高密度电法在崩滑堆积体探测中的应用效果(2)

表1 工区岩(矿)石电阻率统计表Table 1 Statistical table of rock (ore) resistivity in work area岩(矿)石名称电阻率/(Ω·m)残坡积物400～800强风化板岩1000～4000中风化板岩2000～6000二长花岗岩4000～9000

4 成果资料解释及钻孔验证

4.1 九宫山1号隧道剖面地质推断及钻孔验证

如图3所示该剖面60道电极,电极间距7.5 m,层数为19层。从图3上明显可以看出电阻率曲线呈梯度变化,可划分出三个电性层,呈现出低阻—中阻—高阻的分布特征,根据区内钻探划分的岩土层及工区岩(矿)石的电性参数差异,以反演电阻率值1 000 Ω·m为界,勾划出堆积体与风化层的分界面,则堆积体厚度推测在7～35 m,分界面以下中阻区域推断为风化层的电性反应,再往下高阻部分则显示为基岩的电性特征。

图3 九宫山1号隧道出口崩滑堆积体高密度电法测量成果推断图Fig.3 High-density electrical measurement results of slumped mass at the exit of Jiugongshan No.1 Tunnel

如图4所示,该验证孔位于剖面160 m处,孔深30.9 m,从图4可以看出钻孔下方10.9 m以上地层为崩坡积物,而根据反演断面图上的分界面推断的该处堆积体深度约为12 m,推断深度与实际钻探深度相差约1.1 m。钻孔10.9～19.8 m位置为强风化板岩,19.8～30.9 m为中风化板岩,与高密度实测结果也高度吻合。

图4 CLK30钻孔柱状图Fig.4 The drill hole columnar section of CLK30

4.2 九宫山2号隧道剖面地质推断及钻孔验证

如图5所示,该剖面80道电极,电极间距7.5 m,层数为19层。同1号剖面类似,从图5可以看出不同的电性层,呈现出低阻—中阻—高阻的分布特征,以反演电阻率值1 000 Ω·m为界,勾划出堆积体与风化层的分界面,则堆积体厚度推测在8～40 m,分界面以下中阻区域推断为风化层的电性反应,再往下高阻部分则显示为基岩的电性特征。

图5 九宫山1号隧道出口崩滑堆积体高密度电法测量成果推断图Fig.5 High-density electrical measurement results of slumped mass at the exit of Jiugongshan No.1 Tunnel

如图6所示,该验证孔位于剖面420 m处,孔深28.9 m,从图6可以看出钻孔下方0.7 m以上地层耕植土,0.7～13.5 m为崩坡积物,根据反演断面图上的分界面推断该处堆积体深度约为14 m,由于堆积体与耕植土电性差异不大,故二者划为一个电性层,则推断深度与实际钻探深度相差约0.5 m。钻孔13.5～15.7 m位置为粘土夹碎石,15.7～28.9 m位置为强风化的板岩和二长花岗岩,与高密度实测结果的推断吻合。

图6 SZK005钻孔柱状图Fig.6 The drill hole columnar section of SZK005

如图7所示,该验证孔位于剖面495 m处,孔深25 m,柱状图分层显示钻孔下方0.8 m以上地层耕植土,0.8～7.6 m位置为崩坡积物,7.6～18.3 m位置为亚粘土,根据反演断面图上的分界面推断该处堆积体深度约为11 m,堆积体与耕植土划为一个电性层,则推断深度与实际钻探深度相差约3.4 m。由于亚粘土与堆积体的电性差异也不是非常明显,故该处堆积体估算厚度较SZK005和CLK30处的误差稍大一些,钻孔18.3～25 m位置为不同风化程度的二长花岗岩。与推断结果吻合。

图7 CLK11钻孔柱状图Fig.7 The drill hole columnar section of CLK11

5 结论

(1) 本次工作采用高密度电阻率法对崩滑堆积体厚度开展探测,其应用效果令人满意。采用温纳装置,使用四台供电箱串联得到600 V的供电电压,保证各电极接地良好,获得了极大的供电电流,使得本次数据采集质量较高,反演断面图较为准确地揭示了剖面下方数十米地层的“低阻—中阻—高阻”电性结构特征。

(2) 两条剖面上共布设三个钻孔进行验证,CLK30孔实际钻探的堆积体厚度为10.9 m,根据高密度电法探测结果的估算深度约为12 m,相差1.1 m;SZK005孔实际钻探的耕植土+堆积体厚度为13.5 m,估算深度约为14 m,相差0.5 m;CLK11孔实际钻探的耕植土+堆积体厚度为7.6 m,估算深度为11 m,相差3.4 m,由于该处堆积体下方为亚粘土层,二者电性差异较小,导致该处推测误差较前两孔大一些。考虑到高密度电法数据采集和处理过程中不可避免的一些误差,上述三个验证孔的钻探结果与本次高密度电法的探测结果高度吻合。

(3) 在装置选择和参数设置合理、电极接地良好、保证供电电流足够大的情况下,高密度电阻率法的探测精度较高、对浅部地层的电性结构分辨率较强,可作为一种较为理想的勘探方法应用于崩滑流地质灾害的灾前研究和灾后治理上。

致谢：感谢审稿专家和编辑对本文提出的宝贵意见。

[1] 年永吉,朱友生,陈强,等.流花深水区块典型滑坡特征的研究与认识[J].地球物理学进展,2014,29(3)：1412-1417.

文章来源：《中国地质灾害与防治学报》 网址: http://www.zgdzzhyfzxb.cn/qikandaodu/2021/0616/883.html