赵福平，辛会翠

(1.湖南省有色地质勘查局 二四七队，湖南 长沙 410129；2.承德石油高等专科学校 计算机与信息工程系， 河北 承德 067000)

山体滑坡是指斜坡上的土体或岩体，受河流或地下水活动、雨水浸泡及人工切坡等因素影响，在重力作用下，沿软弱面或者软弱带向下滑动的自然现象。在滑坡体稳定性计算与滑坡体治理方案的设计过程中，滑坡体的几何形态、构造情况是整个设计的关键，因此如何准确而又经济地确定滑坡体的这些参数就显得尤为重要。常用的方法是在滑坡区域内按一定间距打探钻或人工挖孔，这种方法所需工程量大、费用高且费时。高密度电阻率法的数据采集过程结合了电测深和电剖面两种观测系统，采集数据量大，在电极距较小情况下观测精度高，对电性不均匀体有良好的探测效果[1-3]，可以实现对滑动面的快速定位，节约经济和时间成本[4-6]。

1 高密度电法基本原理

高密度电法有较高的测点密度，一次可完成一条纵横二维的电测深断面，它通过A、B电极向地下供电(电流为I)，然后测量M、N极电位差ΔU，从而求得该记录点的视电阻率值(ρS=K×ΔU/I)。我们对野外采集的数据进行反演处理,可获得蕴含丰富的地质信息的断面图，通过对勘察内横向和纵向不均匀介质视电阻率数值特征的分析和解译，以此达到对目标体进行识别的目的。高密度电法布置见图1。

2 工程实例

2.1 工程概况

滑坡区位于株洲市某在建项目场地西侧，属于原始地貌属丘陵斜坡，地势西高东低，滑坡区西侧最高约117.37 m，东侧最低标高约76.99 m，地面坡度10～30°。区内出露地层主要为第四系人工填土层，第四系坡残积层，滑坡堆积层，下伏基岩为石炭系砂岩、泥岩及泥灰岩，地下水总的运动方向顺势由东往西顺坡向径流，排泄于坡脚，其渗流对滑坡的稳定较为不利。工作工程布置见图2。共布设5条高密度电法剖面，以查明滑动面(带)的位置，野外工作采用WDA-1型超高密度视电阻率测深系统，温纳-施伦贝尔(α)装置，电极间距3 m，电极总数60个，供电电压270 V。

2.2 物性分析

地球物理勘探方法以地下介质间的物性差异作为其物理前提，通过观测、研究人工激发或天然物理场的空间或时间分布规律来达到解决工程地质问题的目的。测量了工区内各地层岩性的视电阻率，并对结果进行了统计(见表1)。

表1 岩土层介质电性分析特征表

由表1可知，炭质泥灰岩(滑动面)电阻率值约10.0～30.0 Ω·m，远低于下伏基岩中风化层，存在较好的物性基础。

2.3 典型剖面分析

图3为L05测线综合推断结果。从图3中可知，场地的电性特征自地表至基岩表现为高阻A>低阻B<高阻C，分析认为：①浅表高阻A为风化灰岩组成的覆盖层，岩土分界面清晰(黑色虚线所示)，与钻孔揭露一致性较好，里程93.0～106.0 m，由于地表土层随滑坡面下滑使下层风化灰岩出露，因而表现为高阻；②中部低阻B为石炭系强风化碳质泥灰岩层，层界面清晰，与钻孔揭露一致性。由于岩体破碎且在地下水稳定水位以下，富水性较好，表现为低阻异常；③深部高阻C为石炭系中风化层，由于本次勘探区域地层岩性复杂，地质体含泥量及含炭量不均匀，电阻率值有所变化。基于异常分析认为，滑动面(带)主要为强风化地层与中风化地层的过渡带处(红色虚线所示)。

为验证物探结果，布设了钻孔ZK7、ZK8、ZK11、ZK15、ZK16，布设位置参见图3。钻探结果表明，滑动面主要为强风化层与中风化层界面的炭质泥灰岩层，其深度及分布范围与物探结果高度吻合，由于早期滑舌前沿形成的临空面遇水软化膨胀，在地表降雨入渗的作用下降低了强风化层岩体的抗剪强度，导致了滑坡。

2.4 拟三维图像分析

为更直观反映推断滑坡体和滑坡面的空间分布关系，制作了拟三维切片，图4从北北西视角主要反映垂直滑坡体的断面异常形态，图5从南北视角主要反映沿平行滑坡体断面异常形态，达到了较为立体地反映基岩起伏面及滑动面空间位置的目的，为估算滑坡体方量，为滑坡治理及支护设计提供科学参考。

3 结语

通过反演后的剖面总结了高阻>低阻<高阻的“H”型三层结构地电特征，分析认为浅部高阻层为上覆第四系覆盖层表现；中部低阻为下伏基岩强风化层；底部高阻为中风化层，在此基础上推断滑动面(带)的位置、埋深及分布范围，通过钻探验证取得很好的效果。此外通过拟三维切片达到了从不同视角，较为立体地反映基岩起伏面及滑动面空间位置的目的，为合理估算滑坡体方量及设计提供精确的数据依据。