高密度电法在某边坡岩土工程勘察中实测案例成果的分析

(广西壮族自治区地球物理勘察院，广西 柳州 545005)摘 要：随着现代勘察技术的进步，高密度电法在岩土工勘察中的应用也更加广泛，高密度电法具有数据采集密度大，多通道以及精度高等优势。本文结合具体工程实例，对基岩探测中高密度电法的应用的可行性及价值进行了分析，并通过与钻探成果进行比较，探讨边坡基岩埋深调查工程中高密度电法的可靠性。关键词：岩土工程勘察； 电极距； 基岩面钻探高密度电法属于新兴工程物探方法之一，具有用途广泛、地层信息数据高密度采集、经济以及速度快等特点，属于直流电阻率法的范畴。该方法观测的结果可以采用二维断面图的形式表现，能够较为精确地将电断面沿和深度变化反映出来。因高密度电法反映的地质信息丰富、资料处理与解释简单，因而在水利水电工程、滑坡面确定、地基溶洞勘察以及考古等诸多方面。高密度电法勘探原理1 高密度电法基本原理高密度电法是一种阵列置点勘探方法，在各类工程物探中得到普遍应用，其工作原理与常规电阻率法基本相同，是一种集电测深法和电剖面法于一体的地学层析成像(GT)技术。高密度电法是一种先进的探物方法，其可以采用的数据采集方式众多，如偶极法、联合剖面法、温纳四极法、单边三极法以及微分法等。

高密度二极法属于高密度电阻率法的一种，采用不同排列装置，在该装置中，分别装有一个测量电极和一个供电电极，使其置于无穷远。然后通过测量AB极的电流强度，得出MN极电位差，就可以获得相应深度的地下视电阻率，并通过对电极A、M进行逐次移动，即可得到所需的视电阻率图像。在实际勘察工作中，其计算公式具体为：其中ρs为测点的视电阻率值，K表示装置系数，A、B、M、N均表示供电电极，I为直流电流，ΔUMN为电位差。在野外应用该方法采集相关数据时，首先应一次性完成全部电极的布设，并选择不同的电极距和装置形式，为野外数据采集做好准备，以提高数据采集效率。完成数据采集后，将结果输入微机，并根据所测得的视电阻率剖面进行分析解释，对地层中电阻率的分布状态进行判断，并结合其他地质资料对地质目标体进行分析和判断。在数据采集过程中，电极距数据点采集通过逐点右移固定装置来完成，单个电极距的测量结果，可以用岩层电阻率的横向电性变化分析，其作用与电阻率剖面法相当。不同电极距在同一记录点的观测，可以用于指定记录点的岩层垂向电性变化规律研究，其观测结果与电测深点相似，根据视电阻率随电极距的变化情况，可以将其分为不同的电性层，并对其厚度和深度进行测量和计算。

因此，通过对目标区域内地质目标体不同方向的直流电场进行观测，可以更充分地了解到地下介质电阻率的分布状况，从而对目标探测体的地质构造情况进行重构，这是高密度电法的重要工作特征。2 工程实例2.1 工程概述该工程为位于某地区油库内的危险边坡，其坡顶是原始森林，坡面上部是原始山体，其坡面较为裸露，在其坡下有中石化的栖霞油库，包括有多条管道和8个2万m3原油罐组。该危险边坡为土质边坡，主要由人工开挖而成，高度约为48 m，坡长为130 m左右，其坡角约为45°～70°在该危险坡的东南侧有一道20世纪80年代留下的滑坡痕迹，了解了该边坡岩土的具体情况后，对其进行了详细勘察，以了解其在水平和垂直方向的空间分布情况与均匀程度。通过应用高密度电法，调查和评价基岩面的埋深以及场地地层变化规律，然后结合地层的具体状况，运用钻探方法对其进行验证，不仅可以有效提高勘察的精度，还可以有效降低勘察成本。2.2 勘察方法高密度电法运用偶极装置进行测量，电极距a设置为5 m，最大电极距为3a，BM极间距为5a，偶极装置具有较高的分辨率，且探测深度大，对基岩具有较高的灵敏度。2.3 测试结果分析通过对该边坡岩土工程进行勘测，选择L1和L3剖面进行分析，其具体反演剖面详见图1、图2。