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地质环境
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综合物探在吕梁山区滑坡地质灾害调查中的应用王 凯
（山西省地质调查院，山西 太原 030024）
摘要：吕梁山区地形地貌复杂，地质结构多样，地质灾害频发，运用综合物探勘查技术，方便、快捷地获得地质灾害体的空间信息，了解致灾体的范围及地层变形破坏部位，可为后期地质灾害治理工程提供重要基础资料信息。文章结合实例，采用高密度电阻率法、浅层地震法探测滑坡结构，取得了高度一致的效果，可为吕梁山区地质灾害调查提供指导。关键词：滑坡；综合物探；高密度电阻率法；浅层地震法中图分类号：P69 文 献标识码：A文章编号：2096-7519（2020）05-106-31 前言
吕梁山区地处黄土高原的东部，西临黄河谷地，地形地貌复杂，地质灾害频发。随着国民经济的发展，查明吕梁山区地质灾害发育机理及其形成现状，为人类生产生活防震减灾提供一定的依据显得尤为重要[1-3]。滑坡为吕梁山区常见地质灾害之一，造成的损失也明显高于其他地质灾害。物探方法确定滑坡体形态特征具有突出的优越性，何永波（2015）、马国凯（2016）在滑坡地质灾害探测中采用了综合物探技术[4-5]，何清立（2016）等在滑坡探测中采用高密度电阻率法反映了滑坡体的形态与结构[6]。
本文应用高密度电阻率法与浅层地震折射波法探测典型滑坡体的地质结构，阐述了不同方法在滑坡体上表现出的不同物理差异，对滑移面的勘查取得了具有高度一致性的探测效果。
图1 吕梁山区南段某潜在滑坡航拍影像图
化，又能提供岩性沿纵向的变化情况。本次工作装置为温纳（α)装置，最大隔离系数为19层，电极距10m，最大供电电压为360V。
带地形反演后的高密度电阻率法成果如图2所示，该测线视电阻率分带特征明显，上部为低视电阻率特征，电阻率值小于75Ω·m，分析为黄土覆盖层的反映，深度约40m下部呈中高阻视电阻率特征，电阻率值为75-100Ω·m，为基岩的反映，接近地表基岩风化严重，高阻特征明显。根据滑坡体的发育特征，推断地面（坡面）之下20m左右位置潜在滑移面，如图2中虚线所示。
2 工区概况
勘察区位于吕梁山南段，属剥蚀低山地貌，地势起伏较大。勘查区斜坡自然坡度40-50°，相对高差200-300m，受地质构造及人类工程活动明显，地面切割较破碎，如图1所示。
工程布置沿滑坡体主轴线布设1条测线，长320m，从坡顶至坡底，10m点距，高密度电阻率法与浅层地震勘探同线同点位测量。
3 高密度电阻率法探测分析
高密度电阻率法是一种阵列式电阻率测量方法，其基本原理与常规电阻率法完全相同，采用高密度布点，进行二维地电断面的测量，既能揭示地下某一深度水平岩性的变
4 浅层地震折射波法
浅层地震勘探利用地质体具有不同的密度和地震波传播
作者简介：王凯（1986—），男，山西绛县人，工程师，硕士，毕业于太原理工大学矿业工程学院地球探测与信息技术专业，主要从事地球物理应用与研究工作。（邮箱）****************华北自然资源论文
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速度，人工激发产生的地震波传播到波阻抗大小不同的地质体界面时，引起地震波场发生变化，从而产生地震波折射［7］。本次工作采用美国SI公司生产的S-Land全数字化地震仪，检波器采用国产28Hz检波器，一次性布设240道，96道接收，道间距5m，炮间距10m，最大覆盖次数为28次。
浅层地震剖面布设与高密度电法相同，由于下部沟谷地形较差，基岩破碎，无法施测，长度仅为230m，探测结果如图3所示。
从图3可看出，地震波在覆盖层中速度为600-700m/s左右，图中以650m/s为分界面，红线以上为覆盖层，沿测线方向0-84m覆盖层厚度为40-48m，84-144m覆盖层厚度为4-12m，144-188m覆盖层厚度为0-2m，188m-228m覆盖层厚度为1-4m（本次探测地形起伏，局部地方倾角大于60°，可能对数据结果准确性造成一定影响）。根据波速特征,推断地面(坡面)之下20m左右位置潜在滑移面，如图3中虚线所示。
图2 典型滑坡体高密度电法带地形反演视电阻率断面图
图3 典型滑坡体浅层地震折射CT反演图
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综合分析高密度电法探测与浅层地震探测结果，基岩界面埋深所反映的2种探测结果基本一致，说明了探测结果的可靠性。综合电性分界面和地震层位分界面，确定自斜坡面至内20m为灾害体的滑移面，推断结果可靠。
面）等结果，能够为吕梁山区地质灾害调查提供一定的探测依据。
参考文献：
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5 结论
本次综合物探探测滑坡地质灾害采用高密度电阻率法及浅层地震折射波法，在确保了方法及设备的合理选择及各项参数的最优化应用之后，经过野外精心施工，对原始数据的多方法多途径的处理和分析，进行综合判断解释，提高了勘探准确性和精度。
1）高密度电阻率法施工效率高，对覆盖层厚度、基岩面埋深有较好的反映，能够初步划分潜在不稳定结构面。
2）浅层地震折射波法在复杂地形区施工难度较大，但探测效果明显，对覆盖层厚度、基岩面埋深以及软弱结构面有较好的反映。
3）采用高密度电阻率法及浅层地震等综合物探勘察手段能够较为精确地探测滑坡灾害体的滑移面（潜在滑移
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由于坝体材料为压实素土，在长期浸水作用下，土体力学强度降低，因此坝体可能出现受压破坏。建议采用库区外围截水+库区内排水相结合的方式进行防、排水。
3）长期监测。目前该垃圾填埋场尚未完成闭库，每天仍有大量垃圾运输车向库区运送垃圾，对垃圾坝及填埋场稳定性产生不利影响，建议采取长期监测的方法对坝体位移、沉降、变形进行观测，对灾害的发生可起到预警作用。
稳定性较好，坝体土层压实系数λc≥0.96的占58.8%，不能满足设计压实度（λc≥0.96）的要求。其中①1号土层压实度较低，压实系数λc≥0.96的占33.3%，平均压实系数为93.8%。①2号土层压实度略高，压实系数λc≥0.96的占77.8%，平均压实系数96.1%。
5）根据稳定性计算结果，垃圾坝在天然工况下抗滑移稳定性、抗倾覆稳定性及压应力验算均满足要求；浸水工况抗滑移稳定性及压应力验算不满足要求，抗倾覆稳定性满足要求；地震工况下抗滑移稳定性、抗倾覆稳定性及压应力验算均满足要求。
6）建议采用坝体前缘反压、坝体及填埋场防排水、长期监测等措施进行治理。
5 结论及建议
1）垃圾坝坝体主要由素填土构成，①号、①2号及①3号素填土呈硬—坚硬状态，强度较高，①1号素填土层含水量较高，呈饱和状，强度较低，坝底地基土主要由粉质黏土（Q3dl+eol）及花岗岩（Ar）等组成。
2）场地位于中条山北麓，属于中条山系强烈切割的丘陵区，地形复杂，地形切割强烈，呈“V”字型沟谷，区内地形标高610-800m，相对高差200m左右。
3）本次勘察未见自然地下水，垃圾坝内存在渗滤液，埋深11.8-25.2m，标高5.27-658.73m。
4）根据现场调查、勘察及实验结果，现状条件下坝体
参考文献：
[1] GB50869-2013,生活垃圾卫生填埋处理技术规范[S].[2] GB50330-2013,建筑边坡工程技术规范[S].[3] GB5007-2011,建筑地基基础设计规范[S].[4] DL/T5395-2007,碾压式土石坝设计规范[S].
