山西大同某厂区地裂缝地质灾害勘查

陈 序，张 磊

（1.山西省煤炭地质115勘察院，山西大同 037003；2.太原理工大学矿业工程学院，山西太原 030024；3.山西大同大学煤炭工程学院，山西大同 037003）

山西大同某厂区地裂缝地质灾害勘查

陈 序1，2，张 磊3

（1.山西省煤炭地质115勘察院，山西大同 037003；2.太原理工大学矿业工程学院，山西太原 030024；3.山西大同大学煤炭工程学院，山西大同 037003）

大同市某集团机电厂房出现大量墙体裂缝等现象，疑似为地质灾害所引起，通过地质灾害现状调查、放射性氡气勘查和高密度电法勘查，发现工程勘查区内，存在一条宽约15m地裂缝带，并提出地质灾害防治措施，为安全生产提供保证。

地质灾害；地裂缝；放射性氡气；高密度电法

1 工作区背景

地裂缝灾害是地质灾害的一种，它的发育具有滞后性和持续性，并有继续发展的可能或趋势，因此绝不可忽视。近年来，大同市城市建设快速发展，随之而来的地裂缝灾害日趋严重，成为大同市内的主要地质灾害。据不完全统计，其灾害造成的直接经济损失约63849万元，可见地裂缝灾害已严重影响大同市区及周边的社会和经济发展，同时对当地人民群众的生命财产也构成了威胁。

某集团机电装备公司厂房等场地出现大量墙体裂缝等现象，存在地裂缝灾害安全隐患。

2 地质灾害现状调查

经过现场踏勘，勘查区地表沿公路、生活间、液压三车间、液压一车间、下料车间、机加工车间方向已形成明显地裂缝，对地表建筑物造成了一定程度的破坏。（见图1、表1）。

图1 目标勘查区地质灾害现状调查照片

据厂方介绍，该厂大部分建筑为上世纪五六十年代建筑，厂房出现的裂缝多为2000年以来陆续发现，并在近两三年发育较强烈。液压三车间及液压一车间、下料车间墙面裂缝处从2012年至今2～3次贴纸条均被拉断。

3 地球物理勘查

3.1 放射性氡气测量

（1）完成工作量

KZ-D02 杯测氡仪仪器性能稳定，灵敏度高。本次放射性氡气测量根据区域地质构造特征及地表实际硬化情况共布设4条测线，布设于勘查区南区东部、西部、及勘查区西部，达到了对建设用地控制的目的。放射性氡气测线总长480m，115个物理点，点距5m，在出现数据异常点处附近加密到点距2m。

表1 地质环境调查表

（2）测量成果解释

勘查区位于冲洪积倾斜平原地区，地表主要为第四系杂填土及粉土，经测量该地段氡气脉冲值背景值介于10～30之间，观测点3分钟氡气脉冲值大部分介于10～30之间，部分小于10及略大于30，现对测量结果解释如下：

A1剖面：位于勘查区南区东部，测线走向约为由南至北，测点由南至北排列，分析认为无地裂缝通过（图2）。

图2 A1测线放射性氡气脉冲值曲线图

A2剖面：位于勘查区南区西部，测线走向约为由南至北，测点由南至北排列，分析认为无地裂缝通过（图3）。

图3 A2测线放射性氡气脉冲值曲线图

A3剖面：位于勘查区东部，测线走向约为由南至北，测点由南至北排列，在初步测量发现异常点后，在50～70m处进行加密测量，点距2m。3分钟氡气脉冲值在54～68m处均出现异常，最高值达到86，最低值为44，推测为地裂缝带通过区域。其他点3分钟氡气脉冲值均小于60，分析认为无地裂缝通过（图4）。

A4剖面：位于勘查区正门西部，测线走约为向由南至北，测点由南至北排列，在初步测量发现异常点后，在45～76m处进行加密测量，点距2m。3分钟氡气脉冲值在52～66m处均出现异常，最高值达到106，最低值为52，推测为地裂缝带通过区域。其他点3分钟氡气脉冲值均小于60，分析认为无地裂缝通过（图5）。

图5 A4测线放射性氡气脉冲值曲线图

3.2 高密度电法勘查

（1）完成工作量

仪器使用娇鹏高密度电法仪、WDJD-2型多功能数字直流激电仪和WDJD-1多路电极转换器，成果用专用软件处理系统对原始资料进行计算、分析、处理。

根据勘查区条件和勘查目的，布设了4条测线，L1布设于勘查区东侧，方向近SN，总长度640m，极距10m，采用4极对称排列法，共64个物理点，最大测量深度约106m。L2布设于勘查区西侧，方向近SN，长度720m，极距10m，采用4极对称排列法，共72个物理点，最大测量深度约120m。L3布设于勘查区东部，S方向近N，长度106m，极距2m，联剖反装置排列方法，共53个物理点，最大测量深度约17.2m。L4布设于勘查区正门西部，方向近SN，长度106m，极距10m，采用温纳装置排列方法，共53个物理点，最大测量深度约15.8m。

（2）勘查结果

L1测线：由于场地限制，测线350m之后的接地电极多插在树坑内，地面硬化情况较严重，造成350m之后整体视电阻率较高。在近地表深度30m，在剖面横向上桩号320m左右区域范围内出现小范围的异常区域，该处异常数据位置与放射性氡气测量数据异常点位置重合，分析推断该视电阻率变化异常区域为地裂缝带通过位置（图6）。

L2测线：在近地表深度25m，在剖面横向上桩号250～270m区域范围内出现小范围的异常区域，经实地踏勘考证，为一涵洞位置。在近地表深度25m，在剖面横向上桩号320m左右区域范围内出现小范围的异常区域，该处异常数据位置与放射性氡气测量数据异常点位置重合，分析推断该处视电阻率变化异常区域为地裂缝带通过位置（图7）。

图6 L1线高密度地电影像图

图7 L2线高密度地电影像图

L3测线：接地电极多插在树坑内，地面硬化情况较严重，造成整体视电阻率较高，该条测线地电影像反演误差63.4%，效果很差。在剖面横向上，在桩号0～26m区域范围内出现大范围的异常区域，但是从反演成果不难看出（图8），在64m处出现明显的视电阻率突然变化，该处异常数据位置与放射性氡气测量数据异常点位置重合，分析推断该处视电阻率变化异常区域为地裂缝带通过位置。

图8 L3线高密度地电影像图

L4测线：该条测线地电影像反演误差3.3%，效果较好。在剖面横向上，在32m位置视电阻率发生突然变化，该处异常数据位置与放射性氡气测量数据异常点位置重合，分析推断该视电阻率变化异常区域为地裂缝带通过位置（图9）。

图9 L4线高密度地电影像图

3.3 综合解释结果

根据放射性氡气测量结果及高密度电法测量结果，结合区域地质资料及周边地区地质灾害调查及区划研究成果，推测工程勘查区内存在一条地裂缝带，宽约15m，地裂缝带附近未发现衍生的次级地裂缝。

4 地质灾害防治措施

（1)对已发生墙面裂缝的建筑采取加固措施。

（2)做好地裂缝带附近防渗漏工程和防排水工程。

（3)对地裂缝带以外的建筑物进行裂缝监测工作，派专人对墙面裂缝及地裂缝发育情况进行监督记录，发现问题及时采取措施。

（4)厂区今后的工程建设中需对地裂缝带严格采取避让措施。

[1]王景明.地裂缝及其灾害的理论与应用[M].西安：科学技术出版社，2000．

[2]武 强，姜振泉，李云龙.山西断陷盆地地裂缝灾害研究[M].北京：地质出版社，2003.

[3]杨艳萍.大同市平原区地形变初步研究报告[R].太原：山西省地矿局环境地质总站，1991.

[4]贺秀全.山西省地面沉降与地裂缝调查报告[R].太原：山西省地质环境监测中心，2009.

[5]陈 亮.大同市市区及周边平原区地下水动态分析报告(2003～2007)[R]太原：山西省地质勘查局二一七地质队，2008.

[6]陈志新，邢集善，穆魁元，等.大同机车工厂及邻区地裂缝研究[M].陕西：科学技术出版社,1991.

Exploration of a Workshop Ground Fissures Geological Disasters in Datong

CHEN Xu1,2，ZHANG Lei3
(1. Shanxi Coal Geological 115 Institute of Geological Survey, Datong 037003；2. College of Mining Engineering of Taiyuan University of Technology，Taiyuan 030024；3. Coal and Engineering College of Datong University, Datong, 37003)

A lot of wall f ssures occurred in a workshop in Datong, which may be caused by geological disaster. Based on the investigation of the geological disasters, such as radioactive radon gas measurement and high-density electrical method, we found a ground f ssure with the width of about 15 meters. Finally, we have put forward to some measures for preventing geological disaster, which can provide guarantee for safe production.

Geological disasters；Ground fissures；Radioactive radon gas；High-density electrical method

TU478

A

1007-1903（2014）03-0033-04

陈 序（1984-） ，男，本科，助理工程师，研究方向地质灾害治理。Email：dtblack84@163.com