1、浅谈物探方法在地质灾害调查中的应用摘 要近年来,面对地质灾害的频繁发生,在造成了大量的人员伤亡的同时,还给当地造成了严重的经济损失。而加强地质灾害的勘察与防治,能够最大限度的降低地质灾害造成的人员伤亡,在保障人们生命财产安全的同时,还推动了社会的发展进步。本文就对物探技术在地质灾害调查中的主要应用原则进行简单分析,明确物探技术在地质灾害各个阶段所发挥的作用,并对地质灾害调查中常用的物探方法技术进行探讨。 关键词物探方法 地质灾害 应用效果 中图分类号:P631 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)47-0275-01 1 概述 物探在地质灾害调查中发挥着非常重要的作用,而在
2、物探工作中,要遵循相关的原则,才能够更好的发挥其在地质灾害调查中的作用。通过本文的分析,明确了物探在地质灾害调查中的应用原则,并了解了其在,地质灾害调查各个阶段所发挥的作用,对地质灾害调查中常用的物探方法进行了探讨。对进一步发挥物探在地质灾害调查中的作用,有效预防和控制地质灾害的发生,保护地质灾害多发区的人身财产安全,具有重要的指导意义.物探是当前地质工作中的一项现代化勘查技术,在灾害地质调查领域可以发挥重要作用。它的特点是快速、全面、准确、省时、经济,尤其是在一些较敏感地区,它可以做到无损检测。为有关部门地质灾害防治工程提供了科学的基础资料。 2 地质灾害调查中物探方法的任务 物探工作是地质
3、灾害防治系统工程的一部分,并贯穿于其始终,它在地质灾害调查中的任务可分阶段综合概括如下: 2.1 事前预测 2.1.1 充分利用区域物探资料,研究地质灾害易发区的区域地质构造特征,了解地质灾害事件可能形成的地质背景、条件和类型,初步预测并圈定进一步开展地质灾害调查的靶区; 2.1.2 在初步预测、圈定的靶区内,分析目标地质体的地层物性特征和发育规律,选用合理的方法技术和先进的物探仪器对目标地质体进行数据采集,并尽量多地获取其他的地质信息和物理参数。 2.1.3 通过计算机的精确计算与科学分析,显示目标地质体的赋存形态、地层产状、构造规模、埋藏深度等地质特征,为资料解译提供必要的剖面、平面或三维
4、图形; 2.1.4 结合区内已有的钻探、岩土力学参数和地质环境条件,加强综合研究,对探测区内的地质灾害危险性作出客观评估,并提出下一步工作部署或治理对策。 2.2 事中监测 2.2.1 依据地质灾害已发区的地层物性特征和发育规律,选用先进的物探方法技术和高精度的物探仪器,对灾害地质体及其周边地区实施应急探测或长期监测,获取真实数据; 2.2.2 通过计算机的精确处理并输出可供地质解译的各种图件,分析地质灾害发生的背景和条件,综合其它地质资料,对灾害地质体的分布现状、灾害是否还会形成、延续甚至扩大的可能性作出迅速判断,并及时向有关部门提出如何控制或防治的措施与对策; 2.2.3 对地质灾害治理实
5、施全过程监测。 2.3 事后检测和监测 对已完成的地质灾害治理工程,依据其内部结构的物性差异,选用合适的物探方法和检测仪器,对工程质量实施无损检测,为治理工程竣工验收提供科学数据。同时,还可以针对工程需要选用专门的检测仪器,对地质灾害发生区或常发区实施定期或长期监测。 3 物探的主要方法 物探方法的种类较多,下面介绍在地质灾害调查中常用的几种物探方法。 3.1 电法 以自然界的岩(土)层由于其种类、成分、结构、温度和湿度等不同,而具有不同的电性差异为前提,通过获取的电参数来解决相关地质问题。该方法由于装置的变换可以导出多种解决不同地质问题的方法。目前,地质灾害调查中使用较多的是电测深法和在其基
6、础上利用多路电极转换器来实现对供电与测量电极自动转换的高密度测量系统,它们在岩溶、土洞、塌陷、滑坡、堤坝渗漏等地质灾害勘查中发挥了较好的作用。除反映灾害地质体与周围介质的电性差异外,往往由于溶洞或断裂破碎带充水(泥)而引起了低阻变异,在电测深曲线和断面图上均呈现电阻率曲线扭曲和梯度变化,这些信息很容易被人们捕捉,它是勘查岩溶、土洞、塌陷和滑坡的主要异常标志;尤其是高密度测量系统,其分辨率和效果均优于其他方法,它具有较好的分层和探测细小目标的能力,非常适合于堤防隐患探测和浅部岩溶、采空区、塌陷、滑坡等地质灾害探测。 3.2 浅层地震 浅层地震是研究人工激发的地震波在岩(土)层中传播的规律来解决浅
7、层地质问题的方法。在地质灾害勘查中,地震波的激发方式一般为敲击法或落锤法,当敲击或落锤能量弱时,在确认不引起或不诱发地质灾害时可考虑采用小药量爆炸法。 3.2.1 折射波法 折射波法在地质灾害勘查中,常用于研究地下不同介质的分界面(如覆盖层的厚度、目标界面的埋藏深度、展布形态) 、断层位置等,是一种直接有效的方法。 3.2.2 横波反射法 横波又称剪切波,其传播速度与介质所能承受的剪切力以及各种弹性参数密切相关,在浅层勘查中它具有较高的分辨率和精确度。因此,利用横波反射技术来探测地质灾害多发区的地下构造和地层界面,划分岩土性质,判断地基是否存在砂土液化,预防地质灾害事故的发生,能取得较好的效果
8、。 横波的速度值与地层的松散固结程度、承载力、切变模量等紧密相关,它更能反映覆盖层在地下水潜蚀作用下原状结构被破坏的特征。因此,横波波场异常又是判断潜在岩溶塌陷危险区的重要标志。 3.2.3 瑞雷波法 瑞雷波是一种沿自由表面传播的振动波,它的传播速度与介质密度有关,所能达到的有效勘查深度与振动波长、频率有关。通过测量不同频率成份瑞雷波的传播速度就可以确定一定深度范围内的地层结构情况,这是因为传播速度的变化反映了振动波经过一定范围内介质密度的变化情况,而振动频率可以确定探测目标物的深度。 浅部岩溶发育带、破碎带、裂隙带、采空区、地基松软层以及滑坡软弱层等,由于其与周围介质的密度不同,瑞雷波的传播
9、速度有着明显的差异,利用这一特征,我们可以较容易识别这些灾害性的波速异常。 3.3 地质雷达探测技术 地质雷达探测技术主要是利用脉冲电磁波来对目标物及隐蔽介质进行探测,通过仪器向地下发射的高频宽频带脉冲电磁波随介质的电特性及几何形态变化,来进行介质内部结构及目标物埋藏深度、形态的判断。地质雷达探测技术在如今的地质灾害调查中经常被用到,尤其是当地下有介电或介磁特性分界面的时候,选择的采集参数合适,便会取得良好的效果。而且这一探测技术的速度快且精度高,在地质灾害调查中发挥的作用也越来越大。 3.4 瞬变电磁法 瞬变电磁法实际上是感应类电法中的一种,它以勘查低阻良导体为对象,主要是观测目标地质体受感
10、应产生的二次涡流讯号。一般来说,只要探测目标与围岩存在明显的电性差异,通过研究区内地下电性分布结构,就可以圈定目标地质体的空间位置及几何形态。在高阻覆盖区具有较大的探测深度,也有较好效果。主要适用于充水断裂破碎带、溶洞、滑脱面及水源地勘查等。 三 总结 综上所述,在整个地质灾害防治的过程中,物探技术的应用,能够将地质灾害带来的人员伤亡及经济损失降到最低,在缩短营救周期的同时,还能及时、准确的体现出物探的经济价值。由此就需要相关部门能够加快物探技术的研究,使其性能在原有的基础上进一步提高。 参考文献 1 王晓明,张林生.重大地质灾害防治理论与实践J.中国地质灾害与防治学报,2010(01). 2 赵耀娟,张丽丽.物探技术在地质灾害防治中的应用J.科技成果纵横,2010(01). 3 赵海军,张成明.以防为本 防治结合 扎实开展地质灾害防治工作J.资源导刊,2010(06).