1、浅层地震勘探在滑坡勘查中应用【摘要】浅层地震勘探具有快速、经济、较全面地反映测区地质结构信息特征的优点，而被广泛运用于地质勘探中。文章论述了其在滑坡勘查中独特的工作方法及其应用。 【关键词】浅层地震勘探滑坡勘查应用 Abstract shallow seismic exploration with fast, economic, reflect the advantages of measuring geological structure information characteristics, and has been widely used in geological explorati
2、on. This paper discusses the unique working method and its application in landslide investigation. keyword shallow seismic prospecting Landslide Exploration 中图分类号：P315 文献标识码：A 文章编号： 一、浅层地震勘探在滑坡勘查中应用的必要性 滑坡是山坡变形中规模较大、数量多、危害严重、性质复杂，而且具有一定规律的一种不良地质现象。为了发现隐患，消除危害，有效而经济地采取滑坡整治措施，必须对各种山体滑坡进行勘探。我国西南地区的山麓由于
3、降雨冲刷，边坡容易出现裂缝，在山麓局部地方还可能见到有地下水渗出，这不仅会造成一定的经济损失，还对周围居民的安全造成威胁。因此，为有效地消除隐患，必须对滑坡进行勘查。 地球物理方法在滑坡体勘查中，是一种快捷的勘探方法。很明显，浅层地震勘探具有快速、经济、较全面地反映测区地质结构信息特征的优点，适用于滑坡勘探。 二、浅层地震勘探的含义 浅层地震勘探就是人工制造小型地震（利用爆破方法） ，对仪器接收到的地震波及其反射波等进行分析，根据波速等参数确定地层特性，地质构造。优点快速，设备简单对断层及其破碎带比较敏感，判断较准确。浅层地震勘探主要有瞬态瑞雷波法、地震反射波法、地震折射波法等浅层地震勘探方法
4、。浅层地震折射波法利用地震波的折射原理，对浅层具有波速差异的地层或构造进行探测的一种地震勘探方法。 浅层折射波法地震勘探利用人工激发的地震波在地下介质传播。当穿过波速不同的介质的分界面时，波改变原来的传播方向而产生折射。当下层介质的波速大于其上层介质的波速时，在波的入射角等于临界角的情况下，折射波将会沿着分界面以下层介质中的速度“滑行” 。这种沿着界面传播的“滑行”波也将引起界面上层质点的振动，并以折射波的形式传至地面。通过地震仪测量折射波到达地面观测点的时间和震源距，就可以求出折射界面的埋藏深度。 浅层地震折射波法是浅层地震勘探中的一种重要工程勘察方法，常用来探测覆盖层（或低速层）的厚度、基
5、岩起伏、断层和古河道的分布等水文工程地质问题。 本次勘探任务范围 本次物探工作主要任务是查明该滑坡的滑动面(带) 埋深，圈定滑坡体范围，探查滑坡体是否存在更深层的滑动面，以及了解滑体内地下水位和滑坡有关的断裂破碎带范围等。目的是对该滑坡体总的空间形态和发育特征进行较完整的描述，为全面认识和评价滑坡的性质、规模、发育特征、稳定性提供物探依据，以及对边坡进行进一步的防护和处理。 地质地貌分析 本次物探工区位于川藏公路林芝县境内的通麦- -拉月之间，地处青藏高原东南部帕隆藏布下游的东久河流域，为典型的高山深谷地貌类型。由于受印度洋暖湿气流的强烈影响，区内雨水充沛。而多雨湿润的气候条件是导致区内滑坡、
6、泥石流、水毁等地质灾害产生的主要因素之。 该区内滑坡主要为含砾砂质粘土滑坡、水碛砾石粘土滑坡、基岩滑坡。 第四系堆积物与花岗片麻岩(或片麻岩) 之间，以及第四系堆积物内部由于岩土成因不同，密实程度不同及介质的不均匀性，含水程度不同，导致波阻抗差异，波速差异等界面的存在，这是进行浅层地震反射波法及瑞利波勘探的地球物理前提。 在滑坡体的形成以及已发生滑坡的坡体变形过程中，滑坡体变形界面和滑动界面两侧岩土体受力不同，从而使岩土体的密实程度，含水程度不同。一般情况下，滑动界面上覆岩土体趋于松散，而滑动界面以下岩土体由于受滑体在滑动过程中的挤压作用，密实程度增加，形成相对隔水层。因此，在滑动界面两侧存在
7、波阻抗差异、波速差异，因此具备了进行物探的地球物理前提。 五、物探方法选择 由于西藏高原地区地形、地貌、地质的复杂性，施工难度大，地震勘探震源激发条件、检波器接地情况等都是影响物探工作质量的重要因素。物探方法及工作参数的选取与组合，恰当与否十分重要，针对本区工作现场，采用浅层地震反射波法和瑞利波勘探两种方法，减少单一物探方法的多解性。地震勘探是通过人工激发的地震波向下传播，当遇到波阻抗差异界面产生折射或反射波，利用地震仪接收地震波，分析地震波在介质中的传播路径、传播速度，进而推测地下地质体分布的一种物探方法。 六、数据处理与成果分析解释 地震资料处理及解释。通过对原始记录中折射波的对比和识别，
8、读取基岩顶面折射波的初至时间，经过同一界面的折射波时距曲线的相遇连接，绘制同一界面的折射波时距曲线，然后采用 T0 差数时距曲线法计算出微风化(或弱风化) 基岩顶面的埋深和表层的有效速度 V e 与界面速度 V r 。对于强风化界面，利用时距曲线首支在强风化层面上折射波时距曲线出现拐点来计算表层覆盖层速度和强风化界面速度。对于偏移距较大的追逐激发记录，由于波传播距离较远，加上地表的不均匀性和局部地形变化的影响，折射波能量较小即干扰波能量较大。对这些记录,通过数字滤波和增益控制等处理后,干扰波得到了压制,记录上的折射波初至变得较为清晰,而对由于滤波使波形相位发生变化产生的初至波在时间上的误差进行
9、校正。当局部地形起伏较大,必须进行地形校正。成图时,先将各分段解释的结果进行合并生成整条测线的深度剖面,此时各深度数据对应的地震道为排序后整条测线的地震道序号,合并后应对原各分段的连接处深度进行圆滑处理。然后将野外分段记录的地震记录道与地形变换点高程和坐标转换成整条测线时对应的地震记录道序号及地形变换点高程和坐标,再通过内插方式求出整条地震剖面各地震道对应的地形起伏高程和坐标。 七、结论及建议 在川藏公路通麦-拉月段的地质勘察中，采用了浅层地震反射波、瑞利波两种地震方法，基本查明了指定范围内的基岩埋深、岩层起伏形态、完整性及上部覆盖层情况，查明了各滑坡滑动面(或潜在滑动面) 的深度及上部覆盖层
10、密实程，物探解释结果与勘察结果基本吻合。通过实例说明采用浅层地震反射波法、瑞利波勘探可以有效的对浅层地质结构进行探查，且具有较高的精度，为地质灾害研究评价提供依据。 另外根据实际应用认为，在条件允许时,应投入高密度电法等探测手段，从另一物性角度综合提高探测结果的可靠性。外业调查勘察前应对线路通过区域。 最后，在勘探前要对勘探周围进行详细调查，熟悉周围环境，收集附近建筑物的基础资料，以进一步了解地层状况及可利用资料情况。 参考文献： 1 谢荣,张廷秀.应用遥感技术研究吉林省的地质灾害J. 吉林地质. 2002(Z1) 2 张战胜,王海芹,王昆,刘军熙.浙江省温州山区滑坡地质灾害特征及治理对策分析以梅溴坑村滑坡为例J. 中国地质灾害与防治学报. 2008(04) 3 余桂红,李红超.地质灾害滑坡治理与柔性防护J. 西部探矿工程. 2002(01) 4 黄毓明.福建南安市地质灾害特征及防治对策J. 中国地质灾害与防治学报. 2004(02) 5 崇婧,李徐生,杨达源,陈曰友.镇江市边坡地质灾害及其防治对策J. 灾害学. 2002(01) 6 朱良峰,殷坤龙,张梁,李闽.GIS 支持下的地质灾害风险分析J. 长江科学院院报. 2002(05)
