滑坡地質(zhì)災(zāi)害勘查中物探技術(shù)應(yīng)用

林煒

（福建省長樂市國土資源局　福州）

滑坡地質(zhì)災(zāi)害勘查中物探技術(shù)應(yīng)用

林煒

（福建省長樂市國土資源局福州）

滑坡是一種危害性較大的地質(zhì)災(zāi)害，一旦發(fā)生將會給人民生命財產(chǎn)安全帶來嚴重損失。為了有效預(yù)防各類地質(zhì)災(zāi)害，降低地質(zhì)災(zāi)害所造成的嚴重損失，必須要做好地質(zhì)災(zāi)害勘查工作。本文綜合分析了產(chǎn)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害的主要原因，在此基礎(chǔ)上探討了物探技術(shù)在滑坡地質(zhì)災(zāi)害勘查中的具體應(yīng)用，以期將滑坡地質(zhì)災(zāi)害事故損失降到最低。

滑坡；地質(zhì)災(zāi)害；物探技術(shù)；具體應(yīng)用

引言

近年來，受人為因素及自然因素的影響，大自然遭到嚴重破壞，各類地質(zhì)災(zāi)害頻頻發(fā)生，例如地震、山體崩塌、滑坡、泥石流等，尤其是在夏季，受暴雨氣候的影響，山體滑坡及泥石流等災(zāi)害更加容易發(fā)生，滑坡地質(zhì)災(zāi)害會造成水土流失、房屋倒塌、人員傷亡，嚴重威脅到人民的生命財產(chǎn)安全并對自然生態(tài)環(huán)境造成嚴重破壞。因而研究滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害、減少災(zāi)害造成的損失成為工程地質(zhì)工作者長期關(guān)注的課題，物探技術(shù)是一項新型科研成果，具有勘探準確、經(jīng)濟高效、全面、無損等特征，因而被廣泛應(yīng)用到滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的勘探與調(diào)查工作中來并發(fā)揮了重要作用。

1　滑坡的形成原因

地勢坡度較大是形成滑坡的主要原因，地質(zhì)坡度較大必然會增加向下的勢能，在外力作用及暴雨的沖刷下，滑坡發(fā)生的可能性急劇增大。我國地廣物博，各地的地貌地勢千差萬別，尤其是山區(qū)的地形切割形態(tài)較為嚴峻，極易發(fā)生滑坡或泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。山體的巖質(zhì)或土質(zhì)的邊緣部分受地下水的影響較為明顯，地下水會加速巖層沙化并加大巖層間的壓力，巖層在地下水長期滲透作用下，會產(chǎn)生較大的浮力且抗沖擊度大幅度下降。在巖層堅硬度下降的情況下，一旦其遭到較大的外力作用，就會產(chǎn)生泥石流或滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。此外，巖層的構(gòu)造條件也是形成滑坡的主要原因，近年來，為了開采更多的煤礦資源或平山造地，巖層產(chǎn)生了嚴重的斷裂帶，斷裂帶的產(chǎn)生就給地下水滲透創(chuàng)造了條件。另外，土體結(jié)構(gòu)及性質(zhì)也是造成滑坡、泥石流、山體坍塌等地質(zhì)災(zāi)害的基礎(chǔ)，由于巖層長期暴露在外界環(huán)境中，因此在風吹日曬的作用下逐漸軟化、沙化、泥化，堅硬的表層逐漸變?yōu)樗槭?，這就增加了引發(fā)各類地質(zhì)災(zāi)害的概率且斷裂帶成為滑坡的方向。

容易引發(fā)滑坡的因素較多，具體表現(xiàn)在以下幾個方面：①在暴雨天氣較多的夏季，土層及巖層在持續(xù)性降雨及地下水的作用下，防御能力會直接下降，這就會直接導(dǎo)致滑坡、泥石流及山體坍塌等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。②地震也是引發(fā)滑坡及泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的重要因素，與其他因素不同，地震所造成的破壞力更大，因此而引發(fā)的滑坡地質(zhì)災(zāi)害的嚴重程度也更高，所帶來的損失也更多。因此，在地震高發(fā)地區(qū)進行工程建設(shè)及資源開采的過程中，必須要綜合考慮當?shù)氐膶嶋H情況，從多個角度考察引起滑坡地質(zhì)災(zāi)害的因素，切實做好控制及預(yù)防工作。④除了自然因素之外，人為因素也是引發(fā)各類地質(zhì)災(zāi)害的主要原因之一。為了給建筑工程提供原材料，往往需要從山體切割山石，而大面積的切割會導(dǎo)致山體形成斷裂面，從而增加滑坡的可能性。穿過山體而修建的公路與鐵路，也會在一定程度上影響到山體的穩(wěn)定性，增加安全隱患。根據(jù)相關(guān)調(diào)查報告顯示，近年來發(fā)生的滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，有超過一半的都是受人為因素的影響。由此可見，人類的建筑施工、挖掘開礦等活動都是滑坡地質(zhì)災(zāi)害形成的主要原因，這就需要我們對此提高重視。

2　物探技術(shù)在滑坡地質(zhì)災(zāi)害勘查中的具體應(yīng)用

滑坡地質(zhì)災(zāi)害勘查工作的主要內(nèi)容是監(jiān)測滑坡形變情況及變形破壞的相關(guān)因素。從上述分析可知，受地質(zhì)條件的差異性影響，造成滑坡的因素也具有多樣性，而滑坡地質(zhì)災(zāi)害勘查所采取的技術(shù)方法也就各不相同。一般來說，主要采用定性勘查與定量勘查這兩種方法，定量勘查是指在地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測工作中采用不同的儀器及方法，而定性勘查是指在確定勘查任務(wù)的基礎(chǔ)上選用特定的勘查儀器及技術(shù)。筆者認為，由于地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測工作的實際情況較為復(fù)雜，僅使用某種特定的勘查技術(shù)及儀器具有一定的局限性，因此必須要能夠根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害的實際情況，挑選適用的幾項勘查技術(shù)，這樣才能夠真正充分發(fā)揮勘查技術(shù)應(yīng)有的作用。下面就介紹幾種物探技術(shù)在滑坡地質(zhì)災(zāi)害勘查工作中的具體應(yīng)用：

2.1CPS物探法

GPS物探法不僅操作簡便、定位精確度較高，而且不受氣候條件的影響能夠進行全天候監(jiān)測，因而其應(yīng)用范圍較廣。但是該方法也存在一些不足，具體表現(xiàn)為：如果工程勘查及地質(zhì)災(zāi)害勘查對監(jiān)測的精度要求較高，那么將會耗費大量的人力及物力。所以，必須要結(jié)合地質(zhì)災(zāi)害勘查實際情況，確定位移速度、復(fù)測周期及滑坡監(jiān)測精度，在確定這三個要素的基礎(chǔ)上開展地質(zhì)災(zāi)害勘查工作。例如，在對重慶萬州區(qū)傅家?guī)r進行滑坡勘查時就使用了GPS法，勘查人員先利用該技術(shù)確定了監(jiān)測點的位移量，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果計算出位移的具體速度；最后對滑坡不同階段的位移速度的不同特征進行對比分析，從而確定了滑坡體的所處位置，由此可見，該技術(shù)的應(yīng)用能夠為預(yù)測滑坡地質(zhì)災(zāi)害提供準確的依據(jù)。

2.2高密度電阻率法

與常規(guī)電阻率法的原理基本相同，高密度電阻率法也屬于直流電阻率法且測量結(jié)果屬于三維視電阻率斷面，主要是利用人工向地下發(fā)送電流并在地下形成穩(wěn)定電場，勘查人員在底部測量勘測點之間的電位差，然后利用計算公式計算出電阻率值。高密度電阻率法的應(yīng)用優(yōu)勢為：監(jiān)測點的間距較小、數(shù)據(jù)密度較大、運作效率較高，所以高密度電阻率法能夠清晰地顯示出地下電性異常體的形態(tài)。由于高密度電阻率法在實際應(yīng)用過程中電極設(shè)置是一次性完成的，所以能夠有效避免測量工作中出現(xiàn)故障或遭受干擾，保障勘查結(jié)果的準確性。某滑坡地質(zhì)災(zāi)害勘查工作所使用的就是高密度電法，主要勘查目標為滑坡體側(cè)滑面，所采用的電法裝置為α級排列，采用60根銅電極，電極距為4m，掃描剖面為16層，剖面長度為236m，根據(jù)高密度電法進行地形校正的電法效果圖見圖1。

圖1　高密度電法成果圖

由圖1可以清晰的看出：該滑床為高強度風化片麻巖，電阻率介于300～850Ω·m之間?；峦恋闹饕煞譃樗槭粒话闱闆r下，電阻率介于30～100Ω·m之間，但是由于巖土的形成時期及充填物質(zhì)的不同，巖土體中的水分、粘土及碎石塊的含量不同，因而不同部位滑坡體的電阻率也各不相同，這種差異性也通常會表現(xiàn)在巖土的顏色灰度及形狀方面。根據(jù)地質(zhì)情況及物探技術(shù)勘查的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該滑坡的滑坡體厚度小于30m，滑坡體的連續(xù)性較強，因此，如果繼續(xù)開挖該滑坡體，那么極有可能發(fā)生大面積的滑坡坍塌，最終嚴重威脅到人們的生命財產(chǎn)安全。

2.3淺層地震映像法

淺層地震映像法是利用人工將地震波發(fā)送到巖土層，然后根據(jù)地震波在巖土層中的傳播規(guī)律來確定地質(zhì)情況，根據(jù)發(fā)現(xiàn)的問題來找出相應(yīng)的解決措施。在地質(zhì)災(zāi)害勘查過程中，一般利用落錘法或敲擊法來激發(fā)地震波，但是在利用該物探技術(shù)記錄每個測點的波形時，必須要根據(jù)相同的偏移距離來進行收發(fā)，如果在記錄過程中發(fā)現(xiàn)時間出現(xiàn)變化，那么極有可能是地下地質(zhì)發(fā)生了異常情況，勘查人員可以根據(jù)實際測量數(shù)據(jù)及相關(guān)資料找出具體原因。淺層地震映像法的工作原理為：由于不同巖層的密度等特性存在差異，因而人工地震波在巖土層中傳播過程中遇到不同的巖層分界面會作出相應(yīng)的折射或反射；利用相關(guān)儀器來記錄地震波在的傳播波形及時間，確定變化規(guī)律，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果來推測出巖石的結(jié)構(gòu)、幾何位置及性質(zhì)等；勘查人員在記錄并分析完相關(guān)數(shù)據(jù)后便完成勘查工作。

除了上述這三種物探技術(shù)外，還有瑞雷波法、TDR監(jiān)測法、遙感監(jiān)測法等技術(shù)。我國地形結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，因而地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生率較高，這就嚴重威脅到人們的生命財產(chǎn)安全，所以必須要根據(jù)實際地形情況來選擇相應(yīng)的物探技術(shù)以做好滑坡地質(zhì)災(zāi)害勘查工作，從而做好地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防工作，降低災(zāi)害所造成的損失。

3　結(jié)束語

綜上所述，滑坡地質(zhì)災(zāi)害嚴重威脅到人們的生命財產(chǎn)安全，因而其勘查工作極為重要。筆者認為，在應(yīng)用物探技術(shù)開展滑坡地質(zhì)災(zāi)害勘查工作時，要先做好滑坡地質(zhì)調(diào)查工作、查閱調(diào)查區(qū)的相關(guān)地質(zhì)資料，再根據(jù)調(diào)查結(jié)果來選擇符合其實際的物探技術(shù)，需要注意的是，為了提高勘查結(jié)果的準確性，勘查人員要能夠綜合使用多種物探技術(shù)。最后，勘查人員要能夠在勘查工作過程中要不斷總結(jié)經(jīng)驗教訓，充分發(fā)揮物探技術(shù)應(yīng)有的作用，有效預(yù)防或避免滑坡地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。

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1673-0038（2015）19-0195-02

2015-4-25