■張永琦
(河南省煤田地質(zhì)局物探測(cè)量隊(duì) 河南 鄭州 450009)
淺談綜合物探在滑坡災(zāi)害勘探中的應(yīng)用研究
■張永琦
(河南省煤田地質(zhì)局物探測(cè)量隊(duì)河南鄭州450009)
我國(guó)因?yàn)榈刭|(zhì)環(huán)境比較復(fù)雜以及山地面積廣闊,這也就使得我國(guó)的地質(zhì)災(zāi)害在一定程度上比較嚴(yán)重?;率枪こ膛c環(huán)境地質(zhì)評(píng)價(jià)中最常見(jiàn)的一種地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)。物探技術(shù)是目前地質(zhì)工作中的一項(xiàng)現(xiàn)代化勘查技術(shù),由于它具備全面、快速、經(jīng)濟(jì)、省時(shí)、準(zhǔn)確的特點(diǎn),所以它在災(zāi)害地質(zhì)調(diào)查領(lǐng)域有著極其重要的地位。通過(guò)多種物探方法比如:淺層地震法,高密度法,地質(zhì)遙感等的有效綜合應(yīng)用,獲得物探異常,通過(guò)分析滑坡地質(zhì)異常成因,為防治滑坡災(zāi)害的發(fā)生提供科學(xué)依據(jù)。
地質(zhì)災(zāi)害滑坡危害物探技術(shù)應(yīng)用探測(cè)
因?yàn)樯降孛娣e在我國(guó)總面積中所占據(jù)的比重是比較大的,各種地質(zhì)災(zāi)害頻頻發(fā)生,如水土流失、滑坡、泥石流等,尤其是夏季多暴雨季節(jié),更是容易引發(fā)滑坡、泥石流這樣的災(zāi)害,導(dǎo)致不少人員傷亡、房屋倒塌,這些災(zāi)害無(wú)疑給當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)及人民生命財(cái)產(chǎn)安全造成了很大的損失。所以,做好這些地區(qū)的災(zāi)害防治也是一件十分重要的事情。
2.1滑坡災(zāi)害的定義
所謂的滑坡災(zāi)害其實(shí)是一種因?yàn)榇笮〉年P(guān)系而出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害,也就是當(dāng)一個(gè)地質(zhì)層所承受的壓力或者說(shuō)是應(yīng)力大于這里的土層所能夠承擔(dān)的強(qiáng)度的時(shí)候而出現(xiàn)的一種地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象。一般來(lái)講,巖石等物質(zhì)都會(huì)具有一定的抗剪強(qiáng)度以及抗侵蝕性,所以,在其經(jīng)過(guò)長(zhǎng)久的風(fēng)吹日曬以及外部壓力之后難免會(huì)出現(xiàn)這些性質(zhì)下降的情形。所以,這也就導(dǎo)致了滑坡災(zāi)害的產(chǎn)生。另外,這種地質(zhì)災(zāi)害因?yàn)楫a(chǎn)生原因的特殊性,通常情況之下會(huì)發(fā)生在山體的側(cè)面等承受壓力的能力比較差的區(qū)域。
2.2關(guān)于滑坡災(zāi)害形成的原因
我國(guó)大部分地形呈復(fù)雜的多樣性,山區(qū)地形切割形態(tài)較為嚴(yán)重,能夠容易形成滑坡地質(zhì)災(zāi)害的地形分布就會(huì)比較集中,由一些外在誘因誘發(fā)從而發(fā)生滑坡災(zāi)害。外在誘因一方面是自然原因如災(zāi)害性降雨引起地下水活動(dòng)狀態(tài)的變化,地震誘發(fā)的滑坡災(zāi)害等;另一方面是人為原因引發(fā)滑坡災(zāi)害比如由于不斷的開(kāi)采導(dǎo)致巖層產(chǎn)生嚴(yán)重的斷裂帶從而誘發(fā)山體滑坡,據(jù)統(tǒng)計(jì)我國(guó)大部分的地質(zhì)災(zāi)害與人類不合理的工程開(kāi)發(fā)活動(dòng)有關(guān)。
為了解決近地表地層的各種地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查問(wèn)題,人們經(jīng)過(guò)不斷努力,深入研究,推出了多種行之有效的地球物理探測(cè)方法。這些方法各具特色,各自從不同的方向出發(fā),通過(guò)不同的手段,解決不同的問(wèn)題,給各種地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查工作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),由于物探方法較多,不同的物探技術(shù)具有各自的優(yōu)點(diǎn)和局限性,采用單一的物探方法會(huì)受到地質(zhì)及地球物理?xiàng)l件的限制,從而使物探精度受到影響。下面簡(jiǎn)單的介紹一些在滑坡災(zāi)害中常用的物探技術(shù)。
3.1淺層地震法
淺層地震勘探利用人工激發(fā)的地震波在地下介質(zhì)傳播。當(dāng)穿過(guò)波速不同的介質(zhì)的分界面時(shí),波改變?cè)瓉?lái)的傳播方向而產(chǎn)生折射。當(dāng)下層介質(zhì)的波速大于其上層介質(zhì)的波速時(shí),在波的入射角等于臨界角的情況下,折射波將會(huì)沿著分界面以下層介質(zhì)中的速度“滑行”。這種沿著界面?zhèn)鞑サ摹盎小辈ㄒ矊⒁鸾缑嫔蠈淤|(zhì)點(diǎn)的振動(dòng),并以折射波的形式傳至地面。通過(guò)地震儀測(cè)量折射波到達(dá)地面觀測(cè)點(diǎn)的時(shí)間和震源距,就可以求出折射界面的埋藏深度。這種方法還因?yàn)槭褂梅椒ǖ暮?jiǎn)單性快速,設(shè)備簡(jiǎn)單對(duì)斷層及其破碎帶比較敏感,判斷較準(zhǔn)確而使得其工作的效率是比較高的。通過(guò)淺層地震探測(cè)為預(yù)測(cè)滑坡災(zāi)害發(fā)生提供科學(xué)依據(jù)。當(dāng)然,這種探測(cè)方法也存在一定的局限性如受速度逆轉(zhuǎn)限制,不能探測(cè)高速層下部的地質(zhì)情況,分層能力弱等,這些缺限影響物探成果的地質(zhì)解釋精度。
3.2電磁法技術(shù)(高密度法,CSAMT)
高密度電阻率法是集電剖面法和電測(cè)深的觀測(cè)優(yōu)點(diǎn)為一體的一種地學(xué)層析成像(Geotomography,簡(jiǎn)稱GT)技術(shù),實(shí)行密集采樣來(lái)提高采樣率和“多次覆蓋”的方法提高信噪比。而且利用這種技術(shù)所探測(cè)的結(jié)果能夠通過(guò)直觀的表達(dá)出來(lái)。值得注意的是,通過(guò)這種方法所探測(cè)的滑坡災(zāi)害數(shù)據(jù)一般是:巖石的密度比較大,而且點(diǎn)距和其他的巖石層相比會(huì)小一些??煽卦匆纛l電磁法是利用不接地回線或接地線源通以脈沖電流為場(chǎng)源,以激勵(lì)探測(cè)目的物感應(yīng)二次電流,在脈沖間歇測(cè)量二次場(chǎng)隨時(shí)間變化的響應(yīng)??煽卦匆纛l大地電磁法(CSAMT)是一種人工源的頻率電磁測(cè)深法,即測(cè)量互相垂直的水平磁場(chǎng)分量和電場(chǎng)分量計(jì)算卡尼亞視電阻率。CSAMT具有抗干擾能力強(qiáng),并減少地形的影響,工作效率較高,探測(cè)深度范圍大,橫向分辨率高??梢造`敏地發(fā)現(xiàn)斷層,故在地質(zhì)探測(cè)中應(yīng)用廣泛。利用CSAMT能較好的探測(cè)斷層,準(zhǔn)確判斷斷層對(duì)滑坡災(zāi)害的影響。
3.3遙感技術(shù)
遙感技術(shù)根據(jù)電磁波的理論,應(yīng)用各種傳感儀器對(duì)遠(yuǎn)距離目標(biāo)所輻射和反射的電磁波信息,進(jìn)行收集、處理,并最后成像,從而對(duì)地面各種景物進(jìn)行探測(cè)和識(shí)別的一種綜合技術(shù),應(yīng)用在對(duì)資源、環(huán)境、災(zāi)害、區(qū)域、城市的監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)等方面。遙感技術(shù)具有反應(yīng)速度快、監(jiān)測(cè)面積大的優(yōu)點(diǎn),能夠滿足對(duì)突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害抗災(zāi)救災(zāi)工作的時(shí)效性要求。遙感技術(shù)已經(jīng)成為對(duì)區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害及其發(fā)育環(huán)境宏觀調(diào)查的不可缺少的先進(jìn)技術(shù),在地震(活動(dòng)性斷裂)、滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降和土地荒漠化等地質(zhì)災(zāi)害的調(diào)查、監(jiān)測(cè)和研究工作中發(fā)揮了重要的作用。同時(shí),遙感技術(shù)存在精度不高,噪點(diǎn)較多,個(gè)別時(shí)候有可能收到電磁干擾,會(huì)受到大氣和土壤濕度的影響等局限性。
通過(guò)上面介紹的物探技術(shù),可看出每種物探方法都有其優(yōu)缺點(diǎn),根據(jù)地球物理?xiàng)l件采用多種物探方法進(jìn)行探測(cè),可以有效的揚(yáng)長(zhǎng)避短,從而提高物探成果的分析質(zhì)量和地質(zhì)解釋精度,能夠?qū)Ψ乐位碌刭|(zhì)災(zāi)害提供更準(zhǔn)確的依據(jù)。
綜上所述,我國(guó)的山地地區(qū)是滑坡災(zāi)害頻發(fā)的地區(qū),而且,一旦發(fā)生這種災(zāi)害,人們所受到的危害將是不可估計(jì)的。所以,對(duì)其進(jìn)行合理、準(zhǔn)確以及有效的探測(cè)是十分必要的。依據(jù)現(xiàn)有地質(zhì)條件采用綜合物探技術(shù)的進(jìn)行探查,極大提高了物探成果的分析質(zhì)量和地質(zhì)解釋精度,結(jié)合滑坡災(zāi)害的不同反應(yīng)特點(diǎn)來(lái)對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)以及防治,從而大大的降低了這些災(zāi)害對(duì)我國(guó)人民生命財(cái)產(chǎn)的危害。
[1]胡繞;綜合物探方法在淺基巖地區(qū)頂管工程勘察中的應(yīng)用 [J];工程地球物理學(xué)報(bào)2015.02:121-122
[2]劉永學(xué);綜合物探方法判定富水區(qū)的應(yīng)用 [J];林業(yè)科技情報(bào)2015.14:45-46
[3]賈春生;應(yīng)用綜合物探方法在山丘區(qū)找尋地下水 [J];水利天地2013.04:75-76
TU94+3.2[文獻(xiàn)碼]B
1000-405X(2016)-9-183-1