綜合物探方法在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中的應(yīng)用研究

■楊伯勝（核工業(yè)西南勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司四川成都610061）

綜合物探方法在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中的應(yīng)用研究

■楊伯勝
（核工業(yè)西南勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司四川成都610061）

近些年，綜合物探法在地質(zhì)災(zāi)害勘查工作中的應(yīng)用廣泛，隨著人們生產(chǎn)建設(shè)活動的活躍，對地殼影響較大，誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，綜合物探法作為現(xiàn)代化的勘查技術(shù)重要性得到體現(xiàn)。本文對綜合物探法簡單介紹并對其應(yīng)用前景進(jìn)行展望。

綜合物探法地質(zhì)災(zāi)害勘查

0　前言

在地質(zhì)災(zāi)害勘查工作中，常常運(yùn)用綜合物探法對地質(zhì)災(zāi)害情況進(jìn)行勘查，綜合物探法在地質(zhì)災(zāi)害的勘探中發(fā)揮著重要作用，工作效率高，監(jiān)測結(jié)果可信度高等優(yōu)勢使綜合物探法成為目前檢查地質(zhì)情況的一種有效手段。綜合物探法是地質(zhì)工作中一種現(xiàn)代化的勘查技術(shù)，是地質(zhì)災(zāi)害防治系統(tǒng)工程的一部分。隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目如雨后春筍般崛起，如高速公路、核電站、水庫大壩和重點(diǎn)建筑工程項(xiàng)目等，對地殼影響較大，使得近年來地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)。因此，在新時(shí)期加強(qiáng)對物探方法在地質(zhì)災(zāi)害勘查中的應(yīng)用研究具有深刻社會意義。

1　綜合物探法簡介

綜合物探法的內(nèi)涵豐富，在進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害勘查時(shí)要針對地質(zhì)災(zāi)害類型，結(jié)合綜合物探法的特點(diǎn)選擇不同的方式方法進(jìn)行勘查。這樣才能保證探測結(jié)果的準(zhǔn)確性。那么，我們首先就要對其種類和特點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)一步的了解。

1.1地震橫波反射勘探

橫波適合于對近地表地質(zhì)體及各種地質(zhì)災(zāi)害的探測。因?yàn)闄M波具有頻率低、速度低、波長短的特點(diǎn)，而且它能不受地層含水的影響，對地層的分辨率更高。

橫波反射勘探技術(shù)利用不同介質(zhì)之間波阻抗的差異來探測地層內(nèi)的異常地質(zhì)體。對野外施工和資料處理上多使用多次覆蓋的野外施工和多次疊加的資料處理。

為了保證橫波勘探的準(zhǔn)確性，在進(jìn)行橫波反射勘探的時(shí)候，常伴隨著橫波回折波、折射波勘探工作，以獲取表層橫波的準(zhǔn)確資料，保證其速度參數(shù)的可靠性，為反射資料的校正工作提供依據(jù)。

1.2地震映像技術(shù)

地震映象技術(shù)是淺層地震勘探技術(shù)最是近些年發(fā)展起來的新技術(shù)，地震映象技術(shù)也被稱作最佳偏移距技術(shù)。地震映像技術(shù)在地表千層地震勘探中表現(xiàn)出色，尤其適合淺海及江、河、湖等淺水域的水下淺層地震勘探。該方法具有分辨率高，抗干擾能力強(qiáng)，施工簡便，資料處理方法簡單的特點(diǎn)是一種解決淺層地質(zhì)問題的有效方法。地震映像技術(shù)的出現(xiàn)和地震映像儀的使用使得勘探工作的效率有了明顯提高。

地震映象技術(shù)被稱為最佳偏移距技術(shù)是因?yàn)槠涔ぷ鞯年P(guān)鍵在于對最佳偏移距的選取。一般情況下，在施工前通過反復(fù)試驗(yàn)確定直達(dá)波、折射波、聲波、面波等規(guī)則干擾波出現(xiàn)的范圍及有效反射波所處的位置，然后選取最佳偏移距，使有效反射波避開各種干擾因素，達(dá)到最佳接收效果。地震影像技術(shù)在陸地和水上作業(yè)略有不同，水上作業(yè)除了振源和接收器以外還需要一套定位系統(tǒng)。

1.3地質(zhì)雷達(dá)

地質(zhì)雷達(dá)是地面通過發(fā)射天線將高頻電磁波（工作頻率10 MHz~2 GHz）以寬頻帶短脈沖形式送入地下，然后由經(jīng)地層或被目的物反射后返回地面，由另一接收天線接收。電磁波的傳播路徑、電磁波強(qiáng)度與波形受到傳播介質(zhì)影響，將會隨著所通過介質(zhì)的電性質(zhì)及幾何形態(tài)而變化。因此，通過對接收到的波的旅行時(shí)間（亦稱雙程走時(shí)）、幅度與波形資料的處理和分析，對目標(biāo)體的空間位置和結(jié)構(gòu)進(jìn)行確定。

以山體滑坡的勘查工作為例，可以通過多種物探方法結(jié)合的方式，首先采用高密度電阻率法和GPR對該區(qū)域進(jìn)行前期勘查，依據(jù)物探結(jié)果完成鉆孔等工作，隨后使用地質(zhì)雷達(dá)完成檢測。地質(zhì)雷達(dá)通過獲取真實(shí)、直觀的地質(zhì)雷達(dá)圖像時(shí)，要選取適當(dāng)測量參數(shù)，完成數(shù)據(jù)采集，使地下目標(biāo)提或地層能在地質(zhì)雷達(dá)圖像上直觀的、清晰的顯示出來。

地質(zhì)雷法分辨率高、速度快、無損作業(yè)的優(yōu)點(diǎn)使其得到廣泛應(yīng)用。主要應(yīng)用在:①斷層、地辜縫、破碎帶探測;②工程地質(zhì)勘察（軟土地基、基巖面、溶洞和空洞等）;③地下管道、電纜及障礙物的探測;①高速公路質(zhì)量檢測等。

1.4高密度電阻率法

高密度電阻率法是近年來興起的一種新的直流電法勘察方法，高密度電阻率法具有速度快，采集數(shù)據(jù)信息量大的特點(diǎn)?？梢酝瓿啥S或三維正、反演計(jì)算從而提高解譯工作的準(zhǔn)確度和可靠性。高密度電阻率法廣泛應(yīng)用與巖溶塌陷地質(zhì)害勘查，是巖溶塌陷地質(zhì)勘查首選的物探方法。

以巖溶塌陷地質(zhì)勘查為例，首先需要使用高密度阻率法查清隱伏巖溶發(fā)育帶特征及空間分布規(guī)律及其構(gòu)造特征;然后在多波地震映像、瞬態(tài)面波、地質(zhì)雷達(dá)等方法輔助下，在公路、居民區(qū)、廠區(qū)查清隱伏土洞、地表塌陷松動帶的范圍，通過以高密度電阻率法為主，多種物探法為輔的方式，完成對巖溶塌陷地質(zhì)災(zāi)害勘查。

2　綜合物探法在地質(zhì)災(zāi)害中的調(diào)查內(nèi)容

綜合物探法作為現(xiàn)代化的勘查技術(shù)，在地質(zhì)災(zāi)害的勘探中發(fā)揮著重要作用。在地質(zhì)災(zāi)害勘查中要始終堅(jiān)持和保證綜合物探法的科學(xué)運(yùn)用，使綜合物探法的勘查工作貫穿于地質(zhì)災(zāi)害的全過程，實(shí)現(xiàn)事前預(yù)測、事中監(jiān)測、事后監(jiān)測等工作。

2.1事前預(yù)測

（1）對區(qū)域物探資料進(jìn)行深入了解，通過了解、研究地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)的區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造特征，分析區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害形成的地質(zhì)背景和條件，并對地質(zhì)災(zāi)害可能發(fā)生的地點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測。

（2）在初步預(yù)測、圈定的地質(zhì)災(zāi)害可能發(fā)生的靶區(qū)內(nèi)，對目標(biāo)地址體的地層物性特征和發(fā)育規(guī)律進(jìn)行分析，對目標(biāo)地質(zhì)體進(jìn)行探測，通過先進(jìn)物探儀器和合理的技術(shù)方法的使用，從而獲得準(zhǔn)確，豐富的地質(zhì)資料。

（3）使用計(jì)算機(jī)技術(shù)對采集資料進(jìn)行精確計(jì)算與科學(xué)分析，還原目標(biāo)地質(zhì)體的形態(tài)、地層產(chǎn)狀、構(gòu)造規(guī)模、埋藏深度等地質(zhì)特征，提供必要的剖面、平面或三維圖形輔助資料的解譯。

（4）加強(qiáng)綜合研究，針對鉆探、巖土力學(xué)性質(zhì)參數(shù)和地質(zhì)環(huán)境條件進(jìn)行深入研究，對探測區(qū)內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性作出評估，并做好預(yù)防措施，與此同時(shí)提出下一步工作部署和治理對策。

2.2事中監(jiān)測

（1）要對地質(zhì)災(zāi)害地區(qū)加強(qiáng)監(jiān)測，對災(zāi)害治理實(shí)施全過程監(jiān)測。根據(jù)其地層物理性質(zhì)特征和發(fā)育規(guī)律，運(yùn)用高精度的物探儀器和先進(jìn)的方法技術(shù)，通過應(yīng)急探測和長期監(jiān)測，獲取地質(zhì)災(zāi)害體及其周邊地區(qū)的真實(shí)地質(zhì)數(shù)據(jù)。

（2）通過計(jì)算機(jī)技術(shù)精確處理并輸出各種圖件，幫助地質(zhì)解譯?？梢詼?zhǔn)確的分析出地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的背景和條件，對地質(zhì)災(zāi)害是否會二次發(fā)生及其蔓延趨勢做出判斷，做出相關(guān)預(yù)警、控制及防治措施。

2.3事后監(jiān)測

加強(qiáng)事后監(jiān)測，依據(jù)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的物性差異，對地質(zhì)災(zāi)害治理工程進(jìn)行質(zhì)量檢測，通過對應(yīng)物探檢測儀器的科學(xué)監(jiān)測，為地質(zhì)災(zāi)害治理工程竣工驗(yàn)收提供科學(xué)依據(jù)。

3　結(jié)語

綜合物探法是地質(zhì)工作中一種現(xiàn)代化的勘查技術(shù)，是地質(zhì)災(zāi)害防治系統(tǒng)工程的一部分。綜合物探法需要根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害成因及其物性差異以及其所處區(qū)域的地質(zhì)、水文地質(zhì)背景，選擇適宜的綜合物探方法。使用計(jì)算機(jī)技術(shù)對采集資料進(jìn)行精確計(jì)算與科學(xué)分析，為地質(zhì)災(zāi)害防治的工程處理設(shè)計(jì)、施工提供科學(xué)依據(jù)。新時(shí)期加強(qiáng)對物探方法在地質(zhì)災(zāi)害勘查中的應(yīng)用研究具有深刻社會意義，充分利用地震橫波反射勘探、地震映像技術(shù)、地質(zhì)雷達(dá)等方法從事前、事中、事后對災(zāi)害治理實(shí)施全過程監(jiān)測。

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P624[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-1-260-2