云南地质工程第二勘察院 云南 楚雄 675000
摘要:近年大规模的工程建设及极端气候,对地质环境造成一定的破坏,从而导致地质灾害频发,尤其是滑坡的发生。滑坡的发生对人民的生命财产造成严重的威胁与巨大的损失,同时这对滑坡地质勘查工作提出了更高的要求。为了进一步提高滑坡勘查工作的效率和结论的准确性,可将物探技术应用其中,如高密度电阻法、浅层地震映像法等。本文将对物探技术在滑坡地质灾害勘查中的应用进行探讨,希望对地质灾害防治工作的开展起到有利的促进作用。
关键词:滑坡;物探技术;应用
1前言
地质灾害是在人为和自然因素的作用下形成的,对人类生命财产、环境造成破坏和损失现象。随着人类对生态环境的破坏,各种地质灾害发生频率不断上升,尤其是滑坡,直接造成严重的生命财产损失。为了及时避免滑坡现象发生带来严重的后果,需要及时开展滑坡勘查工作,掌握该地区诱发滑坡各种因素的实际情况,及时发现滑坡隐患,及时进行处理。在实际的勘查过程中,主要是为了掌握滑体、滑带、滑床、地下水的实际情况,需要根据不同的勘查内容,采用针对性的勘查技术方法。物探技术是运用地球物理学的原理来研究地质问题的,在滑坡地质勘查中的应用越来越多。
2滑坡的简介
滑坡是指斜坡上的岩土体,受到地表水的冲刷与浸泡、地下水活动、地震和人工切坡等因素的影响,在重力的作用下,沿着一定软弱接触带整体或者局部顺着坡向滑动的现象。如果岩土体存在着滑动面,这些滑动面如果长期受到破坏,其稳定性会大大降低,遇到暴雨积水的浸泡,易造成其抗剪强度的大幅度降低,从而造成滑坡现象。此外,地震对滑坡的形成有很大的影响。首先地震可能使斜坡的土石结构发生破坏和变化,原有的斜坡结构面变得张裂和松弛,加上地震对地下水位的影响,会使得斜坡变得非常不稳定,在地震和余震的共同作用下,很容易使斜坡岩石体发生变形,从而引起滑坡现象【2】。
滑坡的主要成因分为人为因素和自然因素,其中人为因素是引发滑坡的最主要原因。人类建设活动和开采行为,对地质环境造成了一定的破坏,再加上一些自然因素,从而导致了滑坡形成。此外自然因素如强降雨、地震、构造活动等亦会直接引发滑坡,其破坏力也是非常大的【3】。
3物探技术在勘察中的应用分析
物探技术在滑坡勘查中的优势主要体现在,物探技术具有工期短、连续与轻便等特点,在对滑坡体形态特征的确定上优越性较突出,可通过相应仪器对有关数据进行采集,与地质水文等信息结合后展开分析与推断,进而探测出滑坡局部构造情况,推测可能存在的滑动软弱带或软弱面,即可判断滑坡的潜在危险区域,将此作为滑坡治理的物探依据。然而,物探技术手段在实际的勘查过程中,都有一定局限性,只能反映滑坡勘查几个内容方面的要求,如果想要获得更加完整的勘查结果,需要我们对各种勘查技术进行综合利用,充分将每种技术手段的优势充分发挥出来。
据研究表明,各种物探技术均是通过上下岩土体与滑面之间的磁性、地震波与电性等差异对滑面进行确定。滑面一种是连续的界面,也是一种不连续的界面,主要在岩土体中形成,在界面性质与物质组成等方面与上下岩土体进行比较,可发现其中存在着明显差异,因此可将浅层地震勘察、地磁测量勘察等物探技术用于滑面测定中。
(1)浅层地震勘察技术,其主要通过人工激发地震波在岩土层中传播的规律的分析来有效掌握地质情况。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了避免对生态环境的破坏,在地质灾害勘查中,地震波的激发方式一般为敲击法和落锤法。前者是在测线震源处放置重锤,为达到与地面紧密耦合的效果,重锤底部均会带有锯齿,沿水平方向蔽击重锤垂直测线即可使质点水平产生位移,从而激发地震波。后者则是应用数十或数百千克重的重锤或大铁块从3cm左右的高处落至地面,通过对地面的撞击激发地震波。需要特殊说明的是,浅层地震映像法是每一测点的波形都采用相同的偏移距,激发和接受方式也一样,通过对地震记录数据随时间的变化可以有效分析地质情况的异常。不同的地层其弹性特征也有很大的区别,人工震源所激发的地震波在介质传播的过程中,如果遇到岩土体的分界面,将很容易出现反射和折射。我们应该利用仪器对地震波的传播时间和波形特征变化规律进行记录,就可以有效分析出一些重要的地质物性参数,通过对这些数据的进一步分析,就可以掌握岩土体的几何位置、性质和结构等,最后完成勘查的目的。
(2)地磁测量勘察法。它主要是测定勘察区域磁场在不同时间和空间的变化规律来判断地质情况。该技术采用高精度的磁力仪来对该区域的地磁场进行精确测定,然后制出该区域的准确地磁分布图,通过对地磁分布图的分析,可以对该地区的地质情况做出科学预测。它主要的优势就是使用成本比较低,且实施起来也比较容易,设备也便于操作,只需要经过简单的参数设置,并按照要求进行操作,就可以获得地磁勘查数据【4】。
(3)高密度电阻率法。其和常规的电阻率法工作原理基本一样,其可以有效得出地层的三维电阻率断面。其最明显的特点是数据密度大、点距小、工作效率高,通过该技术的应用能够有效发现地下电性异常的现象。在实际的应用过程中,高密度电阻率法依然是以岩土体导电性的差异来进行勘查的,为多中排列的常规电阻率法与资料自动反演处理相综合的方法,其电极设置可以一次完成,有效降低了电极故障发生的几率,干扰现象也得到了明显的抑制。
(4)GPS物探法其定位精度高、操作方便,在当前的应用越来越多,其受气候的影响也较少,能够在全天候开展工作,但该方法也存在着一定的缺陷,其勘查精度往往不是很高,但其勘查效率较高,可以减少对人力和物力资源的消耗。因此,为了有效提高滑坡勘查结果的精度,需要认真研究勘查精度与复测周期和位移速度之间的关系,还需要根据不同的勘查对象选择不同的勘查参数。
(5)地面瞬变电磁法勘察技术。该种技术是利用电磁线圈向地下发射电磁脉冲,如果地下存在金属物质,底下的金属导体之间会发生感应,就会形成涡流。这些涡流在形成后,又会产生交流电磁场,这些电磁场在穿透地层后,会被地面接收仪器所接收,通过观察其变化规律,就能确定地下金属物质电场性质的分布结构和三维形状。这种方法在滑坡勘查中的应用,主要集中在一些金属矿区中,可以作为预防金属矿区滑坡发生的重要技术方法。
结语
我国地域广阔,各地区的地质条件差异很大,滑坡在我国的多地广泛发生,给人民的生命财产安全造成了非常大的威胁。为了有效防范滑坡灾害的发生,我们一定要做好滑坡地质的勘查工作。随着科学技术的不断发展,当前滑坡地质勘查技术方法较多,我们应该根据具体的情况,采取适宜的勘查方法,加大对物探技术在滑坡勘查中的应用,同时也应该积极对经验进行总结,将勘查技术的优点充分发挥出现。
参考文献
[1]任乐华,王宏安.物探技术在地质灾害防治过程中的应用[J]. 现代经济信息. 2012(05):17-18.
[2]孙丽,杨娜.遥感在地质灾害监测中的应用[J]. 品牌与标准化. 2011(20):33-34.
[3]张方亮,彭建阳,龚晓洁,马晓蕾.地质灾害危险评估中两种地面沉降的预测评估方法[J]. 西部探矿工程. 2011(09):22-23.
[4]熊究良.物探技术在地质灾害中的应用和发展研究[J]. 广东科技. 2011(18):35-36.
论文作者:罗利华
论文发表刊物:《防护工程》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/22
标签:滑坡论文; 物探论文; 技术论文; 地震波论文; 岩土论文; 地质论文; 地质灾害论文; 《防护工程》2018年第32期论文;