浅谈城市地质灾害监测中物探技术的应用论文_黄忠

浅谈城市地质灾害监测中物探技术的应用论文_黄忠

四川省冶金地质勘查局水文工程大队 四川成都 611730

摘要:近年来,我国的城市化进程有了很大进展,在城市中,地质灾害监测越来越受到重视。这些年以来,我国地质灾害频繁出现,给我国经济社会发展和人民生活带来了很大的威胁。因此,必须充分运用现代科学技术,加强对地质灾害的防治工作,以保证经济发展的秩序和人民生活的安全,物探技术的不断发展为这一问题的解决提供了良好的契机和手段,必须加强研究和开发。

关键词:物探技术;地质灾害;防治;运用

引言

在自然和人为因素的影响下,部分区域发生了对周围人群财产、环境造成严重破坏和损失的地质现象就是地质灾害。在我国,滑坡地质灾害时有发生,给社会造成了严重的经济损失和人员伤亡。因此,为了减少滑坡地质灾害的发生,必须对滑坡区域进行地质勘查,及时发现安全隐患,采取有效的措施对其进行治理和预防,避免重大财产损失和人员伤亡事故的发生。

1针对路面塌陷的物探方法

(1)探地雷达。探地雷达主要由主机(主控单元)、发射机、发射天线、接收机、接收天线五部分组成。发射和接收天线主要用于向地下发射和接收来自地下反射的雷达波。主机是一个采集系统,用于向发射机发送发射和接收控制命令。发射机根据主机命令向地下发射雷达波.而接收机根据控制命令开始数据采集。经过采样和A/D转换,接收的反射信号转换成数字信号被显示和保存。基于该原理,探地雷达可以探测隐伏断层位置、地下洞穴位置、空间形态等,测定出覆盖层的厚度、坍塌区的地层结构、以及坍塌堆积体的厚度和堆积床形态等,并且不易受到场地和地形的限制,但勘探深度浅,成本稍高。(2)激发极化法。激发极化法是根据岩(矿)石的激发极化效应对金属、地质等问题进行探测的方法。该方法有直流激发极化法(时间域法)与交流激发极化法(频率域法(SIP))之分。电极排列比较常见的形式有对称四极测深排列、联合剖面排列、固定点电源排列和中间梯度排列等,也可以通过使矿体充电增大探测深度或圈定矿体的延展范围。通过该方法可以检测地下水的水位、地下洞穴位置、断裂带等的位置,以判断其填充属性。该方法的技术原理较为复杂,需要仔细分析。

2常见滑坡地质灾害勘查的物探技术手段

(1)高密度电阻率法。所谓高密度电阻率法,就是在进行滑坡地质灾害勘查过程中,将多个电极放置着测线上,利用对电极自动转换器的控制,从而勘查区域的电阻率变化。相比较传统的电阻率法,高密度电阻率法的工作效率更高,测量精度更高。某滑坡区域的高密度电阻率测量结果,通过该图可以清晰的发现,该处滑坡床体岩石为强风化片麻岩,存在较大的滑坡风险,必须采取有效的措施对其进行破坏,减少滑坡的产生。(2)瑞雷波法。瑞雷波也是地震波的一种,它可以沿着地表的方向进行自由的传播,最终形成一个逆时针的椭圆轨迹,其长轴和短轴之比为3:2。利用其运动学理论特点就可以对滑坡等地质灾害进行勘查。一方面利用瑞雷波与地层的横波相近的速度特点,可以通过对瑞雷波的测量,掌握勘查区域岩土层的力学参数特点。另外一方面瑞雷波在传播过程中,对于分布不均匀的介质可能存在频散的现象,可以利用该特性,准确的从各种各样的波动信号中,准确的找到瑞雷波的信号。(3)GPS物探法。当前应用最广泛的地质勘查技术就是GPS物探法,它具有高定位精度、操作简便,不受环境因素干扰等优点。其缺点是在勘查过程中,勘查成本较高。因此,有必要在勘查过程中,结合勘查的具体对象,来确定滑坡监勘查度及复测周期的方法。(4)浅层地震影像法。该种方法是通过落锤或者敲击,产生地震波,对每一个测点地震波形的变化进行记录,从而借助相关资料和计算,对地下异常滑坡体进行确定的物探技术手段。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其工作原理是:利用不同的岩石层具有的不同速度、密度特点,在地震波通过时,可能会发生不同程度的反射或者折射,利用仪器对地震波的传播时间和波形变化规律进行分析,从而掌握勘查区域的岩石的几何位置、性质及结构等。

3针对崩塌的物探方法

在灾害监测中,首先要检查周围的地理条件和地质环境,找出崩塌体的位置和尺度,并分析其地质构造。同时,应描述崩塌灾害的范围,并使用电磁感应法来监测地壳的稳定性。(1)电阻率测深法。电阻率测深法就是我们通常所讲的“电测深法”。该方法适用于地形变化较平缓的地区,是基于地面上的某一测深点,不断加大供电电极和AB极距,对同—点不同AB极距的视电阻率ρs值和极化率金星测试,并根据检测结果判断该测深点下的地质特征。利用这种测深法一是能测得更准确的隐覆岩体破碎带和断裂构造数据,并通过数据分析对基岩的起伏状态以及隐覆岩体的基本构造、破碎带以及断裂情况有一个大概的了解,进而确定可能引起地质灾害的不良地质构造。(2)电磁感应法。电磁感应法是基于岩(矿)石的导电性、导磁性和介电性的差异,通过电磁感应对电磁场的空间分布和时间变化规律进行观察和探测,根据观测记过解决相应地质问题的探测方法。它可以更准确地检测断裂区的位置、隐藏裂缝位置、岩性接触位置、和隐藏洞穴的位置,主要用于地形相对平坦的区域。

4工程实例分析物探技术的应用

某市某镇存在一处滑坡地质区域,为了避免滑坡地质灾害的发生,本工程计划采用GPS物探技术和高密度电阻率法对区域进行地质勘查,从而为下一步的滑坡地质灾害治理提供科学的依据。(1)地球物理特征。为了确保勘查结果的准确性,在采用高密度电阻法勘查之前,本工程对勘查区域的岩石电阻率进行了测量,从而便于高密度电阻法勘查时,可以对地下物质进行精准的判断。(2)高密度电阻率法。根据高密度电阻率法的应用,结合本工程的相关地质资料,最终获得了该勘查区域的滑坡堆积体地质剖面图。由此可见,本勘查区域坡面呈现近西南东北向布置,全长为245m,主要勘查结果如下:①埋深0m~13m:存在一条明显的逐渐变厚的高电阻异常地层带,其电阻率为每米150欧姆到300欧姆,初步推断可能为滑坡堆积体。②埋深13m~28m:该区域的电阻率较低,大约为每米20欧姆到150欧姆,可能是强风化层,也可能是滑坡堆积体浸水导致。③埋深20m~40m:电阻率呈现明显高值,为每米150欧姆到300欧姆,推断地质构造为弱风化层。④在剖面60m至80m,深度在20~35m处有一低阻异常区1;在剖面140m至180m,深度在20m至40m处有一低阻异常区2,针对以上两组异常区域进行分析判断,可能是存在岩石破损或者裂隙发育情况。(3)GPS物探技术。在针对异常区域进一步采用GPS物探技术进行分析,进一步推断出本勘查区域的滑坡堆积体为残破积层碎石土构造,本身存在较大的结构孔隙,平均厚度约为9米。引起滑坡地质灾害的可能性较大。

结束语

总而言之,现代物质技术对于地质灾害的预防和治理工作具有重要而深远的意义。我们必须要充分借鉴现代科学技术发展的成果,大力发展相关的技术和设备,对地质灾害的发生和发展规律进行科学的探测,从而最大程度地避免其对于经济社会和人民生活带来的巨大损失,为我国发展和人民生活提供可靠的保障。

参考文献

[1]朴奉春.浅谈物探技术在滑坡地质灾害勘查中的应用[J].中国建材科技,2015(8):292-292.

[2]罗华华.毕节市双山新区滑坡地质灾害勘查中物探技术的应用[J].世界有色金属,2017(2):121-122.

[3]赵耀娟,张丽丽.物探技术在地质灾害防治中的应用.[J].科技成果纵横.2018(01).

论文作者:黄忠

论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期

论文发表时间:2019/8/1

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