综合物探方法在滑坡体勘察中的应用探讨论文_高峰

综合物探方法在滑坡体勘察中的应用探讨论文_高峰

中铁第六勘察设计院集团有限公司 天津市 300133

摘要:常规的勘探技术(钻探、坑探)可以确定滑坡的工程地质条件,然而,在滑坡体上,传统的钻探、坑探等有时无法操作,物探方法确定滑坡体形态特征具有突出的优越性,它具有连续、高效、工期短、轻便、经济等优点,但也存在着自身的不足,由于所测的结果是非直接信息,导致在进行数据解释时结果不唯一,且随深度的增加分辨率减小。因此,在对滑坡进行地球物理探测时,应同时采用电法、地震法等多种方法,进行相互验证,以得出正确的结果。

关键词:综合物探方法;滑坡体勘察;应用

1滑坡形成机制、发展趋势以及相对应的危害性分析

斜坡岩土体在重力等因素的作用下,依附滑动面(带)产生的向坡外以水平运动为主的运动或现象,称为滑坡。滑坡地区所在的斜坡本身坡度就比较陡,所以很容易导致其形成厚度比较大、同时结构相对比较松散的崩坡积物。与此同时,由于受到一些自然因素,比如降雨或者是风化等条件的影响,其地段就会逐渐发生局部拉张或者是开裂变形的问题。除此之外,由于人类工程活动在其中也会产生一定的影响,所以无论是在针对坡体的整体加载过程或者是在切坡当中,都会导致其原本的裂缝出现严重的变形情况。滑坡一旦发生,不仅会导致周围的环境遭受到严重的破坏影响,而且还可能会威胁到滑坡附近人们的日常生活和财产安全。

2综合物探方法的总体思路

综合物探就是根据勘测地点的地质情况、物理特性,地形等条件,以工程勘察、设计的要求为基础,合理利用多种物探方法并将其进行有机结合,从而完成工程勘察任务,为工程设计提供理论依据,其步骤如下:(1)物探方法的初选。首先,应根据工程地质勘察任务的目标对当地地质资料和物探信息进行收集,结合各种勘探方法的适用范围和优缺点初步选取几种物探方法。(2)物探方法的正式确定。按照初步选定的物探方法,在工程现场进行严格、仔细的勘察,并对典型地段进行现场试验。根据试验结果选出适合该工程的最佳勘探方法。(3)正式开始物探工作,并对测试结果进行分析及解释。(4)在关键部位布置钻孔。根据初步物探成果,在现场的异常、正常部位布置适量地质钻孔,为定量解释勘察成果提供数据参数,提供代表岩性,验证和修改的物探资料对现场地质进行的解释。(5)补充性工作。在必要时,可根据物探工作和钻孔结果有目的地在异常地段进行补充或加密工作。

3综合物探方法在滑坡体勘察中的应用

滑坡体的勘察往往需要多种勘察手段来查明滑坡的形态要素、性质、稳定性程度和演化趋势。由于每个滑坡体发育情况的不同,勘察手段、方法和工作量各有差异,一般常用的方法有工程地质测绘、坑(槽)探、井(洞)探、钻探和物探等。其中物探方法在滑坡勘察中有着效率高、成本低、对地质环境无损伤的优越性。特别是在大型滑坡勘察中,选择适用条件好的综合性物探方法能起到事半功倍的效果。槐扒滑坡位于黄河小浪底水库的库尾,滑坡体前缘有三门峡市渑池县和义马市饮用水源的重要提水工程。近年来,由于当地采矿影响以及地质因素滑坡现象频发。其中2014年5月发生的槐扒大型滑坡,导致渠首1#、2#渡槽向坡下推移(滑动)约3~5m,渡槽损毁严重,钢管段扭曲变形,部分排架被推倒。受该处管线损毁影响,全线被迫停止供水。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆笔者以槐扒滑坡勘察为例,根据滑坡区的地形、地质特点和需要查明的重点对象,选择适用的高密度电法、瞬态面波法等综合物探方法来查明滑坡体的厚度,确定滑面形态特征及分布情况,为滑坡治理抢险工程提供科学依据。

3.1高密度电阻率法在滑坡体勘察中的应用

高密度电阻率法在进行地质勘探的过程当中具有十分重要的作用,在勘探过程当中得到比较广泛运用以及发挥出重大价值,其中,数据处理主要步骤包括,第一,在勘探的过程当中应当根据平均电阻情况建立初始化模型。第二,相关工作人员应当对于电阻模型当中数据进行必要检测,如果不进行检测,就很难切实保障最后得到的数据可靠性以及准确性,所以,需要相关工作人员加强检测工作,保障结果合理性以及可靠性。第三,对于线性反问题,应当根据详细数据情况,以及通过电流模型情况进行解决,这样不但可以保障解决效率得到提升,而且进一步促使解决问题质量得到大幅度提升。第四,工作人员在勘探数据过程当中,应当根据电阻率的模型进行检测,只有这样,才能保障合理性以及科学性,与此同时相关人员还需要进行必要调整以及优化工作,如果一旦存在偏差,就需要运用电阻率模型纠正。第五,相关工作人员应当结合优化以及调整过后的电阻率模型进行地质勘探工作,从而切实保障地质探勘数据的精确性和可靠性。第六,在进行数据预测的过程当中,不可避免出现各种各样的误差,对于误差,也需要进行必要的计算,从而避免以后误差的扩大化。第七,相关工作人员如果在进行地质探勘过程当中出现了反演状况,就表示了整体的探勘工作完成,表明了勘探成功;如果没有,就需要重新进行勘探,对于第七个步骤和第三步骤进行反复的操作,只有等待出现反演的情况才能停止。

3.2瞬态面波法在滑坡勘察中的应用

面波的频散特性、介质中传播速度,会受到不同岩土介质不同物理力学性质的影响。在同一个弹性介质当中,从表面到内部,面波的水平振幅、垂直振幅都会发生指数式的衰减,而其主要能量都集中一个波长范围内。因此,可以通过相同波长的瞬态面波特性,对地层水平方向的变化进行勘察;通过不同波长的瞬态面波特性,对地层垂直方向的变化进行勘察。尤其是在层状介质状态下,面波的速度,随着频率的变化而呈现函数性的变化规律。在应用瞬态面波时,通过对坡面上的面波点频散曲线信息进行收集、汇总和整理,最终合成而为二维空间物性,使其能够反应勘察区域的底层弹性结构特征,该类图形就是面波剖面地层彩色影像图。它集中体现了各个孤立的面波点的相关性,形象的反映了当前勘察区域的滑坡地质结构特点,为后期进行滑坡地层结构的划分,提供了理论依据。此外,借助剖面影像图,可以对收集到的相关资料,进行定量地质解释,并科学合理的评价当前各岩土层工程的地质情况,最后根据CAD制图软件,绘制出该地区地质的剖面图,为滑坡工程的治理提供形象的理论支持。

3.3地震勘探技术在滑坡体勘察中的应用

相对于一些传统的地质勘探方式而言,地震勘探技术也可以在滑坡体的勘察当中发挥作用,同时这种方式相对具备较大优势,总的来说,表现在多个方面,一方面,这种方式成本比较低,同时容易上手操作,方便也快捷,对于工作人员的素质要求不高,只需要对相关工作人员进行简单培训,促使其掌握一些理论知识等就可以进行上手操作。另外,在精确性方面表现就较为突出,勘探效果显著,精确度也还可以。但是,这种地质勘探方式也不是十全十美,同样存在局限性以及不足之处,就是运用这种方式容易受到外部环境的影响。

4结束语

滑坡属于常见自然灾害,我国的很多区域都有发生,不但发生概率比较大,而且对于当地人们的生命及财产安全造成十分严重负面影响以及重大危害,对此,相关工作人员需要对于滑坡引起高度重视,运用综合物探方法,制定出切实可行、有效勘探方案,促使滑坡体地质勘探精确性以及科学性提升。

参考文献:

[1]何永波,李德庆,杨振宇,李清林,徐顺强,赵贵章.综合物探方法在滑坡地质勘探中的应用研究[J].CT理论与应用研究,2015,24(01):11-20.

[2]马国凯,李振宇.综合物探技术在滑坡监测中的应用研究[J].工程地球物理学报,2016,13(02):191-195.

[3]吕擎峰,卜思敏,王生新,贾梦雪.综合物探法在滑坡稳定性评价中的应用研究[J].岩土工程学报,2015,37(S1):142-147.

论文作者:高峰

论文发表刊物:《防护工程》2018年第32期

论文发表时间:2019/2/26

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