滑坡地质灾害勘查中物探技术的应用

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  [摘要]近年来,我国各类地质情况的损害程度不断加深,以泥石流、崩塌、滑坡为主的地质灾害屡次发生,而且地质灾害所造成的破坏性更大,给人民生命财产安全造成难以挽回的损失,严重阻碍了地质灾害区经济发展和社会进步。物探技术的发展为治理滑坡提供了准确、全面的数据资料。本文就滑坡形成的原因进行了分析,并探究了物探技术在滑坡中的实际运用,以期减少地质灾害发生的可能性,保障人民生命财产安全。
  [关键词]滑坡 地质灾害 物探技术 勘查
  [中图分类号] P642.22 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-6-140-2
  0引言
  实践表明,物探技术是一项十分重要的探测技术,它能提前预测灾害情况,从而减少灾害造成的损失。为了尽可能减少应用环境不同和物探技术自身的技术特点的不同所造成勘探差异,在地质灾害中抢救勘查中尽可能获取全面而准确的勘探效果,物探工作者要加强自身学习,细致研究灾区地质情况以及其它影响因素,尽可能选择可靠的方法技术,为地质勘探工作创造良好的外部环境。在滑坡地质灾害调查中,要坚持实事求是,从滑坡地质灾害区的地球物理条件入手,合理分析地调成果和相关地质问题,尽可能选择经济、有效、合理的物探方法。
  1滑坡形成的原因
  1.1滑坡形成的地质条件
  1.1.1地形地貌
  一般情况下,地形坡高越大,势能越高,坡度越陡,那么软弱地段暴露的可能性就越大,极易造成斜坡失稳。同时,在两级台阶的过渡地段,地形的相对切割比较剧烈,从而导致滑坡灾害的广泛分布,加剧了地质灾害造成的损失。除此之外,我国地域辽阔,地形复杂多样,山区的地形切割尤其强烈,滑坡多集中分布在这些地区,造成大规模的、深层次的地质灾害,给人们生产生活带来巨大威胁。
  1.1.2地层岩性
  形成滑坡的原因是多方面的,但是土体的性质和结构是引起滑坡的主要物质基础。软弱的片状变质岩、较多的碎屑岩等极易造成滑坡,它们的岩性多为构造破碎岩层、含碳酸盐类软弱夹层岩层、泥化岩层以及页岩等。这些软弱岩一旦经过水的软化,其抗剪强度将会大幅减弱,最终导致软弱滑动面现象的发生,从而造成滑坡。
  1.1.3地下水活动
  受活跃的地下水作用的影響,泥质岩层极易被软化、泥化,而且地下水的流动会增高孔隙水压力,从而形成巨大的浮托力和动水压力,这些因素的相互作用都会降低泥岩质体的抗剪强度,从而加剧软弱面的形成,为滑坡、泥石流等地质灾害的发生提供了可能性。
  1.1.4断裂构造
  活动断裂带上地质活动活跃,极易发生构造地震,而且断裂带的岩体结构破碎,为地下水渗流创造了良好的地质条件。所以,断裂带决定着滑坡发育地带的分布密度、规模以及延伸方向。滑坡体成线状、带状以及群状分布的特点与断裂构造有着密切联系。
  1.2引起滑坡的几大因素
  1.2.1灾害性降雨
  夏季是暴雨的多发季节,大范围的灾害性降雨与地下水相结合,将进一步削弱土层岩层的防御能力,这在一定程度上构成了滑坡形成的主要因素。连续性强降雨的持续影响,会在一定程度上加剧坍塌、泥石流和滑坡发生的可能性,从而危害人民生命财产安全。
  1.2.2地震对滑坡分布的影响
  滑坡、泥石流等地质灾害的发生与地震有着密切关系。因为地震而引发的滑坡现象极为常见,而且它造成的损失也是难以估计的,所以,相关部门一定要提高警惕,切实履行职能,加强对地震高发区工业区、居民区的监管和建设,将一切可能引发滑坡现象的因素考虑在内,减少滑坡等地质灾害发生的可能性。
  1.2.3人为因素的影响
  地质灾害的频繁发生与人为因素有着密切联系。人类生产生活尤其是建筑工程项目中常需要用到山石,而大面积的切割山体容易导致断裂面的形成,同时,修建铁路、公路等也会破坏山体平衡。据报道,近年来频繁发生的滑坡、泥石流等地质灾害,超过一半以上都是由于人为因素造成的。由此可见,人类对自然毫无节制的索取,大量挖掘开矿以及建筑工程对地质灾害的频发起着不可推卸的责任。
  2物探技术在滑坡地质勘查中的实际应用
  根据实践分析可得出,滑坡地区的地层大致可以分为上部松散层和下部基岩两部分,上部松散层和基岩在地电特性和波阻抗方面有着显著区别,这为物探技术的运用奠定的前提条件,而且它是获取地下地质信息的先决条件。在具体工作中,以滑坡的形成机制为基本出发点,能够判定滑坡滑动面的具体特征,然后运用相应的物探技术进行分析。接下来,笔者将就具体的物探技术进行阐释。
  2.1瑞雷波法
  瑞雷波法作为一种滑坡地质勘查手段和技术,它充分运用了运动学和动力学的基本特征。瑞雷波有3个与滑坡地质勘查相关的重要特征:第一,在层状介质中,瑞雷波有着明显的频散特性;第二,瑞雷波的波长不是完全相同的,所以其穿透深度也不尽相同;第三,瑞波雷的传播速度受物理力学性质的影响。实际工作中选取的具体的参数以及野外工作经验极大的影响了瑞雷波的勘探效果。同时,激发能量和频率也影响着瑞雷波的勘探效果,它对单次激振的要求较高,要求其必须具备的一定的能量和较宽的频谱范围。据野外实践表明,瑞雷波震源主要采用了63.5g,它由倒链、三脚架吊起,在距离地表2——3m的高度落下从而震击地表,而其接受器主要采用4Hz检波器,它能采集12道道数,全通滤波方式,效果较好。
  2.2高密度电法
  高密度电法的实施基础是传统的电阻率法,但是它实现了人工输送电流,这些输送到地下的电流汇聚起来从而形成一个稳定的地下电场,在地表测量出不同点间的电位差,然后通过周密计算得出具体的电阻率值。高密度电法与传统电阻率法有着显著区别,它主要采取多电极排列的方式,然后以自动转移装置为基础,逐点进行电流测量,从而为技术人员提供相对丰富的地质信息和地电结构状态资料。例如,在实际的滑坡勘查中,可以采用电流装置为A的排列,一共采集60根铜电极,电极距设置为4.0m,扫描剖面高度为16层,剖面长度为236m,这种方法能对滑坡体滑坡面进行准确勘探,从而验证另一物探技术的结果是否精准。
  2.3浅层地震映像法
  浅层地震法作为解决浅层地质问题的有效方法,它主要用于研究人工激发的地震波在岩土层中传播的具体规律性特征。在地质灾害的勘查过程中,地震波的激发方式一般是落锤法或者敲击法。但是要注意的是,浅层地震映像法在记录每一个测点的具体波形时都采用一样的偏移距接受和激发,对地震时间变化的记录主要用于反映地质异常体的变化,它能对资料进行直接的数字解释。它的工作原理包括如下两部分:第一,不同的岩层有着不同的弹性特征(如密度、速度等),当人工震源激发的地震波在介质中传播时,地震波将穿过这些岩层的分界面,从而发生折射或反射现象;第二,用仪器精确记录地震波的波形特征及传播时间,直观的反映出地震波的变化规律,将收集到的地震记录进行周密分析,然后推断出重要参数,例如岩石的结构、性质以及几何位置等,最后得出具体的勘查结果,为预防滑坡地质灾害奠定坚实的基础。
  3结束语
  总而言之,在工作中,相关技术人员要切实利用好各种物探技术,提前预知地质灾害发生的可能性,做到早预防早防治,降低灾害造成的损失。目前,物探技术已经成为预防滑坡等地质灾害的重要技术。由于人类的肆意索取和无限制开采,地质灾害发生的频率加剧,而且其损害程度也不断加剧,所以以泥石流、滑坡等为主的地质灾害对人民的生命财产安全造成巨大的威胁,已经严重损害了地区经济的发展和社会的进步。所以,我们要充分利用好物探技术,切实保障人民安全,建设社会主义和谐社会。
  参考文献
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