■张永琦
(河南省煤田地质局物探测量队 河南 郑州 450009)
浅谈综合物探在滑坡灾害勘探中的应用研究
■张永琦
(河南省煤田地质局物探测量队河南郑州450009)
我国因为地质环境比较复杂以及山地面积广阔,这也就使得我国的地质灾害在一定程度上比较严重。滑坡是工程与环境地质评价中最常见的一种地质灾害现。物探技术是目前地质工作中的一项现代化勘查技术,由于它具备全面、快速、经济、省时、准确的特点,所以它在灾害地质调查领域有着极其重要的地位。通过多种物探方法比如:浅层地震法,高密度法,地质遥感等的有效综合应用,获得物探异常,通过分析滑坡地质异常成因,为防治滑坡灾害的发生提供科学依据。
地质灾害滑坡危害物探技术应用探测
因为山地面积在我国总面积中所占据的比重是比较大的,各种地质灾害频频发生,如水土流失、滑坡、泥石流等,尤其是夏季多暴雨季节,更是容易引发滑坡、泥石流这样的灾害,导致不少人员伤亡、房屋倒塌,这些灾害无疑给当地的经济及人民生命财产安全造成了很大的损失。所以,做好这些地区的灾害防治也是一件十分重要的事情。
2.1滑坡灾害的定义
所谓的滑坡灾害其实是一种因为大小的关系而出现的地质灾害,也就是当一个地质层所承受的压力或者说是应力大于这里的土层所能够承担的强度的时候而出现的一种地质灾害现象。一般来讲,岩石等物质都会具有一定的抗剪强度以及抗侵蚀性,所以,在其经过长久的风吹日晒以及外部压力之后难免会出现这些性质下降的情形。所以,这也就导致了滑坡灾害的产生。另外,这种地质灾害因为产生原因的特殊性,通常情况之下会发生在山体的侧面等承受压力的能力比较差的区域。
2.2关于滑坡灾害形成的原因
我国大部分地形呈复杂的多样性,山区地形切割形态较为严重,能够容易形成滑坡地质灾害的地形分布就会比较集中,由一些外在诱因诱发从而发生滑坡灾害。外在诱因一方面是自然原因如灾害性降雨引起地下水活动状态的变化,地震诱发的滑坡灾害等;另一方面是人为原因引发滑坡灾害比如由于不断的开采导致岩层产生严重的断裂带从而诱发山体滑坡,据统计我国大部分的地质灾害与人类不合理的工程开发活动有关。
为了解决近地表地层的各种地质灾害的调查问题,人们经过不断努力,深入研究,推出了多种行之有效的地球物理探测方法。这些方法各具特色,各自从不同的方向出发,通过不同的手段,解决不同的问题,给各种地质灾害的调查工作奠定了坚实的基础,由于物探方法较多,不同的物探技术具有各自的优点和局限性,采用单一的物探方法会受到地质及地球物理条件的限制,从而使物探精度受到影响。下面简单的介绍一些在滑坡灾害中常用的物探技术。
3.1浅层地震法
浅层地震勘探利用人工激发的地震波在地下介质传播。当穿过波速不同的介质的分界面时,波改变原来的传播方向而产生折射。当下层介质的波速大于其上层介质的波速时,在波的入射角等于临界角的情况下,折射波将会沿着分界面以下层介质中的速度“滑行”。这种沿着界面传播的“滑行”波也将引起界面上层质点的振动,并以折射波的形式传至地面。通过地震仪测量折射波到达地面观测点的时间和震源距,就可以求出折射界面的埋藏深度。这种方法还因为使用方法的简单性快速,设备简单对断层及其破碎带比较敏感,判断较准确而使得其工作的效率是比较高的。通过浅层地震探测为预测滑坡灾害发生提供科学依据。当然,这种探测方法也存在一定的局限性如受速度逆转限制,不能探测高速层下部的地质情况,分层能力弱等,这些缺限影响物探成果的地质解释精度。
3.2电磁法技术(高密度法,CSAMT)
高密度电阻率法是集电剖面法和电测深的观测优点为一体的一种地学层析成像(Geotomography,简称GT)技术,实行密集采样来提高采样率和“多次覆盖”的方法提高信噪比。而且利用这种技术所探测的结果能够通过直观的表达出来。值得注意的是,通过这种方法所探测的滑坡灾害数据一般是:岩石的密度比较大,而且点距和其他的岩石层相比会小一些。可控源音频电磁法是利用不接地回线或接地线源通以脉冲电流为场源,以激励探测目的物感应二次电流,在脉冲间歇测量二次场随时间变化的响应。可控源音频大地电磁法(CSAMT)是一种人工源的频率电磁测深法,即测量互相垂直的水平磁场分量和电场分量计算卡尼亚视电阻率。CSAMT具有抗干扰能力强,并减少地形的影响,工作效率较高,探测深度范围大,横向分辨率高。可以灵敏地发现断层,故在地质探测中应用广泛。利用CSAMT能较好的探测断层,准确判断断层对滑坡灾害的影响。
3.3遥感技术
遥感技术根据电磁波的理论,应用各种传感仪器对远距离目标所辐射和反射的电磁波信息,进行收集、处理,并最后成像,从而对地面各种景物进行探测和识别的一种综合技术,应用在对资源、环境、灾害、区域、城市的监测、预测等方面。遥感技术具有反应速度快、监测面积大的优点,能够满足对突发性地质灾害抗灾救灾工作的时效性要求。遥感技术已经成为对区域地质灾害及其发育环境宏观调查的不可缺少的先进技术,在地震(活动性断裂)、滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降和土地荒漠化等地质灾害的调查、监测和研究工作中发挥了重要的作用。同时,遥感技术存在精度不高,噪点较多,个别时候有可能收到电磁干扰,会受到大气和土壤湿度的影响等局限性。
通过上面介绍的物探技术,可看出每种物探方法都有其优缺点,根据地球物理条件采用多种物探方法进行探测,可以有效的扬长避短,从而提高物探成果的分析质量和地质解释精度,能够对防治滑坡地质灾害提供更准确的依据。
综上所述,我国的山地地区是滑坡灾害频发的地区,而且,一旦发生这种灾害,人们所受到的危害将是不可估计的。所以,对其进行合理、准确以及有效的探测是十分必要的。依据现有地质条件采用综合物探技术的进行探查,极大提高了物探成果的分析质量和地质解释精度,结合滑坡灾害的不同反应特点来对其进行准确的预测以及防治,从而大大的降低了这些灾害对我国人民生命财产的危害。
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TU94+3.2[文献码]B
1000-405X(2016)-9-183-1