物探技术在滑坡地质灾害勘查中的应用研究

发表时间:2019/4/28   来源:《基层建设》2019年第6期   作者:李添
[导读] 摘要:滑坡是一种非常常见的具有重大危害性的地质灾害。
        河北省地矿局第八地质大队  河北秦皇岛  066000
        摘要:滑坡是一种非常常见的具有重大危害性的地质灾害。近些年来,滑坡泥石流等地质灾害屡屡发生,给我国人民的生命财产造成了相当重大的损失,而加强地质灾害的勘探也就成为了预防各类地质灾害的必要措施与手段。本文将简单阐述常见的滑坡地质灾害物探勘查技术,并结合实例分析物探技术在滑坡地质灾害勘查中的实际应用,为相关工作者提供参考。
        关键词:物探技术;滑坡地质灾害;勘查技术
        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 滑坡地质灾害形成原因
        (1)滑坡形成的地质条件。①地形地貌因素:如果某区域的地面坡度较大,那么势能也就越高,底层中的软弱面更容易在重力的作用下发生失稳现象,导致滑坡地质灾害的发生。②地层岩性:导致滑坡产生的基础条件就是土体的性质以及结构,常见导致滑坡产生的岩土大多为碎屑岩、软弱的片状变质岩,容易遇水产生软化作用,导致其抗剪性能下降,进而引发软弱滑动面的产生,造成滑坡地质灾害。③地下水活动:受到地下水的影响,很多土质边坡很容易出现软化作用,再加上孔隙水压的增大,导致岩石的抗剪强度持续下降,最终导致滑坡地质灾害的发生。
        (2)影响滑坡产生的主要因素。①降雨:主要是因为连续性的降雨或者短时间内的暴雨,导致雨水下渗,引发地下水产生活动,诱发滑坡等地质灾害的发生。②地震:对于坡度大于250 的斜坡区域,因地震所导致的滑坡地质灾害十分常见。尤其是我国处于多个地震带区域,因地震产生的滑坡区域具有数量多,密度高等特点。③人为因素:因为人类的工程建设,例如水电站修建、高速公路工程等,都有可能导致边坡失稳,产生滑坡等地质灾害。
        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。如图1 所示,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。
       
        图1 滑坡地质高密度电阻率法勘查效果图
        (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。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 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。相关岩土电性参数如表1 所示。
       
        表1 本工程勘查区域岩石电性参数
        (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。
        4 结 语
        综上所述,随着社会经济的发展,科学技术突飞猛进。在针对滑坡等地质灾害的勘查过程中,各种先进的科学技术的应用,有效的提高了勘查的准确性和工作效率。在物探技术应用过程中,相关工作人员还应当采取有效的措施,提高勘查结果的准确性,从而为预防和治理滑坡地质灾害提供有力的依据,减少地质灾害的发生,保护人们的生命和财产安全。
        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.
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