淺析滑坡工程地質(zhì)水文地質(zhì)勘察中物探技術(shù)的應(yīng)用

陳培根

（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心湖南總隊(duì) 湖南株洲 412000）

淺析滑坡工程地質(zhì)水文地質(zhì)勘察中物探技術(shù)的應(yīng)用

陳培根

（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心湖南總隊(duì) 湖南株洲 412000）

物探技術(shù)即地球物理學(xué)勘探技術(shù)，目前在我國滑坡工程地質(zhì)水文地質(zhì)勘察中得到了較為廣泛的應(yīng)用。相比于傳統(tǒng)的水文地質(zhì)勘察技術(shù)，物探技術(shù)能夠以數(shù)據(jù)、圖形的形式直接的顯示出地質(zhì)勘察結(jié)果，直觀形象。為了使得有關(guān)人員對(duì)物探技術(shù)進(jìn)行更加深入的了解，并提升其在滑坡工程地質(zhì)水文地質(zhì)勘察中的應(yīng)用效率，本文首先論述了滑坡形成的原因，并在此基礎(chǔ)上詳細(xì)的分析了滑坡工程地質(zhì)水文地質(zhì)勘察中物探技術(shù)的應(yīng)用。

滑坡工程；水文地質(zhì)勘察；物探技術(shù)；應(yīng)用

1 引言

物探技術(shù)是一項(xiàng)具有重要作用的、有效的探測(cè)技術(shù)，將其運(yùn)用于地質(zhì)災(zāi)害搶險(xiǎn)作業(yè)，能夠快速獲得災(zāi)區(qū)實(shí)際情況。為了減少因物探技術(shù)自身特征與應(yīng)用環(huán)境不同而導(dǎo)致的勘探效果間的差異，獲得精確的勘探結(jié)果，物探工作人員在調(diào)查滑坡地質(zhì)災(zāi)害時(shí)，必須對(duì)調(diào)查區(qū)域內(nèi)的地球物理?xiàng)l件等進(jìn)行全面的考慮，以選用適宜的物探工藝，保證探測(cè)作業(yè)的效率與質(zhì)量。

2 滑坡形成的原因

2.1 滑坡形成的地質(zhì)條件

2.1.1 地形地貌

一般情況下，坡高越大，坡度越陡，勢(shì)能越高，軟弱地段也越容易暴露，斜坡易于失穩(wěn)。特別是在兩級(jí)臺(tái)階的過渡地帶，地形切割相對(duì)劇烈，滑坡災(zāi)害分布也較為廣泛，地質(zhì)災(zāi)害也比較嚴(yán)重。而我國地形復(fù)雜多樣，山區(qū)地形切割強(qiáng)烈，滑坡分布較集中，形成規(guī)模較大，將構(gòu)成嚴(yán)重的威脅。

2.1.2 地層巖性

土體的結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)是導(dǎo)致滑坡發(fā)生的的物質(zhì)基礎(chǔ)。大多的碎屑巖、軟弱的片狀變質(zhì)巖等容易造成滑坡，其巖性大多表現(xiàn)為頁巖、泥化巖層、含碳酸鹽類軟弱夾層巖層、構(gòu)造破碎巖層。這些軟弱巖層在經(jīng)過水的軟化作用后，抗剪強(qiáng)度會(huì)明顯降低，此時(shí)極容易出現(xiàn)軟弱滑動(dòng)面，從而形成滑坡體。

2.1.3 地下水活動(dòng)

通過地下水的作用，泥質(zhì)巖層極容易被泥化與軟化，而地下水還會(huì)使得孔隙水壓增高，從而產(chǎn)生動(dòng)水壓力、浮托力，這些因素都會(huì)造成泥質(zhì)巖體抗剪強(qiáng)度迅速降低，形成軟弱面。

2.1.4 斷裂構(gòu)造

一般情況下，活動(dòng)斷裂帶部位極容易發(fā)生構(gòu)造地震情況，并且斷裂帶巖體處還會(huì)出現(xiàn)破碎，這為地下水滲流提供了較為有利的條件。由此可以看出，斷裂帶控制著滑坡發(fā)育地帶的延伸方向、規(guī)模與分布密度，通過有關(guān)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)滑坡體成群、成帶與成線狀分布特征與斷裂構(gòu)造分布之間存在較為緊密的聯(lián)系。

2.2 引發(fā)滑坡的主要因素

2.2.1 災(zāi)害性降雨

當(dāng)降雨下滲到地下之后，地下水活動(dòng)狀態(tài)會(huì)發(fā)生一定的變化，而這種變化是導(dǎo)致滑坡發(fā)生的直接外部因素。一般情況下，當(dāng)有充足的降雨強(qiáng)度并且連續(xù)降雨期限達(dá)到一定的時(shí)間之后，極容易誘發(fā)滑坡問題。

2.2.2 滑坡分布與地震的關(guān)系

地震是誘發(fā)滑坡最為主要的因素之一。我國地震滑坡分布范圍較廣，規(guī)模較大，數(shù)量相對(duì)較多，密度也相對(duì)較高，一旦發(fā)生，危害較為巨大，同時(shí)，滑坡滑動(dòng)的速度較快，距離較大，滑床坡度相對(duì)較小。基于此種情況，當(dāng)需要在高地震區(qū)域進(jìn)行項(xiàng)目的建設(shè)時(shí)，需要對(duì)地震滑坡的危害性進(jìn)行綜合的考慮，并且還要對(duì)這些不利影響因素進(jìn)行高度的關(guān)注。

2.2.3 滑坡的發(fā)生與人為因素的關(guān)系

自然條件變化與不科學(xué)的人類工程活動(dòng)是引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的重要因素，例如水電站、高速公路、鐵路等項(xiàng)目的建設(shè)，根據(jù)相關(guān)報(bào)道可知，因我國人為工程活動(dòng)的開展而引發(fā)的滑坡超過了50%，這與人類不合理的工程開發(fā)活動(dòng)的開展存在直接關(guān)聯(lián)。

3 滑坡工程地質(zhì)水文地質(zhì)勘察中物探技術(shù)的應(yīng)用分析

3.1 電探技術(shù)的應(yīng)用

當(dāng)運(yùn)用電探技術(shù)進(jìn)行滑坡地質(zhì)水文地質(zhì)的勘察作業(yè)時(shí)，可以采用繪制地質(zhì)地形圖的方式，有效的界定滑坡地質(zhì)中的含水過濕帶的大致范圍，并且還能夠?qū)τ呻娞郊夹g(shù)獲得的平面圖進(jìn)行較為詳細(xì)的研究，之后還可對(duì)過濕帶含水率的具體變化狀況進(jìn)行一定的分析。通過上述工作，可詳細(xì)的了解滑坡地質(zhì)水文地質(zhì)實(shí)際情況。圖1為某滑坡工程地質(zhì)水文地質(zhì)電探勘察平面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1 某滑坡工程地質(zhì)水文地質(zhì)電探勘察平面結(jié)構(gòu)圖

由圖1可知：①在該滑坡水文地質(zhì)中，地下水與淺層地下水的發(fā)育情況較為顯著，同時(shí)，在該滑坡地質(zhì)中，具有較大的過濕帶面積，但因存在幾個(gè)高阻區(qū)，導(dǎo)致地下水的聯(lián)通被隔斷。②與淺層水相比較，深層水的面積較小，并且其中部位置處還存在一條與斷層相對(duì)應(yīng)的、順暢的含水過濕帶。在該工程地質(zhì)東側(cè)潛水層與滲水層周圍，均存在一條帶狀過濕帶。依據(jù)該滑坡水文地質(zhì)中過濕帶實(shí)際分布情況，能夠詳細(xì)的分析整個(gè)水文地質(zhì)中地下水的分布與流動(dòng)狀況，進(jìn)而得出較為精確的結(jié)果。③依據(jù)該滑坡地質(zhì)淺層過濕帶分布狀況，所有的泉水均處于過濕帶范圍內(nèi)，因此，泉水的主要來源在于淺層過濕帶。此外，該滑坡水文地質(zhì)中地下水的具體流向均處于滑坡坡體的中下部，較為固定。

3.2 鉆孔充電技術(shù)的應(yīng)用

在滑坡地質(zhì)水文地質(zhì)勘察中，通過應(yīng)用鉆孔充電技術(shù)，可精確的探測(cè)并計(jì)算地下水的流向與流速，該勘察技術(shù)目前在我國水文地質(zhì)勘探作用中具有十分廣泛的應(yīng)用，應(yīng)用的效果也較為良好。

在進(jìn)行滑坡工程水文地質(zhì)勘察作業(yè)時(shí)，不僅需要應(yīng)用電探技術(shù)詳細(xì)的勘察地下水的分布，還需要采用鉆孔充電技術(shù)仔細(xì)的勘察地下水的流向與流速，以此來保證工程的順利高效進(jìn)行。在應(yīng)用鉆孔充電技術(shù)勘察水文地質(zhì)時(shí)，通常會(huì)采用等電位法代替等位線法的方式進(jìn)行，可在各種地形的滑坡工程水文地質(zhì)勘察作業(yè)中更好的應(yīng)用鉆孔充電技術(shù)，效果較為良好。

為了獲得良好的應(yīng)用效果，當(dāng)運(yùn)用鉆孔充電技術(shù)進(jìn)行滑坡工程水文地質(zhì)勘察作業(yè)時(shí)，應(yīng)做好以下事項(xiàng)：①在運(yùn)用鉆孔充電技術(shù)勘察地下水流向與流速時(shí)，完成鉆孔作業(yè)之后，鉆孔部位可能會(huì)不存在地下水。此情況下，為了能夠?qū)Φ叵滤嘘P(guān)狀況進(jìn)行連續(xù)的勘察，需要將水注入鉆孔中。這樣一來，只需要對(duì)注水的排泄方向進(jìn)行詳細(xì)的觀察，就能夠初步判斷出地下水的具體流向。②在少數(shù)滑坡工程中，可能會(huì)存在之前工程所修建的地下水泄水洞?；诖?，在對(duì)當(dāng)前滑坡水文地質(zhì)情況進(jìn)行勘察作業(yè)時(shí)，就需要重點(diǎn)勘察原有泄水洞的應(yīng)用情況，以此來判斷其是否依舊能夠發(fā)揮其作用。如果原有泄水洞能夠繼續(xù)發(fā)揮作用，此時(shí)可依據(jù)工程實(shí)際需求進(jìn)行一定的檢修與保護(hù)作業(yè)；而如果原有泄水洞無法發(fā)揮其原有的作用，此時(shí)就需要依據(jù)工程需求，對(duì)其進(jìn)行填埋或者是重新修筑操作。

上述事項(xiàng)對(duì)鉆孔充電技術(shù)的具體應(yīng)用效率與勘察的結(jié)果存在深刻的影響。因此，當(dāng)運(yùn)用此項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行滑坡工程地質(zhì)水文地質(zhì)勘察作業(yè)時(shí)，必須對(duì)以上事項(xiàng)進(jìn)行高度的關(guān)注，以保證勘察結(jié)論的準(zhǔn)確性、精確度，為滑坡工程的穩(wěn)定設(shè)計(jì)和排水設(shè)計(jì)提供科學(xué)的、合理的、有效的參考依據(jù)，避免工程隱患的出現(xiàn)。

3.3 應(yīng)用物探技術(shù)對(duì)地下水進(jìn)行監(jiān)測(cè)

滑坡工程施工周期通常較長，再加上工程地質(zhì)水文地質(zhì)會(huì)隨著時(shí)間的推移而不斷發(fā)生變化。在此情況下，為了有效規(guī)避水文地質(zhì)變化影響到整體滑坡工程施工，必須詳細(xì)的監(jiān)測(cè)水文地質(zhì)實(shí)際變化情況，物探技術(shù)是最適宜的一種工藝。一般情況下，滑坡工程水文地質(zhì)情況是不斷變化的，其中，不僅地下水定量分界線會(huì)發(fā)生較為明顯的變化，地質(zhì)表層電阻率、淺水層過濕帶水含量也會(huì)因受到季節(jié)與降雨量的不同而發(fā)生一定的辯護(hù)?；诖?，為了避免這些因素影響到滑坡工程整體穩(wěn)定性，必須詳細(xì)的監(jiān)測(cè)其實(shí)際變化情況。

在監(jiān)測(cè)水文地質(zhì)變化情況時(shí)，通常需選擇多個(gè)固定監(jiān)測(cè)點(diǎn)，定期勘察整個(gè)水文地質(zhì)變化情況，然后通過對(duì)比分析，就可得出詳細(xì)水文地質(zhì)的變化情況，獲得較為準(zhǔn)確的勘察結(jié)果。在滑坡工程水文地質(zhì)的變化過程中，隨著降雨量的增加，表層電阻率會(huì)不斷減少，淺水層過濕帶含水率會(huì)明顯提高。由此可知，在滑坡工程水文地質(zhì)的變化過程中，降水是地表水最主要的來源，對(duì)地下水淺水層還存在著一定的影響?；诖耍瑸榱吮苊獾乇硭聺B影響到滑坡工程的穩(wěn)定性，必須制定有效的地表水排水策略。

4 結(jié)束語

總而言之，在滑坡工程中，通過詳細(xì)的勘察、了解水文地質(zhì)情況，可有效提高滑坡工程整體穩(wěn)定性，從而推動(dòng)滑坡工程的順利開展。因此，在滑坡工程中，必須高度重視水文地質(zhì)的勘察情況，并合理的應(yīng)用物探等先進(jìn)勘察技術(shù)，以不斷提高勘察作業(yè)效率與質(zhì)量。

[1]龍仲興.物探技術(shù)在滑坡地質(zhì)災(zāi)害勘查中的應(yīng)用[J].新建設(shè)：現(xiàn)代物業(yè)上旬刊，2011（09）：52～53.

[2]蔣利英，劉 新.物探技術(shù)在隧道勘察中的應(yīng)用研究[J].才智，2011（16）：50.

[3]胡承林，雷宛，李紅梅，等.高密度電法在新疆某礦區(qū)滑坡勘察中的應(yīng)用[J].物探化探計(jì)算技術(shù)，2011（04）：434.

U216.9

A

1004-7344（2016）07-0166-02

2016-2-20

陳培根（1967-），男，高級(jí)工程師，本科，主要從事巖土工程工作。