物探技術在滑坡地質災害勘查中的應用

李生乾

（貴州省有色金屬和核工業地質勘查局地質勘測設計院，貴州 貴陽 550001）

在自然和人為因素的影響下，部分區域發生了對周圍人群財產、環境造成嚴重破壞和損失的地質現象就是地質災害。在我國，滑坡地質災害時有發生，給社會造成了嚴重的經濟損失和人員傷亡。因此，為了減少滑坡地質災害的發生，必須對滑坡區域進行地質勘查，及時發現安全隱患，采取有效的措施對其進行治理和預防，避免重大財產損失和人員傷亡事故的發生。

1 滑坡地質災害形成原因

（1）滑坡形成的地質條件。①地形地貌因素：如果某區域的地面坡度較大，那么勢能也就越高，底層中的軟弱面更容易在重力的作用下發生失穩現象，導致滑坡地質災害的發生。②地層巖性：導致滑坡產生的基礎條件就是土體的性質以及結構，常見導致滑坡產生的巖土大多為碎屑巖、軟弱的片狀變質巖，容易遇水產生軟化作用，導致其抗剪性能下降，進而引發軟弱滑動面的產生，造成滑坡地質災害。③地下水活動：受到地下水的影響，很多土質邊坡很容易出現軟化作用，再加上孔隙水壓的增大，導致巖石的抗剪強度持續下降，最終導致滑坡地質災害的發生[1]。

（2）影響滑坡產生的主要因素。①降雨：主要是因為連續性的降雨或者短時間內的暴雨，導致雨水下滲，引發地下水產生活動，誘發滑坡等地質災害的發生。②地震：對于坡度大于250的斜坡區域，因地震所導致的滑坡地質災害十分常見。尤其是我國處于多個地震帶區域，因地震產生的滑坡區域具有數量多，密度高等特點。③人為因素：因為人類的工程建設，例如水電站修建、高速公路工程等，都有可能導致邊坡失穩，產生滑坡等地質災害[2]。

2 常見滑坡地質災害勘查的物探技術手段

（1）高密度電阻率法。所謂高密度電阻率法，就是在進行滑坡地質災害勘查過程中，將多個電極放置著測線上，利用對電極自動轉換器的控制，從而勘查區域的電阻率變化。相比較傳統的電阻率法，高密度電阻率法的工作效率更高，測量精度更高。如圖1所示，某滑坡區域的高密度電阻率測量結果，通過該圖可以清晰的發現，該處滑坡床體巖石為強風化片麻巖，存在較大的滑坡風險，必須采取有效的措施對其進行破壞，減少滑坡的產生。

圖1 滑坡地質高密度電阻率法勘查效果圖

（2）瑞雷波法。瑞雷波也是地震波的一種，它可以沿著地表的方向進行自由的傳播，最終形成一個逆時針的橢圓軌跡，其長軸和短軸之比為3：2。利用其運動學理論特點就可以對滑坡等地質災害進行勘查。一方面利用瑞雷波與地層的橫波相近的速度特點，可以通過對瑞雷波的測量，掌握勘查區域巖土層的力學參數特點。另外一方面瑞雷波在傳播過程中，對于分布不均勻的介質可能存在頻散的現象，可以利用該特性，準確的從各種各樣的波動信號中，準確的找到瑞雷波的信號。

（3）GPS物探法。當前應用最廣泛的地質勘查技術就是GPS物探法，它具有高定位精度、操作簡便，不受環境因素干擾等優點。其缺點是在勘查過程中，勘查成本較高。因此，有必要在勘查過程中，結合勘查的具體對象，來確定滑坡監勘查度及復測周期的方法。

（4）淺層地震影像法。該種方法是通過落錘或者敲擊，產生地震波，對每一個測點地震波形的變化進行記錄，從而借助相關資料和計算，對地下異常滑坡體進行確定的物探技術手段。其工作原理是：利用不同的巖石層具有的不同速度、密度特點，在地震波通過時，可能會發生不同程度的反射或者折射，利用儀器對地震波的傳播時間和波形變化規律進行分析，從而掌握勘查區域的巖石的幾何位置、性質及結構等。

3 工程實例分析物探技術的應用

某市某鎮存在一處滑坡地質區域，為了避免滑坡地質災害的發生，本工程計劃采用GPS物探技術和高密度電阻率法對區域進行地質勘查，從而為下一步的滑坡地質災害治理提供科學的依據。

（1）地球物理特征。為了確保勘查結果的準確性，在采用高密度電阻法勘查之前，本工程對勘查區域的巖石電阻率進行了測量，從而便于高密度電阻法勘查時，可以對地下物質進行精準的判斷。相關巖土電性參數如表1所示。

表1 本工程勘查區域巖石電性參數

（2）高密度電阻率法。根據高密度電阻率法的應用，結合本工程的相關地質資料，最終獲得了該勘查區域的滑坡堆積體地質剖面圖。由此可見，本勘查區域坡面呈現近西南東北向布置，全長為245m，主要勘查結果如下：①埋深0m～13m：存在一條明顯的逐漸變厚的高電阻異常地層帶，其電阻率為每米150歐姆到300歐姆，初步推斷可能為滑坡堆積體。②埋深13m～28m：該區域的電阻率較低，大約為每米20歐姆到150歐姆，可能是強風化層，也可能是滑坡堆積體浸水導致。③埋深20m～40m：電阻率呈現明顯高值，為每米150歐姆到300歐姆，推斷地質構造為弱風化層。④在剖面60m至80m，深度在20～35m處有一低阻異常區1；在剖面140m至180m，深度在20m至40m處有一低阻異常區2，針對以上兩組異常區域進行分析判斷，可能是存在巖石破損或者裂隙發育情況。

（3）GPS物探技術。在針對異常區域進一步采用GPS物探技術進行分析，進一步推斷出本勘查區域的滑坡堆積體為殘破積層碎石土構造，本身存在較大的結構孔隙，平均厚度約為9米。引起滑坡地質災害的可能性較大。

4 結語

綜上所述，隨著社會經濟的發展，科學技術突飛猛進。在針對滑坡等地質災害的勘查過程中，各種先進的科學技術的應用，有效的提高了勘查的準確性和工作效率。在物探技術應用過程中，相關工作人員還應當采取有效的措施，提高勘查結果的準確性，從而為預防和治理滑坡地質災害提供有力的依據，減少地質災害的發生，保護人們的生命和財產安全。