基于物探技術的滑坡地質災害勘查分析

摘 要：隨著我國經濟的快速發展和進步，工業的發展和進步也越來越大，對困難施工環境的重視和投入也越來越多，滑坡等地質災害嚴重影響了施工質量，給施工安全帶來了極大威脅，并且滑坡地質災害出現的影響因素有很多，許多的自然或者是人為因素都可能導致出現滑坡，并且滑坡的危害是十分巨大的。地質災害的發生會給施工質量和施工進度以及施工人員的生命安全帶來威脅，因此進行地質災害的勘查是十分重要的，需要使用新型技術提升地質災害勘查的質量。根據不同的施工環境使用不同的地質勘查方法是十分有必要的，本文就對當前滑坡地質災害勘查當中較為流行的物探技術進行分析。

關鍵詞：物探技術;滑坡;地質災害勘查

0 前言

我國出現滑坡等地質災害的頻率較高，并且每次災害的影響范圍和造成的損失也很大，給社會帶來了極大損失。為了減少滑坡地質災害的發生，我們必須要對容易出現滑坡等地質災害的區域進行地質勘查，及時發現安全隱患，采取應對措施。物探技術是當前應用廣泛并且較為成熟的一種地質勘查技術，應用過程當中可以迅速發現滑坡地質災害的基本情況，通過勘查效果的差異來查明滑面特征和滑坡體穩定性特征。當前進行地質勘查是降低地質災害損失的基本工作，但是由于不同地區的地質條件不同和易產生滑坡的區域差異，我們還是需要使用多樣的地質勘查技術進行分析。物探技術是一種新的科研成果，具有準確簡便等特點。

1 滑坡的形成

顧名思義滑坡形成需要坡度較大的地勢環境，需求較大的向下勢能，可能是由于暴雨或者是地震等外力導致滑坡的出現，我國山脈綿延，地質環境復雜多變，可以形成滑坡等地質災害的地形分布也相當均勻，并且滑坡的出現通常伴隨泥石流等其他地質災害，危害極大。暴雨引起滑坡的原因是地下水在土質或者是巖質的邊緣進行作用，導致巖層的逐漸沙化，并且地下水滲透進沙土中，導致產生很大的向上浮力，會導致巖層的抗沖擊力下降。另外水還使得巖土層出現軟化，抗剪性能下降，很容易產生滑坡和泥石流等地質災害。人類對礦產資源以及森林資源的開采和利用也是近年來滑坡地質災害頻繁出現的原因，大量的開采給地下水的滲透創造了條件，森林資源的減少，導致水土流失加重。易產生滑坡的巖層大都十分軟弱，變成了碎石屑等，也就是形成了巖層的斷裂帶，極易發生地質災害。我國的地形地貌復雜，山地較多，近年來的巖層沙化以及抗沖擊性都較弱，導致土體和山脈母體分離的情況時有發生，主要引發滑坡的原因還是陡峭的地貌和較大暴雨，由于暴雨等外力作用，導致巖土體失去了自身的平衡條件，受到自身重力的作用產生整體的下滑位移。滑坡一般由滑坡體和滑動面和滑坡床三個部分組成，滑坡體指的是產生滑動的部分，也是給我們的生產生活帶來危害最大的部分，滑坡體產生滑動的面就叫滑動面，穩定的巖土體叫做滑坡床。因此我們需要根據滑坡的定義和產生條件進行地質勘查，對易產生滑坡地區的地層巖性以及地質構造和水文特征還有滑坡發育形成的條件都要進行分析。地質勘查當中對地下水的位置和涌水量以及補充地進行考查和分析是十分重要的，直接關系到滑坡形成的直接誘因。另外如果發生滑坡等地質災害，對當前處在的滑坡地質階段以及穩定程度進行分析也是十分重要的。

2 物探技術的特征

物探技術是使用物理方法進行地質勘查，主要依靠物質之間的性質差異來解決地質問題。物探技術分為很多種類，是所有使用物理方法進行地質勘查技術的總稱，使用物理學為核心。物探技術可以在許多不同地質和特殊情況下使用，發揮十分重要的作用，并且是當前較為先進和成熟的一種地質勘查方法，有著快速和經濟以及簡便的特點，一般只需要技術人員熟練掌握和使用儀器就可以完成檢測。通過相關儀器可以探知地質結構以及物質組成，使用物探技術劃分地層。并且隨著計算機技術和信息技術的普及和應用，物探技術也有了提升和改變，和信息技術結合起來，獲取更多有用的信息。

3 物探技術的實際應用

3.1 直流電法

直流電法主要研究地質體有關的直流電場，通過對電場的相關參數進行測量，結合物理知識，判斷礦產位置以及解決地質問題，對巖石的電阻率以及極化率進行測量，判斷巖石種類和狀態。直流電發分為人工和天然兩類，并且直流電法也細分為很多種，天然的直流電法有使用自然中天然場源的自然電場法和人工的電阻率剖面法、充電法以及電阻率探測法。充電法是直接將導電性較強的物質連接電源，觀察物體的電場行政和分布特征，將負極放置在無窮遠處。通過充電法觀察巖層結構和特性，可以在巖層表面打孔或者是在坑道內進行電位的觀察。通過觀察可以發現地質的形狀和產狀以及礦體是否相連還有地下水的流速和流向等基本信息。一般在地形平坦的環境下使用充電法，對環境要求寬松。自然電場法借助金屬礦體的自然電場進行地質勘查，自然電場法和氧化還原作用相關。出現電位異常通常是周圍有石墨化片巖和碳質頁巖或者是滲水帶。自然電場法在搜索礦產和對水文地質進行勘查過程中發揮重要作用，但是要想應用自然電場法必須需要金屬礦石，并且受到周圍其他礦石的電場影響和干擾較大，但是應用簡單，效果明顯，對滑坡體的范圍以及破碎帶的位置探測有很好的應用效果。高密度電阻法就是將多個電極放置在側線上，技術人員控制電極自動轉換器，對區域的電阻率變化進行測定，高密度電阻率法的測量精度更高，對巖石的種類和特性有精確了解，可以使用相應措施來避免滑坡災害的發生，并且這種勘查方法不易受到其他電場的影響，直接以圖像的方式顯示，更加直觀，準確性也較好。

3.2 瞬變電磁法

瞬變電磁法使用接地線源向地下發射脈沖磁場，通過觀察產生的二次感應渦流場來進行勘查，應用的主要原理就是電磁感應定律。瞬變電磁法可以有效勘查滑坡堆積的厚度，底層結構以及堆積床狀態，簡稱TEM。不同地質的導電性有差異，二次渦流場有一個衰減過程，初期的電磁場衰減較快，趨膚深度小，后期的電磁場衰減較慢，趨膚深度大。瞬變電磁法一般同點組合勘測，不受地形影響，勘查效率非常高。以電磁感應定律作為基本工作原理的勘查方法有很多，例如音頻大地電場法和甚低頻電磁法等。還有就是直接應用電磁波的物理特性進行勘查，例如我們經常使用的探地雷達，探地雷達通過向地下發生高頻率的電磁波，接收傳播回的信號，通過對波形以及時間還有振幅強度的變化進行分析，來推斷地下巖層的位置和深度。當前應用最廣泛的電磁類勘查方法還是瞬變電磁法。

3.3 瑞雷波法

瑞雷波是地震波的一種，沿著地表前進，形成逆時針的橢圓，對運動軌跡以及運動速度進行分析，得到相關數據和信息，瑞雷波的速度和地層橫波相近，傳播過程中遇到分布不均勻介質還會出現頻散。對瑞雷波的波速進行檢測，計算出巖土層的力學參數，頻散特性又可以保證很好的區別和捕捉。瑞雷波是垂直方向的橫波和縱波干涉產生，拉夫波則是水平方向的橫波和縱波干涉而成，瑞雷波沿地表傳播的過程中能量主要集中在一個波長范圍內，對面波速度進行測定有效確定地層動力學特征。

4 總結

滑坡地質災害帶來的經濟損失以及社會影響都是十分巨大的，對地質進行勘查是十分有必要的，物探技術是當前較為成熟并且應用效果較好的一種勘查方法，可以有效勘查滑坡地質情況，為災害的防范和治理提供第一手材料，保護人們生命和財產安全。

參考文獻：

[1]楊三順.基于物探技術的滑坡地質災害勘查研究[J].環球人文地理，2016（4）：59-59.

[2]郭建強，朱慶俊.地質災害勘查的地球物理方法及其發展趨勢[J].地球學報，2003，24（5）：483-486.

[3]龍仲興.物探技術在滑坡地質災害勘查中的應用[J].新建設：現代物業上旬刊，2011（9）：52-53.

作者簡介：

劉光輝（1985- ），男，新疆烏蘇市人，2009年畢業于中國地質大學（武漢）地球物理學專業，大學本科，工程師，物探。