物探在地质灾害调查中的方法技术.doc

物探在地质灾害调查中的方法技术1?前言 地质灾害是由于各种(自然的或人为的)地质作用导致地质体或地质环境发生变化，给人民的生命财产、生存环境以及国家建设造成损失的灾害事件的统称。近年来，许多地区各种地质灾害(滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等)频发，给当地的经济建设和人民生命财产安全构成了严重威胁。我们知道，任何地质灾害的发生、发展都会引起地球物理场的变化，因此，加强对地质灾害勘查与治理过程中的物探工作研究是当今环境地质工作中的一项重要课题。 物探技术的特点是快速、准确、、经济，尤其是在岩溶、土洞、采空区、地面塌陷、滑坡、坝体渗透等地质灾害勘查评价方面，有着独特的效果。 2? 物探在质灾害调查中的任务 2.1预测 2.1.1充分利用区域地质资料，研究地质灾害易发区的区域地质构造特征，初步预测并圈定进一步开展地质灾害调查的靶区； 2.1.2在初步预测、圈定的靶区内，分析目标地质体的地层物性特征和发育规律，选用合理的方法技术对目标地质体进行扫面探测，了解目标地质体的赋存形态、规模、埋藏深度等特征，为资料解译提供必要的剖面、平面图件。 2.1.3结合区内已有的钻孔资料研究，对测区内的地质灾害危险性作出客观评估，并提出下一步工作部署或治理方案。 2.2监测 2.2.1依据地质灾害已发区的地层物性特征和发育规律，选用物探方法和高精度的物探仪器，对灾害地质体及其周边地区实施探测或长期监测，获取真实数据； 2.2.2通过计算机的精确处理并输出可供地质解译的各种图件，分析地质灾害发生的背景和条件，综合其它地质资料，对灾害地质体的分布现状、灾害是否还会形成、延续甚至扩大的可能性作出迅速判断，并提出如何控制或防治的措施；对地质灾害发生区或常发区实施定期或长期监测。 3 物探方法应用的原则 物探是基于物理学中的力、声、光、热、电、磁与核变等理论为基础，其方法应用是以目标地质体与周围介质的物性差异为前提，如电性、磁性、密度、波速、温度、放射性等，根据物性差异选择正确的方法与技术进行勘查，一般都可以获得较好效果。 3.1 3.2综合大信息量原则：般来说，灾害地质体与围岩介质之间不同程度地存在着多种物性差异。因此，可投入多种物探方法来获取多参数异常，从多种角度、不同的物性差异产生的大信息量数据来综合分析和研究灾害地质体的赋存特征及形成条件，在一定程度上可以避免物探异常的多解性，有助于提高物探资料解释成果的可靠性和准确率。 3.3优化组合原则：一般在已知地质资料的地段(点)，根据不同的物性差异，选用不同的物探方法开展试验，然后将各自的试验成果进行对比分析，以能够查明问题为标准，以节约资金为原则，合理地选定有效的物探方法进行优化组合，这是保证勘查效果、提高经济效益的重要途径。 4???????常用的物探方法 4.1 电法：以自然界的岩(土)层由于其种类、成分、结构、温度和湿度等不同，而具有不同的电性差异为前提，通过获取的电参数来解决相关地质问题。该方法由于装置的变换可以导出多种解决不同地质问题的方法。目前，地质灾害调查中使用较多的是电测深法和在其基础上利用多路电极转换器来实现对供电与测量电极自动转换的高密度测量系统，它们在岩溶、土洞、塌陷、滑坡、堤坝渗漏等地质灾害勘查中发挥了较好的作用。除反映灾害地质体与周围介质的电性差异外，往往由于溶洞或断裂破碎带充水(泥)而引起了低阻变异，在电测深曲线和断面图上均呈现电阻率曲线扭曲和梯度变化，这些信息很容易被人们捕捉，它是勘查岩溶、土洞、塌陷和滑坡的主要异常标志；尤其是高密度测量系统，其分辨率和效果均优于其他方法，它具有较好的分层和探测细小目标的能力，非常适合于堤防隐患探测和浅部岩溶、采空区、塌陷、滑坡等地质灾害探测。 4.2 浅层地震 浅层地震是研究人工激发的地震波在岩(土)层中传播的规律来解决浅层地质问题的方法。在地质灾害勘查中，地震波的激发方式一般为敲击法或落锤法，当敲击或落锤能量弱时，在确认不引起或不诱发地质灾害时可考虑采用小药量爆炸法。 4.2.1 折射波法 折射波法在地质灾害勘查中，常用于研究地下不同介质的分界面(如覆盖层的厚度、目标界面的埋藏深度、展布形态)、断层位置等，是一种直接有效的方法。 4.2.2 横波反射法 横波又称剪切波，其传播速度与介质所能承受的剪切力以及各种弹性参数密切相关，在浅层勘查中它具有较高的分辨率和精确度。因此，利用横波反射技术来探测地质灾害多发区的地下构造和地层界面，划分岩土性质，判断地基是否存在砂土液化，预防地质灾害事故的发生，能取得较好的效果。 横波的速度值与地层的松散固结程度、承载力、切变模量等紧密相关，它更能反映覆盖层在地下水潜蚀作用下原状结构被破坏的特征。因此，横波波场异常又是判断潜在岩溶塌陷危险区的重要标志。 4.2.3 瑞雷波法 瑞雷波是一种沿自由表面传播的振动