浅谈物探技术在地质灾害勘查中的运用

袁涛

[摘要]地质灾害勘查的目的在于探明灾害体的地质环境条件及其内部结构特征，确定灾害体范围、规模，分析灾害形成、发生、发展的原因、机理及控制因素，评价灾害体稳定状态，预测发展趋势及危害性，为决策避让或防治可行性方案提供依据，并为防治工程设计、施工、监测预报提供相关技术参数。针对常见的地质灾害的情况，结合工作实践，本文 地质灾害的物探勘察办法进行了简要的阐述。

[关键词]地质灾害 勘察技术 崩塌 防治措施 物探

[中图分类号] P429 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-7-167-2

1常见地质灾害现象分析

所谓地质灾害是指各种（天然的和人为的）地质作用对人民生命财产和国家建设事业造成的影响。按致灾地质作用的性质划分，常见地质灾害共有12类、48种：（1）地壳活动灾害；（2）斜破岩土体运动灾害；（3）地面变形灾害；（4）矿山与地下工程灾害；（5）城市地质灾害；（6）河、湖、水库灾害；（7）岸带灾害等；（8）海洋地质灾害；（9）特殊岩土灾害；（10）土地退化灾害；（11）水土污染与地球化学异常灾害；（12）水源枯竭灾害。

2主要地质灾害物探勘察方法

2.1滑坡

滑坡（1andslide）是依附于其内在软弱结构面（带）的地表斜坡岩土体，在自然地质作用和人类活动作用下，失去原有平衡条件而产生以水平位移为主的、直接或间接的危害人类安全和生态环境平衡，并给社会和经济建设造成一定损失的整体移动事件。

2.1.1勘查的基本要求

（1）调查滑坡区自然地理条件；

（2）查明滑坡区的地层岩性、地质构造、水文地质、工程地质特征，阐明滑坡的发育形成条件；

（3）滑坡类型、性质、分布、规模、成因与形成条件；

（4）查明滑坡床的形状、埋深与特征；

（5）查明滑坡体中地下水的位置、层数、涌水量和补给源等 ；

（6）查明滑坡的发育阶段、稳定程度及滑坡继续发展的可能性；

（7）查清影响滑坡稳定性的主要因素及其作用方式；

（8）进行岩土体样品工程地质试验，确定滑坡岩（土）体的颗粒密度、天然含水率、压缩系数及抗压强度、抗剪强度，确定滑动面（带）岩（土）体的c、φ值。

2.1.2滑坡勘查的地球物理方法

（1）瞬变电磁法。在滑坡勘探中解决的问题：①探测隐伏断层，破碎带的位置、产状、性质，②测定覆盖层厚度，确定基岩面形态；③划分基岩风化带，确定其厚度，④探测滑坡体的地层结构，岩性接触关系，⑤探测滑坡堆积体定堆积床形态。应用条件：①受地形、接地影响小②电网密集、游散电流区不宜工作瞬变电磁法静态影响和地形影响较小，对低阻体反映灵敏，工作方式灵活多样，成本适中。

（2）瑞雷波法。在滑坡勘探中解决的问题：①测定覆盖层厚度，确定基岩面形态；②探测滑坡堆积体的厚度，确定堆积床形态。应用条件：①受地形、场地条件限制较小；②勘探深度较小，目前一般在30-50m左右。适合于复杂地形条件下工作，特别是对浅部精细结构反映清晰，分辨率高、工作效率高，资料直观，成本适中。

2.2崩塌

崩塌（falling）是高陡边坡（含人工边坡）上被陡倾的张性破裂面分割的块体完全脱离母体后，以滚动、跳动、坠落、倾倒等为主的移动现象与过程。危岩体是正在开裂变形，并可能发生崩滑的危险山体。

崩塌的诱因：（1）采掘矿产资源；（2）道路工程开挖边坡，（3）水库蓄水与渠道渗漏；（4）堆（弃）渣填土，（5）强烈振动。

2.2.1崩塌勘查的基本要求

①调查崩塌区自然地理条件及地质环境；②查明崩塌体产出地位置、形态、分布高程、几何尺寸、体积规模；③查明崩塌体的地质结构，包括地层岩性、地形地貌、地质构造、岩（土）体结构类型、斜坡组构类型，岩土体结构应重点查明软弱（夹）层、断层、褶曲、裂隙、裂缝、岩溶、采空区、临空面、侧边界、底界（崩、滑带）以及它们对崩塌的控制和影响；④查明崩塌体的水文地质条件和地下水赋存特征；⑤查明崩塌变形发育史及变形特征；⑥划定崩塌灾害范围，确定崩塌派生灾害的范围；⑦查明非地质孕灾因素（如降雨、开挖、采掘等）的强度、周期以及它们对崩塌变形破坏的作用和影响；⑧研究崩塌体变形破坏形式特征，研究其稳定性。

2.2.2崩塌勘查的地球物理方法

（1）电阻率测深法。在崩塌勘查中解决的问题有：①测定覆盖层厚度、确定基岩面形态；②探测隐伏破碎带的位置，③探测隐伏洞穴的位置，埋深；④探测塌陷区地层结构，岩性接触关系。应用条件：①地形无剧烈变化；②电性变化大且地层倾角较陡地区不宜。这种方法方法简单、成熟，较普及资料直观，定性定量解释方法均较成熟。

（2）电磁感应法。解决的问题有：①探测隐伏断层、破碎带的位置；②探测隐伏裂缝的位置、连通情况，③探测岩性接触带的位置，④探测隐伏洞穴的位置、大致埋深及充填性质。应用条件：①地形相对平坦。②强游散电流干扰区不宜工作。电磁感应法对低阻体较灵敏，方法组合较多，可针对不同地质体采用不同方式探测，资料结果较复杂，以定性解释为主。

2.3地面塌陷

地面塌陷（sUrfa.ce collapse）是指地表岩、土体及赋存其中的水、气所组成的综合体系，在自然或人为因素作用下，产生各种破坏其稳定平衡状态的力学效应，导致岩土体覆盖层向下陷落，并在地面形成塌陷坑（洞）的一种地质现象。有的塌陷作用隐蔽于地下，尚未达到地表，称为地下塌陷。地下塌陷若为柱状岩，（土）体向下陷落；称为陷落柱。在土层中发育的空洞称为土洞。地面塌陷的诱因：矿产资源的开发、铁道、公路等各种工程建设的开挖。

2.3.1勘查的基本要求

（1）查明塌陷区自然地理条件及地质环境。①气象要素：多年平均降雨量，月降雨量分配及雨季降雨量特征，一次最大降 雨量及暴雨特征等；②水文要素；地表溪河年总径流量及其分配，平均流量及最大流量，洪、桔、平水期水位高程和变幅，③地质环境要素。

（2）查明塌陷发育史、发育现状及其形成条件。①老塌陷及有关现象的遗迹；②塌陷的形态特征与分布范围；③塌陷区地质结构特征与水动力条件，可溶岩的岩溶层组类型与岩溶发育程度，第四系覆盖层的岩性结构与厚度，各类土的工程地质性状，性质及其空间变化规律，地下水类型与埋深及其动态特征等。

（3）确定塌陷发育的动力因素，研究其动态特征及其与塌陷的相关关系，研究塌陷的变形破坏机制。

（4）评价塌陷区稳定性，预测其发展趋势，确定塌陷的危害性 。

（5）若为黄土塌陷，应查明黄土的工程地质特征及水理性质。

2.3.2地面塌陷勘查的地球物理方法

2.3.2.1激发极化法在地面塌陷勘查中

解决的问题：①测定地下水水位埋深；②探测隐伏断层，破碎带的位置，含水特征；③探测地下洞穴的位置、判断充填性质。

应用条件：（1）地形影晌小，要求一定工作场地；（2）适合岩性变化较小的工作，是研究岩石极化特征的方法，可以提供一些特殊信息，但机理较复杂，需认真分析。

2.3.2.2探地雷达

在地面塌陷勘查中解决的问题：①探测隐伏断层的位置、产状、性质；②探测地下洞穴的位置、埋深、空间形态，③测定覆盖层厚度，确定基岩面形态；④探测塌陷区地层结构，岩性接触关系；⑤测定塌陷堆积体厚度，堆积床形态。

应用条件：①受地形、场地限制较小，②勘探深度较小，最大深度30～50m，此方法具有较高的分辨率，适用范围广，成本较高。

3结语

地质灾害的勘查是地质灾害评估、灾害治理方案设计、防治工程实施的重要保证，其中物探技术可以发挥重要作用。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、崩塌、坝体渗透等地质灾害勘查评价方面，有着独特的效果。大大地缩短了工作周期，真正体现了物探的经济、快速和准确的特点。

参考文献

[1]牛建慧，张晓培，邱慧《综合物探方法在中里滑坡调查中的应用》[J].2003.

[2]胡茂焱《地质灾害与防治技术》中国地质大学出版社[J].2005.

[3]地质工程勘察、检验监测及设计施工与灾害防治技术实用手册.中国知识出版社，2007.