滑坡地质灾害勘查中物探技术应用

林炜

（福建省长乐市国土资源局　福州）

滑坡地质灾害勘查中物探技术应用

林炜

（福建省长乐市国土资源局福州）

滑坡是一种危害性较大的地质灾害，一旦发生将会给人民生命财产安全带来严重损失。为了有效预防各类地质灾害，降低地质灾害所造成的严重损失，必须要做好地质灾害勘查工作。本文综合分析了产生滑坡地质灾害的主要原因，在此基础上探讨了物探技术在滑坡地质灾害勘查中的具体应用，以期将滑坡地质灾害事故损失降到最低。

滑坡；地质灾害；物探技术；具体应用

引言

近年来，受人为因素及自然因素的影响，大自然遭到严重破坏，各类地质灾害频频发生，例如地震、山体崩塌、滑坡、泥石流等，尤其是在夏季，受暴雨气候的影响，山体滑坡及泥石流等灾害更加容易发生，滑坡地质灾害会造成水土流失、房屋倒塌、人员伤亡，严重威胁到人民的生命财产安全并对自然生态环境造成严重破坏。因而研究滑坡、泥石流等地质灾害、减少灾害造成的损失成为工程地质工作者长期关注的课题，物探技术是一项新型科研成果，具有勘探准确、经济高效、全面、无损等特征，因而被广泛应用到滑坡、泥石流等地质灾害的勘探与调查工作中来并发挥了重要作用。

1　滑坡的形成原因

地势坡度较大是形成滑坡的主要原因，地质坡度较大必然会增加向下的势能，在外力作用及暴雨的冲刷下，滑坡发生的可能性急剧增大。我国地广物博，各地的地貌地势千差万别，尤其是山区的地形切割形态较为严峻，极易发生滑坡或泥石流等地质灾害。山体的岩质或土质的边缘部分受地下水的影响较为明显，地下水会加速岩层沙化并加大岩层间的压力，岩层在地下水长期渗透作用下，会产生较大的浮力且抗冲击度大幅度下降。在岩层坚硬度下降的情况下，一旦其遭到较大的外力作用，就会产生泥石流或滑坡等地质灾害。此外，岩层的构造条件也是形成滑坡的主要原因，近年来，为了开采更多的煤矿资源或平山造地，岩层产生了严重的断裂带，断裂带的产生就给地下水渗透创造了条件。另外，土体结构及性质也是造成滑坡、泥石流、山体坍塌等地质灾害的基础，由于岩层长期暴露在外界环境中，因此在风吹日晒的作用下逐渐软化、沙化、泥化，坚硬的表层逐渐变为碎石屑，这就增加了引发各类地质灾害的概率且断裂带成为滑坡的方向。

容易引发滑坡的因素较多，具体表现在以下几个方面：①在暴雨天气较多的夏季，土层及岩层在持续性降雨及地下水的作用下，防御能力会直接下降，这就会直接导致滑坡、泥石流及山体坍塌等地质灾害的发生。②地震也是引发滑坡及泥石流等地质灾害的重要因素，与其他因素不同，地震所造成的破坏力更大，因此而引发的滑坡地质灾害的严重程度也更高，所带来的损失也更多。因此，在地震高发地区进行工程建设及资源开采的过程中，必须要综合考虑当地的实际情况，从多个角度考察引起滑坡地质灾害的因素，切实做好控制及预防工作。④除了自然因素之外，人为因素也是引发各类地质灾害的主要原因之一。为了给建筑工程提供原材料，往往需要从山体切割山石，而大面积的切割会导致山体形成断裂面，从而增加滑坡的可能性。穿过山体而修建的公路与铁路，也会在一定程度上影响到山体的稳定性，增加安全隐患。根据相关调查报告显示，近年来发生的滑坡等地质灾害，有超过一半的都是受人为因素的影响。由此可见，人类的建筑施工、挖掘开矿等活动都是滑坡地质灾害形成的主要原因，这就需要我们对此提高重视。

2　物探技术在滑坡地质灾害勘查中的具体应用

滑坡地质灾害勘查工作的主要内容是监测滑坡形变情况及变形破坏的相关因素。从上述分析可知，受地质条件的差异性影响，造成滑坡的因素也具有多样性，而滑坡地质灾害勘查所采取的技术方法也就各不相同。一般来说，主要采用定性勘查与定量勘查这两种方法，定量勘查是指在地质灾害监测工作中采用不同的仪器及方法，而定性勘查是指在确定勘查任务的基础上选用特定的勘查仪器及技术。笔者认为，由于地质灾害监测工作的实际情况较为复杂，仅使用某种特定的勘查技术及仪器具有一定的局限性，因此必须要能够根据地质灾害的实际情况，挑选适用的几项勘查技术，这样才能够真正充分发挥勘查技术应有的作用。下面就介绍几种物探技术在滑坡地质灾害勘查工作中的具体应用：

2.1CPS物探法

GPS物探法不仅操作简便、定位精确度较高，而且不受气候条件的影响能够进行全天候监测，因而其应用范围较广。但是该方法也存在一些不足，具体表现为：如果工程勘查及地质灾害勘查对监测的精度要求较高，那么将会耗费大量的人力及物力。所以，必须要结合地质灾害勘查实际情况，确定位移速度、复测周期及滑坡监测精度，在确定这三个要素的基础上开展地质灾害勘查工作。例如，在对重庆万州区傅家岩进行滑坡勘查时就使用了GPS法，勘查人员先利用该技术确定了监测点的位移量，根据监测结果计算出位移的具体速度；最后对滑坡不同阶段的位移速度的不同特征进行对比分析，从而确定了滑坡体的所处位置，由此可见，该技术的应用能够为预测滑坡地质灾害提供准确的依据。

2.2高密度电阻率法

与常规电阻率法的原理基本相同，高密度电阻率法也属于直流电阻率法且测量结果属于三维视电阻率断面，主要是利用人工向地下发送电流并在地下形成稳定电场，勘查人员在底部测量勘测点之间的电位差，然后利用计算公式计算出电阻率值。高密度电阻率法的应用优势为：监测点的间距较小、数据密度较大、运作效率较高，所以高密度电阻率法能够清晰地显示出地下电性异常体的形态。由于高密度电阻率法在实际应用过程中电极设置是一次性完成的，所以能够有效避免测量工作中出现故障或遭受干扰，保障勘查结果的准确性。某滑坡地质灾害勘查工作所使用的就是高密度电法，主要勘查目标为滑坡体侧滑面，所采用的电法装置为α级排列，采用60根铜电极，电极距为4m，扫描剖面为16层，剖面长度为236m，根据高密度电法进行地形校正的电法效果图见图1。

图1　高密度电法成果图

由图1可以清晰的看出：该滑床为高强度风化片麻岩，电阻率介于300～850Ω·m之间。滑坡土的主要成分为碎石土，一般情况下，电阻率介于30～100Ω·m之间，但是由于岩土的形成时期及充填物质的不同，岩土体中的水分、粘土及碎石块的含量不同，因而不同部位滑坡体的电阻率也各不相同，这种差异性也通常会表现在岩土的颜色灰度及形状方面。根据地质情况及物探技术勘查的结果发现，该滑坡的滑坡体厚度小于30m，滑坡体的连续性较强，因此，如果继续开挖该滑坡体，那么极有可能发生大面积的滑坡坍塌，最终严重威胁到人们的生命财产安全。

2.3浅层地震映像法

浅层地震映像法是利用人工将地震波发送到岩土层，然后根据地震波在岩土层中的传播规律来确定地质情况，根据发现的问题来找出相应的解决措施。在地质灾害勘查过程中，一般利用落锤法或敲击法来激发地震波，但是在利用该物探技术记录每个测点的波形时，必须要根据相同的偏移距离来进行收发，如果在记录过程中发现时间出现变化，那么极有可能是地下地质发生了异常情况，勘查人员可以根据实际测量数据及相关资料找出具体原因。浅层地震映像法的工作原理为：由于不同岩层的密度等特性存在差异，因而人工地震波在岩土层中传播过程中遇到不同的岩层分界面会作出相应的折射或反射；利用相关仪器来记录地震波在的传播波形及时间，确定变化规律，根据监测结果来推测出岩石的结构、几何位置及性质等；勘查人员在记录并分析完相关数据后便完成勘查工作。

除了上述这三种物探技术外，还有瑞雷波法、TDR监测法、遥感监测法等技术。我国地形结构较为复杂，因而地质灾害发生率较高，这就严重威胁到人们的生命财产安全，所以必须要根据实际地形情况来选择相应的物探技术以做好滑坡地质灾害勘查工作，从而做好地质灾害的预防工作，降低灾害所造成的损失。

3　结束语

综上所述，滑坡地质灾害严重威胁到人们的生命财产安全，因而其勘查工作极为重要。笔者认为，在应用物探技术开展滑坡地质灾害勘查工作时，要先做好滑坡地质调查工作、查阅调查区的相关地质资料，再根据调查结果来选择符合其实际的物探技术，需要注意的是，为了提高勘查结果的准确性，勘查人员要能够综合使用多种物探技术。最后，勘查人员要能够在勘查工作过程中要不断总结经验教训，充分发挥物探技术应有的作用，有效预防或避免滑坡地质灾害的发生。

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1673-0038（2015）19-0195-02

2015-4-25