瞬态面波法在滑坡勘查中的应用及实例分析

■李高照 鲁勇波

（四川中成煤田物探工程院有限公司 四川成都610000）

瞬态面波法在滑坡勘查中的应用及实例分析

■李高照 鲁勇波

（四川中成煤田物探工程院有限公司 四川成都610000）

瞬态面波法在滑坡勘查中的主要作用是划分岩土分层情况，从而为滑坡稳定性计算分析等提供依据。通过对瞬态面波法的原理、实际应用效果进行分析，认为利用瞬态面波法在滑坡勘查中确定滑坡滑动面是可行且可靠的。

瞬态面波滑坡勘查

1　前言

滑坡是在一定地质地形条件下，斜坡部分岩土在自重作用下，受自然因素或人为因素影响失去稳定，沿着内部某一软弱面（或带）产生滑动变形的现象，是山区丘陵地区常见的危害很大的不良自然地质现象。

如何准确高效的对滑坡进行岩土地质勘察，通过滑坡勘察准确确定滑坡特征，特别是确定滑坡体的岩土分层滑动面软弱带，是滑坡综合治理的难题和治理成功的保证。瞬态瑞雷面探技术是近几年来快速发展起来的高新技术，在滑坡体工程勘察中具有广泛的应用前景。本文介绍瞬态面波勘察的原理及技术方法并通过工程勘察实例说明瞬态面波法应用于滑坡体勘察的可行性与有效性[1]。

2　瞬态面波法基本原理

2.1基本原理

面波勘探是根据瑞雷波传播的频散特性，利用人工震源激发产生多种频率成分的瑞雷波，分析波速随频率的变化关系，最终确定地表岩土的瑞雷波速度随场点坐标(x，z)的变化关系，以解决浅层工程地质和地基岩土的地震工程等问题[2]。

面波沿地面传播，表层厚度约为一个波长，同一波长的瑞雷波传播特性反映了地质条件在水平方向的变化，而不同波长的瑞雷波传播特性则反映了不同深度的地质变化情况。在地面上沿波的传播方向，以一定的道间距△X设置N+1个检波器，就可以检测到瑞雷波在N△X长度范围内的波场。设瑞雷波的频率为fi，相邻检波器记录的瑞雷波时间差为△t或相位差为△φ，则相邻道△X长度内瑞雷波的传播速度为[3]：

图1　面波勘探激振方式Fig.1 Excitation mechanism of surface wave surveying

2.2处理过程

瞬态面波法主要处理过程如图2所示。

3　瞬态面波法应用实例

滑坡位于四川省阿坝州理县通化乡马崩组，该滑坡属大型土质滑坡，本次面波勘察工作范围为其中一处次级滑坡，表层以碎块石土为主。根据现场试验结果，本次面波工作数据采集使用美国产RAS-24型浅层地震仪，人工锤击震源，4.5HZ低频检波器。仪器工作参数为采样率0.5ms，滤波档采用全通。根据现场实验成果，面波勘探选用2m道间距，2m炮间距，4m偏移距，采用24道接收，3次叠加，双边激振观测系统，沿滑坡主滑方向布置一条测线，资料解释

CCSWSwin地震面波处理软件。

本次面波勘探共沿主测线采集14道数据，每道数据间隔2m。经处理后输出速度影像剖面结果如图3所示。

由图3可推测出两个速度界面，根据现场调查滑坡后缘裂缝及前缘剪出口特征，即可根据推测界面确定滑坡计算模型，从而对其稳定性及推力进行计算和分析。

4　结论和分析

（1）通过实际应用和分析，认为将瞬态面波法应用与滑坡勘察中，确定速度界面从而推测滑动面是可行且可靠的。

（2）瞬态面波法在确定岩土分界面的各种方法中有较高的效率，并且成本较低，这是其优势性所在。

（3）瞬态面波法在解释过程必须结合现场调查资料及相关地质资料，才能得出更为可靠的结果。

图2　瞬态面波法处理过程Fig.2 Processing procedure of surface wave surveying

图3　主测线速度影像剖面Fig.3 Velocity profile of main surveying line

[1]庄师柳，瞬态面波法在滑坡勘察中的应用效果 [J]，华南地震，2010年.

[2]雷宛等，工程与环境物探教程 [M]，北京：地质出版社，2006年.

[3]马涛，多次覆盖观测系统在瑞雷波勘察中的应用 [J]，工程地球物理学报，2012年. [4]张德元，严震乾，黄子政，瞬态面波法在滑坡勘察中的应用 [J]，地质装备，2009 年.

[5]赵伟，单娜琳，在滑坡探测中多阶模态瑞利面波的利用 [J]，勘察科学技术，2007 年.

[6]赵勇刚，刘江，瞬态面波剖面法在滑坡探查中的应用 [J]，物探与化探，2007年.

[7] 殷勇，多道瞬态面波在滑坡地质灾害勘察工程中应用[J]，福建建筑，2013 年.

P62[文献码]B

1000-405X（2016）-2-257-1