综合勘探技术在地震安全性评价工作中的应用

罗守占

（郑州市地震工程勘察事务所技术部，河南 郑州 450000）

近些年来，我国加大了对地震等自然灾害的防治管理工作，从各个层面加强对地震安全性的研究，其中，安全性评价是一项基础性的重要内容，得到了相关研究机构的高度重视。综合勘探技术在地震安全性评价工作中，占有非常重要的位置，是确保整个评价准确的基本条件。通过优化和完善综合勘探技术，将其性能和效能充分发挥，对整个地震的安全性评价和管理有着尤其重要的意义，因此也成为了国家进行相关建设必不可少的工作环节。

1 概述

我国一些地域处于地震多发地带，一些地震对于这些地区造成了非常巨大的破坏，给人们的生命财产形成巨大威胁。特别是2008年的汶川地震等，其破坏性触目惊心，给人留下了深刻的印象。破坏性地震在我国的频发和多发，使得人们对于地震的安全防护意识逐渐提高，而基于国家和社会建设的发展，地震造成的经济财产损失也更加巨大，这就要求我们在进行建筑物设计建设时，必须将抗震性能作为一个基本的条件加以充分考虑，通过引入科学的勘探技术，确保其地震安全性能达到应有的保障水平。相关研究的投入加大，为更加科学地研究奠定了条件，也为确保各种地震风险区的建、构筑物整体抗震性能满足防控水准以及地震安全性评价的发展提供充分的空间[1]。

地震灾害的发生，与地质构造发生断裂等活动息息相关，当这些断裂达到一定巨大程度，就可以导致地震发生，此时地面会产生较大程度的变形，这些变化会形成对地面的各种建筑物形成严重的破坏作用，并产生一些不可预期的严重次生灾害。在实际的建设中，利用综合勘探技术对地质构造进行准确把握，可以为整个建筑物的安全建设提供最稳妥的设计保障，综合勘探基于对隐伏构造的探测，可以对地震预防等工作有着非常重要的影响。整个综合勘探技术的实施目的就是要进一步对地质断裂等相关构造的情况进行明晰，包括活动情况、展布位置等，对建构筑物设计选址时的避让选择，是一个基本的前提因素。

2 综合勘探方法在地震安全性评价中的应用

综合勘探方法已经广泛用于对地震安全性评价，这主要是因为综合勘探方法的整体有效性，以及其在实际地震勘测和地震安全性防护中的科学价值。其应用效果得到整个世界范围内的公认，是进行相关建设时最重要的评价方法和技术保障方式。

2.1 综合勘探方法

综合勘探方法主要利用物理学的一些基本原理，对地下各种介质物的性差异进行利用，以区分和识别不同地质物的方法，进而找出地质构造中的断裂等情况，为地质判断奠定基础。就目前发展情况来看我国采用的勘探方法主要包括三种：人工地震法、电磁法和重力勘探等，而综合勘探技术是将多种勘探方法综合运用，进而实现整个勘探效果的最准确信息，为之后的建设物设计和预防奠定条件。人工地震法可以选择陆域和水域两种地形方式，并采用单道地震或者多次覆盖等实施方式具体进行。电磁法主要采用电法、磁法和地质雷达等技术手段对目标地域的地质构造进行探测，其探测原理是地质中不同介质对于电磁的传导性能不同这一基本条件进行。重力勘探则借助重力场的变化来对地质构造进行勘探等。目前对地震安全性评价工作中比较常用的选择方法主要包括：水域声波浅地层剖面勘探、浅层人工地震勘探、地质雷达勘探、高密度电法勘探等方法。

2.2 水域声波浅地层剖面勘探技术应用

一些需要进行地震安全性评价的建设工程位于水域环境，这种工程项目的综合勘探需要对整个水域下地质的断裂状态进行勘测，包括断裂分布以及各种不良地质体等。水域声波浅地层剖面勘探技术可大致分为两种：单道模式和多次覆盖模式，其具体应用通常采取震源枪或电火花激发的方式，并利用水听器进行反射波的接收。整个综合勘测方法的优势是分辨率非常高，在勘测的横向范围能够实现1- 2m的标准，而纵向上也能达到亚米级的测量精度。但其存在的问题时探测深度方面的限制，该探测方法需要基于各种水下地质情况，能够满足20-150m的探测任务要求，可以大量应用于各种港口、堤坝、海边货场等一些工程项目的地震安评中，并因其有效性得到了非常充分的运用，效果显著。需要注意的是，勘探设备的使用通常要在船上运用完成探测，因此容易受船只活动和噪声等问题的干扰，可能会产生多次波问题。其解决方法就是要确保载具的稳定性，并尽量避免噪声的干扰影响[2]。

2.3 浅层人工地震勘探技术应用

浅层人工地震勘探技术包括两种，反射法用于对地层构造等内容进行勘探，而折射法则用于对速度结构等情况进行勘探，按照震源激发方式的差异可以进一步分为横波与纵波勘探等。

根据观测设备不同又可分为单道地震和多次覆盖，可按照具体的需要和目的，合理有效选用。针对地震安评的物探工作其目的就是要对地下地质构造、不良地质体等情况进行调查分析，实际工作中常采用纵波反射法。纵波反射法利用震源类型探测差异来完成不同深度的地质勘探任务，这对于市区内的地震安全性评价工作有很大便利性，通常这些勘探任务选择车载可控震源，该种震源除不会对勘探线路地表破坏外，还具有压制干扰的作用。选用合适吨位的震源，利用该方法一般可探明1000m以浅的地层结构，是探测隐伏区地质构造的最有效方法，该方法具有横向分辨率高，勘探深度大等优点，缺点就是在市区受地面人类活动引起的振动波的干扰大。

2.4 地质雷达勘探技术应用

地质雷达是通过天线发射宽频带短脉冲电磁波，经不同的界面反射后接受，它反映的是地下电性分布，对介电常数变化明显的地质体有较好的分辨，在地震安全性评价工作中，常用于调查浅表隐伏断裂、不良地质体，可通过选用不同频率的天线来实现不同深度的勘探，但在实际应用中一般对20m以浅的介质变化有较好的反应，地质雷达数据具有较强的多解性和不确定性，数据细微的变化可能蕴藏着重要的地质意义，在分析时应仔细识别，结合钻探揭露来验证和确保探测的准确性。

2.5 高密度电法勘探技术应用

高密度电法勘探通过程控转换电极极大的提高了工作效率，按照不同电极排列方式，可分为不同的装置，地震安全性评价工作中常用的是温纳装置、偶极装置、微分装置等，它对地下地电结构有较高的分辨率，是研究浅层地质结构行之有效的方法，在探测深度50m以内的地质结构时常采用此方法，目前已经实现在陆地、水面及水下开展高密度电法勘探工作，都取得了良好的效果。在市区进行探测时面临各种工业电流、高压线、浅部地层回填等等的影响，勘探环境趋于不良，在勘探时选线及采用何种装置是市区探测能否取得理想效果的关键。该方法的缺点是只能初步确定构造的位置，而不能对断裂的活动进行定量定性分析。

3 结束语

综上所述，单独一种勘探技术具有非常明显的局限性，并因此导致实际的地震安全性评价工作质量不高的问题，通过采用综合勘探技术，将多种勘探方法综合运用，能够达到更为有效的勘探效果。这些技术的全面应用，能够为整个地震安全性评价提供更加全面和稳定的技术支持和保障，进而发挥其整体性功用，这是进行综合勘探的一个基本选择优势，也是实际勘探过程中所注重的重要内容[3]。