物探技术在滑坡地质灾害勘察中的应用

摘 要：通过做好滑坡地质灾害的勘察工作，可以为灾害的防治提供重要的技术支撑。由于滑坡主要由三部分构成：滑坡体、滑床以及滑动面，并且这三者往往在岩性方面存在着较大的差异，借助于高密度电法等先进的物探技术，能够准确的分辨出滑坡体的区域和范围，进而可以为滑坡的治理提供物探资料。本文首先对滑坡的引发因素和危害进行探讨，并进一步研究滑坡地质灾害勘察中物探技术的具体应用;

关键词：地质灾害;勘察方法;物探技术

1 引言

泥石流、滑坡等众多地质灾害的发生，严重影响到当地居民的生命和财产安全，同时对经济社会和工程建设产生了极为不利的影响。以往在开展地质勘察时，多用到钻探、地质调查以及土工试验等诸多方法，这些勘探方法不仅对滑坡信息的获取量较少，并且勘察成本高、工作效率低。因而，当前应加强对先进物探技术与方法的应用，降低勘察费用，提高勘察工作的效率与精度。

2 概述

2.1 引发滑坡的因素

一方面，夏秋季节是暴雨多發阶段，这一时期灾害性降雨将会与地表水、地下水结合，进而使地表、地下岩层的抗滑性能降低，最终导致滑坡问题的出现。尤其在连续强降雨天气的影响下，甚至会存在滑坡、泥石流以及坍塌等地质灾害并发的问题。另一方面，地震因素也是导致滑坡地质灾害发生的一个重要因素。相比较而言，地震的发生具有不可预测性，由地震所诱发的滑坡灾害通常相对严重。因而，在一些地震高发地带，当地的居民区、工业园等人员密集的区域和场所，要对滑坡等地质灾害的危害性做出预测，并采取针对性的防治措施予以处置。另外，人为破坏也是引发地质灾害的一项重要因素。近几年来，随着国内建筑行业的迅猛发展，施工期间所需要的山石等建筑材料猛增，很多地区非法开采问题严重，进而出现了山体的大面积的切割与破坏。这样一来，如果在山体断裂面的位置处修建相应的公路、铁路、民用建筑等设施，或者受到强降雨、地震作用等因素的综合影响，也容易发生滑坡等地质灾害。总体而言，导致滑坡地质灾害出现的因素有很多，为避免滑坡地质灾害的发生，就要加强对物探技术的应用，并防止不合理开采等问题的出现。

2.2 滑坡地质灾害的危害分析

滑坡问题的出现往往是众多因素共同导致的结果，一旦出现滑坡地质灾害，将会给当地的生产生活带来严重的危害：首先，如果滑动坡体与周围的农田、住宅临近，那么将由于滑坡土层、岩石体下滑的惯性作用，而导致周围的农田、房屋等设施被毁坏，同时附近区域的人员、牲畜以及公路、水利工程等基础设施也会受到毁灭性的损害。其次，在我国南方的一些省市，城市、村庄往往是依山而建的，滑坡灾害发生的同时，将导致山坡植被树木与电力设施出现严重的破坏。如果滑坡地质灾害发生在雨季，还可能引发山洪、泥石流等地质灾害。另外，滑坡地质灾害的发生，还可能威胁到当地的矿区生产。如果滑坡危害较轻，矿区需要停止生产并进行整修，如果滑坡问题较为严重，可能导致矿区塌陷，直接威胁到工作人员的生命与安全。

3 滑坡地质灾害勘察中物探技术的应用分析

3.1 高密度电阻率法

在应用该方法进行勘察工作时，需要将众多的电极同时的排列在测线上，勘察期间通过对电极自动转换器进行合理的操作与控制，达到地质勘察的目的。需要注意的是，该方法应用期间需要对不同种类的装置与极距进行合理的组合。这样一来，就可以在一次布极的情况下，实现对多种地质情况的勘察。对于高密度电阻率法而言，它综合了电剖面法、电测深法的优势，工作原理和普通的电阻率法之间基本相同。但是，与普通电阻率法相比，由于它的观测点密度相对较大，因而该方法的工作效率较高，同时测量期间的分辨率、观测精度也比较高。其中，下图1就是某勘察工作中借助高密度电阻率法进行滑坡地质勘察所形成的效果图。从图中能够看出，该滑坡的床体岩石主要成分为强风化片麻岩，如果不能对该滑坡地质予以高度的重视，继续发展下去将出现滑坡地质灾害。另外，从图中数据可以看出，该滑床的电阻率主要介于300到850m之间，滑坡土属于碎石土，电阻率介于30到100Ω之间。由于受到岩体内部含水量、碎石含量以及粘土含量等因素的影响，使得滑坡体内部各部分的电阻率数值存在较大的差异，这主要是由于岩土形成时充填物质的不同所造成的。此外，该滑坡的滑坡体厚度主要在30m内，并且形成了连贯趋势，再对其进行过度的挖掘、开凿，极有可能出现大面积的滑坡、坍塌等问题。

3.2 瑞雷波法

瑞雷波（Rayleighwave）属于地震波的一种，传播期间可以沿着地表进行自由形式的传播，同时会在地表形成一个椭圆轨迹，这一轨迹是逆时针形式的，椭圆的长轴与短轴比是3：2。在进行滑坡地质灾害探测期间，可以借助瑞雷波的运动学理论与知识进行。由于瑞雷波的传播速度与地层所产生的横波速度基本相近，因而可以借助测定瑞雷波的形式，间接的进行地层横波的测定，从而能够准确的计算出岩土层各种类型的力学参数。另外，瑞雷波在介质中进行传播时，由于介质的分布具有不均匀性，传播过程中会发生频散的现象，但对于体波而言，不会在传播期间发生任何形式的频射现象。因此，在利用瑞雷波法开展滑坡地质勘探时，可以借助这一特性将瑞雷波进行提炼。其中，下图2为某工程中利用瑞雷波法开展的滑坡地质勘察工作，并形成了实测效果图。从图2中的数据可以得出，该岩石层中碎石程度正在增大，因而不对其进行防治就可能引发滑坡问题。

3.3 瞬变电磁法

利用瞬变电磁法进行地质勘察期间，需要借助接地线源或者是接地回线，向勘察区域的地下位置发送一次脉冲磁场，利用一次场间歇时间，并借助于另一个回线接收装置，就能对地下介质所引发的感应电场进行测量。一般来说，二次场不会随着一次场的消失而出现立即消失的现象，这其中存在一个瞬变的过程。具体勘察期间，可以通过对二次场的衰减特征做出分析之后，能够寻找到各种类型的电阻率地质体所特有的电性分界面，这样一来就能确定地质体的赋存状态，进而判断是否存在滑坡的危险。现阶段，瞬变电磁法主要用于地下洞体以及采矿区、地下水源、岩溶发育带的地质情况。

3.4 浅层地震映像法

该方法应用过程中，需要勘察人员对岩石层所发出的地震波做出相应的观察与分析，并对地震波的传播规律进行研究，进而可以根据所测数据库判断该地区的地质条件。具体勘察期间，地震波主要借助人工锤击的方式而产生。利用这一勘察方法可以得到不同的波形，进而对不同岩石的特征做出判断。

4 结束语

通过物探技术的合理应用，可以减少滑坡地质勘察的工作量与时间，提高工作效率，同时还能提高勘察结果的准确性，进而为后续的滑坡地质灾害的针对性防治提供依据。

参考文献：

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作者简介：

姚含（1972- ），男，土家族，贵州省德江县人，大学本科，高级工程师，主要从事岩土工程勘察、地质灾害危险性评估、矿山地质环境评价等工作。