[摘 要]我國所處的地理環(huán)境可以說是地質(zhì)災(zāi)害比較多發(fā)的地帶,地質(zhì)災(zāi)害的種類也很多。而為了應(yīng)對(duì)這些災(zāi)害對(duì)人民的財(cái)產(chǎn)和人身安全造成威脅,地球物理勘查技術(shù)發(fā)揮了很大的作用,也成為了各種地質(zhì)災(zāi)害檢測中非常重要的一個(gè)手段了。同時(shí),滑坡災(zāi)害在我國的一些地區(qū)是非常嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害問題,本文在地球物理勘查技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害勘查中的應(yīng)用作為切入,進(jìn)一步論述了地球物理技術(shù)在滑坡災(zāi)害中的應(yīng)用。同時(shí),也針對(duì)地球物理勘查技術(shù)在滑坡災(zāi)害中的治理效果展開論述。
[關(guān)鍵詞]地球物理勘查技術(shù) 滑坡災(zāi)害 治理效果
我國處于歐亞構(gòu)造帶和環(huán)太平洋構(gòu)造帶的交匯處,地殼活動(dòng)強(qiáng),屬于地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)的地區(qū)。滑坡災(zāi)害我我國的部分地區(qū)是非常頻繁的出現(xiàn)的,及時(shí)的預(yù)測和預(yù)防滑坡災(zāi)害的發(fā)生非常重要。地球物理勘查技術(shù)是一項(xiàng)全面、經(jīng)濟(jì)、準(zhǔn)確和快速的一項(xiàng)技術(shù),在地質(zhì)災(zāi)害的檢測中運(yùn)用也越來越廣泛。
一、地球物理勘查技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害勘查中的應(yīng)用
。ㄒ唬┨降乩走_(dá)
探地雷達(dá)是一種20世紀(jì)后期才發(fā)展起來的一種電磁法,它主要是用來確定地下介質(zhì)分布的一種方法。隨著其發(fā)展,在技術(shù)裝備等方面有了很大的突破,也大大的擴(kuò)展這個(gè)方法的使用領(lǐng)域。在現(xiàn)代,探地雷達(dá)已經(jīng)在環(huán)境工程、考古調(diào)查、地質(zhì)工程、水利工程、城建、路橋等很多方面得到廣泛運(yùn)用。任何地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生都會(huì)在土壤或者巖層等的一些介質(zhì)中留下痕跡。比如活動(dòng)斷裂會(huì)留下破碎帶、地裂縫會(huì)留下縫隙、滑坡會(huì)留下滑脫面等。這些界面旁邊的物質(zhì)差異是很大的,所以當(dāng)電磁波穿過這些界面時(shí)所反射出來的能量是不一樣的。探地雷達(dá)在探測地裂縫、滑坡、塌陷、活動(dòng)斷裂等很多地質(zhì)災(zāi)害方面都是非常有效的。
。ǘ╇姺ǹ辈
目前,不管國內(nèi)還是國外電法勘查對(duì)地質(zhì)調(diào)查、解決巖土工程、找礦找水等方面來說都非常重要的勘探途徑。其主要運(yùn)用巖層間電化學(xué)性質(zhì)和電磁學(xué)性質(zhì)之間的差異,通過研究或者觀測天然存在和一些人工建立的電磁場時(shí)間和空間的分布規(guī)律,勘察地質(zhì)問題和找到解決地址問題的方法。在地質(zhì)災(zāi)害勘查中,電法勘察是目前使用面最為廣泛、頻率也最高、解決問題效率較好的一種方法。
(三)地震勘察
工程地質(zhì)問題越來越多,也越來越嚴(yán)重,針對(duì)這些問題相應(yīng)而生的地震勘察這一項(xiàng)比較先進(jìn)的勘查技術(shù),這一技術(shù)中種主要分為淺層地震勘察和綿薄勘察。
淺層地震勘察要求探測的深度最好不要超過100到200米,探測的對(duì)象也不能太大,必須要有較高的分辨率才適合使用這項(xiàng)勘查方法。在地質(zhì)災(zāi)害勘查中,淺層地震勘察可以進(jìn)項(xiàng)破碎帶、溶洞、古河道等的勘察,對(duì)于勘察地裂縫、勘察滑坡等非常有效。同時(shí)還可以進(jìn)行預(yù)測巖爆、探測煤層采空區(qū)、預(yù)防井噴、進(jìn)行飽和砂土層等,這一方法在地質(zhì)災(zāi)害中廣泛運(yùn)用也取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。比如唐山市、徐州市等地面巖溶坍塌,西安出現(xiàn)的地裂縫地質(zhì)災(zāi)害,三峽鏈子崖危巖體的防治等多方面都是運(yùn)用的千層地震勘察。
面波勘察是近些年來才發(fā)展起來的一種新的勘查技術(shù),與傳統(tǒng)的地震勘查相比,面波勘察利用的是被視為干擾面波的一瑞雷波。使用雷波可以通過多道相關(guān)疊加和多次疊加,使干擾減小、能量加大,測試的結(jié)果也會(huì)更加的準(zhǔn)確。面波勘察在凍土勘察、泥石流調(diào)查、滑坡調(diào)查、地下空洞調(diào)查等方面都非常適合運(yùn)用。例如,凍土是一種可以讓建筑物基礎(chǔ)雖壞或者變形的病害性地質(zhì)體,運(yùn)用面波勘察技術(shù)查處凍土的上下限深度、長年凍土和季節(jié)性凍土的存在關(guān)系等,做到精確的分層才能提高工作的效率。
二、地球物理技術(shù)在滑坡災(zāi)害中的應(yīng)用
。ㄒ唬┗聻(zāi)害發(fā)生的原因
滑坡是在道路或者山坡等地區(qū)的一些邊坡的巖土體向臨空面發(fā)生大幅度的下滑的一種地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象。一般情況下,造成滑坡的因素也很多,主要有自然因素和人文因素。其中,自然因素包括植被覆蓋的情況、地址的坡度、巖性、排水方式、降水量、水文地質(zhì)音響等都會(huì)產(chǎn)生滑坡的現(xiàn)象。人文因素包括邊坡開挖過度、人工爆破、庫水位變幅過大等也會(huì)造成滑坡。在很多的丘陵或者高山的地區(qū),滑坡已經(jīng)是一種非常嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害了,甚至也威脅到了公路、大壩、鐵路、水庫等的一些安全。所以,運(yùn)用有效的方法預(yù)測和檢測滑坡的發(fā)生非常重要。
。ǘ┑厍蛭锢砜辈榧夹g(shù)在滑坡災(zāi)害中的方法原理
早期的一些地質(zhì)學(xué)、地形測量學(xué)、遙感學(xué)等地學(xué)探測技術(shù)都可以對(duì)滑坡進(jìn)行探測。同時(shí),對(duì)滑坡的研究主要是依靠鉆探和地質(zhì)剖面相結(jié)合的方式。已經(jīng)出現(xiàn)的滑坡體可以用鉆孔形變觀測的方法進(jìn)行滑坡監(jiān)測。遙感遙測成本雖然比較貴,但是其能全面的提供滑坡體面上的信息,也可以隨時(shí)提供滑坡面上的情況。而地球物理勘查技術(shù)能夠?qū)鹘y(tǒng)的地質(zhì)學(xué)方法不能得到的信息都提煉出來,在對(duì)滑坡進(jìn)項(xiàng)預(yù)測和研究滑坡的地質(zhì)條件方面有著非常明顯的優(yōu)勢。例如,地球物理勘查技術(shù)對(duì)滑坡體的輪廓可以做出準(zhǔn)確的分析并且準(zhǔn)確估算出其厚度,這對(duì)于研究滑坡體產(chǎn)生位移的主要原因有重要幫助。
。ㄈ┑厍蛭锢砜辈榧夹g(shù)在滑坡災(zāi)害中的應(yīng)用
高密度電法方法技術(shù)是地球物理技術(shù)在滑坡災(zāi)害監(jiān)測中常用的一種技術(shù)。在滑坡中,其僅僅需要敷設(shè)一次導(dǎo)線就可以直接對(duì)記錄點(diǎn)進(jìn)項(xiàng)數(shù)據(jù)觀測,這樣施工的效率會(huì)更高、信息量也非常大。
高密度電法的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要是由電極系、多路電極轉(zhuǎn)換器、主機(jī)這三部分組成,所以對(duì)巖溶、管線查找,特別是滑坡都非常適合使用。淺層折射地震法方法技術(shù)也是地球物理勘查技術(shù)中對(duì)滑坡非常適用的技術(shù),其在檢測中當(dāng)入射波以臨界角投射到地下折射界面時(shí)就會(huì)產(chǎn)生一種首波。而這些折射波的時(shí)距曲線就可以提取出下伏的界面速度,從而去頂滑坡帶的厚度。所以這一方法在很多地區(qū)都在被使用,尤其在一些界面起伏比較小時(shí),這種方法就會(huì)有較大的精度。
三、地球物理勘查技術(shù)在滑坡災(zāi)害中的治理效果
地球物理勘查技術(shù)的不斷進(jìn)步為滑坡地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測和治理提供了非常重要的技術(shù)保障。探地雷達(dá)和淺層地震方法的發(fā)展讓研究人員借助計(jì)算機(jī)及時(shí)的預(yù)測到滑坡等的地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,提高了對(duì)環(huán)境分析的準(zhǔn)確度。在這些技術(shù)的發(fā)展下,地球物理數(shù)據(jù)的處理技術(shù)也不斷的進(jìn)步,出現(xiàn)的許多新的算法和理論被運(yùn)用到實(shí)際中,同時(shí)向多方面房展,也擴(kuò)大了這些技術(shù)的使用領(lǐng)域。
我國許多地區(qū)的滑坡問題都運(yùn)用這些方法技術(shù)得到有效的控制,其對(duì)于滑坡和一些其他的地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)報(bào)是一個(gè)非常重要的方向。有了地球物理勘查技術(shù),不再像傳統(tǒng)的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生時(shí)被動(dòng)營救或者應(yīng)急,而這一技術(shù)卻具有超前性、預(yù)見性和全面性,對(duì)總體的控制都非常到位。
比如湖南猛洞河車站附近的滑坡現(xiàn)象也正是研究人員使用先進(jìn)的地球物理勘查技術(shù)提前預(yù)測到滑坡的發(fā)生,最終避免了對(duì)人們生活造成更大的影響。
結(jié)束語
我國處于一個(gè)地質(zhì)災(zāi)害比較頻繁發(fā)生的國家,而滑坡現(xiàn)象也是其中經(jīng)常發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害問題,對(duì)滑坡的預(yù)防和及時(shí)的作出相應(yīng)的判斷是非常重要的。地球物理勘查技術(shù)為研究人員提供了一個(gè)重要的技術(shù)保障,其為滑坡的發(fā)生提供和綜合治理都提供了非常重要的信息,而在不同情況下使用不同的勘查技術(shù)也有著十分必要的作用。隨著地球物理勘查技術(shù)的不斷發(fā)展,將會(huì)有很多領(lǐng)域都使用到這一技術(shù),將來在地質(zhì)災(zāi)害尤其是滑坡的預(yù)見和防治方面都會(huì)發(fā)揮著重要的作用。概而言之,其對(duì)保護(hù)環(huán)境和治理環(huán)境做出更大的貢獻(xiàn),同時(shí)也減少了人們財(cái)產(chǎn)和生命安全的發(fā)生。
參考文獻(xiàn)
[1] 劉長春.三峽庫區(qū)萬州城區(qū)滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[D].中國地質(zhì)大學(xué),2014.
[2] 王朝陽.滑坡監(jiān)測預(yù)報(bào)效果評(píng)估方法研究[D].成都理工大學(xué),2012.
[3] 丁輝.基于遙感技術(shù)滑坡災(zāi)害區(qū)劃研究[D].長安大學(xué),2011.
[4] 方大為,張可能. 滑坡災(zāi)害與處治效果的地球物理勘察應(yīng)用研究[J]. 中國煤炭地質(zhì),2010,10:57-61.