地質(zhì)災(zāi)害常見監(jiān)測技術(shù)與應(yīng)用

■宋姣姣　萬澤坤（江西省核工業(yè)地質(zhì)局測試研究中心江西南昌330002）

地質(zhì)災(zāi)害常見監(jiān)測技術(shù)與應(yīng)用

■宋姣姣萬澤坤
（江西省核工業(yè)地質(zhì)局測試研究中心江西南昌330002）

近年來我國社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市化建設(shè)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，對于山區(qū)的開發(fā)利用程度也逐漸加深，所以導(dǎo)致了各種地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，對人民的生命財產(chǎn)安全造成了很大的損害。對地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)測屬于一門綜合型技術(shù)，其包含了對地質(zhì)災(zāi)害形成機(jī)理的研究、監(jiān)測設(shè)備的設(shè)計開發(fā)以及預(yù)警預(yù)報等技術(shù)。筆者結(jié)合自身實際工作研究，對地質(zhì)災(zāi)害常見監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行了探討，并分析了地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展趨勢。

地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用

所謂地質(zhì)災(zāi)害即是因為自然或者人為因素的影響，大部分情況下為二者共同作用所導(dǎo)致的，在地球表層發(fā)生的一種強(qiáng)烈性的損壞人民生命財產(chǎn)以及生存環(huán)境的巖土體移動現(xiàn)象。地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的原因具有自然因素與人為活動的雙重誘發(fā)特征，它不僅屬于自然災(zāi)害的范疇，同時也屬于人為災(zāi)害的一部分。在一定程度上來說，地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測已經(jīng)成為一個社會性的熱點課題，值得我們對其進(jìn)一步的研究和討論。

1　地質(zhì)災(zāi)害常見監(jiān)測技術(shù)及應(yīng)用分析

1.1地面沉降監(jiān)測技術(shù)

當(dāng)?shù)叵滤_采過量時非常容易造成地面沉降。地面沉降產(chǎn)生的危害非常大，也是短期內(nèi)無法恢復(fù)的永久性損害，另外，地面沉降具有區(qū)域性特征。目前國內(nèi)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)超過50座城市存在地面沉降的問題，其中大約有將近80%位于東南沿海地區(qū)，相對嚴(yán)重的地區(qū)主要是上海市、蘇州市、天津市等，而內(nèi)蒙古和山西大同等內(nèi)陸盆地沉降現(xiàn)象也相對嚴(yán)重。結(jié)合各個地區(qū)的土質(zhì)情況，我們可以把地面沉降分為三種類型：一是因為有機(jī)土疏干而導(dǎo)致的地面沉降；二是因為含水層壓實而導(dǎo)致的地面沉降；三是因為洞穴塌陷造成的地面沉降?，F(xiàn)階段針對地面沉降的主要監(jiān)測技術(shù)是地下水水位動態(tài)監(jiān)測、GPS全球定位、土體應(yīng)力應(yīng)變系統(tǒng)、大地測量法以及標(biāo)記物測量技術(shù)等。

1.2地面裂縫監(jiān)測技術(shù)

地面裂縫的產(chǎn)生，大部分原因是自然環(huán)境或人為活動造成地表巖土體的開裂（比如說地殼自身的運動、水體流動和人類的開采建設(shè)），從而在地面產(chǎn)生長寬不定的裂縫。地面裂縫的產(chǎn)生會在很大程度上影響人們的日常工作和生活。目前針對地面裂縫的監(jiān)測技術(shù)一般來說有下面幾種：第一是對地質(zhì)地形相對來說比較復(fù)雜的山區(qū)，可借助音頻大地電場儀對地縫深度以及延伸程度實施勘察；第二是可以對地表裂縫兩側(cè)定點的位移變化情況進(jìn)行監(jiān)測；第三是運用淺層高分辨率的縱波反射法。對獲取的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行監(jiān)測分析能夠?qū)崟r了解裂縫的變化趨勢，以便于我們采取有針對性的措施[1]。

1.3泥石流監(jiān)測技術(shù)

針對泥石流的監(jiān)測技術(shù)目前還處于初級發(fā)展階段，我們所采取的監(jiān)測手段一般都是對當(dāng)?shù)亟邓闆r的統(tǒng)計分析，根據(jù)該地區(qū)的歷史地質(zhì)災(zāi)害情況以及實際的地貌特征、植被情況等來推斷出泥石流發(fā)生的臨界降水量。臨界降水量指標(biāo)的精確數(shù)值是難以進(jìn)行確定的，加之當(dāng)前配合的降水預(yù)報系統(tǒng)的實際精準(zhǔn)度也有待提升，所以，不準(zhǔn)確的降水預(yù)報與存在偏差的臨界降水量指標(biāo)，難以幫助我們準(zhǔn)確的對泥石流災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)測預(yù)報。為了解決這一問題，可使用模糊的臨界降水量，另外結(jié)合其他因素來判定泥石流的發(fā)生概率，同時現(xiàn)階段我們還可以借助于雷達(dá)等遙感技術(shù)來獲得準(zhǔn)確的降水信息，從而提升預(yù)報的準(zhǔn)確性。

1.4山體滑坡監(jiān)測技術(shù)

山體滑坡與崩塌屬于地質(zhì)災(zāi)害中非常普遍的類型，同時也會產(chǎn)生極大的危害性，所以是現(xiàn)階段地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測的重要研究對象。對于山體滑坡災(zāi)害，目前一般是對地表位移進(jìn)度動態(tài)觀測，包含的技術(shù)手段也相對靈活，比如說在對地表的位移情況進(jìn)行監(jiān)測的過程中，可以按照不同地質(zhì)地貌環(huán)境來選擇有針對性的觀測措施。相對簡易的方法指的是僅僅使用木樁等在裂縫兩側(cè)對位移的動態(tài)變化進(jìn)行直接測量；而相對精密的措施所運用到的設(shè)備設(shè)施則更加專業(yè)化，比如說監(jiān)測網(wǎng)的構(gòu)建，依靠經(jīng)緯儀與水平儀對平面和高程的位移變化實施精確的測量。

除了對地表位移情況進(jìn)行監(jiān)測之外，也應(yīng)當(dāng)對其深部進(jìn)行位移監(jiān)測，所應(yīng)用的技術(shù)一般有測斜儀法、金屬球法等。水文地質(zhì)的觀測一般為定時取樣化驗，水位動態(tài)觀測一般是借助GPS以及地聲監(jiān)測法，此方法是利用觀測滑坡巖體受破壞瞬間所釋放的信號強(qiáng)度與特征，從而能夠有效的評價巖體穩(wěn)定性，所利用到的設(shè)備一般是地聲發(fā)射儀以及地音探測儀，這兩種儀器目前也在其他地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測中得到了廣泛應(yīng)用。

2　地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展趨勢

一方面，各種先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及學(xué)科之間的融合，諸如激光掃描技術(shù)、光纖應(yīng)變分析技術(shù)以及合成孔徑干涉雷達(dá)等技術(shù)已經(jīng)在一定程度上應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測工作中。比如說BOTDR是國際上近年來逐漸發(fā)展起來的一項高精尖技術(shù)，一開始它主要是應(yīng)用在航天航空領(lǐng)域，國外很多發(fā)達(dá)國家逐漸將這一技術(shù)應(yīng)用到電力工程、通訊工程等領(lǐng)域的檢測和監(jiān)控。其中工程領(lǐng)域一般是應(yīng)用在橋梁、大壩以及隧道等大型建設(shè)項目的安全監(jiān)測，同時也積累了較多的成功經(jīng)驗。比如說日本，一開始是把BOTDR技術(shù)應(yīng)用到邊坡工程的變形監(jiān)測工作中，之后才逐漸將其應(yīng)用于各種地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測上來。國內(nèi)對于此技術(shù)的研究應(yīng)用起步較晚，現(xiàn)階段也主要是應(yīng)用在一些構(gòu)筑工程的變形監(jiān)測任務(wù)，而近年來也開始應(yīng)用到針對山體滑坡的監(jiān)測工作中來[2]。

另一方面，隨著電學(xué)、光學(xué)和計算機(jī)信息技術(shù)的不斷發(fā)展，為地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測技術(shù)的研究也帶來了極大的發(fā)展空間；可以進(jìn)行監(jiān)測的信息類型以及監(jiān)測技術(shù)手段也逐漸多元化，在此基礎(chǔ)上部分監(jiān)測技術(shù)的經(jīng)準(zhǔn)確以及獲取信息數(shù)據(jù)的直觀性、操作靈活性也有了極大程度的提升；積極的應(yīng)用現(xiàn)代化通信技術(shù)來提升遠(yuǎn)距離監(jiān)測數(shù)據(jù)的傳輸速度與準(zhǔn)確性，另外還會讓地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測技術(shù)的成本極大的降低，為經(jīng)濟(jì)型監(jiān)測打下堅實基礎(chǔ)。

3　結(jié)語

總之，地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測技術(shù)是綜合不同學(xué)科的綜合型技術(shù)體系，我們必須堅持以科學(xué)發(fā)展觀來指導(dǎo)實施地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測技術(shù)的研究。唯有真正掌握了各類地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生的誘因、變形破壞特征、發(fā)育階段等各種因素，才能夠按照不同監(jiān)測技術(shù)的實際特點來進(jìn)行有針對性的選擇，從而確保地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測的有效性，最大限度的降低地質(zhì)災(zāi)害對人民生產(chǎn)財產(chǎn)安全所造成的損害。

[1]青光坤.山區(qū)公路地質(zhì)災(zāi)害的聯(lián)合監(jiān)測和科學(xué)防治[J].江西建材.2015（16）：20.

[2]李躍鵬，雷霖.一種地質(zhì)災(zāi)害無線監(jiān)測裝置設(shè)計[J].成都大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）. 2015（02）：87.

P694[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-1-336-1