物探技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害勘探中的融入

王悅

摘?要： 地質(zhì)災(zāi)害既造成了人員傷亡，也對(duì)房屋建筑造成了一定破壞，加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害勘探和防治尤為重要。實(shí)踐證明，物探技術(shù)的應(yīng)用能極大提升勘探效率和質(zhì)量，對(duì)地質(zhì)災(zāi)害防治工作發(fā)揮著極其重要的作用，能最大限度降低地質(zhì)災(zāi)害帶來的危害程度。因此，本文將針對(duì)物探技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害勘探中的融入展開探討，了解物探技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害防治中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞： 地質(zhì)災(zāi)害;地質(zhì)勘探;勘探技術(shù);物探技術(shù)

【中圖分類號(hào)】U445.57?????【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A?????【文章編號(hào)】1674-3733（2020）23-0014-01

引言：近些年，隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目越來越多。如：水利工程、電力工程、高速公路等。這些工程項(xiàng)目建設(shè)對(duì)地質(zhì)條件有著一定要求，地質(zhì)安全性和地質(zhì)災(zāi)害勘探是重中之重，若存在隱患，將嚴(yán)重影響工程質(zhì)量，誘發(fā)連鎖災(zāi)難，導(dǎo)致周邊地質(zhì)環(huán)境變化，對(duì)周邊建筑造成一定破壞。而物探技術(shù)適用性強(qiáng)，能快速、有效的獲取地質(zhì)災(zāi)害基本信息，是一項(xiàng)非常有效的探測(cè)技術(shù)，積極運(yùn)用物探技術(shù)能為地質(zhì)災(zāi)害防治創(chuàng)造有利條件。

1?地質(zhì)災(zāi)害勘探的必要性

近些年，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目及重點(diǎn)工程項(xiàng)目數(shù)量越來越多，礦物開采量提升，地質(zhì)災(zāi)害對(duì)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，基礎(chǔ)建設(shè)影響越來越大，加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害勘探至關(guān)重要。地質(zhì)災(zāi)害是在地質(zhì)運(yùn)動(dòng)或人為因素作用下形成的，對(duì)人類生命財(cái)產(chǎn)安全造成損害，對(duì)自然環(huán)境造成破壞的自然災(zāi)害現(xiàn)象，具有較強(qiáng)的破壞性和危害性[1]。

常見地質(zhì)災(zāi)害有：滑坡、崩坍、泥石流、地震等，這些地質(zhì)災(zāi)害在發(fā)災(zāi)后都會(huì)造成極大破壞。地質(zhì)災(zāi)害具有突發(fā)性、破壞性、衍生性、不可避免性及可防范性等特點(diǎn)，發(fā)災(zāi)迅速，災(zāi)害發(fā)生后往往難以控制，發(fā)災(zāi)后易引起一系列并發(fā)反映，帶來一連串次生災(zāi)害，甚至形成一條有因果關(guān)系的災(zāi)害鏈，破壞力隨之提升，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失[2]。例如，在礦場(chǎng)開發(fā)過程中地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生極有可能造成大量人員傷亡，誘發(fā)次生災(zāi)難，如頂板災(zāi)害會(huì)致使地面出現(xiàn)塌陷，誘發(fā)塌方、瓦斯爆炸等災(zāi)害。目前的科技水平無法完全避免地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，但地質(zhì)災(zāi)害只有地質(zhì)環(huán)境失衡達(dá)到一定程度后才發(fā)生的，具有一定規(guī)律性，加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害勘探，尋找發(fā)災(zāi)規(guī)律，便可做好事前防治工作，防御災(zāi)害，降低地質(zhì)災(zāi)害的危害程度。

2?物探技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害勘探中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

根據(jù)地質(zhì)條件，選擇適合的勘探技術(shù)，了解地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地形特點(diǎn)，預(yù)測(cè)發(fā)災(zāi)時(shí)間是預(yù)防并治理地質(zhì)災(zāi)害的重要方式。目前地質(zhì)災(zāi)害勘探常用技術(shù)有：計(jì)算機(jī)技術(shù)、遙感技術(shù)、鉆探技術(shù)、物化探技術(shù)等技術(shù)手段。其中物探技術(shù)是用物理的方法進(jìn)行地質(zhì)條件的一種技術(shù)手段，是以物質(zhì)間的物性差異為基礎(chǔ)，以物理學(xué)為核心，勘測(cè)地質(zhì)結(jié)構(gòu)[1]。理論基礎(chǔ)是物性差異，原理是物理原理，主要借助物理學(xué)中的力、光、聲、電、磁等理論。

常見物探技術(shù)有：瑞雷波勘探、重力勘探、電磁勘探、電法勘探等[3]。不同區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)有很大區(qū)別，不同地質(zhì)環(huán)境有不同物化特征，適用不同物探方法。如，瑞雷波技術(shù)非常適合用于復(fù)雜地質(zhì)條件勘探。物探技術(shù)相比傳統(tǒng)坑探、槽探、鉆探，勘探效率更高，勘探過程省時(shí)省力，可基于設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、自動(dòng)化的高精度勘探，獲得的地質(zhì)信息更全面，進(jìn)而能夠更準(zhǔn)確的掌握地質(zhì)災(zāi)害形成的原因和發(fā)生的地質(zhì)條件，為地質(zhì)災(zāi)害防治提供豐富地質(zhì)信息支持，為災(zāi)害區(qū)域的調(diào)查奠定基礎(chǔ)。尤其是在一些敏感地區(qū)，傳統(tǒng)技術(shù)手段受限，無法獲取準(zhǔn)確地質(zhì)信息，物探技術(shù)則可及時(shí)采集地質(zhì)災(zāi)害信息，發(fā)揮出快速、全面、準(zhǔn)確的優(yōu)勢(shì)，為該區(qū)域地質(zhì)災(zāi)害的防治工作提供可靠依據(jù)，非常值得在勘探中推廣和應(yīng)用。

3?物探技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害勘探中的融入

3.1?瑞雷波技術(shù)

瑞雷波勘探是一種常用物探手段，具有速度快、成本低、無需鉆孔、抗干擾的特點(diǎn)，適合復(fù)雜地質(zhì)條件的地質(zhì)勘探。瑞雷波法屬于一種強(qiáng)干擾波，沿地面表層傳播，不同波長有不同傳播特征，其傳播特性可反應(yīng)地質(zhì)條件在水平方向的變化情況，通過波面?zhèn)鞑ヌ匦阅塬@取豐富地下介質(zhì)特性信息，可用于快速確定巖土力學(xué)參數(shù)，測(cè)試巖體密實(shí)程度、表面結(jié)構(gòu)、承重能力及巖體應(yīng)力波等數(shù)據(jù)，在淺層地震勘探、路基質(zhì)量無損勘探中較為常用。在具體應(yīng)用中可分為：穩(wěn)態(tài)瑞雷波和瞬態(tài)瑞雷波。穩(wěn)態(tài)瑞雷波在淺層地震勘探中應(yīng)用，通過震源的激振頻率來獲得不同波長在地層表面的傳播特性，獲取表面地質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。瞬態(tài)瑞雷波通過制造震源產(chǎn)生一定頻率范圍內(nèi)的波，根據(jù)振幅來進(jìn)行地質(zhì)條件分析。

3.2?高密度電阻率技術(shù)

高密度電阻率法是以勘測(cè)人工電場(chǎng)在地下分布的規(guī)律和特點(diǎn)，進(jìn)行地質(zhì)結(jié)構(gòu)的勘探，常用于斷裂、塌陷、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的勘探中。在具體應(yīng)用中，其基本原理是將被測(cè)試區(qū)域分割為若干小區(qū)域，通過觀察和研究電性差異來獲取地質(zhì)信息。例如，在溶洞及破碎帶的勘探中，使用高密度電阻率法引起電阻變異，電阻率曲線的梯度、曲度都會(huì)有一定變化，可為地質(zhì)災(zāi)害判斷及預(yù)測(cè)提供可靠依據(jù)。淺層地震勘探實(shí)踐證明，高密度電阻率法勘探結(jié)果準(zhǔn)確性高，能獲取豐富地質(zhì)信息，非常值得在地質(zhì)災(zāi)害勘探中運(yùn)用。

3.3?地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)

隨著勘探技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，信息化勘探將成為主流趨勢(shì)，地質(zhì)雷達(dá)設(shè)備已經(jīng)非常成熟，通過地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)可繪制出更為可靠的地質(zhì)體局部異常圖。地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)基本原理是電磁感應(yīng)定律，利用高頻電磁波在介質(zhì)中傳播時(shí)的波形、強(qiáng)度等幾何形態(tài)，確定地下介質(zhì)分布情況，獲取最為清晰、直觀的地質(zhì)圖形資料，能快速探測(cè)斷層、地裂縫、空洞、破碎帶等地質(zhì)問題，非常適合深度大范圍勘探。而且地質(zhì)雷達(dá)勘探技術(shù)作業(yè)速度快，可實(shí)現(xiàn)無損作業(yè)。目前將為常用的地質(zhì)雷達(dá)有：Zond-12e地質(zhì)雷達(dá)主機(jī)，脈沖重復(fù)率114KHZ，每秒可掃描56次，每一次掃描512次采樣，支持以太網(wǎng)數(shù)據(jù)處理;Python一體化深層探地雷達(dá)可探測(cè)深度達(dá)50米，每秒可掃描28次，每次掃描1024次采樣。

4?結(jié)束語

地質(zhì)災(zāi)害波及范圍廣，危害性大。如，汶川地震、唐山地震、魚嶺滑坡、鐵峰鄉(xiāng)滑坡都造成了大量人員傷亡，嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)，加強(qiáng)地質(zhì)災(zāi)害勘探至關(guān)重要。物探技術(shù)是高效、快速、低成本的地質(zhì)勘探技術(shù)手段，能快速獲取地質(zhì)信息，了解地質(zhì)結(jié)構(gòu)。如：瑞雷波技術(shù)、地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)都有著較高勘探質(zhì)量，非常適合用于淺層地震勘探和防治工作。

參考文獻(xiàn)

[1]?羅霄.綜合物探技術(shù)在河南方城地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急勘查中的應(yīng)用[J].能源與環(huán)保，2020，42（08）：118-121+126.

[2]?劉祥.廣西羅城仫佬族自治縣地質(zhì)特征及礦山地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)[J].資源信息與工程，2020，35（04）：14-16.

[3]?黃義佳，馮亮勇.淺析危巖崩塌地質(zhì)災(zāi)害成因機(jī)制及防治對(duì)策[J]中國地質(zhì)調(diào)查，2020，2（05）：56-62.