论述物探技术在地质灾害防治过程的运用论文_董大林

论述物探技术在地质灾害防治过程的运用论文_董大林

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摘要:物探是基于物理学中的力、声、光、热、电、磁与核变等理论为基础,其方法应用是以目标地质体与周围介质的物性差异为前提,如电性、磁性、密度、波速、温度、放射性等,根据物性差异选择正确的方法与技术进行勘查的技术方法。本文主要探究了物探方法在地质灾害防治中的应用,做以下论述。

关键词:物探技术;地质灾害;防治

引言:

近年来,地质灾害频频出现,危及到人类生命安全,使财产受到损失,对人类正常的生活环境造成极大的影响。因此,加强对地质灾害的勘查与防治,最大限度地减少和避免地质灾害所造成的损失,确保全国经济建设和人民生命财产安全。而物探技术的应用,能够将地质灾害带来的人员伤亡及经济损失降到最低,在缩短营救周期的同时,还能及时、准确的体现出物探的经济价值。

一、物探技术与地质灾害防治的融合

1、物探技术和地质灾害防治的关系

地质灾害防治是一项系统工程,其过程是十分复杂的。地质灾害防治的内容是比较多的,其中有检测、调查、控制以及评价等方面的内容。地质勘探对于地质灾害来说,不仅仅是一种灾害监测,还是灾害评估与治疗的首要环节,对于环保、防灾、减灾等工作来说也有一定的帮助。在现阶段,在地质灾害防治中应用了许多新技术,物探技术就是其中一种。

2、物探技术在地质灾害防治中的任务

(1)物探技术的预测工作,物探技术在地质灾害中的首要任务就是预测工作。预测工作主要利用地质的结构特征进行初步预测,把地质灾害的调查目标锁定,然后对调查目标进行分析,通过其特点的全方面分析得出合理的方法和技术,对目标地质的化学成分以及形态大小进行进一步的了解工作,提供一些重要数据。要根据现有的钻孔相关资料,对锁定的目标的风险作出客观的评估工作,还要提出下一步工作的治理方案。

(2)物探技术的监测工作,物探技术在地质灾害勘探中还有一个重要的任务——监测工作。监测工作与预测工作在地质灾害勘探中缺一不可。监测工作的主要内容如下:首先要获得有关数据,其数据必须是真实的,然后通过计算机进行处理和输出地质解释图工作。关于地质灾害的分析工作,其主要内容是分析其发生的背景以及条件,然后根据现有的数据,提出相关的预防措施。

二、常用物探方法在地质灾害防治的运用

1、电法

以自然界的岩(土)层由于其种类、成分、结构、温度和湿度等不同,而具有不同的电性差异为前提,通过获取的电参数来解决相关地质问题。该方法由于装置的变换可以导出多种解决不同地质问题的方法。目前,地质灾害调查中使用较多的是电测深法和在其基础上利用多路电极转换器来实现对供电与测量电极自动转换的高密度测量系统,它们在岩溶、土洞、塌陷、滑坡、堤坝渗漏等地质灾害勘查中发挥了较好的作用。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆除反映灾害地质体与周围介质的电性差异外,往往由于溶洞或断裂破碎带充水(泥)而引起了低阻变异,在电测深曲线和断面图上均呈现电阻率曲线扭曲和梯度变化,这些信息很容易被人们捕捉,它是勘查岩溶、土洞、塌陷和滑坡的主要异常标志;尤其是高密度测量系统,其分辨率和效果均优于其他方法,它具有较好的分层和探测细小目标的能力,非常适合于堤防隐患探测和浅部岩溶、采空区、塌陷、滑坡等地质灾害探测。

2、浅层地震法

浅层地震法主要是在使用的过程中,与之前的高密度电阻法的使用不一样。它是通过地震波在岩土层中传播的规律来处理浅层地质灾害问题,它的地震波是由人工激发的。在实际的地质灾害勘察过程中,激发地震波所采用的方法通常是落锤法和敲击法。

在浅层地震法中经常采用的方法是浅层地震折射波法,浅层地震折射波法是浅层地震勘探中的一种重要工程勘察方法,常用来探测覆盖层(或低速层)的厚度、基岩起伏、断层和古河道的分布等水文工程地质问题。利用地震波的折射原理,对浅层具有波速差异的地层或构造进行探测的一种地震勘探方法,简称浅层折射波法。浅层折射波法地震勘探利用人工激发的地震波在地下介质传播。当穿过波速不同的介质的分界面时,波改变原来的传播方向而产生折射。当下层介质的波速大于其上层介质的波速时,在波的入射角等于临界角的情况下,折射波将会沿着分界面以下层介质中的速度“滑行”。这种沿着界面传播的“滑行”波也将引起界面上层质点的振动,并以折射波的形式传至地面。通过地震仪测量折射波到达地面观测点的时间和震源距,就可以求出折射界面的埋藏深度。

3瑞雷波法

瑞雷波是一种沿自由表面传播的振动波,它的传播速度与介质密度有关,所能达到的有效勘查深度与振动波长、频率有关。通过测量不同频率成份瑞雷波的传播速度就可以确定一定深度范围内的地层结构情况,这是因为传播速度的变化反映了振动波经过一定范围内介质密度的变化情况,而振动频率可以确定探测目标物的深度。

浅部岩溶发育带、破碎带、裂隙带、采空区、地基松软层以及滑坡软弱层等,由于其与周围介质的密度不同,瑞雷波的传播速度有着明显的差异,利用这一特征,我们可以较容易识别这些灾害性的波速异常。

4地质雷达探测

地质雷达是应用脉冲电磁波来探测隐蔽介质分布和目标物。当仪器向地下发射高频宽频带脉冲电磁波时,其波形将随通过介质的介电差异及界面几何形态而变化,根据接收到反射波的旅行时间、频率和振幅等参数,可以推断介质内部的结构和目标物的埋藏深度及形态。

近年来,地质雷达在地质灾害领域应用颇多,当地下存在介电或介磁特性分界面时,只要选择合适的采集参数,一般都会有较好效果。因其探测速度快、精度高而受到重视。在地质灾害勘查与防治过程中主要解决以下问题:地下岩溶、土洞、采空区、人防工程及地面塌陷地质灾害调查;山体滑坡、地裂缝、地层断陷、软地基等不良地质现象勘查;江、河、湖、库大坝坝体质量无损检测及渗漏探测;各类工程质量隐患检测:如隧道渗漏治理与二次衬砌注浆质量无损检测、软地基处理后质量检测、高层建筑或地下隐蔽工程(支护体)建筑构(物)件质量无损检测;地下水及污染区环境地质调查;对实施中的灾害治理工程进行质量监测

三、结束语

综上所述,物探技术的发展和广泛应用,我们在监测和预防地质灾害方面取得了较大的成果,保障了人民的生命和财产安全。与此同时,我们也应该看到现阶段物探技术在城市地质灾害防治方面仍有很大的局限性和盲区,存在资料定性解释精度不高等问题,综合物探技术的应用势在必行。

参考文献:

[1]任乐华,王宏安.物探技术在地质灾害防治过程中的应用[J]. 现代经济信息,2012,05:261.

[2]许党委.物探技术在地质灾害勘探中的有效应用[J]. 中华民居(下旬刊),2012,12:225.

[3]熊究良.物探技术在地质灾害中的应用和发展研究[J]. 广东科技,2011,18:211-212.

论文作者:董大林

论文发表刊物:《基层建设》2016年15期

论文发表时间:2016/11/14

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