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物探在地质灾害调查中的应用--

物探在地质灾害调查中的应用

摘要：

地质灾害是由于各种(自然的或人为的)地质作用导致地质体或

地质环境发生变化，给人民的生命财产、生存环境以及国家建设造成

损失的灾害事件的统称。近年来，许多地区各种地质灾害(滑坡、崩

塌、泥石流、地面塌陷等)频发，给当地的经济建设和人民生命财产

安全构成了严重威胁。我们知道，任何地质灾害的发生、发展都会引

起地球物理场的变化，因此，加强对地质灾害勘查与治理过程中的物

探工作研究是当今环境地质工作中的一项重要课题。

物探技术的特点是快速、准确、、经济，尤其是在岩溶、土洞、

采空区、地面塌陷、滑坡、坝体渗透等地质灾害勘查评价方面，有着

独特的效果。

关键词：物探方法地质灾害应用效应

近年来,随着国民经济的迅速发展和科学技术的不断提高,各种

基础设施建设项目和国家重点工程项目越来越多,如高速公路、核

电站、水库大坝和重点建筑工程项目等。在这些项目的实施过程

中,地震安全性评价和活动断层勘察是其中的一项重要内容。另

外,随着抗震防灾事业的发展,各种地质灾害的调查工作也越来越受

到重视,如水库大坝及江河大堤各种隐患(裂隙、空洞等)的调

查、高速公路路面裂缝和软弱层的调查、核电站的核反应堆基础

和重大建筑工程地基的裂缝、破碎带、溶洞等地质灾害调查、煤

矿开采过程中的断层破碎带和陷落柱的调查以及城市内废弃防空洞

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和下水管道的调查等。这些项目的提出促使广大地球物理工作者开

展各种应用技术的研究,从而推进了地球物理各种应用技术的发

展。电子技术的发展促进了各种仪器和计算机的发展。根据不同

的检测目的,相应研制出了不同的检测仪器,如各种不同型号的浅

层地震仪、地质雷达、井间地震CT和电磁波CT仪器、各种

管道检测仪以及其它用于不同目的的探测仪器。计算机的发展促进

了计算方法和计算技术的发展,计算机速度的提高和存储量的增大

使一些更为复杂的先进资料处理和解释方法技术得以实现,为各种

探测技术的发展奠定了基础。

1综合物探方法简介

近些年来,为了解决近地表地层的各种地质灾害的调查问题,人

们经过不断努力,深入研究,推出了多种行之有效的地球物理探测方

法。这些方法各具特色,各自从不同的方向出发,通过不同的手段,

解决不同的问题,给各种地质灾害的调查工作奠定了坚实的基础,下

面简单介绍几种探测方法。

1.1地震横波反射勘探

横波勘探起步较早,但应用较少。近些年来,随着浅层探测任

务的增多,对浅层勘探的分辨率要求越来越高,横波勘探才得以广

泛应用。由于横波频率低、速度低、波长短,对地层的分辨率

高,而且不受地层含水的影响,因此适合于对近地表地质体及各种地

质灾害的探测。横波反射勘探技术与纵波反射勘探技术的基本原理

相似,都是利用不同介质之间波阻抗的差异来探测地层内的异常地

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质体。野外施工和资料处理手段也基本一样,均采用多次覆盖的野

外施工技术和多次叠加的资料处理方法。二者的不同之处在于激发

和接收方法不同,纵波的激发一般采用爆炸源,横波的激发一般采用

敲击的方式。纵波的接收使用的是垂直检波器,而横波的接收使用

的是水平检波器。

由于近地表地层的介质性质变化较大,沉积差异较大,导致了地

层的横波速度变化较大,但一般是随着深度的增加而逐渐增大,因此

在进行横波反射勘探的时候,表层速度参数的提取十分重要。速度

参数的精度涉及到反射资料处理和解释的精度。所以,在进行横波

反射勘探的同时,往往结合进行一定工作量的横波回折波、折射波

勘探,以获取表层横波速度资料,为反射资料的动、静校正及其它

各种处理提供可靠的速度参数。

1.2地震映象技术

地震映象技术又称最佳偏移距技术,是最近几年才发展起来的

一种新的浅层地震勘探技术。由于该方法施工简便,资料处理方法

简单,分辨率高,抗干扰能力强,比较适合于近地表的浅层地震勘

探,尤其适合浅海及江、河、湖等浅水域的水下浅层地震勘探,

是一种解决浅层地质问题的有效方法。近些年来,随着适用于地震

映象的仪器出现,大大提高了工作效率,促进了地震映象技术的应

用。

地震映象技术的关键在于最佳偏移距的选取[1]。在野外施工

前,应在施工现场进行试验,通过反复试验确定直达波、折射波、

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声波、面波等规则干扰波出现的范围及有效反射波所处的位置,选

取最佳偏移距,使有效反射波避开各种干扰波的干涉,达到最佳接收

效果,然后再进行正式施工