簡述物探技術與地質災害勘探的融合之路

摘要：古今中外，地質災害一直是自然災害中的一個重要組成部分，對人們的生產和生活帶來不利影響。特別是近年來，由于世界各個國家和地區都把經濟發展作為中心任務，對自然資源的過度索取導致自然環境惡化，生態失衡，使得地質災害發生的頻率大大增加。因此，為了減少地質災害帶來的損失，保障人們的生命財產安全，地質災害的勘探工作就顯得至關重要。而物探技術的出現正好給地質災害勘探工作提供了良好契機。本文主要從對物探技術的基本認識、我國的地質災害、以及物探技術在主要地質災害勘探中的運用等方面來進行簡單敘述。

關鍵詞：物探技術；地質災害勘探；運用

人存在于自然界中，是自然的一部分，與自然相比人顯得非常渺小，因而對于很多自然災害無能為力。但是雖然地質災害的發生不能避免，我們卻可以對其進行監測和預防，從而能夠及時有效地采取措施把損失降到最低。隨著物探技術的發展，人們逐漸將其運用到了地質災害勘探中，并取得了很好的效果。

一．對物探技術的基本認識

1. 物探技術的概念

地球物理勘探技術簡稱物探技術，它是運用地球物理學的原理來研究地質問題以及勘探和尋找礦產資源的一項新技術。物探技術作為地質勘探中的新興領域，是伴隨科技的不斷發展而產生的，并逐漸發展成為地質勘探和地質學研究的重要手段，是衡量現代地質勘探水平的一個重要標志。

2. 物探技術的發展歷程

物探技術最初只是運用于地質勘探中，但是隨著經濟的發展，社會中各個行業的需求為物探技術提供了更為廣闊的市場空間，物探技術開始面向市場、面向社會，并逐漸出現了一個分支，即工程物探。主要包括場地工程物探、路橋工程物探、管線工程物探、水利工程物探、災害治理工程物探、以及環境工程物探等。

3. 物探技術的發展趨勢

隨著計算機技術和電子技術的不斷發展，物探技術也逐漸成熟，當前物探技術的發展趨勢主要體現在以下幾個方面：1）計算機數據采集技術和變換技術的發展，使物探技術正朝著數字化、智能化和自動化等方向發展；2）總線技術成為模塊式、插卡式和積木式物探儀器設備的關鍵技術；3）超導重力儀和超導磁力儀等超導技術的應用大大增強了物探儀器的功能；4）電子設計自動化技術的發展，使研制物探儀器的周期大大縮短，物探儀器更新的速度加快。

二．我國的地質災害

1. 地質災害的概念

地質災害是指由于自然或人為因素而產生的，對人類生命財產安全造成威脅或使生態環境遭到破壞的地質現象。一般有滑坡、泥石流、火山、地震、崩塌、水土流失等。

2. 地質災害的分類

根據地質變化速度，往往把地質災害分為緩變性地質災害和突發性地質災害兩類，其中緩變性地質災害也被稱為環境地質災害。前者主要有土地沙漠化、水土流失等；后者主要包括滑坡、泥石流、崩塌、地面塌陷等。

根據地貌特征，可以把地質災害分為山地地質災害，如滑坡、泥石流、崩塌，以及平原地質災害，如地質沉降。

3. 傳統地質災害勘探方法

1）埋樁法

埋樁法主要適合對崩塌或滑坡體上產生的裂縫進行觀察和測量，在斜坡裂縫的兩側進行埋樁，用尺子測量兩個樁之間的距離，從而了解滑坡的滑動變形過程。

2）埋釘法

埋釘法是在建筑物上裂縫的兩側分別釘一枚釘子，然后對兩枚釘子之間距離變化進行測量，從而判斷滑坡的滑動過程。這種方法對判斷臨災前兆非常有效。

3）上漆法

上漆法和埋釘法的原理相同，只不過是在建筑物裂縫兩側畫上油漆作為標志進行地質災害的監測。

4）貼片法

貼片法是說在建筑物裂縫上粘貼紙片或水泥砂漿片，一旦被拉斷就說明滑坡發生了變形，需要及時采取措施加以防范。這種方法對于滑坡突然發生變化時比較有效。

三．物探技術在主要地質災害勘探中的運用

（一）滑坡

斜坡上的巖體由于種種原因在重力作用下沿一定的軟弱面（或軟弱帶）整體地向下滑動的現象叫滑坡，俗稱“走山”、“垮山”、“地滑”、“土溜”等。

1. 滑坡勘探的要求

在對滑坡災害進行勘探時，要查看滑坡區周圍的自然地理環境，了解其地質結構、地層巖性、以及工程地質特征等，分析災害的成因和規模，并查明滑坡發育的階段和穩定程度，以及繼續發生和發展的可能性。

2. 滑坡勘探中的物探技術

1）瞬變電磁法

瞬變電磁法能夠探測到破碎帶的位置、性質、以及產狀等，并根據覆蓋層的厚度準確確定基巖面的形態。同時還能夠探測出滑坡堆積體厚度和底層結構，從而確定堆積床的形態和巖性接觸關系。瞬變電磁法受地形和接地的影響較小，工作方式靈活多樣且成本適中，但是不適宜在電網密集或游散電流區應用。

2）瑞雷波法

瑞雷波法在勘探滑坡災害時，能夠探測出覆蓋層的厚度，從而確定基巖面的形態。同時還能測定滑坡堆積體厚度，并根據其厚度來確定堆積床的形態。瑞雷波法受場地和地形環境條件的限制比較小，但是勘探的深度較淺，一般在三十米到五十米之間。這種方法比較適合用在復雜的地形條件下，分辨率高，特別是能夠較為清晰地反映出淺部精細結構，工作效率比較高且成本適中。

（二）崩塌

崩塌是巖土體的突然垂直下落運動，經常發生在陡峭的山壁。過程表現為巖塊順山坡猛烈翻滾，跳躍，相互撞擊，最后堆積在坡腳，形成倒石碓。

1. 崩塌勘探的要求

在勘探崩塌災害時，要首先查看周圍的地理條件和地質環境，查明崩塌體的位置、形態和規模等，并分析其地質結構。同時還要劃定崩塌災害發生的范圍，并研究其穩定性。

2． 崩塌勘探中的物探技術

1）電阻率測探法

運用電阻率測探法，可以測定覆蓋層的厚度，破碎帶位置、隱伏洞穴位置、以及塌陷區的底層結構等，從而確定基巖層形態和巖性接觸關系。一般電阻率測探法用于地形沒有劇烈變化的地區，在地形傾角陡且電性變化大的區域不易使用。這種方法比較簡單，且目前已經趨向成熟。

2）電磁感應法

電磁感應法能夠較為準確的探測出破碎帶位置、隱伏裂縫位置、巖性接觸位置、以及隱伏洞穴位置等，確定基巖層形態和巖性接觸關系。主要用于地形相對平坦的地區，不適合用在強游散電流的干擾區。這種方法的方法組合較多，能夠根據不同地質體使用不同的探測方式。

（三） 地面塌陷

地面塌陷是在一定條件下自然動力活動或人為動力活動造成的地表淺層巖土體向下陷落，在地面形成塌陷坑的動力地質作用或現象。

1. 地面塌陷勘探的要求

進行地面塌陷勘探時，要考慮氣象要素、水文要素、以及地質環境要素等，并查明塌陷的形成條件和發育史以及發育現狀，預測其發展趨勢和產生的危害，及早進行預防和控制。

2. 地面塌陷勘探中的物探技術

1）激發極化法

激發極化法可以探測地下水的水位埋深、隱伏斷層、地下洞穴位置、破碎帶位置等，判斷其充填性質。一般受地形影響小，需要一定的工作場所，是研究巖石極化特征比較有效的方法，但是其機理較為復雜，需要認真進行分析。

2）探地雷達

探地雷達能夠探測出隱伏斷層位置、地下洞穴位置、空間形態等，測定出覆蓋層的厚度、坍塌區的地層結構、以及坍塌堆積體的厚度和堆積床形態等。不容易受到場地和地形的限制，適用范圍較廣，但是勘探的深度比較淺且成本略高。

總結：科學技術的發展給我們的生產和生活帶來了極大的便利，解決了許多人工無法解決的問題和難題。特別是在地質災害勘探方面，隨著物探技術的發展和廣泛應用，我們在監測和預防地質災害方面取得了較大的成果，對于保護人民的生命和財產安全具有十分重要的意義。但是同時我們也應該看到我國物探技術中的不足，不斷進行創新，更好地為人民服務。

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