物探技術在滑坡地質災害勘察中的應用

王 帝

當今社會，滑坡地質災害的不確定性更為突出，對相應的勘察技術方法提出了更高要求，使物探技術方法的應用面臨著嚴峻挑戰與考驗。當前形勢下，有必要立足滑坡地質災害勘察的客觀實際需求，靈活運用物探技術方法，全面優化提升地質災害勘察成效。

1 研究背景

滑坡是地質災害的重要類型，對于經濟社會的健康穩定發展具有嚴重影響。在經濟社會發展節奏不斷加快的背景下，滑坡地質災害的不可預測性更為突出，需要運用更加精準有效的勘察技術方法進行精準勘察，為制定相應的地質災害應對策略提供基礎性參考與依據，最大限度上降低滑坡地質災害帶來的各方面影響。作為滑坡地質災害勘察中的重要技術方法之一，物探技術的應用優勢不言而喻，其可全面客觀獲取相關數據信息，體現滑坡地質災害的演變趨向。近年來，國家相關部門高度重視物探技術在滑坡地質災害勘察中的應用與創新，在細化完善勘察技術標準、優化整合物探技術流程以及勘察效果評價等方面制定并設施了系列性規范標準，為新時期高質高效地應用物探技術方法提供了基本遵循與導向，在滑坡地質災害勘察領域取得令人矚目的現實成就，實現了對滑坡等地質災害的有效預測和控制。盡管如此，受諸多主客觀要素影響，當前物探技術方法應用的針對性有待于進一步增強，具體技術措施與流程尚且不足，需要通過更加標準有效的方法予以優化改進，提升物探技術在滑坡地質災害勘察中的實施效率，全面查明滑坡地質災害的形態要素和演化趨勢等。

2 滑坡體的工程地質特性分析

2.1 滑坡的分類

在諸多類型的地質災害類型中，滑坡的危害性相對突出，它是依附在軟弱結構面上的地表斜坡巖土堆積體受內外力作用而出現平面滑落的過程。在當前環境下，誘發地質滑坡的原因主要有自然氣候條件變化、人類項目建設、強降雨、地質構造活動等。根據滑坡物質構成、受力狀態、發生年代等條件的不同，滑坡可分為黃土滑坡、維填土滑坡、維積土滑坡等；牽引式滑坡、推動式滑坡、混合式滑坡等；淺層滑坡、中層滑坡和深層滑坡等。

2.2 滑坡的物理性質分析

受結構特點、誘發原因與滑坡類型等方面要素影響，滑坡的物理性質相對明顯，主要表現在如下幾個方面：一是滑坡體的密度值較低，存在較強流動性，在波阻抗差異方面表現顯著；二是坡體內部介質和介電常數等存在電性差異，并根據其內部含水量的多少而在電阻率等數據方面存在起伏狀況；三是地形形態的復雜性和相對失衡性明顯，且表面形態存在離散特性，地下水位線同步受到影響。正是上述這些物理性質，才決定了滑坡勘察技術措施更應符合實際需求。

2.3 滑坡地球物理模型

滑坡產生、發展和消失的過程，同時也是邊坡巖土堆積層實現空間位移并消停的過程。由于滑坡的特有性質，其演化過程相對復雜，無論是內部受力狀態，還是土層介質的均勻性等方面，均會在地球物理模型之中有所表現。對于透水層塑性剛度相對較大的土質狀況下，滑坡體含水層內部往往會包含較大的孔隙水壓力。在滑坡地球物理模型中，可細化分為第一物性層、第二物性層和第三物性層等層次，不同的層次具有不同的彈性波速度和電阻率。

2.4 滑坡的地質災害成因分析

導致滑坡地質災害的主要原因分內部原因和外部原因，其中內部原因主要有巖體結構原因。

此外，地質構造的斷層影響和地下水流動沖擊影響等同樣會誘發滑坡問題。外部原因方面則主要包括自然因素和人為因素等兩個方面。

3 滑坡地質災害勘察中常用的物探方法

3.1 高密度電法

3.1.1 原理與特點

高密度電法是滑坡地質災害勘察中的重要方法之一，屬于直流電阻法范疇，與傳統常規電法勘察的原理基本類似。在實踐應用中，高密度電法可對多類型的巖層進行全面細致勘察，依托于不同巖層電阻率的差異，精準識別其內部結構和構成成分。高密度電法可利用特定設備，通過電極將直流電向地下傳輸，構造具有特定穩定性特征的電場環境，并識別觀察電阻率的起伏波動狀況，進而運用解析法等了解目標巖層區域的實際狀況。

3.1.2 相關參數的選擇

在高密度電法應用中，應重點強化對相關技術參數的選擇，通過一次性布設所有電極的方式，對各項相關參數進行精準校核，剔除存在明顯偏差的參數數據，以確保最終形成的勘察模型，使其更具參考價值。通常情況下，高密度電法可對電極進行自由組合，形成勘察數據采集系統，使探測深度、隔離系數、水平分辨率等參數之間實現密切關聯。同時，合理掌握探測時間跨度，防止因探測裝置分辨能力不足而導致的技術參數失真失衡等問題。

3.1.3 地質異常特征

在勘察地層和巖性在水平方向上的電性變化方面，高密度電法的適用性更強，可對包括破碎帶、洞穴等在內的層面狀況進行全面探測。在地質異常特征方面，應對照相關技術規范，對不符合實際的異常數據進行去偽處理，充分體現高密度電法在滑坡地質災害勘察中的現實優勢。同時，注重對低電阻面的勘察，繪制電阻率值等線圖等，提高探測裝置分辨能力，為準確把握滑坡地質災害的發生概率提供基礎依據。

3.2 瑞雷波法

3.2.1 原理與特點

瑞雷波法勘察技術方法的快速發展與實踐運用，為新時期滑坡地質災害勘察提供了更為豐富的技術手段，使傳統勘察技術在一定條件下難以完成的滑坡地質災害勘察目標任務，更具實現可能。該勘察方法可通過質點運動規律特點與瑞累波傳播方向形成質點振動軌跡變化曲線，并根據勘察探測強度的不同，變化曲線所包含的信息也同樣存在一定差異。當波長相同時，瑞累波的傳播特性體現同一深度水平方向上的地質情況，反之，則體現不同深度的不同地質狀況。

3.2.2 相關參數的選擇

與其他類型的物探方法不同，瑞雷波法可通過特定儀器設備發出一定強度的探測信號，通過地面激發地震波，并獲得相關勘察數據。通過對相關技術參數的選擇與處理，可獲得基于波形振幅的頻散曲線。在該曲線中，可對地震波傳播方向、檢波器間距與首檢波器偏移距等參數進行優化處理，測量出不同頻率下介質的傳播強度，防止因相關參數選擇不當而導致的勘察結果偏差。在瑞雷波法技術支持下，可探測高速地層下部的地質情況，對地層的起伏狀況、形態狀況與異常狀況等進行清晰描述，并可視需求差異，加深探測深度。

3.2.3 地質異常特征

瑞雷波法在勘察滑坡地質災害時，對震源的約束性條件相對淡化，所需的能量同樣相對較小，并需在探測深度達到特定目標值時，將錘擊或落重等作為震源。在當前技術條件下，瑞雷波法物探技術的空間限制條件相對較小，需要按照特定規則對獲取到的勘察數據資料進行整合梳理，得到巖土介質的相關參數，以更加清晰地反映地質異常特征。通過運用瑞雷波法，可對地層的起伏狀況、形態特征與異常情況等進行清晰體現，反應地下不同性質的巖層和土層分界面，符合其衰減特性的基本要求。

3.3 地震映像法

3.3.1 原理與特點

地震映像法的應用需要以地震波的運行狀態為主要參照，通過記錄與分析其演變規律與特征掌握巖層和土層的客觀實際狀況。部分情況下，受巖層土層等方面要素影響，地震映像法所發射出的地震波可在累積作用下實現強度采集，形成基于有效波的地震剖面圖。在剖面圖中，可通過反射波法的基本原理對反射波強度與頻率等進行關聯，反映出所激發的彈性波在傳播過程中的干擾情況。根據地震波的振幅異常狀況，可對滑坡滑動面的后續運動趨向做出研判與預測。

3.3.2 相關參數的選擇

在地震映像法應用中，技術人員可連續性、不間斷地獲取相關勘察數據信息，數據采集效率較高，且準確性較高，符合當前高要求、高標準的勘察技術任務要求。通過運用多類型的有效波，可在更大的范圍內選擇一種或多種地震波對勘察目標區域的客觀狀態進行分析處理，在激發數據和采集數據兩端體現測區特點。在地震映像法應用中，需要有效處理偏移距、反射介質、地下介質深度、地震波有效周期等技術參數，以通過檢波器等儀器獲取淺層信息，形成地震映像波觀測系統波路圖。

3.3.3 地質異常特征

在實踐中，地震映像法在滑坡地質災害中的應用應注重其多項影響因素的干擾，比如巖溶環境因素、采空區分布因素、巖層深度因素、滑坡滑動面因素以及巖層發育狀況因素等。在該物探技術方法的支持下，技術人員可通過所獲得的勘察數據信息，圈定滑坡地質災害可能發生的邊界范圍，以更有針對性地進行地質災害預防。同時，滑動的巖土體與下伏不動體在反射波振幅和頻率等方面具有顯著不同，因此應通過控制道間距參數提高測量精度。

4 物探技術在滑坡地質災害勘察中的應用問題

4.1 物探技術的規則方法導向性不足

在滑坡地質災害勘察中，物探技術的標準化方法始終處于基礎性地位，對于物探技術方案的制定與實施具有導向作用。縱觀當前物探技術應用實際，普遍存在著相應的規則方法導向性不足的共性問題，不利于實現滑坡地質災害勘察各個環節與步驟的銜接與交互，難以在宏觀層面把握各個勘察環節的關聯性。由于物探技術規則方法導向性有待強化，部分情況下的滑坡地質災害勘察數據分析不甚準確，相關技術參數校核不全面，影響著物探技術的整體應用效果。

4.2 智能化技術的運用相對薄弱

智能化技術的實踐運用使滑坡地質災害中物探技術的應用更具靈活性，使數據獲取與處理等環節更具科學規則。實踐表明，部分技術單位過度側重對滑坡地質災害勘察過程的控制，未能夠從更加寬廣的視野將智能化物探技術方法與地質勘察過程緊密結合起來，難以對失真的部分勘察數據進行剔除去偽，所構造形成的勘察數據模型曲線停留在淺層次意義上。此外，由于智能化技術運用不充分，滑坡地質災害勘察的相關數據共享程度較低。

4.3 勘察效果評價缺失

如何選擇科學有效的勘察效果評價體系，對物探技術方法的實踐應用效果進行精準評價分析，查找整個勘察過程中的短板與不足，向來都是物探技術應用實踐中的難題所在。從當前現狀來看，部分物探技術應用過程，未能建立系統性的滑坡地質災害勘察效果評價體系，所形成的勘察結果系統性與層次性不足，不能夠全面掌握與查找滑坡地質災害勘察方法的薄弱之處，各類潛在影響因素的彼此作用更為突出，理應通過更為科學有效的方式予以強化評價。

5 優化提升物探技術的應用成效的方法對策探討

5.1 細化完善物探技術規則方法體系

結合目標勘察區域的實際特點及相關技術規范，持續細化完善物探技術規則方法體系，為滑坡地質災害勘察具體方案的形成提供基礎性依據，防止物探技術應用過程的盲目性與隨意性。對以往物探技術規則方法進行梳理完善，對于其中不符合滑坡地質災害勘察實際需求的規則方法進行修訂，避免物探技術在實際執行過程中的部分偏差問題，充分提高物探技術所獲取數據信息的準確性與客觀性。依托于完善的物探技術規則方法體系，理順滑坡地質災害勘察各個環節的順序關系，配置性能穩定與功能良好的勘察技術設備儀器，并對其狀態進行校正，提高其勘察數據信息的獲取效率，充分提高物探技術的現實應用價值。

5.2 積極引入智能化技術方法

為物探技術的應用配置更為先進智能的勘察軟件平臺，搭建形成基于計算機技術與軟件技術的物探技術應用平臺，將滑坡地質災害數據導入軟件平臺，對相關技術參數進行仿真建模，使各類分散的勘察數據信息清晰直觀地展現出來。通過智能化技術的運用，可在極大程度上杜絕各類潛在干擾因素的影響，提高滑坡地質災害勘察數據的準確性與客觀性，防止出現不必要的物探技術性謬誤。對各類勘察數據進行精準處理，以圖形化的形式將物探技術的應用流程等進行展現，使滑坡地質災害勘察更具效率性，破解傳統技術環境下滑坡地質災害勘察的疑難問題，促進物探技術應用的現代化發展趨向。

5.3 科學評價物探技術的應用效果

選擇最具代表性的評價指標，構建具有明確指向的評價體系，對物探技術在滑坡地質災害勘察中的應用成效進行評價分析，形成相應的評價分析報告，準確體現與反映物探技術在實踐應用中的不足之處，進而在后期滑坡地質災害勘察實施中予以規避。在物探技術應用效果評價中，應最大限度的做人為主觀傾向的干預，充分確保物探技術評價結果的參考價值。定期組織物探技術人員參加專項培訓與學習，由業內專業人士為其講解新形勢下物探技術的基礎理論方法，熟練掌握滑坡地質災害勘察的各項專業技能，并強化其專業意識與質量意識。有效吸收運用物探技術的新方法，將其轉換為提升滑坡地質災害勘察工作的有效動力，真正將物探技術的運用提升到更高水平。

6 結語

綜上所述，物探技術的核心優勢作用決定了其在滑坡地質災害勘察中的關鍵地位。因此，技術人員應立足物探技術的客觀特點，密切分析與把握滑坡體的工程地質特性，創新物探技術的運用規則流程，不斷總結物探技術應用經驗，破除傳統地質災害勘察技術條件的束縛與限制，有效提升物探技術的整體應用價值奠定基礎，為全面提升滑坡地質災害勘察質量貢獻力量。