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地质灾害勘查中物探方法的应用

发布时间:2018-04-16

  在地质灾害勘测中,工程物探主要具有监测快速、数据准确等特点,在不同的地质灾害勘测中有不同的评测效果。相关勘测人员在使用工程物探技术时,要事先做好相关的准备工作,并选择恰当的物探技术。以达到最佳的勘测结果。在选择物探技术中,要尽可能地将其技术作用发挥到最大。
  
  1、物探技术及使用特点
  
  物探技术是指,通过精密的仪器设备探测相关地质对象,根据获得的物理场分布指数信息判断地层的结构,以查询地下矿产资源种类的技术。物探技术被广泛应用在地质勘查工作中,探测设备可以显示出不同的数据,结合矿物特性,以此判断各个矿物质种类。当前,将物探技术按照测试参数进行分类,可将其分为地震勘探、地质雷达、物探测井、放射性勘探、弹性测波以及综合测井等。物探技术在地质灾害应用特点:(1)这种方法可以对浅层地质的状况完成探测,其深度可以是几米,也可能到达上百米,可以,勘查目标是比较广泛的,具有周期短,成本低的特点。(2)解决问题的准确性、精度性比较高,因而,对精准度有更高要求的勘探单位能够取得更加理想的探测结果,满足其在物探方面的特殊需要。(3)这种方法可以快速完成勘探的任务,而且不需要很大的施工场地,具有简便易行的优点,可以确保后续施工的按时性。
  
  2、物探技术的主要类型
  
  2.1 地热勘探
  
  地热勘探是以土、岩石以及矿石等介质之间不同的热物理性质来研究地热场的变化规律来解决地质问题。不同的介质由于种类之间的不同会导致地热性质有所不同,运用地热勘探仪可以明确地探明地质的地热性,通过地热勘探能够对地质结构进行描绘,查明热储层的岩性、空间的分布以及常温岩层含水量,通过地热性质来对地质的种类进行分辨,对地质中的物质组成进行分析,判断地质中各介质的稳定性,进而依据地质结构来对可能发生的地质灾害进行分析,提早采取防治的措施,减小给人们带来的损失。
  
  2.2 重力勘探
  
  重力勘探通过地质中岩石、土、矿石等各种介质的密度差异来观察重力场的变化规律来解决地质问题。重力勘探技术主要是运用物质的重力物理性质进行勘探,和其它的勘探相比较,更加的快捷,重力勘探能够探明物质的重力,测量出介质的体积,对物质组成进行分析,进而查明物质种类,构造出地质图层,能够直观地对各种地质灾害发作的几率进行分析,进而找到应对的办法。
  
  3、地质灾害勘查中物探方法的应用
  
  3.1 高密度电阻率技术
  
  这种勘探技术也被称为高密度电阻率技术,属于在常规电法基础上衍生出的全新地质勘查技术类型。这项技术是通过对岩土介质中的现存差异,并在进行具体勘查的过程中,专门由工作人员通过相应的勘查地点来进行电场施加。然后凭借所检测的传导电流分布与变化的状况,对岩土自身的性质进行判定。较高密度的电阻率技术可以精确的对装置自身的大小、方位及摆放状况等进行测量,还能够对地下电流分布实施的监测情况进行深入探测地面电厂的变化规律,然后精准的计算出地表电阻率,最终通过电阻率的规律来断定岩土的自身性质。
  
  3.2 磁法勘探技术
  
  一般天然的岩土矿石本身都具有相应的磁性,其所具有的磁性可以有效的促进局部地区产生相应变化的磁场,然后直接发生地磁异常的状况。借助相关仪器可以直接发现和收集到地磁本身的异常状况。在此基础上针对地质结构进行探讨,这种探讨的方法也属于磁法勘探技术,属于物探技术中比较常用的技术类型。该项技术可以在工程地质勘测工作方面进行广泛的运用,而且由此取得了十分良好的勘查效果。在实际的工程地质勘查工作中,磁法勘探技术的运用主要是所要勘探的地质进行分区处理,对研究区域地质进行深入研究,明确断裂带的状况,包含基地的构造、破碎带等。同时还要对多种岩土的分布范围进行明确的划分,并制作区域地质填图。
  
  3.3 浅层分辨反射波勘探技术
  
  这项技术主要是通过多种不同类型的介质波来对不同类型的阻抗差异进行收集。即当其反射波直接进入地下介质中之后,将产生一定的改善。尤其是当其反射波直接遭遇较大介质时,必定将大幅度的控制和降低其反射波的振幅。然后可充分结合现有的材料来针对波幅实施核算和分析,由此明确不同层次的反射层。当反射波往下传送时,也会发生相应的反射波,而这些反射波则可以迅速的被专业勘查仪器收纳并记录在案。在其经过多种不同介质时,反射波自身的传达途径将由此发生多种程度类型的改变。最后,针对此类改变能够精确的判定出岩土自身的性质。
  
  3.4 瞬变电磁法
  
  瞬变电磁法属于时间域电磁法。它遵循电磁感应原理,其机理是导电介质在阶跃变化的电磁场激发下而产生的涡流场效应。瞬变场的强度及延迟时间与地质目标体的电性、规模及产状等参数相关,根据瞬变场的特征,就可以判断前方围岩的性质,根据剖面测量结果可推断出不良地质体赋存位置及规模等,典型视电阻率剖面见图1.
  
  3.5 地震勘探技术
  
  地震勘探的方法具体分为折射波法及反射波法两种。这两种方法的原理主要是根据所观察的反射波与折射波的时间场沿侧线方向时空布局规律。由此来明确反射面与折射面的深度和地质结构。首先可以通过地下介质的密度和弹性差异,借助大地对地震波来推断地下岩层的性质。和其它类型的物探方法相对比,发现地震勘探技术的优势非常明显,进行勘探工作的精度更高,其勘探的深度能够到达数十千米。而且其自身的解释效果比较单一,可是整个过程需要较高的成本进行维持。随着我国科学技术不断进步,不断提升地震勘探技术的分辨率,使得地下构造的研究越来越精细化,对地质地层结构分布掌握起来越来越详细,可以为工程建设的发展作出相应的贡献。
  
  4、应用实例分析
  
  综合物探就是在不同地方、根据不同的物体特性采用不同的物探方法测定,或者在同一地带、同一物体采用不同的物探手段测定进行比对、综合,从而区分地质体。以凤台县西城区第十区块保障性住房建设工程地质灾害危险性勘查工程物探为例。考虑工区地层结构、岩体物理性质和勘查合同任务书等条件选择了高密度电阻率法、浅层地震勘探方法(反射波法、映像法),来论述工程物探方法在采空塌陷地灾勘查的应用。
  
  数据采集完成后,进行数据回放后通过坏点删除、地形校正及格式转换等预处理,并采用合适的反演参数进行数据的反演,从而生成相应的电阻率断面图。
  
  除已知塌陷处的溶洞外,本次物探勘查工作推测有溶洞或破碎带发育区6处。采用综合物探方法,在发挥物探工作低耗、高效优点的同时又发挥了间接勘查能力的优势,使其能够取得较好的勘查效果。
  
  5、结语
  
  近年来,中国的地质灾害时有发生,造成了大量的人员伤亡,但也对当地的经济造成严重影响,财产损失是难以衡量的。但是,要加强地质灾害的防治,不仅可以减少地质灾害中的人员伤亡,保障生命财产安全,而且能促进经济的平稳发展。

  参考文献

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