物探技术在地质灾害防治中的运用

物探技术在地质灾害防治中的运用

马海会

山东省地质矿产勘查开发局八〇一水文地质工程地质大队(山东省地矿工程勘察院)

山东省济南市历下区250014

摘要：随着社会经济的发展及科技创新，物探技术在地质灾害防治过程中的应用不断增加，在我国地质灾害防治占有重要地位。物探方法技术具有速度快、成本低、可连续施测等优势，可以有效降低地质灾害带来人员伤亡及经济损失。本文介绍了物探技术，阐述了物探技术在地质灾害防治过程中的应用。

关键词：地质灾害；防治；物探工程

1物探技术简介

地质灾害严重阻碍了社会与经济的稳定发展，而物探技术可以及时、准确、超前无损地获取地质灾害的有关信息,可以查明地质灾害隐患的成因与发展规律，在地质灾害防治方面实现灾前预警、灾后评估。物探技术是当前我国地质灾害防治中的核心勘查技术组成部分，在其使用过程中，基于物理学中的热、电、磁、力、声、光与核变理论，将探测范围内的目标地质与周围介质进行差异比较，然后分析两者差异性，选择合适的方法与技术进行地质勘查，从而保障地质勘查的准确性。物探技术在使用过程中，具有全面性、准确性、高效性、经济性等优势，尤其在一些特殊地区，物探技术的使用，能够最大限度的发挥自身的优势。

2物探技术的主要类型

2.1地热勘探

地热勘探是以岩石、土、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。不同的介质因为种类的不同会导致地热性质有所不用，运用地热勘探仪，能够清晰地探明地质的地热性。通过地热勘探可以对地质构造进行描绘，查明热储层的岩性、空间分布和常温岩层含水量，

通过地热性质来分辨地层种类，分析地层中的物质组成，判断地层介质的稳定性进而根据地质构造来分析可能发生的地质灾害，提前采取防治手段来减小损失。

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。自然界所有物质都有重力，不同的物质的重力也会有差距，随着地面的起伏不平，重力也会随之变化，运用灵敏的重力勘探仪器可以测量出物质的重力大小。

重力勘探技术运用了物质的重力物理性质来进行探测，相比起其他勘探方法更加便捷，重力勘探可以探明物质的重力，测量出介质的体积，分析出其物质组成，进而查明物质种类，构造出地质图层，可以直观地分析出各种地质灾害发生的几率，找到应对的措施，来减少地质灾害给人们带来的生命财产的损失。重力勘探不需要繁复的程序，因为重力是所有物质都具有的物理性质，只需运用仪器进行测量即可，重力勘探的方法简洁，理论成熟，对地质灾害防治有着很大的帮助。

2.3磁法勘探

磁法勘探通过岩石、土、矿石等各种介质的磁性差异来观察磁场的变化规律来解决地质问题。磁法勘探是物探技术中最古老的方法，理论成熟、成本较低，能够准确的勘探出地质构造。磁法勘探仪器有标量磁力仪和矢量磁力仪，这两种仪器可以适应不同的磁场变化，做到磁场的准确勘探。地球本身就具有一个磁场，物质的磁场会与地球磁场产生叠加，引起磁场畸变，产生不同的几何形状，磁场勘探就是运用这个物理性质对物质的磁场进行勘探，通过探测物质磁场的几何形状进行对比就可以确定物质的类别，分析其性质，描绘出地质构造图，再通过分析各种物质的特性及物质间隙，和以往发生地质灾害的地质进行比较从而判断地质灾害发生的几率和类型，能够有效地帮助查明地质灾害的有关信息。

3地质灾害防治过程中物探技术的应用

3.1浅层地震法

浅层地震法是一种通过人工激发地震波，利用其在岩土层中传播的规律，解决浅层地质问题的方法。在地质灾害勘察活动中，激发地震波一般采用落锤法或敲击法，观察中以瑞雷面波为主。由于自身的特性。在质点波传播过程中，会出现垂直平面内振动的现象，质点振动轨迹也会发生相应的变化。质点振动轨迹表现为逆时针转动，转动轨迹为椭圆形。质点在其运行过程中，振幅的变化和地质灾害深度具有函数关系。质点的传播速度远远小于横波传播速度。

3.2高密度电阻率法

高密度电阻率法不同于浅层地震法，它是一种观察研究人工电场的地下分布规律及特点，从而解决各类地质问题的电勘查方法。高密度电阻率法的使用过程中，可以利用系统自身适配器，完成供电与测量电极的自动转变。具体实施的过程中，高密度电阻率法遵循一定的工作原理：首先，一般以一个整体的断面为主对地质灾害进行物探，按断面的实际范围将其分割成若干个小区域，且保持各小区域中的点测量相似，从而集中的反映所勘查地层周围介质的差异。物探技术的使用过程中，地质灾害造成的溶洞及短路破碎带可能会造成电阻率曲线发生扭曲，梯度也发生较大幅度的变化。但是，高密度电阻率法可以细化探测目标，确保勘探结果的准确性。探测人员在现场作业过程中应结合着实际场地的实际情况，进行相应测量勘探线的布置工作，对灾害的实际发生状况进行有效预测。现场采集数据的过程中要对现场采集的数据进行科学有效的分析。高密度电阻率法探测效果可以从以下几点进行判断：首先，可以对数据的等值线进行观查，如果等值线较为平缓且没有突变，则其探测效果较好，还要着重注意高低区间的变化过程。其次，可以结合等值线呈现的“八”字规律对等值线进行判断，如果在变化规律出现“半八字”或“双八字”时，则表明等值线出现异常。因而，实际地质灾害防治过程中，高密度电阻率法被广泛应用到塌陷、滑坡等地质灾害的探测工作中。

3.3大地电磁测深法的应用

大地电磁测深法(简称MT)，是利用天然交变电磁场作为场源来研究地球电性结构的一种地球物理勘探方法。根据电磁感应的趋肤效应原理，电磁波在地球介质中传播时，高频成分衰减快，穿透深度小，低频成分衰减慢，穿透深度大，因此不同频率的电磁波携带有地球介质不同深度上的电性信息，通过改变频率来达到测深的目的。

4物探技术运用发展

4.1物探技术思路创新

在地质灾害防治过程中，如果仅仅是依托高科技手段，而不针对具体问题进行方案分析，往往不能取得良好的解决效果，因而技术思路在物探实践中非常重要。目前，人们往往过渡依赖性能优异的物探设备，忽视了基本思路的重要性。在地质灾害防治中，我们要创新物探思路，摒弃以往的惯性思维，灵活的考虑问题，实现方法创新，实现多种方法技术互补，推进物探技术发展。

4.2研究合理的抢险程序

由于物探技术是综合性学科，在地质灾害应急抢险中有时需要应用多种物探技术，多个工种需同时集中工作，彼此之间会产生工作干扰，而物探技术的应用需要一定的施展空间和施工环境，在组织上要有合理的调度。为了工作的有效、有序进行，就要研究合理的抢险程序。发挥工程物探对地质灾害应急抢险的支撑作用，让更多优质的工程物探技术应用于地质灾害抢险勘查过程中。开展关于地质灾害应急处置的研究，设置抢险指挥部，编制了处置指南，各个工种在其统一调度下开展工作，可以为地质灾害抢险中合理组织安排物探工作奠定基础。

结语：

总而言之，工程物探技术以先进的科技力为依托，不断地发展，具有勘探精度高、使用方便和所用时间短等优点，在现代的地质灾害勘察工程中发挥了重要的作用。在实际的应用过程中要科学选择物探方法，合理地进行勘探，以确保提高整个工程物探技术在地质灾害勘察工程中的质量。

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