城市地质灾害勘察中地球物理方法的应用效果刍议

时间:2022-05-12 07:51:58

城市地质灾害勘察中地球物理方法的应用效果刍议

【摘 要】近些年,随着城市化的不断发展,很多城市的开发强度严重的超标,造成资源的严重破坏,使城市的环境逐渐恶化,进而使城市的地质灾害问题也是不断地出现,给人类的正常生活及生命健康带来了不可估量的影响。因此,在对地质灾害的监控、预防、质量上地球物理技术发挥了重要的作用。本文针对城市中常见的地质灾害问题再结合该技术的前提下进行了细致的探讨。

【关键词】城市地质灾害;勘察;地球物理方法

近些年,在城市不断发展的同时,各种地质灾害问题也是层出不穷,在这样的背景之下,推出了地球物理方法运用到对灾害的勘察中,对此本文针对这方面进行了详细的探析。

1 地球物理方法在城市地质灾害中的应用

1.1 在滑、崩、流中的应用

(1)滑坡地质灾害的频繁发生,使城镇交通运输、基本建设、航道河流等都带来了极为严重的影响。当前我国城市经常使用的滑坡勘察的地球物理方式主要有:探地雷达、激发极化法、微重力法、音波大地电场法等,对于滑坡体的空间分布界限进行圈定是这些方法的主要用途,对滑坡城区的含水状况进行探测,探测滑动面与结构面的深度、数目、隐伏地质体积隐伏的边界。比如,地震勘探的方法在滑坡灾害中可利用其对滑坡体的范围进行圈定,对滑坡的形状和深度进行确定等,尤其是滑坡体中的含水呈干燥或是甚微的情况下用这种方法的效果非常好。而该项技术就可以用于寻找滑坡的面。图1是某地区滑坡地区的探雷达图像,从图1中可以发现,滑坡在7m―12m深度的范围内呈连续的分布。

图1滑坡在GPR图像中的反映

(2)地球物理方式,在崩塌中主要进行测探第四系覆盖层的具体厚度,划分下伏基岩界面与第四系之间的界面,探测含水层的厚度、深度和具体的分布;探测裂缝、熔岩的深度及分布;探测崩塌体边的软夹层和塌体的底面等等常见的现象。常用的方法是弹性波法、电法、反射性法、磁法等。

(3)对于泥石流灾害的应用。据数据显示,我国有19个身份存在着泥石流的威胁,其中一些山区非常的严重。面对这样的情况,地球物理技术在其中的应用方法主要有:电阻率法、浅层地震、声波探测、探地雷达等。具体的应用体现在以下另个方面:首先,主要是分析泥石流形成的地质构造、发生区的地层、风化的程度及分带的特征,对于泥石流的堆积地区积物质的性质、分布及其厚度,然后设计坝区的具体冲击厚度;其次对于此灾害的有关防治工程的现场监测主要是明确土、岩的具体分布层次与厚度;查清楚基岩的起伏状态、深度;测定土、岩的力学、物理学性质。

1.2 对于海水入侵现象的应用

我国的海水入侵灾害,从上世纪的七十年代后就经常的发生。较为严重地区主要是山东半岛附近、大连等地区。如果海水的持续入侵,必将对我国的城市发展带来巨大的威胁。地球物理的方法在这方面的应用主要是对于海水入侵的通道进行圈定;对于入侵的分布界限进行圈定;对于咸淡水界面的移动规律进行观测及其入侵地区地下水中所含的氯离子的浓度变化情况。

下面就以某地举例,对于海水入侵问题用电阻率的方法进行研究,对海水入侵的主要通道、确定基石储水的构造、对咸淡水的界面进行划分、入侵的的范围和具体的规模。根据监测发现这个地区的水层主要是中粗砂、细砂及砂砾石层,电阻率的范围大概在40Ωm―130Ωm。当有海水入侵的时候,岩层就会全部处于饱和的状态,有大量的盐分在海水带中,并且在地下水中被分解,在岩层的空隙中积蓄,造成地下水的含盐量大增,因此就会使电阻率降低。利用对称电阻率的方式判断淡咸水的水分界面。依据利用这种方式得到的视电阻率断面的等值线图,准确的给出了海水入侵的断面形态及通道的具置,ρs

1.3 对地面变形灾害的应用

(1)对于岩溶塌陷灾害的应用

这种地质灾害主要发生于岩溶强烈至中等发育的覆盖式碳酸盐的区域。根据调查显示,我国的这种情况在世界上是危害最重、分布范围最多的地区。这种灾害的发生首先会令这个地带的工程设施带来破坏,其次使该地区发生严重的自然恶化与严重的泥石流灾害,对于各种有用资源的利用与开发都会带来一定的负面影响。

对于这样地区的地球物理方法应用主要分为两个步骤:首先对于岩溶形成的基本因素和条件进行评价,给岩石和相关的的构造进行填图,然后采用的方式主要为地震折射法及电阻率法。其次对熔岩的洞穴的具置,形状、具体的填充物的性质进行直接的探测,主要运用探地雷达,电阻法、微重力法、地震法。运用这些方式还可以对其他的地区进行探测,由于不同岩溶地区的的差异,因此对具体的方式也要因地制宜择优选取。

(2)对于地裂缝灾害的应用

这种现象是地表的岩土在人为与自然的共同影响下产生的,在地面形成一定宽度和长度的裂缝现象。在裂缝中往往带有一些变异的物质,对城市的环境带来巨大的灾害。因此,地球物理物理方式可以有效的用于对裂缝的深度进行研究,第四纪沉物质的结构特征、具体的成分、基地的具体构造情况等还可以勘察裂缝的具体范围和分布的具体规律,裂缝形成的特征、形态及其活动。利用较高密度的电阻率方式可以对裂缝的产状、具体的位置、具体的填充情况进行勘测研究。进而进行有效地治理。

(3)对于地面沉降的应用

地面的沉降现象往往呈现出影响的范围面积大、速度缓慢,很难察觉,对于城市的建筑物带来巨大的影响。目前这种现象在我国的一些地区也是普遍的发生。目前检测的方式主要有精密水准测量法与重力测量的结合,这样可以减少工作量。对地下的物质进行很好的调查及了解。主要是地下水,我国在地震的预报工作中布置了很多区域性的重力检测网,在很多城市中,都发现了相应的城市下降的情况,因此这种节省成本而且效率高的方式具有很好的发展空间。

2 结语

在城市的各种灾害不断发生的情况下,地球物理方法作为现阶段最具成效地质灾害勘测应用方式,发挥着日益重要的作用。与其他的勘测方式进行比较,他有自身与众不同的特点,在对地质灾害的勘测中具有成本低、工作效率高、装备轻便的优点,并且面对不同的地质灾害能够快速及时的传递出灾害的信息,提供大量的综合性资料。因此,我国在很多地质灾害频发的地区都应用了这重方式,减少了灾害发生对城市人类造成的伤害,因此,其有很好的发展前景。

参考文献:

[1]刘传正.地质灾害勘查指南[M].北京:地质出版社,2000.

[2]郭建强.地质灾害勘查地球物理技术手册[M].北京:地质出版社,2003.

[3]李炎博.应用地球物理方法勘探煤矿地质灾害[J].科技致富向导,2013(29).

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