城市地质灾害勘察中地球物理方法的应用效果

城市地质灾害勘察中地球物理方法的应用效果
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城市地质灾害勘察中地球物理方法的应用效果
引言
近年来，地球物理技术的应用范围得到了迅速的扩展，在对地质灾害勘察工作中发挥着巨大的作用。

由于我国社会经济的不断发展，大批量农民工涌向城市，造成城市人口密集，土地资源紧张，环境负荷加重，加上人们对资源的过度开发，以及对环境的破坏，产生了诸多地质灾害问题，严重危害了城市发展稳定与人类环境稳定。

对此，我国相关部门对地质灾害高度重视，引入地球物理方法对地下介质的物理特性进行了勘察，因其具有低成本、高工效、轻装备等优势在地质灾害勘察中得到了广泛的应用，并为城市地质勘察提供了大面积的综合资料。

1 城市地质灾害中地球物理方法的应用
1.1 崩、滑、流灾害
1.1.1 滑坡往往城市地质灾害都会给城市建设、交通运输、河道运输以及水利水
电造成严重的危害，滑坡灾害就是其中一类。

目前我国应用于滑坡灾害勘察常见的地球物理方法有：探地雷达、激发极化法、电测探法、充电法、微重力法、地面甚低频电磁法以及高密度电阻率法等等。

这些方法主要是对滑坡体的空间分布界线进行圈定，探测滑坡区域含水情况以及结构面和滑动面的数量、形态和深度等，以此对滑坡体地层的结构、隐伏边界以及隐伏地质体情况深入了解与掌握。

比如地震勘察在滑坡勘察中用于确定滑坡深度和形状以及滑坡地区的地质情况。

遇到滑坡含水微弱、干燥状态时，可以采用浅层高分辨率反射地震勘探方法，能取得比其他方法相对较好的应用效果，有利于维护城市和人类生存环境的稳定与安全。

1.1.2 泥石流据相关数据表明，我国大多数省市都存在泥石流活动，尤其是云南、甘肃、四川、北京、陕西等省市泥石流危害最严重。

目前我国针对泥石流灾害勘察中采用的地球物理方法有电阻率法、浅层地震法、声波探测法等。

对泥石流灾害勘察可以分两个方面进行：第一是在泥石流场地勘察工作中，需要对岩土的分布、厚度及层次、起伏形态、节理发育程度、基岩风化带以及岩和土的物理、力学性质进行深入、全面的考察，为泥石流防治工程场地勘察工程的有序进行奠定基础。

第二是对泥石流形成区的地质构造、基岩埋深、风化厚度等进行充分了解，另外还应该掌握泥石流堆积区中泥石流堆积物的分布、厚度及性质。

1.1.3 崩塌在崩塌灾害勘察中，常用的地球物理法主要有层析成像法、重力法、
磁法、电法、弹性波法、综合测井法等。

地球物理法在崩塌灾害勘察中主要用于对第四系覆盖层厚度的探测，并划分与下伏基岩界面；对崩塌体边界条件、软夹层、底部界面，以及测水层埋深、厚度和分布进行探测；当覆盖层较薄时，往往需要对基岩风化厚度、下伏地层中的岩脉、断层位置进行探查；对崩塌堆积体厚度、堆积床形态、崩塌体内地下水进行探测。

1.2 地面变形灾害
1.2.1 岩溶塌陷岩溶强烈到中等发育的覆盖型碳酸盐岩地区通常都会发生岩溶地
面塌陷事故，严重影响了国家发展和人们生活的稳定。

据相关调查表明我国是世界上岩溶塌陷面积最广、危害最大的国家之一，其塌陷总面积为332.28km2，主要分
布在上海、新疆、甘肃、北京、四川、云南、贵州以及湖北等地区。

岩溶地面塌陷灾害一旦发生，其破坏性极大，不仅会对工业、民用建筑、城镇基础设施、矿山水利水电设施等造成严重破坏，还会造成岩溶区域水土流失、自然环境恶化，对资源的开发利用带来不利影响。

如果出现在沿海城市，还会使地面沉降、潮水水位升高，出现海水倒灌、海潮登陆等毁灭性的打击，给城市和人们带来重大的损失。

因此必须对岩溶灾害进行勘察，该工作主要分为两个阶段，一是采用地球物理法中的电阻率法与地震折射法，评价岩溶基本条件与因素，对岩溶发育层位的埋深、破碎带和断裂带的位置、覆盖物厚度和层次组分以及地下水运移情况进行全面分析与勘察。

二是采用地震法、电阻率法、井中雷达和无线电波法、微重力法等，对岩溶洞穴的位置、填充物性质直接进行探测，可以清楚的查明岩溶区基岩与覆盖层地质条件，圈定潜在岩溶塌陷危险区段，从大量实践活动来看，地球物理方法在岩溶塌陷灾害勘察中取得了良好的效果。

1.2.2 地面沉降灾害地面沉降灾害涉及范围广、沉降速度缓慢，往往不易被察觉
和防治，对城市建设危害十分大。

已经有16个省出现了地面沉降灾害，主要以上海、西安、太原、苏州、常州等市为主。

目前我国主要采用精密水准测量方法进行地面沉降灾害的监测，其方法工作效率低、监测费用较高，不利于对地面沉降灾害进行勘察。

为提高勘察工作效率，降低工作量，采用重力测量法对地面沉降进行监测，同时对地下水变化情况进行全面了解。

采用高精度重力测量对地面沉降进行监测，其成本低、效率高，取得了良好的效果，具有广阔的应用前景。

1.3 海水入侵我国海水入侵面积高达1000km2，比较严重的海水入侵灾害集中在
山东半岛沿海、大连、广西北海市、秦皇岛北戴河等。

地球物理法主要功能是对海水入侵空间的分布界线进行确定，对咸淡水界面运移规律及入侵区域地下水中的氯离子浓度进行监测。

主要采用电阻率法对海水入侵灾害进行研究，电阻率变化范围在40Ωm-130Ωm。

在海水入侵时，岩层处于饱和状态，大量的盐分溶解在地下水
中，增加了地下水含盐量，降低了电阻率。

采用对称电阻率法可以对咸淡水分界面进行确定，反映出海水入侵的空间、通道位置和形态，帮助勘察人员确定海水入侵的时间、速度、范围与规律。

2 结束语
随着我国城市现代化的发展，城市功能和地位对城市安全发展和国家经济稳定具有不可或缺的作用。

面对日渐增多的城市地质灾害，引入地球物理方法进行勘察和监测，取得了良好的效果。

同时地球物理方法具有低成本、高工效、装备轻便等优势，在重要的地质灾害勘察工作中得到了广泛的应用。

总而言之，地质灾害的地球物理勘察发展前景十分广阔，但是其技术与世界先进水平相比仍然存在差距，需要不断提高技术水平和勘探水平，最大程度避免城市地质灾害。