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摘要：在某種意義上，地質災害是人類破壞生態所帶來最直接的反饋，在地質災害面前，人類顯得異常的渺小，治理卻是人類對抗地災所采取的行動。在治理地質災害隱患方面，勘察成了治理的第一步，也是重中之重。其中物探勘察又起到了關鍵作用。

關鍵詞：地質災害；物探方法；高密度電法

1概述

從2003年汶川地震開始，我國地質災害持續備受關注，唐山地震、舟曲泥石流，不斷告誡著人們，地質災害一直都在我們身邊，如若防御不及時，隨時可能引來重大災害。物探作為最重要的勘察手段之一，在防災、減災、治理中起著至關重要的作用。用物探方法研究或勘查地質體或地質構造，即可做到了解對象的結構、規模等，也能分析對象的穩定性，最后提出合理的建議。特別是高密度電法、淺層地震波的靈活運用，可為工程建設，地災治理方面起著至關重要的作用。

2高密度電法的應用

高密度電阻率法[2]也叫自動電阻率法，是直流電法，它的功能就是于四極測深和電剖面法相結合。根據前人的經驗，高密度電法是最為有效、合理的物探勘察方法，它能對地下的不良地質體（采空區、溶洞、地下水、斷裂破碎構造帶）進行探測，并成圖。高密度電法是目前采空區、巖溶地區最普遍、有效的探測方法，它具有精度高、效果顯著、效果好等特點，可以有效對這些地區規模、形態、位置進行探測，得出剖面能體現出較多信息。高密度電法數據采集多使用的儀器為重慶地質儀器廠生產的DUK-2A（DZD-6A）一體電法測量系統和終端選址開關電極及專用電纜設備。野外施工一般采用60~120個電極組合的溫納裝置進行測量，點距1~5m，排列長度60~600m（根據施工現場實際情況而定）。野外測量數據傳輸到計算機進行處理，對異常點及突變點進行重復觀測，以確保野外測量數據真實、可靠。資料處理首先將數據回放到計算機中，高密度電法資料處理是將儀器測量結果通過傳輸軟件傳輸到電腦中，進行壞點刪除、地形校正、格式轉換，然后應用高密度電法反演軟件（RES2DINV）對原始資料進行計算、分析、處理，最后進行地質解釋。野外物探測線按設計布置的起止點，用GPS現場實地放點，在施測時，用皮尺丈量確定測點點位。工作之前對儀器及電纜進行全面檢查，保證儀器正常，電纜內無壞道。每個臺班至少有一名工程師級以上的在職技術人員在場指揮施工，親自操作儀器并做好記錄。每天的野外工作完成后，及時對數據進行初步解釋，繪制出初步解釋的物探解釋斷面圖，同時對各個原始記錄進行評價，發現不符合要求的原始記錄要查明原因，并進行返工重測。野外施工和室內資料處理，嚴格按有關規程、規范執行。為了檢查高密度電法測量工作精度，需對工作量的30%做重復檢驗，確保資料數據的合規性。高密度電法資料處理是將儀器測量結果通過傳輸軟件傳輸到電腦中，進行壞點刪除、地形校正、格式轉換，然后將數據導入Surfer軟件，做視電阻率等值線圖。在等值線圖上根據視電阻率的變化特征結合已有地質資料做地質解釋，并繪制出物探成果解釋圖。由于高密度電法是一種體積探測方法，即每個探測點所測得的視電阻率值反映的是以測點為中心一定范圍土巖層隨深度變化的加權平均效應，對應解釋到的土洞的物探異常位置，其實際位置可能會有所偏差，即物探解釋的低阻異常往往要比實際的規模要大。

3淺層地震波法的應用

勘探中人們習慣把200~300m深度的勘探，稱為淺層勘探。淺層地震波法又分為淺層地震波折射、淺層地震波反射等方式，利用了導向波在不同的介質中，速率不一樣的特點，在儀器接收到反饋后，通過數據處理形成剖面圖，在圖中表現出導向波經過的斷層、斷距、破碎帶等數據，是一種工期短、精度準、成本低和應用面廣的物探勘察方法。淺層地震反射波法勘探常用美國EG＆G公司生產的R24二十四道地震儀[3]。該儀器一般采用12道，3~5次覆蓋，叩板法錘擊震源，道間距1~5m，偏移距10~20m較為易算，在野外采集數據時，應注意結合GPS的定位系統，每道檢波器以及儀器的正常，返回的波形必須層位清晰，在收集到地震波形后一般采用美國《Eavesdropper》系統處理數據。在處理過程中，應注意連續完整的巖層必須波形相似、周期相同才能反映巖層的起伏；由于地震波會受到散射、繞射的影響，在構造破碎帶、巖溶發育部位會顯得比較凌亂，不連續。最后根據測量、處理過的數據形成雷達時間剖面圖，在異常處通過加密、反復測量，爭取做到勘探的準確性。在實際勘探中，充分利用多種物探方法，結合多個剖面成果圖，能更完整有效地對勘察體的內部結構、破碎帶等因素進行還原，有效地幫助勘察做得更準確。

4電阻率法和地震波法的綜合利用

在一些治理環境中，無法用支護工程達到穩定，需要搬去較多土石方，這時候合理地利用電阻率法和地震波法結合鉆探成果，也能預估出土石方的數量，對前期的預概算、效益對比也能有很大幫助。例如粵北某景區呈葫蘆狀，一條街道有較多商住戶，里面為景區，雨季期間，發生了位移監測預警，考慮諸多因素后決定實施工程治理，搬去多余土石方，確保下方城鎮安全。經過篩選，擬采用電阻率法和地震反射波法進行數據采集、處理、繪圖預估出土巖層分界線，通過公式估算出土石方分別多少。該景區地貌為丘陵，地勢總體南西高北東低。山坡由殘積土和花崗斑巖風化土層組成，植被較發育。治理區內地質活動較弱，區內及周邊主要出露為燕山第三期花崗斑巖[γ53(2)a]，斑狀結構，塊狀構造，主要成分為長石、石英。巖石風化強烈，風化裂隙較發育，風化程度不均勻。經物探勘察結合鉆探資料，勘察區地層主要由第四系覆蓋層和下伏基巖組成，分為：第四系覆蓋層，下伏基巖主要為中粗粒花崗巖，根據其風化程度可分為全、強、中、微風化層等。幾種巖的縱波波速、電阻率，顏色各不相同，根據其特性區分可挖性。第四系土層：主要為坡殘積成因砂質粘性土，大部呈硬塑狀，含碎塊石，需刨松或鎬挖方可用鏟裝載，可挖性為Ⅱ-Ⅲ級，用挖掘機可開挖裝載；全風化粗粒花崗巖：大部呈土狀，硬塑狀，含少量風化巖塊，需刨松或鎬挖方可用鏟裝載，可挖性為Ⅱ-Ⅲ級，用挖掘機可開挖裝載；物探勘察把該層歸入第四系土層中；強風化粗粒花崗巖：呈半巖半土層，含風化巖塊，大部用鎬挖松后可用鏟裝載，少部分需用爆破方式炸松后開挖裝載，可挖性為Ⅳ級，大部可用挖掘機開挖裝載；物探勘察把該層土、石方量計算把該層劃入到土層方量中；中—微風化粗粒花崗巖：為堅硬巖，為次堅石或堅巖，巖質致密、堅硬，只能采用爆破方式開挖，用鎬和挖掘機均無法開挖，可挖性等級為Ⅴ-Ⅶ級。風化球（孤石）：為中—微風化粗粒花崗巖，為堅硬巖，為次堅石或堅巖，用鎬和挖掘機均無法開挖，可挖性等級為Ⅴ級。土層中風化球直徑較大時無法直接用挖掘機開挖搬運，應歸入石方中計算。最后利用公式計算，可計算出土方量、巖方量占比和數量，從而初步確定預估算，需要注意的是，計算時用到的高程為設計圖測量給出的高程，實際高程以測量結果為準。這種方式計算因為是以后山周邊路面邊線為起算邊界，而后山周邊路面邊線不是直線，局部為不規則的弧線，其計算結果可能與實際會有稍許出入。在最后出結論時需要對產生誤差的原因、范圍做出解釋。

5結束語

物探是一門非常實用的勘察方式，也是非常復雜的，在測量的同時也要考慮周圍環境因素所造成的干擾，在處理數據時，也要參照地質因素，最后結合鉆探成果，才能做出結論。在地質災害頻發的今天，在勘察中能有效地利用物探的優勢，就能在防災減災、工程治理中占據主導地位。

參考文獻：

[1]徐懷峰.物探方法在滑坡地質災害勘察中的應用分析[J].山東工業技術,2019(12):126.

[2]房浩，李晨，雷曉東，杜顯祥，孫杰夫，韓宇達.東南沿海典型淺覆蓋區高密度電阻率法殘坡積層測深研究[M］.北京:地質出版社，2005．

[3]周燕云二十四道高分辨率數字地震儀[J].國外地質勘探技術,1981（8）:48.

作者:沈建鴻 單位:廣東省核工業地質局二九二大隊