物探技术在地质灾害勘查的应用研讨孙红伟

孙红伟孙玉侠

河南商丘476000

摘要：改革开放后，我国的经济不断发展，促进了我国地质勘测水平进一步提高。特别是在煤矿开采过程中，地质灾害频频发生。这种灾害一旦发生，就会给人民的生命财产带来不可估量的损失，也会给相关企业或者机构带来经济效益方面的损失。本文以地质勘测角度对此类问题作了一些粗浅的探讨，希望能够削减地质灾害带来的不利影响。

关键词：物探技术；地质灾害；勘察；应用分析

引言

在近些年来的各项报表中,关于在对地质灾害方面的问题频频提出，地质灾害的发生会在很大程度上对人们的生活造成影响以及经济亏损。譬如：因为一些地质灾害的影响，某些正在进行施工的建筑发生泥石流等现象，会阻断、破坏工程的进展工作；甚至于在一些煤矿中，发生煤矿崩塌等现象，威胁到煤矿中的工作人员的生命。

1物探技术应用的基本渠道

物探技术主要是利用不同性质的地质层，并依托先进的勘探设备对施工现场进行勘查，再对其反映出现象的不同得出各部分地质层的排布情况、实际厚度以及稳定性状态等等。除此之外，利用勘查物探还能够进一步发现地质层中存在的问题，由于物探技术针对的对象不同，因此其最终选取的物探技术渠道也各不相同，一般情形下物探技术的使用频率较高，而就矿山地质勘查中物探技术的实际应用来说，普遍使用的物探方法主要有以下几种：第一，电法物探技术，主要利用电剖面技术、瞬变电磁技术等对地质层情况进行勘查；第二，地震物探技术，主要利用反射波来实现勘查，能够给施工现场勘查人员提供各类型反射波技术；第三，探地雷达物探技术，主要包含宽角技术、投射技术等等，整体应用范围最为广泛；第四，弹性波物探技术，主要利用地震波和声波对地质层地质异常进行勘探，这两类物探方式各个技术层面各不一致，因此实际应用过程中其具体技术应用也要视情况而定；第五，层析成像物探技术，这一技术立足于地震波和声波成像法，利用具体呈现出的影响对勘查位置进行分析。

2物探技术的基本工作原理

地质勘探技术主要用来防御和治理地质灾害问题，利用勘查灾害多发矿区的地形特征、地质架构、预测灾害发生时间以及破坏程度等等，进而为后期灾害的防治争取时间。地质勘探工作普遍会使用到电子计算机科技、遥感科技、钻探以及物探科技等等，其中物探技术凭借自身的准确性、全面性、实用性以及迅速性等优势，在矿山地质勘探工作中得到了广泛的应用。这一崭新的地质勘探技术可以对密实性较强的地质类型进行调查评估，进而为地质工作人员提供精准的数据参考，尤其是对矿体滑坡、开采区地面塌陷等地质灾害的勘查上，效果极其突出。就物探技术的基本工作原理而言，一般可分为两种。第一种，浅层地震映像工作原理，主要借助人工矿震波在地质层的土质、矿层以及其他介质里传递方式为根本，一旦人工矿震源产生的矿震波在介质中床底，由于矿层的密度不同，这也就直接决定了矿震波的传递速度也不同，当矿震波传递到矿层分界位置时就会产生折射和反射，此时物探工作人员可以借助专业设备对矿震波的波形和时间变换规律予以分析，进而获取矿层的几何位置、特性以及整体架构。这一工作原理主要应用在各个监测点的波形记录时，均选用相同的偏移距离进行发射和接收，进而根据矿震波时间变换规律来发现地质层的异常物体。第二种，高密度电阻率工作原理，这是一种直流电阻工作法，其测试结果主要体现为三维可视电阻率断面，实际应用过程中，物探工作人员可以把相应材料自动反演处理和多类型排列电阻率相融合，并将地质层导电差异作为根据，选用一次性电极排布的形式来获取横向、纵向断面架构的特点数据。

3在地质灾害中开展工程物探技术需要秉持的准则

3.1在开展工程物探时应对方案进行完善优化

在不同的地质环境中，所选择的工程物探方案也不同，为了能够增加相关工程物探技术的可行性，并能够节约相应地质勘测的资金成本，需要相关勘测人员对地质进行技术勘测时按照规定的顺序进行，并且做好地质勘探前的各项准备工作，从而选择符合要求的勘探方案。

3.2在开展工程物探时应将信息数据进行合理汇总

在不同的地质环境，灾害发生的特点也大不相同，它需要将多种关于工程物探方面的技术进行有效地比较和分析，对工程勘测的相关数据进行归纳、总结，再结合相关地质灾害的一些特征进行工程物探结果的准确分析。

4前地质灾害调查中常用的物探方法

4.1滑坡

滑坡主要是指依赖于其固有的软弱结构面（带）的土体。在人类活动或者自然因素影响下，打破原有的平衡条件，对人类安全和生态环境平衡造成了直接或间接的危害，同时也对社会经济建设造成了一定的损失。通常，滑坡勘查的地球物理方法：滑坡勘探需要解决的问题是：测量覆盖层厚度，确定基岩面形状；划分基岩风化带，确定其厚度；探测滑坡堆积体，确定堆积层的形状。探测隐伏断层、断裂带的位置、产状和性质。瑞雷波法。适用于复杂地形条件，特别是反射清晰、分辨率高、数据直观、成本适中的浅层精细结构。滑坡勘探需要解决的问题是：确定覆盖层厚度和基岩面形状；确定滑坡堆积厚度和堆积层形状。

4.2地面沉降

地面沉降是指由地表岩石、土壤和水、气组成的综合系统，在自然或人为因素的作用下，产生各种破坏其稳定平衡状态的力学效应，导致岩土覆盖层向下沉降，地面形成沉降坑（洞）。通常，地面沉降勘探的地球物理方法主要有：激发极化法在地面塌陷勘查中。需要解决的问题有：地下水位深度的确定；隐伏断层的探测、断裂带的位置和含水特征；地下洞室的位置和充填特性的确定。应用条件：地形影响不大、需一定的工作场所；适合岩性变化小的项目，是研究岩石极化特征的一种方法。探地雷达。该方法具有较高的分辨率，适用范围广，成本较高。一般而言，地面沉降勘探要解决的问题是：探测地下洞穴的位置、深度和空间形态；探测地层结构和岩性接触沉降面积关系；探测隐伏断层的位置、产状和性质；确定覆盖层厚度和基岩表面形状；测量沉降堆积体厚度和堆积层形状等等。

5地质灾害工程物探技术中关于天然磁场法的使用

众所周知，自然界中的岩石是具有磁场性，所以相关的研发团队针对这一岩石特点对地质勘测进行了新的技术开发。（天然磁场技术）这项技术充分地利用了岩石具有一定的磁场特征对地质进行勘测的方法。能够对不同地质结构的岩石进行不同磁场频率探测。但是在使用天然磁场技术的过程中，及其容易受到外界的干扰（譬如：在进行探测的过程中，有相关人员使用一定的电子设备），导致物探的结果出现偏差，最后对地质体进行无用的数据分析。

结语

综上所述，现代地质灾害勘查工作中，相关工作人员在应用物探技术这一新型技术时，务必要全面根据地质层的实际情况选取科学合理的物探技术，全面把握好管波物探技术、电法物探技术以及物探技术，并重视进一步的创新工程勘探技术思路，最大限度地配备更科学的抢险流程，只有这样才能够从根本上提高地质灾害勘查探测工作开展的整体质量和效率，从而为地质灾害的防御和治理提供精准、可靠的数据参考。

参考文献

[1]王正常，孟利，王学文.浅谈物探技术在地质勘察中应用[J].城市建理论研究（电子版），2012.

[2]韦仕川,栾乔林,黄朝明,谷秀兰.地质灾害防治的土地利用规划软措施研究综述及展望[J].自然灾害学报,2014,23(03):159-165.