应用地球物理与地质灾害勘查讲稿-教学

应用地球物理

与地质灾害勘查

提纲一、问题的提出二、应用现状三、存在问题及前景一、问题的提出二、应用现状三、存在问题及前景

在自然地质作用或人为因素影响下，发生的对人民生命、财产安全造成一定损失、恶化地质环境的地质现象，即为地质灾害。据统计，全国因地质灾害造成的损失每年高达270亿元，目前共发现各类地质灾害点百余处，每年发生地质灾害达十余万次，有700多个县（市）、数万个村庄面临严重威胁。全国有24个省（区）存在地面塌陷灾害；46个城市和地区发生地面沉降和地裂缝灾害；人为引发地质灾害已占地质灾害总数的50%。

随着长江三峡工程移民迁建以及西气东输、南水北调和西部大量的铁路、公路等基础设施建设工程的开展，引发和加剧了西部地质灾害的发生，危害程度不断增加。例如，长江三峡库区的巴东、巫山、奉节等搬迁新县城址和一批乡镇新址，受到滑坡、泥石流灾害直接危害或潜在威胁。2001年5月1日发生于重庆市武隆县城北的滑坡灾害，造成79人惨死的悲剧；5月29日，贵州省兴义市白龙山山体裂缝造成大面积滑坡，使煤矿工人及过往群众近20人失踪，车辆被掩埋损毁。宝成铁路、成昆铁路、川藏公路长期受崩塌、滑坡、泥石流困扰，每年都发生阻断事件。山西地处高原，地形高差大，地质条件复杂，降水量集中，形成崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝等地质灾害动力条件充分，属自然地质灾害易发区，历史上自然地质灾害具有点多面广的特点。山西是一个矿业开发大省，随着采矿深度和广度的增大，全省由采矿引起的地面裂缝、地面塌陷、崩塌、滑坡、泥石流等人为地质灾害频繁发生，造成的经济损失与人员伤亡十分严重。另外，山西铁路、公路的修建，重要城市附近地下水的集中超量开采，也一定程度上诱发了崩塌、滑坡、地面裂缝、地面沉降等人为地质灾害的发生。阶梯状塌陷，落差可达2m以上地裂缝滑坡据不完全统计，八十年代以来山西各类地质灾害造成的直接经济损失达数十亿元，死亡人数超过2000人，受潜在地质灾害威胁的人员（近50万人）和财产（上千亿）数量惊人。近几年，虽然山西省有关部门在自然与人为地质灾害防治方面做了大量的工作，取得了一定的成效，但由于省内地质灾害种类多，分布广，各种地质灾害的成因机制、成灾规律、分布现状尚未完全查清，地质灾害仍是影响山西人民生命财产安全和阻碍省内国民经济发展的重要因素。控制和减轻地质灾害已经成为山西省面临的一个重要现实问题。有效地防治地质灾害刻不容缓，要进行地质灾害防治，必须先进行地质灾害勘查。地质灾害勘查方法众多，就地球物理勘查而言：地质灾害可造成岩石（土）的电性、磁性、弹性、放射性等一系列物理性质的变化，采用不同的地球物理勘探方法，可方便、快捷地提供反映地质灾害体点、线、面上的丰富信息，为判定地质灾害的范围、内部结构、变形破坏的关键部位；建立灾害体地质模型、分析成灾机理；判断灾害地质体稳定程度及其发展趋势，进行灾害地质体的监测、防治等提供重要的基础资料。可知地球物理勘查是地质灾害勘查、防治不可缺少的重要手段。一、问题的提出二、应用现状三、存在的问题及前景在地质灾害调查中，作为基础技术手段的地球物理勘探具有显著的优势。具体是：针对不同地质灾害体需查明的地质问题，可选择适宜的地表和地下（井中）地球物理勘探方法组合，进行经济、实用的立体勘查。应用各种地球物理勘探方法的层析成像技术，获得地质灾害体直观和形象的数字图像；可以提供引发地质灾害的地下水流向、流速等参数；可以提供灾害治理工程所需的弹性模数、泊松比、抗压强度等力学参数；提供用于地质灾害勘查中的各种地球物理勘探方法成果综合分析平台，实现多元信息（地质、钻孔、物探）的管理和分析。在近年开展的地质灾害调查勘查中，已经证明有效的物探技术方法有：

直流电法电磁法弹性波法层析成像法放射性测量重力勘探直流电法自然电位法充电法电阻率剖面法电阻率测深法激发极化法高密度电阻率法直流惊电法真——怨自然渣电位职法解决狮的问顾题探测让滑坡匹体中包地下补水、飘流向爆，确贪定滑湿坡体颈边界耻；分析脉滑坡主的活酒动性酸；探测原隐伏原断层掘、破阳碎带她位置应用热条件受地瓜形、疤环境误影响祥较小着；适合已地下风水位保较浅恒地方撇工作经济错技术民特点方法输简便瞒、资辽料直穴观、轿成本澡低直流纷电法肆——毫充电摘法解决耽的问鞭题探测遗滑坡益体地扛下水弹流速绘，流汁向监测橡滑坡轮体位掘移应用钳条件受地伏形、乌环境军影响敞较小经济谊技术借特点方法构简便煮，对睛一些陆特殊陪问题均如地孟下水妇活动呈、位亮移监束测有缺显效恭，成相本低直流管电法柴——腾电阻朱率剖絮面法解决哑的问亮题探测疮隐伏适断层盆、破思碎带冷的位辉置；探测汗隐伏劳地下等洞穴部的位功置、宗埋深烂，判际断充间填状存况；探测充拉张露裂缝写的位席置、逆充填枝状况应用订条件地形怕起伏斑小，半要求存场地纤宽敞经济乒技术释特点资料植简单画直观袭，工谢作效筛率高怖，以挤定性东解释尾为主目，成匆本低直流月电法泛——残电阻碰率测鸣深法解决旱的问碌题探测绸覆盖区层厚氏度，膛确定窜基岩血面形捷态；划分谷基岩放分化最带，呼确定医其厚央度；探测起滑坡幅体岩裳性结他构，海岩性东接触撑关系描；测定寇滑坡明堆积些体的妄厚度油，确鄙定堆耗积床羡形态应用坦条件地形虑无剧皇烈变家化；电性野变化役大且誓地层辅倾角嗓较陡羊地区壮不宜经济摸技术霞特点方法停简单打成熟夫较普洲及，刷资料吼直观捏，定觉性定进量解仗释方率法较日成熟娃，成遮本较贝低直流角电法霞——峰激发粉极化塑法解决拴的问草题测定标地下愚水位秋埋深伪；探测您隐伏携断层仗、破后碎带纺位置各，含蚀水特衔征；探测泪滑坡朽体软仪弱夹虚层或攀滑面值埋深应用滔条件地形勇影响耻小，誉要求分一定承工作夫场地适合枝岩性右变化剑较小沸地工痛作经济掀技术无特点是研卵究岩超石极声化特食征的闸方法高，可较以提猎供一瓣些特累殊信浅息，亡但机脂理复油杂，腿需认萌真分秋析直流玩电法锣——纳高密竟度电不阻率阀法解决友的问驼题探测须隐伏行断层挺、破炒碎带樱位置腰、产挺状和拔性质肥；探测纠后缘样拉张艰裂缝测、前专缘鼓浮胀裂鞠缝的挥位置夕、产武状及勤充填野状况宋；探测猎覆盖踪蝶层厚聚度，衰确定凡基岩温面形棕态；划分滨基岩译分化方带，寸确定芬其厚识度；探测嘴滑坡丽体地愈层结您构，挨岩性吼接触料关系撑；测定墨滑坡夜堆积葱体的饱厚度丛，确涝定堆溉积体斧形态应用抹条件地形感无剧怒烈变夜化，叹要求棒一定背工作歼场地只；勘探赤深度猜一般堪较小经济胶技术默特点兼具逆剖面疤、测忘深功隆能，倚装置绞形式顽多样族，分眨辨率荐相对负较高针，质陡量可罪靠，门资料际为二言维结令果，泼信息泥丰富樱，便威于整岸个分袖析，壤定量丸解释忍能力晴强，抖成本菊较高电磁奔法音频最大地懂电场股法电磁雪感应告法甚低释频电勒磁法电磁岔测深节法瞬变敬电磁霉法探地途雷达电磁杏法—诸—音顿频大消地电网场法解决荣的问免题探测闯隐伏蹦断层白、破愁碎带平位置探测狡拉张歌裂缝拍的位深置应用薄条件受地响形场第地限被制小天然活场变肝影响泻较大内时不络宜工精作输电干线、级变压删器附酿近不干宜工萄作经济肿技术消特点仪器活轻便扑，方成法简台单，络适合围地形符复杂探区工筑作，驶资料虹直观够，以散定性腾解释狗为主肚，适急于初咳勘工爽作，活成本符低电磁堤法—必—电趴磁感气应法解决理的问芝题探测漆隐伏酸断层降、破中碎带言位置探测慢拉张努裂缝别的位徐置应用后条件地形氧相对永平坦强游圆散电娘流干均扰地视区不珠宜工锦作经济洒技术节特点对低条阻体鄙较灵滑敏，潜方法稍组合砍较多监，可想针对职不同今地质则体采坡用不提同方掌式探负测，低资料番结果勿较复朵杂妖，以童定性东解释贿为主灾，成焰本低电磁熔法—塑—甚诞低频蒙电磁度法解决亮的问逝题探测睬隐伏颈断层侮、破殊碎带蒸位置探测膛拉张教裂缝犬的位络置应用发条件有效撞勘探男深度灿较小甚，一确般数恩十米受电夸力传焰输线计干扰讨易形奶成假甜异常经济场技术颜特点被动策源电怪磁法克、较厕轻便绢，受像地形活限制岗较小级，以歌定性那解释挠为主芒，成启本低电磁址法—春—电棵磁测贤深法解决据的问赔题探测尝隐伏员断层衫、破端碎带岩位置属、产诵状和堤性质探测翁滑坡忍体的笼地层五结构夸，岩让性接阁触关龄系测定贪滑坡训堆积盖体的找厚度和，堆待积床乞的形昆态应用请条件适于植地表宽岩性疏较均砍匀地奇区电网边密集敏、游笨散电课流干眯扰地预区不哈宜工扎作经济惧技术主特点工作当简便惠，效蒸率高巨，勘盲探分婆辨率劈燕较高穗，受男地形打限制婆较小稳，但勿在山纺区受安静态带影响凤严重裁，成聚本适截中电磁拾法—认—瞬榆变电牧磁法解决咳的问炸题探测血隐伏车断层垒、破罢碎带航位置须、产仰状和板性质测定悄覆盖粮层厚日度、胆确定轧基岩巷面形商态划分洁基岩独风化胀带，棋确定留其厚扁度探测掘滑坡红体的华地层变结构高，岩吉性接宏触关牢系测定哲滑坡惜堆积罩体的衡厚度握，确选定堆破积床范的形静态应用触条件受地顺形、母接地痒条件冈影响奥小电网丹密集带、游忧散电跪流干票扰地估区不累宜工辣作经济异技术恼特点静态见影响散和地出形影彩响较齐小，济对低震阻体旬反应旁灵敏烈，工原作方任式灵何活多叠样，休成本疼适中电磁柜法—孩—探缩慧地雷慢达解决趴的问守题探测蜡隐伏熊断层鼓、破腔碎带午位置樱、产煮状和丽性质探测痕拉张做裂缝瘦的位骆置、坑产状棋和性洋质测定嗓覆盖瓶层厚耽度、捆确定良基岩高面形球态划分弦基岩业风化研带，指确定现其厚广度测定隆滑动洪面的转埋深带，确木定滑园动面迹形态探测息滑坡棒体的弹地层楼结构痒，岩鬼性接确触关柳系测定银滑坡泽堆积镰体的糟厚度隔，确贴定堆旱积床青的形运态应用霸条件受地袋形、景场地踢限制齿较小勘探绳深度械较小暑，最蔽大深鸦度30健m~5坡0m经济念技术何特点具有昏较高呜的分片辨率肆，适浊用范道围广涛，成宵本较搏高弹性帽波法浅层约地震瑞雷宰波法声波猾法弹性相波法懒——去浅层子地震解决雨的问普题探测添隐伏辟断层育位置逮、产草状和邮性质测定唉覆盖仆层厚恒度、刷确定厚基岩谣面形作态测定堂滑动旬面的忍埋深隙，确扰定滑脑动面堆形态探测音滑坡私体的冻地层秩结构梁，岩研性接估触关骆系测定嘉滑坡进堆积势体的鼻厚度告，确休定堆拍积床殊的形巷态应用恢条件人工松噪音蛛大的哲地区呈施工蜓难度供大要求苍一定守范围葵的施袄工场助地经济霸技术冈特点对地己层结肆构、永空间积位置悲反映梅清晰结，分欲辨率多高，露精度淘高，钥成本拥高弹性区波法惨——趁瑞雷贼波法解决硬的问歪题测定拣覆盖剂层厚垄度、闯确定册基岩埋面形耕态测定丸滑坡照堆积需体的屋厚度稿，确两定堆切积床羽的形聋态应用庆条件受地哨形、呆场地倘条件息限制品较小勘探总深度继较小扒，目邮前一摆般在30朱m~5喷0m左右经济蛛技术秋特点适合升于复锣杂地桐形条撒件下穗工作父，特混别是失对浅邪部精注细结稿构反岗映清温晰，伪分辨菠率高笑，工津作效谎率高太，资屋料直宅观，基成本阻适中弹性叔波法耽——落声波赠法解决凝的问叼题探测镇隐伏游裂缝储的延乓深、伶产状测定叶崩塌汗体岩吧石力雾学性粪质，块确定抱岩石鸣完整梳程度探测淹破碎味带、洋裂缝跪带，客较弱澡地层崭的位凉置、滔厚度检测接防治配工程搂质量锤，确发定其都强度虫、均莲匀性小，破份坏情驰况应用穴条件钻孔庭测试抹需在硬下井以管之精前进历行干孔每测试割需要立特殊架的耦依合方男式可对械岩芯是（样格）进券行测少定经济想技术坡特点测试族工作涨技术绝简单季，资奖料分乔析直码观，史效率康高，俩效果胃明显优，并仇可获雹得动耐力学乏参数扭，成漏本适着中层析弊成像茄法电阻误率层让析成削像地磁荒波层陪析成亿像地震双层析皇成像声波淡层析延成像层析羽成像贩法—孙—电妇阻率吹层析雁成像解决优的问撑题探明嘉滑坡概体地最层结刘构，币确定搭地层购、厚宇度、声产状纽奉等探测卵隐伏毛断层递、破藏碎带羞的位睡置、典厚度探明符拉张春裂缝术的位碌置、甚产状应用盘条件孔内址无套宅管井-井探齿测有见效距冒离小割于12惧0m剖面模与孔券深比场一般隶要求芳小于1经济厦技术婆特点属近足源探禾测，盘准确圾性较败高，块适合鲜对重溪点部誉位地钉质要匪素的焦详细塑了解虎，资束料结截果比小较直吴观、宫精确被，成遥本较留高层析管成像渐法—秧—地铁磁波他层析民成像解决榆的问绒题探明尺滑坡槐体地念层结跨构，谎确定厨地层筝、厚临度、待产状波等探测智隐伏韵断层顿、破诸碎带欣的位葬置、降厚度探明谋拉张晕裂缝泥的位蹦置、绢产状应用迹条件充水瓦（液艇）孔崭、孔婚内无慨套管未；井-井探博测有我效距励离一熔般在10煎0m以内剖面驼与孔脑深比贷一般必要求捷小于1经济辰技术仙特点适合告对重减点部公位地陈质要瞒素的井勘探稍，资非料直送观、锅精确堵，成肝本较演高层析皇成像座法—赴—地都震层叼析成否像解决此的问括题探明赵滑坡鹅体地也层结绘构，围确定妻地层述、厚份度、纺产状升等探测锄隐伏从断层枯、破凡碎带剪的位窑置、逐厚度探明伴拉张钱裂缝决的位电置、债产状应用仙条件钻孔驳的激恰发、返接收披条件访应一炉致可在里井管番孔中故施工井-井探惧测有征效距慕离小戒于12向0m剖面四与孔清深比费一般状要求朋小于1经济锡技术仗特点适合脆对重罗点部床位地培质要透素的贷了解尘，资筹料准兄确、乎直观棒，成眯本较顺高层析叫成像委法—锯—声葵波层膊析成芬像解决击的问烟题探明饥拉张抵裂缝殖的位闲置、够产状探明何滑动万带、开滑动偶面的感形态答埋深应用仍条件受发喉射能软量限尿制，本井-井跨混距一略般较牌小，不最大型约30金m~5渔0m剖面联与孔撇深比央一般堂要求奥小于1经济搜技术挽特点为无喊损检户测工由作，茅孔内停工作李激发咬比较罗简单两，可擦测声团波参尸数多辜，信浆息量育大，羊成本收较高放射破性测胃量—萍—氡棵气法解决颈的问抄题探测除隐伏栏裂缝蛙的位享置、消分布探测寸隐伏付断层医的位揪置、羞分布探测延地下季洞穴透的位雄置、液分布初步传划分何滑坡辆体的游范围应用胁条件受地优形、退场地如、环棕境的告限制你小测点馋尽可球能避田开近习期的退人工建扰动顶地段经济伶技术四特点方法均简便阶，限嫁制少加，适煌于普哀查工蔑作，馋成本圆低重力裹勘探僵——栗微重音力测忙量解决虾的问伸题探测菊隐伏僚裂缝缴、破槐碎带也的位仙置探测象地下苦洞穴夜的位铜置、酿分布探测斥地下桶塌陷真的位旬置、笔范围探测外岩石格破裂侧塌陷应用畅条件要求幸精确叉的测亦地工惜作不受动场地徐环境凑限制撒，在辅坑道粘，平润硐中定可开傲展工挺作经济境技术迹特点测量最条件泼简单逼，资雁料分棒析难拴度较慰大，脱适合自于在绍某些挑特殊偷地质罪环境赶下的许工作缩慧，成石本高电法叫勘探电法还勘探待是当军前国报内外管地质孤调查缓、找羞矿、莲找水来和解傲决岩合土工撕程问螺题的狭重要涛勘探虎方法源。它先利用慨岩（毫矿）向石间验电磁移学性辣质及戏电化蚂学性陵质的颤差异症，通哭过观蓬测和浓研究绪人工粥建立辆的或饿天然拾存在殃的电坡磁场更空间危和时锋间分罗布规偷律，旅来勘涂查地角质目郑标和丢解决朱地质此问题着。在粉地质叙灾害平调查脾中,昨电法怀是使脖用频缩慧率最刘高，递应用寨面最高广和影解决脏问题州较好师的方锄法。探地剖雷达探地选雷达个(简战称G怎PR溜)是杜20榜世纪听70偶年代头发展容起来却的一兰种用贡于确定定地翁下介傻质分称布的纹广谱骆电磁衣法。致自8迈0年帽代末盲90择年代占初以毛来,陈随着丈信号洲处理纺技术刃和电艰子技惭术的渗飞速着发展岸,探治地雷鲁达在荒技术驶装备持上有标了突凝破性箩的进敌展,阶大大邪扩展迟了该肢方法箩的应胡用领立域。鸟目前新,探雹地雷朗达的乎应用逝已拓乔展到置矿产骡勘查笨、环匪境工虏程、进水文屑工程牵、城袍建工傻程、炼路桥买、涵贴隧工出程、梁水利伐水电掀工程腊、浅尝水水笼域工蛾程、满地质下工程倒、考铃古调摊查、模无损英检测鼓、遣桩基北或混邻凝土游检测恳等众捎多领骨域。任何韵地质希灾害气的发迅生都怀会在魂介质浇(土甘层、还岩层脏等)索中留井下痕缴迹,颠即通廊常的追介质秆界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