城地质灾害勘察中地球物理方法的应用效果中国科技论文在线.PDFVIP

城市地质灾害勘察中地球物理方法的应用效果1 1，2 2 1，2 杨进 , 武炜 ，刘兆平 （1.“地下信息探测技术与仪器”教育部重点实验室，北京，100083； 2．中国地质大学，北京 100083） 摘要：城市化是人类社会发展的必然趋势。伴随着城市的快速发展，大部分城市长期超强度开发利用资源，大量排放“三废”， 导致资源破坏，环境恶化，人为产生了一系列地质灾害问题。由于城市地质灾害具有危害性、潜在性、突发性、隐蔽性、社 会性等特点，因此全面加强城市防灾减灾，不但特别重要，而且十分紧迫。近年来，地球物理技术的应用范围得到了迅速的 扩展。在各种城市地质灾害的监测、预报和防治工作中，地球物理物理方法同样可以发挥巨大的作用。本文针对崩塌、滑坡、 泥石流、海水入侵、地下水资源污染、岩溶塌陷、地面沉降、地裂缝等几种常见城市地质灾害，概述了我国城市中的危害及 发展现状，并结合实例介绍了地球物理在城市地质灾害勘察中的应用。 实践证明，地球物理方法在城市地质灾害勘察中具 有特有的监测、探测和防治优势，是一个前景十分广阔的领域。 关键词：地球物理，城市地质灾害，勘察 1．引言 由于城市人口密集，经济活动强烈，国土资源和环境负荷沉重，大部分城市长期超强度开发利用资源， 大量排放废气、废水、废渣，导致资源破坏，环境恶化，同时产生了一系列地质灾害问题。城市地质灾害 主要包括地震、火山，崩、滑、流灾害，地面变形灾害，开挖工程灾害，城市水污染灾害，城市垃圾灾害， 水土流失灾害，风沙尘暴灾害，海平面上升灾害，海水入侵灾害等。据初步调查统计，我国 668 个城市中， 受地震威胁的城市 244 个，其中大型以上城市 46 个；受崩塌、滑坡、泥石流威胁的城市 39 个，其中大型 以上城市 10 个；发生地面沉降、地面塌陷、地裂缝灾害的城市 106 个，其中大型以上城市 40 个。由于城 市地质灾害具有危害性、潜在性、突发性、隐蔽性、社会性等特点，已引起世界各国的高度重视，我国政 府对城市地质灾害也十分重视。目前，依靠现代科学技术，多学科、跨部门联合攻关，全面加强城市防灾 减灾，不但特别重要，而且十分紧迫。近几十年来，地球物理技术的应用范围得到了迅速的扩展。在各种 城市地质灾害的监测、预报和防治工作中，地球物理方法发挥了巨大的作用。 2 ．我国城市地质灾害勘察中地球物理的应用 2.1 崩、滑、流灾害 崩、滑、流灾害是世界上城市危害比较严重的地质灾害之一。中国是世界上崩滑流灾害最为严重的国 家之一，其分布范围约占国土面积的 44.8% ，几乎遍布各省（区、市）。 2.1.1 滑坡 滑坡灾害的广泛发育和频繁发生使城镇建设、工矿企业、交通运输、河运航道及水利水电等受到严重 危害。例如著名山城重庆滑坡灾害频繁，已成为影响居民生活和城市建设的主要因素之一。目前国内外常 用的、有效的滑坡勘察的地球物理方法有：浅层高分辨率地震方法、探地雷达、音频大地电场法、激发极 化法、地面甚低频电磁法、电测深法、自然电场法、高密度电阻率法、充电法、微重力法等。这些方法主 要用于圈定滑坡体的空间分布界线；探测滑坡区的含水状况；探测结构面和滑动面的数目、深度及形态变 化；探测滑坡体的地层结构、隐伏边界及隐伏地质体。例如地震勘探在滑坡勘察中可用于圈定滑坡体的范 围、确定滑动面的深度和形状及查明滑坡区地下水的分布等。特别是当滑坡体含水甚微弱或呈干燥状态时， 一般采用浅层高分辨率反射地震勘探方法效果较好。图 1 是某工区一条测线地震成果剖面展示。在该剖面 上发现断层 1 处，可疑断层 1 处，滑坡体和可疑滑坡各 1 处。而探地雷达在滑坡调查中可用于寻找滑坡面。 图2 是某滑坡灾害场址的探地雷达图像，从中可以看出滑坡在深度 7~12m 范围内连续分布。 1 基金项目：国家自然科学基金项目资助） 1 中国科技论文在线 图 1 某工区一条测线地震深度剖面图 图2 滑坡在 GPR 图像中的反映