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2023

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探地雷达技术在地质灾害勘察中的运用研究


摘要:随着地质勘察技术的不断改进与发展,我国的勘察工作取得了很大的进展,而对于一些地形地貌较为复杂的地区,如何选取勘察手段,提高勘察水平,是目前我们需要考虑和亟待要解决的问题。地质雷达作为一种较为先进的有效的勘察手段和方法,近年来得到了广泛的应用,应用范围也在不断的扩大。本文将通过对地质雷达在目前地质灾害中的可行性,重点将论述地质灾害勘察中地质雷达的作用和应用,希望给读者一定的启发。

关键词:地质灾害;地质雷达;勘察;技术运用

 

      随着近年来的气候不断变暖,地质灾害的数量有增无减,所谓地质灾害就是在地质作用或是人为因素下形成的一种对人类的生命财产造成威胁或是一定损害的灾害。常见的地质灾害有山体坍塌、滑坡、泥石流等,它们都是人类的潜在威胁,我们必须加强科学技术的综合研究,提高对于地质灾害的勘察手段和水平,减少因地质灾害勘察不准确以及预测不到位而引起的不必要的经济财产损失。任何的地质灾害的发生都会引起相应地区的地理形态以及地球物理场发生变化,根据这个原理,物探方法可以很好地进行地质灾害的勘察,因此现阶段对于地质灾害勘察中地质雷达的技术运用进行研究具有重要的意义。

一、地质雷达用于地质灾害勘查的可行性

      地质灾害的种类有很多,根据不同的划分标准,分类也有着很大的区别。简单的来说,地质灾害主要分为自然地质灾害和人为地质灾害两种,自然地质灾害的诱发因素主要有降雨、融雪、地震等,而引起人为地质灾害主要还是和人类的生产活动有着密切的关系。对于我们常说的常见的地质灾害指的是与崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等六种地质作用紧密联系的并对人们的正常生活以及生命财产造成一定影响的地质灾害运动。常见的地质灾害有山体的崩塌、滑坡、泥石流、水土流失等等,每一种自然灾害如果不能及时的预测以及制定有效地防护措施,都将产生不可预测的消极后果。而每一种地质灾害的产生都将会对相应的地区的地质环境或是相连接的介质层留下相应的反映或是痕迹,这也就是我们常提到的介电界面,最常见的就是地质运动之后留下的裂隙或是陷坑等等,这些介质层的物理性质一般相差都特别的大,因此鉴于这个原因,如果对地质层采用一定的手段进行勘测,就会找出这个介电界面,从而解译出该界面的准确位置及大致形态,通过相关分析得到人们想了解的信息。而实践证明地质雷达可以达到这种勘测的预期效果,因此地质雷达用于地质灾害勘查是可行的,再加上地质雷达自身的高频、宽频带、短脉冲等特点,也使得地质雷达在地质灾害的勘测中具有一定的优越性。

二、地质雷达在地质灾害勘查中的应用

 1.地质雷达在地裂缝勘查中的应用

      地裂缝的目前一种独特的而又比较常见的一种地质灾害,特别是自1976年唐山大地震以来,地裂缝的活动强度有了明显的增强,还有近几十年来过量抽汲承压水、断裂等也直接导致了地面沉降程度的加深,这也在一定程度上加剧了地裂缝的产生。由于地裂缝在地表出现的频率越来越高,同时规模和宽度也变得愈加细微,有的地裂缝只能按照mm计算,因此要想勘察出这些缝隙较小的不易引起注意的地裂缝就必须采取有效地勘测测量方法。当地层受到剪切或是张力的影响时,地层就会产生一定的裂痕,出现位置偏移,这时候如果采用雷达进行成像勘测,就会在雷达的图像显示上出现同相轴错断,错断程度越大表明裂缝的宽度越大,另外如果雷达勘察到地裂缝,雷达的局部波形也会发生畸变,频率也会发生变化,因此目前地质雷达的运用解决了这些规模较小而超声波又很难测到的断裂缝的问题,在地裂缝勘查中发挥了重要的作用。

 2.地质雷达在岩溶塌陷勘查中的应用

      地质雷达是一种基于电磁波的基本理论发展的利用天线向四周发射高频宽频带短脉冲电磁波物探方法,它可以勘测出一些较隐蔽分布的介质或是既定测量目标。在使用雷达勘察岩溶塌陷地区时,如果基岩面较完整的话,那么反射波的同相轴连续性会相对正常,波组运动状态良好,信号也比较强。而对于部分塌陷区或是溶蚀发育区,再用地质雷达进行勘察时,雷达的波组显示就会发生异常,程度会加大,而且原来的连续相位多的双曲线运动也变得没有规律,这也是判断岩溶是否塌陷的主要依据。对于灰岩、白云岩等可溶性较强的岩石地区,出现岩溶塌陷的概率极高,一方面是由于水的溶蚀,另一方面是其他因素造成的溶洞扩大,这种岩溶塌陷的地质灾害一般出现在较为隐蔽的地区,安全隐患也非常大,因此要在地质雷达技术的基础上,不断加强这方面的技术研究。

 3.地质雷达在滑坡勘查中的应用

      由于受到长时间的河流冲刷、雨水浸泡或是地下水活动剧烈等都会引起斜坡出现滑坡,俗称也叫“走山”、“垮山”。在一些斜坡地貌明显或是发育良好的地区,滑坡是一种比较常见的地质灾害,这种灾害具有很大的突发性,也可以说它是地震运动、泥石流等灾害的次生灾害。要想对滑坡灾害进行成因分析和很好勘察,首先要对斜坡地貌发育的地区的滑坡面进行考察和了解。在滑坡灾害勘察中,电测法和地震勘测法也是比较常见的勘察方法,但是由于它们的花费代价较高,因此适用范围具有一定的局限性,而采用地质雷达进行滑坡勘查既快捷又高效经济,因此近年来得到了很好的推广和应用。

 4.地质雷达在活动断裂勘查中的应用

      由于城市自然环境具有一定的特殊性,再加上人类活动的不断加剧以及其他的因素影响,在城市这个复杂环境中进行活动断裂勘察工作已经是城市亟需解决的一个关键性问题。同时活动断裂作为一种潜在的而又影响力巨大的地质安全隐患,很容易诱发一些其他的地质运动以及地质灾害,危害极大,我们一定要加以重视。如果我们能在活动断裂引起灾害之前能对活动断裂的位置进行较为准确的确定或是定位,并进行一定的勘察,那么就可以及时采取相应的预防和保护措施,尽可能的减少因活动断裂引起的地质灾害而造成的经济损失。在活动断裂勘察中,我们一般都采用既快速,准确性高,实效性极好的勘察手段,以往的传统的活动断裂方法中的钻探及变形监测方法正在不断被地质雷达勘察方法所取代。

结语:地质灾害自人类历史产生以来就对人们的生命财产安全造成了严重的威胁,尽管当前各项技术发展很快,但是还是避免不了地质灾害带来的迫害,而我们唯一能做的就是对地质运动进行很好的监测,在地质灾害之前可以进行有效的预防和防护。地质雷达作为一种快速、高效、经济的探测手段,已经在工程建设、地灾防治等领域中得到了很好的应用,特别是在地质灾害勘查中更是发挥着不可替代的作用。

 


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