浅析滑坡工程地质水文地质勘察中物探技术的应用

2016-08-08陈培根

大科技 2016年7期

关键词：物探工程地质水文地质

陈培根

（中国建筑材料工业地质勘查中心湖南总队湖南株洲 412000）

浅析滑坡工程地质水文地质勘察中物探技术的应用

陈培根

（中国建筑材料工业地质勘查中心湖南总队湖南株洲 412000）

物探技术即地球物理学勘探技术，目前在我国滑坡工程地质水文地质勘察中得到了较为广泛的应用。相比于传统的水文地质勘察技术，物探技术能够以数据、图形的形式直接的显示出地质勘察结果，直观形象。为了使得有关人员对物探技术进行更加深入的了解，并提升其在滑坡工程地质水文地质勘察中的应用效率，本文首先论述了滑坡形成的原因，并在此基础上详细的分析了滑坡工程地质水文地质勘察中物探技术的应用。

滑坡工程；水文地质勘察；物探技术；应用

1 引言

物探技术是一项具有重要作用的、有效的探测技术，将其运用于地质灾害抢险作业，能够快速获得灾区实际情况。为了减少因物探技术自身特征与应用环境不同而导致的勘探效果间的差异，获得精确的勘探结果，物探工作人员在调查滑坡地质灾害时，必须对调查区域内的地球物理条件等进行全面的考虑，以选用适宜的物探工艺，保证探测作业的效率与质量。

2 滑坡形成的原因

2.1 滑坡形成的地质条件

2.1.1 地形地貌

一般情况下，坡高越大，坡度越陡，势能越高，软弱地段也越容易暴露，斜坡易于失稳。特别是在两级台阶的过渡地带，地形切割相对剧烈，滑坡灾害分布也较为广泛，地质灾害也比较严重。而我国地形复杂多样，山区地形切割强烈，滑坡分布较集中，形成规模较大，将构成严重的威胁。

2.1.2 地层岩性

土体的结构及其性质是导致滑坡发生的的物质基础。大多的碎屑岩、软弱的片状变质岩等容易造成滑坡，其岩性大多表现为页岩、泥化岩层、含碳酸盐类软弱夹层岩层、构造破碎岩层。这些软弱岩层在经过水的软化作用后，抗剪强度会明显降低，此时极容易出现软弱滑动面，从而形成滑坡体。

2.1.3 地下水活动

通过地下水的作用，泥质岩层极容易被泥化与软化，而地下水还会使得孔隙水压增高，从而产生动水压力、浮托力，这些因素都会造成泥质岩体抗剪强度迅速降低，形成软弱面。

2.1.4 断裂构造

一般情况下，活动断裂带部位极容易发生构造地震情况，并且断裂带岩体处还会出现破碎，这为地下水渗流提供了较为有利的条件。由此可以看出，断裂带控制着滑坡发育地带的延伸方向、规模与分布密度，通过有关调查发现，大多数滑坡体成群、成带与成线状分布特征与断裂构造分布之间存在较为紧密的联系。

2.2 引发滑坡的主要因素

2.2.1 灾害性降雨

当降雨下渗到地下之后，地下水活动状态会发生一定的变化，而这种变化是导致滑坡发生的直接外部因素。一般情况下，当有充足的降雨强度并且连续降雨期限达到一定的时间之后，极容易诱发滑坡问题。

2.2.2 滑坡分布与地震的关系

地震是诱发滑坡最为主要的因素之一。我国地震滑坡分布范围较广，规模较大，数量相对较多，密度也相对较高，一旦发生，危害较为巨大，同时，滑坡滑动的速度较快，距离较大，滑床坡度相对较小。基于此种情况，当需要在高地震区域进行项目的建设时，需要对地震滑坡的危害性进行综合的考虑，并且还要对这些不利影响因素进行高度的关注。

2.2.3 滑坡的发生与人为因素的关系

自然条件变化与不科学的人类工程活动是引发地质灾害的重要因素，例如水电站、高速公路、铁路等项目的建设，根据相关报道可知，因我国人为工程活动的开展而引发的滑坡超过了50%，这与人类不合理的工程开发活动的开展存在直接关联。

3 滑坡工程地质水文地质勘察中物探技术的应用分析

3.1 电探技术的应用

当运用电探技术进行滑坡地质水文地质的勘察作业时，可以采用绘制地质地形图的方式，有效的界定滑坡地质中的含水过湿带的大致范围，并且还能够对由电探技术获得的平面图进行较为详细的研究，之后还可对过湿带含水率的具体变化状况进行一定的分析。通过上述工作，可详细的了解滑坡地质水文地质实际情况。图1为某滑坡工程地质水文地质电探勘察平面结构示意图。

图1 某滑坡工程地质水文地质电探勘察平面结构图

由图1可知：①在该滑坡水文地质中，地下水与浅层地下水的发育情况较为显著，同时，在该滑坡地质中，具有较大的过湿带面积，但因存在几个高阻区，导致地下水的联通被隔断。②与浅层水相比较，深层水的面积较小，并且其中部位置处还存在一条与断层相对应的、顺畅的含水过湿带。在该工程地质东侧潜水层与渗水层周围，均存在一条带状过湿带。依据该滑坡水文地质中过湿带实际分布情况，能够详细的分析整个水文地质中地下水的分布与流动状况，进而得出较为精确的结果。③依据该滑坡地质浅层过湿带分布状况，所有的泉水均处于过湿带范围内，因此，泉水的主要来源在于浅层过湿带。此外，该滑坡水文地质中地下水的具体流向均处于滑坡坡体的中下部，较为固定。

3.2 钻孔充电技术的应用

在滑坡地质水文地质勘察中，通过应用钻孔充电技术，可精确的探测并计算地下水的流向与流速，该勘察技术目前在我国水文地质勘探作用中具有十分广泛的应用，应用的效果也较为良好。

在进行滑坡工程水文地质勘察作业时，不仅需要应用电探技术详细的勘察地下水的分布，还需要采用钻孔充电技术仔细的勘察地下水的流向与流速，以此来保证工程的顺利高效进行。在应用钻孔充电技术勘察水文地质时，通常会采用等电位法代替等位线法的方式进行，可在各种地形的滑坡工程水文地质勘察作业中更好的应用钻孔充电技术，效果较为良好。

为了获得良好的应用效果，当运用钻孔充电技术进行滑坡工程水文地质勘察作业时，应做好以下事项：①在运用钻孔充电技术勘察地下水流向与流速时，完成钻孔作业之后，钻孔部位可能会不存在地下水。此情况下，为了能够对地下水有关状况进行连续的勘察，需要将水注入钻孔中。这样一来，只需要对注水的排泄方向进行详细的观察，就能够初步判断出地下水的具体流向。②在少数滑坡工程中，可能会存在之前工程所修建的地下水泄水洞。基于此，在对当前滑坡水文地质情况进行勘察作业时，就需要重点勘察原有泄水洞的应用情况，以此来判断其是否依旧能够发挥其作用。如果原有泄水洞能够继续发挥作用，此时可依据工程实际需求进行一定的检修与保护作业；而如果原有泄水洞无法发挥其原有的作用，此时就需要依据工程需求，对其进行填埋或者是重新修筑操作。

上述事项对钻孔充电技术的具体应用效率与勘察的结果存在深刻的影响。因此，当运用此项技术进行滑坡工程地质水文地质勘察作业时，必须对以上事项进行高度的关注，以保证勘察结论的准确性、精确度，为滑坡工程的稳定设计和排水设计提供科学的、合理的、有效的参考依据，避免工程隐患的出现。

3.3 应用物探技术对地下水进行监测

滑坡工程施工周期通常较长，再加上工程地质水文地质会随着时间的推移而不断发生变化。在此情况下，为了有效规避水文地质变化影响到整体滑坡工程施工，必须详细的监测水文地质实际变化情况，物探技术是最适宜的一种工艺。一般情况下，滑坡工程水文地质情况是不断变化的，其中，不仅地下水定量分界线会发生较为明显的变化，地质表层电阻率、浅水层过湿带水含量也会因受到季节与降雨量的不同而发生一定的辩护。基于此，为了避免这些因素影响到滑坡工程整体稳定性，必须详细的监测其实际变化情况。

在监测水文地质变化情况时，通常需选择多个固定监测点，定期勘察整个水文地质变化情况，然后通过对比分析，就可得出详细水文地质的变化情况，获得较为准确的勘察结果。在滑坡工程水文地质的变化过程中，随着降雨量的增加，表层电阻率会不断减少，浅水层过湿带含水率会明显提高。由此可知，在滑坡工程水文地质的变化过程中，降水是地表水最主要的来源，对地下水浅水层还存在着一定的影响。基于此，为了避免地表水下渗影响到滑坡工程的稳定性，必须制定有效的地表水排水策略。