物探技術(shù)的特點(diǎn)是快速、準(zhǔn)確、、經(jīng)濟(jì)，尤其是在巖溶、土洞、采空區(qū)、地面塌陷、滑坡、壩體滲透等地質(zhì)災(zāi)害勘查評(píng)價(jià)方面，有著獨(dú)特的效果。
1 物探在質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中的任務(wù)1.1預(yù)測
1.1.1充分利用區(qū)域地質(zhì)資料，研究地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)的區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造特征，初步預(yù)測并圈定進(jìn)一步開展地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查的靶區(qū)；
1.1.2在初步預(yù)測、圈定的靶區(qū)內(nèi)，分析目標(biāo)地質(zhì)體的地層物性特征和發(fā)育規(guī)律，選用合理的方法技術(shù)對(duì)目標(biāo)地質(zhì)體進(jìn)行掃面探測，了解目標(biāo)地質(zhì)體的賦存形態(tài)、規(guī)模、埋藏深度等特征，為資料解譯提供必要的剖面、平面圖件。
1.1.3結(jié)合區(qū)內(nèi)已有的鉆孔資料研究，對(duì)測區(qū)內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性作出客觀評(píng)估，并提出下一步工作部署或治理方案。
1.2.1依據(jù)地質(zhì)災(zāi)害已發(fā)區(qū)的地層物性特征和發(fā)育規(guī)律，選用物探方法和高精度的物探儀器，對(duì)災(zāi)害地質(zhì)體及其周邊地區(qū)實(shí)施探測或長期監(jiān)測，獲取真實(shí)數(shù)據(jù)；
1.2.2通過計(jì)算機(jī)的精確處理并輸出可供地質(zhì)解譯的各種圖件，分析地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的背景和條件，綜合其它地質(zhì)資料，對(duì)災(zāi)害地質(zhì)體的分布現(xiàn)狀、災(zāi)害是否還會(huì)形成、延續(xù)甚至擴(kuò)大的可能性作出迅速判斷，并提出如何控制或防治的措施；對(duì)地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生區(qū)或常發(fā)區(qū)實(shí)施定期或長期監(jiān)測。
物探是基于物理學(xué)中的力、聲、光、熱、電、磁與核變等理論為基礎(chǔ)，其方法應(yīng)用是以目標(biāo)地質(zhì)體與周圍介質(zhì)的物性差異為前提，如電性、磁性、密度、波速、溫度、放射性等，根據(jù)物性差異選擇正確的方法與技術(shù)進(jìn)行勘查，一般都可以獲得較好效果。
2.1由已知指導(dǎo)未知的原則：探工作的布置必須遵循由已知到未知、由點(diǎn)到面、由簡單到復(fù)雜的原則。應(yīng)充分利用區(qū)內(nèi)已有的各種地質(zhì)資料，合理地選取各種技術(shù)參數(shù)，建立地質(zhì)—地球物理模型，指導(dǎo)面上物探數(shù)據(jù)的正確采集，從而保證對(duì)數(shù)據(jù)處理、資料解釋以及成果推斷具有參照性和可比性。因此，布置物探工作前應(yīng)認(rèn)真收集、分析和利用區(qū)內(nèi)已有的地質(zhì)資料。
2.2綜合大信息量原則：般來說，災(zāi)害地質(zhì)體與圍巖介質(zhì)之間不同程度地存在著多種物性差異。因此，可投入多種物探方法來獲取多參數(shù)異常，從多種角度、不同的物性差異產(chǎn)生的大信息量數(shù)據(jù)來綜合分析和研究災(zāi)害地質(zhì)體的賦存特征及形成條件，在一定程度上可以避免物探異常的多解性，有助于提高物探資料解釋成果的可靠性和準(zhǔn)確率。
2.3優(yōu)化組合原則：一般在已知地質(zhì)資料的地段(點(diǎn))，根據(jù)不同的物性差異，選用不同的物探方法開展試驗(yàn)，然后將各自的試驗(yàn)成果進(jìn)行對(duì)比分析，以能夠查明問題為標(biāo)準(zhǔn)，以節(jié)約資金為原則，合理地選定有效的物探方法進(jìn)行優(yōu)化組合，這是保證勘查效果、提高經(jīng)濟(jì)效益的重要途徑。
3 常用的物探方法
3.1 電法：以自然界的巖(土)層由于其種類、成分、結(jié)構(gòu)、溫度和濕度等不同，而具有不同的電性差異為前提，通過獲取的電參數(shù)來解決相關(guān)地質(zhì)問題。該方法由于裝置的變換可以導(dǎo)出多種解決不同地質(zhì)問題的方法。目前，地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中使用較多的是電測深法和在其基礎(chǔ)上利用多路電極轉(zhuǎn)換器來實(shí)現(xiàn)對(duì)供電與測量電極自動(dòng)轉(zhuǎn)換的高密度測量系統(tǒng)，它們?cè)趲r溶、土洞、塌陷、滑坡、堤壩滲漏等地質(zhì)災(zāi)害勘查中發(fā)揮了較好的作用。除反映災(zāi)害地質(zhì)體與周圍介質(zhì)的電性差異外，往往由于溶洞或斷裂破碎帶充水(泥)而引起了低阻變異，在電測深曲線和斷面圖上均呈現(xiàn)電阻率曲線扭曲和梯度變化，這些信息很容易被人們捕捉，它是勘查巖溶、土洞、塌陷和滑坡的主要異常標(biāo)志；尤其是高密度測量系統(tǒng)，其分辨率和效果均優(yōu)于其他方法，它具有較好的分層和探測細(xì)小目標(biāo)的能力，非常適合于堤防隱患探測和淺部巖溶、采空區(qū)、塌陷、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害探測。
3.2 淺層地震
淺層地震是研究人工激發(fā)的地震波在巖(土)層中傳播的規(guī)律來解決淺層地質(zhì)問題的方法。在地質(zhì)災(zāi)害勘查中，地震波的激發(fā)方式一般為敲擊法或落錘法，當(dāng)敲擊或落錘能量弱時(shí)，在確認(rèn)不引起或不誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害時(shí)可考慮采用小藥量爆炸法。
3.2.1 折射波法
折射波法在地質(zhì)災(zāi)害勘查中，常用于研究地下不同介質(zhì)的分界面(如覆蓋層的厚度、目標(biāo)界面的埋藏深度、展布形態(tài))、斷層位置等，是一種直接有效的方法。
3.2.2 橫波反射法
橫波又稱剪切波，其傳播速度與介質(zhì)所能承受的剪切力以及各種彈性參數(shù)密切相關(guān)，在淺層勘查中它具有較高的分辨率和精確度。因此，利用橫波反射技術(shù)來探測地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)區(qū)的地下構(gòu)造和地層界面，劃分巖土性質(zhì)，判斷地基是否存在砂土液化，預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害事故的發(fā)生，能取得較好的效果。
橫波的速度值與地層的松散固結(jié)程度、承載力、切變模量等緊密相關(guān)，它更能反映覆蓋層在地下水潛蝕作用下原狀結(jié)構(gòu)被破壞的特征。因此，橫波波場異常又是判斷潛在巖溶塌陷危險(xiǎn)區(qū)的重要標(biāo)志。
3.2.3 瑞雷波法
瑞雷波是一種沿自由表面?zhèn)鞑サ恼駝?dòng)波，它的傳播速度與介質(zhì)密度有關(guān)，所能達(dá)到的有效勘查深度與振動(dòng)波長、頻率有關(guān)。通過測量不同頻率成份瑞雷波的傳播速度就可以確定一定深度范圍內(nèi)的地層結(jié)構(gòu)情況，這是因?yàn)閭鞑ニ俣鹊淖兓从沉苏駝?dòng)波經(jīng)過一定范圍內(nèi)介質(zhì)密度的變化情況，而振動(dòng)頻率可以確定探測目標(biāo)物的深度。
淺部巖溶發(fā)育帶、破碎帶、裂隙帶、采空區(qū)、地基松軟層以及滑坡軟弱層等，由于其與周圍介質(zhì)的密度不同，瑞雷波的傳播速度有著明顯的差異，利用這一特征，我們可以較容易識(shí)別這些災(zāi)害性的波速異常。
3.2.4 地脈動(dòng)測試
在許多自然強(qiáng)烈地震的宏觀調(diào)查中，可以發(fā)現(xiàn)大量的震害現(xiàn)象與場地運(yùn)動(dòng)特征有著密切的關(guān)系。地震時(shí)，當(dāng)建筑物的自振周期與地基的卓越周期相同或相近時(shí)，兩者就會(huì)產(chǎn)生共振或類共振現(xiàn)象，從而大大增加了振動(dòng)幅值和時(shí)間，致使建筑物被徹底破壞。應(yīng)用專門儀器測量地面振動(dòng)，將所得記錄進(jìn)行頻譜分析，確定地基的卓越周期，為正確設(shè)計(jì)和防止由于地基與工程建筑物的共振而引起的震害提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
3.3 地質(zhì)雷達(dá)探測
地質(zhì)雷達(dá)是應(yīng)用脈沖電磁波來探測隱蔽介質(zhì)分布和目標(biāo)物。當(dāng)儀器向地下發(fā)射高頻寬頻帶脈沖電磁波時(shí)，其波形將隨通過介質(zhì)的介電特性及幾何形態(tài)而變化，根據(jù)接收到反射波的旅行時(shí)間、頻率和振幅等參數(shù)，可以推斷介質(zhì)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和目標(biāo)物的埋藏深度及形態(tài)。
近年來，地質(zhì)雷達(dá)在地質(zhì)災(zāi)害領(lǐng)域應(yīng)用頗多，當(dāng)?shù)叵麓嬖诮殡娀蚪榇盘匦苑纸缑鏁r(shí)，只要選擇合適的采集參數(shù)，一般都會(huì)有較好效果。因其探測速度快、精度高而受到重視。在地質(zhì)災(zāi)害勘查與防治過程中主要解決以下問題：
地下巖溶、土洞、采空區(qū)、人防工程及地面塌陷地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查；山體滑坡、地裂縫、地層斷陷、軟地基等不良地質(zhì)現(xiàn)象勘查；江、河、湖、庫大壩壩體質(zhì)量無損檢測及滲漏探測；各類工程質(zhì)量隱患檢測：如隧道滲漏治理與二次襯砌注漿質(zhì)量無損檢測、軟地基處理后質(zhì)量檢測、高層建筑或地下隱蔽工程(支護(hù)體)建筑構(gòu)(物)件質(zhì)量無損檢測；地下水及污染區(qū)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查；對(duì)實(shí)施中的災(zāi)害治理工程進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)測。
3.4 瞬變電磁法
瞬變電磁法實(shí)際上是感應(yīng)類電法中的一種，它以勘查低阻良導(dǎo)體為對(duì)象，主要是觀測目標(biāo)地質(zhì)體受感應(yīng)產(chǎn)生的二次渦流訊號(hào)。一般來說，只要探測目標(biāo)與圍巖存在明顯的電性差異，通過研究區(qū)內(nèi)地下電性分布結(jié)構(gòu)，就可以圈定目標(biāo)地質(zhì)體的空間位置及幾何形態(tài)。在高阻覆蓋區(qū)具有較大的探測深度，也有較好效果。主要適用于充水?dāng)嗔哑扑閹А⑷芏?、滑脫面及水源地勘查等?nbsp;
4 結(jié)語
4.1 客觀存在的隱伏地質(zhì)體或勘查目標(biāo)所產(chǎn)生的物理信息量是大量的，綜合物探可以獲得多種物理參量和豐富的地學(xué)信息。因此，物探工作不僅可以獲得深部的地質(zhì)信息，是地質(zhì)找礦的重要手段，而且同樣可以用來探測淺層地質(zhì)現(xiàn)象。近年來，在環(huán)境與災(zāi)害地質(zhì)勘查、工程勘察、地下水資源調(diào)查、以及某些非地學(xué)領(lǐng)域(工程質(zhì)量檢測)的應(yīng)用已越來越廣泛，作用也越來越重要。
4.2 物探工作應(yīng)充分利用前人的經(jīng)驗(yàn)和成果，特別是要以地質(zhì)先驗(yàn)信息為指導(dǎo)，力保定性解釋的可靠性，千方百計(jì)地提高解釋推斷的定量化程度，才能使物探方法的應(yīng)用領(lǐng)域更為寬廣，更加受到社會(huì)各界的歡迎。
4.3 物探工作科技含量較高，而且比較容易引進(jìn)和吸收現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的最新成果。近年來，物探與電算技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，軟件固化程度高，不少方法實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)處理的人機(jī)對(duì)話和推斷解釋的野外現(xiàn)場化，大大地縮短了工作周期，真正體現(xiàn)了物探的經(jīng)濟(jì)、快速和準(zhǔn)確的特點(diǎn)。
