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综合勘探方法在地面塌陷勘察中的应用分析
地面塌陷是指地表的岩体和土体在自然或者是人为因素的影响下,从出现裂缝,进而导致陷落,形成地面塌陷坑的一种动力地质现象。在人类活动比较频繁的区域,发生地面塌陷问题,就会造成严重的地址灾害,对相应地区的居民生命以及财产形成很大的威胁[1]。地面塌陷问题存在很强的突发性特点,因此,如何提升地面塌陷预测能力,勘察地面塌陷的影响范围以及破坏强度,对保障居民生命以及财产安全有着重要的意义。
1 关于地面塌陷问题的分析
地面塌陷通常发生的都比较突然,在塌陷的瞬间,地面会迅速地塌落形成一个塌陷坑,有着很强的突发性以及灾难性,对人民群众的生命以及财产安全造成巨大威胁。地面发生塌陷主要有两种,一种是岩溶塌陷,另一种是松散碎屑沉积层塌陷。地面发生塌陷一般都是因为受到工程活动等人为因素的影响。因此,关于地面塌陷,一般认为地质因素是导致塌陷的基础,而工程活动以及极端气象是造成地面塌陷的主要外部原因。极端气象问题很容易诱发地面塌陷,比如在强降雨期间,一般地面塌陷问题会在降雨10 d之后发生。工程活动所引发的地面塌陷问题,主要是因为工程施工中对水利管线造成一定的破坏,进而出现水的渗漏,导致路面下土体变形,冲刷形成相应的空洞,就会造成诱发塌陷事故。
防止塌陷事故的发生,减少因塌陷事故所造成的危害,就需要对地面塌陷问题进行有效的预测并采取相应的措施进行防治。做好地面塌陷勘察工作,可以有效预测地面塌陷问题。在进行地面塌陷勘察时,主要以钻探资料为主,但钻探资料的获取经常会受到钻探成本、施工环境以及勘察周期等因素的影响,因此,在地面塌陷的勘察中,钻探方法并不是最好的选择。通常,在地面塌陷勘察中更多采用物探技术来对地面塌陷问题进行大面积普查,然后结合钻探方法来对相应的普查结果进行验证,可以有效提升地面塌陷的调查效率,并减少一定的成本。在我国的地面塌陷勘察时间中,随着科学技术水平的不断提升,勘察工作中已经能够运用更丰富的勘探方法[2]。对于不同勘探方法的运用,需要结合工程现场情况来合理选择应用。在实际的地面塌陷勘察工作中,一般会将几种勘探方法综合应用,以达到最佳的勘察效果,更好地勘察地面塌陷情况。
2 地面塌陷勘察中常用的勘探方法
综合勘探方法在地面塌陷勘察过程中的主要应用方法有以下几种。
2.1 物探法
(1) 瞬变电磁法。随着科学技术的不断发展,地球物理勘探方法相关的勘探技术方法越来越先进,同时在地面塌陷勘察中的应用也越来越广泛。首先是瞬变电磁法,这一方法主要为时间与人工源电磁法。在应用过程中,其中导电的质体会在电磁场的激励作用中产生相应的涡旋电流,这一涡旋电流中有着瞬变的过程,会形成相应的瞬变磁场,在关断脉冲电流期间,在观测瞬变磁场时就可以发现地面下的异常地质体情况[3]。在进行地面塌陷勘探时,瞬变电磁法不冲水的情况下会呈现低电压、高电阻的异常状态,充水后会呈现高电压、高电阻的异常状态。因此,通过瞬变电磁法就能够顺利勘察并识别出塌陷位置。但采用这一方法,无法对塌陷变形进行有效测量。
(2) 地质雷达法。除了瞬变电磁法,对塌陷区域的勘察还可以采用地质雷达法。地质雷达会通过向地下发射高频电磁脉冲,然后对相应的反射波的波形、振幅以及时间变化情况进行分析,就可以探测获得地面下相关塌陷区域的位置、结构、形态以及深度,探测效率很高,且探测结果能够直观体现出来。在实际的塌陷勘察中,地质雷达可以有效识别塌陷区,但对地面塌陷程度无法进行有效的测量。
(3) 电磁波CT法。电磁波CT方法主要是对所探测物理进行逐层的剖析然后成相应的影像。在地面塌陷勘探中,地下电磁波仪,通过两个钻孔来发射以及接收电磁波。通过这一方法,可以有效测量地下所存在空洞的分布状况与形态,并能够进行高精度的准确定位。
(4) 浅层地震法。浅层地震法主要是通过对人工激发的地震波在岩(土)层当中的传播规律的研究,来确定浅层的地质情况的一种有效勘测方法。在勘查地质灾害时,采用浅层地震法,激发地震波的方式主要通过敲击法和落锤法,如果敲击以及落锤方式无法引起地质灾害,可以采用小药量爆炸法。对于地面塌陷的浅层地震方法,主要包含透射波法、反射波法以及瑞雷波法。浅层地震法能够查找到一些隐伏空洞、岩溶以及采空,结合钻孔能够实现波速测试。
文章来源:《西部探矿工程》 网址: http://www.xbtkgc.cn/qikandaodu/2021/0215/590.html
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