1地球物理方法在地质灾害勘查中的应用
1.1在滑坡灾害勘查中的应用
高密度电阻率法是一种阵列勘查，以岩土电性差异为基础的电法勘探方法，研究在施加电场作用下，地下传导电流的分布范围以及规律，进而完成我们的地质目的和任务。在野外数据采集时，只需将全部电极（几十至上百根）布设于测点上，每根电极即是供电电极也是测量电极，利用程控多路电极转换开关和微机工程电测仪实施便可实现数据的自动和快速采集。极距的递增一般是以电极间距作为主要单位，每个极距以固定的装置形式逐步完成极距的数据采集，然后在增大极距向下一个极距进行数据采集。测点在断面上的分布随着隔离系数的增大和测点数逐渐减少而呈现出倒三角形的形状。
1.2在泥石流灾害勘查中的应用
目前我国泥石流灾害勘查主要 采用的地球物理方法有电阻率法、浅层地震法、声波探测法等。对泥石流灾害勘查可以分两个方面进行：一是在泥石流场地勘查工作中，需要对岩土的分布、厚度及层次、起伏形态、节理发育程度、基岩风化带以及岩和土的物理、力学性质进行深入、全面的考察，为泥石流防治工程场地勘查工程的有序进行奠定基础。二是对泥石流形成区的地质构造、基岩埋深、风化厚度等进行充分了解，另外还应该掌握泥石流堆积区中泥石流堆积物的分布、厚度及性质。
1.3在岩溶地面塌陷灾害勘查中的应用
岩溶地面塌陷灾害主要出现在具有岩溶地貌的区域，其会对上覆工程及建筑物造成巨大的破坏，严重危及人们的生命财产安全。在勘查岩溶地面塌陷灾害的过程中，主要采用地震折射法及电阻率法来勘测、分析该地区的岩溶状况。地震折射法和电阻率法可以较为准确地探知岩溶的发育状况，岩溶的层次与位置、上覆岩土的厚度以及地下水运移状况等。在掌握岩溶基本状况之后，可以采取电阻率法、微重力法或地震勘测法等来勘查岩溶的洞穴位置，以便更好地掌握岩溶范围及岩溶的地质条件，较为准确地找出易出现岩溶地面塌陷的位置。在勘查岩溶地面塌陷灾害的过程中，综合地质、物探资料综合解释推断，便可掌握岩溶的塌陷状况，为防范岩溶地面塌陷灾害提供可靠的依据。
2地质灾害勘查中地球物理方法应用实例
2.1工程地质概况
某矿区总面积15.16km2，南北长6km，东西宽3.5km，该矿区南部和北部的黄土丘陵地区煤矿采空地裂缝和采空塌陷槽，塌陷槽呈现长条形、椭圆、圆形分布，按照煤层方向逐渐延伸，有侏罗纪和第四纪地层出露，目的地层岩性由煤、炭质泥岩、泥岩、细砂岩、粉砂岩等组成，煤层倾角为64°~88°，倾向305°，走向52°~67°。该矿采空区包含断层、背斜、向斜等构造，地下水有松散岩孔隙水和碎屑岩孔隙裂隙水，松散岩孔隙水包含砂卵砾石第四纪石层含水层，水量丰富，水位埋深3m~4m，含水层厚6m~15m，严重影响采空区稳定性；碎屑岩孔隙裂隙水是粉砂层和煤层顶板砂岩，由于含水性较弱、岩层渗透性件差，几乎不影响采空区水力性能。
2.2瞬变电磁法在煤矿采空区勘查中的应用
矿采空塌陷区包括三个带，为别为弯曲带：地面以下裂隙带受到自重应力作用影响，发生变形弯曲但是没有破裂；断裂带：受到弯曲变形影响，冒落带上方岩体形成较大拉应力，周围区域产生较大剪应力，岩石整体性和稳定性较差，岩体存在大量裂隙；垮落带：煤层采空区上方岩体产生裂缝或出现坍落。一般情况下，采空区的电阻率值最高，然后是含水裂隙岩层、泥岩、砂岩、煤层、第四系覆盖层。地下煤矿采空以后，使得岩石连续性和完整性遭受破坏，周围完整岩石区域的电阻率明显低于采空区电阻率，呈现局部特高阻，地下水充填煤矿采空区以后，这个区域的电阻率逐渐下降，一旦煤矿采空区塌陷，周围填充物比较潮湿、松散，具有相对低阻或中阻的特征，基于上述特性，在煤矿采空塌陷地质灾害勘查中可应用瞬变电磁法。
根据瞬变电磁法二维反演断面图和电阻率断面图，可以得出没有采空的煤矿岩层区域电阻率呈现连续水平层状，整个分布图相对完整；煤矿下方巷道或浅部采空区的电阻率曲线呈现横向椭圆状或圆状，采空区垮落充水具有低阻性，空区垮落具有中低阻性，采空区完整没有充水位置具有特高阻性。若煤矿浅部采空区范围较大，采空区上部岩层由于变形裂隙发育，地表逐渐受到电体积效应影响，电阻率断面图上呈现从深部到地表层的中低阻或高阻半椭圆或半圆异常体，结合高密度电阻率法，基于二维反演断面图深部采空区从上逐渐向下延伸呈现中低阻或高阻的长方形异常体；利用瞬变电磁法电阻率断面图，可以得到椭圆形或圆形的中低阻或高阻异常体。
2.2.1野外勘查方法
通过收集矿区基础资料，结合煤矿采空区的地形地貌和位置条件，在采空区采用瞬变电磁法，确定合理的采空区边界，为煤矿采空区地质灾害勘查提供重要参考依据。依据瞬变电磁法电阻率断面图，煤层走向和测量剖面布设方向一致，煤层露头顶板地表投影线，利用温纳装置，电极设置距离间隔5m，物理点为100个，最大间隔系数为36，根据最小二乘法进行数据反演。瞬变电磁法电阻率断面图受到公路、高压输电线等场地影响，煤层走向和剖面斜交，瞬变电磁法的测量点距5m，供电电压24V，发射电流5.5A，2匝接收线圈20m×20m，2匝发射线圈20m×20m。
2.2.2瞬变电磁法剖面电阻率异常特征
根据瞬变电磁阀电阻率反演断面图，可以得出0m~55m深度段在0m~420m测点下方为高阻层，表现为水平分布，可推断为第四系砾石层；0m~30m深度为黄土低阻层，位于420m~590m测点下方，从东向西厚度逐渐增加。黄土层下方的圆形和椭圆形中高阻异常，可推断为煤矿采空区砾石层，厚度约25m。250m~400m测点下方，高阻异常区深度大于100m，可推断为煤矿采空区，这个推断与该区收集材料中采空区深度为110m相一致。根据该地区煤矿矿山相关调查资料，采空区边界位于260号测点位置，该位置往西没有采空区，中阻异常体主要位于100m~240m测点下方约100m位置，可推断为前煤矿采空区，深度约100m。在200m测点位置进行钻孔验证，112m位置为采空区，106m~112m为煤层，46m~106m为夹薄层细砂岩，0m~46m为第四系砾石层，与瞬变电磁法剖面电阻率异常特征解释一致，且电阻率异常解释资料可以全面、清晰地反映出煤矿采空区位置，完全达到了煤矿采空区地质灾害勘查的要求和目的。
3结语
地球物理方法是地质灾害勘查的重要方法之一，在地质灾害的监测和防治过程中，发挥着举足轻重的作用，有助于保护生态环境安全。由于地球物理方法具有透视性、成本低、效率高、装备轻等特点，已经被广泛应用在地质灾害勘查工作中，并且取得了明显的成效。
参考文献
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