Question

地球物理方法的特点

Answer 1

地球物理方法尽管很多，但总体可以分为两大类，一是依据波在岩土介质中的传播特性，二是依据岩土物质的电性差异。

第一类方法包括弹性波和电磁波，弹性波包括激发能量高的人工地震波和能量很低的超声波;电磁波包括高频的雷达波和低频的瞬变电磁波。超声波和高频电磁波穿透能力差，探测深度很有限。地震和瞬变电磁穿透能力强，探测深度大。无论哪种波，其传播速度是很快的，假定波在黄土中的传播速度为250m/s，时间误差为10μs时，将会造成2.5m的距离误差。10μs是一瞬间，而2.5m的距离在工程上的意义却很重要。采用的滑动面偏离实际滑动面2.5m以上，其稳定性计算结果和滑坡推力的误差将很大，应重新评价，治理设计方案也应做相应调整。而滑坡体等岩土介质不均匀，波的传播速度也不是匀速的，对速度的估计不是很准确，计算模型作了高度概化。因此这种基于时差的地球物理探测方法，在理论上误差达数米到十多米不奇怪，这远远超出了工程勘测上所要求的精度。此外由于介质复杂，波在传播过程中产生了各种复杂的变化，外界的振动场和电磁场也会产生干扰，这导致许多测试资料难以做出合理的解译，同样的数据不同的人可能得出不同的结果。总之，这种基于波的方法，适合于大尺度的地质体的探测，如断裂、油气层、含水层等，该类方法本身不适应滑面勘测的精度要求。

电法是依据岩土物质导电特性，几乎没有干扰因素，测试参数里面也没有时间因素，因此是最简单易行的方法。电法主要有电测剖面和电测深法，二者结合起来就是高密度电法。这些方法都是通过地表探测反映地下信息，其所反映的是某一深度范围内的综合信息，电法能很好反映某一深度范围内地质体的差别，但在确定其准确位置时，与波动方法有同样的问题，即很难达到工程上所要求的精度。

由此可见，任何一种地球物理方法在工程勘测中都起辅助作用，工程地质钻探仍然是核心技术。如何将地球物理方法与工程地质钻探结合起来勘测滑动面，使前者更能发挥其作用，是我们研究的关键。

实际工程中，由于钻探工艺不成熟，钻孔中识别滑面也很困难。而目前对钻孔的利用率较低，许多滑坡勘察的主要花费是钻探，但钻孔只用来取岩心，孔内测试很少做。基于岩心鉴定，结合钻孔测试以探寻滑带位置，通过多种手段确定滑带，相互验证，对滑坡勘察有重要意义。

黄土滑坡的滑动面主要反映在土体结构的改变，其物质成分变化不大。针对这一特点，我们对传统的电阻率法进行了适当改进，使之能在探槽和钻孔中探测各层土体的电阻值，以期根据土的电阻率异常差异特征来确定黄土滑坡滑面位置。