地下水與滑坡地質災害
① 地下水與斜坡穩定性
滑坡是一種典型的地質災害，它的發生除了地質地貌上的原因，還與地下水存在十分密切的關系。鬆散堆積物滑坡、岩體滑坡和路基邊坡的破壞，往往是由於地下水徑流條件或滑動面含水條件異常變化，使斜坡的抗滑力無法與滑動力平衡而失穩。例如，位於三峽庫區的宜昌市秭歸縣的千將坪村位於一個古滑坡體上，2003年7月13日零時20分發生滑坡，造成24人死亡，1100多人無家可歸。這次滑坡的發生與三峽水庫蓄水和前期持續降雨導致的滑坡體內地下水條件變化有密切的關系(文寶萍等，2008)。
地下水對滑坡的作用主要有3種(王旭升等，2003):①賦存在滑動帶的地下水對滑動面的潤滑、軟化作用，降低了滑動面的抗剪強度;②地下水對滑坡產生的浮力(靜水壓力)減少了滑坡體的有效自重和作用在滑動面的有效應力;③向下流動的地下水會對滑坡體產生滲透推力(動水壓力)，增加滑坡體的下滑力。如圖10.1所示，取一個理想滑坡模型來分析地下水的作用，這個滑坡體在一個斜面上無限延伸，垂直滑面的厚度為D，滑坡體土質均勻。寬度為L的滑坡體單元所對應的滑動力(平行滑面)為
圖10.1 理想滑坡示意圖及其穩定性與地下水位的關系
地下水科學概論
式中:F為滑動力;Gsinα為有效自重在平行滑動面方向的分量;G為重力;J為地下水產生的滲透力。兩者可以分別計算為
地下水科學概論
式(10.3)中G的計算考慮了地下水面以上的天然容重(γu)和地下水面以下的浮容重(γs)，而J的計算考慮滑動面方向的水力梯度即為sinα，γw是水的容重。滑動面產生的抗滑力(R)為
地下水科學概論
式中:C為滑動面的有效黏聚力;為滑動面的有效摩擦角。滑坡的穩定性系數(K)為
地下水科學概論
將式(10.4)和式(10.1)代入式(10.5)，求得穩定性系數(K)為
地下水科學概論
這種理想滑坡模型的穩定性系數隨地下水位的變化過程而變化(圖10.1)。當滑坡體完全乾燥時，滑動面的抗剪強度參數C和較大，可以達到一個最大的穩定性系數(Kd)。隨著滑坡浸水，滑動面的抗剪強度參數將減小，即使地下水位很低，其穩定性系數也將顯著降低到Ku。地下水位越高，滑坡的穩定性系數越低，當地下水位上升到滑坡地表時穩定性系數降低到最小值(Kf)。但是，如果滑坡完全淹沒於靜水中，將不再有地下水的滲透力，滑坡穩定性系數又可以恢復到較高的數值(Ks)。這一結果只是理想滑坡模型的理論結果，說明地下水對滑坡穩定性具有關鍵作用。實際滑坡穩定性變化與地下水狀態變化之間的關系要更加復雜。
因此，地下水位的抬升一般會加大滑坡失穩的風險。地下水位在雨季容易受到大氣降水入滲補給而抬升，在少雨季節則受蒸發和排泄作用而下降，這種地下水位的波動也導致斜坡的穩定性發生季節性的變化。地下水位的抬升過程往往是滯後於降水過程的，這意味著斜坡的失穩往往發生在強降水若干小時甚至若干天之後。有時，一次低強度的降水過程也可能導致滑坡，因為前幾次暴雨已經使地下水位抬升到了靠近臨界態的位置。地下水還可以在降水和地表水位聯合波動的情況下發生抬升和下降的運動，並引起滑坡穩定性的變化。圖10.2給出了三峽庫區黃蠟石滑坡群石榴樹包滑坡穩定性動態的一個研究結果，從中可以看出，滑坡穩定性系數降低到最小值的時間滯後於強降水發生時間10～20天。
圖10.2 三峽庫區石榴樹包滑坡穩定性變化和地下水動態(據常宏等，2004)
滑坡的防治應該重視地下水的作用。為了防止地下水位抬升引起的斜坡失穩，加強地下水的排泄是關鍵措施。路基邊坡都必須布置一定數量的橫向排水管，使滲入邊坡岩土體內的水能夠較快地排出。對滑坡的監測不僅僅限於滑坡體的形變，鑽孔地下水位也可以提供重要的預警信息。
② 防禦泥石流和滑坡這類地質災害的主要措施是什麼
防禦來泥石流的主要措施—源—
1、選擇良好的居住地，建造抗災度高的房子；
2、做一些預防泥石流的工程設施，例如護坡、擋牆、順壩、丁壩等工程、排泄溝、導流堤、急流槽、渡槽、攔砂壩、儲淤場、截流工程等；
3、植樹造林，主要方法是封山育林，停耕還林，固結表土，保持水土，降低泥石流發生幾率與規模。
防禦滑坡的主要措施——
1、排水：應設置排水溝以防止地面水浸入滑坡地段，必要時尚應採取防滲措施。在地下水影響較大的情況下，應根據地質條件，設置地下排水工程；
2、支擋：根據滑坡推力的大小、方向及作用點，可選用重力式抗滑擋牆、阻滑樁及其他抗滑結構。抗滑擋牆的基底及阻滑樁的樁端應埋置於滑動面以下的穩定土(岩)層中。必要時，應驗算牆頂以上的土(岩)體從牆頂滑出的可能性；
3、卸載：在保證卸載區上方及兩側岩土穩定的情況下，可在滑體主動區卸載，但不得在滑體被動區卸載；
4、反壓：在滑體的阻滑區段增加豎向荷載以提高滑體的阻滑安全系數。
③ 地質作用有哪些，地質災害有哪些，泥石流，滑坡
地質作用主要分為構造運動、岩漿活動、地震作用、變質作用、風化作用、斜坡重力作用、剝蝕作用、搬運作用、沉積作用和固結成岩作用等。
地質災害主要有崩塌、滑坡、泥石流、地裂縫、水土流失、土地沙漠化及沼澤化、土壤鹽鹼化，以及地震、火山、地熱害等。
泥石流是山區常見的一種自然地質災害,大都形成於溝谷和坡地,由於暴雨或冰湖、水庫等潰決而在溝谷或坡面產生的一種攜帶有大量泥砂、石塊等固體物質的特殊洪流,是一種危害性極強的地質災害.泥石流災害具有突然爆發、歷時短暫和破壞力強大的特點,是各種自然因素和人類工程活動因素共同作用的產物.
泥石流的形成條件
泥石流的形成通常需要具備以下三個條件：有物源條件、水源條件和特定的地貌條件
1、物源條件：系指物源區固體鬆散物的分布、類型、儲備量以及補給距離等,能提供大量的固體鬆散物.固體鬆散物的來源決定於地層岩性、風化作用和氣候條件等因素.
圖1-3 泥石流示意圖
物源條件主要受地質構造和岩性、新構造運動、不良物理地質作用、人類工程活動等因素的制約.在斷裂強烈發育帶,岩石破碎,易風化而處於不穩定狀態,從而為泥石流提供了豐富的固體物質；岩石性質不僅決定著岩體破壞的難易和方式,而且還決定所形成泥石流的性質.
2、地形地貌條件：地形地貌條件是形成泥石流的內因和必要條件,它制約著泥石流的形成和運動,影響著泥石流的規模和特性.在泥石流的形成條件中,地形地貌條件是相對穩定的,其變化是緩慢的,同時在泥石流的活動過程中,也被再塑造.
地形地貌對泥石流的發生和發展主要具有兩個方面的作用：首先是通過溝床的地勢條件為泥石流提供位能,賦予泥石流一定的侵蝕、搬運和堆積的能量；同時在坡地或溝槽的一定演變階段內,提供足夠數量的水體和土體.溝谷的流域面積、溝床縱坡降、流域內山坡平均坡度、溝谷形態以及植被覆蓋情況等都對泥石流的形成和發展具有重要的作用,泥石流的發生、發展和分布無不受到山地地貌特徵的影響.
泥石流活動的過程形成—運移—堆積就是地表一次破壞和塑造過程：平面呈一不對稱的啞鈴形成區和堆積區的形態極不穩定；形成區由條帶狀向樹枝狀發展；流通區在發展過程中相對穩定；堆積區由於流域內來沙量的增長而不斷擴展,進逼下游大河變形,導致河流改道.
3、水源條件：水不僅是泥石流的組成部分,同時也是固體物質的搬運介質.降雨歷程、降雨量以及降雨強度等對泥石流形成具有明顯的影響.
可能誘發泥石流的人類工程經濟活動
由於工農業生產的發展,人類對自然資源的開發程度和規模也在不斷發展.當人類活動違反自然規律時,必然引起大自然的報復,有些泥石流的發生就是由於人類不合理的開發而造成的.近年來,因為人為因素誘發的泥石流數量正在不斷增加.可能誘發泥石流的人類工程經濟活動主要有以下幾個方面：
1、不合理開挖：修建鐵路、公里、水渠以及其他工程建築的不合理開挖.有些泥石流就是在修建公路、水渠、鐵路以及其他建築活動時破壞了山坡表層而形成的.如香港多年來修建了許多大型工程和地面建築,幾乎每個工程都要劈山填海或填溝方可獲得合適的建築場地.1972年一次暴雨,使正在施工的挖掘工程現場120人死於滑坡造成的泥石流.
2、不合理的棄土、棄渣、採石：不合理的棄土、棄渣及採石等形成的泥石流事例很多.如四川冕寧縣瀘沽鐵礦漢羅溝,因不合理堆放棄土礦渣,1972年一場大雨暴發了礦山泥石流,沖出鬆散固體物質約10萬立方米,淤埋成昆鐵路300米和喜（德）——西（昌）公路250米,中斷行車,給交通運輸帶來嚴重損失.
3、濫伐亂墾：濫伐亂墾會使植被消失、山坡失去保護、土體疏鬆、沖溝發育,大大加重水土流失,進而山坡穩定性破壞,滑坡、崩塌等不良地質現象發育,結果就很容易產生泥石流.如甘川公路石坳子溝山上大耳頭,原是森林區,因毀林開荒,1976年發生泥石流毀壞下游的村莊、公路,造成人民生命財產的嚴重損失.當地群眾說：「山上開畝荒,山下沖個光」.
滑坡是斜坡岩土體在重力和水,以及其他外營力的作用下,沿某一薄弱結構面產生剪切破壞的一種不良地質現象,是自然作用或與人類活動等因素綜合作用的產物（圖1-2）.自然界中,無論是天然斜坡還是人工斜坡都不是固定不變的,在不同因素的作用下,斜坡一直處於不斷地發展和變化之中.
滑坡的形成與氣象水文、地層岩性、地質構造、地形地貌、外營力改造和人類工程活動等因素密切相關.鬆散土體和高陡的斜坡是形成滑坡的內因,河流沖刷及淘蝕是產生滑坡的外因,人類工程活動和降雨是發生滑坡的主要誘發因素.
1、地層岩性：岩、土體是產生滑坡的物質基礎.通常,各類岩、土都有可能構成滑坡體,其中結構松軟,抗剪強度和抗風化能力較低,在水的作用下其性質易發生變化的岩、土,如鬆散覆蓋層、黃土、紅粘土、頁岩、泥岩、煤系地層、凝灰岩、片岩、板岩、千枚岩等及軟硬相間的岩層所構成的斜坡易發生滑坡.
2、地質構造：斜坡岩、土只有被各種構造面切割分離成不連續狀態時,才可能具備向下滑動的條件.同時,構造面又為降雨等進入斜坡提供了通道.故各種節理、裂隙、層理面、岩性界面、斷層發育的斜坡,特別是當平行和垂直斜坡的陡傾構造面及順坡緩傾的構造面發育時,最易發生滑坡.
3、地形地貌：只有處於一定地貌部位、具備一定坡度的斜坡才可能發生滑坡.一般江、河、湖（水庫）、海、溝的岸坡,前緣開闊的山坡、鐵路、公路和工程建築物邊坡等都是易發生滑坡的地貌部位.坡度大於10度、小於45度、下陡中緩上陡、上部成環狀的坡形是產生滑坡的有利地形.
4、水文地質作用：各種軟弱層、強風化帶因組成物質中粘土成分多,容易阻隔、匯聚地下水,如果上坡上方或側方有豐富的地下水補給,則這些軟弱層或風化帶就可能成為滑動帶而誘發滑坡.
地下水在滑坡的形成和發展中的主要作為表現為：
地下水進入滑坡體增加了滑體的重量,滑帶土在地下水的浸潤下抗剪強度降低；地下水位上升產生的靜水壓力對上覆不透水層產生浮托力,降低了有效正壓力和摩擦阻力；地下水與周圍岩體長期作用改變岩土的性質和強度,從而引發滑坡；地下水運動產生的動水壓力對滑坡的形成和發展起促進作用.
5、人為工程活動影響
不合理人為工程活動,如人工開挖斜坡前緣開挖坡腳或後緣堆載,改變了斜坡的外形和應力狀態,增大了滑體的下滑力,減小了斜坡的支撐力,從而引發滑坡.農田灌溉、水渠和水池漫溢和漏水、廢水排放等加劇滑坡的可能性.
可能誘發滑坡的人類工程經濟活動
違反自然規律,破壞斜坡穩定條件的人類活動都會誘發滑坡.例如：
1、開挖坡腳：修建公路、鐵路、依山建房、建廠等工程,常常因使坡體下部失去支撐而發生下滑.例如,我國西南、西北的一些鐵路、公路,因修建時大力爆破、強行開挖,事後,陸陸續續地在邊坡上發生了滑坡,給道路施工、運營帶來危害.
2、蓄水、排水：水渠和水池的漫溢和漏水、工業生產用水和廢水的排放、農業灌溉等,均使水流滲入坡體,加大孔隙水壓力,軟化土石,增大坡體容重,從而促進或誘發滑坡的發生.水庫的水位上下急劇變動,加大了坡體的動水壓力,也可誘發滑坡發生.
3、堆填載入：在斜坡上大量興建樓房、修建重型工廠、大量堆填土石、礦渣等,使斜坡支撐不了過大的重量,失去平衡而沿軟弱面下滑.尤其是礦廠廢渣的不合理堆棄,常常觸發滑坡的發生.
此外,劈山開礦的爆破作用,可使斜坡的岩土體受振動而破碎,產生滑坡,在山坡上亂砍濫伐,使坡體失去保護,便有利於雨水等水體的入滲從而誘發滑坡；等等.如果上述的人類作用與不利的自然作用互相結合,則就更容易促進滑坡的發生.
④ 怎麼判斷滑坡地質災害.從哪些方面考慮其特徵
識別滑坡
掌握滑坡的基本特徵
1、必須有一定的滑坡邊界和滑坡床（ 即滑動面、帶） 以下的岩土體."
2、 必須要改變原有山體斜坡（ 或邊坡） 的地形地貌,形成獨特的「 滑坡地貌」."
3、 必須要破壞組成山體斜坡的岩土體的構造及其原始水文地質條件.形成有別於"
4、其外圍坡體內部的岩土體結構和構造,並改變地下水的滲流通道和排泄條件.
識別滑坡的標志
1、地形地物"
在山體斜坡地帶,滑坡區常形成圈椅狀地形和槽谷狀地形,或造成斜坡上出現異常
的台坎及斜坡坡腳「 侵佔」 河床、耕地、房屋場地、道路邊緣等現象.
在滑坡體上,常有鼻狀凸丘或多級平台.平台的高程和特徵與外圍河流階地不同.
在滑坡體外兩側,常形成溝谷,常有雙溝同源現象.可見到線形地物（ 如道路、耕
地邊界等） 被錯斷位移的現象.
在滑坡體上,常有積水窪地、地面裂縫、「 醉漢林」、「 馬刀樹」 和房屋開裂、傾斜、
沉陷、隆起、冒水等現象.
2、岩土體結構構造"
滑坡體范圍內的岩土體常有擾亂、松動、擠壓揉皺、受水浸潤、擦痕等現象.基岩
的層位、產狀和斷層特徵與外圍不一致,常見有被泥土、石屑充填或未被充填的張性裂
縫,張扭性裂縫（ 兩側邊緣） 及壓性裂縫.土體趨向鬆散,其層序正常或倒置,傾向異
常,普遍出現小型坍滑現象.
3、 水文地質"
滑坡區內含水層的原有狀況（ 含水層位、水位、泉水流量等） 常被破壞,致使滑坡
體特別是滑坡群成為復雜的水文地質綜合體.在具有隔水作用的滑動面（ 帶） 的前緣
（ 出露點） 常有成排、成群的泉水溢出.在滑體後緣的斷壁上,常有泉水出露或滲水現
象.有時,在滑坡體兩側或前緣,會形成特殊的「 泥球」 現象.
4、 滑坡邊界及滑坡床"
滑坡後緣斷壁上帶有順層擦痕.滑坡前緣土體常被擠出或呈舌狀凸起,常伴有揉
皺、褶曲或斷裂（ 非構造） 現象 在滑動的岩土體周邊兩側,常有溝或裂面（ 或張扭性"
羽狀裂縫帶）,甚至線狀地物被剪斷等現象.
滑坡床常具塑性變形帶.帶內多由粘粒物質或粘粒夾磨光角礫組成.滑動面一般很
光滑.其上擦痕方向與滑動方向一致.應注意滑坡擦痕的這種單層性特徵（ 即只有表面
一層才具有）,據此可與構造成因的疊成性擦痕相區別.
上述的滑坡外貌及其內部結構構造標志應是滑坡作用的統一產物.其外貌常可反映
實質.然而,經過長期的剝蝕破壞後,滑坡外貌特徵常遭到改變乃至消失.有時還伴有
其它成因的假象,給調查研究工作造成了困難.
⑤ 討論崩塌，泥石流，滑坡三種地質災害的形成條件和整治措施有何不同
一、崩塌
（一）崩塌定義
高陡斜坡（含人工邊坡）上的岩土體完全脫離母體後，以滾動、跳動、墜落等為主的移動現象與過程，稱為崩塌。危岩體是正在開裂變形，並可能發生崩滑的危險山體（圖1-1）。
該類災害具有下落速度快、發生突然，垂直位移大於水平位移的特點。崩塌對斜坡底部的房屋、道路及其它建築物危害很大，極易造成人員傷亡事故。
（二）崩塌分類
按崩塌體的物質組成分為兩大類：一是產生在土體中的，稱為土崩。二是產生在岩體中的，稱為岩崩。當其岩崩的規模巨大，涉及到山體者，又俗稱山崩。當其崩塌產生在 圖1-1 崩塌示意圖
河流、湖泊或海岸上時，稱為岸崩。
按照崩塌體的規模、范圍、大小可以分為剝落、墜石和崩落等類型。剝落的塊度較小，塊度大於0.5米者佔25%以下，產生剝落的岩石山坡一般在30—40度；墜石的塊度較大，塊度大於0.5米者佔50—70%，山坡角在30—40度范圍內；崩落的塊度更大，塊度大於0.5米者佔75%以上，山坡角多大於40度。
（三）崩塌的形成條件
岩土類型、地質構造、地形地貌三個條件，又統稱地質條件，它是形成崩塌的基本條件。
1、岩土類型：一般而言，各類岩、土都可以形成崩塌，但不同類型，所形成崩塌的規模大小不同。通常，岩性堅硬的各類岩漿岩、變質岩及沉積岩類的碳酸鹽岩、石英砂岩、砂礫岩、初具成岩性的石質黃土、結構密實的黃土等形成規模較大的崩塌；頁岩、泥灰岩等互層岩石及鬆散土層等往往以小型墜落和剝落為主。
2、地質構造：各種構造面，如節理、裂隙面、岩層界面、斷層等，對坡體的切割、分離，為崩塌的形成提供脫離母體（山體）的邊界條件。坡體中裂隙越發育，越易產生崩塌，與坡體延伸方向近於平行的陡傾構造面，最有利於崩塌的形成。
3、地形地貌：江、河、湖（水庫）、溝的岸坡及各種山坡、鐵路、公路邊坡、工程建築物邊坡及其各類人工邊坡都是有利崩塌產生的地貌部位，坡度大於45度的高陡斜坡、孤立山嘴或凹形陡坡均為崩塌形成的有利地形。
能夠誘發崩塌的外界因素很多，主要有：
1、地震：地震引起坡體晃動，破壞坡體平衡，從而誘發崩塌。一般烈度大於7度以上的地震都會誘發大量崩塌。
2、融雪、降雨：特別是大雨、暴雨和長時間的連續降雨，使地表水滲入坡體，軟化岩、土及其中軟弱面，產生孔隙水壓力等，從而誘發崩塌。
3、地表水的沖刷、浸泡：河流等地表水體不斷地沖刷坡腳或浸泡坡腳、削弱坡體支撐或軟化岩、土，降低坡體強度，也能誘發崩塌。
（四）可能誘發崩塌的人類工程經濟活動
在形成崩塌的基本條件具備之後，誘發因素就顯得重要了。誘發因素作用的時間和強度都與崩塌有關。能夠誘發崩塌的外界因素很多，其中人類工程活動及人類經濟（生產）活動是誘發崩塌的一個重要原因。
1、採掘礦產資料：我國在採掘礦產資源活動過程中出現崩塌的例子很多。有露天采礦場邊坡崩塌，也有地下采礦形成采空區引起地表崩塌的。較常見的如煤礦、鐵礦、磷礦、石膏礦、粘土礦等。
2、道路工程開挖邊坡：修築鐵路、公路時，開挖邊坡切割了外傾的或緩傾的軟弱地層，加之大爆破對邊坡強烈震動，有時削坡過陡都可以引起崩塌。此類實例較多。
3、水庫蓄水與渠道滲漏：這里，主要是水浸潤和軟化作用，以及水在岩體（土體）中的靜水壓力、動水壓力，可能導致崩塌發生。
4、堆（棄）渣填土：載入、不適當的堆碴、棄碴、填土，如果處於可能生產崩塌的地段，等於給可能的崩塌體增加了荷載，從而可能而誘發崩塌。
5、強烈的機械震動。如火車機車行進中的震動，工廠鍛軋機械震動均可起誘發作用。
二、滑坡
（一）滑坡定義
圖1-2 滑坡示意圖
滑坡是斜坡岩土體在重力和水，以及其他外營力的作用下，沿某一薄弱結構面產生剪切破壞的一種不良地質現象，是自然作用或與人類活動等因素綜合作用的產物（圖1-2）。自然界中，無論是天然斜坡還是人工斜坡都不是固定不變的，在不同因素的作用下，斜坡一直處於不斷地發展和變化之中。
（二）滑坡的形成條件
滑坡的形成與氣象水文、地層岩性、地質構造、地形地貌、外營力改造和人類工程活動等因素密切相關。鬆散土體和高陡的斜坡是形成滑坡的內因，河流沖刷及淘蝕是產生滑坡的外因，人類工程活動和降雨是發生滑坡的主要誘發因素。
1、地層岩性：岩、土體是產生滑坡的物質基礎。通常，各類岩、土都有可能構成滑坡體，其中結構松軟，抗剪強度和抗風化能力較低，在水的作用下其性質易發生變化的岩、土，如鬆散覆蓋層、黃土、紅粘土、頁岩、泥岩、煤系地層、凝灰岩、片岩、板岩、千枚岩等及軟硬相間的岩層所構成的斜坡易發生滑坡。
2、地質構造：斜坡岩、土只有被各種構造面切割分離成不連續狀態時，才可能具備向下滑動的條件。同時，構造面又為降雨等進入斜坡提供了通道。故各種節理、裂隙、層理面、岩性界面、斷層發育的斜坡，特別是當平行和垂直斜坡的陡傾構造面及順坡緩傾的構造面發育時，最易發生滑坡。
3、地形地貌：只有處於一定地貌部位、具備一定坡度的斜坡才可能發生滑坡。一般江、河、湖（水庫）、海、溝的岸坡，前緣開闊的山坡、鐵路、公路和工程建築物邊坡等都是易發生滑坡的地貌部位。坡度大於10度、小於45度、下陡中緩上陡、上部成環狀的坡形是產生滑坡的有利地形。
4、水文地質作用：各種軟弱層、強風化帶因組成物質中粘土成分多，容易阻隔、匯聚地下水，如果上坡上方或側方有豐富的地下水補給，則這些軟弱層或風化帶就可能成為滑動帶而誘發滑坡。
地下水在滑坡的形成和發展中的主要作為表現為：
地下水進入滑坡體增加了滑體的重量，滑帶土在地下水的浸潤下抗剪強度降低；地下水位上升產生的靜水壓力對上覆不透水層產生浮托力，降低了有效正壓力和摩擦阻力；地下水與周圍岩體長期作用改變岩土的性質和強度，從而引發滑坡；地下水運動產生的動水壓力對滑坡的形成和發展起促進作用。
5、人為工程活動影響
不合理人為工程活動，如人工開挖斜坡前緣開挖坡腳或後緣堆載，改變了斜坡的外形和應力狀態，增大了滑體的下滑力，減小了斜坡的支撐力，從而引發滑坡。農田灌溉、水渠和水池漫溢和漏水、廢水排放等加劇滑坡的可能性。
（三）可能誘發滑坡的人類工程經濟活動
違反自然規律，破壞斜坡穩定條件的人類活動都會誘發滑坡。例如：
1、開挖坡腳：修建公路、鐵路、依山建房、建廠等工程，常常因使坡體下部失去支撐而發生下滑。例如，我國西南、西北的一些鐵路、公路，因修建時大力爆破、強行開挖，事後，陸陸續續地在邊坡上發生了滑坡，給道路施工、運營帶來危害。
2、蓄水、排水：水渠和水池的漫溢和漏水、工業生產用水和廢水的排放、農業灌溉等，均使水流滲入坡體，加大孔隙水壓力，軟化土石，增大坡體容重，從而促進或誘發滑坡的發生。水庫的水位上下急劇變動，加大了坡體的動水壓力，也可誘發滑坡發生。
3、堆填載入：在斜坡上大量興建樓房、修建重型工廠、大量堆填土石、礦渣等，使斜坡支撐不了過大的重量，失去平衡而沿軟弱面下滑。尤其是礦廠廢渣的不合理堆棄，常常觸發滑坡的發生。
此外，劈山開礦的爆破作用，可使斜坡的岩土體受振動而破碎，產生滑坡，在山坡上亂砍濫伐，使坡體失去保護，便有利於雨水等水體的入滲從而誘發滑坡；等等。如果上述的人類作用與不利的自然作用互相結合，則就更容易促進滑坡的發生。
三、泥石流
（一）泥石流定義
泥石流是山區常見的一種自然地質災害，大都形成於溝谷和坡地，由於暴雨或冰湖、水庫等潰決而在溝谷或坡面產生的一種攜帶有大量泥砂、石塊等固體物質的特殊洪流，是一種危害性極強的地質災害。泥石流災害具有突然爆發、歷時短暫和破壞力強大的特點，是各種自然因素和人類工程活動因素共同作用的產物。
（二）泥石流的形成條件
泥石流的形成通常需要具備以下三個條件：有物源條件、水源條件和特定的地貌條件（圖1-3）。
1、物源條件：系指物源區固體鬆散物的分布、類型、儲備量以及補給距離等，能提供大量的固體鬆散物。固體鬆散物的來源決定於地層岩性、風化作用和氣候條件等因素。
圖1-3 泥石流示意圖
物源條件主要受地質構造和岩性、新構造運動、不良物理地質作用、人類工程活動等因素的制約。在斷裂強烈發育帶，岩石破碎，易風化而處於不穩定狀態，從而為泥石流提供了豐富的固體物質；岩石性質不僅決定著岩體破壞的難易和方式，而且還決定所形成泥石流的性質。
2、地形地貌條件：地形地貌條件是形成泥石流的內因和必要條件，它制約著泥石流的形成和運動，影響著泥石流的規模和特性。在泥石流的形成條件中，地形地貌條件是相對穩定的，其變化是緩慢的，同時在泥石流的活動過程中，也被再塑造。
地形地貌對泥石流的發生和發展主要具有兩個方面的作用：首先是通過溝床的地勢條件為泥石流提供位能，賦予泥石流一定的侵蝕、搬運和堆積的能量；同時在坡地或溝槽的一定演變階段內，提供足夠數量的水體和土體。溝谷的流域面積、溝床縱坡降、流域內山坡平均坡度、溝谷形態以及植被覆蓋情況等都對泥石流的形成和發展具有重要的作用，泥石流的發生、發展和分布無不受到山地地貌特徵的影響。
泥石流活動的過程形成—運移—堆積就是地表一次破壞和塑造過程：平面呈一不對稱的啞鈴形成區和堆積區的形態極不穩定；形成區由條帶狀向樹枝狀發展；流通區在發展過程中相對穩定；堆積區由於流域內來沙量的增長而不斷擴展，進逼下游大河變形，導致河流改道。
3、水源條件：水不僅是泥石流的組成部分，同時也是固體物質的搬運介質。降雨歷程、降雨量以及降雨強度等對泥石流形成具有明顯的影響。
（三）可能誘發泥石流的人類工程經濟活動
由於工農業生產的發展，人類對自然資源的開發程度和規模也在不斷發展。當人類活動違反自然規律時，必然引起大自然的報復，有些泥石流的發生就是由於人類不合理的開發而造成的。近年來，因為人為因素誘發的泥石流數量正在不斷增加。可能誘發泥石流的人類工程經濟活動主要有以下幾個方面：
1、不合理開挖：修建鐵路、公里、水渠以及其他工程建築的不合理開挖。有些泥石流就是在修建公路、水渠、鐵路以及其他建築活動時破壞了山坡表層而形成的。如香港多年來修建了許多大型工程和地面建築，幾乎每個工程都要劈山填海或填溝方可獲得合適的建築場地。1972年一次暴雨，使正在施工的挖掘工程現場120人死於滑坡造成的泥石流。
2、不合理的棄土、棄渣、採石：不合理的棄土、棄渣及採石等形成的泥石流事例很多。如四川冕寧縣瀘沽鐵礦漢羅溝，因不合理堆放棄土礦渣，1972年一場大雨暴發了礦山泥石流，沖出鬆散固體物質約10萬立方米，淤埋成昆鐵路300米和喜（德）——西（昌）公路250米，中斷行車，給交通運輸帶來嚴重損失。
3、濫伐亂墾：濫伐亂墾會使植被消失、山坡失去保護、土體疏鬆、沖溝發育，大大加重水土流失，進而山坡穩定性破壞，滑坡、崩塌等不良地質現象發育，結果就很容易產生泥石流。如甘川公路石坳子溝山上大耳頭，原是森林區，因毀林開荒，1976年發生泥石流毀壞下游的村莊、公路，造成人民生命財產的嚴重損失。當地群眾說：「山上開畝荒，山下沖個光」。
⑥ 怎麼判斷滑坡地質災害。從哪些方面考慮其特徵
識別滑坡
掌握滑坡的基本特徵
1、必須有一定的滑坡邊界和滑坡床（ 即滑動面、帶） 以下的岩土體。"
2、 必須要改變原有山體斜坡（ 或邊坡） 的地形地貌， 形成獨特的「 滑坡地貌」。"
3、 必須要破壞組成山體斜坡的岩土體的構造及其原始水文地質條件。形成有別於"
4、其外圍坡體內部的岩土體結構和構造， 並改變地下水的滲流通道和排泄條件。
識別滑坡的標志
1、地形地物"
在山體斜坡地帶， 滑坡區常形成圈椅狀地形和槽谷狀地形， 或造成斜坡上出現異常
的台坎及斜坡坡腳「 侵佔」 河床、耕地、房屋場地、道路邊緣等現象。
在滑坡體上， 常有鼻狀凸丘或多級平台。平台的高程和特徵與外圍河流階地不同。
在滑坡體外兩側， 常形成溝谷， 常有雙溝同源現象。可見到線形地物（ 如道路、耕
地邊界等） 被錯斷位移的現象。
在滑坡體上， 常有積水窪地、地面裂縫、「 醉漢林」、「 馬刀樹」 和房屋開裂、傾斜、
沉陷、隆起、冒水等現象。
2、岩土體結構構造"
滑坡體范圍內的岩土體常有擾亂、松動、擠壓揉皺、受水浸潤、擦痕等現象。基岩
的層位、產狀和斷層特徵與外圍不一致， 常見有被泥土、石屑充填或未被充填的張性裂
縫， 張扭性裂縫（ 兩側邊緣） 及壓性裂縫。土體趨向鬆散， 其層序正常或倒置， 傾向異
常， 普遍出現小型坍滑現象。
3、 水文地質"
滑坡區內含水層的原有狀況（ 含水層位、水位、泉水流量等） 常被破壞， 致使滑坡
體特別是滑坡群成為復雜的水文地質綜合體。在具有隔水作用的滑動面（ 帶） 的前緣
（ 出露點） 常有成排、成群的泉水溢出。在滑體後緣的斷壁上， 常有泉水出露或滲水現
象。有時， 在滑坡體兩側或前緣， 會形成特殊的「 泥球」 現象。
4、 滑坡邊界及滑坡床"
滑坡後緣斷壁上帶有順層擦痕。滑坡前緣土體常被擠出或呈舌狀凸起， 常伴有揉
皺、褶曲或斷裂（ 非構造） 現象 在滑動的岩土體周邊兩側， 常有溝或裂面（ 或張扭性"
羽狀裂縫帶）， 甚至線狀地物被剪斷等現象。
滑坡床常具塑性變形帶。帶內多由粘粒物質或粘粒夾磨光角礫組成。滑動面一般很
光滑。其上擦痕方向與滑動方向一致。應注意滑坡擦痕的這種單層性特徵（ 即只有表面
一層才具有）， 據此可與構造成因的疊成性擦痕相區別。
上述的滑坡外貌及其內部結構構造標志應是滑坡作用的統一產物。其外貌常可反映
實質。然而， 經過長期的剝蝕破壞後， 滑坡外貌特徵常遭到改變乃至消失。有時還伴有
其它成因的假象， 給調查研究工作造成了困難。
⑦ 地質災害與地下污染探測
程業勛
（中國地質大學（北京））
「環境」一詞起源於18世紀，逐步被廣泛引用到自然環境、社會環境、經濟環境等。但當代環境科學研究的環境范疇，主要是指人類生存與可持續發展的外部條件。所以《中華人民共和國環境保護法》中明確指出：「本法所指的環境，是指人類生存和發展的各種天然的和經過人工改造的自然因素的總體，包括大氣、水、海洋、土地、礦藏、森林、草原、野生生物、自然遺跡、自然保護區、風景名勝區、城市和鄉村等。」地球物理學主要研究發生在岩石圈、水圈、大氣圈和地球空間的對人類生存和發展有重要影響的環境變化和供給條件。因此，從一定意義上講，地球物理學從產生的那一天起，就是一門研究人類生存與發展環境的科學。
西方工業化300年，已經消耗地球億萬年的資源儲備，而且日益加劇，造成資源緊缺，環境惡化。2007年10月25日聯合國環境規劃署（UNEP）發布集1400位科學家智慧寫成的《全球環境展望》（GE0-4）綜合報告指出，自1978年以來的30年，人類消耗地球資源的速度，已將人類自身置於岌岌可危的境地，到目前為止，已經超出地球生態承載能力近三分之一。每年有7.5萬人死於自然災害，全球一半以上城市的環境超出世界衛生組織（WHO）制訂的污染標准。
岩石圈（含土壤）、水圈（含地下水）、大氣圈和生物圈構成地球物質循環的整體，是人類生存不可或缺的各個組成部分。地下（土壤和岩層）一直是人類處置廢棄物和垃圾的場所。包括大氣沉降物在內，超過土壤自凈（降解）能力的時候，就會構成土壤污染，特別是難以被土壤生物降解的有毒物質，還會隨著水的蒸發和大氣環流，擴散到全球（稱蚱蜢效應）。這就告訴我們，對於難以降解的有毒物質來講，地球是一個封閉的生態系統，這些有毒的污染物，只能轉移而不會消失。即使遠離污染源上萬千米，生活在北冰洋的伊努特人體內也可以檢測到持久性污染物（POP）的存在。
美國上世紀30～40年代，就開始將工業廢棄物以及活水、污油注入地下。時隔二三十年後，由於地下地質環境的變遷，有些原來埋在河谷（山谷）地區的這些物質，經歷容器的腐蝕、洪水沖刷而擴散、深灌的污水上涌，造成泄漏污染。為進一步防治，在不得已的情況下，找到地球物理方法，探測再次造成的地下污染分布區域。這也是環境地球物理分支學科建立的起始。
1 自然地質災害的勘察
地球上山地面積占陸地總面積的四分之一，居住人口占總數的10%，道路總里程佔30%，是泥石流、滑坡、崩塌等自然災害主要分布區。我國地處自然地質災害集中的太平洋環帶和地中海至喜馬拉雅山帶的聚集部位，成為地震和各種地質災害多發國家之一。據報道，全國共有地質災害隱患地點22.92萬處，威脅著3500萬人的安全，財產超萬億元，以及重大工程、城鎮和村莊的安全。1965年11月23日發生在雲南祿勸縣火山泥溝的特大滑坡，總土方量達3.9億m3，滑體流速高達5～6km，在河中迅速堆積成長1100m，高167m的攔河大壩，形成5萬m3蓄水的堰塞湖。不久滑體大壩陷落，迅速淹沒5個村莊。1981年7月9日暴雨引發成昆鐵路線上利子依達溝發生的泥石流，使400噸重的巨石沖入溝口，將數節火車推入大渡河，迅速堆積成壩，形成回水5km，積水29萬m3的堰塞湖。長江三峽鏈子崖危岩體位於秭歸縣新灘鎮，長江南岸，兵書寶劍峽的出口處，屬於西陵峽崩塌隱患區。本區有歷史記載的崩塌滑坡造成重大自然環境破壞性災害的有14次。其中1030年崩塌滑坡體堵塞長江21年，1452年滑坡堵江82年，1985年6月12日凌晨3點45分至4點20分，歷時35分的大滑坡，使總計3,000餘萬立方米的崩塌堆積體整體滑移，高速飛下的土石將位於江岸的新灘鎮全部摧毀，在江內激起54m高的巨浪，將對岸上的建築捲入江中。由於幾年前的電磁測深和淺層地震為主查明了滑體的厚度和范圍。1977年開始連續監測，及時准確預報，撤離果斷，滑區內457戶，1,371人，無一人傷亡，僅航運中斷12天。這樣大規模的滑坡，及時准確預報成功，在國內外是罕見的，被譽為一起世界奇跡。[1]
我國山地多，滑坡、泥石流、崩塌等地質災害的分布區域占國土總面積的65%。隨著自然的變遷和人為的致災作用，各種地質災害逐年增加。據四川省統計，泥石流致災的縣市：20世紀30年代有14個；50～60年代76個；70年代109個；1981年135個；1990年達200個。70年代以前地面沉降、地面塌陷和海水入侵還是少數地區，近年來由於對地下水的過度開采，至2008年有70多個城市出現地面沉降，總面積達6.4萬km2，上海、天津、西安等城市有的降幅達2m，天津塘沽達3.1m；地面塌陷3000多處，總面積300多km2；海水入侵總面積達1000km2。
各種地質災害的發生都是地質環境變化引發致災岩體內部結構變異，穩定性受到破壞的結果。因此，自然地質災害勘察的目的在於查明致災岩體（土）的地質環境和內部結構，研究致災岩體的結構變異和穩定狀態，圈定致災岩體范圍，評價發生發展趨勢。在滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷以及海水入侵等地質災害勘察中[2]，應用地球物理勘查主要是查明致災的地質條件，為防治或預測預報提供依據。
表1 自然地質災害地球物理勘查的主要任務和可用的技術方法一覽表
為了進一步說明地球物理勘查在自然地質災害防治中的作用，列舉三個實例如下。
1.1 滑坡體和滑坡面的勘察
滑坡勘查的主要任務是查明滑坡體的深度和范圍，以及滑動面的深度與形態[3]。
黑海沿岸高加索地區是滑坡發育地區之一。滑坡所處的地形高約為20～25m，滑坡體主要由砂質粘土加碎石構成，下伏泥岩風化殼。選用電阻率法以及淺層地震進行勘察。電阻率測量結果如圖1所示。
圖1 電阻率與地震劃分的滑體與滑床
可劃為三層：地表層電阻率ρ1=13~29Ω●m，相當於滑體。中間層電阻率ρ2=2~4Ω●m，為風化岩，可認為相當於滑動帶。最下層電阻率ρ3=8~12Ω●m，是未風化的泥岩，為該滑坡的滑床；淺層地震資料解釋，可劃為上下兩層：上層縱波速度VP=340~360m/s，可認為是滑體和滑動帶，下層：VP=1360~1400m/s，為堅硬的未風化泥岩。在未風化的泥岩頂部用電阻率和地震測量得到的速度躍變界面和電性界面在深度上比較一致（相差1~1.5m），構成的過渡帶（弱帶）可能形成滑坡的滑動面。
1.2 滑坡的監測與預測研究
山區佔地球陸地總面積的四分之一，加上礦山開采構成的人為坡地，滑坡每年造成的經濟損失和人員傷亡巨大。對滑坡的監測和預測引起重視[3]。1985年6月12日凌晨3點45分發生在長江三峽新灘鎮大滑坡預報成功。其監測工作中的地質、物探和測量工作是從1962年開始的，基礎調查工作完成後，於1977年設置四條視准線，連續觀測滑坡堆積體的水平位移。前後監測研究23年。多年來設想主要用地球物理方法預報滑坡的研究也不在少數。其中南烏克蘭露天開采鐵礦的斜坡滑動研究是以視電阻率（ρs）觀測和礦山測量聯合研究提出的。滑坡地點如圖2（a）所示，視電阻率（ρs）觀測，採用不同供電極距的對稱四極裝置與水準點礦山測量共同布置在滑動體上。連續觀測得到三種極距視電阻率曲線如圖2（b）所示，兩種極距的視電阻率比值ρs*/ρso—t曲線；反映地電斷面變化非常靈敏。圖2中t1，t2，t3時刻視電阻率出現異常，反映t1時刻斜坡岩石形成微小裂隙；t3時刻斜坡岩石產生滑落。
圖2 傾斜露天礦場滑坡上的動態觀測
1.3 海水入侵的勘察
近年來由於地下水的過度開采，造成地下漏斗100多個，面積達15萬km2；70多個城市地面沉降達6.4萬km2；沿海城市的海水入侵達1000km2以上。萊州灣、遼東半島歷來最為嚴重。中國科學院地球物理所利用電測在這一地區進行了勘察[4]。研究了海水入侵與電阻率關系（表2）。根據電阻率分布劃出海水入侵平面圖（圖3）。該區海水入侵可分為入侵嚴重區（ρ1=2~17Ω·m）；輕度區（ρ1=17~30Ω·m）；受入侵影響區（ρ1=30~100Ω·m）。在王河和朱橋河地區為兩個地下漏斗區，地下水位分別為–15m和–10m，這一地區海水入侵面積最大，致使50萬畝耕地不能使用地下水灌溉。
表2 海水入侵程度與電阻率關系
圖3 山東萊州三河下游海水入侵分布圖
2 地下污染物的勘查
近30年來，隨著經濟和城市人口的迅速增長，廢棄污染物的排放量逐年增加：1999年工業廢棄物排放量7.8億噸，2007年達17.6億噸，增長率15%，截至2009年廢棄物積存量已達80億噸；城市生活垃圾2000年總量為1.4億噸，2005年為1.95億噸，2010年將達2.0億噸[5]。據調查，全國668座大中城市中2/3被垃圾圍城，1/4城市已沒有堆放場地。全國有近億輛汽車在開動，加油站林立。據北京1000多座加油站調查，有1/2存在漏油現象。
所有排放的污染物，無論是氣體、液體和固體，最終的歸宿都是土壤和水體（地表水和地下水）。截至20世紀末，我國受污染土壤的耕地面積達2000萬公頃，約占總耕地面積的1/5，每年因污染導致糧食減產1000萬噸。水污染更為突出：「70年代水質變壞，80年代魚蝦絕跡，90年代身心受害」，成為水污染的真實寫照。600座大中城市淺層地下水都不同程度地遭受污染，其中一半城市地下水已不能直接飲用。農村已有3.6億人喝不上符合標準的飲用水。
地下污染，往往不易及時發現，直到危及生產和生活。如吉林工業廢渣堆淋濾液滲入地下，導致幾十平方千米內1800眼水井被污染而報廢。佳木斯140多萬噸工業和生活垃圾堆放場，產生的硝酸基荃污染地下水，使6個自來水廠停產。北京天通苑是20世紀60～70年代的垃圾堆放場，停用後掩埋，改建住宅小區，2008年一名綠化工人下井（在三區22樓外）接水管時中毒昏倒井內，另一名下去營救也倒在井內，經查為硫化氫中毒。這就是垃圾堆掩埋產生的「定時炸彈作用」。宋家莊三位地鐵工人挖探井（2009年4月28日），3m深時聞到臭味，5m深時感到不適，一人嘔吐，醫院檢查三人為中毒，經查該地20世紀70年代曾是一家農葯廠，未作土壤污染處理，毒氣在地下土壤中積累。
人的眼力有限，不可能看清地下污染。地球物理勘查就是幫助人們即時了解地下污染存在空間以及遷移狀況。美國20世紀40年代開始在幾個河谷和山谷填埋工業廢棄物，幾十年後這些當時認為處置安全的廢棄物開始泄漏，到80年代開始，感到非治不可，但時至今日，地下污染物的空間位置及其污染流變范圍都不清楚，於是通過地球物理勘查，重新圈定地下污染物的空間位置。
應用地球物理探測方法，對地下污染物的探測和監測，防止污染擴散，保護環境。概括來看，目前主要用在以下幾個方面：
（1）用於廢物填埋場選址調查[6]。工業生產廢物和人類生活垃圾不僅量大而且成分復雜，有毒有害物質混雜其間，經雨水淋濾產生滲漏液侵入地下污染土壤和地下水水源。因此，選擇遠離地下水且緻密的防滲岩（土）層作為垃圾填埋場地是重要的。主要用電阻率法、瞬變電磁法、探地雷達、折射地震和放射性測井。目的在於查明地下：①基岩面形狀；②地表粘土層的結構；③地下水位及含水層分布范圍及地下水流向；④基岩結構及構造；⑤地下暗河及河道分布。
（2）一些發達國家常以地球物理監測作為垃圾填埋場和廢物堆放場的檔案資料。從垃圾填埋（堆放）開始，直至垃圾填埋場終止封場後延續30年進行監測，跟蹤監測表明，固體垃圾降解很緩慢，以固體垃圾溶解物總量（TDS）為例，前10年降解1/2，20年時餘1/5,30年後餘1/10；氯離子、硫酸鹽等30年只降解1/10。一旦發現泄漏且有擴散危險，應立即進行處理。所用的探測方法主要是電阻率法和瞬變電磁法。激發極化法也有良好的效果。而我國還沒有建立監測制度。
（3）追蹤污染源。根據地下環境中水流與污染物遷移模型以及地層滲透率的差異，或者存在地下古河道、斷裂、裂隙，使地下水和污染物在地下形成一定的遷移軌跡。在某井位或河邊、海岸發現污染可以利用地球物理方法追蹤探測出遷移路線，查出污染源所在地，為污染防治提供資料，主要利用電阻率法。
（4）探查垃圾填埋場襯底塑料膜出現漏洞位置。由於受壓、承重等原因使襯底塑料出現漏洞，使填埋場的滲漏液外泄。為了修復需要及時找到漏洞位置。主要利用直流電阻率法。
（5）地下廢棄物的調查。故舊廢棄物和垃圾堆放場填埋多年，現移作他用，為了重新處理，需了解其分布范圍和確定深度。主要採用電阻率法、地震雷達法等。
（6）廢棄物堆放場對土壤和地下水污染的監測。礦山廢棄物、選礦和冶金廢棄物，化工廠和葯廠等可能成為污染源的堆放場進行監測。主要使用電法、磁法和土壤氡測量方法等。
（7）地下儲油罐和輸油管泄漏探測。加油站世界林立，僅北京市就有1100多處。美國探測證實上世紀70年代以前建的加油站幾乎全部有泄漏。因此，加油站是土壤和地下水的主要污染源之一，對加油站進行常規監測是必要的。常用的探測方法有自然電位、電阻法以及揮發性氣體（CH4）法等。用土壤氡氣測量法也有良好效果。我國也做了試驗監測工作。
（8）深埋廢液處理場的監測。隨著區域地質結構變化和地下水位變化，廢液可能發生遷移和外溢，所以監測是必要的。一般用自然電位法圈定二次污染范圍。
（9）核電廠對核廢物處置場有深埋和淺埋兩種，其選址要求和方法各不相同。淺埋與垃圾場選址類似。深埋選址是永久性的，要進行深部選擇勘查。選址是極為慎重的地質勘查工作。深埋選址一般要選擇區域地層穩定，沒有裂縫斷層、滲透系數極小的岩層。主要使用深部探測的重力、磁法和電磁法以及地震方法。
現舉兩個應用實例如下。
2.1 保定韓村地下垃圾填埋場勘查
保定韓村垃圾堆放場，佔地200m×200m，後來加蓋1.5m原土層，掩埋了垃圾堆多年，成為平地。四周已有建築。急需查明地下垃圾堆的污染區域，以利整治（楊進，劉兆平等，2006）[7]。
為了取得好的效果，探測工作以高密度電阻率法和探地雷達為主。用了5種探測方法，測線以東西方向3條，南北方向4條，均勻分布，每條測線長度為200m。
2.1.1 高密度電阻率法
沿測區7條測線:4條南北向(HCH.1.4.7.10)，3條東西向(HCH.11.12.13)進行剖面測量。使用電極64，點距3m。根據北京市北神樹等3個垃圾填埋場滲瀝液的實測電阻率資料，對比本區土壤的電性特徵，每個剖面圖可劃分出4個電性層。其對比數值列於表3。可見視電阻率小於15Ω·m的區域為垃圾及其污染區。本區掩埋的故垃圾堆及其形成的污染區分帶圖如圖4所示。
表3 工作區污染帶異常劃分表
2.1.2 探地雷達法
共測6條剖面，南北向4條，東西向2條，與高密度電阻率法同步進行。使用SIR-3000儀器，100MHz天線。探測深度10～15m。剖面圖電磁波信號分區明顯。根據本測區電性特徵，進行對比。可以認為視電阻率1～10Ω·m，相對應的介電常數均為5~100；電磁波傳播速度均在0.047~0.13m/ns。為此得到本測區垃圾污染區埋深在2.5~3.5m以下，如圖5所示，為資料解釋結果。
對已掩埋多年的韓村地下垃圾場探測後根據異常區，用洛陽鏟和挖掘的方法進行了驗證，證明在深1.5m以下見到垃圾，說明探測結果是可靠的。
圖4 韓村測區HCH.1.4.7.10線剖面污染異常分帶圖
圖5 韓村測區HCH.1.4.7.10線雷達資料解釋
2.2 安家樓第三加油站漏污染探查
北京市朝陽區安家樓住總第三加油站，1995年春發現泄漏，致使位於東南的自來水廠部分停產。7月某物探與化探研究所以氧化還原電位法、磁化率以及氣烴（CH4和C2H4）測量方法，同時進行了面積勘查。由於周圍都是道路和建築，測線基本上沿馬路兩側以及住總三公司停車場院內，寶馬汽車維修中心院內空曠地區布置。
氧化還原電位，設備輕便，在人行雜亂的市區工作方便。其測量結果的等值圖（5mV間隔）列於圖6。由圖可見，地下漏油的展布與該地區的地下水流方向一致（南偏東方向）。
土壤磁化率方法，土壤氣烴方法測量獲得的油污染展布與氧化還原電位測量結果非常吻合，展布方向的趨勢也基本一致。
輕烴（CH4）和重烴（C2H4）是直接抽取土壤中CH4（甲烷）和C2H6（乙烷）測量的結果，其平面等值圖與氧化還原電位也完全一致。
經過加油站核實，先後泄漏柴油78噸。開挖對污染土壤進行清理、更換。證明柴油逐步漏入地下包氣帶和潛水層，其地下分布於探測結果完全相符。
圖6 北京朝陽某加油站漏油污染氧化還原電位等值圖
美國楊百翰大學用探地雷達在亞利桑那州的Tuba城探測汽油罐漏油污染土壤和地下水。首先用探地雷達圈出漏油污染區，其次是鑽孔取樣分析油的含量，監測孔確定地下水位和流向，第三步是將雷達探測結果與鑽孔土樣、水分析結果進行對比，最終確定漏油引起的污染范圍和深度。研究認為，由於油污一部分出現在潛水面之上，另一部分流入淺水面下方的飽水帶，使電磁波反射變得模糊不清。所以，圖7中雷達信號反射增強部分對應於漏油處。探地雷達用的80MHz天線頻率。
圖7 石油罐泄漏區上的探地雷達記錄（中心頻率80MHz）
主要參考文獻
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[4]蔣宏耀，程業勛.環境與地球物理，地球物理科普文選（第三集）[M].北京：地震出版社，1997.
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[7]劉兆平.地球物理方法在垃圾填埋場的應用研究[D].北京：中國地質大學（北京），2010.
⑧ 如何理解地下水與地質災害的關系
地下來水與地質災害的關系：水自文地質是導致地質災害發生的主要因素之一，基本所有地質災害及大部分地質環境問題都與地下水有關,主要有滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、海水入侵、土壤鹽漬化、土壤荒漠化、水土流失、濕地退化、地下水污染等等,每一個都與地下水有直接或間接的關系。
地下水的地質作用 是地下水對岩層破壞和建造作用的總稱。地下水在流動過程中對流經的岩石可產生破壞作用，並把破壞的產物從一地搬運到另一地，在適宜的條件下再沉積下來。因此，地下水的地質作用包括剝蝕作用、搬運作用和沉積作用。
⑨ 與地下水有關的地質災害與地質環境問題有哪些
基本所有地質災害及大部分地質環境問題都與地下水有關，主要有滑坡、泥石流、地面版塌陷、地面沉降、海水權入侵、土壤鹽漬化、土壤荒漠化、水土流失、濕地退化、地下水污染等等，每一個都與地下水有直接或間接的關系，哪個有疑問我可以祥答
⑩ 水與地質災害
一、降雨
黃土由粉土、粉質粘土組成，透水性一般較差，降雨一般不容易滲入形成上層滯水或潛水，一次降雨所引起的潛水位上升幅度不大，而且滯後現象明顯。所以，單純就降雨而言，似乎不會觸發滑坡、崩塌地質災害。但是，在黃土構造節理、卸荷與風化裂隙、落水洞、陷穴等發育部位，降雨可沿空隙下滲甚至灌入，在相對隔水部位形成上層滯水或飽水帶，增大岩土體重力、甚至形成孔隙水壓力，降低岩土體強度，從而觸發黃土滑坡、崩塌的發生。
據本次調查資料，地質災害主要發生在6～10月，與降雨量以及降雨特徵關系密切。如1986年6月調查區持續陰雨天，月降雨量達全年最高，日降雨量達35.9mm，在城區連續觸發寶塔山和鳳凰村2個滑坡。區內近年發生滑坡和崩塌頻次與多年月平均降水量呈明顯的正相關關系。
二、地表水
地表水與地質災害關系密切，這里主要指河流與水庫中的地表水。
黃土高原土質疏鬆，夏秋季多暴雨和大雨且時間集中。降雨在短時間內匯集，形成具有較強侵蝕能力的地表水流，塑造了黃土高原千溝萬壑的地貌形態，也常引發地質災害。河流發育期不同對地質災害的影響不盡相同。區內的延河、南川河及汾川河等幹流及較大的一級支流已進入老年期，河谷已達百米—數百米寬，河流下切進入基岩數米，基岩出露亦高達十數米，河谷內沖淤趨於平衡，流水對兩側坡腳侵蝕作用減弱，對地質災害的形成影響不明顯。在二三級支流內，基岩多有出露，河流下蝕受阻，側蝕作用較強，對谷坡的穩定性具有明顯的影響，在歷史上已引發較多的滑坡。滑坡堵塞河谷，滑體受流水沖刷侵蝕，大部不復存在；谷坡滑動後，亦達到較為穩定的狀態。在三四級或更小的溝谷內，主要為黃土溝谷，流水的下蝕和側蝕均存在，兩岸谷坡較陡，目前仍處於流水的侵蝕中，是滑坡、崩塌的多發地段，但這些地區由於地形條件差，人類活動相對較少，滑坡崩塌形成地質災害的概率較低。自實施退耕還林（草）政策以來，區內植被得到有效的保護和發展，河流溝谷中的水流明顯減少，地表水的侵蝕強度有所削弱，流水對地質災害的影響也漸趨緩和。
水庫或淤地壩附近，地表長期積水，最直接的影響是使地下水位抬升，在較大范圍內形成地下水，通過地下水對斜坡穩定性造成明顯影響。
三、地下水
研究區地形破碎，水土流失嚴重，地下水十分貧乏。但是，由於黃土節理裂隙發育，在斜坡地帶，在原生節理和構造節理的基礎上，發育了密集的風化、卸荷裂隙，甚至演化為黃土陷穴、落水洞，在暴雨過程中，降水匯集，沿節理、裂隙、陷穴、落水洞等通道快速下滲，在古土壤或基岩之上形成局部上層滯水，甚至潛水。地下水活動降低了黃土強度，改變了坡體應力狀態，常常觸發斜坡變形失穩。據研究，當黃土含水量＜18%時，黃土力學強度較高，坡體在直立的狀態下也可保持穩定；但如果＞20%，則強度降低很快，坡體穩定性亦變差。所以，地下水活動對斜坡變形失穩的影響作用十分明顯。地下水活動的影響作用主要表現在以下幾個方面：
一是斜坡上的上層滯水的存在，降低了土體強度，增加了土體的重量，易觸發斜坡變形失穩。
二是在連陰雨過程中或大雨之後，水分入滲途中在古土壤層受阻，使古土壤以上的土體含水量增大，雖尚未飽和或形成上層滯水。但是，由於含水量增大，降低了土體強度，也同樣觸發斜坡變形失穩。
三是水庫地表水轉化為地下水，影響地質災害。如河庄坪鎮趙家岸水庫蓄水，引起坡體內地下水位上升，在坡體前部形成泉水，斜坡變形導致居民房屋變形及牆體開裂，嚴重威脅居民安全。