国内地质灾害防治科技研究现状与形势

10.2.1 研究现状

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10.2.1.1 地质灾害调查评价

1991年以来地灾资质探地雷达规范最新，国家先后在31个省（区、市），开展地灾资质探地雷达规范最新了以地质灾害现状调查为主的1∶50万或1∶20万区域环境地质调查工作，编制了1∶500万中国地质灾害图系和1∶50万地质灾害图集。自1999年开始，开展了以威胁居民点的地质灾害为对象、以县（市）为单元的地质灾害调查与区划工作，截至2003年底，已完成约157万km2的545个县（市）的调查。基本查明全国各省（市）地质灾害灾种类型和分布。

在地质灾害评价的理论方法方面，晏同珍和殷坤龙（1987）利用二态变量的多元回归模型对汉江河谷安康、旬阳河段进行了滑坡空间预测地灾资质探地雷达规范最新；黄润秋等（1992）在三峡库区岸坡稳定性预测中应用了逻辑信息模型；许强和黄润秋（1994）以及周平根（1997）还将神经网络方法引入了斜坡和古滑坡稳定性空间预测。模糊数学方法也是目前地质灾害空间预测中理论成熟、应用较为广泛的方法之一。

2001年，成都理工大学完成了国土资源部重点项目“山区流域地质环境与地质灾害评价的GIS系统”，进一步促进了地质灾害危险性区划技术发展，初步实现了小流域崩塌和滑坡地质灾害的危险性区划。

在岩溶塌陷研究方面，中国地质科学院岩溶研究所先后开展了“中国南方岩溶塌陷研究”、“长江流域岩溶塌陷研究”和“中国北方岩溶塌陷研究”等项目，此外，有关单位还开展了“铁路沿线岩溶塌陷及防治”工作，基本摸清了地灾资质探地雷达规范最新我国岩溶塌陷发育的现状和宏观分布规律，确定了我国岩溶塌陷基本类型。岩溶所在1993年开展了以大型物理模型试验和渗透变形试验进行岩溶塌陷发育机理试验研究。从1997年起，开发了桂林、玉林和六盘水3个城市的岩溶塌陷地理信息系统，并对岩溶塌陷灾害风险进行了评估；2002年，岩溶所完成了“1∶400万全国地面塌陷风险区划”工作。

10.2.1.2 地质灾害监测预报技术

（1）地质灾害气象预警

2003年5月，在中国地质环境监测院主持全国地质灾害气象预警技术工作中，利用滑坡泥石流发生前15日降雨量建立临界过程降雨量预警判据模式图，并结合具体区域进行校正。确定针对特定地区α线（临界发生）和β线（暴发界线）为两条滑坡泥石流发生的临界降雨量线，α线以下的区域地质灾害发生的可能性小（接近α线可能性较大），α～β线之间的区域可能性大，β线以上的区域为警报区（可能性很大），三个区域代表了三个预报等级。在6～7月份的应用证明，对滑坡泥石流灾害的预警作用是明显的。

2002年，浙江省启动了“浙江省突发性地质灾害预警预报系统研究及应用示范”地方攻关项目，四川和浙江两省在探索突发性地质灾害的概率预警方面做了很多探索性工作。

2003年，科技部启动了“降雨诱发区域性滑坡灾害预警预报系统示范研究”攻关项目，在江西上饶地区，应用雷达遥感自动探测技术开展诱发滑坡的暴雨条件研究，并结合滑坡现场地面仪器监测，研究区域性滑坡灾害形成机理和预警预报模型。

（2）地质灾害监测预警

我国在上海、天津、苏州、西安等市已经建立了地面沉降监测预警网络，特别是上海市已经建立了集地下水、分层标、大地水准测量、GPS等常规监测与自动监测相互结合的地面沉降监测预警系统，达到了国际领先水平。

3S技术在三峡地质灾害监测方面取得了较大进展。“六五”至“九五”期间，原地质矿产部和国土资源部在三峡库区进行了多次遥感飞行，并广泛应用于地质灾害的监测预警领域之中，建立了基于遥感技术的有关地质灾害解释标准和规范；在库岸稳定性研究中，利用彩色红外航空照片对崩塌、滑坡进行了解译；2003年4月，中国地质调查局在库区进行了彩色红外航空摄影，获得了二期蓄水（坝前135m水位）前的地质环境本底值，并对地质灾害进行了解译。

1999年1月，国土资源部在三峡库区秭归-新滩段建立了“长江三峡库区崩塌、滑坡地质灾害监测工程试验（示范）区”，初步建立了库区地质灾害GPS基准网，在局部滑坡体上建立了单体监测网，并着重对GPS用于滑坡监测的可行性进行了系统和深入的研究。

1999年，国土资源部完成了“长江三峡库区崩塌、滑坡地质灾害监测工程试验（示范）区”示范工程之“地质灾害信息系统（GGIS）和预测预警系统”的建设。中国地质环境监测院完成了国土资源部2000年科技专项计划“长江三峡地质灾害监测与预报”之“三峡库区地质灾害信息系统（GHGIS）工程化开发”，并运用到库区19个县（市）及重大工程的地质灾害调查（付小林等，2003）。武汉大学完成了“长江三峡地质灾害监测与预报”之直接提取变形量的高精度、快速GPS解算软件开发项目。

从2002年开始，国家相关部门又投资1.5亿元全面系统地建立三峡库区地质灾害监测网络。目前，该项工作正处于实施阶段。

2002年，科技部设立了重点研究项目，由中国地质科学院地质力学所负责开展三峡库区地质灾害预警研究。项目采用雨量监测、地质调查、分维计算方法和GIS自动成图技术对地质灾害进行预测预警。

近年来，我国其地灾资质探地雷达规范最新他地区的地质灾害监测工作也取得了长足的进步。以四川雅安峡口滑坡为对象，应用GPS技术、钻孔倾斜仪、自动水位观测计、自动位移监测仪、TDR、排桩、自动雨量计等技术，开展了滑坡监测新技术新方法的研究，并采用自动传输技术对数据进行实时传输。在水电、铁路、公路、矿山等部门，已经对数十个乃至数百个单体滑坡位移（包括地表位移和深部位移）和孔隙水压力等指标进行了长时间监测，取得了许多宝贵数据。

在岩溶塌陷监测预测方面，通过进行岩溶塌陷的模型试验研究，得出岩溶水压力变化对塌陷具有重要的触发作用的结论，以此作为衡量塌陷发生的临界条件具有重要的预测意义（蒋小珍，1998）。2000年，岩溶研究所在广西桂林柘木镇建立了岩溶塌陷灾害监测站，主要监测塌陷的触发因素——岩溶管道裂隙系统水（气）压力的动态变化。一年多来的监测结果表明，新塌陷的产生与近一个月的岩溶水气压力的大幅变化有关。

10.2.1.3 地质灾害治理技术

自1992年以来，原地质矿产部进行了一系列地质灾害的调查、评价和防治工作，在地质灾害防治的地质工程理论研究、设计理论和设计方法上均积累了经验。特别是在进行备受世人关注的“长江三峡链子崖危岩治理”中，充分运用了计算机辅助设计技术，并开始进行参数化和智能化设计。在防治工程中，先后对三峡链子崖危岩体、四川万县豆芽棚滑坡、四川汉源滑坡、四川宜宾翠屏山滑坡等进行了预应力锚固防治工程，采用了大吨位预应力锚索、锚拉桩等技术。

1997～2003年，开展了“三峡工程库区移民迁建新址重大地质灾害防治研究”，对迁建区的岩溶及岩溶地质灾害、巴东组泥灰质岩石易滑层位的工程地质特征、工程库岸防护技术、库区人防工程对移民新址的危害、人工高边坡稳定性评价及防护技术方法、弃渣处置加筋土挡墙稳定性进行了深入研究，并初步建立了巫山和巴东县防治示范区，开展了基于治理的滑坡体开发利用的研究，在研究了国内外与滑坡防治设计与施工相关的技术规范和较为成熟的技术方法基础上，结合三峡库区特点，编制了《长江三峡工程库区滑坡防治工程设计与施工技术规程》。

我国在铁路、水电、公路和城市建设中，开展了大量滑坡、崩塌、泥石流治理工程技术的滑坡治理单项技术研究，建立了包括地表排水工程、地下排水工程、削方减载工程、扶壁反压工程、抗滑桩（键）、支撑桩工程、锚固工程和混凝土承重抗滑工程、注浆工程等的技术规程。

铁路泥石流防治中，采用明洞、隧道、渡槽、急流槽、重力拦挡坝及钢轨格栅坝等工程防治泥石流；运用模型试验对大型泥石流沟防治工程进行科学论证，使防治工程方案更加合理。

近年来，我国在公路崩塌和滑坡防治工程实践中，在崩塌和小型滑坡灾害治理工程中，应用了轻型网状防护系统与生物护坡系统相互配合的技术。如喷射厚层种植基材绿化，这是近年来发展起来的一种生物护坡系统，是运用机械将含有植物种子的有机基材喷射到坡面上，使坡面达到迅速恢复自然植被的一种新型护坡技术。它施工工艺简便，绿化效果好，对于坡度大于1∶0.5岩质边坡的治理效果尤为明显。

10.2.2 存在的问题

（1）缺少一套快速调查和评价的高新技术方法

快速调查识别技术（如高精度的遥感图像及其识别技术）较为落后。对地质灾害评价指标体系和技术方法，特别是3S技术的集成应用还有很大差距。

由于地质灾害的孕育发生和发育受多种因素影响和控制，发生的成因机理异常复杂，不仅不同种类的地质灾害（如滑坡、泥石流）控制因素和诱发因素差别较大，即使是同一类型的地质灾害，由于其所处的地质环境条件的差别（如我国的西南地区、东部地区、西部黄土地区等），外界因素（如降雨）诱发其发生的成因机理和临界值也差别较大，多方面的原因致使地质灾害的空间预测与危险性区划显得异常复杂，欲提出统一的具有普适性的地质灾害预测评价指标体系、模型及判据是不现实的，必须针对某一典型地区和各灾种制定不同的评价预测指标体系，选择确定不同的权重，采用不同的预测评价模型和判据，方能客观预测地质灾害。地质灾害评价的3S技术集成应用目前处于起步阶段，还需做大量深入细致的工作。

（2）地质灾害形成机理和诱发机理有待进一步深入研究

我国内地滑坡类型多，降雨型滑坡的成因机理各有特点，我国群发型滑坡和大型滑坡的形成机理还有待进一步深入研究。

绝大多数城市岩溶塌陷的发育都与地下水的活动密切相关，但临界值该如何确定?目前的物理模型试验主要的着眼点是塌陷机理的定性揭示，在观测方法上采用的都是人工方法，根本无法捕捉到塌陷发育过程中触发因素和主要影响因素的连续变化，无法对岩溶塌陷临界触发条件及其与主要影响因素关系进行定量分析。

（3）突发性地质灾害预警预报的准确率较低

受基础数据和滑坡泥石流统计样本数量限制，在空间和时间上预报的准确率均有待提高。特别是我国各地区的基本地质环境条件和相应的临界降雨量的关系研究不够，同时预测预报手段还相对较为落后，目前还基本处于人工预警或半人工半计算机化预警的阶段，离实现地质灾害预测预警过程的自动化、快速化还有较大的距离。

（4）地质灾害的监测技术落后

目前地质灾害的监测技术大多还依靠精度低、效率低、成本高的常规手段，对近年来发展起来的自动化程度高、精度高、相对成本小的新技术、新方法（如高精度全球定位系统GPS、高精度干涉综合孔径雷达遥感INSAR以及激光监测技术等）的推广应用不够。

由于在地质灾害监测方面起步较晚，大多是局限于点上的监测，仅有少量为区域性监测。在地质灾害监测网络优化和计算机网络应用方面，发展缓慢。

滑坡泥石流灾害的监测主要限于位移和孔隙水压力监测，而对有关演化状况的其他指标（如温度、水化学场、地应力、推力等）则很少有人顾及。同时，我国对滑坡泥石流灾害监测网的布置、监测仪器及精度要求等都缺乏统一的标准，使得监测数据可比性和共享性受到一定的限制。

在区域性地面沉降监测中合成孔径雷达干涉（INSAR）技术的应用研究方面还有待深入，利用IN-SAR技术所建立的地面沉降监测网在时间（频率）、空间（基岩标、分层标）、方法、密度等的优化方案和预警预报（模拟预测）方法与信息集成方面，是目前地面沉降监测预警亟须研究的重要课题。

（5）对潜在灾害体的早期识辨差，“灾后”研究普遍

由于现有的地质灾害调查主要是对危害村庄和城镇的，已经具有明显前兆的地质灾害进行的，对与其相关的影响因素分析不够，对地质灾害形成机理研究不够，因而造成对潜在灾害体的早期识辨差，对潜在的地质灾害点的预测能力不足，“灾后”研究较为普遍。

（6）地质灾害防治缺乏一整套标准

缺乏一套地质灾害灾情统计，调查、评价、勘查、设计、施工、治理、应急调查与处置的技术标准。

10.2.3 面临的形势

（1）积极开展地质灾害防治技术研究是我国经济建设和可持续发展的紧迫需求

随着国家西部大开发和可持续发展战略的实施，国家大型工程和规模经济建设的重点逐渐向中、西部地质环境较为脆弱的地区转移，特别是一些工程建设、新城市建设和小城镇建设面临越来越严重的地质灾害频繁发生的威胁。地质灾害对人类活动和生存条件的影响和威胁越来越明显，而人类工程活动诱发的地质灾害也越来越频繁，地质灾害防治已经成为我国经济建设和可持续发展的制约因素之一。地质灾害防治工作迫切需要地质灾害调查、监测预报和治理技术方法提供科技支撑。

（2）现代新技术及计算机和信息技术的发展为地质灾害防治研究提供了充分的技术保障

现代测量技术、信息技术、计算机技术等的快速发展，为地质灾害实时监测、各种信息的集成传输、灾害动态仿真模拟研究、预测预警模型研究、灾害预测预警系统研究和信息快速发布反馈系统研究提供了先进的技术支撑，为地质灾害监测预警和信息管理的研究与发展创造了前所未有的有利条件。

探地雷达是否有国产品牌，性能怎么样？

说实话，国内仿制洋货，但是没有仿到点，比如拉脱维亚的zond-12e地质雷达性价比很高，很适合做隧道衬砌检测和隧道超前预报，后来被仿之后的国产货性能比原厂的差，可是价格居然比原厂还高。

在地质灾害评价与其他地质调查中的应用

一、地质灾害评价与监测

地质灾害主要指崩塌（含危岩体）、滑坡、泥石流、岩溶、地面塌陷和地裂缝等。灾害地灾资质探地雷达规范最新的地质评价与监测的目的是为了科学地确定地质体特征、稳定状态和发展趋势，为分析地质灾害发生的危险性，论证地质灾害防治的可行性和比选防治方案，最终确定是否要治理，采取躲避方案或实施防治工程对策提供依据。

地质灾害勘查的任务与内容包括查明地质灾害体的特征及其地质环境以及自然演化过程或人为诱发因素；分析研究地质灾害体的成因机制；勘查地质灾害体的形态、结构和主要作用因素等，并评价其稳定性；预测地质灾害体的发展趋势，评价其危险性；和进行防治工程可行性论证，提出防治工程规划方案。

1.工程建筑场地的岩溶和洞穴的调查

对于机场、公路及大型工程建筑场地，地下洞穴、人防工程严重威胁着地面建筑的安全。由于地下洞穴或人防工程的存在，引起地表塌陷，地面建筑遭受破坏的现象时有发生，这一现象已引起人们的高度重视，如我国北方的一些城市，废弃的人防工程已经成为城市建设的主要地质灾害之一。因此，在工程地质勘查中采用物探方法查明埋藏地下的土洞、人防工程等不良地质现象，对合理地进行地面建筑设计和地基加固是十分必要的。

柳州机场在施工过程中发现有数处大小不一的土洞，为确保机场跑道的安全，在跑道位置进行了探地雷达探测。探测中采用了SIR-10型地质雷达，天线频率为100 MHz。在跑道位置探查出三处洞穴异常。经开挖验证，均发现有较大洞穴。洞穴在雷达图像上的反映呈双曲线形，图5-4-1为土洞的地质雷达图像，开挖验证的实际洞穴如图5-4-2。这一探测结果，排除了机场跑道的隐患。

溶洞是可溶岩的一种常见的地质现象，溶洞的存在对可溶岩区的工程建筑有较大的危害。当岩面覆盖为易被冲蚀的渗透地层，且岩溶与上覆地层存在水力联系时，这种水力联系加速了岩溶发育。当岩溶顶部变薄不能支持上方地层负荷时，就会发生塌落。

图5-4-3为广州花都市某地的开口溶洞的探地雷达图像。该处覆盖层为细颗粒粉砂，有一定渗透性，其下为灰岩。灰岩面附近岩溶发育，在灰岩面的地质雷达图像中可见不规则强反射波。强反射波形成的区域内有一组周期短的弱反射波，其特征与上覆地层反射波特征类似，这表明灰岩中空洞已被上覆地层冲蚀的土体所充填。由于开口溶洞上方土体已遭冲蚀，因此，其反射波形态特征与周围土层的反射波形态特征不同，表明上覆地层已受到扰动。扰动土层与充填溶洞构成了开口溶洞特征。这类溶洞使上覆地层承载力明显降低，容易引起坍塌。

图5-4-1 柳州机场洞穴的雷达图像

图5-4-2 开挖验证的实际洞穴图像

唐山市坐落在断裂活动带和隐伏岩溶区，在自然和人为因素影响下曾多次发生岩溶塌陷、地面变形等地质灾害，给人民生命、财产安全和经济建设带来巨大危害。为了查明第四系覆盖层厚度并确定基岩中溶洞与断层位置。在唐山市第十中学操场，对曾经发生过岩溶塌陷并已作填石处理的地段开展了人工地震勘探。纵波反射观测采用1 m道间距，20 m偏移距，12 次水平叠加；横波反射观测参数采用1m道间距，20m偏移距，6次水平叠加。

图5-4-3 某开口溶洞的地质雷达图像

该区基岩为中厚微晶灰岩夹泥岩，埋深24.2 m。图5-4-4为该测区纵波剖面图，图中，基岩反射波在已知塌陷坑处同相轴缺失，并有错断，反映了断层破碎带的形态。其他部位基岩反射波同相轴连续，是完整基岩的反映。

图5-4-4 唐山市第十中学操场岩溶塌陷地震纵波反射剖面图

2.地裂缝的物探勘查

西安市是地裂缝的多发区，近年来由于频繁的构造运动及大量抽水等作用，地面及地下常出现地裂缝，严重地破坏了地面及地下的各种建筑设施。查明地裂缝的存在与否及地裂缝的位置、埋深、下延深度及其走向延伸，对西安地区的城市规划和建设有重要意义。

为了证实地裂缝是基底断裂构造向上延展活动的成因机制，开展了浅层高分辨率地震勘探，对展布在西安市的十条地裂缝带布置了垂直地裂缝带的地震测线，任务是探查地裂缝带下是否有隐伏的第四纪断层。

观测系统为道间距5 m，最小偏移距220 m。仪器参数为地灾资质探地雷达规范最新：采样间隔1 ms，记录长度512 ms或1024 ms，低截频率90 Hz。

在第四系平均厚度600 m的地层内，存在可连续追踪的地震反射层有七组，按其反射时间由小到大标记为t1～t7，与钻孔地质剖面对比，七组反射层与地质层位关系如表5-4-1。

表5-4-1 地震反射与地层关系表

地震勘查结果证明，跨越地裂缝带的24条地震剖面，均存在有第四纪断层，断层面南倾，倾角较陡，南侧的上盘下降，北侧的下盘上升，其产状和断层特性与其上部地裂缝具有的正断层式差异沉降特征是一致的，即以地裂缝为界，南侧的上盘土体相对下沉，北侧的下盘土体相对上升（图5-4-5）。

随着反射层t1～t6深度逐渐加深，各反射层所对应的断距逐渐加大，而不是所有反射层的断距都相等。这种现象在所有地震剖面上都存在，它反映了第四纪断裂是基底断裂继承性发展，地裂缝是第四纪断层在地表的出露。

由于地裂缝具有宽度小、埋深变化大和走向延伸较长等特点，因此，高密度电阻率法对地裂缝探测也有较好的效果。西安工程学院采用中间梯度法和高密度电法相结合对西安市地裂缝进行实验研究。图5-4-6是在已知地裂缝上的电探综合剖面图，由图可见，视电阻率高值带不仅反映出地裂缝的位置，而且也反映出其倾向和位错动情况。该处探槽可见地裂缝F1、F2宽度分别为1 cm和2 cm。可见，高密度电阻率法在地裂缝探测中有较高的分辨率。

地质雷达方法对地裂缝的探测也十分有效（图5-4-7）。地层受剪切和张力作用产生裂缝，造成地层某一位置错断。垂直裂缝走向布置地质雷达测量，地裂缝在雷达剖面上表现为同相轴错断，其错断程度与裂缝发育程度有关，若裂痕沿横向发育，裂缝内物质电磁波的吸收，也往往造成此部位反射波同相轴局部缺失，其缺失的范围与裂缝发育范围有关。

图5-4-5 跨越地表地裂缝的反射地震剖面

图5-4-6 地裂缝上的综合勘测剖面图

3.滑坡的监测与调查

在滑坡动态监测中，根据岩土的动力学特征的动态变化与地球物理场变化的相关性研究，可监测滑坡的形成与发展的动态过程，为灾害的预测与防治提供参考资料。

滑坡是由岩石的突然崩塌或岩（土）体滑动造成，地质环境各异，成因各不相同。目前用于调查滑坡范围及随时间变化过程研究的地球物理方法较多，如用重力测量圈定滑坡范围，自然电位监测滑坡动态，地温测量监测与滑坡有关的地下水流动态。放射性、电法、地震、地质雷达测量也是滑坡调查中常用的方法。

图5-4-7 地裂缝上的地质雷达剖面图

此外，目前正在进行研究的有：利用岩石破碎时的声发射与电磁脉冲辐射，采用声波测量与电磁波测量监测滑坡动态；利用微动观测监测滑坡体震动频谱，确定滑坡滑动方向与滑动面蠕变等方法。

图5-4-8 为电法和地震研究滑坡的实例，滑坡体靠近高加索，由砂质粘土组成，下部为泥岩风化壳。电测深结果将斜坡断面分三层，上层为滑体（ρ1=13～29Ω· m），中层为风化泥岩，属滑动面（ρ2=2～4Ω·m），下层是未风化泥岩组成滑床（ρ3=2～12Ω·m）。地震测量结果将滑坡分上、下两层与滑体和滑动带相对应（vP=340～360 m/s），下层与未风化泥岩顶部相符（vP=1360～1400 m/s），速度界面只有一个。在滑坡上部电法和地震的上界面十分吻合，而在滑坡底部速度界面高出电性界面，原因是未风化泥岩上部裂隙度增大造成，这种软弱带有可能产生新的滑坡。

图5-4-8 根据地球物理研究结果综合绘制的电性界面断面图

前苏联成功的采用氡气测量判断坡度的稳定性，圈闭滑坡体并监测滑坡发展的过程。图5-4-9示出莫斯科列宁山滑坡地区氡气测量结果，由图可见，滑动地块中氡的浓度通常高于周围的稳定地段。因此，在不同时间系统进行氡气测量将可监测滑坡从稳定地块向活动地块发展的过程，以及趋向稳定的转变。

4.煤田陷落柱的调查

陷落柱是煤田开采中危害极大的地质灾害之一，它通常是由于基底厚层灰岩中古溶洞的塌陷加上煤层盖层塌落形成的。目前对陷落柱的调查中通常采用的地球物理方法有放射性、电法及人工地震等。

图5-4-9 俄罗斯莫斯科列宁山一个滑坡上氡气测量的结果

放射性方法调查陷落柱的根据是地下水在循环过程中由浅部氧化带溶解的微量铀，到达深部还原带并沉淀在陷落柱的空隙带中，使得铀的含量高于周围的岩石。铀衰变为镭后在还原条件下易溶于水，含镭的地下水沿孔隙向上运移到达氧化带又沉淀在土壤表面形成镭晕，同时铀、镭衰变后形成氡气异常，氡气又衰变为210Po核素，因此，通过氡气测量或210Po测量，可以间接调查陷落柱。通过氡气测量或210Po测量，可以间接调查陷落柱。一般来讲，210Po法在陷落柱上方的剖面曲线特征为马鞍形，即陷落柱边缘上异常曲线出现高峰值，而在陷落柱的中间210Po值较低，但仍然高出正常值。

河北大油村煤矿陷落柱调查以210Po测量为主，配合电测深、甚低频电磁法、伽马测量等地球物理方法，取得较好结果。矿区第四纪地层厚80～120 m，其中河卵石厚30～50 m，下部为二叠纪砂岩、粉砂岩、泥岩互层及煤层，矿区已发现两个陷落柱，其中DX-1已由巷道控制，DX-2刚开始揭露。210Po测量结果如图5-4-10所示，210Po脉冲数为60的异常值圈定的结果与已知陷落柱的范围相符，并圈出新的异常区DX-2的范围。

5.采空区的调查

采空区是由人类活动引起的地质灾害之一，它对地面建筑和人身安全带来严重隐患。为了研究对采空区的有效探测方法技术，近年来，煤炭科学研究总院和其他一些科研部门对此进行了大量的研究工作。研究成果表明，采用地震勘探、高密度电法、瞬变电磁、地质雷达、钻孔弹性波CT、α卡法测量法等物探方法对探测采空区都具有一定的效果。由于每一种物探方法的应用都受到探测深度、地形地貌和岩土特征的影响，因此，各种方法都有其适应范围，在实际应用中，应根据具体的地质情况和方法的有效性实验后选择适用的物探方法。

图5-4-10 大油村煤矿210Po异常平面图

高密度电阻率法和地质雷达对埋藏较浅的采空区具有较好的探测效果。石—太高速公路山西平定境内遇有矾土采空区，由于工程治理的需要，在施工前需查明采空区的空间分布和规模。探测区段上部为第四系覆盖层，以粘土为主，电阻率为20～30Ω·m，厚度为0～10 m不等。底部为石炭系地层，以粉砂岩和泥岩为主，电阻率为50～100Ω·m，厚度较大。采空区由于坍塌、充填物松散、潮湿或充水，电阻率与围岩相比差异较大，呈低阻特征。其中3号采空区由于采用旁柱式开采，截面积较大，其坍塌也更严重，埋深大约为20 m。

由于地形地表条件复杂，在高密度探测中采用了非正规测网，在120 m×100 m2，的范围内共布设12条测线。点距2 m，极距a=（1～16）·x。图5 4 11为3号采空区Ⅱ、Ⅲ测线的高密度测量结果图。由图可见，除地表局部地形和电性不均匀体形成的向上开口的“V”字型干扰异常外，在其深部（39点下方）有一低阻闭合圈异常，范围较大，相应埋深也较大，与正常背景电阻率相差仅10Ω· m，在相邻测线上连续出现类似异常，深度变化不大，该低阻异常由采空区形成，异常下方为采空区位置。

图5-4-11 3号采空区Ⅰ、Ⅲ测线的高密度测量结果

地震勘探是采空区探测中应用广泛的方法之一。由于采空区的存在，采空区周围的应力平衡受到破坏，产生局部的应力集中，采空区围岩在上覆岩层压力作用下，经过一段时间后发生变形、破碎、位移和塌落，这使得采空区地震波的特征与未开采区围岩地震波的特征相比发生较大的差异。图5-4-12为徐州某煤矿煤层采空区实测地震剖面图。

图5-4-12 徐州某煤矿煤层采空区实测地震剖面图

图中可见，在采空区上地震剖面通常有如下特征：反射波速度明显降低；反射波（组）突然中断，跨过采空区后又重新出现；反射波的波形发生紊乱。

α卡法探测采空区是通过测量地表氡射气含量大小，区分出地质异常及其异常性质。实验研究表明，地表氡射气含量与地下构造有着密切关系，岩层的裂隙、断层破碎带、岩石风化带和松散带是氡气向地表运移的良好通道，这为氡射气探测地质问题提供了地球物理条件。在老窖采空区大都存在着一定程度的塌陷冒落和裂隙，采空区上方至地表将会形成裂隙发育带和松散带，成为氡气上移的通道，通道上方将出现α粒子强度的明显异常，依此可推断采空区的位置及范围。图5-4-13为徐州某煤矿煤层采空区区段土氡射气探测剖面图，强异常出现在采空区上方。

图5-4-13 徐州某煤层采空区区段土氡探测剖面图

6.地震预报中的地球物理方法

地震频繁发生的地区一般是地壳的薄弱带和活动带。深大断裂是幔源物质上侵和地球脱气的主要通道，是地震活动的发源地。地震活动又派生出新的构造运动，构造运动产生的裂隙带是气体上移的通道。利用地表自由逸出的气体溶解于水中及吸附于土壤中气体的浓度变化来监测预报地震，是当前国内外广泛采用的地震预报方法。研究证实，地震前后由于地应力的变化，可引起地下水中化学成分的变化，特别是水中气体成分对地应力的反应十分灵敏。因此，水中气体成分的变化可作为地震发生过程的重要标志，其中汞是对地震前兆响应最为灵敏的有效指标。

1985年11月21日，北京西郊妙峰山发生4.1级地震，震中距北京火车站汞监测井40 km；同年11月30日河北巨鹿发生5.1级地震，震中距汞监测井125 km。据北京火车站观测井的水汞含量观测，水中汞浓度有明显变化，正常情况下，水中汞的平均值为14 ng/L。妙峰山地震临震前汞浓度达到629.3 ng/L，为平均值的42倍（图5-4-14）。

图5-4-14 京西妙峰山、巨鹿地震前后北京火车站观测井水中汞量变化曲线

由于大地震的发生大多与断层活动有关，而活动断层是地表与地壳深部联系的通道，在活动断层附近，通过土壤中氡和水中氡测量，可以从地表直接获得深部构造活动的信息。在山东菏泽，1987年发生7.0级地震，据刘西林和华爱军1984年进行的8条剖面氡测量结果，认为1987年的7.0级地震和1983年的5.9级地震是北西向定陶—成武断裂和北东向的解元集—小留集断裂的共轭断裂发震，并确定了其产状和活动程度。

二、在考古研究中的应用

地球物理方法在考古中发挥着重要的作用。通过地面高精度磁测对古遗址分布区内与回填土的磁性差异的探测，可了解遗址的位置、边界形态及铁磁性器物的赋存特征；通过电阻率法、激发极化法、自然电场法、地质雷达等手段了解不同岩土层及各种金属器物和介质的电性差异；通过地震反射波和地震面波方法探测古墓与周围介质的弹性差异，探索陵墓地宫的结构和深度的边界及埋深；利用放射性勘测技术及天然气态放射性元素氡浓度变化的测量，来了解某些陵墓区或古建筑遗址地下结构的分布。物探方法用于考古工作，可实现对古文化的无损探测，提高了考古发掘的准确度。例如中科院地球物理所采用地震面波、高精度磁测、大地电场岩性探测和地球化学测汞对三峡库区故陵楚墓的探测，准确地确定出故陵楚墓的位置和分布形态，证实了所推测的古墓的存在，为三峡库区文物抢救保护解决了重要的难题。

1.高精度磁测在考古中的应用

地面高精度磁测是对古墓、古文化的分布探测中最主要的地球物理方法之一。古遗存或古人类化石本身及所处地层的磁性、磁化率、磁化率各向异性、剩余磁化强度等与周围环境存在的磁性差异是磁测考古的基础。经有关学者研究得出如下结论：被火烧过的泥土制品、土壤、石头等可获得较强的磁性；有机质的腐烂使土壤获得较高的磁性；人为翻动过的土壤或夯土、与周围天然的沉积物之间有明显的磁性差异；表5-4-2给出了不同考古材料的磁性参数。

表5-4-2 不同考古材料的磁性参数（据中国地质大学阎桂林）

考古对象的空间规模一般较小，形态复杂，埋深不一。考古对象与周围物质间虽有一定的磁性差别，但磁性还是较弱，再加上人文干扰，所以，考古对象产生的磁异常，其特点是范围小，强度低，梯度变化大，形态多样，有时干扰严重。因而，在考古调查中必须采用高精度的质子磁力仪或光泵磁力仪。

地面磁测时测网的比例尺一般为1∶100～1∶200。仪器探头距地面高度可为1 m至0.1 m。除观测磁场强度ΔT外，还可观测磁场的垂直梯度变化ΔTZ。河南新郑某古墓的调查是磁法考古探测的成功实例之一。

该测区位于一战国至汉代古墓葬区内，黄土覆盖，土质均匀，地形平坦。墓葬区已经初步钻探普查，磁力调查是作为详查和核实。采用两台MP 4 型质子磁力仪，一台用于地磁日变观测。仪器探头距地面高0.5 m。测网比例尺1∶200，线距2 m，点测1 m。观测结果见图5-4-15。由ΔT平面等值线图可见，在已知墓葬A、B、C及大型陪葬坑上显示出一定强度和轮廓明显的磁异常。有些异常还勾绘出墓葬的形态及细节。如A异常清楚显示该墓有一较长的南北向墓道，墓室南侧有两个小耳室。A墓引起的磁异常为20 nT左右。据其形态，考古工作者判定为汉代“甲”字型砖墓。B异常形态表明该墓为典型的“刀”字型砖墓。图中黑粗线轮廓是根据磁异常推断的结果。C异常较弱，对其墓的形态轮廓显示不清楚，这表明该墓为一土坑墓，非砖结构。E、D异常反映的是两个新发现的墓葬，没有原始资料。陪葬坑的磁异常南、北部分有较大的区别，它表明坑内较多的陶器物品主要堆放在坑的南半部。该区这些异常推断的遗存埋深为地下1～2m。实际钻探资料证实了磁测结果的分析。

图5-4-15 河南新郑战国至汉代某古墓的磁异常等值线图

2.电法在考古中的应用

电法也是考古工作中常采用的地球物理方法。一般古墓多埋藏于第四系松散地层中，古墓上下及周围应有厚度不等的青膏泥（粘土）填充，构成一个以厚层粘土包裹着的“古墓体”，此外，墓室有可能有地下水渗入。这就使得古墓与周围地层存在一定的磁性与电性差异，为采用电法探测古墓提供了地球物理条件。

图5-4-16是河南省某古墓地面磁测剖面平面图。图中各测线在22～26点和30～36点形成了两个近EW向的条带状正异常（ΔZmax=53 nT），其间有一下降近20 nT的鞍部，其南、北、东三面均为负异常。结合地面情况推断两条正异常的鞍部为古墓位置，而南、北、东三面负异常为高差近20 m的人工开挖陡壁引起。

图5-4-17是0号 剖面等视电阻率断面图。由图可见，0线在三角点往西有ρs小于8Ω·m的极小值区，其他测线也有同样反映。极小值出现在AB/2=40～100 m之间，以AB/2=65 m为中心部位。图5-4-18是AB/2=65 m的等ρs平面图。由该图反映出ρs小于8Ω·m的极小值范围为坐标原点往西11.2 m，坐标原点往南9.8 m。该范围内ρs值均在7.2～7.65Ω· m内，且范围外 ρs变化梯度较大。由此推断 ρs小于8Ω·m的范围为主墓葬的位置。本区电测深曲线类型以H型为主，按电性可分为三层：第一层为覆盖层，第二层为“古墓体”，第三层为“古墓体”底板。由电测深曲线解释得主墓顶部埋深为6.9 m，底板埋深为21 m。经挖掘验证，基本与物探探测结果相符。

图5-4-16 河南省某古墓磁测剖面平面图

图5-4-17 0线等ρs断面图

图5-4-18 等ρs平面图

3.地质雷达在古遗址探测中的应用

由于古遗址体与周围介质在相对介电常数上存在有差异，为地质雷达方法探测古遗址提供了地球物理条件。对于埋深较浅的古遗址，采用地质雷达方法具有较好的探测效果。湖北大冶铜录山古铜矿遗址是我国西周末期与春秋战国时期的采矿遗址，该铜矿目前仍在开采，为了协调矿山开采与古铜矿遗址保护之间的关系，应用地质雷达探测了铜矿遗址的规模及其分布，取得了令人满意的探测结果。

古铜矿遗址（称老窿区）都形成于接触破碎带中相当于矿体的氧化次生富集带中，鉴于当时开采的对象为高品位铜，因此老窿区发育地段首先要具备一定数量高品位铜矿可开采，二是当时用人力与较原始的工具挖掘，开采矿石的层位应该比较松软，老窿区对应的是接触破碎带经强烈风化区，古矿坑内都有回填土充填，回填土与原状土的差异明显。因此调查中老窿区的探地雷达图像应有如下特征：①由于地层风化是逐渐加深，因此原状土风化层应为一组均匀密集的窄反射波，同时地层风化进程是同步的，因此这些反射波的同相轴平整且可横向追踪；②老窿区现由回填土充填，而回填土与原状土差异增大，并且老窿区应处在矿石高品位地段，虽然铜已被开采，但铁矿石仍保留，因此反射信号强度大；③原状大理岩或矽卡岩由于物性相对均匀，因此反射界面相对较少，基本无明显的反射信号。

图5-4-19 老窿区的探地雷达图像

图5-4-20 地质雷达与勘探结果对照图

图5-4-19为老窿区的地质雷达图像。由图可见原状土为密集的窄反射波，而老窿区中的回填土为强反射波，横向变化大且同相轴难以追踪，原状土与回填土两者差异明显。根据雷达剖面图像我们构筑了3个高程的老窿投影与勘探解释进行对照。图5-4-20为Ⅲ号遗址老窿投影的地质雷达与勘探结果对照图。（a）是勘探结果，（b）是地质雷达解释结果。由图可见标高+53 m与+48 m老窿投影的地质雷达解释结果与勘探结果基本一致，但标高+43 m的老窿区投影与雷达解释结果有较大差异，这是因为在无钻孔区地质人员往往采用外推法解释。而这种解释在不规则的老窿区会产生较大的误差。

杭州雷峰塔始建于公元972年，于1924年倒塌，为了重建雷峰塔，浙江省考古所进行考古挖掘工作，为了确定雷峰塔是否存在有地宫，祝炜平等人开展了地质雷达方法探测工作，根据探测结果，明确了雷峰塔地宫的存在，提供了地宫的大致位置，为雷峰塔地宫的考古挖掘起到了指导作用。雷峰塔地宫探测中使用的地质雷达是瑞典玛拉公司生产的RAMAC/GPR地质雷达，选用的工作天线的中心频率为250 MHZ，在遗址上布置了四条呈“丰”字形地质雷达测线，测线间距为1.5 m，测点间距为0.03～0.05 m，采用剖面法测量。

图5-4-21为雷峰塔塔基内的一条地质雷达探测剖面图，横坐标为1.0～2.8 m，纵坐标1.3～2.6 m处雷达波同相轴错断，横坐标1.5～2.4 m，纵坐标2.6 m处有一双曲线型拱起的反射波同相轴，塔基中心位置的雷达波图像与周围介质的雷达波图像的差异明显，因此，双曲线型拱起异常应为地宫引起。地宫存在的范围，测线1.0～2.8 m，埋藏深度1.3～3.1 m。考古挖掘表明，地质雷达探测的结果是准确的，水平位置1.0～2.8 m，纵向深度1.3～2.6 m处雷达波异常反射由夯土层引起，地宫大小为0.9×0.9 m，高0.5 m。图5-4-22为地宫挖掘后绘制的地质剖面图。

图5-4-21 塔基内一条雷达探测剖面图

图5-4-22 地宫挖掘后绘制的地质剖面图

博泰克意大利探地雷达

北京博泰克机械有限公司

SRS铁路路基安全系统

工作原理

SRS铁路路基安全系统是基于探地雷达系统而研发地灾资质探地雷达规范最新的高速铁路探测系统。铁路路基探测是以电磁波在有耗介质中传播规律为理论基础地灾资质探地雷达规范最新，用天线向铁路路基中发射高频率、宽频带地灾资质探地雷达规范最新的短脉冲电磁波，电磁波在介质中传播，当遇到介电性质不同的电性界面时，电磁波发生反射和透射，反射电磁波被接收天线接收；透射波继续向下传播，当再遇到电性界面时，其又发生反射和透射，这样雷达天线不断地接收地下反射信号就组成一道雷达数据，系统在沿着线路移动时就形成一个雷达探测剖面。通过计算电磁波在介质中的双程走时、振幅大小、频谱，以及瞬时功率谱、相位移等特征值，来判断构造深度、道床污染程度、路基含水量等。

系统组成、仪器合格标准的依据及其主要优缺点自地灾资质探地雷达规范最新我评价

SRS铁路路基安全系统是由信号采集系统和数据处理系统组成，其中信号采集系统由多普勒速度轨枕识别系统、多普勒信号传输电缆、多普勒信号控制器、中心控制系统、三个空气耦合型探测天线、信号传输电缆、信号实时显示系统、移动机车、系统支撑系统、环境记录系统和GPS精确定位系统等组成。系统启动后，中心控制系统向多普勒控制系统发出信号指挥多普勒系统工作，多普勒系统开始对轨枕识别和距离探测，并把信号反馈到中心控制系统，中心控制系统接到反馈信号后，给天线发射所需要脉冲信号，并接收地下反射回来的信号，显示系统可以实时显示所探测到的信号，同时对被探测对象的周围环境进行记录和GPS定位工作。

本系统内软件是探地雷达行业内软件的一项革命，基本做到了雷达数据的自动处理、分析和解释。该软件结合铁路路基结构内的特点，将铁路路基道砟层的病害在探地雷达图中显示的信号进行归类、整理，软件可自动对道砟层的病害情况进行分析和解释。目前软件可自动对道砟层中每一层的厚度进行自动追踪，并且对出现的赃物、高含水、道砟囊、翻浆冒泥等病害情况自动解释，对探测范围内的铁路路基进行自动统计和评估。

通过这套系统能够以较快的速度完成大范围的铁路路基探测，完全不影响线路的正常运营。后期的分析软件也可自动完成大量数据的解析，使工作效率大大提高。

地球物理仪器汇编及专论

SRS主机系统参数

自动生成雷达图分析结果

自动生成道砟层统计和解释结果

使用领域和使用实例

目前中国铁道科学研究院使用该设备已经完成了大量公路的铁路路基探测任务，为铁道部准确把握铁路路基的安全状况提供了可供参考的依据。

青藏铁路探测

天津铁路探测

京九铁路探测

邯济铁路探测

京哈铁路探测

支线铁路探测

产品普及程度、生产或供货单位的简单背景信息、售后及承诺

目前SRS铁路路基安全系统已经得到了铁道部的广泛认可，为既有线中路基安全问题提供了良好的屏障。目前基于该系统的现有硬件和软件，博泰克公司一直致力于该系统的本土化工作，在中国铁道科学研究院的协助下，对该系统内的问题进行不断测试和调整，使该系统能够更加适合中国国情和中国用户的需求。

意大利FastWave探地雷达

基本原理

探地雷达是采用中心频率在10~2500MHz范围的高频电磁波探测地下或建筑物内结构与特征的电磁探测技术。通常由发射天线向地下介质中发射一定中心频率的电磁脉冲波，电磁脉冲波在地下介质中传播时，遇到介质中有电磁性差异的分界面会发生反射并传回地面由接收天线接收；沿测线以等间距移动天线逐点进行探测获得雷达反射剖面，根据接收到的雷达波的幅度、相位及旅行时间等信息推断地下目标体的空间位置、结构、电性及几何形态等，从而达到对地下隐蔽目标物的探测。

公司生产能力、系统组成、仪器合格标准的依据及其主要优缺点的自地灾资质探地雷达规范最新我评价

意大利IDS公司因天线阵专利技术引发了关于高分辨率高速度雷达技术的革命，IDS已成为目前世界上技术最先进的探地雷达生产厂家之一，年生产雷达约400套，供货时间仅需45天。自主研发生产的主机、天线及处理软件均处于世界领先地位。FastWave控制单元轻质便捷，最多可接16对单天线同时测量，具有极高的发射速率和扫描速度。天线频率齐全，包括25~2500MHz的各类非屏蔽天线、地面及空气耦合屏蔽天线、井中天线，天线频带宽、信号稳定性强，具有较高的分辨率和灵敏度。独特的防水、防尘、防爆设计能适应井下及各种恶劣的工作环境。时间、测量轮、测线盒及GPS等多种方式使测量定位更加精确。还拥有世界先进专利的MF、HIRESS、ALADDIN及TR-AL空气耦合等天线阵，可以更快的速度和更高的分辨率一次同时完成深层和浅层探测，大大提高了探测精度和工作效率。FastWave主机可兼容IDS公司的所有频率的天线及天线阵，可根据需求灵活配置。

FastWave技术指标

本系统内软件是探地雷达行业内软件的一项革命，基本做到了雷达数据的自动处理、分析和解释。为了使结果更加清晰直观，该系统探地雷达软件不仅可以将目标体数据组合成三维模型，还可以CAD形式得到最终数据。

使用领域和使用实例

意大利FastWave探地雷达应用领域众多，在市政设施及管线探测方面主要应用于地下建筑物探查、路面缺陷检测、地基桩基检测及各种金属和非金属管线探测等；在建筑工程质量检测方面用于建筑物内部结构检测、钢筋分布定位及保护层厚度检测、建筑物内部缺陷查找检测等；道路检测方面主要用于路基各层厚度及质量的评价与检测、对路基下沉部位、含水区、孔洞等病害的检测，以及对铁路公路桥梁结构的检测，隧道衬砌厚度及各类缺陷的检测，也可用于隧道超前预报检测含水区、构造、破碎等隐患；在地质与水文勘探方面用于地层剖面、断裂、地基、岩床和水文地质分析、空洞、钻孔内部地层分析等；在环境检测方面用于地下水监测、油罐、加油站、管道泄漏及垃圾填埋场渗漏等快速探测；另外，还用于古遗址探测、壁画空鼓区、古建筑结构和风化程度等无损检测方面的考古研究以及地下防空洞、隐蔽物或未爆炸物等军事安全领域的检测。RIS雷达因其卓越的性能从众多探地雷达竞争产品中脱颖而出，于2005年5月22日上午11时08分，随中国科考队登上世界之巅峰珠穆朗玛峰执行珠峰的高度测量任务，在–50℃的恶劣条件下成功测定出冰雪覆盖层厚度，确定珠峰最新高度为8844m。

珠峰冰层探测

天安门基础探测

高速公路探测

多瑙河河床探测

贵广高铁隧道超前预报

地质勘查探测

四层钢筋探测雷达图

三维模型图

软件直接生成的CAD管网图

产品普及程度、生产或供货单位的简单背景信息、售后及承诺

IDS公司的FastWave探地雷达用户已遍及亚洲、欧洲、大洋洲、南美洲和非洲等地。特别是进入中国以来，北京博泰克机械有限公司专业从事意大利探地雷达产品销售、技术推广与支持、售后服务、设备维护、负责对仪器使用人员进行全面、系统、深入的培训等。以其雄厚的技术力量、先进的产品和一流的服务而广受赞誉，目前已拥有包括铁道部、交通部、建设部、国家测绘局、国家和地方环保部门、高等院校及科研机构、市政部门及勘察院等在内的上百家用户。该系列产品享受终身维修，维修响应时间短，仪器在正常使用情况下如在质保期内出现故障可进行免费维修及更换所需零部件；免费保修期满前1个月内负责对仪器设备进行一次免费全面检查，并每年提供两次免费上门巡检服务。终身提供相应软件的免费升级服务。

IBIS远程微变雷达监控系统

工作原理

IBIS是一个基于微波干涉技术的高级远程雷达监控系统（IBIS–S和IBIS–L），它是通过雷达反射波的相位差异而对不同时刻目标物的径向位移变化情况进行精确测量，完成动态及静态监测。IBIS–S建筑微变远程监测系统结合了干涉测量技术和步进频率连续波技术，系统以不同的频率在Tsweep时间内发射一组电磁波，通过步进频率连续波技术保证电磁波的长距离传输，通过干涉测量技术完成对雷达反射波相位差异的测量。IBIS–L地形微变远程监测系统是合成孔径雷达技术、步进频率连续波和干涉测量技术三者的结合，其中合成孔径雷达技术是一项新的空间对地观测技术，通过此技术相当于增加天线沿轨道线性扫描时的孔径，利用合成孔径雷达的相位信息提取地表的三维和高程变化信息。

公司生产能力、系统组成、仪器合格标准的依据及其主要优缺点的自我评价

IBIS系统由意大利IDS公司和佛罗伦萨大学经过6年合作研发成功，并由IDS公司生产，年生产约100套。该系统由数据采集单元、线性扫描单元（或三角架）、能量供应单元和数据记录处理单元组成。雷达波频率为16.6~16.9GHz，20dB增益天线，测量精度高，空间分辨率高；其自动化程度极高，在控制软件中设置要监测的区域范围，选择好监测的时间长度，自动、连续、全面完成对目标物的动态或静态监测。可实现远距离遥测，无需在目标区域安装传感器，无需靠近或进入目标物，无需操作人员现场守候；通过直接实时监测，解析单个像素信息，从而得到整个目标物的变形量或局部位移量；系统稳定性强、抗干扰能力强，在刮风、下雨、大雾等恶劣天气条件下仍能提供连续24小时的数据采集；运输及安装简单方便。

IBIS远程雷达监控系统技术指标

使用领域和使用实例

该系统应用领域广泛，桥梁检测、建筑物监测、坝体监测、山体滑坡监测、不稳定边坡监测、地形或地表沉降监测，还有雪崩火山监测等。IBIS–S主要用于对桥梁或高层建筑物进行实时监测，并将动态和静态监测融为一体，可实现对桥梁动挠度和静挠度测量、桥梁振动频率监测、桥梁残余变量测量及模态分析；对建筑物变形和沉降进行监测、高层建筑物变形监测及模态分析；高塔振动情况分析及沉降监测。IBIS-L主要将大坝、边坡工程和库区等水工建筑及地表等的位移监测融为一体，可对坝体进行稳定性检测并进行灾害预警；对山体表面变化、不稳定性边坡、滑坡、山崩及火山等灾害进行监测及预警。

南京长江二桥

天安门城楼

京津高铁杨村大桥

宝成铁路清江2#桥

紫坪铺大坝

龙头石大坝

山体滑坡监测

露天矿坑监测

采用这种非接触式的方法能够在远距离对目标体进行高精度变形监测，极高的采样频率能够对桥梁的振动情况进行分析。在进行边坡或大坝的变形监测过程中，这种方法可提供出大坝或边坡的运动机理和特性，便于对整个监测区域的运动学特征进行分析和解释。

地球物理仪器汇编及专论

在进行边坡监测中，可对数据以三维形式进行分析，得到的数据模式更加直观。快速且自动的监测模式使得该系统能够在无人看守的情况下进行自动工作，通过网络将数据传输到值班室，做到真正意义上的在线监测。

产品普及程度、生产或供货单位的简单背景信息、售后及承诺

意大利微变形远程监测系统（IBIS系统）是意大利IDS公司最新研制的产品，目前在欧洲得到广泛应用，对解决大范围边坡预警和灾害监控具有良好的效果。

博泰克公司作为意大利IDS公司在中国的总代理，一直致力于IBIS系统在国内的推广工作，努力使该设备能够在国内解决更多更复杂的实际问题。公司技术人员可根据客户实际情况提供相应的处理方案，并采用相应的设备进行处理。公司对所出售的设备提供终身服务，并配合终身的技术支持和设备服务工作，保证用户能用最少的资金得到世界上最先进的设备和最优质的服务。

天津市地质勘查行业改革发展情况调查报告

一、地质勘查全行业队伍基本情况

（一）勘查单位和人员结构

2006年地灾资质探地雷达规范最新，地灾资质探地雷达规范最新我市共有地勘单位（包括2个局机关）20个地灾资质探地雷达规范最新，其中国有地勘单位12个。职工人数9615人，其中在职职工5593人，离退休人员4022人。较2005年相比，职工人数减少132人，从业人员减少195人，离退休人员增加63人。在职职工中地质勘查从业人员为3387人，占职工总数的35.23%，比2005年（3448人，占35.37%）减少了61人。地质勘查专业技术人员1882人，占地质勘查从业人员的55.57%，比2005年1859人增加了23人，增长幅度为1.24%，主要为吸收新毕业大学生；地学专业人员1562人，占地质勘查从业人员的46.12%，比2005年1559人增加了3人，增长幅度为0.2%。

（二）职称结构

2006年技术人员中高级技术人员586人，占地质勘查从业人员的17.3%，比2005年541人增加了45人，增长幅度为8.32%；中级技术人员719人，占地质勘查从业人员的21.23%，比2005年765人减少了46人，主要原因是中级技术人员经职称评审成为高级技术人员，而中级技术人员补充不足。

（三）人员经费和劳动报酬

2006年，天津市地勘行业在职职工劳动者报酬总额为12519.33万元，人均为2.24万元；2005年在职职工劳动者报酬总额为10996.55万元，人均为1.89万元。2006年在职职工劳动者报酬总额及人均分别比2005年增长了13.85%、18.52%。2006年，离退休人员经费为6787.9万元，人均为1.69万元。2005年离退休人员经费为6094.9万元，人均为1.54万元。2006年离退休人员经费及人均经费分别比2005年增长了11.37%、9.74%。

（四）技术水平

在地质找矿方面，累计发现各类矿产地460余处，提交各类勘查和科研报告800多份，勘查中、大型矿床21处；具有较强的科研攻关能力，先后承担及参与了国家重点科技攻关项目4个，获得国家科技进步二等奖一项，部委科技进步一等奖两项，二等奖数项；具有较强的市场开拓能力，先后到苏丹、柬埔寨、老挝、刚果、津巴布韦等国进行矿产勘查和调查，已与苏丹国签订了合作开发矿产资源协议，注册了公司。在水工环方面，先后完成60余个矿区的水文、工程、环境地质勘查，还根据对口矿山要求，完成了地质灾害的调查与评价。在地球物理勘查方面，形成了以EH-4、TSQ4大功率综合电法为代表的中深高精度电磁探测系统，以V6、MT为代表的深层大地电磁测深系统，以甚低频、探地雷达为代表的浅层探测系统，并取得了较好的效果。在地球化学勘查方面，率先在全国开展了针对有利成矿区带的区域化探，《燕山台褶带地层地球化学剖面研究》填补了我国标准剖面地球化学研究的空白。近年来，积极探索开展天津及周边地区生态环境地球化学调查工作。在遥感方面，完成各类遥感项目20多个，6次获得省部级以上遥感地质项目优秀成果奖。近期完成的《天津蓟县矿产资源开发动态监测》项目，在全国尚属首次详细对一个地区进行矿产资源开发及其对环境影响的监测。

（五）地质勘查资质情况

天津市及属地化地勘局所属地勘队伍拥有资质情况为：

（1）天津华北地质勘查总院。甲级：固体矿产勘查；地球物理勘查，地球化学勘查。乙级：区域地质调查，遥感地质勘查，勘查工程施工（钻），岩矿鉴定与岩矿测试。丙级：水文地质、工程地质、环境地质调查，液体矿产勘查。

（2）天津华北地质勘查局地质研究所。乙级：水文地质、工程地质、环境地质调查，液体矿产勘查。

（3）天津华北地质勘查局核工业二四七大队。甲级：固体矿产勘查。乙级：地球物理勘查，勘查工程施工，岩矿鉴定与岩矿测试。

（4）华北地质勘查局综合普查大队。甲级：固体矿产勘查。乙级：区域地质调查，地球物理勘查，勘查工程施工，岩矿鉴定与岩矿测试。丙级：水文地质、工程地质、环境地质调查，地球化学勘查。

（5）华北地质勘查局五一四地质大队。甲级：勘查工程施工。乙级：固体矿产勘查。丙级：地球物理勘查，地球化学勘查，岩矿鉴定与岩矿测试。

（6）华北地质勘查局五一九大队（河北九华勘查测绘有限责任公司）。甲级：地球物理勘查。乙级：地球化学勘查。丙级：水文地质、工程地质、环境地质调查，固体矿产勘查。

（7）华北有色工程勘查院。甲级：水文地质、工程地质、环境地质调查，液体矿产勘查，勘查工程施工。

（8）华北地质勘查局第四地质大队。乙级：勘查工程施工。

（9）天津市地质调查研究院（天津市地质环境监测总站）。甲级：区域地质调查；水文地质、工程地质、环境地质调查；液体矿产勘查。乙级：固体矿产勘查；地球物理勘查，地球化学勘查，遥感地质勘查。

（10）天津地热勘查开发设计院（天津市地热资源开发公司）。甲级：水文地质、工程地质、环境地质调查；液体矿产勘查，勘查工程施工（钻）。丙级：地球物理勘查。

（11）天津市地质工程勘察院（天津市第二地质勘探大队）。甲级：水文地质、工程地质、环境地质调查。乙级：地球物理勘查。

（12）天津市地质矿产测试中心。乙级：岩矿鉴定与岩矿测试。

（13）天津地质矿产研究所。甲级：区域地质调查；水文地质、工程地质、环境地质调查，固体矿产勘查，岩矿鉴定与岩矿测试。乙级：液体矿产勘查。丙级：地球物理勘查，地球化学勘查。

（14）天津市勘察院。乙级：水文地质、工程地质、环境地质调查。丙级：地球物理勘查。

（15）水利部天津勘测设计研究院岩土工程技术中心。甲级：水文地质、工程地质、环境地质调查，地球物理勘查，勘查工程施工。乙级：遥感地质勘查。

（16）天津华勘华清新能源开发有限公司。丙级：勘查工程施工（钻）。

（17）铁道第三勘察设计院。甲级：水文地质、工程地质、环境地质调查，地球物理勘查。乙级：遥感地质勘查，勘查工程施工（坑）。

（18）中钢集团天津地质研究院。甲级：固体矿产勘查；选冶加工试验。乙级：地球物理勘查，地球化学勘查，遥感地质勘查，岩矿鉴定与岩矿测试。

在拥有资质的地勘队伍中，属地化地勘队伍12家，其中包括华勘局位于河北的6家地勘单位，国家直属地勘单位1家，其地灾资质探地雷达规范最新他地勘单位5家。

二、经济发展状况

（一）勘查单位经济发展状况

2006年底，全市地勘行业总资产为116882万元，比2005年总资产100756万元增长了16%。其中：生产性资产为28898万元，比2005年的25485万元增长了13.39%，专用仪器设备原值22600万元，比2005年的20455万元增长了10.49%。

2006年总负债为58359万元，比2005年的46357万元增长了25.89%。

2006年所有者权益为57617万元，比2005年的53992万元增长了6.71%。

（二）从事公益性地质工作的基本情况

在服务于天津生态城市建设，特别是服务于滨海新区的开发开放上取得重要成果。开展了城市地质调查、应急供水水源地勘查、土壤盐碱化调查、地面沉降调查与监测、综合地质调查等工作。其中：城市地质调查、应急供水水源地勘查为国家和地方合作项目，区调为国家财政项目，其余为地方补偿费和财政专项资金项目。2006年公益性地质项目投入4976万元，其中：中央财政投入3762万元，地方财政投入1214万元。较2005年公益性地质项目投入增加1600万元。其中：中央财政投入增加1342万元，地方财政投入增加258万元。

天津市公益性地质工作，向滨海新区倾斜，从资源向环境倾斜。

（三）从事商业性矿产勘查工作的基本情况

在银、铜、铁、钼、萤石勘查和技术咨询等商业性地质工作中，累计收入9546万元，其中涉外劳务收入452万元。较2005年累计收入增加3503万元，涉外劳务收入减少21万元。2006年找矿支出9507万元，较2005年增加952万元。勘查投入有所加大。

（四）矿产开发基本情况

矿业开发方面，国内拥有河北省赤城县万全寺银金矿山一座，年处理矿石3万吨；国外苏丹金矿产开发项目正式启动，与苏丹方合资组建“华勘哈马迪资源有限公司”矿业公司。2006年矿产开发收入436万元，较2005年增加88万元。2006年矿产开发投入396万元，较2005年增加83万元。

（五）工程勘察施工基本情况

工程勘察施工方面市场形势较好，收入增长较快，在我市加快发展的影响下，承揽的大额勘察和施工项目数量较往年增多，对重大型项目的运作能力进一步提高。2006年工程勘察施工收入52574万元，较2005年增加8308万元。

（六）其他产业基本情况

在玻璃机械、包装机械、输送设备、金刚石工具、珠宝、供热、矿泉水生产销售、灾害评估、地质矿产测试等产业创造了较好的安置效益。2006年其他产业总收入14847万元，较2005年增加1971万元。

三、改革取得的主要经验

（一）积极加强地质勘查队伍建设

为更好地服务于我市经济社会发展，充分发挥地质勘查队伍的基础和先行作用，在面临着经济和历史双重困难的条件下，“以地质勘查为核心的主导产业，以工程勘察、基础施工业为骨干的支柱产业和玻璃机械、包装机械、输送设备、金刚石工具、珠宝、供热、矿泉水生产销售、灾害评估、地质矿产测试等为延伸的特色产业”的方针，加强地质队伍整合，突出主业发展，形成了格局较完整的地质调查队伍体系。如组建了地质调查研究院，主要从事公益性、战略性地质调查工作；组建了工程勘察院，主要从事工程勘察和施工；开办了玻璃机械厂、包装机械厂、输送设备厂、矿泉水厂等。通过调整，地质勘查队伍结构更加合理，在服务我市经济社会发展中的作用进一步突出。

（二）努力提高地质工作的服务水平

认真学习加强地质工作决定，要紧紧围绕我市“十一五”规划和加快滨海新区开发开放的历史性机遇，进一步拓展地质工作的服务领域和服务效能。重视加强与规划、环保、城建、水利、地震等相关部门的沟通，加强与滨海新区和区县管理部门的沟通，在更大范围、更深层次、更高领域参与经济社会发展和城市规划建设。同时继续落实以项目带人才培养的计划，在完成好重点项目的同时，培养好学术带头人和地质科技人才。

（三）加强改革改制研究

建立企业化管理和全成本核算的经济管理体制，做实各项基础工作，进行资产结构和产业结构的分析，明确产业结构和资产结构调整的方向，进一步完善管理办法，加强制度建设和经营责任考核。

（四）积极转变经济增长方式，提高经济发展效益

实施重管理重效益活动。结合各单位特点，积极推行精细化管理、全面预算管理等先进管理理念和方法；提高科技工作对经济效益的贡献率，发展产学研结合的项目，注重新工艺、新技术新方法的研究与应用；深入强化质量管理，提高质量标准认证层次和水平。

（五）积极实施“走出去”战略

目前在苏丹、柬埔寨、刚果（金）、老挝等国开展了地质勘查工作尝试，由于国际市场复杂，地勘单位资金实力不足，目前还未凸显优势。

四、“十一五”改革发展的设想

（1）进一步落实国务院关于地质勘查队伍管理体制改革的方案，深化国有地质勘查单位改革。积极推进事企分体运行，以事业为基础，努力发展好企业实体，形成以地质矿业及其延伸产业为主导，集资源勘查、矿业开发、综合地质服务、水文工程、勘查施工、加工制造等多业并举，具有较强综合实力的高科技、高水平的地勘事业单位。

（2）公益性地质队伍建设。国务院关于加强地质工作的决定要进一步落实，按国土资源部关于加强地方和行业公益性地质调查队伍建设的意见和我市落实国务院《关于加强地质工作的决定》的实施意见，整合全市地勘队伍，逐步将地方公益性地质调查队伍的装备、基地等保障条件，以及其经常性支出和基本建设经费纳入地方财政预算，并在部门预算中统一安排，提高地质专项装备的科技水平。

（3）为地勘单位矿业权的取得、使用和转让制定优惠的政策。提高地勘单位在转让矿权时的受益比率。

（4）应加大地质专业人才的培养力度，提高科技人员的技术水平和竞争实力

五、对策建议

属地化以来，国家给予的经费拨款只能维持基本生存，地勘队伍历史遗留问题多、历史欠账多、负担重。各产业基础薄弱、竞争力不突出、品牌优势不明显，队伍老化、人员结构层次不合理。建议从以下几方面着手解决：

（1）列出地勘单位发展规划时间表，制定相关优惠政策，加大地勘单位新兴产业扶持力度，鼓励地勘单位大胆改革，放开经营，积极适应公益性与商业性地勘工作已分开运行和矿业权市场发展的新形势要求，提高资源保障能力。

（2）解决地勘单位在医疗保险、养老保险、基本建设和住房等方面存在的遗留问题。提高技术人员的待遇，提高地质工作者的社会地位，大力引进地质专业人才。

（3）解决地质勘查资金的投入，支持和鼓励开展地质勘查。我市目前的地质勘查经费投入，主要依靠中央财政资金和中央返还地方的矿产资源补偿费，无法满足加强地质工作的需要，必须加大财政对矿资源勘查的资金投入力度，注重发挥对社会资金的引导作用。每年从资源税、矿产资源补偿费和矿业权价款中，列支地质勘查工作资金，用于经济社会发展急需的公益性地质工作和公益性矿产勘查。

（4）过渡期要尽量延长，拨款基数要维持不变。企业化是方向，但绝不能操之过急，采用一个模式，实行一刀切，要为地勘单位企业化搭建好合适的平台；事业拨款基数要根据市场发展的变化，每年适当追加部分拨款，以适应各项物价指数的上涨，维持职工的基本生存，稳定职工队伍。

（天津市规划和国土资源局地质勘查环境管理处）

排雷可以用探地雷达吗？如果地雷是用陶罐做的地雷没有一点金属材料的触发机构，可以扫除吗

可以使用探地雷达，但是这东西意义不大

探底雷达主要是对大幅地区进行扫描，可以确定雷区的大致位置

但扫雷的时候，必须精确定位，否则就是白搭

差了1公分可能就要你的命了

如果是非金属地雷，那么扫除方式主要是靠探雷针和手感

当然，你可以用炸药分子探测器探测