某采石場生態恢復中的崩塌災害危險性調查與評價

胡子健　劉祖璽　鄭文　汪吉林

摘要：為評價研究區崩塌災害危險性，文本對區內斷層及巖體結構面產狀進行了測量與統計，運用赤平投影法分析了調查點的巖體穩定性，鑒別出6個崩塌災害點，根據災害點結構面組合特征及不穩定組合數量，將崩塌災害的危險性等級從高到低依次劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級，結合崩塌災害點的分布特征及其危險性等級，劃分出了Ⅰ-Ⅲ級崩塌災害危險區。

關鍵詞：崩塌災害;赤平投影;穩定性;危險性

中圖分類號：X43 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）06-000-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.06.003

Investigation and evaluation of the risk of collapse disaster in the ecological recovery of a quarry

Hu Zijian，Liu Zuxi，Zheng Wen，Wang Jilin

（College of Resources and Geosciences，China University of Mining and Technology，Xuzhou Jiangsu 221116，China）

Abstact：In order to evaluate the risk of collapse disaster in the study area，the occurrence of faults and structural planes of rock mass in the area is measured and counted.The rock mass stability of the survey points is analyzed by using the stereographic projection method，and six collapse disaster points are identified.According to the combination characteristics of structural planes of disaster points and the number of unstable combinations，the risk level of collapse disaster is divided into grade I，II and III from high to low，according to the distribution characteristics and risk grade of collapse disaster points，the risk area of collapse disaster of grade I - III is divided.

Key words：Collapse disaster;Erythroid projection;Stability;Risk

隨著我國國民經濟發展，礦產資源大量開采，由于部分礦產的過度開發以及不科學的開采方式，地質災害頻發，造成了巨大的人員經濟損失。

安徽巢湖北部山區石灰巖礦以及黏土巖礦被大量開采，廢棄礦山周圍發生大量崩塌?滑坡?泥石流等地質災害，研究認為巢北地區地質環境和地災危險性為中等[1]。山區常見崩塌災害，其發生受地形地貌、地質構造條件、人類工程活動、極端氣候等因素的影響，對崩塌邊坡穩定性的評價方法多為赤平投影法、極限平衡法以及臨界坡角分析法[2]，其中赤平投影法可直觀表示出結構面和臨空面的產狀與空間組合關系，便于快速找出關鍵結構面進行邊坡崩塌穩定性評價[3-4]。目前礦山生態修復與治理方興未艾，多根據研究區的坡角、巖層出露、植被情況采取栽植樹木、自動噴灌溉系統、CBS植被混凝土生態防護技術等方法進行生態治理。

1 崩塌地質災害調查

1.1 礦山開采及生態恢復治理背景

安徽巢湖地區礦產資源極為豐富，尤其是作為水泥原料的石灰巖。自20世紀80年代以來，巢湖地區就開始大規模開采石灰巖，僅平頂山一帶就有20多家具有開采資質的單位，采坑近60個，幾乎每座山都被開采，截至2012年底巢湖地區石灰巖礦山多達102個，年產礦石量達1.49 073×107t。研究區采石場位于居巢區朝陽山西南翼 （礦坑中心117°50′25.23″E，31°37′54.01″N），該礦開采時間超過10年，大約于2014年底停止開采，主要開采石炭系灰巖。該礦坑呈長條狀，長軸沿N-S向延伸，長約500m，寬約120m，周長約1 200m，面積約6 000m2。研究區由于開采石灰巖礦及裸露巖體的風化作用形成了角度為40～50°，高度為50～70m不等的高陡邊坡，局部已發生崩塌。采石場關閉后，進行了生態恢復，采用坑內植樹造林、坡腳構筑重力式混凝土擋土墻、部分坡面錨索支護等組合技術方案進行了崩塌災害治理。

1.2 調查區地質條件

研究區位于巢湖市朝陽山南端，處于鳳凰山背斜西南翼，地層主要為石炭系-二疊系，巖性主要為灰巖。在采場陡壁中發育有兩條較大X型共軛斷層及若干共軛剪節理，斷層帶內角礫巖發育，有方解石脈填充，其中斷層①產狀為10°∠44°，寬約2m，延伸長度約60m，斷層②產狀為218°∠86°，寬約0.5m，延伸長度約為70m，斷層銳角平分線NW-SE方向（圖1）。

1.3 研究區巖體結構面調查

在調查點可以看到巖體主要為強風化中厚至厚層灰色爐渣狀灰巖（和州組）、生物碎屑微晶灰巖（黃龍組-船山組）、灰黑色臭灰巖（棲霞組）等不同的灰巖組合，坡面的斷層破碎帶中，巖體呈碎裂狀結構，大量方解石脈充填在破碎裂隙中，增加了坡體的不穩定性（圖2a）。

本次調查測量了1 522條巖體結構面的產狀，將所有測量的結構面產狀數據繪制成走向玫瑰花圖，可見調查區優勢結構面走向為275～330°、65～85°（圖2b）。

2 崩塌災害危險性評價

在區內共調查了24個危巖區，測量結構面數據并繪制結構面等密度圖，根據每個調查點的結構面等密度圖選擇優勢產狀繪制赤平投影圖進行穩定性分析，最終在調查區鑒別出6個不穩定點（圖3）。

3 結論

調查區存在崩塌災害危險性，通過巖體結構面的測量、統計和赤平投影分析，鑒別出了6處存在崩塌危險的災害點。根據易崩塌點結構面的不穩定組合和不穩定組合數量多少，將崩塌災害點危險性等級從高到低依次劃分為Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級，結合崩塌災害點分布特征及其危險性等級，將調查區劃分出了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級崩塌災害危險區。

參考文獻

[1]閆昆，劉國生，張園遠，等.基于層次分析法構建巢湖北部礦區環境評價體系[J].合肥工業大學學報（自然科學版），2012，35（08）：1106-1112.

[2]范余敏，付永光，宋睿智.淺談山體崩塌特征?危害及治理的必要性——以西場村崩塌為例[J].中國科技信息，2012（16）：33.

[3]楊毅.赤平投影法在某邊坡穩定性分析中的應用[J].四川建材，2016，42（06）：170-171.

[4]梁潤娥，邱云海.赤平投影法在巖質崩塌穩定性分析中的應用[J].低碳世界，2018（12）：113-114.

收稿日期：2020-04-27

作者簡介：胡子健（1999-），男，漢族，本科在讀，研究方向為地質工程。