某采石场生态恢复中的崩塌灾害危险性调查与评价

胡子健　刘祖玺　郑文　汪吉林

摘要：为评价研究区崩塌灾害危险性，文本对区内断层及岩体结构面产状进行了测量与统计，运用赤平投影法分析了调查点的岩体稳定性，鉴别出6个崩塌灾害点，根据灾害点结构面组合特征及不稳定组合数量，将崩塌灾害的危险性等级从高到低依次划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级，结合崩塌灾害点的分布特征及其危险性等级，划分出了Ⅰ-Ⅲ级崩塌灾害危险区。

关键词：崩塌灾害;赤平投影;稳定性;危险性

中图分类号：X43 文献标识码：A 文章编号：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

隨着我国国民经济发展，矿产资源大量开采，由于部分矿产的过度开发以及不科学的开采方式，地质灾害频发，造成了巨大的人员经济损失。

安徽巢湖北部山区石灰岩矿以及黏土岩矿被大量开采，废弃矿山周围发生大量崩塌?滑坡?泥石流等地质灾害，研究认为巢北地区地质环境和地灾危险性为中等[1]。山区常见崩塌灾害，其发生受地形地貌、地质构造条件、人类工程活动、极端气候等因素的影响，对崩塌边坡稳定性的评价方法多为赤平投影法、极限平衡法以及临界坡角分析法[2]，其中赤平投影法可直观表示出结构面和临空面的产状与空间组合关系，便于快速找出关键结构面进行边坡崩塌稳定性评价[3-4]。目前矿山生态修复与治理方兴未艾，多根据研究区的坡角、岩层出露、植被情况采取栽植树木、自动喷灌溉系统、CBS植被混凝土生态防护技术等方法进行生态治理。

1 崩塌地质灾害调查

1.1 矿山开采及生态恢复治理背景

安徽巢湖地区矿产资源极为丰富，尤其是作为水泥原料的石灰岩。自20世纪80年代以来，巢湖地区就开始大规模开采石灰岩，仅平顶山一带就有20多家具有开采资质的单位，采坑近60个，几乎每座山都被开采，截至2012年底巢湖地区石灰岩矿山多达102个，年产矿石量达1.49 073×107t。研究区采石场位于居巢区朝阳山西南翼 （矿坑中心117°50′25.23″E，31°37′54.01″N），该矿开采时间超过10年，大约于2014年底停止开采，主要开采石炭系灰岩。该矿坑呈长条状，长轴沿N-S向延伸，长约500m，宽约120m，周长约1 200m，面积约6 000m2。研究区由于开采石灰岩矿及裸露岩体的风化作用形成了角度为40～50°，高度为50～70m不等的高陡边坡，局部已发生崩塌。采石场关闭后，进行了生态恢复，采用坑内植树造林、坡脚构筑重力式混凝土挡土墙、部分坡面锚索支护等组合技术方案进行了崩塌灾害治理。

1.2 调查区地质条件

研究区位于巢湖市朝阳山南端，处于凤凰山背斜西南翼，地层主要为石炭系-二叠系，岩性主要为灰岩。在采场陡壁中发育有两条较大X型共轭断层及若干共轭剪节理，断层带内角砾岩发育，有方解石脉填充，其中断层①产状为10°∠44°，宽约2m，延伸长度约60m，断层②产状为218°∠86°，宽约0.5m，延伸长度约为70m，断层锐角平分线NW-SE方向（图1）。

1.3 研究区岩体结构面调查

在调查点可以看到岩体主要为强风化中厚至厚层灰色炉渣状灰岩（和州组）、生物碎屑微晶灰岩（黄龙组-船山组）、灰黑色臭灰岩（栖霞组）等不同的灰岩组合，坡面的断层破碎带中，岩体呈碎裂状结构，大量方解石脉充填在破碎裂隙中，增加了坡体的不稳定性（图2a）。

本次调查测量了1 522条岩体结构面的产状，将所有测量的结构面产状数据绘制成走向玫瑰花图，可见调查区优势结构面走向为275～330°、65～85°（图2b）。

2 崩塌灾害危险性评价

在区内共调查了24个危岩区，测量结构面数据并绘制结构面等密度图，根据每个调查点的结构面等密度图选择优势产状绘制赤平投影图进行稳定性分析，最终在调查区鉴别出6个不稳定点（图3）。

3 结论

调查区存在崩塌灾害危险性，通过岩体结构面的测量、统计和赤平投影分析，鉴别出了6处存在崩塌危险的灾害点。根据易崩塌点结构面的不稳定组合和不稳定组合数量多少，将崩塌灾害点危险性等级从高到低依次划分为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级，结合崩塌灾害点分布特征及其危险性等级，将调查区划分出了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级崩塌灾害危险区。

参考文献

[1]闫昆，刘国生，张园远，等.基于层次分析法构建巢湖北部矿区环境评价体系[J].合肥工业大学学报（自然科学版），2012，35（08）：1106-1112.

[2]范余敏，付永光，宋睿智.浅谈山体崩塌特征?危害及治理的必要性——以西场村崩塌为例[J].中国科技信息，2012（16）：33.

[3]杨毅.赤平投影法在某边坡稳定性分析中的应用[J].四川建材，2016，42（06）：170-171.

[4]梁润娥，邱云海.赤平投影法在岩质崩塌稳定性分析中的应用[J].低碳世界，2018（12）：113-114.

收稿日期：2020-04-27

作者简介：胡子健（1999-），男，汉族，本科在读，研究方向为地质工程。