胡子健　劉祖璽　鄭文　汪吉林

摘要：為評(píng)價(jià)研究區(qū)崩塌災(zāi)害危險(xiǎn)性，文本對(duì)區(qū)內(nèi)斷層及巖體結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀進(jìn)行了測(cè)量與統(tǒng)計(jì)，運(yùn)用赤平投影法分析了調(diào)查點(diǎn)的巖體穩(wěn)定性，鑒別出6個(gè)崩塌災(zāi)害點(diǎn)，根據(jù)災(zāi)害點(diǎn)結(jié)構(gòu)面組合特征及不穩(wěn)定組合數(shù)量，將崩塌災(zāi)害的危險(xiǎn)性等級(jí)從高到低依次劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)，結(jié)合崩塌災(zāi)害點(diǎn)的分布特征及其危險(xiǎn)性等級(jí)，劃分出了Ⅰ-Ⅲ級(jí)崩塌災(zāi)害危險(xiǎn)區(qū)。

關(guān)鍵詞：崩塌災(zāi)害;赤平投影;穩(wěn)定性;危險(xiǎn)性

中圖分類(lèi)號(hào)：X43 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，礦產(chǎn)資源大量開(kāi)采，由于部分礦產(chǎn)的過(guò)度開(kāi)發(fā)以及不科學(xué)的開(kāi)采方式，地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，造成了巨大的人員經(jīng)濟(jì)損失。

安徽巢湖北部山區(qū)石灰?guī)r礦以及黏土巖礦被大量開(kāi)采，廢棄礦山周?chē)l(fā)生大量崩塌?滑坡?泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，研究認(rèn)為巢北地區(qū)地質(zhì)環(huán)境和地災(zāi)危險(xiǎn)性為中等[1]。山區(qū)常見(jiàn)崩塌災(zāi)害，其發(fā)生受地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造條件、人類(lèi)工程活動(dòng)、極端氣候等因素的影響，對(duì)崩塌邊坡穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)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(jié)構(gòu)面和臨空面的產(chǎn)狀與空間組合關(guān)系，便于快速找出關(guān)鍵結(jié)構(gòu)面進(jìn)行邊坡崩塌穩(wěn)定性評(píng)價(jià)[3-4]。目前礦山生態(tài)修復(fù)與治理方興未艾，多根據(jù)研究區(qū)的坡角、巖層出露、植被情況采取栽植樹(shù)木、自動(dòng)噴灌溉系統(tǒng)、CBS植被混凝土生態(tài)防護(hù)技術(shù)等方法進(jìn)行生態(tài)治理。

1 崩塌地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查

1.1 礦山開(kāi)采及生態(tài)恢復(fù)治理背景

安徽巢湖地區(qū)礦產(chǎn)資源極為豐富，尤其是作為水泥原料的石灰?guī)r。自20世紀(jì)80年代以來(lái)，巢湖地區(qū)就開(kāi)始大規(guī)模開(kāi)采石灰?guī)r，僅平頂山一帶就有20多家具有開(kāi)采資質(zhì)的單位，采坑近60個(gè)，幾乎每座山都被開(kāi)采，截至2012年底巢湖地區(qū)石灰?guī)r礦山多達(dá)102個(gè)，年產(chǎn)礦石量達(dá)1.49 073×107t。研究區(qū)采石場(chǎng)位于居巢區(qū)朝陽(yáng)山西南翼 （礦坑中心117°50′25.23″E，31°37′54.01″N），該礦開(kāi)采時(shí)間超過(guò)10年，大約于2014年底停止開(kāi)采，主要開(kāi)采石炭系灰?guī)r。該礦坑呈長(zhǎng)條狀，長(zhǎng)軸沿N-S向延伸，長(zhǎng)約500m，寬約120m，周長(zhǎng)約1 200m，面積約6 000m2。研究區(qū)由于開(kāi)采石灰?guī)r礦及裸露巖體的風(fēng)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(fā)生崩塌。采石場(chǎng)關(guān)閉后，進(jìn)行了生態(tài)恢復(fù)，采用坑內(nèi)植樹(shù)造林、坡腳構(gòu)筑重力式混凝土擋土墻、部分坡面錨索支護(hù)等組合技術(shù)方案進(jìn)行了崩塌災(zāi)害治理。

1.2 調(diào)查區(qū)地質(zhì)條件

研究區(qū)位于巢湖市朝陽(yáng)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?guī)r。在采場(chǎng)陡壁中發(fā)育有兩條較大X型共軛斷層及若干共軛剪節(jié)理，斷層帶內(nèi)角礫巖發(fā)育，有方解石脈填充，其中斷層①產(chǎn)狀為10°∠44°，寬約2m，延伸長(zhǎng)度約60m，斷層②產(chǎn)狀為218°∠86°，寬約0.5m，延伸長(zhǎng)度約為70m，斷層銳角平分線NW-SE方向（圖1）。

1.3 研究區(qū)巖體結(jié)構(gòu)面調(diào)查

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

本次調(diào)查測(cè)量了1 522條巖體結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀，將所有測(cè)量的結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀數(shù)據(jù)繪制成走向玫瑰花圖，可見(jiàn)調(diào)查區(qū)優(yōu)勢(shì)結(jié)構(gòu)面走向?yàn)?75～330°、65～85°（圖2b）。

2 崩塌災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)

在區(qū)內(nèi)共調(diào)查了24個(gè)危巖區(qū)，測(cè)量結(jié)構(gòu)面數(shù)據(jù)并繪制結(jié)構(gòu)面等密度圖，根據(jù)每個(gè)調(diào)查點(diǎn)的結(jié)構(gòu)面等密度圖選擇優(yōu)勢(shì)產(chǎn)狀繪制赤平投影圖進(jìn)行穩(wěn)定性分析，最終在調(diào)查區(qū)鑒別出6個(gè)不穩(wěn)定點(diǎn)（圖3）。

3 結(jié)論

調(diào)查區(qū)存在崩塌災(zāi)害危險(xiǎn)性，通過(guò)巖體結(jié)構(gòu)面的測(cè)量、統(tǒng)計(jì)和赤平投影分析，鑒別出了6處存在崩塌危險(xiǎn)的災(zāi)害點(diǎn)。根據(jù)易崩塌點(diǎn)結(jié)構(gòu)面的不穩(wěn)定組合和不穩(wěn)定組合數(shù)量多少，將崩塌災(zāi)害點(diǎn)危險(xiǎn)性等級(jí)從高到低依次劃分為Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)，結(jié)合崩塌災(zāi)害點(diǎn)分布特征及其危險(xiǎn)性等級(jí)，將調(diào)查區(qū)劃分出了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)崩塌災(zāi)害危險(xiǎn)區(qū)。

參考文獻(xiàn)

[1]閆昆，劉國(guó)生，張園遠(yuǎn)，等.基于層次分析法構(gòu)建巢湖北部礦區(qū)環(huán)境評(píng)價(jià)體系[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)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(chǎng)村崩塌為例[J].中國(guó)科技信息，2012（16）：33.

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

[4]梁潤(rùn)娥，邱云海.赤平投影法在巖質(zhì)崩塌穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用[J].低碳世界，2018（12）：113-114.

收稿日期：2020-04-27

作者簡(jiǎn)介：胡子健（1999-），男，漢族，本科在讀，研究方向?yàn)榈刭|(zhì)工程。