某新建次干路工程路基石方爆破對周邊建筑的影響探析

梁金福，林 寧，李 韜

廣西壯族自治區(qū)建筑工程質(zhì)量檢測中心有限公司，廣西 南寧 530005

1 工程概況

某新建次干路工程，設(shè)計速度為50km/h，紅線寬45m，雙向六車道，路基巖質(zhì)主要為灰黑色中風(fēng)化較破碎泥質(zhì)灰?guī)r，屬較軟巖。該工程在路基石方爆破施工時，據(jù)周邊某居民反映房屋有受損現(xiàn)象，為了解該房屋受爆破施工影響情況及當(dāng)前情況下的安全性，對該房屋進行現(xiàn)場檢測鑒定，并進行分析判斷。

該房屋為地上五層磚混結(jié)構(gòu)建筑，建筑面積約540m2，距爆破施工地點距離約160m，為自建房，無地質(zhì)勘查資料和設(shè)計圖紙，無抗震設(shè)計。根據(jù)現(xiàn)場數(shù)據(jù)繪制的標(biāo)準(zhǔn)層平面圖如圖1所示。

圖1 房屋標(biāo)準(zhǔn)層平面圖（單位：mm）

2 爆破施工方案

根據(jù)爆破施工單位提供的爆破施工方案，按爆破安全距離150m進行計算，采用中深孔臺階法爆破施工，用藥量嚴(yán)格控制在最大允許用藥量的50%（99.7kg）以下。

3 鑒定方案及結(jié)果

3.1 鑒定方案

根據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50292—2015）和《建筑變形測量規(guī)范》（JGJ 8—2007）等標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，對建筑地基、上部承重結(jié)構(gòu)及建筑物垂直度等進行檢測。

3.2 鑒定結(jié)果

（1）地基基礎(chǔ)?，F(xiàn)場觀察該房屋一層墻、室內(nèi)地面情況，從檢查結(jié)果來看，未發(fā)現(xiàn)上部主體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)因地基基礎(chǔ)不均勻沉降而產(chǎn)生的開裂現(xiàn)象。

（2）上部承重結(jié)構(gòu)。根據(jù)現(xiàn)場實際情況，對該房屋上部承重結(jié)構(gòu)所出現(xiàn)的裂縫等缺陷進行描述記錄，現(xiàn)場檢測發(fā)現(xiàn)房屋存在不同程度的缺陷，具體如表1所示。

表1 裂縫統(tǒng)計表

（3）外墻垂直度測量。采用全站儀對該房屋外墻進行垂直度測量，在外墻面已裝修的情況下，根據(jù)現(xiàn)場情況對該建筑測量4個大角、6個方向進行測量，測量結(jié)果如表2所示，所測4個大角裝修面層處的垂直度偏差在1～6mm[1]。

表2 房屋四大角垂直度測量結(jié)果

4 結(jié)果分析

4.1 爆破對房屋的影響

根據(jù)《爆破安全規(guī)程》（GB 6722—2014），由爆破引起質(zhì)點最大振動速度按下式計算：

式中：V為爆破引起質(zhì)點最大振動速度，cm/s；K、α分別為與爆破點至受影響房屋間地形、地質(zhì)等條件有關(guān)的系數(shù)和衰減指數(shù)，其地質(zhì)條件為軟巖，按最不利條件取K=350、α=1.6；Q為炸藥量，取99.7kg；R為爆破點距房屋距離，取160m。

在最不利條件下，由爆破引起的房屋所在位置的最大質(zhì)點振動速度為1.21cm/s，《爆破安全規(guī)程》（GB 6722—2014）中，一般民用建筑的安全允許質(zhì)點振動速度為1.5～3.0cm/s，因此根據(jù)理論計算，該案例中爆破施工引起的振動處于安全范圍。從現(xiàn)場對裂縫的檢測結(jié)果推斷，該房屋裂縫的形成主要因素是溫度變化、干縮變形導(dǎo)致，爆破振動的影響不大，與理論計算較為一致。

4.2 房屋安全性分析

根據(jù)現(xiàn)場檢測結(jié)果按照《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50292—2015）（以下簡稱《鑒定標(biāo)準(zhǔn)》）的相關(guān)規(guī)定評價該建筑的安全性。

（1）構(gòu)件安全性鑒定評級。根據(jù)《鑒定標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，按裂縫或其他損傷評級：上部承重結(jié)構(gòu)存在開裂現(xiàn)象的墻、板構(gòu)件評定為Bu級，其余構(gòu)件未發(fā)現(xiàn)存在明顯結(jié)構(gòu)裂縫可評定為Au級[2]。

（2）子單元安全性鑒定評級。①地基基礎(chǔ)子單元安全性鑒定：根據(jù)檢測結(jié)果以及《鑒定標(biāo)準(zhǔn)》，未發(fā)現(xiàn)該建筑上部主體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)因地基基礎(chǔ)不均勻沉降而產(chǎn)生的開裂現(xiàn)象，故評定該建筑地基基礎(chǔ)子單元安全性等級為Au級。②上部承重結(jié)構(gòu)安全性評級：按結(jié)構(gòu)整體性等級評定，根據(jù)現(xiàn)場檢查情況，該樓上部承重結(jié)構(gòu)可形成“板→墻→基礎(chǔ)”的傳力路線，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)表中房屋整體性安全性等級評定為Au級；按構(gòu)件集構(gòu)件性等級評定，主要構(gòu)件集不含Du級構(gòu)件，含Cu級構(gòu)件但不多于15%，評定為Bu級；按不適于承載的側(cè)向位移評級，根據(jù)垂直度檢測結(jié)果，該樓全高垂直度實測偏差值為1～6mm，均未超出標(biāo)準(zhǔn)表中Cu級或Du級的限值。因此，該樓上部承重結(jié)構(gòu)按不適于繼續(xù)承載的側(cè)向位移的安全性等級評定為Au級。綜合上述評級，上部承重結(jié)構(gòu)子單元安全性等級綜合評定為Bu級[3]。

（3）鑒定單元安全性評級。按《鑒定標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，一般情況下，應(yīng)根據(jù)地基基礎(chǔ)和上部承重結(jié)構(gòu)的評定結(jié)果按其中較低等級確定，因此該建筑鑒定單元安全性等級評定為Bsu級。

4.3 裂縫成因

根據(jù)現(xiàn)場觀測結(jié)果，該房屋的構(gòu)件裂縫形式主要為板下墻體水平開裂、門窗邊緣水平開裂及板角斜裂縫等，裂縫縫隙部分表觀相比周邊及墻體表面較新，裂縫縫隙間有較少灰塵及雜質(zhì)，且根據(jù)房屋整體開裂情況推測，上述裂縫為近期產(chǎn)生或近期有過擴大和發(fā)展，故推斷引起上述構(gòu)件開裂的主要原因如下。

（1）溫度變化、干縮變形引起。由于溫度的變化使混凝土和砌體構(gòu)件產(chǎn)生伸縮變形，混凝土頂蓋變形大，墻體變形相對較小導(dǎo)致磚砌體和混凝土屋蓋之間產(chǎn)生約束應(yīng)力。當(dāng)外界溫度變化時，使混凝土屋蓋伸縮，砌體受拉、受剪。當(dāng)約束條件下作用于構(gòu)件的應(yīng)力足夠大時，超過砌體的抗拉或抗剪強度，便會產(chǎn)生干縮裂縫，其是指由砌體干縮變形引起的墻體拉應(yīng)力和剪應(yīng)力而產(chǎn)生的墻體裂縫。

（2）震動引起。自然及人為因素產(chǎn)生的震動（如地震、臺風(fēng)等自然因素，附近公路施工爆破產(chǎn)生的振動、重車駛過等人為因素）對房屋造成了一定影響，從而使房屋產(chǎn)生裂縫或造成裂縫的擴大和發(fā)展。

5 鑒定結(jié)論

（1）根據(jù)該房屋的裂縫及變形測量結(jié)果，目前該建筑房屋鑒定單元按不適于承載的裂縫寬度及按不適于承載的側(cè)向位移兩個檢查項目評定的安全性等級為Bsu級。

（2）從現(xiàn)場對裂縫的檢測結(jié)果推斷，該房屋裂縫的形成主要因素是溫度變化、干縮變形導(dǎo)致，但不排除爆破振動造成房屋原有裂縫有所發(fā)展。

6 結(jié)束語

上述檢測是爆破施工后進行的，只能對施工后該建筑的現(xiàn)狀做鑒定。為了更好地了解爆破過程中對建筑物的影響，建議對于類似的爆破工程，爆破前后應(yīng)該對周邊影響區(qū)域附近的建筑物進行安全性鑒定，對比前后兩次鑒定數(shù)據(jù)，能更好地幫助鑒定人員了解爆破對建筑物的影響程度。