某工程爆破施工對周邊私房結構安全性影響鑒定＊

曹麗芳，肖 珍，林婕妤

（1.湖南博聯工程檢測有限公司，湖南 常德415000；2.湖南交通工程學院，湖南 衡陽421009）

受經濟水平限制，中國農村房屋主要結構形式為砌體結構，且多為自建房，很難達到國家驗收標準[1]，一旦周邊有爆破作業(yè)將會對這些房屋產生很大影響。受爆破作用影響，房屋結構性損傷的特征主要為產生應力集中和剛度變化處易產生裂縫，主要承重墻體易滑移、坍塌，抹灰易脫落[2]。當房屋離爆破地點非常近且炸藥量非常多時可能導致房屋主體結構整體倒塌[3]。

1 工程概況

某工程在爆破施工過程中，其周邊A 棟、B 棟房屋墻體、樓板出現了開裂現象。為確保房屋安全性及了解受爆破施工影響的情況，需對周邊房屋進行結構安全性檢測鑒定。

該工程位于常德市，周邊A 棟、B 棟房屋均為一層砌體結構，采用天然淺基礎。其中A 棟房屋修建于1993 年，建筑平面形式為矩形，房屋長32.2 m，寬19 m，房屋面積約365 m2，爆破點距建筑物距離約為240 m。B 棟房屋修建于2015 年，底層設有1.2 m 高架空層，房屋長33.9 m，寬12 m，房屋面積約368 m2，爆破點距建筑物距離約為300 m。在爆破施工過程中，A 棟、B 棟房屋有明顯的振感，門窗伴有振動，部分墻體有開裂情況。A 棟、B 棟房屋外觀照如圖1 所示。

2 現場檢測

2.1 振動測試

爆破施工將會對周邊房屋產生很大振感，爆破振動與輸入的振動速度成比例關系[4]，有必要檢測輸入A棟、B 棟房屋的振動頻率數據。

2.1.1 測點布置

利用信號采集與分析儀采集爆破時A 棟、B 棟房屋的振動頻率數據。分別布置A、B 這2 個測試點，A測點（A 棟房屋）與爆破點距離約為240 m，B 測點（B棟房屋）與爆破點距離約為300 m。測點平面示意圖如圖2 所示。

圖2 測試點平面示意圖

2.1.2 測試結果

通過不斷的摸索和測試，在爆破施工時，采集到測點A、B 的最大振動速度、頻率值，具體如表1所示。

表1 振動測試結果

2.2 裂縫檢測

房屋結構受到爆破后，脆弱的部位會有細小的裂縫，墻體也將產生裂痕[2-3]。采用鋼尺、數顯式裂縫寬度監(jiān)測儀測量A 棟、B 棟房屋裂縫長度、寬度，記錄裂縫形態(tài)、貫穿等情況。

經檢測，A 棟房屋墻體共出現了21 處墻體裂縫、1 處樓板裂縫，并有1 扇窗戶的玻璃被振碎。墻體裂縫以豎向裂縫為主，16 處裂縫寬度小于等于0.9 mm，2處裂縫寬度在5 mm 以上，最大裂縫寬度為10.3 mm，絕大部分裂縫長度在2.0 m 以內，僅2 處裂縫貫通，樓板裂縫為混凝土空心預制板板間縫。B 棟房屋墻體共出現了14 處墻體裂縫、1 處樓面開裂。墻體裂縫以水平裂縫和斜裂縫為主，裂縫寬度均小于等于0.87 mm，絕大部分裂縫長度在2.5 m 以內，有3 處裂縫貫通，樓面裂縫為架空層混凝土空心預制板板間縫。

2.3 傾斜檢測

采用全站儀測量房屋頂點和一底點墻體至觀測點的水平距離，上下2 點的水平距離差即是房屋屋頂相對于基礎在該方向的水平位移。通過檢測，A 棟、B棟房屋傾斜檢測結果分別如表2、表3 所示。

表2 A 棟房屋傾斜檢測結果

表3 B 棟房屋傾斜現場檢測結果

3 結構安全性等級評定

基于現場檢測結果，依據GB 50292—2015《民用建筑可靠性鑒定標準》和GB 50003—2011《砌體結構設計規(guī)范》，對A 棟、B 棟房屋結構安全性等級進行評定。

3.1 構件安全性鑒定

3.1.1 按承載能力

A 棟、B 棟房屋均為單層磚混結構，磚砌眠墻，坡屋頂，瓦屋面，房屋荷載較小，構件承載力在不考慮地震荷載作用和裂縫影響下基本滿足GB 50003—2011《砌體結構設計規(guī)范》要求。考慮到雖有墻體裂縫的影響，將開裂超過5 mm 的墻體安全性等級評定為Cu級，其余出現開裂且裂縫寬度小于5 mm 的墻體安全性等級評定為Bu級，未發(fā)現裂縫的墻體安全性等級評定為Au級。

3.1.2 按構造

根據墻體構件高厚比的計算結果，A 棟、B 棟房屋墻體構件高厚比均滿足GB 50003—2011《砌體結構設計規(guī)范》的限值要求[5]。A 棟、B 棟房屋墻體砌筑基本滿足規(guī)范要求，但部分橫縱墻交接處未設拉結筋，不滿足GB 50003—2011《砌體結構設計規(guī)范》第6.2.2條規(guī)定[5]，現場檢測時未發(fā)現橫縱墻出現開裂的現象，依據GB 50292—2015《民用建筑可靠性鑒定標準》第5.4.3 條規(guī)定[6]，墻體構件的安全性按構造評定等級均為Bu級。

3.1.3 按不適于繼續(xù)承載變形

A 棟、B 棟房屋頂點位移測量值都小于GB 50292—2015《民用建筑可靠性鑒定標準》中7.3.10 條所規(guī)定的側向位移限值（頂點位移限值H/250）[6]。根據GB 50292—2015《民用建筑可靠性鑒定標準》第5.4.4 條和7.3.10 條[6]，上部結構按不適于繼續(xù)承載的位移或變形評定為Bu級，尚不影響其整體承載。

3.1.4 按不適于繼續(xù)承載的裂縫

根據墻體裂縫檢測結果，部分墻體存在裂縫，大部分裂縫為非受力裂縫。依據GB 50292—2015《民用建筑可靠性鑒定標準》第5.4.5 條和5.4.6 條規(guī)定[6]，將開裂超過5 mm 的墻體安全性等級評定為Cu級，將其余出現開裂且裂縫寬度小于5 mm 的墻體安全性等級評定為Bu級。

3.2 子單元安全性鑒定評級

3.2.1 地基基礎

A 棟、B 棟房屋均采用天然淺基礎，建筑場地地基穩(wěn)定，無滑動跡象及滑動史。根據基礎上部結構墻體裂縫的檢測結果，A 棟房屋墻體最大裂縫寬度為10.3 mm，B 棟為0.9 mm，非地基不均勻沉降引起?，F場未檢測到明顯的沉降裂縫，依據GB 50292—2015《民用建筑可靠性鑒定標準》第7.2.3 條[6]，鑒定單元內房屋地基基礎安全性等級均為Bu級。

3.2.2 上部承重結構

未發(fā)現A 棟、B 棟房屋現澆板因承載力不足引起板開裂現象，部分板雖有板縫存在，但裂縫對板的承載力基本無影響。經現場勘查，房屋墻體采用混合砂漿砌筑，承重墻體均未發(fā)現影響結構安全的受力裂縫，個別裂縫的最大寬度超過溫度、收縮、變形等引起的裂縫寬度限值5 mm。房屋均設有構造柱、地圈梁，部分橫縱墻鉸接處未設置拉結筋，房屋結構整體性一般。根據場檢A 棟、B 棟房屋傾斜檢測結果，墻體的頂點位移均未超過GB 50292—2015《民用建筑可靠性鑒定標準》第7.3.10 條中的規(guī)定限值[6]。通過爆破振動測試，A 測點、B 測點實測主頻率分別為21.56 Hz、33.07 Hz，實測最大質點峰值振動速度值分別為0.168 1 cm/s、0.122 cm/s，均小于GB 50292—2015《民用建筑可靠性鑒定標準》表M.0.3 所規(guī)定的砌體結構振動速度安全限值20～25 mm/s[6]。

依據GB 50292—2015《民用建筑可靠性鑒定標準》第7.3.11、7.1.13 條規(guī)定[6]，根據上部承重結構各種構件的安全性等級、結構的整體性等級以及結構側向位移等級評級結果，并考慮爆破振動對上部結構的影響，綜合評定A 棟、B 棟房屋上部承重結構（子單元）的安全性級均為Bu級。

3.2.3 圍護系統承重部分

A 棟、B 棟房屋屋面、陽臺、樓梯扶手等圍護系統滿足設計規(guī)范要求。依據GB 50292—2015《民用建筑可靠性鑒定標準》第7.4 條[6]，評定A 棟、B 棟房屋圍護系統承重部分安全性等級均為Bu級。

3.3 鑒定單元安全性評級

根據以上子單元的評定等級，參照GB 50292—2015《民用建筑可靠性鑒定標準》9.1.2 條的規(guī)定[6]，評定A 棟、B 棟房屋鑒定單元安全性等級均為Bsu級，安全性略低于Asu級的要求，尚不顯著影響整體承載。

4 振動對結構安全性影響分析

通過檢測，在A 測點處觀測到的地面質點峰值振動速度值為0.045 1～0.168 1 cm/s，實際測得最大振動速度數值為0.168 1 cm/s，主頻率為21.56 Hz。在B 測點處觀測到的地面質點峰值振動速度值為0.037 1～0.122 cm/s，實測最大振動速度值為0.122 cm/s，主頻率為33.07 Hz。根據GB 6722—2014《爆破安全規(guī)程》6.2.2 條[7]，由于A、B 質點實測主頻率分別為21.56 Hz、33.07 Hz，實測最大質點峰值振動速度值分別為0.168 1 cm/s、0.122 cm/s，均小于一般磚房安全允許振速2.3～2.8 cm/s。結合當前A 棟、B 棟房屋結構安全性評定結果為Bsu級，尚不顯著影響整體承載。綜合判斷本次爆破施工對A 棟、B 棟房屋承載尚未造成顯著影響。

5 結論及建議

本文通過檢測爆破施工所產生的振動頻率，并結合房屋主體檢測結果，依據GB 50292—2015《民用建筑可靠性鑒定標準》，分別從構件、子單元、鑒定單元逐層評定A 棟、B 棟房屋結構安全性，評定等級為Bsu級，尚不顯著影響整體承載；鑒定本次爆破施工對A 棟、B 棟棟房屋整體承載尚未造成顯著影響。

基于A 棟、B 棟房屋結構安全性影響鑒定結論，建議對最大裂縫寬度大于5 mm 的墻體采用水泥砂漿或C20 混凝土填縫處理后，再用雙面鋼絲網片1∶2水泥砂漿進行加固處理；對其他開裂墻體構件鏟除裂縫兩側各500 mm 寬粉刷層，用纖維水泥砂漿粉刷修復；對開裂板構件進行注漿處理。