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

廣西壯族自治區建筑工程質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，設計速度為50km/h，紅線寬45m，雙向六車道，路基巖質主要為灰黑色中風化較破碎泥質灰巖，屬較軟巖。該工程在路基石方爆破施工時，據周邊某居民反映房屋有受損現象，為了解該房屋受爆破施工影響情況及當前情況下的安全性，對該房屋進行現場檢測鑒定，并進行分析判斷。

該房屋為地上五層磚混結構建筑，建筑面積約540m2，距爆破施工地點距離約160m，為自建房，無地質勘查資料和設計圖紙，無抗震設計。根據現場數據繪制的標準層平面圖如圖1所示。

圖1 房屋標準層平面圖（單位：mm）

2 爆破施工方案

根據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，用藥量嚴格控制在最大允許用藥量的50%（99.7kg）以下。

3 鑒定方案及結果

3.1 鑒定方案

根據《民用建筑可靠性鑒定標準》（GB 50292—2015）和《建筑變形測量規范》（JGJ 8—2007）等標準的規定，對建筑地基、上部承重結構及建筑物垂直度等進行檢測。

3.2 鑒定結果

（1）地基基礎。現場觀察該房屋一層墻、室內地面情況，從檢查結果來看，未發現上部主體結構出現因地基基礎不均勻沉降而產生的開裂現象。

（2）上部承重結構。根據現場實際情況，對該房屋上部承重結構所出現的裂縫等缺陷進行描述記錄，現場檢測發現房屋存在不同程度的缺陷，具體如表1所示。

表1 裂縫統計表

（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，根據現場情況對該建筑測量4個大角、6個方向進行測量，測量結果如表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果

4 結果分析

4.1 爆破對房屋的影響

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

式中：V為爆破引起質點最大振動速度，cm/s；K、α分別為與爆破點至受影響房屋間地形、地質等條件有關的系數和衰減指數，其地質條件為軟巖，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點振動速度為1.21cm/s，《爆破安全規程》（GB 6722—2014）中，一般民用建筑的安全允許質點振動速度為1.5～3.0cm/s，因此根據理論計算，該案例中爆破施工引起的振動處于安全范圍。從現場對裂縫的檢測結果推斷，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

根據現場檢測結果按照《民用建筑可靠性鑒定標準》（GB 50292—2015）（以下簡稱《鑒定標準》）的相關規定評價該建筑的安全性。

（1）構件安全性鑒定評級。根據《鑒定標準》規定，按裂縫或其他損傷評級：上部承重結構存在開裂現象的墻、板構件評定為Bu級，其余構件未發現存在明顯結構裂縫可評定為Au級[2]。

（2）子單元安全性鑒定評級。①地基基礎子單元安全性鑒定：根據檢測結果以及《鑒定標準》，未發現該建筑上部主體結構出現因地基基礎不均勻沉降而產生的開裂現象，故評定該建筑地基基礎子單元安全性等級為Au級。②上部承重結構安全性評級：按結構整體性等級評定，根據現場檢查情況，該樓上部承重結構可形成“板→墻→基礎”的傳力路線，根據標準表中房屋整體性安全性等級評定為Au級；按構件集構件性等級評定，主要構件集不含Du級構件，含Cu級構件但不多于15%，評定為Bu級；按不適于承載的側向位移評級，根據垂直度檢測結果，該樓全高垂直度實測偏差值為1～6mm，均未超出標準表中Cu級或Du級的限值。因此，該樓上部承重結構按不適于繼續承載的側向位移的安全性等級評定為Au級。綜合上述評級，上部承重結構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《鑒定標準》規定，一般情況下，應根據地基基礎和上部承重結構的評定結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

根據現場觀測結果，該房屋的構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，且根據房屋整體開裂情況推測，上述裂縫為近期產生或近期有過擴大和發展，故推斷引起上述構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件產生伸縮變形，混凝土頂蓋變形大，墻體變形相對較小導致磚砌體和混凝土屋蓋之間產生約束應力。當外界溫度變化時，使混凝土屋蓋伸縮，砌體受拉、受剪。當約束條件下作用于構件的應力足夠大時，超過砌體的抗拉或抗剪強度，便會產生干縮裂縫，其是指由砌體干縮變形引起的墻體拉應力和剪應力而產生的墻體裂縫。

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

5 鑒定結論

（1）根據該房屋的裂縫及變形測量結果，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向位移兩個檢查項目評定的安全性等級為Bsu級。

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

6 結束語

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，爆破前后應該對周邊影響區域附近的建筑物進行安全性鑒定，對比前后兩次鑒定數據，能更好地幫助鑒定人員了解爆破對建筑物的影響程度。