王 兵 張青松

（安徽省·水利部淮委水利科學(xué)研究院 蚌埠 233000）

1 引言

隨著近年來建筑市場(chǎng)的快速發(fā)展，基坑開挖過程中爆破技術(shù)應(yīng)用的也日益廣泛，爆破技術(shù)不僅提高了工程進(jìn)展的速率，也降低了基礎(chǔ)開挖的成本，但爆破對(duì)環(huán)境的影響也愈發(fā)突出，爆破時(shí)不僅對(duì)附近居民生活產(chǎn)生干擾，影響施工的正常進(jìn)行，嚴(yán)重時(shí)還有可能導(dǎo)致建筑物的破損，因此如何正確使用爆破技術(shù)進(jìn)行施工越來越受到人們的重視。

2 爆破振動(dòng)的特點(diǎn)與數(shù)據(jù)分析

2.1 爆破振動(dòng)的特點(diǎn)

爆破振動(dòng)與自然地震有相似之處，即二者都是急劇釋放能量，并以波動(dòng)的形式向外傳播，從而引起介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，產(chǎn)生地震效應(yīng)。但爆破振動(dòng)還有以下特點(diǎn)：（1）爆破振動(dòng)的震源能量小，影響范圍?。唬?）持續(xù)時(shí)間短，爆破振動(dòng)一般在0.1～0.2s左右，而自然地震持續(xù)時(shí)間長，一般在10～40s左右；（3）爆破振動(dòng)頻率高，而自然地震一般是低頻振動(dòng)；（4）可以控制爆破震源大小及作用方向。

2.2 爆破藥量及安全距離的核算

爆破振速的大小與炸藥量、距離、地形、爆破方法等有關(guān)，推導(dǎo)出的公式（經(jīng)驗(yàn)公式）較多，目前使用較多的是由相似理論——量綱分析的結(jié)果，給出按藥量立方根比例推算的方法決定函數(shù)關(guān)系（薩道夫斯基提出的經(jīng)驗(yàn)公式）。

式中：v為質(zhì)點(diǎn)速度，cm/s；Q為爆破藥量，kg；R 為測(cè)點(diǎn)到爆心的距離，m；k，α是與爆破點(diǎn)至保護(hù)對(duì)象間的地形、地質(zhì)條件有關(guān)的系數(shù)和衰減指數(shù)。

目前國內(nèi)常用的關(guān)于安全爆破標(biāo)準(zhǔn)有《爆破安全規(guī)程》規(guī)定的爆破振動(dòng)安全判據(jù)，該標(biāo)準(zhǔn)以振動(dòng)速度作為判別依據(jù)，規(guī)定了一般建筑物和構(gòu)筑物的爆破地震安全性應(yīng)滿足的安全振動(dòng)速度要求（見表1）。

重慶大學(xué)吳德倫和葉曉明建議的爆破振動(dòng)安全標(biāo)準(zhǔn)，是以爆破地震頻率和振速作為判別依據(jù)，并考慮建筑物對(duì)地面振動(dòng)的敏感性程度，綜合考慮了頻率和振速的共同影響。

3 工程現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)及勘查

3.1 工程概況

礦業(yè)南村2#樓工程設(shè)計(jì)為6+1層框架結(jié)構(gòu)，2009年竣工并交付使用。由于2011年3月10日附近爆破施工，住戶反映樓面板及墻體等多處出現(xiàn)裂縫。

3.2 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)及勘查內(nèi)容

現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)內(nèi)容主要針對(duì)住戶反映最強(qiáng)烈的因爆破而出現(xiàn)的裂縫問題，檢測(cè)過程中對(duì)裂縫開展情況主要進(jìn)行兩方面的工作，一是對(duì)裂縫的位置、形態(tài)等進(jìn)行描繪，以便直觀反映存在問題，二是在其中的一家住戶安裝裂縫觀察儀，通過一個(gè)月的時(shí)間來記錄裂縫是否有變化。在進(jìn)行裂縫觀察的同時(shí)也開展了地基沉降的觀測(cè)以及其他如鋼筋配置、構(gòu)件強(qiáng)度等相關(guān)指標(biāo)的檢測(cè)，為安全性復(fù)核計(jì)算提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

3.2.1 裂縫開展情況

根據(jù)裂縫檢查情況，礦業(yè)南村2#樓裂縫開展主要有以下幾類：

（1）粉刷層的龜裂紋，這是由于墻面或板底的粉刷混合砂漿的干縮及表面層乳膠漆的起殼、起皮形成，縫寬0.05～0.10mm。

（2）不同材料的接合面，如吊頂與墻體連接部位、廚房門上方的木板與兩側(cè)墻體連接部位；內(nèi)墻裝修粘貼瓷磚的空鼓，比如衛(wèi)生間管道裝飾等；陽臺(tái)板與柱或墻的接合部位等。

（3）填充墻砌體表面產(chǎn)生橫向及縱向裂縫，如東山墻水平裂縫、部分內(nèi)隔墻表面的橫向和縱向細(xì)裂縫，縫寬一般為0.05～0.35mm。

（4）現(xiàn)澆板及少數(shù)過梁局部混凝土收縮裂縫，現(xiàn)澆樓面板中部沿線管開展縱向或少數(shù)橫向裂縫及板負(fù)彎矩鋼筋端部縱向裂縫，其中沿線管裂縫最長可由一個(gè)房間頂板延伸至相鄰房間頂板，現(xiàn)澆板的裂縫兩頭小，中間大，縫寬為0.05～0.25mm，一般為貫穿裂縫；過梁裂縫較細(xì)小，經(jīng)檢查為0.05mm，常常也會(huì)在梁的對(duì)應(yīng)面出現(xiàn)，由于縫寬較小，裂縫對(duì)使用及結(jié)構(gòu)安全無影響。

表1 我國爆破安全標(biāo)準(zhǔn)

表2 沉降觀測(cè)結(jié)果表

裂縫觀察儀數(shù)據(jù)顯示，所觀察的裂縫在一個(gè)月內(nèi)無繼續(xù)擴(kuò)展變寬現(xiàn)象。

3.2.2 建筑物其他相關(guān)檢測(cè)內(nèi)容

根據(jù)2011年3月16日～2011年5月7日觀測(cè)結(jié)果，礦業(yè)南村2#樓1#～6#觀測(cè)點(diǎn)3個(gè)觀測(cè)周期的沉降速率均小于0.01～0.04mm/d；根據(jù)《建筑物變形測(cè)量規(guī)范（JGJ 8－2007）》第5.5.5條第4款判定該建筑物的沉降穩(wěn)定。地基沉降隨時(shí)間變化結(jié)果如表2所示。

4 爆破對(duì)相鄰建筑物的影響分析

4.1 爆破引起的裂縫成因分析

（1）粉刷層的龜裂紋，主要是由于墻面或板底的粉刷混合砂漿的干縮及表面層乳膠漆的起殼、起皮形成，該種裂紋較為常見，且不會(huì)貫通樓面板和墻體。

（2）內(nèi)墻裝修粘貼瓷磚的空鼓，陽臺(tái)板與柱或墻的接合部位接縫變大是由于不同材料的脹縮性能不同，受溫度等作用，連接部位會(huì)開裂。

（3）填充墻砌體采用的加氣混凝土砌塊，由于加氣混凝土砌塊收縮較大，且收縮的周期較長，使得砌體會(huì)在相當(dāng)長的一個(gè)時(shí)期內(nèi)不穩(wěn)定，表現(xiàn)為在墻體表面產(chǎn)生橫向及縱向裂縫，此為框架結(jié)構(gòu)填充墻體通病，施工時(shí)如果在砌體表面采用鋼絲網(wǎng)或尼龍網(wǎng)片，會(huì)減輕此種裂縫開展，如果裂縫開展較大，沿外墻裂縫可能會(huì)產(chǎn)生滲水現(xiàn)象，影響使用。

（4）現(xiàn)澆板及少數(shù)過梁局部混凝土收縮裂縫，現(xiàn)澆樓面板中部沿線管開展縱向或少數(shù)橫向裂縫及板負(fù)彎矩鋼筋端部縱向裂縫，此種裂縫在框架結(jié)構(gòu)及磚混結(jié)構(gòu)房屋的現(xiàn)澆樓面板中較為常見，裂縫的存在對(duì)結(jié)構(gòu)安全無影響。

4.2 建筑結(jié)構(gòu)安全性影響分析

為了評(píng)價(jià)爆破振動(dòng)是否對(duì)相鄰建筑物的結(jié)構(gòu)安全性產(chǎn)生影響，需要對(duì)該建筑物進(jìn)行復(fù)核計(jì)算，同時(shí)對(duì)框架結(jié)構(gòu)柱、梁進(jìn)行承載力驗(yàn)算，對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，計(jì)算結(jié)果如下：

（1）框架結(jié)構(gòu)驗(yàn)算：框架柱及框架梁抗力與荷載效應(yīng)之比均大于1.0，均可滿足正常使用條件下的承載力要求；現(xiàn)澆板抗力與荷載效應(yīng)之比均大于1.0，均可滿足正常使用條件下的承載力要求。

（2）基礎(chǔ)分析評(píng)價(jià)：沒有發(fā)現(xiàn)建筑物上部結(jié)構(gòu)存在不均勻沉降引起的裂縫，可認(rèn)為該工程的地基基礎(chǔ)處于安全狀態(tài)。

4.3 減小爆破對(duì)相鄰建筑物影響的措施

為了消除或降低爆破時(shí)對(duì)周圍建筑物的影響，很多學(xué)者展開了研究，主要是從以下幾個(gè)方面來考慮：

（1）限值一次最大裝藥量，選用低威力低爆速的炸藥以及適當(dāng)?shù)难b藥結(jié)構(gòu)。

（2）合理的使用減震溝可明顯降低爆破地震強(qiáng)度，改變地震波頻率結(jié)構(gòu)，分散能量，有利于減震。

（3）要充分考慮低頻導(dǎo)致建筑物產(chǎn)生共振而引發(fā)的破壞，尤其是結(jié)構(gòu)的連接處和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較弱的點(diǎn)，實(shí)施爆破時(shí)要盡量避免爆破地震波的頻率與建筑物的固有頻率接近。

（4）實(shí)施爆破時(shí)要考慮多次爆破對(duì)建筑物的疲勞累積，同時(shí)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，盡量減少爆破振動(dòng)產(chǎn)生的危害。

5 結(jié)論

從檢測(cè)的結(jié)果來看，爆破施工沒有直接導(dǎo)致這些裂縫的產(chǎn)生，但爆破可能是促發(fā)其破裂的契機(jī)，加速了裂縫形成的進(jìn)程；從裂縫調(diào)查情況來看，也不至于影響結(jié)構(gòu)安全，但對(duì)現(xiàn)澆板的使用性和耐久性有一定影響，建議封閉處理。

通過安全性復(fù)核計(jì)算的結(jié)果分析，各項(xiàng)驗(yàn)算指標(biāo)均在規(guī)范允許范圍內(nèi)，鑒定結(jié)果顯示礦業(yè)南村2#樓主體結(jié)構(gòu)是安全的。

實(shí)施爆破時(shí)要做好各種準(zhǔn)備工作，準(zhǔn)確計(jì)算爆破的藥量和安全距離等相關(guān)數(shù)據(jù)，同時(shí)還要做好通知住戶等相關(guān)工作，最大限度的減少爆破對(duì)居民生活的影響