石學厚,馮秋生,郭潔雯
(1.水利部水利水電規(guī)劃設計總院,北京 100120;2.長江勘測規(guī)劃設計研究院,湖北 武漢 430010)
水利水電工程因爆破施工產(chǎn)生的地震效應,給附近居民或企事業(yè)單位正常的生產(chǎn)生活帶來一定的影響,尤其是爆破設計不合理或技術方法操作不當造成附近房屋開裂、坍塌等情況時有發(fā)生,工地附近居民也由于爆破施工對自家房屋的裂縫提出索賠要求,需要建設業(yè)主或施工方作出相應處理,即所謂的施工爆破影響處理,又稱“炮損”處理,是當前水利水電工程包括移民工程項目施工最為糾結(jié)的事情,“炮損”該不該理賠?如何理賠?依據(jù)何在?
施工爆破影響主要是對當?shù)鼐用穹课莺推渌?構(gòu))筑物的影響。
施工中不斷進行的爆破活動,使當?shù)鼐用駥ψ约悍课莸陌踩c施工可能造成的破壞感到擔心,對其建(構(gòu))筑物出現(xiàn)的裂縫,要求給予補償。但是,這些裂縫是如何生成的?何時生成的,一般沒有正式的記錄,這就給定性和處理帶來了困難,首先是造成裂縫的成因說不清楚,其次是無法量化破壞范圍和判斷破壞影響程度。如果沒有這些基本參數(shù),也就無法說明是爆破影響,還是其他原因造成的破壞,更沒有施工爆破前后的變化情況對比作為理賠依據(jù)。根據(jù)近年來水利水電項目施工爆破造成的房屋破壞情況的總體分析,真正屬于施工爆破影響破壞的并不多見。但在施工爆破影響范圍里,如在爆破半徑50~300米甚至更遠的距離內(nèi),房屋出現(xiàn)的水平、垂直以及45°斜裂縫比比皆是的情況看,問題確實比較復雜。當?shù)鼐用裾J為是爆破影響,施工方卻不這樣認為,雙方無法取得共識,于是受影響的居民不斷上訪,甚至阻工。爆破確實對周圍造成了一定的危害,當?shù)鼐用癯惺苤胍艉驼饎拥挠绊?,希望得到一定的補償。但補償必須又以某種實體破壞為依據(jù),這是眾所周知的常識。房屋及其建(構(gòu))筑物在爆破中究竟有沒有受到破壞,便成為爭執(zhí)的焦點,也是據(jù)以索賠的基礎。受影響居民認為,由施工造成,希望籍此得到賠償;而施工方則認為,房屋裂縫早已有之,非爆破所為,對此不理不睬,這種態(tài)度進一步引發(fā)了群眾的不滿,堅持在施工過程中“討個說法”,否則工程完工,施工單位撤走了,找誰來索賠呢?于是,不斷出現(xiàn)的阻工情況,對施工環(huán)境造成很大的干擾。至于建筑物的破壞與裂縫的成因,沒有進行爆破作業(yè),誰也不講,只要進行過爆破,就說是“炮損”。所以,在黔中水利樞紐項目施工剛剛開始的時候,我們就曾要求施工單位科學施工,進行必要的監(jiān)測,但當時沒有引起足夠重視,以至現(xiàn)在成為難以逾越的障礙。為此,我們根據(jù)在實際工作中遇到的具體情況,將這個涉及面很廣的問題擺出來,并提出一些應對措施,與大家共同探討,以使“炮損”處理更加符合實際,為工程項目建設創(chuàng)造良好的施工環(huán)境。
為了確定施工爆破對周圍環(huán)境造成的影響,必須明確相關部門的責任,并按事前調(diào)查評估,事中監(jiān)測預警,事后妥善處理的步驟,將施工爆破所造成的影響,在技術層面進行科學的、系統(tǒng)的分析研究,以有力的、完全量化的證據(jù),說服有關各方,使棘手的“炮損”問題得到有理、有據(jù)、公平公正的妥善處理。
由于爆破技術投入少、速度快,效果明顯的優(yōu)勢,使其在大規(guī)模的石方開挖項目里,成為必不可少的技術手段。但在實施中,有些施工單位確實存在野蠻施工的現(xiàn)象,如為增強爆破效果而擅自多裝炸藥,結(jié)果砸壞了居民房屋屋面、造成附近居民房屋出現(xiàn)裂縫等情況,給當?shù)鼐用竦纳a(chǎn)生活造成負面影響,引起了居民的反感或恐慌,進而引發(fā)了居民的不滿情緒。
對于具有一定開挖工程量的項目來說,爆破不是唯一的選項。爆破只是一種施工工藝要求,除爆破外還有其他的施工方法,但造價會提高,影響的可能是施工單位的中標機會和利潤收入。在施工中,如果采用精細的施工工藝,減少爆破影響,也可能會使施工單位的投入加大、工期延長,利潤也會縮小,簡單地說,在責任分析中首先看誰是受益者。從對多個項目的“炮損”問題進行分析后,明顯看到粗放的爆破施工工藝,盲目追求效益最大化是直接誘因,施工方是直接受益者。責任方非常容易鎖定,實施單位是責任主體。對于“炮損”問題,施工方必須認清自身的責任,本著對社會負責的態(tài)度,科學施工、文明施工,對所造成的爆破影響給予認真處理。
為了將居民房屋受爆破影響產(chǎn)生的破壞與非爆破影響(地基不均勻沉陷、地震、溫度以及非正常使用等)產(chǎn)生的破壞加以區(qū)別,找出應對措施,我們將爆破施工及其可能造成的影響,分為三個階段。具體做法為:
2.2.1 事前調(diào)查評估階段
(1)對爆點周邊的環(huán)境進行調(diào)查,周圍有無企事業(yè)單位、居民房屋與國家重點防震設施。同時還要了解建筑物的堅固程度;重要建筑物的抗震等級等。
對居民房屋的調(diào)查要進行的工作比較多,要求也比較細,首先是登記結(jié)構(gòu)型式,然后對墻面(尤其是大面積獨立墻面)、屋頂、屋頂水箱、室內(nèi)地面以及室外地坪、邊坡等處的現(xiàn)存裂縫,認真查找,并進行測量與記錄,在裂縫的終端做出明顯的標記,(測量時間、長度與寬度),長度以厘米計,每條裂縫寬度至少測量3個點,以毫米計,該標記一直保留至爆破施工結(jié)束,在測量編錄裂縫的同時進行拍照,拍照時要求房主在畫面內(nèi),每一戶建立一個裂縫測量檔案,并要戶主或產(chǎn)權所有人予以簽字確認。調(diào)查范圍根據(jù)爆破影響范圍確定。
(2)調(diào)查工作由爆破實施單位組織、工程投資主管單位與地方政府派人參加。參與調(diào)查的部門和單位對工作要認真負責,不重不漏,任何弄虛作假的行為責任自負。
2.2.2 事中監(jiān)測預警階段
(1)進行施工爆破,必須提前發(fā)布施工爆破通告,說明施工爆破范圍、日期、具體方式及有關安全注意事項等。起爆前,警戒范圍要有專人守護,要分別設置準備警報、起爆警報和爆破完成后的解除警報,并使附近居民家喻戶曉。還應對爆破施工附近保存現(xiàn)狀不佳的房屋及構(gòu)筑物,加強監(jiān)測預警,對存在倒塌風險的住房,及時予以妥善處理。
(2)每次爆破活動必須進行爆破設計。
眾所周知,爆破振動常常會引起爆區(qū)附近的建(構(gòu))筑物的破壞,特別是露天爆破時更是如此。爆破地震破壞強弱的程度用振動強度或振動烈度表示,地震烈度可用質(zhì)點振動速度、位移、加速度與振動頻率等地面運動的各種物理量來說明。盡管一般建筑物可以抵御一定的振速,但不能超過其允許范圍。地面建筑物承受爆破振動的判據(jù),通常是采用保護對象所在地點峰值的振動速度和主振頻率來確定。地面建筑物爆破振動安全允許標準參見表1。
振動速度計算通常采用下面的經(jīng)驗公式,由于物理明確,計算方法比較簡單,多數(shù)施工單位都在采用振動速度這個參數(shù),對周圍的建筑物進行影響判斷,使用比較普遍。見下式。
式中:V——質(zhì)點振動速度(cm/s);
Q——裝藥量(齊發(fā)爆破時為總裝藥,延遲爆破時為最大段起爆藥量)(kg)
R——從測點到爆破中心的距離(m)
K——與爆破場地有關的系數(shù);
ɑ——與地質(zhì)條件有關的系數(shù)
K、ɑ值可以在現(xiàn)場通過小型爆破實驗實際測定,也可參見表2。
通過上式,可以看到振速與裝藥量有關,裝藥越多振速越大,反之,裝藥越少振速越小;振速還與測點到爆心的距離成反比,距離越大,振速越小,反之距離越小,振速越大??梢娍刂蒲b藥量在其中的作用非常明顯。通過藥量控制以及爆源到測點的距離限制,就可以基本估算振速了。為了避免爆破振動對周圍建筑物產(chǎn)生的破壞性影響,必須計算爆破振動的危險半徑,如果建筑物位于危險半徑以外,是安全的,否則是危險的??紤]建筑物的安全就需要限制一次爆破的裝藥量,控制一次爆破的規(guī)模,計算一次爆破允許的最大裝藥量。爆破振動的安全距離可通過下式計算:
表1 爆破振動安全允許標準
表2 K、ɑ值參考表
一次爆破允許的最大起爆藥量可通過下面的公式進行控制
式中
R安全距離——爆破振動安全距離(m)
V安全——安全允許振速(cm/s),參考表1確定;
Q——一次爆破允許的最大起爆藥量(kg)
K、ɑ、R——與公式(1)相同。
工程施工要求,每次爆破均應進行爆破設計與振速、裝藥量和安全距離的計算,并計入爆破施工檔案。消除爆破振動速度對周圍建筑物的影響,還可以考慮采用分段毫秒起爆、預裂爆破以及挖防振溝等措施。
(3)在進行爆破設計與技術論證的基礎上實施的爆破施工,要求在距爆源不同距離的觀測點上設置振動速度觀測儀,捕捉每次爆破的振速,以便驗證理論計算與實際監(jiān)測的差異,同時對爆破參數(shù)進行修正。
2.2.3 事后處理階段
爆破施工全部完成后,對爆破影響區(qū)域進行影響情況復核。對照事前調(diào)查的檔案記錄,入戶進行對照檢查,裂縫沒有發(fā)展的,說明爆破影響微乎其微,可忽略不計;裂縫有所發(fā)展但程度很小的情況,在補償費用上可以適當考慮;裂縫發(fā)展很快,但寬度不大的情況應給予補償;裂縫發(fā)展很快,寬度也有所發(fā)展,并存有結(jié)構(gòu)失穩(wěn)之虞的情況,則需另行研究處理措施,可先進行技術評估,再根據(jù)不同影響程度予以妥善處理(整體搬遷或補償)。原設置在被調(diào)查居民戶建(構(gòu))筑物墻面上的標記,施工單位應給予修補粉刷或發(fā)放補償費用由居民自行處理。
爆破影響亦即“炮損”問題,客觀地說,是施工粗放所引發(fā)的社會問題。由于沒有嚴格的施工管理,業(yè)主方、主管方、施工方在面對“炮損”問題時,相互推諉、任其拖延、發(fā)酵。最后,施工單位把這個“燙手山芋”推給業(yè)主,業(yè)主又推到各級政府。由于前期工作薄弱,沒有基礎數(shù)據(jù)與基本資料的支撐,成為各級政府所面對的棘手問題和影響當?shù)厣鐣€(wěn)定的隱患。
今后的工程實施,對于有開挖爆破任務的項目,建議在招標階段明確施工單位處理“炮損”問題的責任與義務,相關部門加強監(jiān)管,及早完成爆破區(qū)域與影響范圍建(構(gòu))筑物基本情況調(diào)查評估與建檔。全面監(jiān)督爆破設計與實施過程,爆破完成后對爆破區(qū)與影響范圍進行妥善處理,這樣就把目前“說不清”的問題,用科學、邏輯的辦法說清楚、處理好,使“炮損”問題有一個科學規(guī)范的處理程序,進而有一個合情合理的處理結(jié)果。
[1]戴俊,王樹仁《爆破工程》第九章.機械工業(yè)出版社,2005.