爆破地震作用下建筑結(jié)構(gòu)安全可靠性分析

徐坤　王圣威　胡澤

摘 要：在礦山開(kāi)采以及建筑施工項(xiàng)目中，巖土爆破法被廣泛應(yīng)用于實(shí)際施工之中，采用這一方法雖然具備了一系列的優(yōu)勢(shì)，能夠?yàn)樘嵘こ添?xiàng)目施工的綜合效益奠定基礎(chǔ)。但是，在實(shí)際應(yīng)用這一方法的過(guò)程中，不可忽略的一個(gè)重點(diǎn)問(wèn)題便是在爆破地震的作用下，其對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的安全性與可靠性產(chǎn)生一定的負(fù)面影響，如何實(shí)現(xiàn)相應(yīng)應(yīng)對(duì)措施的有效落實(shí)，亟待解決。本文針對(duì)爆破地震作用對(duì)建筑結(jié)構(gòu)安全可靠性的影響進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的解決對(duì)策，以供參考。

關(guān)鍵詞：爆破地震；建筑結(jié)構(gòu)；安全可靠性；分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.08.095

0 前言

在社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的助推下，建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)了蓬勃發(fā)展，在此過(guò)程中，針對(duì)基礎(chǔ)施工項(xiàng)目，相應(yīng)的爆破法以其效率高且成本低等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)經(jīng)常被應(yīng)用在巖土爆破工程施工中。但是，采用爆破法進(jìn)行施工時(shí)，由于爆破地震會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)與沖擊波等，進(jìn)而對(duì)建筑主體結(jié)構(gòu)的安全可靠性帶來(lái)一定的影響。因此，在實(shí)際應(yīng)用爆破法進(jìn)行施工時(shí)，需要實(shí)現(xiàn)相應(yīng)預(yù)防措施的有效落實(shí)來(lái)確保建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性不受影響。

1 基于巖土爆破地震下所呈現(xiàn)出的主要特征

基于爆破法的應(yīng)用下，其因受到爆源特點(diǎn)的影響，致使相應(yīng)的爆破地震所產(chǎn)生地震波具有著振動(dòng)的特點(diǎn)，此種振動(dòng)波具有著一定的隨機(jī)性，即會(huì)基于時(shí)間變化條件下而發(fā)生相應(yīng)的改變，而從目前現(xiàn)有的理論實(shí)踐基礎(chǔ)看，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)地震波加速度的有效預(yù)估。同時(shí)，這一振動(dòng)波的產(chǎn)生會(huì)影響到周圍的建筑與環(huán)境等，因此爆破地震的另一大特征是具備著傳播性，而要想明確其對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的安全可靠性所帶來(lái)的影響，則就需要針對(duì)振動(dòng)波的振幅、頻率和所持續(xù)的時(shí)間三者間所存在的關(guān)系進(jìn)行分析。此外，基于爆破地震的作用下，其所具有的能量較大，而通過(guò)相關(guān)的研究表明，基于當(dāng)前在實(shí)際這一爆破方法的過(guò)程中，主要采用的是低爆速炸藥，其在實(shí)際進(jìn)行爆轟的過(guò)程中，基于該振波具有著傳播性的特點(diǎn)，在距離比較遠(yuǎn)亦或是地質(zhì)層存在裂縫等情況下，相應(yīng)的烈度值也就隨之下降，危害性隨之減輕。

2 在爆破地震作用下建筑結(jié)構(gòu)安全可靠性分析

在實(shí)際進(jìn)行這一分析的過(guò)程中，首先，需要明確所采用的分析方法。在實(shí)際進(jìn)行研究的過(guò)程中，針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)安全可靠性進(jìn)行分析，實(shí)質(zhì)上就是單純的針對(duì)爆破地震對(duì)建筑這一結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定性所帶來(lái)的影響進(jìn)行分析，而并不將建筑結(jié)構(gòu)本身的穩(wěn)定性問(wèn)題考慮到其中，因此，在實(shí)際研究的過(guò)程中可采用結(jié)構(gòu)動(dòng)力反應(yīng)概率這一方法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)這一問(wèn)題的研究。其次，要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)分析，以結(jié)合建筑類型結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況來(lái)明確具體相關(guān)信息內(nèi)容，在此過(guò)程中，由于建筑本身的結(jié)構(gòu)類型不同，因此，在爆破地震的作用下，相應(yīng)建筑結(jié)構(gòu)的安全可靠性也就會(huì)受到不同程度的影響，進(jìn)而才能夠科學(xué)計(jì)算出相應(yīng)的安全功率，為實(shí)際落實(shí)爆破施工提供完善的信息基礎(chǔ)。再次，要針對(duì)相應(yīng)地震反應(yīng)進(jìn)行分析?；谠趯?shí)際應(yīng)用爆破法進(jìn)行施工的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致周圍建筑出現(xiàn)開(kāi)裂甚至結(jié)構(gòu)失衡等問(wèn)題，加上建筑結(jié)構(gòu)本身隸屬的類型不同，其在受到爆破地震影響后結(jié)構(gòu)的安全可靠性所發(fā)生的變化不同，因此，要想實(shí)現(xiàn)對(duì)這一影響問(wèn)題的科學(xué)且合理分析，則可以反應(yīng)譜理論為指導(dǎo)，通過(guò)相應(yīng)計(jì)算來(lái)明確相應(yīng)影響效果，在具體計(jì)算的過(guò)程中，可借助直接積分法等來(lái)獲取相應(yīng)的數(shù)值。最后，要實(shí)現(xiàn)相應(yīng)響應(yīng)分析。采用時(shí)程分析法，分別針對(duì)地震波和爆破地震波情況下，計(jì)算出爆破地震基于特定時(shí)間內(nèi)，其所產(chǎn)生的動(dòng)力反應(yīng)，進(jìn)而明確其對(duì)建筑結(jié)構(gòu)安全可靠性所帶來(lái)的影響。經(jīng)過(guò)分析計(jì)算表明，在實(shí)際采用這一施工方法的過(guò)程中，需要明確其對(duì)建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性所帶來(lái)的影響，在落實(shí)處理措施的過(guò)程中，需要以調(diào)整建筑結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)該影響的有效預(yù)防。

3 該方法所帶來(lái)的具體影響與有效預(yù)防手段的落實(shí)

首先，基于建筑本身承重不足，在進(jìn)行爆破的過(guò)程中，會(huì)因這一振波的影響而促使內(nèi)力增加，當(dāng)結(jié)構(gòu)本身承重不足時(shí)，就會(huì)致使建筑墻體出現(xiàn)開(kāi)裂的問(wèn)題，甚至?xí)?dǎo)致承重墻斷裂的現(xiàn)象。所以，在實(shí)際采用該方法進(jìn)行施工前，要針對(duì)建筑本身的結(jié)構(gòu)類型與特點(diǎn)進(jìn)行分析，并控制好相應(yīng)炸藥的使用量，進(jìn)而將振動(dòng)的強(qiáng)度降低來(lái)緩解建筑承重結(jié)構(gòu)的壓力。其次，基于建筑的延性不足，在受到爆破振波的影響時(shí)，直接會(huì)給建筑實(shí)際使用性能帶來(lái)威脅，進(jìn)而給建筑埋下了安全隱患。所以在實(shí)際采用爆破法進(jìn)行拆除施工時(shí)，如果總體炸藥量固定，為了降低爆破振波所帶來(lái)的影響，可利用微差爆破技術(shù)，進(jìn)而達(dá)到減震的目的；而如果建筑距離爆破點(diǎn)的距離較近時(shí)，則需要以安全距離的計(jì)算來(lái)明確相應(yīng)的安全間距。最后，會(huì)導(dǎo)致建筑發(fā)生倒塌，同時(shí)對(duì)邊坡也會(huì)帶來(lái)一定的影響?；诒茣?huì)導(dǎo)致建筑倒塌，就需要針對(duì)爆破點(diǎn)周邊的建筑，以減震溝等的設(shè)置來(lái)實(shí)現(xiàn)緩沖與降低振波傳遞性質(zhì)下的威力；而針對(duì)其對(duì)邊坡所帶來(lái)的影響，巖土爆破下會(huì)對(duì)邊坡產(chǎn)生較大的影響，進(jìn)而存在著一定的安全隱患，所以在實(shí)際施工的過(guò)程中，需要以試驗(yàn)法來(lái)進(jìn)行爆破試驗(yàn)，通過(guò)可靠參數(shù)的計(jì)算來(lái)確保實(shí)現(xiàn)對(duì)基于爆破下所帶來(lái)的破壞程度與范圍等進(jìn)行明確，以確保該項(xiàng)施工的安全。

4 總結(jié)

綜上所述，在實(shí)際應(yīng)用爆破法進(jìn)行建筑拆除以及礦山開(kāi)挖等施工中，基于爆破所帶來(lái)的威脅隱患，為了避免其對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的安全可靠性帶來(lái)過(guò)大影響，以確保建筑結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)固性，就需要在不斷提升建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性的同時(shí)，在實(shí)際以該方法進(jìn)行施工時(shí)，提前針對(duì)相應(yīng)影響因素來(lái)落實(shí)具體防護(hù)措施。

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