某鐵路施工爆破振動(dòng)及打樁施工振動(dòng)對(duì)周圍建筑物影響鑒定分析*

韓 瑜，王俊杰，焦誠(chéng)巽，孫 恒

（遼寧省建設(shè)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽(yáng) 110005）

1 工程概況

某鐵路第二合同段工程隧道段采用爆破施工，下行疏解線段為高架橋基礎(chǔ)施工。該工程隧道段采用爆破施工，下行疏解線段路基施工采用打樁施工。該段爆破區(qū)巖石為頁(yè)巖，位于A村、B村附近，打樁區(qū)位于A村附近。根據(jù)施工單位提供的施工資料，該路段所有爆破施工均由有相應(yīng)資質(zhì)的單位實(shí)施，有爆破方案。自2010年11月27開(kāi)始，共進(jìn)行6次爆破施工，單次最大起爆藥量為252.3kg。據(jù)調(diào)查，該路段打樁施工均由有相應(yīng)資質(zhì)的單位實(shí)施，有設(shè)計(jì)圖紙。自2010年10月至2011年6月在該路段進(jìn)行打樁施工。

在施工單位對(duì)該工程隧道及下行疏解線施工期間，附近村民認(rèn)為爆破施工、打樁施工對(duì)民房造成損害，為確保居民住宅結(jié)構(gòu)及人員安全，該市人民政府委托檢測(cè)鑒定單位對(duì)爆破施工振動(dòng)及打樁施工振動(dòng)對(duì)民房的影響進(jìn)行鑒定。

2 現(xiàn)場(chǎng)勘查與檢測(cè)情況

2.1 施工區(qū)域附近建筑物概況

A村與B村民房普遍朝向?yàn)樽背?，多為磚混結(jié)構(gòu)，個(gè)別為磚木結(jié)構(gòu)，房屋多為內(nèi)外墻共同承重，燒結(jié)磚或混凝土空心磚、水泥砂漿砌筑，樓、屋蓋采用整體現(xiàn)澆，房屋多為2～4間，以3間居多，單層或2層，基礎(chǔ)為毛石條基。民房普遍無(wú)正式設(shè)計(jì)圖紙，未按國(guó)家建設(shè)規(guī)定施工，且建造年代不一。

2.2 附近建筑物與鐵路、隧道距離

經(jīng)實(shí)地調(diào)查測(cè)量，隧道爆破施工區(qū)域距A村7棟民宅的距離為509.6～1055.4m；距B村的6棟民宅距離為601.2～1452.6m（隧道東口與民宅外墻距離）。打樁施工區(qū)域距A村4棟民宅的距離為17.0～107.5m（鐵路中心線與民宅外墻距離）。

2.3 房屋損害情況勘察

經(jīng)實(shí)地調(diào)查和部分入戶勘察，住宅房屋結(jié)構(gòu)構(gòu)件均存在不同程度的裂縫情況，部分窗戶、玻璃等附屬構(gòu)件出現(xiàn)破碎情況，主要表現(xiàn)如圖1所示。

圖1 房屋損傷情況

1）窗頂上部墻體存在通透性豎向裂縫，縫寬0.05～1.00mm，縫長(zhǎng)不等。

2）墻角縱橫墻結(jié)合處存在通透性豎向縫，縫寬不等。

3）內(nèi)橫墻存在水平及豎向裂縫，縫長(zhǎng)及縫寬不等。

4）東西山墻存在豎向縫及斜向縫，其中豎向縫較多，縫寬0.2～5.0mm。

5）外縱墻豎向裂縫，裂縫寬度1～5mm。

6）門(mén)窗上角斜裂縫，縫下寬上窄。

7）混凝土梁存在豎向通透性裂縫，縫寬約0.3mm。

8）部分住戶窗戶或門(mén)玻璃存在破碎情況，居民反映為爆破震碎。

3 爆破振動(dòng)及打樁振動(dòng)影響分析

3.1 爆破施工振動(dòng)影響分析

按照施工單位《爆破施工情況說(shuō)明》提供的方案數(shù)據(jù)，根據(jù)GB6722—2014《爆破安全規(guī)程》和被保護(hù)物、建筑物允許振動(dòng)速度值計(jì)算爆破振動(dòng)安全允許距離。由于缺乏爆破監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和其他現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)資料，上述結(jié)果僅依據(jù)施工單位提供的部分資料驗(yàn)算，實(shí)際情況不可考證。根據(jù)公式：

式中，K、a為與地形、地質(zhì)等條件有關(guān)的系數(shù)和衰減系數(shù)，本工程K取250，a＝1.8；Q為分段起爆最大藥量（kg），按最不利情況取253.2kg；R為爆破中心至建筑物的距離（m）；V為被保護(hù)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度（cm／s）；對(duì)于民房取V＝0.15cm／s。

經(jīng)計(jì)算得到爆破振動(dòng)安全允許距離為390.8m。因此，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)部分民房在爆破振動(dòng)安全允許距離以外，說(shuō)明根據(jù)國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求，爆破振動(dòng)不會(huì)產(chǎn)生對(duì)民房主體結(jié)構(gòu)造成破壞的振動(dòng)。

但經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘察及調(diào)查，距離隧道較近的民房存在符合因受震害影響產(chǎn)生的損傷特征，說(shuō)明雖然隧道爆破施工未對(duì)附近民房產(chǎn)生超出規(guī)范允許的結(jié)構(gòu)性振動(dòng)破壞，仍產(chǎn)生了一定的影響和損傷。

3.2 打樁施工振動(dòng)影響分析

據(jù)居民反映，下行疏解線施工工期較長(zhǎng)，打樁施工中振動(dòng)頻繁，對(duì)鄰近施工現(xiàn)場(chǎng)的民房主體結(jié)構(gòu)造成影響。由于該打樁施工已經(jīng)結(jié)束而且沒(méi)有施工振動(dòng)監(jiān)測(cè)，現(xiàn)已無(wú)法進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。根據(jù)GB 50868—2013《建筑工程容許振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)》要求，對(duì)于未達(dá)到國(guó)家現(xiàn)行抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的城市舊房和鎮(zhèn)（鄉(xiāng)）村未經(jīng)正規(guī)設(shè)計(jì)自行建造的房屋的容許振動(dòng)值，宜按普通居住建筑的70%確定，即振動(dòng)速度限值為 2.1，4.2，5.6mm／s，可見(jiàn)民房對(duì)于打樁施工振動(dòng)影響較敏感。

4 結(jié)語(yǔ)

4.1 隧道爆破施工

1）隧道施工爆破點(diǎn)距部分居民住宅距離大于爆破振動(dòng)安全允許距離，爆破振動(dòng)未產(chǎn)生超出規(guī)范要求的對(duì)民房主體結(jié)構(gòu)造成破壞性的振動(dòng)。

2）距離隧道施工爆破點(diǎn)相對(duì)較近的民房墻體等結(jié)構(gòu)構(gòu)件部分目前存在裂縫，存在符合因受震害影響產(chǎn)生的損傷特征，說(shuō)明隧道爆破施工雖未對(duì)附近民房產(chǎn)生超出規(guī)范允許的結(jié)構(gòu)性振動(dòng)破壞，但產(chǎn)生了一定的影響和損傷，與民房結(jié)構(gòu)裂縫及其他附屬設(shè)施損壞存在一定關(guān)系。

3）隧道爆破施工振動(dòng)對(duì)民房結(jié)構(gòu)的影響隨著民房距離隧道爆破施工現(xiàn)場(chǎng)越遠(yuǎn)，影響越小。

4.2 打樁施工

民房墻體的水平和豎向裂縫及門(mén)、窗洞口角部斜裂縫為集中應(yīng)力影響產(chǎn)生，打樁振動(dòng)可能使裂縫加寬和加大開(kāi)展，這種打樁施工振動(dòng)對(duì)民房結(jié)構(gòu)的影響隨著民房距離打樁施工現(xiàn)場(chǎng)越遠(yuǎn)，影響越小。

5 處理建議

1）上述裂縫的存在影響房屋結(jié)構(gòu)的承載能力和耐久性，為確保安全，建議對(duì)A村及B村的居民住宅進(jìn)行進(jìn)一步全面、深入的檢測(cè)、鑒定，并對(duì)其裂縫損害情況進(jìn)行維修及加固處理。

2）建議在鑒定及后期維修加固處理時(shí)，其涉及范圍應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況酌情處理，因?yàn)榇驑妒┕づc爆破施工相比，其對(duì)周邊建筑物產(chǎn)生的振動(dòng)影響級(jí)別小很多。