隧道爆破施工对毗邻房屋结构安全影响评价

李彩华 李安亮 王文华

（重庆华盛检测技术有限公司 重庆市北碚区 400700）

1 概述

隧道爆破施工过程中，炸药爆炸瞬间释放的能量以地震波的形式向四周传播，传播到房屋基础引起结构振动，造成房屋受损。本文以隧道爆破工程实例，从爆破振动测试结果、爆破理论计算以及房屋现状来综合评价爆破对房屋的影响，为爆破施工涉及纠纷鉴定提供综合分析方法。

2 工程概况

某铁路枢纽东环线建设项目中乔子堡一号隧道、猫垭口隧道爆破施工过程疑似对重庆江北复盛镇华山村1社陈某某自建房造成一定影响。该房屋共2层，修建于90年代初，结构形式为石砌结构。基础采用条石条形基础，主要承重构件有：承重墙（厚200mm）、砖柱、挑梁、过梁、预制槽型板、木屋架等，承重墙采用条石、石灰砂浆砌筑。屋面形式为非上人双向斜屋面，采用木结构搭建，铺设小青瓦。

3 振动测试

根据现场踏勘、测量，并结合隧道施工设计平面图，得出该房屋位于乔子堡一号隧道DK72+515处正上方，房屋地坪标高为281.8m，乔子堡一号隧道DK72+515处洞口顶标高为227.36m，故可以计算该房屋距离乔子堡隧道直线距离为54.44m。

乔子堡一号隧道DK72+385～DK72+660段为Ⅳ级围岩，隧道分上下台阶及仰拱四部分爆破，上台阶共分8段延时起爆，第5段起爆的辅助孔一次起爆药量最大，单孔装药0.9kg，共23孔同时起爆，药量为20.7kg。

本次振动测试采用爆破测振仪，将拾振器固定于基础之上，所采集的有效数据处理后，得出质点峰值振动速度（主频率）见表1。

表1 爆破振动监测结果

地面建筑物、电站（厂）中心控制室设备、隧道与巷道、岩石高边坡和新浇大体积混凝土的爆破振动判据，采用保护对象所在地基础质点峰值振动速度和主振频率。安全允许标准见表2。

表2 爆破振动安全允许标准

该房屋为毛石房屋，从主频率因素看，测点的主频率：10Hz＜f≤50Hz，而石砌房屋的固有频率一般小于10Hz，故爆破振动不会引起房屋共振。但最大振动速度超过安全允许质点振动速度0.45～0.9cm/s，故爆破震动会对重庆江北复盛镇华山村1社陈某某自建房主体结构的安全造成影响。

4 爆破振动速度计算

依据施工总包单位提供的爆破专项施工方案及相关资料，以及《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2011），爆破岩石为软岩石，K、α值参考《爆破安全规程》（GB6722—2014）13.2.2条表3分别取为300与1.9。炸药量与实例爆破取值一致，即Q=20.7kg。

依据《爆破安全规程》（GB6722—2014）13.2.4条公式1：

推导出振动速度：

经计算得出：该房屋基础质点的振动速度V值为1.087cm/s。故爆破震动会对重庆江北复盛镇华山村1社陈某某自建房主体结构的安全造成影响。

5 房屋现状鉴定

采用裂缝综合测试仪、钢卷尺对房屋病害情况进行调查，并依次标记、记录，调查结果见图1～图4、表3。

图1 承重墙开裂

图2 承重墙开裂

图3 条石过梁开裂

图4 承重墙开裂

表3 外观鉴定结果

该房屋1层主要构件包括承重横墙、砖柱、挑梁、过梁、预制槽型板等，该层主要构件集内不含有du级构件，含Cu级构件（含量多于15%且不多于40%），该层主要构件集评定为CU级。该层一般构件包括自承重纵墙，一般构件集内不含有du级构件，含Cu级构件（含量多于20%且不多于40%），该层一般构件集可评定为Cu级。根据《民用建筑可靠性鉴定标准》（GB50292—2015）7.3.7条判定该代表层评定等级为Cu级。

该房屋2层主要构件包括承重横墙、过梁、木屋架等，木屋架存在轻度腐蚀现象，该层主要构件集可评定为BU级。该层一般构件包括自承重纵墙，一般构件集内不含有du级构件，含Cu级构件（含量多于20%且不多于40%）一般构件集可评定为Cu级。根据《民用建筑可靠性鉴定标准》（GB50292—2015）7.3.7条判定该代表层评定等级为Bu级，见图5、图6。

根据《民用建筑可靠性鉴定标准》（GB50292—2015）7.3.8，各代表层含Cu级且不含Du级代表层，但Cu级含量多于15%且不多于50%；该建筑结构承载功能评定为Cu级。该房屋整体安全性等级评定为Csu级。

6 分析与结论

根据爆破振动测试结果、爆破理论计算结果以及房屋现状鉴定结果，综合得出如下结论：

（1）该建筑承重墙采用条石与石灰砂浆砌筑，条石平整度较差，砌筑时砌块空隙填充欠密实，砂浆不饱满，砌块之间连接较弱，在外部环境（如雨水侵蚀、外部振动、冲击）影响下造成内部砌块蠕动变形，造成墙体抹灰层在抗拉强度最小处拉裂。

图5 陈某某自建房1层建筑平面

图6 陈某某自建房2层建筑平面

（2）爆破振动传播到基础顶点实测最大振动速度与理论计算相差较小，当在已知爆破点距房屋距离、最大单段装药量（齐发爆破总药量），且爆破施工已完成，直接测振动速度有困难时，可计算基础质点振动速度，但K、α取值对计算结果影响较大，故理论反算振动速度可作为鉴定参考。

（3）在处理隧道爆破施工方与周边建筑居民房纠纷问题时，可根据爆破振动实测振速、爆破理论计算振动速度以及房屋现状鉴定结果，综合判定隧道爆破施工对周边建筑物造成的影响。

例如当实测振动速度大于破振动安全允许标准，而房屋现状鉴定结果基本无损害，则可以视房屋鉴定情况作出评价。事实上，对于某种结构形式的房屋，《爆破安全规程》（GB6722—2014）给出的安全允许质点振动速度为一个范围，而影响房屋抗振性能因素较多，如同种结构形式的房屋，当施工质量、材料强度、地基环境、房屋使用年限不同，其抗振动性能也不同。