考慮爆破施工影響的磚混結構房屋裂縫原因分析

摘要 ：磚混結構房屋裂縫形式多樣，裂縫產生的原因也比較複雜 ，本文考慮了房屋附近爆破施工對房屋裂縫的影響 ，通過爆破振動安全允許距離計算和現場實地距離測量 ，確定爆破施工對房屋裂縫的影響程度 ，同時結合其它方麵的因素 ，綜合判定房屋裂縫產生的主要原因.

1 工程概況 
該工程為兩層磚混結構房屋 ，建築麵積169m2 ，層高3.3m ，房屋用途為普通民用住宅 。房屋平麵布局呈L形建築 ，東西向總長10m ，南北向總長 14.5m ，二層設封閉式挑出走廊 。房屋一 、二層均設計為五開間 ，其中中部拐角處房間空間較大由兩個開間組成 ，其餘房間均由單開間組成 。南北向開間進深3.30m和東西向開間進深5.50m 。磚砌條形基礎 ，承重磚牆厚240mm ，預製混凝土空心板 。房屋未考慮抗震設防 ，未設圈梁和構造柱 。房屋西南方向附近有兩山地采石場 ，由於房屋出現裂縫 ，為評定其安全性及分析裂縫產生的原因 ，對房屋進行鑒定評估 。 

2 房屋裂縫概況 
屋頂女兒牆底部近似水平裂縫 ，裂縫沿房屋周邊縱向和橫向斷續分布 ，寬窄長短不一 ，最大裂縫寬度約3mm ；女兒牆上斜裂縫 ，縫寬約4mm ，縫長約1米 ；屋麵預製板拚接處裂縫 ，縫寬約2mm ；板 、牆搭接處水平裂縫 ，縫寬約2mm ， ；板、梁搭接處沿梁縱向水平裂縫 ，縫寬約1.5mm 。 

3 爆破工程概況 
據現場調查 ，所鑒定房屋附近有兩個采石廠 ，兩采石廠約呈南北向分布 ，南側采石廠名為孔莊佳吉采石廠 ，北側采石廠名為孔莊采石廠 。所鑒定房屋位於兩采石廠東部偏北方向 ，距離孔莊采石廠較近 ，距離孔莊佳吉采石廠較遠 。 
利用全站儀對所鑒定房屋距兩采石廠的距離進行精確測量 ，測得所鑒定房屋距孔莊采石廠238.41m（房屋距采石廠東側北邊緣的距離） ，距孔莊佳吉采石廠418.60m（房屋距采石廠北邊緣的距離） ，其中孔莊采石廠南北向寬132.08m 。 
從爆破部門提供的資料了解到 ，孔莊采石廠從2006年11月23日至2006年12月25日共進行過4次爆破 ，爆破單段最大裝藥量隻有25kg和50kg兩種 ，裝藥量最大值為50kg ，最大總用藥量為1000kg ；孔莊佳吉采石廠從2006年10月16日至2007年6月19日共進行過15次爆破 ，爆破單段最大裝藥量為100kg~275kg不等 ，裝藥量最大值為275kg ，最大總用藥量為1500kg 。 

4 裂縫原因分析 
針對現場查勘的裂縫情況作如下原因分析 ： 
考慮因素一 ：屋頂溫度變化 。由於裂縫在女兒牆底部沿房屋的縱向和橫向分布 ，裂縫寬度兩端部大 ，中部小 ，南向及西向比北向及東西稍嚴重 ，且沒有發現牆體其它部位裂縫 ，這具有典型屋頂溫度裂縫的特征 。裂縫是由於溫度變化 ，熱脹冷縮的變形所造成 ，對濟南地區 ，夏季因陽光直射 ，屋麵溫度可達50oC以上 ，而室內溫度一般在30oC左右 。冬季最低溫度可低達－10oC ，夏季最高溫度則可高達35oC 。因混凝土線膨脹係數約為磚砌體線膨脹係數的一倍 ，因而兩種材料之間變形不諧調 ，因混凝土的變形受到約束 ，砌體的抗拉和抗剪能力又很弱 ，致使房屋出現裂縫 。 
另外 ，屋麵的剛性防水構造不良 ，也會加劇溫度裂縫的開展 ，這是由於屋麵剛性混凝土在受熱膨脹時 ，變形造成對女兒牆的推力所致 ，是造成女兒牆下部水平裂縫的主要原因 。 
樓板裂縫按其位置和分布形態可確定為順板裂縫和板端裂縫 。順板裂縫為相鄰樓板側麵裂縫 ，因采用預製樓板 ，各預製板相對獨立 ，不能形成整體 ，在受荷變形時 ，各預製板變形不一致而出現順板裂縫 。板端裂縫是因為板變形必然造成板端上翹而導致板端裂縫出現 ，多出現於梁上地麵和門洞口的地麵處 。另一方麵 ，溫度的變化 ，造成構件熱脹冷縮的變形 ，構造措施的欠缺 ，也是產生順板裂縫和板端裂縫的原因之一 。此種樓麵裂縫是采用預製樓板低標準房屋常見的建築通病 。 
考慮因素二 ：附近采石場地的爆破振動 。由於在房屋的西部偏南方向238.41m和418.60m處有兩個山地采石場 ，為研究房屋裂縫是否與采石場地的爆破振動有關 ，現依據國家標準《爆破安全規程》GB6722-2003 ，用爆破振動對地麵建築物的允許安全距離指標來衡量 。在規程中 ，允許安全距離由爆破的最大單段用藥量 ，地形 、地質條件和房屋的類別等因素綜合確定 。根據規程中公式
3/1/1/QVKR
（式中R為爆破振動允許安全距離 ；Q為炸藥量 ；V為保護對象所在地質
點振動安全允許速度 ；K 、α為與爆破點至計算保護對象間的地形 、地質條件有關的係數和衰減指數）進行計算複核，相關計算參數的取值分別為K=250 ，α=1.5 ，V=2.3 ，Q按延時爆破考慮 ，分別取兩廠爆破設計說明書提供的最大值50kg 、275kg 。經計算 ，孔莊采石廠爆破施工時的允許安全距離為83.91m ，孔莊佳吉采石廠爆破施工時的允許安全距離為148.11m 。兩數值均分別小於所分析房屋距兩采石廠的距離238.41m 、418.60m ，因此爆破施工滿足規程安全距離的要求 。 

5 結論與建議 

5.1 結論 
房屋出現的牆體裂縫屬溫度裂縫 ，樓板裂縫為順板裂縫和板端裂縫 ，主要因房屋構造標準較低 、措施不良 ，不能抵抗溫度變形所致 。根據國家《爆破安全規程》GB6722-2003有關條文 ，根據爆破部門提供的爆破單段用藥量進行計算 ，爆破施工安全距離滿足規程要求 ，因此判定爆破施工與裂縫產生沒有因果關係 ，爆破振動不是裂縫產生的主要原因 ，但爆破振動在一定程度上加重了房屋裂縫的開展 。 

5.2 建議 
由於裂縫原因分析是在爆破施工停止後進行的 ，不具備現場動力實測條件 ，所以本文隻考慮爆破振動安全允許距離一個指標來衡量爆破振動是否與房屋裂縫有關 。如果條件允許 ，建議處理類似工程時 ，對房屋所在場地及室內樓板進行動力測試 ，將場地質點振動速度及樓板振動加速度兩個指標也列入爆破振動對房屋影響的衡量指標 ，利用振動安全允許距離 、質點振動速度和樓板振動加速度三個指標 ，綜合評價爆破振動對房屋結構性能的影響 。