楊 愛 新

(山西二建集團(tuán)有限公司,山西 太原 030013)

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山西某住宅樓爆炸后結(jié)構(gòu)安全性鑒定研究

楊 愛 新

(山西二建集團(tuán)有限公司,山西 太原 030013)

為確定臨近建筑物爆炸對住宅樓結(jié)構(gòu)安全性的影響，從結(jié)構(gòu)整體垂直度和結(jié)構(gòu)相對沉降兩方面，檢測了住宅樓變形現(xiàn)狀，通過對住宅樓現(xiàn)場的調(diào)研，統(tǒng)計(jì)了爆炸后建筑物結(jié)構(gòu)的損傷變化情況，最后根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，確定了住宅樓結(jié)構(gòu)的安全性。

住宅樓，結(jié)構(gòu)變形，安全鑒定，爆炸荷載

0 引言

由于爆炸對臨近建(構(gòu))筑物造成的影響具有一定的不確定性，其對臨近建筑物結(jié)構(gòu)的損傷程度需要根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研進(jìn)行數(shù)據(jù)分析確定[1]。在爆炸發(fā)生后，根據(jù)我國相關(guān)結(jié)構(gòu)安全性鑒定規(guī)范，并結(jié)合爆炸對建筑物破壞的特征，通過對此住宅樓現(xiàn)場調(diào)研分析，對結(jié)構(gòu)安全性進(jìn)行了安全鑒定，對保證結(jié)構(gòu)后續(xù)使用安全意義重大。

1 結(jié)構(gòu)概況

住宅樓建于1998年，2000年竣工。結(jié)構(gòu)形式為地下1層和地上5層磚混結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)形式為筏板基礎(chǔ)，其中1層為商鋪，2層～5層為居民住宅。住宅樓西側(cè)為某綜合樓，為地下1層、地上6層框架結(jié)構(gòu)，建于2010年。住宅樓與此綜合樓兩結(jié)構(gòu)緊貼，綜合樓地下室發(fā)生爆炸，該住宅樓在爆炸過后室內(nèi)墻體出現(xiàn)了開裂以及建筑設(shè)施遭到損毀。住宅樓及樓下一處平房現(xiàn)有結(jié)構(gòu)損傷同爆炸有相關(guān)性，所以對住宅樓結(jié)構(gòu)安全性及結(jié)構(gòu)損傷程度進(jìn)行分析，并對其結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定性進(jìn)行安全鑒定。

2 結(jié)構(gòu)變形現(xiàn)狀檢測

2.1 結(jié)構(gòu)整體垂直度現(xiàn)狀檢測

現(xiàn)場采用NIKON Nivo 2.M全站儀對該住宅樓結(jié)構(gòu)的整體垂直度現(xiàn)狀進(jìn)行了檢測。受現(xiàn)場條件所限，結(jié)構(gòu)的個(gè)別頂點(diǎn)無法測設(shè)，本次僅對具備檢測條件的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移進(jìn)行了檢測。結(jié)構(gòu)整體垂直度檢測結(jié)果如圖1所示，圖1中數(shù)據(jù)表示結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的傾斜方向與傾斜量。

根據(jù)圖1觀測結(jié)果，結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)側(cè)向位移矢量方向未表現(xiàn)出明顯的規(guī)律。依據(jù)GB 50292—1999民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)表6.3.5中不適于繼續(xù)承載的結(jié)構(gòu)側(cè)向位移限值，對于多層砌體結(jié)構(gòu)，當(dāng)墻高H>10 m時(shí)，其墻頂點(diǎn)側(cè)向位移不應(yīng)大于H/250=68.4 mm或90 mm。目前此棟建筑物墻體頂點(diǎn)側(cè)移最大值為30 mm，未超過規(guī)范限值。

2.2 結(jié)構(gòu)相對沉降現(xiàn)狀檢測

現(xiàn)場采用NIKON Nivo 2.M全站儀對該住宅樓結(jié)構(gòu)相對沉降現(xiàn)狀進(jìn)行了觀測。結(jié)合現(xiàn)場檢測條件，對該住宅樓選取北立面5層窗頂邊線為基準(zhǔn)進(jìn)行測量。該住宅樓相對沉降觀測結(jié)果如圖2所示。圖2中數(shù)據(jù)為各測點(diǎn)的相對高差，小數(shù)數(shù)據(jù)單位為m，整數(shù)數(shù)據(jù)單位為mm。

根據(jù)圖2中觀測結(jié)果，目前該住宅樓北立面出現(xiàn)西高東低中部明顯的整體沉降規(guī)律。最大沉降差為17 mm，超過GB 50007—2011建筑地基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范表5.3.4中砌體結(jié)構(gòu)相鄰柱基沉降差限值0.002l=13.8 mm(l為相鄰測點(diǎn)距離)。

3 結(jié)構(gòu)及其他損傷現(xiàn)狀檢測

住宅樓裂縫具體情況如表1，表2所示，住宅樓房間分布圖如圖3所示，根據(jù)檢測情況，對墻出現(xiàn)的裂縫情況進(jìn)行匯總，各墻裂縫分布示意圖如圖4，圖5所示。

4 檢測結(jié)果分析

住宅樓所在小區(qū)門口位置處地下天然氣管線發(fā)生泄漏，泄漏的天然氣通過地下排水溝進(jìn)入到綜合樓地下室，該地下室為密閉空間，且有一燃煤鍋爐，當(dāng)該密閉空間內(nèi)天然氣達(dá)到爆炸極限后遇燃煤鍋爐明火發(fā)生爆炸。

表1 住宅樓3單元裂縫檢測結(jié)果

表2 住宅樓2單元裂縫檢測結(jié)果

天燃?xì)獾谋ê椭鹪诨瘜W(xué)反應(yīng)上同屬于燃燒過程。但爆炸的燃燒是在瞬間完成，以極高的燃燒速度進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，并以沖擊波的形式傳遞能量，同時(shí)瞬時(shí)膨脹，產(chǎn)生高壓高溫，燃?xì)獗ê奢d的典型特點(diǎn)是升壓慢、峰值壓力低，由于升壓時(shí)間長，因此，在爆炸過程中對泄壓非常敏感，沖擊波將沿壓力較低的方向傳播、泄壓，形成從引爆點(diǎn)到外界大氣環(huán)境的有效泄壓路徑。為了形成有效的泄壓路徑，會對抗壓能力薄弱的區(qū)域，即泄壓方向的房屋構(gòu)件及設(shè)施產(chǎn)生較大的破壞作用，比如門、窗、隔墻等。

1)爆炸產(chǎn)生的沖擊波分垂直和水平兩個(gè)方向[2]，水平方向沖擊波通過窗戶、門得以釋放，由于門角、窗角處在沖擊作用下產(chǎn)生應(yīng)力集中，從而出現(xiàn)裂縫。

3)由于在施工過程中墻體中預(yù)留有拱形施工通道，施工通道在結(jié)構(gòu)施工完成后才予以砌筑，造成后砌筑部位與原有砌筑的墻體粘結(jié)力不足，在沖擊振動(dòng)作用下，出現(xiàn)沿砌筑施工縫的裂縫。

4)該住宅樓結(jié)構(gòu)本身存在中間低兩邊高的整體沉降，對于樓板內(nèi)穿線管位置處和板頂負(fù)彎筋位置處，在原來未爆炸前，混凝土受拉應(yīng)力未超過混凝土極限受拉應(yīng)力，由于爆炸沖擊振動(dòng)作用，混凝土受拉應(yīng)力增大，造成樓板裂縫出現(xiàn)。

根據(jù)現(xiàn)場檢測結(jié)果，檢測住宅樓砌體墻裂縫最大寬度為0.4 mm，依據(jù)GB 50292—1999民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)第4.4.5條和第4.4.6條相關(guān)規(guī)定，未超過不適于繼續(xù)承載的裂縫寬度5 mm，目前該住宅樓主體結(jié)構(gòu)的承重磚墻未出現(xiàn)通長的豎向裂縫，柱構(gòu)件尚未發(fā)現(xiàn)明顯的開裂、變形、斷裂、錯(cuò)位等影響結(jié)構(gòu)安全承載的損傷，該住宅樓上部承重結(jié)構(gòu)可以滿足安全使用的要求。

5 結(jié)語

根據(jù)對住宅樓的變形、損傷現(xiàn)狀進(jìn)行的現(xiàn)場檢測結(jié)果，目前結(jié)構(gòu)主體承重構(gòu)件未發(fā)現(xiàn)明顯的損傷，上部承重結(jié)構(gòu)可以滿足安全使用的要求。本次爆炸雖對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定破壞，但沒有對結(jié)構(gòu)的整體性產(chǎn)生影響，通過科學(xué)合理的加固措施，是可以滿足結(jié)構(gòu)的正常使用的，對結(jié)構(gòu)的可靠度(安全性)不會造成影響。

[1] 崔士起.某住宅燃?xì)獗ê箬b定處理[J].四川建筑科學(xué)研究,2004(4):86.

[2] 蘭麗萍.某商住樓爆炸后建筑結(jié)構(gòu)的安全性檢測鑒定[J].山西建筑,2005,31(1):50-51.

Research on structural safety identification after a residential building explosion in Shanxi

Yang Aixin

(ShanxiSecondConstructionGroupLimitedCompany,Taiyuan030013,China)

In order to determine the impact of the explosion of neighboring buildings on the structural safety of residential buildings. From the two aspects of structure whole verticality and relative settlement status detection, analyze deformation status of residential building, through the investigation of residential building site, damage changes with statistics after the explosion of building structure, finally, according to the relevant data analysis, to determine the safety of the structure of a residential building.

residential building, structure deformation, safety appraisal, explosion load

1009-6825(2017)09-0035-02

2017-01-11

楊愛新(1971- )，女，工程師

TU317

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