中国核电工程有限公司北京100840
摘要：现代城市建设中离不开交通的便利和发达，城市隧道和地铁建设都需要用到隧洞爆破的施工技术，而这些交通建设一般都集中在城市人群密布的地区，因此，建筑过程中的隧洞爆破施工会对周围的地面建筑物带来一定的影响，本文将从隧洞爆破施工引起的建筑物损坏形式和隧洞爆破施工对地表建筑物造成损害的表现形式两方面来分析隧洞爆破施工对地表建筑物的影响。
关键词：隧洞爆破；地面建筑物；影响
随着城市化建设的步伐加快，城市交通建设进入到一个新的时期，各种形式的交通建设如火如荼的进行着，为了合理规划城市建设和人类交通便利的需求。许多形式的交通建设集中在建筑物和人类密集的地方。从而加大了交通建筑施工的难度，尤其建筑施工过程中的隧洞爆破施工会产生巨大的地震波，然后以岩石、土等介质向外传播，传播过程中会引起介质的振动，直至地表引起表面建筑物的震动。因此，在一定程度上会损害建筑物的结构稳定性。隧洞爆破施工中对地表建筑物造成损害的事故也不少见。
一、隧洞爆破施工引起的建筑物损坏形式
隧洞爆破施工对地表建筑物的影响主要分为建筑外表损害，功能损害和结构损害三种形式。首先是建筑外观损坏，建筑外观损害是对建筑表面构成的直观性损害，一般表现为墙体和装修出现轻微的裂缝和变形。通常认为建筑外观破坏的最大限度为石膏墙体裂缝大于0.5毫米，混凝土结构的墙体裂缝大于1毫米。其次是功能损害，主要是指隧洞爆破施工影响建筑物使用功能的实现。通常的表现是墙体和楼板出现轻微倾斜、门窗无法打开等，但经过后期的修复即可恢复使用功能。再次是结构损坏，主要是指建筑物结构的稳定性和安全性遭到破坏。通常的表现是建筑物结构构件中的横梁、柱子等发生裂缝和变形。由此看出，隧洞爆破施工对地表建筑物的明显影响是建筑物的裂缝现象，这种裂缝现象出现在无筋结构的建筑物中，表明建筑物的承载力存在不足和缺陷。出现在有筋建筑结构中会造成钢筋腐蚀，从而降低建筑结构耐久性的功能。
二、隧洞爆破施工对地表建筑物损害的表现形式
1.地表沉降引起的建筑物损害
隧洞爆破施工会使地下产生空洞，从而降低地面对表面建筑物的承载力，会使地表均匀产生轻微的整体下沉，随后建筑物也会整体出现下沉的现象，这种下沉不会对建筑物的稳定性和安全性不会产生太大的影响。但如果这种下沉程度超过上限，即便是整体均匀下沉也可能对建筑物的安全性和稳定性造成严重影响，比如下沉过量时，地下水位正好较浅，就有可能造成建筑物地表出现积水现象，不仅影响建筑物的正常使用，而且也会降低地基的支撑强度。
2.地表倾斜对建筑物造成的损害
上面我们提到地表轻微的均匀沉降，不会对建筑物的安全和稳定造成里很大影响。但如果出现不均匀地沉降现象，会导致地表从出现坡度和倾斜的现象，这种倾斜会对建筑物的安全性和稳定心会产生严重影响，尤其对烟囱、水塔、高压线等占地表面积较小的高层建筑来说，这种倾斜会严重导致高层建筑物的重心发生偏移，因而引起附加力的变化和重新分布，而原来的均匀荷载将变得不均匀，在一定程度上会造成建筑物内生力发生结构变化，因此会导致高层建筑的严重破坏，对于普通楼房建筑来说，这种倾斜虽然不会影响到稳定性，但也会使楼房的使用条件变得恶化。
3.地表曲率对建筑物造成的损坏
地表曲率就是地面表层出现波浪弯曲现象，这种现象对地表建筑物的影响更为严重。地表曲率通常分为负曲率和正曲率两种现象，负曲率是地表下陷的现象，正曲率是地表出现上凸现象，当出现负曲率情况时，地表建筑物处于中部悬空状态，通常会使墙体的裂缝呈现正八字或水平形态，这种裂缝如果出现在较长的建筑物上，将会出现从底部断裂的严重损害现象。地表出现正曲率现象时，会使建筑物的两端处于悬空状态，这时又会出现倒八字的裂缝现象。裂缝现象严重的情况下，会造成屋架和梁柱从墙体内穿出，导致房屋坍塌的严重损害现象。
隧洞爆破施工带来的地表弯曲，对地表建筑物造成的损害是一种常见形式，但这种损害与地基不良造成的损害相比，既有类似也有差异。隧洞爆破施工带来的地表弯曲损害主要与本身的力学性质和地表变形形式相关。隧洞爆破施工过程中引起的地表弯曲是自行弯曲，是独立于上部结构的荷载弯曲。再加上地表建筑物的叠加重力影响，因此对建筑物使用造成严重的影响。
4.地表水平变形造成的影响
地表水平变形通常分为拉伸和压缩两种形式，这种形式的地表变形对地表建筑物的损害尤其巨大，其中拉伸形式的地表水平变形对建筑物的影响更是严重，因为建筑物本身的抗拉强度远远不如抗压强度。压缩变形通常会造成房屋墙体裂缝、出现褶皱和屋顶鼓起的现象。但是，位于地表拉伸区的建筑物，底面和侧面分别受到地表外向摩擦力和外向水平推力的作用，但对一般建筑而言，对地表拉伸变形都较为敏感。因此，稍微的拉伸变形都会对建筑物造成严重的开裂现象。
地表水平变形中的压缩形式也是由地基对建筑物底面和侧面的推理和摩擦力施加影响的，但是力的作用与拉伸形式相反，加上一般建筑物抗压缩能力的作用较强，因此，地表轻微的水平压缩会对建筑物功能不会产生太大的影响，但如果压缩成度严重，会对地表建筑物造成挤碎性质的破坏，甚至破坏程度比拉伸形式的破坏程度更为严重，这种破坏程度经常集中在结构薄弱爆发，比如，附加建筑物最容易因地基的压缩变形而产生裂缝、褶皱、坍塌。
以上四种形式是隧洞爆破施工时对地表建筑物造成的损害表现形式，实际上任何一种地下活动和施工都会或轻或重的影响到地表建筑物的使用，地表建筑物造成的这些损害并不是由某一种地表变形引起的，隧洞爆破施工过程中会产生巨大的震动和地质结构影响，因此对地表和地质结构的影响会同时出现多种情况，因此，地表建筑物的损害通常是由地表变形的几种合力同时作用的结果。一般情况下，地表正曲率和地表拉伸现象同时出现，地表负曲率和地表压缩现象同时存在。
总结：
在现代城市交通建设的复杂环境下，隧洞爆破施工对城市建筑物的影响和控制迄今为止，都无法彻底解决。爆破震动对建筑物的影响主要涉及到岩土力学、爆炸力学、结构力学、材料力学等方面的学科知识。爆破震动对建筑物的影响因素主要有：爆破施工方法、施工结构和施工条件等。因此，如何在城市交通施工建设过程中，有效预防和监测隧洞爆破施工对地质结构和地表建筑物造成的影响程度，应该成为现代建筑学、岩土力学等相关力学学科的重点研究对象。今后的学者还应该针对不同地质条件和不同地表建筑物结构，选择合理的隧洞施工方法，加强隧洞爆破施工对地面建筑物影响进行科学预测和定量分析。
参考文献
[1]贾红军.隧洞爆破施工对地面建筑物影响分析[J].山西水利，2017，05：25-26.
[2]杨家田.地铁车站爆破施工对地表建筑物的影响研究[D].重庆大学，2016.
[3]纪伟杰.隧道爆破开挖引起临近建筑物振动效应研究[D].青岛理工大学，2016.
[4]王蕊.隧道施工爆破震动对地面结构影响规律的研究[J].重庆建筑，2016，1508：