淺論地震知識解釋地面房屋破壞機制范文

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摘要：地面建筑形式多樣，功能不一，大小不均，總之是為滿足人類種種需要由人類自己建造或改造的建筑體。本文著重討論采礦活動與房屋建筑破壞之間關系，其余，也可以此為參考借鑒。

關鍵詞：爆破地震；解釋；破壞

在地質災害調查過程中，經常遇到由于采礦活動形成采空區，導致地面開裂、地面塌陷等，地面房屋建筑遭受不同程度的破壞，嚴重時發生房屋倒塌等安全事故，毋庸置疑房屋破壞很明顯是受采礦活動直接影響，也得到礦山開采方認可和相應賠償。還有一種情形是：地面未發生開裂、地面塌陷，井下又沒有形成采空區，只有主巷道通過，且離地面垂距大（200~400m），巷道沒有直接從房屋之下通過的情形下，地面房屋卻出現了不同程度的破壞（圖1）這種情況，礦方是不會給與賠償的；請相關專業人員鑒定，得出結論：房屋破壞與采礦活動無關。這樣人們就會提出一個問題：房屋出現開裂與采礦活動究竟有沒有關關系？筆者引入地震學的一般知識來分析、解答。通俗的講，地震就是地殼的振動，分為人工地震和自然地震，其區別是震源來源不同、深度不同、波長不同、傳播頻率不同、傳播速度不同、地震強度不同，其余均相同。有地震，就會產生地震波，地震波主要分為體波［縱波（P）、橫波（S波）］和面波兩種，面波是由體波相互干涉在地表衍生的次生波，能量大、破壞性較大。面波既可以引起地表上下的起伏，也可以是地表做橫向的剪切，其中剪切運動對建筑物的破壞最為強烈。在調查中發現，有些房屋受損是墻體開裂，有的卻是屋頂與墻體之間開裂，而墻體、屋頂完好，這些受損發生在井下多次爆破之后，是多次破壞累加后的結果。首先，僅僅墻體開裂的情形，往往是房屋基礎為普通漿砌毛石基礎，且基礎不十分結實，當井下發生爆炸后，產生的地震體波能量衰減大，對房屋破壞小，面波在地面傳播并直接作用于房屋基礎上，如果是上下振動波，由于振動過程中各質點到達波峰（谷）的時間不一致，致房屋的一部分往上抬升，另一部分下降，就會產生剪切作用，如此往復，在墻體上形成剪切裂縫（圖2）；如果是近于平行于地面的剪切，房屋墻體就會產生水平錯動。

其次，墻體完好，房屋基礎完好，但在屋頂與墻體接觸部位發生開裂（圖3），這種情形都發生在房屋基礎堅實，鋼筋混凝土整體澆注的圈梁結構房屋基礎，當井下發生爆炸后形成的面波中同時有上下振動和水平剪切，波長大于房屋基礎尺寸，房屋相當于一個質點整體運動，水平剪切能量不致房屋基礎發生拉裂，因此在墻體上不會形成拉裂裂隙，這時只有垂直振動作用于整棟房屋，整棟房屋基本上由三個部分構成：堅實的基礎、墻體、屋頂，基礎與墻體、墻體與屋頂之間自然形成結構面，墻體與屋頂是相對薄弱的一個面，當一波垂直振動波來襲時，先是基礎對墻體瞬時強烈擠壓，將力傳遞給墻體，墻體強烈瞬時對屋頂擠壓，其結果是在結構面之間的材料壓碎，后是擠壓瞬時消失，這時由于速度快，在回復過程中，屋頂受空氣阻力回復滯后，在墻體和屋頂結構面之間產生拉伸脫節，如此往復，形成了屋頂與墻體之間產生了裂縫。因此，在礦山開采過程中，不能只看地面變形與否（實際上地面變形也是發生的，只不過浮土掩蓋或規模很小，不容易發現而已）來判斷房屋損壞與礦山開采關聯和不關聯，一旦有采礦活動，就會對地面建筑物有影響，要使房屋不受影響或受影響小，在井下爆破過程中，根據巖層巖性、構造發育程度、爆破點離居民區距離等，先計算出適合礦山安全用（炸）藥量，杜絕進行大當量的爆破。

參考文獻

［1］楊迪，張夢凡，許果.爆破地震波波長對建筑物基礎的影響［J］.今日湖北旬刊，2015，（5）.

［2］中國科學院地球物理研究所.地震學基礎［M］.北京：科學出版社，1976.

作者：陳波 單位：貴州省地礦局區域地質調查研究院