在复杂环境下拆除爆破的控制技术

在复杂环境下拆除爆破的控制技术
作者：张星松,刘皓楠
来源：《决策探索·收藏天下（中旬刊）》 2019年第2期
摘要:目前,拆除爆破技术在世界各地都得到了广泛的应用,但由于其大多数情况下是在城市中进行的,面临着法律法规的拘束以及居民的巨大压力,因此对拆除爆破技术提出了更为严苛的
要求,提高在复杂环境下拆除爆破的控制技术是非常有必要的。

文章针对拆除爆破的意义、特点以及影响因素等方面对拆除爆破的控制技术作进行相应的解释说明。

关键词:拆除爆破:控制技术:复杂环境
一、拆除爆破的社会意义
拆除爆破技术一般被认为是在第二次世界大战后发展起来的,因为需要清除战争所遗留的建筑物。

在随后近一个世纪的发展中,随着世界经济的发展和城市化的不断加快,拆除爆破技术在
城市的扩建、改建中有了长足的发展,并且在不断地完善。

拆除爆破技术以其简便、快捷和高效的特点迅速地占领了市场的主要位置。

拆除爆破是以拆除水下、地下及地面构筑物或建筑为
目的的爆破技术,例如钢筋混凝土基础工程拆除爆破、楼房的拆除爆破、水下围堰的拆除爆破及冷却塔的拆除爆破、烟囱的拆除爆破等。

拆除爆破主要依赖于一些经验公式和一些定性的分析,这些都是在试验和实践中总结出来的,并且各个公式都不相同,其结果相差很大,具有不稳定性,而由于每项工程的情况都不同,因此不具备广泛适用性。

随着计算机、测量等技术的发展以
及人们对安全问题的注重程度不断提高,现在的拆除爆破技术在向着更为科学的、安全且可靠的方向发展。

拆除爆破技术正慢慢地从以往借助经验的时代走出来,慢慢地将现在的先进技术手段应用其中。

而我们今天最重要的任务就是研究如何保证拆除爆破在今后的发展中能够得到有效
的控制。

拆除爆破的实际作用是指将爆破技术应用于建筑物的拆分与解离。

与普通的以岩石
为工程对象的各种其他爆破技术相比,拆除爆破工程对象的结构与力学性质均有显著差异,工程
的环境条件以及对爆破效果的要求,都会产生一定的变化。

因此,对于拆除爆破本身而言,提高对其的有效控制从而达到提高拆除爆破的社会意义尤为重要。

二、拆除爆破的特点分析拆除
爆破的对象都是人工建筑物。

与岩体开挖爆破相比,拆除爆破的特点主要体现在两个方面;一是
工程所处的环境;二是爆破对象物自身的结构与力学性质。

前者对爆破安全提出了更高的要求,
飞石和震动等爆破有害效应必须控制在可以接受的程度,而后者则对爆破方法及爆破技术参数的选取提出了要求。

与矿山爆破相比,拆除爆破的对象往往是位于城镇或工业厂区。

在城镇或工业厂区内进行爆破作业,必须充分考虑爆破对周围环境内的人身财产安全的影响及可能对环境产生的消极影响。

三、拆除爆破有效控制的具体因素拆除爆破是一门跨学科的工程技术,它需要对爆炸力学、材料力学、结构力学和断裂力学等工程学科有深入了解,在设计施工中要同时考虑各学科的特点。

拆除爆破必须要达到五项基本技术要素: 一是控制炸药用量。

拆除爆破一般在城市复杂环境中进行,炸药释放的多余能量往往会对周围环境造成有害影响。

因此,拆除爆破尽可能少用炸药,将其能量集中于结构失稳,而充分利用剪切和挤压冲击力,使建(构)筑结构解体。

二是控制爆破界限。

拆除爆破必须视具体工程要求进行设计与施工,例如对于需要部分保留、部分拆除的建筑物,则需要严格控制爆破的边界,既要达到拆除目的,同时又要确保被保留部分不受影响。

三是控制倒塌方向。

拆除爆破一般环境比较复杂,周围空间有限,特别是对于高层建(构)筑物,如烟囱、水塔等,往往只能有一个方向可供倾倒。

这就要求定向非常准确,无论是发生侧偏或反向都将造成严重事故,因此准确定向是拆除爆破成功的前提。

四是控制堆渣范围。

随着拆除建(构)筑物越来越高,体量越来越大,爆破解体后碎渣的堆积
范围远大于建(构)筑物原先的占地面积。

另外,高层建筑爆破后,重力作用下的挤压冲击力很大,其触地后的碎渣具有很大的能量,爆破解体后渣堆超出允许范围,将导致周边被保护的建(构)筑物、设施的严重破坏。

五是有害效应控制。

上述关键技术要素,并非每一项拆除爆破都会碰到,要依据爆破的对象、环境、外部条件和保护要求逐一针对性地解决。

但爆破本身对环境产生的影响,也称为“爆破的负效应”,即爆破产生的振动、飞石、噪声、冲击波和粉尘,以及建(构)筑物解体时的触地振动,却是每一个工程都会遇到的,必须加以严格控制。

四、结语拆除爆破工程的对象一般是人造的墙、柱、梁、筒等结构体。

与矿山爆破时的矿体和岩体相比,这些结构体的几何特征与力学性质一般都是可知的,这一点对拆除爆破十分重要,利于爆破技术方案的科学制定和技术参数的准
确计算,利于实现对爆破效果的精确控制。

换句话说,在拆除爆破工程实践中,准确全面地获取待拆对象本身的结构特点和物理力学性质,是科学进行爆破设计和严格控制爆破效果的重要前提。

由此,通过对拆除爆破的特点和影响因素的调控,能够有效地保证在复杂环境下对拆除爆破
的控制。

作者单位:
沈阳工学院
通讯作者:刘皓楠。