建筑物拆除爆破的研究现状及存在的问题

建筑物拆除爆破的研究现状及存在的问题

由于城市土地资源紧缺，为了更少地占用城市土地资源，获得最大的土地利用率，我国的城市建筑正在向高层发展，高层化的建筑是当代建筑的一大趋势和特征，在进行建筑的过程中，精湛的建筑技术对于高层建筑的建设有极大的影响，一些旧建筑物需要进行改造，要在拆除爆破的基础上再加以重建，需要考虑建筑物拆除爆破中的各种不安全因素，要以建筑物拆除爆破的原理为依据，分析拆除爆破危害所产生的机理，并对其影响范围和相关因素进行研究，关注建筑物拆除爆破的问题，进行安全防护与控制。

标签：建筑物；拆除；爆破；问题

0 引言

在我国的建筑建设领域中，有些建筑物需要进行改造，要通过拆除爆破的手段，对旧有建筑物进行拆除重建，这就牵涉到建筑物拆除爆破的危害以及应用方法等问题，我们要以建筑拆除爆破的原理为基础，分析拆除爆破所引发的振动、塌落、飞石、空气冲击波、噪音等爆破危害，并对这些拆除爆破过程中的影响因素加以分析，从而基于“人”和“物”的安全角度，提供有效的安全防护和控制方法，提升建筑物拆除爆破的安全性。

1 建筑物拆除爆破在国内外的研究现状分析

爆破是一个极为危险的行业，国外的建筑物拆除爆破研究始于二次世界大战废弃建筑物的背景，各发达国家陆续以低能炸药、燃烧剂、易燃气体为能源，应用于建筑物和桥墩的拆除爆破工程之中，有的发达国家还提出了以水为介质传递爆破能量的水压爆破，显著减少了地震冲击波所造成的飞石等危害，导爆管起爆系统的成功运用，也极大地提升了电干扰环境中爆破的安全性，在多段别毫秒延时爆破技术之下，建筑物拆除爆破的倒塌方向和爆破振动得到了有效的控制。

我国的建筑物拆除爆破技术应用，属于先进行列，早在我国铁路复线修建和旧线改造工程中，就应用了控制爆破技术，成功地进行多个废旧铁路的爆破拆除重建，在我国的现代化城市改建进程中，建筑物拆除爆破技术也得到了应用，并取得了预期的效果，成为了我国城市建设和土木工程不可缺少的技术。

2 建筑物拆除爆破的危害问题

2.1 振动危害问题

振动危害来源于两个方面，一个是爆破引起的振动；一个是塌落引起的振动。

①爆破振动危害。在炮孔内的炸药爆炸会产生极为强烈的应力波，这种应力波在介质的传播之下，会导致周围岩石质点的强烈振动，这种岩石质点的振动会

对周围建筑物造成极大的破坏性作用。在实际工程之中，通常采用以下公式进行振速的计算：

在这个公式之中，V表示介质质点的振动速度；Q表示炸药量；R表示测点至爆破中心的距离；а表示爆破条件以及材料相关的系数，根据相关规定，爆破的振速值：V≦5cm/s，则表示爆破的振速控制在范围之内，不会对建筑物造成安全威胁。在考虑爆破的振速时，要考虑爆源的特性、传播介质的特性以及爆破场地的条件等，其中，爆破药量以及爆破距离是影响振动的主要因素。

②塌落振动危害问题。

建筑物在拆除爆破时，会产生整体倒塌触地的现象，这时就会产生极大的塌落振动，对于周围建筑物和地下管道等设施造成破坏。对于塌落振动的危害程度也可以用公式来计算，如下：

在这个公式之中，M表示冲击地面的解体质量；kg/h表示解体件的落高；r 表示塌落建件与被保护物之间的距离；KB是常数。通常而言，塌落振动速度：V≦5cm/s，则表示不会对周围的建筑物造成安全威胁。

2.2 爆破飞石的危害问题

在建筑物的拆除爆破过程中，爆破飞石是指由火电厂而产生的脱离主爆堆飞散的个别碎块，产生这些爆破飞石的原因主要包括：其一，装药量过大，当多余的能量作用于碎块时，就会对这些碎石产生足够的动能，而向四周飞散；其二，爆炸建筑物的介质结构不均匀，当爆破产生的气体进入建筑物的弱面时，就会产生大量的飞石；其三，炮孔口堵塞的长度不足，也会使飞石由这些孔口迸射而出；其四，起爆方式对于爆破飞石的速度和方向也有影响；其五，自由面对装药量的影响也是因素之一。

上式中，Q为装药量，K表示介质种类的系数，B表示介质系数，g表示重力加速度，W表示最小抵抗线。

2.3 爆破空气冲击波危害问题

对建筑物的拆除爆破会在空气中产生一种压缩波，由于爆炸的反应极快，周围介质会在爆炸产物高速向空气中膨胀的状态下，迅速对空气进行压缩，从而形成压力极强、破坏力极大的冲击波，产生这种强烈冲击波的影响因素主要是未约束的药包爆破而造成的，也可能来自于装药的堵塞材料的间接性作用。

在爆破产生的空气冲击波的传播和作用之下，会对周围爆破点的建筑物造成伤亡，其安全距离的计算公式如下：

在式中：k表示系数，对爆破作业人员计算的系数值k=25，周围人员的系数值k=60，周围建筑物所取的系数值k=55。因而，需要根据上述公式计算得出的

安全距离值加以防护，要在超压值之下，从而起到防护和控制空气冲击波的作用。

3 建筑物拆除爆破的应用

由于建筑物拆除爆破的种类多样化的特点，因而，要根据不同的环境和情况，选取不同的拆除爆破方案，要根据建筑物拆除爆破的原理，严格按照设计要求，控制其有害的效应。在建筑物拆除爆破的过程中，要遵循先炸毁主要支承构件的原理，使建筑物在丧失其自重的作用下完成拆除，同时，装药位置要均衡分布，坚持“多打眼、少装药”的控爆原则，避免药量相对集中于某一部位，以造成对建筑物充分破坏的效果。还要使用毫秒雷管，在其迟发段数的作用下，控制建筑物倒塌的方向，要严格按照科学安全要求，运用结构力学原理，对建筑物做到充分失稳和解体，尽量避免建筑物爆破产生的坐落现象和后冲现象，将其控制在最小范围之内，减少无谓的损失。

建筑物拆除爆破方案設计主要有三种不同的方法，有：钻孔爆破法、水压爆破法、外部爆破法。其中：钻孔爆破法适用于高层建筑和大块体建筑物；水压爆破法适用于封闭或半封闭式的容器型建筑物，如：水池、油池、碉堡、人防工事等。外部爆破适用于特殊条件下的爆破作业、紧急救援和抢险救灾等。这里重点讲述建筑物的钻孔爆破法的应用，它是利用微分原理，采用多孔装药的方式，有效地减少爆破的负效应，并在失稳原理之下，对建筑物实施解体，变建筑物的刚节点为转动铰，形成倾覆力矩，造成建筑物失稳、折叠或定向倒塌。

建筑物拆除爆破的应用，要对其设计参数加以分析和确定，如：爆破切口高度、最小抵抗线、炮孔间距和排距、孔径和孔深、单孔药量、炮孔布置等。同时，还要对建筑物的起爆网路进行设计应用，要采用电力起爆网路或导爆起爆网路，对于1000个炮孔以下的网路，可以选用电力起爆法；对于1000个炮孔以上的爆破，要选用导爆管起爆网路，以确保安全、准爆，实现分区、分片的倒塌。

4 结束语

综上所述，建筑物拆除爆破工程是一个非常复杂而危险性较大的工程，要将爆破安全放于首位，对于建筑物拆除爆破过程中产生的各种危害问题，要全面关注，尤其是对建筑物爆破所引发的爆破振动、塌落振动、爆破飞石、空气冲击波等问题，要密切关注并加以仔细的计算，根据不同的安全问题采用不同的防范措施，从而在了解和分析建筑物爆破危害机理的条件下，实施安全爆破。

参考文献

[1] 蒋超.爆破切口对冷却塔定向爆破效果影响的数值模拟研究[D].安徽理工大学，2014.

[2] 高黎.安全系统工程在拆除爆破中的应用[D].内蒙古科技大学，2014.

[3] 李敏.复杂环境下高耸构筑物拆除爆破数值模拟[D].广西大学，2014.