拆除爆破技术及其安全科学

李治友

贵州昊华工程技术有限公司 550002

摘要：随着经济的发展，世界建筑物、构筑物的建设越来越快，一些老旧的建筑设施需要进行拆除来更新换代。在高层化背景的影响下，一些旧建筑也在向着高层化发展。在此基础上，必须要对旧建筑进行拆除爆破加以重建。在建筑物拆除爆破的过程中，会存在许多不安全的因素。本文对建筑拆除爆破的发展现状以及在进行拆除爆破过程中存在的问题进行了深入的分析，制定了相应的防护措施以供参考。

关键词：拆除爆破技术；安全

中图分类号：G322文献标识码：A

引言

国家为保证爆破的安全性，对爆破行业有着明确的规定规范，并出台了多部与之相关的法律法规，提升公安机关对爆破行业的管理水平。在规范内进行高效的拆除爆破任务的同时，保障拆除爆破工程的安全性，是拆除爆破工程安全管理的基本要求。通过对近年来拆除爆破技术的基础理论、新技术和新工艺的发展现状进行了总结，并结合相关理论和技术领域的发展成果对拆除爆破技术的发展趋势进行了探讨。

1、拆除爆破现状

随着国民经济的发展，拆除爆破技术已广泛应用于建筑物和构筑物的拆除施工中。与人工拆除或机械拆除等其他拆除方式相比，爆破拆除在工期、方便、效率等方面具有很大优势。如今，拆除爆破在我国已进入方兴未艾的阶段，大量的基础设施和市政工程项目需要应用拆除爆破技术。建筑物的爆破拆除已经成为一种相对成熟和常用的拆除方法。但是，由于拆除爆破的本质是利用炸药爆炸释放的巨大能量来破坏介质，这个巨大的破坏能量多数在城市区域释放。所以拆除爆破依然是一种蕴含着巨大的风险的施工方法。从本质上来讲，这些巨大的风险是由于拆除爆破采用的器材主要是雷管、炸药等高能高威力产品，具有很大的危险性。在现代拆除爆破施工中，爆破物品的使用越来越大，据统计，现在我国每年使用各种炸药150万t左右，工业雷管20亿发，各种索类爆破器材约15亿m，这些巨大的数据同样代表着巨大的安全风险问题。而且，如今的拆除爆破施工大多为城市的建（构）筑物拆除，这种情况预示了拆除爆破工程系统所处的环境十分复杂，危险源众多，容易产生安全隐患造成事故。面对如此严峻的局面急需用一些技术手段来解决拆除爆破中的安全问题。在20世纪80年代初期，我国的化工等多个行业开始通过引进、借鉴、吸收国外的安全系统工程理论方法应用于本行业中。目前已经在矿山，建筑，危险化学品，烟花爆竹等领域得到很好的应用，为国民经济的健康发展做出巨大贡献。

2、拆除爆破的危害

在建筑物拆除爆破过程中，爆破飞石的危害也是非常大的。通常爆破飞石的主要原因是建筑物爆破拆除的炸药量过大，导致飞石四处乱飞。另外一点就是，建筑物的介质结构相对不均匀，也会造成建筑在爆破的过程中会遇到一定程度的非是危害问题。同样的，起爆的方式也会在一定程度上对爆破过程中产生的飞石的速度以及方向造成一定程度的影响。爆破空气所产生的冲击波也会产生一定的危害，空气冲击波的产生主要是由于在建筑物的爆炸过程中周边的介质在空气的膨胀状态下会对空气造成强烈的压缩效果，产生了一种破坏力非常强的冲击波，这种冲击波的产生主要是因为没有对炸药包的爆炸进行约束所造成的。必须要对这种冲击波进行有效的控制，才能有效地保证在建筑物拆除爆破过程中的安全性。通常情况下，在对爆破的振速进行有效的控制时，必须要充分地对爆炸源的特性以及应力波的传播介质进行充分的考量，一般对于振速的控制主要是采用距离以及炸药量进行控制的，同时这两种控制条件也是影响应力波振动的主要因素。对于塌落振动的危害主要表现为，在对建筑物进行拆除爆破的过程中会造成一定程度的整体倒塌的现象，这种振动会对周边的建筑以及建筑的地下管道造成严重的破坏问题，所以对于塌落振动必须要进行有效的控制，可以全面避免对周边建筑所造成的危害。

3、拆除爆破新技术的发展

3.1、拆除爆破数值模拟技术

近年来，数值模拟技术逐渐应用于拆除爆破领域，成为拆除爆破方案设计的重要技术手段。在拆除爆破中常用的数值模拟方法主要包括有限元法、离散元法、DDA等方法。目前，在拆除爆破工程中应用较为广泛的是有限元法，目前该方法已可实现对结构倒塌全过程进行较为可靠的预测与分析。近年来相关技术的研究日趋深入，如Kaewkulchai等采用梁单元结合集中塑性模型模拟了平面框架结构的倒塌过程;Lynn等在有限元中采用ASI-Gauss技术，模拟了简单框架结构的倒塌过程;Mller等采用模糊随机分析方法，在有限元软件框架内模拟了结构倒塌过程;Wang等采用向量式有限元模拟结构倒塌。在国内，众多学者利用商业有限元软件进行拆除爆破倒塌过程的模拟，他们通过选择合理的材料本构模型和钢筋混凝土的简化力学模型，不断提高数值模拟的准确性。目前，国内外数值模拟技术发展较为迅速，国外的个别大型商业软件已基本满足拆除爆破方案分析和效果预测的要求，但简化的数值模型、本构模型和参数的选择仍需要计算人员具备大量的经验，计算结果受主观因素影响较大。同时，数值模拟技术的研发中心仍为美国和欧洲发达国家，国内相关研究仍较为落后，更缺乏能满足拆除爆破模拟的软件产品。

3.2、建筑物拆除爆破的应用

由于建筑物拆除爆破的相关技术较多，应根据待拆除建筑物的实际情况和相关拆除原则进行严格控制，根据实际需要选择最合理的拆除爆破手段，以控制拆除爆破过程中的危害。在建筑物的拆除和爆破过程中，必须要根据相关的爆破原则，先进行建筑主要支撑构件的拆除爆破工作，之后再进行其他结构的爆破工作。在进行拆除爆破的过程中，必须要对火药量进行严格的控制，对于火药的分散方式也要进行相对的控制，才能充分地保证建筑物的爆破效果。要根据拆除的实际需求，对建筑拆除过程中所造成的塌落方向也要进行严格的控制，要尽可能地减少建筑塌落所造成的振动，尽可能地将建筑拆除爆破的损失降至最低。目前，我国主要采用的拆除爆破的技术有钻孔爆破法、水压爆破法以及外部爆破法，钻孔爆破法主要是用于对高层建筑或是大体积建筑的拆除过程中，水压爆破一般是用于半封闭的建筑中，至于外部爆破技术主要是用于一些条件相对特殊的拆除工作中，主要是用于救援方面的作业。通过对多种爆破方式的合理利用，能够有效地对建筑物拆除爆破所产生的危害进行合理的控制，全面提升建筑物拆除爆破过程中的安全性。

3.3、全程性的对拆除爆破工程

拆除爆破工程的安全管理不能仅仅局限于爆破的时间点，还需要从拆除爆破的设计到爆破后杂物的清理进行安全管理，并且应该重视每一个环节的安全管理，以仔细的严谨态度，避免安全事件的发生。安全防护管理是考验拆除爆破工程是否合格的重要标准之一，安全管理是对拆除爆破工程的全程性的监管，重视全程性的安全管理，提高拆除爆破工程的效率。

结束语

随着我国经济建设的不断发展，在对旧建筑的改造过程中，拆除爆破技术是必不可少的，现今，拆除爆破工程的安全管理在不断的革新，拆除爆破的安全管理需要实践，不断的研究和实践使工程安全管理逐渐完善，在未来的拆除爆破发展中，工程安全管理水平会越来越高。

参考文献：

[1]马海鹏.特大型钢结构建筑物爆炸切割拆除机理及应用研究[D].中南大学,2013.

[2]王润涛.复杂环境下楼房拆除爆破过程的数值模拟[D].内蒙古科技大学,2013.

[3]王依姣.基于虚拟现实技术的爆破工程学习系统研究[D].云南师范大学,2013.