[科普中国]-拆除爆破

拆除爆破是指将爆破技术应用于建筑物的拆解。与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，工程的环境条件与要求，以及对爆破效果的要求，都会产生一定的变化。因此，从事拆除爆破，如何选择爆破的方法，科学制定爆破方案，合理选取爆破技术参数，都是需要学习和讨论的问题。1

技术要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解决好这对矛盾，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一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，同时义要确保被保留部分不受影响。

三是控制倒塌方向一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，如炯囱、水塔等，往往只能有一个方向的夺地可供倾倒。这就要求定向非常准确，因为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。

四是控制堆渣范闸 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。2

一般特点拆除爆破的对象都是人工建构筑物。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。

环境特点与矿山爆破相比，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，这些影响可包括：

(1)飞石。所谓飞石是指爆破可能产生的砖石和混凝土碎块在爆破作用下的飞散、抛散现象。飞石现象是爆破作业导致人身伤亡事故和设备设施、建构筑物破坏的首要因素。因此，拆除爆破，特别是在人口密集区，必须极力避免出现飞石现象，并在爆破时划定足够大的警戒区。除必要的爆破工程技术及相关人员外，其他人员须在爆破警戒期间疏散至警戒区外。

(2)爆破震动。爆破震动可对一定距离范围内的建构筑物造成某种程度的破坏，且这种震动效应可对周围人造成惊扰和不适。

特别是在邻近医院、学校和居民区等较敏感区域，爆破震动尤其容易引起人们的反感和抱怨。但是，一般无法彻底避免爆破震动。为避免或降低爆破震动使人(尤其是心脏病人等对突然的震动和声响敏感的人群)产生的不适，应在实施拆除爆破之前若干天将准确的爆破日期和时间书面通知相关单位，并予确认。必要时，须在实施爆破之前若干小时当面知会医院、学校、教堂等对突然的震动和声响敏感的人群。当然，这些工作并不能取代起爆前的鸣笛示警等其他安全警戒措施。

(3)噪声。噪声是拆除爆破时无法真正避免的另一有害效应。与震动类似，特别是在邻近医院、学校和居民区等较敏感区域，噪声也很容易引起人们的反感和抱怨。

(4)烟尘与有害气体。拆除爆破过程中一般很难避免烟尘与有害气体的产生，而烟尘和有害气体对周围环境都是有害的，会对周围一定范围内人们的工作和生活产生有害影响。因此，拆除爆破时也须尽量减少烟尘与有害气体的生成量，将其对周围环境的危害降低到最低程度。

(5)落地冲击效应。当待拆对象具有一定高度时，爆落物将在自重作用下落地，且伴有一定程度的水平向运动。爆落物落地瞬间将对地表产生一定的冲击力，若此时此处的地表以下有涵管、线缆等地下设施，即有可能对这些设施造成破坏。爆落物的水平向运动，则有可能使紧邻的建构筑物产生破坏。

总之，在拆除爆破工程实践中，准确全面地获取待拆对象一定距离范围内的地表与地下各种建筑与设施的相关信息和数据，对实现安全爆破和人性化爆破，具有极为重要的意义。

结构特点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。1

理论各种建构筑物作为拆除爆破的对象，其结构的几何要素和材料的物理力学性质往往都是基本准确、具体、全面和可知的。因此，相对于岩体爆破，拆除爆破可以做到基本的准确量化，实现所谓的“精确爆破”，而在拆除爆破实践中真正实现精确爆破，需要在爆破设计与施工中科学运用以下原理。

1．最小抵抗线原理

最小抵抗线是指药包中心到自由面的最小距离。最小抵抗线的方向则是该药包爆破时周围介质破碎后发生抛掷的主导方向。

在设计药包位置和确定药量大小时合理和充分地利用最小抵抗线的作用，其目的有两个：一是控制爆破破坏和抛掷的方向与范围；二是避免最小抵抗线指向需保护的目标，保证爆破安全。

2．等能原理

在设计的爆破破坏范围内，炸药量的大小与实际需要相符，既能保证介质的破碎充分，同时尽量减小或避免飞石、震动、噪声、烟尘等有害效应。换言之，所谓的等能原理．是指药包爆炸产生的能量正好与药包抵抗线范围内介质破坏所需要的能量相等。

3．分散化原理

所谓分散化，是指炸药在爆破范围内尽量分散，尽量“多钻孔，少装药”。且鉴于介质的均质性，均布药包和药量，使炸药能量的分布更为均匀。其作用有二：一是保证范围内介质的破碎均匀，破坏范围边界规整，利于实现精确爆破；二是利于减小飞石等有害效应。

4．失稳原理

在建筑物的承重部位钻孔爆破，之后利用建筑物的自重使之失去原有的稳定性，在自重作用下倾倒坍塌，最终触地解体，达至拆除爆破的效果。

显然，在进行拆除爆破时，准确判定建筑物的承重部位，合理确定布孔范围，是确保获得预期爆破工程效果的重要根本。

5．缓冲原理

拆除爆破，特别是具有一定高度的建构筑物的拆除爆破，其主要特征之一是建筑物本身在自重作用下以一定速度与地表发生碰撞冲击而发生一定程度的解体效应。当地表坚硬平整时，触地瞬间的冲击作用可极为强烈，从而可能引起若干块体的飞溅，导致触地震动和飞石两种现象的发生，不利于周围其他建构筑物、设备设施及人身的安全。因此，实践中一般需要在预定倾倒坍塌的范围内采取相应的缓冲措施，用以减弱塌落体与地表的碰撞冲击作用，降低震动和减弱块体飞溅，保证爆破安全。1

工序拆除爆破工程包括以下程序：

(1)了解情况。了解工程内容、工期要求和安全要求；了解爆破可能影响的房屋、地下管线及构筑物、空中线路、线杆、道路、桥梁、设备、仪器、居民、学校、医院等情况；了解建筑物本身的结构、材料、完好程度、欠缺点、影响解体的内外部构造；了解当地公安部门对拆除爆破的有关规定和要求。

(2)可行性分析。合同签订之前，一定要对以下几点做到心里有数：1)拆除方案：用钻孔、水压还是其他爆破方式以及采用何种倒塌方式；2)工程量：预拆除工程量及钻孔与防护工程量；3)周围环境的难点问题；4)可能发生的意外及风险费用；5)工程等级；6)工程总价及工期。

(3)签署工程合同。与甲方商谈并签订工程合同。

(4)工程技术设计及上报。一般在工程技术设计之前应详细了解拆除对象的现状，有许多建筑物经多次改造其尺寸乃至形态与图纸不符，要现场绘制有关图纸，在详细勘察的基础上做出的设计才能保证设计质量，完成技术设计后，再做出施工组织设计。全部设计完成后，按《爆破安全规程》(GB 6722)的规定和当地公安部门的要求报批。

(5)组织施工。组织施工主要包括钻孔和防护工程两大部分。

(6)爆破。应在现场指挥部领导下进行施工。主要内容包括：装药、堵塞、连接起爆网路、警戒、防护工程、起爆及爆后检查、解除警戒等。3

本词条内容贡献者为:

杨明 - 副教授 - 西南大学