拆除爆破的對象都是人工建構(gòu)筑物。與巖體開挖爆破相比,拆除爆破的特點主要體現(xiàn)在兩個方面;一是工程所處的環(huán)境;二是爆破對象物自身的結(jié)構(gòu)與力學(xué)性質(zhì)。前者對爆破提出了更高的要求,飛石和震動等爆破有害效應(yīng)必須控制在可以接受的程度,而后者則對爆破方法及爆破技術(shù)參數(shù)的選取提出了要求。
拆除爆破是一門跨學(xué)科的工程技術(shù),它需要對爆炸力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)和斷裂力學(xué)等工程學(xué)科有深入了解,在設(shè)計施工中要同時考慮各學(xué)科的特點,拆除爆破必須要達到五項基本技術(shù)要素:
一是控制炸藥用量。拆除爆破一般在城市復(fù)雜環(huán)境中進行,炸藥釋放的多余能量往往會對周圍環(huán)境造成有害影響。因此,拆除爆破盡可能少用炸藥,將其能量集中于結(jié)構(gòu)失穩(wěn),而充分利用剪切和擠壓沖擊力,使建(構(gòu))筑結(jié)構(gòu)解體。
二是控制爆破界限。拆除爆破必須視具體工程要求進行設(shè)計與施工,例如對于需要部分保留、部分拆除的建筑物,則需要嚴(yán)格控制爆破的邊界,既要達到拆除目的,同時義要確保被保留部分不受影響。
三是控制倒塌方向。拆除爆破一般環(huán)境比較復(fù)雜,周圍空間有限,特別是對于高層建(構(gòu))筑物,如煙囪、水塔等,往往只能有一個方向的奪地可供傾倒。這就要求定向非常準(zhǔn)確,因為發(fā)生側(cè)偏或反向都將造成嚴(yán)重事故,因此準(zhǔn)確定向是拆除爆破成功的前提。
四是控制堆渣范圍。隨著拆除建(構(gòu))筑物越來越高,體量越來越大,爆破解體后碎渣的堆積范圍遠大于建(構(gòu))筑物原先的占地面積,另外,高層建筑爆破后,重力作用下的擠壓沖擊力很大,其觸地后的碎渣具有很大的能量,爆破解體后渣堆超出允許范圍,將導(dǎo)致周邊被保護的建(構(gòu))筑物、設(shè)施的嚴(yán)重破壞。
五是有害效應(yīng)控制。上述關(guān)鍵技術(shù)要素,并非每一項拆除爆破都會碰到。要依據(jù)爆破的對象、環(huán)境、外部條件和保護要求逐一針對性地解決,但爆破本身對環(huán)境產(chǎn)生的影響,也稱為“爆破的負效應(yīng)”,即爆破產(chǎn)生的振動、飛石、噪聲、沖擊波和粉塵,以及建(構(gòu))筑物解體時的觸地振動,卻是每一個工程都會遇到的,必須加以嚴(yán)格控制。
拆除爆破的緩沖原理,拆除爆破,特別是具有一定高度的建構(gòu)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與地表發(fā)生碰撞沖擊而發(fā)生一定程度的解體效應(yīng)。當(dāng)?shù)乇韴杂财秸麜r,觸地瞬間的沖擊作用可極為強烈,從而可能引起若干塊體的飛濺,導(dǎo)致觸地震動和飛石兩種現(xiàn)象的發(fā)生,不利于周圍其他建構(gòu)筑物、設(shè)備設(shè)施及人身的。因此,實踐中一般需要在預(yù)定傾倒坍塌的范圍內(nèi)采取相應(yīng)的緩沖措施,用以減弱塌落體與地表的碰撞沖擊作用,降低震動和減弱塊體飛濺,保證爆破。
拆除爆破小抵抗線原理,小抵抗線是指藥包中心到自由面的小距離。小抵抗線的方向則是該藥包爆破時周圍介質(zhì)破碎后發(fā)生拋擲的主導(dǎo)方向。在設(shè)計藥包位置和確定藥量大小時合理和充分地利用小抵抗線的作用,其目的有兩個:一是控制爆破破壞和拋擲的方向與范圍;二是避免小抵抗線指向需保護的目標(biāo),保證爆破。