一种爆破安全评价模型的研究与应用
2019-09-10刘皓楠
摘要:本文通过对爆破过程中的不安全因素进行分析,确定爆破过程的安全评价体系,构建爆破安全模型,应用到工程项目,对项目的安全等级进行评价。
关键词:拆除爆破;不安全因素;安全评价
爆破工程是以工程建设为目的的爆破技术,它作为工程施工的一种手段,直接为国民经济建设服务。爆破工程与其他爆破不同,它是以破坏的形式达到新的建设目的。爆破工程作为一项科学技术的出现是随着社会生产实践发展起来的。工程爆破是为了特定的工程项目而进行的,爆破的结果必须满足该工程的设计要求,同时还必须保证其周围的人和物的安全。拆除爆破多在人口稠密,建筑物众多的城市中进行,周围环境复杂,允许倒塌的范围有限,约束条件较多,待拆除建筑物结构多样,环境保护要求严格,监管力度加大,如何确保爆破过程中的安全性,实现工程爆破的本质安全,进行爆破安全评价是非常必要的。
一、拆除爆破不安全因素分析
(一)爆破地震效应
爆破地震波向外传播过程中引起地表振动而产生的破坏效应称为爆破地震效应。爆破地震效应的强弱与爆破特性(爆破方法、炸药类型及其装药量等)、传播地层特性(地质、地形等)以及地面建筑物类型有关。
(二)爆破冲击波
炸药在空气中爆炸时,爆炸产物高速向空中膨胀,使周围空气受压缩,形成压力很高的冲击波,这种冲击波称为爆破冲击波。主要与起爆顺序、爆破器材、最小抵抗线和堵塞有关。
(三)爆破作业噪声
爆破作业噪声是爆破空气冲击波衰减后继续传播的声波,是由各种不同频率、不同强度的声音无规律地组合在一起所形成的杂声。其影响因素包括安全防护、警戒距离、施工设备和炸药单耗。
(四)爆破飞散物
在工程爆破中,个别飞散物由于获得较大的能量常常会飞的较远,因其方向难以准确预测,往往给爆区附近人员、建筑物和设备等安全造成严重威胁。主要与钻孔、炸药单耗、单孔药量、微差时间、抵抗线有关。
(五)拒爆和早爆
工程爆破中,装药未能按设计要求爆炸的现象称为拒爆。主要受爆破器材和装药的影响。爆破装药在设计规定的起爆时间之前的以外爆炸称为早爆。主要受爆破器材的影响。
二、安全评价指标体系
根据不安全影响因素分析,建立爆破安全评价指标体系,主要为以下四部分。
(一)安全管理
在拆除爆破过程中,为实现安全生产而组织和使用人力、物力和财力等各种物质自愿的过程。具体包括安全管理组织、规章制度、安全监理、安全投入和应急措施。
(二)安全设计
设计单位为保证拆除爆破安全顺利完成所做的设计计划,具体包括爆破方案设计、安全防范措施设计、设计單位的资质和设计依据资料的可靠性。
(三)安全施工
施工过程是爆破安全系统中最为直接的一部分,具体包括施工质量、施工现场安全管理、爆破器材管理等。是整个拆除爆破安全评价的核心。
(四)爆区环境
爆区环境是影响爆破工程作业的固有因素,包括爆区的自然环境和爆区周边环境。
三、主要评价方法
(一)层次分析法
层次分析法将研究对象及其相关联的复杂问题逐层分解,并使同层次的各因素进行对比。通过对复杂系统的解析认识,确定研究系统的总目标,理清主要影响因素的相关关系、涉及范围和控制措施,最终实现总目标完善优化,整个分析系统能够清楚地展示各个因素对于总目标的重要程度。
(二)模糊综合评价法
以模糊推理为主,结合定性和定量分析,以对因素的非精确分析实现系统精确评价的过程,综合考虑爆破施工与其安全评价相关的影响因素,对爆破施工作出详细分析。
四、安全评价模型建立
依据《爆破安全规程》及相关资料,建立爆破安全评价指标专家检查标准,主要为了满足后续评价模型所需要的信息和数据处理的要求,对所有定性和定量指标进行描述,确定其安全等级。系统分析评价目标的影响因素,通过构造标准等级模糊自己对施工对象的影响因素逐一量化,对工程进行单因素评判,然后取得对应标准等级模糊子集的隶属度。由于不同因素一般有不同的量纲,需将数据规格化,采用层次分析法确定评价指标之间的重要次序,建立判断矩阵确立权重系数,对结果进行归一化处理。
采用最常见的最大隶属度模糊评判原则,根据爆破工程的实际情况,选用主因素决定型的模糊评判法,可以避免凭经验进行目标安全评判所固有的主观性,使评判结果更加科学合理。根据所建立的爆破安全评价指标专家检查标准,利用最大隶属度分析原则,最终对拆除爆破施工过程的安全情况作出整体评判。
五、结语
(一)对爆破过程中的不安全因素影响分析,确定爆破安全评价体系,体系包括大部分影响爆破安全的因素,是整个安全评价体系的核心和基础。
(二)对安全评价体系的各因素进行分析,确定各因素对爆破安全现状的重要程度。
(三)建立数学安全评价模型,并应用于工程实际,从而评价施工项目的安全等级。
参考文献:
王丹丹,章光,高光明,刘静,胡娟新.基于模糊层次分析法的高楼拆除爆破安全评价[J].工程爆破,2017,23(04):48-53.
康玮,王怀晓,陆建新.基于灰色模糊综合评判的爆破安全评估[J].兵工自动化,2014,33(07):36-38.
通讯作者:
刘皓楠(1990—),辽宁锦州人,硕士学历,讲师,研究方向:含能材料改性及性能研究。