建筑物在火災(zāi)、爆炸、地震等外力破壞作用下發(fā)生坍塌，不僅伴有嚴(yán)重財產(chǎn)損失和人員傷亡，而且嚴(yán)重威脅著救援人員的生命安全。2003年11月3日，湖南省衡陽市一棟8層商住樓在大火中瞬間坍塌，正在參加滅火戰(zhàn)斗的20名消防官兵壯烈犧牲;2008年5月12日，以四川省汶川縣為震中發(fā)生8.0級地震，強大的地震波震撼全川，使四川多處城鎮(zhèn)被毀，數(shù)以萬計的群眾被埋壓在廢墟之下，建筑坍塌造成的傷害是極其慘痛的。因此，深入研究分析建筑物在火災(zāi)、爆炸、地震等外力作用下發(fā)生坍塌事故的特點，針對性和科學(xué)性的提高和增強處置此類災(zāi)害事故的能力，有效提高搶險救援效率，減少和避免人員傷亡，在現(xiàn)實的滅火救援斗爭中極具意義。

1.建筑物在外力作用下發(fā)生坍塌事故分析

想要戰(zhàn)勝敵人必須先要了解它，建筑物坍塌其原因、形式、部位，都存在各自的特點，坍塌建筑也都存在其相應(yīng)的特點事故的搶救方式也將受其特點的實際情況而有所不同，這就需要我們了解建筑發(fā)生坍塌的原因、形式、規(guī)律，然后才能針對其特點有效結(jié)合自己手中的各種器材設(shè)備制定出適應(yīng)其快速有效的救援方案，提高救援效率及減少救援當(dāng)中不必要的人員傷亡和財產(chǎn)損失。

1.1.坍塌發(fā)生的原因

1.1.1.高溫

在火災(zāi)條件下，由于高溫作用，木結(jié)構(gòu)表面炭化，導(dǎo)致力學(xué)特性迅速受到破壞，如果不能承受原有的全部荷載，結(jié)構(gòu)就會坍塌;鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)受熱溫度超過300°C時，組成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的水泥石脫水收縮，骨料受熱膨脹，由于脹縮的不一致性，使混凝土中產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力，不但破壞水泥石、骨料、配筋間的粘結(jié)，而且會把包裹在骨料與配筋周圍的水泥石撐破，使框架結(jié)構(gòu)喪失支撐能力;鋼材在高溫作用下，力學(xué)性能會迅速發(fā)生變化，強度喪失，失去支撐或承重能力，當(dāng)溫度達到540°C時，鋼材強度損失達50%，再繼續(xù)加熱，便很快軟化，發(fā)生扭曲，導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生塑性變形;磚石砌體材料在發(fā)生火災(zāi)后，砌體的向火面和背火面產(chǎn)生很大的溫差，向火面溫度高、膨脹大，背火面溫度低、膨脹小，使砌體發(fā)生爆裂破壞，使預(yù)應(yīng)力鋼筋砼構(gòu)件失去預(yù)加應(yīng)力，不能承受原有荷載，造成建筑結(jié)構(gòu)局部或整體坍塌。

1.1.2.爆炸

火災(zāi)時，可能引起可燃氣體泄漏發(fā)生爆炸，同時建筑物內(nèi)的爆炸品、可燃氣體儲罐受火勢作用也會發(fā)生爆炸，爆炸產(chǎn)生的沖擊波和震動，會破壞建筑結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)局部或整體坍塌。

1.1.3.附加荷載

由于上部結(jié)構(gòu)塌落，使樓板大量超載，或上部構(gòu)件塌落時的產(chǎn)生巨大沖量而導(dǎo)致建筑破壞;滅火時用水過量，樓內(nèi)大量的積水未能及時排出;室內(nèi)儲存的物品如棉花、紙張等大量吸水;進入建筑物內(nèi)人員過多等因素導(dǎo)致建筑物荷載加重，超過建筑物承載能力時，建筑物便發(fā)生坍塌。

1.1.4.消防射水

處于高溫狀態(tài)的結(jié)構(gòu)材料，在消防水流的沖擊和冷卻下，高溫的磚石或混凝土結(jié)構(gòu)表面，由于突然的冷卻造成結(jié)構(gòu)表面收縮開裂，破壞了鋼筋混凝土及其保護層，使火直接燒到鋼筋，導(dǎo)致強度喪失，會造成結(jié)構(gòu)表面收縮開裂成變形、疏松，從而使整體結(jié)構(gòu)遭到破壞而坍塌。

1.1.5.工程質(zhì)量的缺陷

個別單位在施工過程中偷工減料，使用不合格的原材料，致使建筑物存在質(zhì)量缺陷，達不到設(shè)計的強度要求和耐火等級而坍塌。

1.1.6.擅自改變建筑的平面布局和使用性質(zhì)

如果擅自改變建筑的平面布局，就可能造成承重結(jié)構(gòu)破壞。如湖南省衡陽市衡州大廈原設(shè)計為商住樓，但在使用過程中一層改為加工、商店、倉庫等，對建筑結(jié)構(gòu)的影響遠遠超出原設(shè)計能力，加劇了結(jié)構(gòu)破壞。

1.1.7.地震破壞

地震的強烈程度用震級表示，震級是根據(jù)震源(地殼斷層錯動處)釋放出的能量來確定的。國際上普遍應(yīng)用里氏震級。受地震影響地區(qū)的地面和各類建筑物受地震影響的程度稱為地震烈度。震中(震源正上方的地面)處的地震烈度量大;離它越遠，影響越小，烈度也越低。中國把地震烈度分為12度來表示。在1～6度時，一般的建筑物不受損失或損失很小;而在10～12度時，對建筑物的破壞性甚大，即使采用重大防震措施，也難確保安全。因此，建筑的防震措施主要應(yīng)用于 6～10度地區(qū)。

地震時當(dāng)?shù)卣鸩ㄓ龅酵临|(zhì)松軟的盆地地形時，所發(fā)生的擴大效應(yīng)稱為共振現(xiàn)象。共振現(xiàn)象會使建筑物搖晃的更厲害。這時，若建物的結(jié)構(gòu)不耐震，受不了搖晃，就會發(fā)生傾斜或倒塌。

建物倒塌的原因

(1)老舊建筑物防震力不夠。

(2)一，二樓挑高，造成載重不足

(3)結(jié)構(gòu)支柱水平撐持力不夠。

(4)建筑物基礎(chǔ)有特殊狀況。

(5)使用維護不當(dāng)。

(6)結(jié)構(gòu)不平衡，混凝土對鋼筋的握裹力不足。

(7)采長向無墻設(shè)計，耐震度較差。

(8)建物蓋在松軟的土地或地質(zhì)敏感區(qū)。

(9)底部樓層無足夠梁柱支撐的開放空間。

1.2.坍塌發(fā)生前的征兆

建筑物在坍塌，除了由爆炸引起發(fā)生于瞬間以外，一般都要經(jīng)過一定的時間，坍塌前都會出現(xiàn)一些征兆。

1.2.1.建筑物的墻體出現(xiàn)裂縫或膨脹

開始裂縫或開裂是墻體坍塌前的明顯征兆，它意味著該墻體可能隨時坍塌。另一方面，有些墻體的裂縫在火災(zāi)前就存在多年，為此，要特別注意這些裂縫在火災(zāi)過程中的變化，當(dāng)發(fā)現(xiàn)這些裂縫在不斷擴大時，危險區(qū)內(nèi)的人員要及時撤離。

1.2.2.整體的墻面上溢出濃煙或滲出水流

這種現(xiàn)象表明墻的內(nèi)部已經(jīng)形成壓力，或墻體存在薄弱處可能導(dǎo)致墻體的坍塌。

1.2.3.房屋頂、樓板和墻體出現(xiàn)明顯的位移或者下垂

房蓋頂和樓板出現(xiàn)明顯下垂，是其坍塌前最后的警告，處于同層和下一層的人員必須立即撤離，而當(dāng)墻體開始出現(xiàn)非正常位移時，可能處于危險區(qū)域的人員再撤離到安全區(qū)域就已為時過晚。