雷静雅 郭永涛
(1.中国地震局地震研究所(地震大地测量重点实验室),湖北武汉 430071;2.河南五方合创建筑设计有限公司,河南郑州 450003)
破坏性地震发生时,房屋倒塌是造成人员伤亡和财产损失的最主要原因。2008年汶川地震造成的房屋倒塌率,农村民居约占85%[1],2010年青海玉树地震造成90%民房倒塌。湖北省农村民居抗震设防管理相对薄弱,抗震防灾能力较低。因此,开展农村民居地震安全工程建设,提高农村民居抗震设防能力,开展农村民居抗震设防现状调查和防震减灾对策研究工作势在必行。
麻城市处于地震设防烈度6度区,1932年4月6日黄土岗镇曾发生过6.0级地震。黄土岗镇邓家畈村位于麻城城区以北约20 km处的鹰山尖南山脚下,106国道旁;北距黄土岗镇政府所在地2 km左右,分郭家畈和邓家畈两个自然村,全村161户,共617人。耕地面积560亩(其中水田面积250亩),山林面积950亩。现有房屋约310栋,其中新建房屋及在建房屋约160栋。1932年4月6日麻城北黄土岗乡发生6级地震。麻城6级地震发生于大别断块和桐柏断块的边界构造带上,亦即麻城—团凤断裂带[1]。
1)基本情况。被调查村的人口、户数,农居的层数、层高、建筑面积、基本造价等;2)农居建造年代。可分为1960年及以前,1960年~1990年,1990年~2000年,2000年至今四类;3)农居的主要结构类型。砖混结构、砖木结构、土(石)木结构等;4)被调查村位于几度地震烈度区,建筑场地类别是属于有利地段、不利地段还是危险地段,了解地基和基础情况,地基是否进行处理,采用何种基础形式,上部结构采用何种结构形式,采取什么样的抗震措施;5)质量现状。承重构件和非承重构件沿灰缝发展的裂缝、贯通裂缝的长度及宽度;主要分为基本完好、质量较差、损坏较重和危房四类;6)抗震性能评价。依据《建筑抗震鉴定标准》进行鉴定,结论分为基本符合要求、需要加固和无加固价值三类。
1960年及以前建造的民居,多是生土、土(石)木结构,建筑材料主要为土、石、木,受当时经济条件制约,都是农村工匠自行设计施工建造。1960年~1990年期间建造的民居多以土(石)木结构、砖木结构、砖混结构(平房),建筑材料主要为土、石、木、粘土实心砖、生石灰、粘土瓦等,基本上是农民自行设计、工匠施工。1990年~2000年期间建造的民居,因农村经济条件和生活质量的提高,主要多为二层砖混结构,楼(屋面)板多为混凝土预制空心板,建筑材料主要为粘土实心砖、钢筋、水泥、黄砂、石子等,基本上是由农村工匠进行设计施工。特别是2008年汶川地震以后,农民的防震减灾意识有所提高,对房屋质量的要求也逐渐提高,主要以砖砌体和钢筋楼面为受力结构,多为2层~3层的砖混结构,现浇钢筋混凝土楼板,基本上是由农村工匠进行设计施工,建房时也采取了一定的抗震措施,例如层层设圈梁,房屋四个角设置构造柱等,由政府统一安置的移民住房则是经过正规规划设计施工的。麻城市农村民居抗震设防现状情况见表1。
表1 湖北省农村民居抗震设防现状调查表
所调查的农居中,85%的房屋是基本完好的。1960年及以前建造的房屋所占比例约为5%,其中部分生土房,年久失修,墙体四角开裂、外闪,木屋架已腐朽,已成危房,这类房屋约占1%,其余4%的也损坏较重。1960年以后建造的部分房屋墙体交接处有贯通裂缝,且逐年发展,属于质量较差的,这类房屋约占10%,评估结果见图1。
1960年以前所建民居多数采用土(石)木结构,无抗震设防措施,而且年久失修,基本无抗震能力,部分已成危房,无加固价值;1960年~1990年间建的砖木结构,大多为砖砌体单层瓦房,无圈梁、构造柱,纵横墙交接处无拉结钢筋,砂浆强度较低,抗震能力较弱,需要加固才能满足抗震要求;新建民居大多数采用了圈梁、构造柱、现浇楼(屋)面板,基本符合抗震要求,但部分新建房屋设计不太合理、抗震措施不到位、施工质量较差、砂浆强度较低,这一部分的农居也不符合抗震要求,需要加固,评估结果见图2。
图2 民居抗震性能评估结果
图1 民居质量现状评估结果
1)地基处理不恰当导致沉降不均,房屋的墙体出现竖向裂缝或斜裂缝(见图3)。2)纵横墙交接处没有采取相应的拉结措施,出现较大的竖向裂缝,甚至通缝(见图4)。3)门窗洞口没有设过梁,或者设有过梁但支承长度达不到240 mm,出现了45°斜裂缝(见图5)。4)搁置在砖墙上的木屋架下没有设置木垫块(见图6)。5)砂浆强度偏低,墙体(空斗墙)砌筑质量较差,墙体灰缝不均匀、饱满。6)纵横墙的基础顶部、墙顶标高处都没有设置圈梁。
图3 墙体竖向裂缝
图4 墙体交接处竖向裂缝
图5 墙体斜裂缝
图6 墙体水平裂缝
1)农民防震减灾意识普遍不强,建房抗震知识匮乏,有些房屋出现质量问题没有及时进行维修、加固,缺乏必要的技术指导和服务。
2)农民建造房屋时随意性大,结构类型和建造方法完全由房主和建筑工匠商定,有时为了盲目追求高度和美观,而忽略了房屋内部结构的合理性和抗震性,施工质量也难以得到有效的监控,给农村民居带来了相当大的安全隐患。
3)建房资金有限,目前建造两层及两层以上的砖混结构房屋基本造价约600元/m2,对于那些以农作物为主要收入来源的农民来讲还是一笔不小的费用,因此,大多数农民在建房时没有能力完全按照抗震设计规范的要求来设置圈梁、构造柱。
1)开展农村建房抗震知识宣传和技术培训,建立农村民居抗震减灾技术服务网,为农村建房提供长期技术和信息咨询服务;2)加大农村防震减灾的财政投入。对于新建农居和现有农居的抗震设防及加固费用可采用以农民自筹为主、政府适当补贴的方式,来积极推进农村农居地震安全工程。
[1]王凤来.汶川地震建筑震害分析与受损建筑加固通用图集[M].北京:中国建筑工业出版社,2009.
[2]JGJ 161-2008,镇(乡)村建筑抗震技术规程[S].
[3]GB 50023-2009,建筑抗震鉴定标准[S].