农村住宅抗震现状及对策

李海 王之野

摘 要：通过对宁波农村地区房屋的现状及其成因的分析，针对性提出加强农村房子抗震性能的可行性措施。

关键词：农村房屋；抗震；结构形式

汶川5·12地震，造成大片房屋倒塌，数以万计的人员遇难、失踪、受伤，尤其是农村地区，破坏尤其严重。近10年来的统计资料显示，破坏性地震99%以上发生在农村，遭遇地震破坏最严重的也是在农村[1]。

宁波不在地震带上，因此发生较大地震的概率非常小，但是历史上宁波还是有过较大地震的记录。1523年，宁波镇海口海域就发生过一次5.5级地震，城墙皆毁，这是历史记载中宁波最大的一次地震。”1993年、1994年，宁波市西南鄞州、余姚交界的皎口水库附近地区连续发生一些小震群活动，其中1993年最大震级为3.9级，1994年最大震级为4.7级。2009年9月至10月，该震区附近又发生了最大震级为2.3级的小震群活动。所以《建筑抗震设计规范》规定的宁波地区的地震设防等级多数为6级，镇海、北仑地区为7度[2]，基本符合目前宁波的地震抗力水平。

1 农村房屋现状

農村常见结构形式。

宁波农村房屋建筑材料主要为块石、粘土砖、土坯，粘结材料为混合砂浆、水泥砂浆等。目前农村的房子的结构类型主要有以下几种：

1.1 生土结构房屋

生土结构房屋是由生土墙（土坯墙或夯土墙）作为主要承重构件的木楼（屋）盖房屋。一般为一层。该类房屋基本上是建国以后初期建造的，墙体的风化和开裂非常严重，是存在严重安全隐患的结构形式之一。因为这种结构形式的房屋在宁波农村已经不多见，即使还有若干存在的，也是属于危房，需拆除和改造的类型，这里就不在赘述。

1.2 木结构房屋（图1）

木结构房屋以木柱作为主要承重构件，一般每榀有三根或五根立柱，围护墙体是生土墙（土坯墙或夯土墙）、木板墙、砌体墙、石墙或由上述两种或两种以上结构形式组合而成。主要包括穿斗木构架、木柱木屋架、木柱木梁等[3]。木结构房屋在历次地震中表现出了良好的抗震性能。这主要是该体系的整体性较好，构件间多采用榫接或穿枋的形式拉结，可以承受较大的水平地震作用，木骨架能够经受较大的变形，且具有结构自重较轻、地震荷载小等优点。虽然中国幅员辽阔，但是森林资源还是相对来说比较匮乏。所以木结构的房子现在在建作为民居使用已经很少。

1.3 石结构（图2）

石结构房屋采用石砌体作为主要承重构件。可分为纯石结构、石木结构、石加砖混组合结构、石砖木结构等几种结构形式。这种结构形式在农村还是相当普遍的，主要原因是农村石材丰富。这种房子的墙面是很多是由不规则的块石由砂浆砌筑，靠施工工人的手艺砌成完整的墙体，这其中施工工人的手艺起了非常重要的作用，因为无规则的块石，每个块石在不同的摆设方式它的重心是不一样的，而整片墙砌起来以后，上层的块石在下层块石的搁置点上，可能会形成一个弯矩，这样在砂浆强度不够的情况下，发生侧滑，容易发生剪切破坏。在地震等水平荷载的作用下，发生倒塌的概率是很大的，而且这种倒塌可能是毁灭性的；或者侧滑到一定的程度，刚好形成了一个平衡点，墙面上鼓出一块，从视觉和居住舒适性来说都不好。也是急需要拆除重建或者加固处理的结构类型。

1.4 砖混砌体结构（图3）

砖混砌体结构主要是用砖砌体作为主要的承重构件。这种结构是现在新建的农村房屋形式里面最多的，也是现阶段农村房屋建设的一个主流形式。相对于石结构来说，施工速度快，结构整体性能好。而且随着人们对地震、台风等自然灾害的危害的认识也是越来越深刻，在房屋修改的过程中也开始重视抗震构造措施。但是因为农民的整体的素质相对来说不高，且解放后宁波基本没有发生过破坏性的地震，人们的危机意识相对来说比较薄弱。图3中所示，很明显在墙角的地方以及楼层的地方都没有明显构造加强措施。

2 导致农村房屋现状的原因

2.1 结构设计缺乏

基本上是根据施工工人一代传一代的手艺砌筑起来了。虽然我国有关建筑结构设计的规范已经很齐全，对在各种自然灾害的环境中都有所规定，而这些需要专业的设计人员。

2.2 施工技术不合格

目前在农村建房中常用的施工技术基本凭工人多年来的经验。施工队伍的现状主要有以下几个方面：

（1）施工人员的构成混乱：一直以来，农村没有也没条件有专业的施工队伍，都是农民自己自发的组织而成，由于本身的素质原因，导致房屋施工人员缺乏专业的建筑施工水平和安全意识。

（2）施工工艺也不科学：纵横墙交接处和房屋四角分开砌筑，导致房屋上下通缝，严重影响房屋的整体性，减弱房屋的刚度和抗侧移能力等。

（3）施工过程缺乏监督管理：施工随意性较大，凭经验施工。正是由于未按照设计、施工规范操作，至于监督管理只能流于形式。

2.3 材料使用不合格

由于农村建设市场管理的不规范，劣质建材随处可见，其质量控制是一个盲区，一方面农民缺乏建材方面的知识；另一方面一味的追求价格的低廉；还有一个方面就是政府对农村市场疏于管理。

（1）砂浆强度不足。砂浆在建筑的各个部位，从结构到装饰，从屋面到墙面到地面，几乎无处不在。而目前所用的砂浆基本都是现场配置，在配置的过程中，由于水泥用料较少，而大部分的材料为细骨料（黄砂、海砂），虽然强度可以保证，但是和易性和保水性较差，灰缝饱满度很难满足要求，造成砌体强度降低，外墙渗漏；砌筑砂浆的粘结强度低，使得砌体的抗震性能差，使得墙体粉刷空鼓；粉刷砂浆干缩变形大，使得外墙粉刷开裂，影响外墙防水和美观。

（2）混凝土强度不足。农村盖房由于混凝土的需求量不大，不会采用商品混凝土，基本都是现场现拌，由于在水泥、骨料、水掺量的控制上把握不是很严格，导致混凝土的强度、和易性、塌落度都可能存在问题，造成在混凝土浇捣的时候，不能充分的振捣开，梁板柱强度不足或者开裂，存在安全隐患。

（3）钢筋强度不足。农民房屋建设的钢筋使用量不大。多数钢筋都是从经销商处进货，由于条件所限，没有取样做复检试验，从而造成安全隐患。

3 加强农村房屋的安全性的方式

3.1 场地可靠

避开土质疏松易滑坡的坡地，避开软弱土、液化土以及河岸、湖边、古河道、暗埋的滨塘或沟谷、陡坡、松软的人工填土，以及孤突的山顶或山脊等抗震不利地段，如果选址不当，将使农民直接面临自然灾害的危险。

建设前应勘探，或挖探坑让工程地质人员确认地基的可靠性。宁波地区地属东部沿海，天然的软土地基。农村地基多为2.5m以内的浅基础，可以做持力层的粘土层很薄，粘土层下基本就是淤泥质层了，这种土不适宜作为基础持力层的，需要对其进行置换，置换成强度较高的砂、碎石、灰土、煤渣、矿渣及其他性能稳定、无侵蚀性的材料，并夯实至要求的密度，以达到地基承载力，减少地基沉降量的目的。较为常用的是采用砂石垫层[4]。砂石垫层是采用砂或砂石混合物，按照设计厚度分层填筑夯实，作为地基的持力层，从而减少沉降量提高地基承载力，同时，砂石垫层可将地基土中空隙水快速排出，从而加速下部土层的沉降和固结。一般砂石垫层的厚度为0.5～2.5m，不宜大于3m，也不宜小于0.5m。适合处理3.0以内的软弱、透水性强的地基。如果在离基底200mm处采用碎石粘土来代替，即将该部分砂石换成碎石拌粘土夯实成200厚的碎石层来更加能满足承载力要求。如果当楼层比较高时，还要将基础的形式做成筏基或者采用桩基来满足地基承载力及变形的要求。

3.2 平面形式合理、体型简洁

房屋平面尽量减少凸凹，纵横墙对直拉通，质心与刚心尽量重合，要避免突然变化，砖混结构墙体布置均匀、对称，合理布置纵墙，使房屋具有良好的抗震性能。但是由于砖混结构相对来说限制了房屋的自由分隔，而住户又缺乏一定的结构知识，在装修的时候很容易破坏抗震墙的设置。所以该结构的房子在建造的同时应兼顾室内装修。

3.3 增加必要的抗震构造措施

结构应具有良好的整体性。加强整体性的主要方法采取必要的抗震构造措施。砖混结构设置圈梁、构造柱等必要的抗震構造措施。圈梁可以加强墙体间的连接以及墙体和楼盖间的连接，与构造柱一起对墙体在竖向平面内进行约束，限制墙体的开裂，增强房屋的整体性、空间刚度和抗变形能力。尤其是设置在屋盖和基础顶面的圈梁能够提高房屋的竖向刚度，抵抗地基不均匀对房屋带来的不利影响。

（1）圈梁：能设钢筋混凝土圈梁自然最好。但从宁波抗震等级多数为6度和农村的实际情况出发，做钢筋砖圈梁更符合实际。具体的做法是在窗上部及檐口处用水泥砂浆，内配2？准6钢筋各砌3皮砖，并外围交圈，内外一体砌筑，以形成钢筋砖圈梁。有条件的做钢筋混凝土圈梁，梁宽同墙厚，梁高不小于180mm，纵向钢筋采用4？准12，箍筋采用？准6@200。遇到洞口处应上下搭接。

（2）构造柱：在房屋四角及纵横墙交接处和交大洞口的两侧采用钢筋混凝土构造柱，与圈梁连成一体，这样可以增加房屋延性，弥补脆性材料抗拉性能差的缺点，从而达到抗震目的。钢筋混凝土构造柱的做法，根据宁波地区常用的承重墙体，主要有以下两种：240mm厚砖墙截面至少为240mm×180mm，；190mm厚砖墙截面至少为190mm×250mm。纵向钢筋不小于4？准12，箍筋为？准6@200，且在圈梁相交的节点处应适当加密，加密间距为100mm。房屋四大角的构造柱可适当加大截面及配筋。构造柱与墙连接处应砌成马牙槎，并设置拉结筋。并且在与圈梁连接处，应穿过圈梁，保证构造柱纵筋上下贯通。构造柱可不单独设基础，可伸入深度小于500的基础梁、基础圈梁内。

（3）材料性能要足够可靠。如所用混凝土强度不能低于C20，配筋不能少于受力和构造要求；所用钢材应具有足够的抗拉强度、屈服强度、伸长量，硫磷含量应在允许范围内，不能用伪劣次品。受力砌体的强度等级应符合设计要求，砂浆强度、砌块质量也必须满足要求。这也是保证结构整体性和耐久性的重要要素。

（4）楼、屋盖。传统的房屋楼板和屋面采用预制板和纯瓦片，这种形式除了雨季容易漏雨，冬冷夏热，不节能外，对抗震也是相当不利。采用钢筋混凝土楼板、屋面板，对结构的整体性大为加强，能有效抵抗水平的地震作用，对整体的抗震性能是有利的；对于屋面板采用延性较好的轻型屋盖，也不失是一种选择。比如木屋架上铺金属防水层屋面，屋架之间采用水平联系杆件，屋架和檩条牢固连接，屋架与墙体的连接处采用混凝土座实。屋顶的轻量化可以防止在地震时坍下来伤人。

3.4 重视非结构构件的设计

非结构构件比如女儿墙、楼梯、雨篷等的合理设计与施工对于结构的安全性也很重要。女儿墙设压顶，以免造成女儿墙墙体开裂；楼梯是房屋竖向交通的关键部位，楼梯不可采用预制悬挑楼板，以免破坏房屋的稳定性；雨篷抗倾覆如果不满足要求，也极容易发生倾覆，影响房屋的耐久性。

3.5 合理的结构形式

传统观念认为砖混结构房屋的造价相对于框架结构要省，但是随着人们抗震等抵抗自然灾害意识的加强和国家有关规范在对砖混结构抗震措施的加强，从成本上砖混的这种优势已经相对开始缩小。从造价上分析，虽然框架结构相对于砖混结构，大概每平方多200～400元/m2。但是优势是房间可以自由分隔。还有由于框架是柔性结构，能够轻微变形，吸收一定的地震能量，相对于刚性结构的砖混来说，其抗震性能也相对要好。当然框架结构形式的房屋在场地选择、地基处理以及屋盖要求上与砖混结构是一致的。

参考文献

[1]陈乙文，毛丽云，陶莎.浅谈浙东沿海农村建房避灾策略[J]，城乡建设（村镇建设），2011，（5）.60～61.

[2]GB50011-2010，建筑抗震设计规范[S].北京：建筑工业出版社，2010.

[3]方东振，林树枝，郭子雄.福建省农村房屋现状调查及潜在危险性分析[J].工程抗震与加固改造，2009，31（06）：60～63.

[4]宋学东.农村建材与工程施工[M].北京：中国建筑工业出版社，2010：82～83.