安徽省农村民居地震安全研究进展★

2019-02-16 20:51
山西建筑 2019年3期
关键词:圈梁农房民居

黄 艳 常 征

(黑龙江省地震局,黑龙江 哈尔滨 150090)

安徽省地形条件以山地和丘陵为主,地形地势条件复杂,农村人口占比高,人口密度大,农村经济条件发展较快,对安全舒适房屋的需求逐年增高。安徽省地质构造条件复杂,郯—庐断裂带贯穿该省,具有发生中强地震的风险,历史上曾多次发生5级~7级地震。2008紧邻安徽的江西九江5.7级地震、2011年安徽省安庆市的4.8级地震以及2014年安徽省霍山县的4.2级地震,虽然这些地震震级与震中烈度都不高,却对当地农村民居造成了重大破坏。该省历史震害资料显示,农村民居房屋在历次地震中均有轻微破坏和中等破坏发生,少数房屋出现裂缝、烟囱震塌并最终倒塌。

1 基本情况

汶川地震之后,对安徽省农村民居地震安全问题的研究较多[1-4]。这些研究多以调查为主,主要调查农村民居的场地选择、建筑布局、地基基础、建筑材料、建房投入、资金来源、结构形式以及施工技术等,结果显示:

1)农村农房建设速度在加快,农户自筹自建、统筹自建及由政府补贴出资的统筹统建的比例分别占到70%左右、20%左右及10%。砖混结构成为主要建筑类型,房屋层数由单层向多层逐渐增加。

2)对农村民房建筑质量影响最大的砌筑砂浆配合比较低,砂浆强度普遍低于M2.5。砖混结构多为横墙承重体系或纵横墙混合承重体系,农房建筑平面和立面布局不规则。木屋盖和预制板占比很大,木屋盖整体性极差,预制板均无有效拉接措施,存在很大隐患。

3)农房基础埋深基本达标,但基础施工质量较低,农房因地基基础不均匀沉降而开裂的现象大量存在。该地区占大多数比例的砖混结构普遍采用空斗墙这种砌筑方式,该砌筑方式在该省以及我国南方农村大量存在,是一个非常典型的共性问题。

4)地圈梁的重要性逐渐被认识,但很少同时采用地圈梁、构造柱和上圈梁的整体构造,构造柱与墙体之间以及纵横墙之间很少有拉结措施,农户仍习惯考虑房屋的纵向作用力传导,而很少考虑房屋在地震作用下对横向作用力进行传导,以提高抗震能力,减轻地震灾害。分析认为这些措施仅增加房屋总造价的3%~4%左右。对抽样乡镇房屋进行震害的预测结果显示[5-7],农村民居在基本设防烈度地震作用下,不会发生毁坏性破坏,但中等破坏将较大面积发生。采用数值分析法模拟只设地圈梁(M1)、设地圈梁和上圈梁(M2)、设地圈梁和构造柱(M3)、设地圈梁和上下圈梁(M4)共四种结构模型的结构动力特性和地震时程反应。分析结果显示,四种结构模型在抗震性能上的表现为M1≈M2

2 问题与建议

2.1 主要问题

关于安徽省农村民居地震安全现状的研究[1-4]表明,随着该省农村经济的发展,农户防震减灾意识在提高,农村房屋的质量逐渐变好,钢筋混凝土结构房屋逐年增加,农村房屋抗震能力不断提高。但是,这些研究工作也发现安徽省农村地震安全存在很多问题:

1)农村民居建设无规划,农村聚居点大多沿河流和山谷分布,很少考虑避开抗震不利地段,如地震活断层及容易发生滑坡、坍塌和泥石流的山体等地段。此外,农村聚居点中各户农房无规划,不考虑每栋房屋的有效间距,挤占聚居点内疏散通道,临街商铺各栋房屋为抢夺宅基地未作隔震处理,这些都为各聚居点农居的地震安全带来极大隐患。

2)农房场址选择不合理,许多自筹自建的农村房屋建在软弱土层和可液化土层等抗震不利地段或者危险地段,这些地方土层土质较差,房屋地基未进行有效处理,在地震中容易产生地基失效,产生严重的地震灾害。

3)农村经济发展落后,农户收入较低,农村工匠所受专业培训也少,施工质量难以控制,直接导致农房抗震能力下降。农村市场的建筑材料普遍质量较差,几种主要建筑材料如钢筋、水泥、砌块以及预制板存在着大量不合格产品,其中钢筋和水泥的质量问题最为突出。

4)农村民居单体房屋的建筑布局和结构设计不合理,多采用“L”“U”型平面布局,开间进深大、门洞率大。立面布局上不平整,底层高度较大,上层房屋多悬挑。结构体系杂乱,抗震措施不当,这类问题很普遍。结构各构件之间的设置和连接不恰当,导致结构各构件受力传递途径不明确,未能按照预定设计发挥作用。地圈梁、构造柱、上圈梁、墙体设置与相互连接不当,砌筑砂浆强度低等。

5)农户在房屋建成后,缺少正确使用、维修和加固的科学方法。在房屋建成后,农户更着重于房屋的日常使用功能,而常常忽视房屋的安全使用功能,如房屋建成后随意在墙上开门开窗,使用年久房屋出现裂缝并不及时维修以及随意在房屋顶层再加建新一层等。

2.2 对策建议

我国政府应在农村民居地震安全工作中发挥主导作用,可借鉴四川省在汶川地震灾后民房重建工作的经验[8]:

1)政府应该重视农村民居的规划工作。原则上严禁自筹自建方式,鼓励统筹自建的方式,积极推动统筹统建的方式。农村聚居点应统一选址,各户农房应充分预留每栋房屋的有效间距,保持疏散道路畅通,合理限制临街商铺各栋房屋间距,并且强制各户进行隔震处理。

2)政府应将有效的经费投入到农村民房相关的技术开发和服务工作。现有研究发现抗震措施的设置给农户带来的总造价增加约在5%,资金占比不大。抗震技术在农村民居上的应用,可由政府进行管理和推广。对于重点防御区和地震高风险区,政府可以考虑对抗震措施等应进行强制性规定。对于按规定完成该部分抗震构造措施的给予补贴发放,何时完成何时补贴到位,确保有限的政府补贴真正地被用于提高农房的抗震性能,避免资金被错置。

3)重视实用抗震技术的开发和应用。目前,纳入强制性抗震设防的乡镇农村民居房屋体量巨大,涉及超过5亿人次人口的生命和财产安全。乡镇农房抗震属于空白领域,政府应主导村镇抗震建设技术标准的制定,充分调动已有的技术力量,结合各地实际情况,完善我国村镇抗震建设技术标准体系。

4)基层政府应该注意做好农村聚居点的统一规划管理,积极地引导农村民房的技术服务工作,重视对当地建材市场的监督、管理,打击流入农村建房市场的假冒伪劣产品,规范农村建材市场。在农居地震安全工作中,基层政府更是直接管理和执行的部门,应该要加强各层政府部门的技术力量和政策支撑,这样才能保证该项工作的落实。

3 结语

对安徽省农村民房的研究,分析了构造柱对农居抗震能力的提高作用,并发现了安徽省农村民居普遍存在的空斗墙问题,为后续研究积累了基础资料。目前,安徽地区抗震设防烈度整体提高,在未来一段时间内可能遭遇的地震风险在加大。该省空斗墙农村民居房屋的抗震性能可否满足要求应进行研究。

致谢:

本文的研究,得益于黑龙江省地震局局长张志波、原副局长杨金山争取到的项目资金支持,并得到了黑龙江省地震局震害防御(政策法规)处、黑龙江省地震局科学技术处、黑龙江省地震工程研究院及哈尔滨市(县)城建部门和地震部门领导的大力支持与配合,在此一并感谢各位领导和师长的鼎力支持

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