农村民居抗震性能调查分析范文

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《工程抗震与加固改造杂志》2016年第一期

［提要］

为了了解北京市农村民居的抗震能力现状，采用实地调查的方式对北京延庆的农村民居现状进行随机抽样调查，并从建筑场地、地基基础、建筑材料、构件的连接、抗震构造措施等方面对其抗震性能进行分析，对目前发现的问题进行了描述，并对提高北京农村民居的抗震性能提出相应的对策和建议，为北京市农村防震减灾工作提供参考。

［关键词］

农村民居;建筑场地;地基基础;建筑材料;构件的连接;抗震构造措施;抗震性能

1概述

北京地区位于燕山地震带与华北平原中部地震带的交汇处，又紧邻汾渭地震带和郯庐深大断裂地震带，属多震区，历史上曾遭受过多次强烈地震的破坏和影响。受地区经济发展水平限制和传统建筑习惯的影响，我国农村的民居建设未纳入规范管理，居民防灾减灾意识淡薄，大多数农村民居未经专业人员设计，由当地工匠按经验施工或居民自行设计，抗震构造设置不完整甚至没有设置，从而造成房屋抗震安全隐患。为了提高农村民居的抗震水平，减轻地震造成的损失，国务院颁布了《国务院关于进一步加强防震减灾工作的意见》国发〔2010〕18号，明确要求全面加强农村防震保安工作。加强对农村基础设施、公共设施和农民自建房抗震设防的指导管理。村镇基础设施、公用设施要按照抗震设防要求和抗震设计规范进行规划、设计和施工。各地区要从实际出发，制定推进农村民居地震安全工程的扶持政策，引导农民在建房时采取科学的抗震措施。完善农村民居建筑抗震设防技术标准，建立技术服务网络，加强农村建筑工匠培训，普及建筑抗震知识。

2现场调查

为了充分了解延庆农村民居的抗震性能，笔者对北京延庆部分村镇的民居开展了随机抽样的散点入户调研。调研对象包括既有的农村民居和在建的农村民居，共计走访150户，收集了农村民居选址、结构体系、构造措施、建筑材料和施工等方面的资料。本次调查的房屋类型基本涵盖了农村常见的砖木承重、土木承重、生土承重和石结构承重等类型的房屋，多数为单层房屋，个别为二层房屋。现场调查结果显示，延庆农村民居建设年代跨度较大，目前正在居住的房屋最早的建设年代在1949年以前，见图1所示。大量农村民居的建设年代是在1970年代以后。对房屋的建设年代进行统计，1949年以前建造的房屋占调查总数的7.33%，1949年－1970年建造的房屋占调查总数的24.67%，1971年－1990年建造的房屋占调查总数的35.33%，1990年以后建造的房屋占调查总数的32.67%。选址方面，农村民居的建设基本都是以村为单位聚集在一起，有的村落甚至具有很长的历史。在进行房屋建设以前，几乎都不进行地质勘察，但由于经历长期的历史选择或总结经验，建筑物的选址都避开对建筑物有潜在威胁或直接危害的滑坡、地裂、地陷、泥石流、崩塌以及岩溶、土洞强烈发育地段;建设场地避开浅层故河道及暗埋的塘、浜、沟等场地;房屋地下没有采空区。房屋的结构类型与建设年代密切相关。根据调查结果可知，受当时经济条件和技术条件限制，1949年以前建设的民居均为生土木结构房屋，基础采用毛石砌筑，上部结构的竖向受力构件为木柱，屋盖采用三角形木屋架，檩条上方铺设毛草和粘土，上方铺设青瓦，内外墙体均为土坯墙，墙体粘结材料为泥浆，墙体转角采用青砖砌筑。目前延庆农村民居中最常见的结构类型为砌体结构，青砖、烧结普通粘土砖和毛石是最主要的墙体材料。一般情况下，基础采用毛石砌筑，上部墙体采用粘土砖或毛石砌筑，墙体砌筑材料为石灰砂浆或水泥砂浆，屋顶类型均为坡屋顶，采用三角形木屋架，屋面材料为水泥瓦或烧结红瓦。随着经济的发展和社会的进步，近年来新建的房屋均采用烧结红砖和水泥砂浆砌筑，部分建筑为地上二层。

3抗震性能分析

影响农村民居抗震性能的主要因素有建筑场地、地基基础、建筑材料、构件的连接、抗震构造措施以及施工质量等。

3.1建筑场地在本次调查过程中，未发现建筑物所在场地属不利地段，如河流、湖泊、池塘岸边、山顶、陡崖和不均匀土层等，但由于农民自建房屋在建设初期均未进行勘察，场地内可能存在断裂带、软弱土层或可液化土层，一旦遭遇地震作用极易发生地表错动、软土震陷和砂土液化等危险情况，从而导致地基失效，房屋主体结构发生破坏。

3.2地基基础现场调查并对当地工匠进行走访调查表明，当地农村自建房屋普遍采用砖砌和毛石条形基础，基础埋深一般为0.6～1.2m，基底清理干净以后进行简单处理，如采取铺砂垫层并夯实。在1990年以前建设的房屋基本不设置圈梁，随着经济的发展和农民抗震意识的提高，在1990年以后建设的房屋基本设置了圈梁，部分房屋甚至设置了构造柱。从现场来看，1949年以前建造的房屋由于时间较长，基础均出现了不同程度的材料腐蚀、砂浆风化现象，部分建筑出现基础不均匀沉降，造成上部结构开裂，见图2所示，严重影响了房屋的抗震能力。1949年～1990年间建造的房屋基本采用毛石基础，砌筑粘结材料多为混合砂浆。由于长年暴露在外，受环境侵蚀作用，砂浆风化流失严重，粘结作用严重削弱，导致基础不均匀沉降和上部墙体的开裂，见图3所示。建于1990年以后的房屋，由于基础基本采用毛石或烧结砖砌筑，粘结材料多为水泥砂浆，基础上方基本都设置了圈梁并且基础外表面都采用水泥砂浆进行抹面，因此，未发现此类房屋基础出现开裂和沉降等现象。

3.3建筑材料房屋建筑材料是决定建筑类型主要因素，材料的选择与建造时期的技术水平和经济情况密切相关，对结构的抗震性能影响显著。现场调查，既有民居所采用的建筑材料主要有木材、生土、毛石、烧结砖等。木材主要用作门窗以及屋盖系统中的木构件，木构件用作竖向受力构件主要是集中在1949年以前的建筑中。在此类建筑中，基本是按照传统“四梁八柱”模式进行建造的。由于此类房屋年代较为久远，部分建筑的木构件暴露在外，在建造时未采取防腐和防虫蚀措施，并且常年遭受环境侵蚀，目前构件表面普遍出现干裂、腐朽和虫蚀现象，大大削弱了构件的有效截面，降低了构件的承载力，部分建筑的屋盖出现下陷变形，部分木柱甚至出现倾斜变形等现象，严重影响结构的抗震性能。在木结构建筑中，墙体基本为土坯墙，其施工完全依赖于传统工艺。经历多年的风吹雨淋以及环境侵蚀，墙面剥落，墙体遭受严重的破坏(见图4所示)，甚至严重开裂，墙体抗震承载力削弱(见图3所示)，影响结构的抗震性能。毛石主要用作砌筑基础，部分建筑的墙体或墙体的下部也采用毛石和混合砂浆进行砌筑，此类建筑的建造年代多为1990年以前。由于毛石形状不规则，采用毛石砌筑墙体时墙体转角基本都采用烧结砖进行砌筑，毛石之间采用砂浆进行勾缝处理。由于毛石和砖的形状差异，导致在砌筑时二者之间不能很好的搭接，随着时间的推移，二者之间会逐渐出现开裂，见图5所示。烧结粘土砖是目前农村砌体结构民居中最常使用的墙体材料。粘土砖具有就地取材，价格便宜，经久耐用，抗压强度高、易于施工、防火、隔热、隔声、吸潮等优点，在农村民居建设中得到广泛使用。除上述主体材料外，农村民居建造过程中采用的粘结材料也具有多样性的特点，大致经历了泥浆或草泥浆、石灰砂浆、混合砂浆和水泥砂浆几个阶段。大致说来，1970年以前的房屋多使用泥浆和草泥浆作为粘结材料，1971年至1990年的房屋多使用石灰砂浆和混合砂浆，1990年以后的房屋多使用水泥砂浆。现场调查可知，在农村民居建设过程中，砂浆搅拌过程中都凭经验进行配比，水泥用量也与户主的经济条件相关，施工质量也无法保证，甚至使用隔夜搁置的砂浆和落地砂浆，从而导致砂浆强度较低。现场调查发现，对于采用泥浆或草泥浆作为粘结材料的房屋，经过多年的环境侵蚀，墙体受害严重，泥浆风化流失;部分房屋外墙体以白灰砂浆或混合砂浆为粘结材料，由于外层没有抹灰层，砖缝之间砂浆风化严重，削弱了墙体的有效截面，影响结构的安全性和抗震性能。

3.4构件的连接在农村民居中，构件的连接主要包括木柱与基础和填充墙体的连接、墙体之间的连接以及木屋架与墙体的连接。木柱与基础和填充墙体的连接主要存在于一些老的农村民居建筑中，基础土夯实以后，将木柱立在柱础石上，然后砌筑墙体并回填夯实。一般情况下，木柱端部没有进行防腐处理，或进行简单的处理，如进行烧烤使其表层碳化。后墙的木柱嵌于墙体之中，墙体与木柱之间没有任何拉结措施，前墙木柱在窗台以下部位嵌于墙体之中，木柱顶部与屋架榫卯在一起。木柱、屋架、椽条和檩条一起形成房屋的整体。现场调查发现，在以木柱为竖向受力构件的房屋中，木柱和墙体之间普遍出现开裂现象。房屋内外墙之间以及外纵横墙之间基本不设置拉结措施，甚至部分内外墙之间在交接部位没有咬槎砌筑，交接部位出现开裂。对于砌体承重的房屋，由于墙体顶部未设置圈梁或梁垫，三角形木屋架直接搁置在墙体上。

3.5抗震构造措施砌体房屋设置抗震构造措施是增强结构抗震能力，降低地震灾害的有效手段。实践证明，在农村地区的单层房屋设置上下混凝土圈梁和构造柱不仅能够增强结构的整体性，抵抗基础不均匀沉降，而且能够增强结构的整体抗震性能。现场调查发现，在1990年以前建设的房屋基本未设置混凝土圈梁和构造柱，目前多数出现由于基础不均匀沉降引起的墙体开裂，部分建筑墙体开裂严重，影响房屋的安全性，见图6所示。1990年以后建设的房屋在基础顶部基本都设置了圈梁，但在墙体顶部未设置圈梁，基本未设置构造柱。对既有的二层房屋进行调查，所有房屋均在基础顶部和墙顶设置了混凝土圈梁，个别部位设置了构造柱，见图7所示。对一栋在建二层房屋采取的抗震措施进行现场调查，并对当地相关人员进行咨询。据介绍，该房屋是当地目前最常见的房屋类型，其所用的建筑材料以及采取的抗震措施都具有代表性。现场查看，该房屋基础顶部和各层墙体顶部都设置了混凝土圈梁，见图8所示。房屋四角设置了混凝土构造柱，但是外墙与内墙交接处未设置构造柱。施工过程中在设置构造柱的部位能够做到先砌墙，后浇筑构造柱，但是构造柱与墙体连接部位未设置拉结钢筋。此外，为了增加采光面积，新建房屋南立面墙体门窗洞口过大，容易造成墙体抗震承载力不足，同时房屋整体受力不均，存在抗震安全隐患。

4建议与对策

对延庆农村民居的抗震性能进行抽样调查，基本了解了延庆农村民居的抗震性能，根据现场调查结果并进行分析，给出相应的建议与对策如下:(1)为了防止在使用过程中出现突发安全事故，建议对1970年以前建造的农村民居进行全面安全排查，尤其是生土墙体和以泥浆或草泥浆作为粘结材料的房屋应重点检查，对于存在安全隐患的房屋应及时进行技术处理，消除安全隐患。(2)对于未设置抗震构造措施的房屋进行全面抗震普查。对抗震性能不满足要求的房屋，要结合新农村建设和农村住宅节能改造，进行抗震加固。(3)在农村采用多种方式进行地震科普宣传，结合汶川地震和玉树地震的实例进行科普教育，使得广大农民从根本上重视房屋抗震;对农村工匠进行技术培训，逐步做到持证上岗，使得房屋施工过程满足抗震要求。(4)组织有资质的设计单位根据农村居民的生活习性和要求以及不同的场地，绘制抗震设防的民居施工图集，供广大农民选用。

参考文献(References):

［1］红，韩岗，卜永红，李少荣，李丽．村镇既有砌体结构民居建筑抗震性能现状分析［J］．建筑结构，2010，40(12):101～104WangYi-hong，HanGang，BuYong-hong，LiShao-rong，LiLi．ExistingResearchonSeismicBehaviorffMasonryStructureInVillageBuildings［J］BuildingStructure，2010，40(12):101～104(inChinese)

［2］娄宇，叶正强，胡孔国，等．四川汶川5.12地震房屋震害分析及抗震对策建议［J］．建筑结构，2008，38(8):1～7LouYu，YeZheng-qiang，HuKong-guo，etal．DamageAnalysisofWenchuanEarthquakeandSuggestedSeismicFortificationMeasures［J］．BuildingStructure，2008，38(8):1～7(inChinese)

［3］DB11/T536-2008，农村民居建筑抗震设计施工规程［S］DB11/T536-2008，SpecificationforSeismicDesignandConstructionofCountryHouse［S］(inChinese)

［4］GB50011-2010，建筑抗震设计规范［S］GB20011-2010，CodeforSeismicDesignofBuildings［S］(inChinese)

作者：栾桂汉 任志林 王飞 何西令 单位：北京市建设工程质量第二检测所 北京市地震局 震害防御与工程地震研究所