農村住宅抗震現狀及對策

李海 王之野

摘 要：通過對寧波農村地區房屋的現狀及其成因的分析，針對性提出加強農村房子抗震性能的可行性措施。

關鍵詞：農村房屋；抗震；結構形式

汶川5·12地震，造成大片房屋倒塌，數以萬計的人員遇難、失蹤、受傷，尤其是農村地區，破壞尤其嚴重。近10年來的統計資料顯示，破壞性地震99%以上發生在農村，遭遇地震破壞最嚴重的也是在農村[1]。

寧波不在地震帶上，因此發生較大地震的概率非常小，但是歷史上寧波還是有過較大地震的記錄。1523年，寧波鎮海口海域就發生過一次5.5級地震，城墻皆毀，這是歷史記載中寧波最大的一次地震。”1993年、1994年，寧波市西南鄞州、余姚交界的皎口水庫附近地區連續發生一些小震群活動，其中1993年最大震級為3.9級，1994年最大震級為4.7級。2009年9月至10月，該震區附近又發生了最大震級為2.3級的小震群活動。所以《建筑抗震設計規范》規定的寧波地區的地震設防等級多數為6級，鎮海、北侖地區為7度[2]，基本符合目前寧波的地震抗力水平。

1 農村房屋現狀

農村常見結構形式。

寧波農村房屋建筑材料主要為塊石、粘土磚、土坯，粘結材料為混合砂漿、水泥砂漿等。目前農村的房子的結構類型主要有以下幾種：

1.1 生土結構房屋

生土結構房屋是由生土墻（土坯墻或夯土墻）作為主要承重構件的木樓（屋）蓋房屋。一般為一層。該類房屋基本上是建國以后初期建造的，墻體的風化和開裂非常嚴重，是存在嚴重安全隱患的結構形式之一。因為這種結構形式的房屋在寧波農村已經不多見，即使還有若干存在的，也是屬于危房，需拆除和改造的類型，這里就不在贅述。

1.2 木結構房屋（圖1）

木結構房屋以木柱作為主要承重構件，一般每榀有三根或五根立柱，圍護墻體是生土墻（土坯墻或夯土墻）、木板墻、砌體墻、石墻或由上述兩種或兩種以上結構形式組合而成。主要包括穿斗木構架、木柱木屋架、木柱木梁等[3]。木結構房屋在歷次地震中表現出了良好的抗震性能。這主要是該體系的整體性較好，構件間多采用榫接或穿枋的形式拉結，可以承受較大的水平地震作用，木骨架能夠經受較大的變形，且具有結構自重較輕、地震荷載小等優點。雖然中國幅員遼闊，但是森林資源還是相對來說比較匱乏。所以木結構的房子現在在建作為民居使用已經很少。

1.3 石結構（圖2）

石結構房屋采用石砌體作為主要承重構件。可分為純石結構、石木結構、石加磚混組合結構、石磚木結構等幾種結構形式。這種結構形式在農村還是相當普遍的，主要原因是農村石材豐富。這種房子的墻面是很多是由不規則的塊石由砂漿砌筑，靠施工工人的手藝砌成完整的墻體，這其中施工工人的手藝起了非常重要的作用，因為無規則的塊石，每個塊石在不同的擺設方式它的重心是不一樣的，而整片墻砌起來以后，上層的塊石在下層塊石的擱置點上，可能會形成一個彎矩，這樣在砂漿強度不夠的情況下，發生側滑，容易發生剪切破壞。在地震等水平荷載的作用下，發生倒塌的概率是很大的，而且這種倒塌可能是毀滅性的；或者側滑到一定的程度，剛好形成了一個平衡點，墻面上鼓出一塊，從視覺和居住舒適性來說都不好。也是急需要拆除重建或者加固處理的結構類型。

1.4 磚混砌體結構（圖3）

磚混砌體結構主要是用磚砌體作為主要的承重構件。這種結構是現在新建的農村房屋形式里面最多的，也是現階段農村房屋建設的一個主流形式。相對于石結構來說，施工速度快，結構整體性能好。而且隨著人們對地震、臺風等自然災害的危害的認識也是越來越深刻，在房屋修改的過程中也開始重視抗震構造措施。但是因為農民的整體的素質相對來說不高，且解放后寧波基本沒有發生過破壞性的地震，人們的危機意識相對來說比較薄弱。圖3中所示，很明顯在墻角的地方以及樓層的地方都沒有明顯構造加強措施。

2 導致農村房屋現狀的原因

2.1 結構設計缺乏

基本上是根據施工工人一代傳一代的手藝砌筑起來了。雖然我國有關建筑結構設計的規范已經很齊全，對在各種自然災害的環境中都有所規定，而這些需要專業的設計人員。

2.2 施工技術不合格

目前在農村建房中常用的施工技術基本憑工人多年來的經驗。施工隊伍的現狀主要有以下幾個方面：

（1）施工人員的構成混亂：一直以來，農村沒有也沒條件有專業的施工隊伍，都是農民自己自發的組織而成，由于本身的素質原因，導致房屋施工人員缺乏專業的建筑施工水平和安全意識。

（2）施工工藝也不科學：縱橫墻交接處和房屋四角分開砌筑，導致房屋上下通縫，嚴重影響房屋的整體性，減弱房屋的剛度和抗側移能力等。

（3）施工過程缺乏監督管理：施工隨意性較大，憑經驗施工。正是由于未按照設計、施工規范操作，至于監督管理只能流于形式。

2.3 材料使用不合格

由于農村建設市場管理的不規范，劣質建材隨處可見，其質量控制是一個盲區，一方面農民缺乏建材方面的知識；另一方面一味的追求價格的低廉；還有一個方面就是政府對農村市場疏于管理。

（1）砂漿強度不足。砂漿在建筑的各個部位，從結構到裝飾，從屋面到墻面到地面，幾乎無處不在。而目前所用的砂漿基本都是現場配置，在配置的過程中，由于水泥用料較少，而大部分的材料為細骨料（黃砂、海砂），雖然強度可以保證，但是和易性和保水性較差，灰縫飽滿度很難滿足要求，造成砌體強度降低，外墻滲漏；砌筑砂漿的粘結強度低，使得砌體的抗震性能差，使得墻體粉刷空鼓；粉刷砂漿干縮變形大，使得外墻粉刷開裂，影響外墻防水和美觀。

（2）混凝土強度不足。農村蓋房由于混凝土的需求量不大，不會采用商品混凝土，基本都是現場現拌，由于在水泥、骨料、水摻量的控制上把握不是很嚴格，導致混凝土的強度、和易性、塌落度都可能存在問題，造成在混凝土澆搗的時候，不能充分的振搗開，梁板柱強度不足或者開裂，存在安全隱患。

（3）鋼筋強度不足。農民房屋建設的鋼筋使用量不大。多數鋼筋都是從經銷商處進貨，由于條件所限，沒有取樣做復檢試驗，從而造成安全隱患。

3 加強農村房屋的安全性的方式

3.1 場地可靠

避開土質疏松易滑坡的坡地，避開軟弱土、液化土以及河岸、湖邊、古河道、暗埋的濱塘或溝谷、陡坡、松軟的人工填土，以及孤突的山頂或山脊等抗震不利地段，如果選址不當，將使農民直接面臨自然災害的危險。

建設前應勘探，或挖探坑讓工程地質人員確認地基的可靠性。寧波地區地屬東部沿海，天然的軟土地基。農村地基多為2.5m以內的淺基礎，可以做持力層的粘土層很薄，粘土層下基本就是淤泥質層了，這種土不適宜作為基礎持力層的，需要對其進行置換，置換成強度較高的砂、碎石、灰土、煤渣、礦渣及其他性能穩定、無侵蝕性的材料，并夯實至要求的密度，以達到地基承載力，減少地基沉降量的目的。較為常用的是采用砂石墊層[4]。砂石墊層是采用砂或砂石混合物，按照設計厚度分層填筑夯實，作為地基的持力層，從而減少沉降量提高地基承載力，同時，砂石墊層可將地基土中空隙水快速排出，從而加速下部土層的沉降和固結。一般砂石墊層的厚度為0.5～2.5m，不宜大于3m，也不宜小于0.5m。適合處理3.0以內的軟弱、透水性強的地基。如果在離基底200mm處采用碎石粘土來代替，即將該部分砂石換成碎石拌粘土夯實成200厚的碎石層來更加能滿足承載力要求。如果當樓層比較高時，還要將基礎的形式做成筏基或者采用樁基來滿足地基承載力及變形的要求。

3.2 平面形式合理、體型簡潔

房屋平面盡量減少凸凹，縱橫墻對直拉通，質心與剛心盡量重合，要避免突然變化，磚混結構墻體布置均勻、對稱，合理布置縱墻，使房屋具有良好的抗震性能。但是由于磚混結構相對來說限制了房屋的自由分隔，而住戶又缺乏一定的結構知識，在裝修的時候很容易破壞抗震墻的設置。所以該結構的房子在建造的同時應兼顧室內裝修。

3.3 增加必要的抗震構造措施

結構應具有良好的整體性。加強整體性的主要方法采取必要的抗震構造措施。磚混結構設置圈梁、構造柱等必要的抗震構造措施。圈梁可以加強墻體間的連接以及墻體和樓蓋間的連接，與構造柱一起對墻體在豎向平面內進行約束，限制墻體的開裂，增強房屋的整體性、空間剛度和抗變形能力。尤其是設置在屋蓋和基礎頂面的圈梁能夠提高房屋的豎向剛度，抵抗地基不均勻對房屋帶來的不利影響。

（1）圈梁：能設鋼筋混凝土圈梁自然最好。但從寧波抗震等級多數為6度和農村的實際情況出發，做鋼筋磚圈梁更符合實際。具體的做法是在窗上部及檐口處用水泥砂漿，內配2？準6鋼筋各砌3皮磚，并外圍交圈，內外一體砌筑，以形成鋼筋磚圈梁。有條件的做鋼筋混凝土圈梁，梁寬同墻厚，梁高不小于180mm，縱向鋼筋采用4？準12，箍筋采用？準6@200。遇到洞口處應上下搭接。

（2）構造柱：在房屋四角及縱橫墻交接處和交大洞口的兩側采用鋼筋混凝土構造柱，與圈梁連成一體，這樣可以增加房屋延性，彌補脆性材料抗拉性能差的缺點，從而達到抗震目的。鋼筋混凝土構造柱的做法，根據寧波地區常用的承重墻體，主要有以下兩種：240mm厚磚墻截面至少為240mm×180mm，；190mm厚磚墻截面至少為190mm×250mm。縱向鋼筋不小于4？準12，箍筋為？準6@200，且在圈梁相交的節點處應適當加密，加密間距為100mm。房屋四大角的構造柱可適當加大截面及配筋。構造柱與墻連接處應砌成馬牙槎，并設置拉結筋。并且在與圈梁連接處，應穿過圈梁，保證構造柱縱筋上下貫通。構造柱可不單獨設基礎，可伸入深度小于500的基礎梁、基礎圈梁內。

（3）材料性能要足夠可靠。如所用混凝土強度不能低于C20，配筋不能少于受力和構造要求；所用鋼材應具有足夠的抗拉強度、屈服強度、伸長量，硫磷含量應在允許范圍內，不能用偽劣次品。受力砌體的強度等級應符合設計要求，砂漿強度、砌塊質量也必須滿足要求。這也是保證結構整體性和耐久性的重要要素。

（4）樓、屋蓋。傳統的房屋樓板和屋面采用預制板和純瓦片，這種形式除了雨季容易漏雨，冬冷夏熱，不節能外，對抗震也是相當不利。采用鋼筋混凝土樓板、屋面板，對結構的整體性大為加強，能有效抵抗水平的地震作用，對整體的抗震性能是有利的；對于屋面板采用延性較好的輕型屋蓋，也不失是一種選擇。比如木屋架上鋪金屬防水層屋面，屋架之間采用水平聯系桿件，屋架和檁條牢固連接，屋架與墻體的連接處采用混凝土座實。屋頂的輕量化可以防止在地震時坍下來傷人。

3.4 重視非結構構件的設計

非結構構件比如女兒墻、樓梯、雨篷等的合理設計與施工對于結構的安全性也很重要。女兒墻設壓頂，以免造成女兒墻墻體開裂；樓梯是房屋豎向交通的關鍵部位，樓梯不可采用預制懸挑樓板，以免破壞房屋的穩定性；雨篷抗傾覆如果不滿足要求，也極容易發生傾覆，影響房屋的耐久性。

3.5 合理的結構形式

傳統觀念認為磚混結構房屋的造價相對于框架結構要省，但是隨著人們抗震等抵抗自然災害意識的加強和國家有關規范在對磚混結構抗震措施的加強，從成本上磚混的這種優勢已經相對開始縮小。從造價上分析，雖然框架結構相對于磚混結構，大概每平方多200～400元/m2。但是優勢是房間可以自由分隔。還有由于框架是柔性結構，能夠輕微變形，吸收一定的地震能量，相對于剛性結構的磚混來說，其抗震性能也相對要好。當然框架結構形式的房屋在場地選擇、地基處理以及屋蓋要求上與磚混結構是一致的。

參考文獻

[1]陳乙文，毛麗云，陶莎.淺談浙東沿海農村建房避災策略[J]，城鄉建設（村鎮建設），2011，（5）.60～61.

[2]GB50011-2010，建筑抗震設計規范[S].北京：建筑工業出版社，2010.

[3]方東振，林樹枝，郭子雄.福建省農村房屋現狀調查及潛在危險性分析[J].工程抗震與加固改造，2009，31（06）：60～63.

[4]宋學東.農村建材與工程施工[M].北京：中國建筑工業出版社，2010：82～83.