程樹岐 王西寶 韓冰 李蒙 呂浩



摘要本文作者深入臨沂農村地區,對農村民居抗震設防開展了專題調研,指出臨沂市農村民居抗震設防不足的問題,分析了農村民居抗震設防不足的原因并提出了對策和建議。
關鍵詞臨沂;抗震設防;農村民居;對策
中圖分類號: P315文獻標識碼: A文章編號:2096-7780(2023)04-0171-08
doi:10.19987/j.dzkxjz.2022-075
Investigation and countermeasure research on seismic fortification of rural residential buildings in Linyi, Shandong
Cheng Shuqi,Wang Xibao,Han Bing,Li Meng,Lü Hao
(Linyi Earthquake Monitoring Center Station of Shandong Earthquake Agency, Shandong Linyi 276000, China)
AbstractIn this paper,a special investigation on seismic fortification of rural residential buildings was carried out in the rural areas of Linyi. The problems of insufficient seismic fortification of rural residential buildings in Linyi were pointed out. The causes of insufficient seismic fortification of rural residential buildings were analyzed,and counter- measures and suggestions were put forward.
KeywordsLinyi; seismic fortification; rural residential building; countermeasure
引言
我國地處環太平洋地震帶與歐亞地震帶之間,是地震多發國家。由于我國地震具有頻度高、震源淺、強度大的特點,造成了巨大的經濟損失和人員傷亡。地震造成的損害多為地震引起的強烈震動和地質災害等地震破壞作用而導致房屋等建筑、物品等物質的破壞[1]。已有研究表明,歷次地震后的災情統計顯示,我國地震造成的經濟損失和人員傷亡多數在農村[2-3]。地震造成的房屋倒塌,是農村地區人員傷亡和經濟損失的最主要原因[4-10]。
近年來,國家高度重視農民生命財產安全問題。2007年,國務院辦公廳轉發地震局、建設部《關于實施農村民居地震安全工程意見的通知》(國辦發[2007]1號),確立了我國防震減災工作的工作目標:到2020年,力爭使全國農村民居基本具備抗御6級左右、相當于各地區地震基本烈度地震的能力。2021年2月21日,國務院公布了2021年中央一號文件《中共中央國務院關于全面推進鄉村振興加快農業農村現代化的意見》[11]。意見指出,實現鞏固拓展脫貧攻堅成果同鄉村振興有效銜接;健全農房建設質量安全法律法規和監管體制,3年內完成安全隱患排查整治;完善建設標準和規范,提高農房設計水平和建設質量;繼續實施農村危房改造和地震高烈度設防地區農房抗震改造。這是對農村民居抗震設防提出了新要求。隨著抗震設防研究的深入和發展,一些新技術新方法逐步得到推廣和應用,在農村民居抗震設防方面出現了一些實用技術指南[12-15]。在山東地區,省地震局聯合省住建廳出版了《農村民居建筑抗震施工指南》[16],2020年又修訂印發了《山東省農村民居建筑抗震技術導則》。
臨沂位于山東省東南部,地近黃海,南鄰蘇北,人口約1197萬人,總面積1.72萬 km2,平原、山區、丘陵各占三分之一,是山東省人口最多、面積最大的市。臨沂區域地質構造復雜,中國東部最大的斷裂帶?郯廬斷裂帶縱貫臨沂市,而且現代構造活動明顯(圖1)。郯廬斷裂帶在山東—蘇北段的部分稱為沂沭斷裂帶,是魯西和魯東構造區的邊界斷裂。沂沭斷裂帶由5條近似平行斷裂組成,自東向西稱之為昌邑—大店斷裂、安丘—莒縣斷裂、白芬子—浮來山斷裂、沂水—湯頭斷裂和鄌郚—葛溝斷裂,這5條斷裂組成了沂沭斷裂帶的基本構架,并由此使斷裂帶形成了兩塹夾一壘的構造形態。臨沂境內還分布著一些小的活動斷裂,從北向南依次為銅冶店—孫祖斷裂、新泰—蒙陰斷裂、蒙山山前斷裂、蒼山—尼山斷裂等[17]。按照第5代地震動峰值加速度區劃圖,臨沂市農村地區均處于地震基本烈度Ⅶ度及以上區,其中大部分在Ⅷ度區,部分縣區的部分鄉鎮為Ⅷ度強,為中國東部最高烈度區[18-19]。歷史上中國東部最大的地震?郯城 M8.5大地震就發生在臨沂市,1995年還曾發生過蒼山 M5.2破壞性地震。本文對臨沂農村民居抗震設防現狀進行調研,指出農村民居抗震設防存在的不足,分析農村民居抗震設防不足的原因并提出對策和建議,為提升研究區農村民居抗震能力提供參考,也可為其他地區農村民居抗震設防工作提供借鑒。
1 臨沂市農村民居抗震設防基本情況
本文采取抽樣調查方式,調查對象主要是已建農村民居,調查內容涉及建造年代、基本造價、場地條件、設計施工情況、結構類型和抗震措施等方面。本次調查涉及8個縣區,每個縣區選擇一個村,共調查2806戶,建筑面積約29.4萬 m2,圖2為調查點位置。
根據現場調查結果(表1)統計發現,農村民居中存在大量建于20世紀70、80年代的完全不具備抗震能力的老舊住宅,基本上為自建住房,住宅多為瓦房,帶有獨立院落,房屋結構以石木結構、磚木結構、生土結構為主;近20年來新建低層居民住宅,多為2—3層磚混結構,少部分為鋼筋混凝土框架結構。磚木結構、磚混結構和鋼筋混凝土框架結構占比約86%;抗震能力較差的生土結構和石木結構占比約14%(圖3)。
1.1 磚木結構房屋
老舊村落中存在較多典型的80年代磚木結構房屋(圖4a)。磚木結構是指建筑物中豎向承重結構的墻、柱等采用磚或其他砌塊砌筑,樓板、屋架等用木結構的房屋。臨沂地區磚木結構特點如下:主要是墻體承重類型,墻體砌筑材料為紅磚;均未設置圈梁、構造柱等抗震措施,磚塊搭砌隨意,灰縫不密實,部分墻體出現豎向裂縫、斷裂、隆起等現象,抗震能力較差;房屋基礎多為淺埋的石砌塊基礎。老舊房屋的木屋架缺少良好的拉結措施,整體性差,木檁條多為原木,腐蝕嚴重,耐久性差,強度無法滿足抗震要求。
1.2 石木結構房屋
老舊村落中存在小部分典型的80年代石木結構房屋(圖4b)。石木結構是指由石材作為墻體,屋蓋使用木材的建筑。臨沂地區石木結構特點如下:僅有小部分房屋的砌塊堆疊整齊,結構性能相對較好,而大部分房屋隨意砌筑,砌塊大小不一,灰縫材料為三合土(白灰、土、砂子),強度低,抗震強度差。
1.3 生土結構房屋
老舊村落中存在小部分生土房屋(圖4c)。生土結構指用未經焙燒而僅用簡單加工的原狀土為材料建造的建筑。生土房屋多為70年代建造的老舊房屋,承重體系為生土墻承重木屋架體系。根據生土的形態還可分為土坯房和夯土房,其中土坯房更為常見,而夯土房屋僅在更為偏遠的山區有所保留。土坯房采用的是由粘土、草泥膠合在一起用手工在磚模中制造的天然、干燥的土坯磚建成的。夯土房屋則是將泥土壓實成為結實、密度大且縫隙較少的壓制混合泥塊建造的建筑。生土結構的抗彎抗剪強度較低,又因表面沒有保護層,經受歷年風吹日曬,風化情況嚴重,部分墻體已經脫落,抗震能力較差。
1.4 磚混結構房屋
農村地區占半數以上的磚混結構房屋(圖4d)建造的時間較近,多為近20年內建造。房屋一般是單層或雙層,極少數的房屋為3層及以上,主要為居民自建的房屋,部分為政府建造的老年房。得益于經濟發展和居民抗震意識的逐漸加強,居民自建的低層磚混結構住宅的品質較以往大大增強,約過半數建筑的墻體在水平方向設置有地圈梁和與板整澆在一起的頂圈梁,豎向在房屋轉角處設置構造柱。但居民自建住宅為農村施工隊憑經驗制成,無設計圖紙依據。盡管近年來住建部門已定時對農村施工隊中的技術人員(稱為農村工匠)開展技術培訓,累計培訓過的農村工匠約3萬多人,但施工質量仍無法保證。
居民自建住宅普遍存在以下幾個問題:沒有設置圈梁、構造柱或未完全按照規范設置,部分居民為減少建造經費而取消了“地圈梁”的布置;縱橫墻交接處無拉結措施;墻體砌筑隨意,砌筑砂漿強度低,很多建造時間比較長的房屋使用強度低的灰土及粘土砂漿,墻體灰縫不飽滿;細部混凝土澆筑情況不樂觀,有鋼筋裸露現象;因布置管線而隨意于承重磚墻上開槽,并僅用砂漿填充;腳手架安裝孔附近磚塊堆砌不當,使得磚砌塊出現傾斜、滑移、斷裂;少量磚混結構居民樓墻體出現縱向裂縫。
1.5 鋼筋混凝土框架結構房屋
政府出資建造的集中安置住宅社區,多為4—6層鋼筋混凝土框架結構房屋(圖4e),建造年限較近,基本上為近10年內建造。新社區的建造與城區建筑物較為相似,完全脫離了傳統居民自建房屋的農村生產隊施工的模式。住宅樓的所有建造流程均滿足相應的規范和程序,勘察、設計、監理、施工均由有相應資質的公司承擔,施工圖紙完備,抗震性能滿足設防要求。
綜上,目前臨沂市農村地區仍存在大量不具備抗震能力的老舊房屋,房屋結構以石木結構、磚木結構、生土結構為主。這些房屋在地震來臨時可能會出現大量的倒塌,造成慘重的人員傷亡。房屋分散、交通不暢、信息不流通等特點又給救災工作增加了壓力,體現了農村地區“小震大災”的特點。
2 農村民居抗震能力不足原因分析
經過調研分析,臨沂農村地區民居抗震設防不足的問題,主要有以下4個方面的原因。
2.1 防災減災意識較低
多數農民人口對地震災害認識模糊,存在僥幸心理,認為地震不可能真的會發生。雖然近年來地震相關的科普工作一直在進行,但農村居民對地震危害的嚴重程度依然不夠重視,居民自建住房仍然存在為節省建設費用,不設置或少設置圈梁構造柱等抗震措施的情況。農村攀比觀念比較突出,建房子搞花架子,比闊氣。房子越蓋越大,卻越蓋越不抗震。落后的觀念意識嚴重影響了農村房屋抗震設防工作的開展。
2.2 經濟條件的約束
據調查,臨沂市的農民勞動現狀以打工為主,務農為輔,農閑時打工,農忙時務農。一般青壯年家庭1人在外打工,1人在家務農兼顧照顧父母、子女,打工月收入平均約5000元,一年平均打工時間約6個月,收入約3萬元。1人在家務農,年均收入約1萬元,家庭總收入4萬元,除去基本生活、撫養子女、贍養老人等支出1萬元,一個青壯年家庭的年純收入約為3萬元。根據農村建筑材料和人工價格,目前在臨沂農村建設一套磚混結構傳統住房(4間正房,2間偏房,12 m×8 m 院落,房屋無圈梁立柱)大約投資15萬元,需要耗盡一個青壯年家庭5年的積蓄。如果提高房屋抗震設防能力,為房屋設計增加圈梁立柱,那么需要再增加投資3萬元,相當于一個青壯年家庭1年的純收入。因經濟條件限制,農民自建住宅抗震設防意愿不強。
2.3 缺乏有效監管措施
從事農村住房建設工作的工人多數是未接受過專業培訓的農民,無施工資質,無建設工程施工圖紙,工程完工后,也不履行驗收手續。
政府對居民自建住宅的質量驗收及監察力度嚴重不足,縣區住建部門沒有驗收制度,也缺少必要的管理能力和力度,農民自建住房履行的唯一手續就是到鄉鎮住建部門備案,施工過程沒有監督監管機制。
2.4 抗震設防的設計和施工能力不足
農村地區建房多數為農村泥瓦匠組成的臨時草臺班子,既沒有專業的房屋抗震設防設計人員,也缺少專業化的施工隊伍。農村工匠的技術水平十分有限,無法保證自建房屋的設計符合抗震要求,也無法保證施工質量,對于減隔震等抗震新結構、新技術、新材料的使用更是無法實施。
3 臨沂市農村民居抗震設防的對策和建議
臨沂市高度重視農村民居抗震設防工作,近年來在危房改造、新農村建設、減隔震技術在重要建筑中的應用等方面取得了一定成績,但仍需進一步提升農村民居抗震設防能力。
3.1 加強對農村民居建設選址的指導
選址涉及到場地地基的安全,場地是農村民居的基礎, 也是抗震設防的基礎。在選址方面要注意解決好農村民居避開活斷層問題。加強對農民抗震設防知識的宣傳,指導農民建房時選擇如穩定的基巖、堅硬土以及開闊、平坦、密實、均勻的中硬土等抗震有利地段,避開可能存在斷裂帶、軟弱土層或可液化土層的抗震不利地段。結合目前臨沂市國際生態城地震斷層探測與地震危險性評價項目,逐步推進地震活斷層探測在全市的開展,制定適合本市建設發展需要的建筑物避讓地震活斷層工作預案,把社會主義新農村建設納入總體規劃,提供建設用地計劃的科學依據。
3.2 實施村鎮建設統一歸劃的合理布局
政府部門在做城鄉建設規劃時要請專業的部門制定切實可行的規劃,規劃時要結合當地有關地質情況和地震活動概況。要嚴格農村建房指導和規劃審批管理。綜合考慮房屋建設密度,合理規定民房之間,民房與路之間的距離,從根本上改變農村房屋散而亂的格局。積極穩妥推進新農村建設,抓好自然村落的布局調整,注意培養大村鎮和規模化新型社區。建議積極有序地推進“多規合一”實用性村莊規劃編制,盡快實現村莊規劃全覆蓋。
3.3 加強對抗震設計方面的指導
加大對農村居民自建住宅的監管力度,從建房初期的房屋結構設計到建房過程中建筑材料的使用進行全方面的指導。免費向村民發放按照抗震設防要求編印的優秀的抗震圖集,如《山東省農村民居建筑抗震設計優秀方案圖集》[20],并做好說明和指導服務工作。指導建房者在建筑材料選擇方面積極選用綠色經濟的建材產品和既有抗震能力又可循環再利用的新型材料,以提升整體的抗震等級,綜合考慮房屋的安全性與經濟性。
3.4 加大扶持力度,提升抗震能力
建議各級政府用活中央“繼續把農業農村作為一般公共預算優先保障領域。中央預算內投資進一步向農業農村傾斜”的好政策。進一步加大對貧困村鎮農村房屋抗震改造的扶持力度,提升抗震能力,全面改變“農村房屋不抗震設防”的局面。各級政府要進一步加強對農村房屋抗震加固情況摸底統計、排查風險和督導檢查,對農村民居抗震設防加大資金支持、加強技術指導。為擺脫政府支持農村抗震設防支持資金不足的困境,可以采取與協調多部門聯動支持措施,結合美麗鄉村建設項目、美麗村居建設等項目,一并解決農村老舊房屋的抗震設防問題。
3.5 加強地震科研,推廣隔震技術
臨沂市大部分鄉鎮處于抗震設防高烈度區,若僅采用傳統的抗震設計方法,增加結構構件的抗力和剛度,勢必會造成成本大幅提高,但仍無法保證地震時的結構安全。可采用有效、成熟的結構隔震技術,在投入有限資金的情況下,能明顯提高結構抗震安全性,保證地震時結構不倒塌、內部的非結構構件不損壞,大幅度減輕地震時造成的人員和財產損失。
建議在村鎮建筑中推廣低成本隔震技術。低成本“隔震磚”具有性能好、造價低、施工方便等優點。加大對使用新技術的農村房屋的補貼力度,使村民在政策、補貼支持下有能力承擔起低成本新技術產生的費用,并以居民自主購買或政府配給的方式,在農村住宅中普遍推廣。力爭建設一批“農村民居地震安全示范村落”,以點帶面,推動農村抗震新技術的全面應用。
3.6 拓寬宣傳渠道,提高公眾意識
要進一步提高農村地區群眾的抗震設防意識。建議結合微信平臺、抖音、快手新媒體宣傳渠道,開展豐富多彩的宣傳活動,向公眾宣傳和普及防震減災知識。例如:在傳統紙質材料宣傳的基礎上,通過互聯網微信官方平臺進行知識推廣;通過線上對農村地震房屋建設的抗震設防情況進行摸底調查,填寫問卷,精準施策;開辦村鎮防震減災講座或知識競賽,提高農民群眾的熱情。
要充實科普材料內容,針對不同對象編制內容詳實的宣傳手冊,并無償向群眾提供。例如:為村鎮居民提供抗震設防基礎知識普及手冊,針對減隔震新技術進行詳細介紹的減隔震宣傳手冊等,按需提供更加有效的實現知識普及。同時根據防震減災事業發展情況,及時更新特別是新技術、新材料的最新科研情況,杜絕“信息滯后”現象,使農民群眾更加接受新形勢下的“新意識”。
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