我國(guó)西南地區(qū)鄉(xiāng)村自建民居抗震性能分析與建議

王曉剛，田　甜，馬　成

（蘭州市地震局，甘肅　蘭州　730030）

我國(guó)西南地區(qū)鄉(xiāng)村自建民居抗震性能分析與建議

王曉剛，田甜，馬成

（蘭州市地震局，甘肅蘭州730030）

我國(guó)西南地區(qū)，近年來(lái)地震活動(dòng)頻繁。在2008年5.12汶川8.0級(jí)特大地震、2010年4.14玉樹(shù)7.1級(jí)地震和2013年4.20蘆山7.0級(jí)地震中，我國(guó)西南地區(qū)鄉(xiāng)村自建民居的震害造成了巨大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。通過(guò)收集分析這幾次地震中鄉(xiāng)村幾類主要自建民居的震害特征，分析其震害原因和抗震性能。結(jié)合近年西南地區(qū)鄉(xiāng)村防震減災(zāi)工作情況，提出幾點(diǎn)提高鄉(xiāng)村民居抗震性能的建議。

西南地區(qū)；鄉(xiāng)村民居；抗震性

0　引言

我國(guó)西南地區(qū)，近年來(lái)地震活動(dòng)頻繁。自2008年以來(lái)，先后發(fā)生了2008年四川汶川里氏8.0級(jí)特大地震，2010年青海玉樹(shù)里氏7.1級(jí)地震和2013年四川蘆山里氏7.0級(jí)地震。這幾次地震中，造成了巨大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，特別是鄉(xiāng)村自建民居嚴(yán)重受損或倒塌。汶川地震中，倒塌的房屋中90%以上是村鎮(zhèn)房屋；玉樹(shù)地震中，結(jié)古鎮(zhèn)約90%的民居倒塌；蘆山地震中，龍門鄉(xiāng)約95%的民居嚴(yán)重?fù)p毀。

我國(guó)目前仍有大量人口居住在鄉(xiāng)村，其中約80%居住在地震危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)。因鄉(xiāng)村居民整體防震減災(zāi)意識(shí)薄弱，導(dǎo)致鄉(xiāng)村民居抗震性能低下，在地震中造成嚴(yán)重的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。汶川地震后，鄉(xiāng)村民居的抗震性能問(wèn)題已經(jīng)引起了社會(huì)各界的關(guān)注。在地震災(zāi)后恢復(fù)重建過(guò)程中各級(jí)政府采取了一系列的積極措施，編制了大量的技術(shù)手冊(cè)和建筑圖集，也在鄉(xiāng)村進(jìn)行了廣泛的防震減災(zāi)知識(shí)宣傳。在災(zāi)后恢復(fù)重建和防震減災(zāi)中起到了積極的作用。

但近幾年，筆者在實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)，在鄉(xiāng)村的防震減災(zāi)工作中仍存在很多問(wèn)題。雖然各級(jí)政府防震減災(zāi)部門花費(fèi)了大量的人力、物力、財(cái)力在鄉(xiāng)村的防震減災(zāi)中，但是收效甚微。宣傳培訓(xùn)工作不到位，未能使鄉(xiāng)村居民真正理解和認(rèn)識(shí)到防震減災(zāi)的重要性；有些宣傳和技術(shù)資料過(guò)于“高大上”不接地氣，不太符合當(dāng)?shù)剜l(xiāng)村的經(jīng)濟(jì)條件和民俗習(xí)慣。導(dǎo)致了近年鄉(xiāng)村的抗震能力實(shí)際提高甚微。2008年汶川地震后，時(shí)隔5年經(jīng)歷過(guò)大震的蘆山地震災(zāi)區(qū)，又有196人遇難，21人失蹤，其中約90%以上為農(nóng)村人口。汶川地震后，有關(guān)部門抽查了德陽(yáng)市經(jīng)濟(jì)條件較好的6個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的農(nóng)居（共抽查了6個(gè)村的39個(gè)組，計(jì)2032戶）。結(jié)果顯示：有正規(guī)設(shè)計(jì)的只有37戶，占1.8%；有抗震設(shè)防措施的57戶，占1.8%；調(diào)查的11304幢民居中，有圈梁的僅占13.3%。所以，目前我國(guó)大量鄉(xiāng)村居民的生命財(cái)產(chǎn)安全面臨潛在威脅，亟需采取有效的應(yīng)對(duì)措施。根據(jù)近年我國(guó)西南地區(qū)幾次大震中鄉(xiāng)村幾類典型民居的破壞特征進(jìn)行總結(jié)分析其抗震性能，提出了幾點(diǎn)針對(duì)性建議，供鄉(xiāng)村居民進(jìn)行民居加固、新建或政府部門進(jìn)行決策時(shí)參考。

1　鄉(xiāng)村自建民居抗震性能分析

影響民居抗震性能的主要有兩個(gè)方面，一方面是民居本身的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)和質(zhì)量；另一方面是承載民居場(chǎng)地的特征及位置。這兩個(gè)方面同樣重要，任一方面的不合理都會(huì)導(dǎo)致民居的抗震能力不足。在鄉(xiāng)村民居的建設(shè)中居民一般比較重視民居的本身的結(jié)構(gòu)和質(zhì)量，而輕視建設(shè)場(chǎng)地的選擇，很大原因是缺少這方面的認(rèn)識(shí)和相關(guān)知識(shí)。

1.1建設(shè)場(chǎng)地的選擇對(duì)民居抗震能力的影響

我國(guó)西南地區(qū)地形地貌的差異雖然很大，但人口居住區(qū)多為山區(qū)，尤其是鄉(xiāng)村居民。很多鄉(xiāng)鎮(zhèn)和村莊的選址多與先輩們賴以生存的耕種和養(yǎng)殖有關(guān)，大多未考慮地質(zhì)地貌環(huán)境和地質(zhì)構(gòu)造。個(gè)人家庭民居建設(shè)場(chǎng)地的選擇更是如此，隨意性更大。汶川地震后調(diào)查發(fā)現(xiàn)，受地理環(huán)境的限制，大量的鄉(xiāng)村民居建在了易發(fā)生滑坡、崩塌、泥石流甚至地震活動(dòng)斷裂帶等危險(xiǎn)場(chǎng)地上。毋容置疑，這些民居不論結(jié)構(gòu)和質(zhì)量如何，在震災(zāi)中都會(huì)損毀嚴(yán)重。因此，避開(kāi)危險(xiǎn)建設(shè)場(chǎng)地是避免民居在地震中受損的前提。

從地形地貌方面來(lái)看，高聳孤立的山丘，條狀突出的山嘴，質(zhì)地差的陡坡陡坎，邊坡邊緣，有松散堆積物的溝口等這些場(chǎng)地易發(fā)生滑坡、崩塌、滾石和泥石流。而且，高聳、突出的孤立地形對(duì)地震作用有放大效應(yīng)。在幾次大地震中，這類區(qū)域的房屋被嚴(yán)重?fù)p毀，甚至整體掩埋。汶川地震中，青川縣紅光鄉(xiāng)東河口大滑坡幾乎將整個(gè)村莊掩埋。

從建設(shè)場(chǎng)地土體性質(zhì)來(lái)看，軟弱土，液化土，古河道，河湖岸邊，半挖半填地基等這些場(chǎng)地易發(fā)生地基液化，軟土震陷，導(dǎo)致房屋整體傾斜倒塌或因受地震作用不均而損毀。另外，軟弱土場(chǎng)地，在一般情況下對(duì)地震波有放大作用。

還有一類特殊情況是建設(shè)場(chǎng)地位于活動(dòng)斷層上，因斷層活動(dòng)的原因，在山區(qū)往往斷層通過(guò)的地帶易形成較寬敞的溝谷或較平坦的地貌。這類區(qū)域也常常易被鄉(xiāng)村居民選擇建設(shè)民居。但在地震中，這些區(qū)域易發(fā)生地裂、地表錯(cuò)位或形成陡坎，上面的民居幾乎全部毀壞。圖1為汶川地震中，活動(dòng)斷層穿過(guò)小漁洞鎮(zhèn)一排房屋的破壞情況。距斷層0 m~27 m的房屋完全毀壞，27 m~127 m的房屋嚴(yán)重毀壞，127 m~347 m的房屋中等毀壞，347m~487m的房屋輕微毀壞。

圖1汶川地震中小漁洞鎮(zhèn)房屋破壞程度與斷層距的關(guān)系

1.2鄉(xiāng)村常見(jiàn)民居抗震性能分析

鄉(xiāng)村民居由于受到居民意識(shí)，經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件，政府無(wú)監(jiān)管等原因影響。幾乎都沒(méi)有經(jīng)過(guò)正規(guī)設(shè)計(jì)，主要根據(jù)當(dāng)?shù)毓そ车慕?jīng)驗(yàn)來(lái)自行建造。導(dǎo)致鄉(xiāng)村民居存在結(jié)構(gòu)不合理，沒(méi)有抗震措施，建筑材料強(qiáng)度不夠，施工質(zhì)量差等問(wèn)題。而且，鄉(xiāng)村民居維護(hù)較少，使用時(shí)間較長(zhǎng)。這就是每次震災(zāi)中鄉(xiāng)村房屋損毀比例高居不下的主要原因。根據(jù)對(duì)幾次大震調(diào)查資料的統(tǒng)計(jì)總結(jié)，我國(guó)西南地區(qū)鄉(xiāng)村民居多以就地取材為主，建筑風(fēng)格有一定的地域特色，但從結(jié)構(gòu)上來(lái)看，常見(jiàn)的民居主要為磚混結(jié)構(gòu)、磚木結(jié)構(gòu)、土木結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)。

1.2.1磚混結(jié)構(gòu)的抗震性能分析

磚混結(jié)構(gòu)是以磚砌墻為主體，預(yù)制板作為樓板或屋頂?shù)男滦兔窬咏Y(jié)構(gòu)。也是近十來(lái)年，經(jīng)濟(jì)條件較好后發(fā)展起來(lái)的一種新型結(jié)構(gòu)，是現(xiàn)在鄉(xiāng)村新建民居的主要形式。該類房屋若設(shè)計(jì)、施工合理，其抗震性能較好。但鄉(xiāng)村現(xiàn)有該類民居存在很多問(wèn)題：一是房屋結(jié)構(gòu)不合理，平面布置不規(guī)則，豎向布置不連續(xù)，多為大開(kāi)間和大門窗，導(dǎo)致房屋結(jié)構(gòu)剛度突變，地震作用下易被破壞；二是房屋整體性差，一般無(wú)抗震措施，未設(shè)置構(gòu)造柱和圈梁，樓板或屋頂與墻體間無(wú)連接，墻體與墻體之間弱連接或無(wú)連接，樓梯、女兒墻、煙囪等附屬部分與主體無(wú)連接；三是墻體強(qiáng)度較弱，墻體厚度不夠，砂漿強(qiáng)度不夠，甚至有用泥漿的，還有用空心磚砌墻的，墻體中也無(wú)加筋；四是施工質(zhì)量差，地基處理簡(jiǎn)單，砂漿比例不合理，砌墻時(shí)砂漿配合比不嚴(yán)格，隨意性大，時(shí)多時(shí)少不均勻，砌墻方式不合理，預(yù)制板與墻體連接過(guò)短等。

磚混結(jié)構(gòu)的震害特點(diǎn)：在高烈度區(qū)大部分完全倒塌。在中低烈度區(qū)，樓板和屋頂與墻體間出現(xiàn)裂縫，嚴(yán)重的發(fā)生錯(cuò)位，甚至掉落?？v橫墻體連接處出現(xiàn)裂縫或破壞。墻體出現(xiàn)水平裂縫、斜裂縫或交叉裂縫。大門洞、大窗口之間的墻體破壞較嚴(yán)重。樓梯、女兒墻、煙囪等附屬部分因“鞭稍效應(yīng)”破壞嚴(yán)重或坍塌。

1.2.2磚木結(jié)構(gòu)的抗震性能分析

磚木結(jié)構(gòu)是以磚砌體墻作為主體承重墻，木質(zhì)屋架作為屋頂?shù)姆课?。磚木結(jié)構(gòu)因其經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)易，現(xiàn)在在鄉(xiāng)村還被大量使用或新建。該類結(jié)構(gòu)因其屋頂?shù)娜嵝暂^好、質(zhì)量較輕，所以承受豎向地震作用的能力較好。該類結(jié)構(gòu)現(xiàn)有的鄉(xiāng)村民居抗震不利因素有：一是墻體強(qiáng)度不夠，具體原因同磚混結(jié)構(gòu)；二是房屋整體性較差，除了有磚混結(jié)構(gòu)相同的原因外，還有木屋架本身的整體性也很差，多采用“硬山擱檁”；三是屋頂木架結(jié)構(gòu)易腐朽或蟲(chóng)蛀。

磚木結(jié)構(gòu)的震害特點(diǎn)：在高烈度區(qū)大部分完全倒塌。在中低烈度區(qū)，靠近屋頂?shù)膲w出現(xiàn)水平裂縫，坡面屋頂?shù)纳郊獬霈F(xiàn)大量水平裂縫。墻體出現(xiàn)外閃或倒塌，導(dǎo)致屋頂木架塌落。屋頂出現(xiàn)屋蓋整體移動(dòng)或局部塌落，梭瓦和瓦片掉落嚴(yán)重。也有部分屋頂因木構(gòu)件腐朽，發(fā)生坍塌。

1.2.3土木結(jié)構(gòu)的抗震性能分析

土木結(jié)構(gòu)是以土坯、土塊砌墻或土夯墻為承重墻，屋頂和梁為木結(jié)構(gòu)。該類結(jié)構(gòu)房屋在經(jīng)濟(jì)條件有限的鄉(xiāng)村仍然是民居的主要形式，數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于磚混和磚木結(jié)構(gòu)。該類結(jié)構(gòu)墻體強(qiáng)度很低，抗剪和抗扭能力都很差；屋頂和墻體之間連接很弱，縱橫墻交界處連接也很弱，房屋整體性很差，所以該類結(jié)構(gòu)抗震性能極差。

土木結(jié)構(gòu)的震害特點(diǎn)：在高烈度區(qū)幾乎完全倒塌。在中低烈度區(qū)，也有大量損毀，墻體出現(xiàn)豎向裂縫或塌落，縱橫墻交接處出現(xiàn)較多豎向裂縫或損壞。屋頂出現(xiàn)較多移位和塌落。

1.2.4木結(jié)構(gòu)的抗震性能分析

木結(jié)構(gòu)是以木柱、木梁為主要承重結(jié)構(gòu)，梁柱之間多為半剛性、半鉸接連接，木柱直接擱置或嵌入在石基上。屋頂為坡屋頂，青瓦屋面。圍護(hù)墻以木板墻、磚墻、土墻為主。該類結(jié)構(gòu)有“柔性”連接，房屋結(jié)構(gòu)的整體性好，所以該類房屋的整體抗震性能很好。該類房屋抗震不利方面主要有：一是磚、土圍護(hù)墻和木架結(jié)構(gòu)的性能差異較大，導(dǎo)致磚、土圍護(hù)墻易損壞、倒塌；二是木架結(jié)構(gòu)使用年限較長(zhǎng)，維護(hù)不足易導(dǎo)致連接點(diǎn)、檁條、椽條腐朽損壞。

木結(jié)構(gòu)的震害特點(diǎn)：在高烈度區(qū)，木架結(jié)構(gòu)出現(xiàn)嚴(yán)重傾斜或倒塌，圍護(hù)墻出現(xiàn)嚴(yán)重開(kāi)裂或倒塌，老舊房屋相對(duì)損毀較嚴(yán)重。在中低烈度區(qū)，圍護(hù)墻出現(xiàn)開(kāi)裂或局部損壞，屋頂出現(xiàn)檁條斷落，瓦片滑落。

2　提高鄉(xiāng)村民居抗震性能的建議

近幾年我國(guó)西南地區(qū)的幾次大震中，對(duì)鄉(xiāng)村民居造成了嚴(yán)重?fù)p毀。在遭遇大震后，鄉(xiāng)村居民的抗震意識(shí)有所加強(qiáng)，社會(huì)的關(guān)注度也逐漸增加。國(guó)家和社會(huì)主要的關(guān)注和投入更側(cè)重于災(zāi)后重建和新建民居上，對(duì)已建民居的抗震性能鑒定和加固的關(guān)注和投入相對(duì)較少。本論述通過(guò)分析我國(guó)西南地區(qū)鄉(xiāng)村現(xiàn)在主要使用的幾類民居的抗震性能和震害特點(diǎn)，結(jié)合鄉(xiāng)村實(shí)際情況和政策，提出幾點(diǎn)提高鄉(xiāng)村整體抗震能力的建議。

2.1提高鄉(xiāng)村居民的防震減災(zāi)意識(shí)

地震災(zāi)害是小概率事件，所以人們?nèi)菀走z忘對(duì)地震災(zāi)害的記憶。這增加了做好防震減災(zāi)宣傳工作的難度，難以引起人們的重視，不易收到成效。但是讓居民認(rèn)識(shí)到防震減災(zāi)的重要性，是做好防震減災(zāi)工作的根本，所以一定要做好宣傳工作。鄉(xiāng)村居民的文化程度普遍較低，因此在鄉(xiāng)村宣傳中不要搞些“高大上”的資料和培訓(xùn)，要接地氣，要通俗易懂，要符合區(qū)域風(fēng)俗習(xí)慣和經(jīng)濟(jì)條件，防止引起抵觸心理。讓鄉(xiāng)村居民從心底里意識(shí)到防震減災(zāi)的重要性。鼓勵(lì)居民自主加固或重建。

2.2政府應(yīng)加強(qiáng)扶持和監(jiān)管

政府在每次災(zāi)后重建中都投入大量的人力物力財(cái)力。筆者認(rèn)為與其在震后投入，不如在震前投入來(lái)提高鄉(xiāng)村整體抗震能力，以減少震時(shí)的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。政府應(yīng)對(duì)鄉(xiāng)村居民區(qū)的地震地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行普查，并向社會(huì)公開(kāi)，對(duì)活動(dòng)斷層應(yīng)豎牌表明其具體位置。對(duì)鄉(xiāng)村民居抗震性能進(jìn)行普查、鑒定、分類，對(duì)有加固價(jià)值的引導(dǎo)進(jìn)行加固；對(duì)沒(méi)有加固價(jià)值的鼓勵(lì)或扶持進(jìn)行分批搬遷或重建。還有必須加強(qiáng)新建民居的審核和監(jiān)管，注重鼓勵(lì)引導(dǎo)。建立扶持和激勵(lì)制度，逐步將鄉(xiāng)村地區(qū)的抗震建設(shè)管理工作納入當(dāng)?shù)卣ㄔO(shè)管理范疇，只有納入到政府管理范疇才能有效保障新建鄉(xiāng)村民居的抗震性能。

2.3編制標(biāo)準(zhǔn)和培訓(xùn)工匠要?jiǎng)?wù)實(shí)

編制鄉(xiāng)村民居的加固、選址、設(shè)計(jì)、施工的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，重點(diǎn)要針對(duì)不同地區(qū)特點(diǎn)，根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況和風(fēng)俗習(xí)慣，設(shè)計(jì)出能滿足抗震要求，又經(jīng)濟(jì)實(shí)用、合理美觀、符合當(dāng)?shù)剞r(nóng)村實(shí)際使用情況的農(nóng)房通用圖集，圖集要充分考慮當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的生活和使用習(xí)慣以及當(dāng)?shù)氐慕ú摹⒔?jīng)濟(jì)狀況和習(xí)慣做法，針對(duì)農(nóng)民對(duì)工程建設(shè)知識(shí)缺乏的特點(diǎn)，圖集要簡(jiǎn)明扼要利于使用。農(nóng)村抗震技術(shù)培訓(xùn)的重點(diǎn)是建筑工匠，工匠的培訓(xùn)也要結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況。建立農(nóng)村建筑工匠的抗震建設(shè)培訓(xùn)制度和施工上崗許可制度，杜絕無(wú)證施工。

2.4鼓勵(lì)鄉(xiāng)村居民自行加固

近幾年，地震災(zāi)害的人員傷亡和房屋損毀統(tǒng)計(jì)表明，鄉(xiāng)村一直是地震重災(zāi)區(qū)。目前，在國(guó)家政策支持力度有限，在西南地區(qū)地震活動(dòng)頻繁的情況下，為了保障鄉(xiāng)村居民自己的生命財(cái)產(chǎn)安全，政府應(yīng)鼓勵(lì)有條件的居民自行加固民居。在加固的過(guò)程中，要注重抗震理念和原理，因?yàn)楝F(xiàn)有房屋的實(shí)際情況往往多種多樣，生搬硬套現(xiàn)有的一些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范或圖集，有時(shí)并不一定適合要加固的房屋，也不一定最經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。所以在加固前，應(yīng)先找專業(yè)人員進(jìn)行咨詢或設(shè)計(jì)。

3　結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)西南地區(qū)鄉(xiāng)村現(xiàn)有民居抗震性能堪憂，要整體提高鄉(xiāng)村民居的抗震性能，政府的基礎(chǔ)普查工作，技術(shù)支持和監(jiān)管是基礎(chǔ)；鄉(xiāng)村居民對(duì)防震減災(zāi)的認(rèn)識(shí)是關(guān)鍵；政府的鼓勵(lì)和扶持是動(dòng)力。不“等靠要”，居民自行加固是對(duì)自身生命財(cái)產(chǎn)的有效保障。

［1］“5.12”汶川地震房屋震害研究專家組.“5.12”汶川地震房屋建筑震害分析與對(duì)策研究報(bào)告［J］.地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護(hù)，2009，20（2）.

［2］ 蘭日清，豐彪.蘆山地震農(nóng)居房屋震害其實(shí)與建議［J］.地震工程與工程震動(dòng)，2013，33（6）.

［3］ 白國(guó)良，薛馮，徐亞洲.青海玉樹(shù)地震村鎮(zhèn)建筑震害分析及減災(zāi)措施［J］.西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，43（3）.

TU352.11

A

10.3969/j.issn.1672-6375.2016.04.024

2016-3-3

王曉剛（1975-），男，漢族，甘肅武都人，大學(xué)專科，工程師，主要從事防震減災(zāi)工作。