張 靜，賀旭輝，劉運林

(1.六安職業(yè)技術(shù)學院 城市建設學院，安徽 六安 237158；2.皖西學院，安徽 六安 237012；3.安徽建筑大學 土木工程學院，安徽 合肥 230601)

郯城-廬江斷裂帶是歐亞板塊內(nèi)部一個新生代相對活躍的巖石圈斷裂系統(tǒng)，是我國20個地震帶之一。因其南端起于安徽廬江，至于山東郯城，在蘇皖被狹義稱為郯廬斷裂帶。自古至今，郯廬斷裂帶及其附近兩側(cè)，大大小小的地震活動從未間斷過。2000年以來，安徽境內(nèi)郯廬斷裂帶兩側(cè)就地震頻發(fā)，共發(fā)生3.0級以上地震12次，但震級都不強，都屬于有震感，不會造成破壞的小震。2015年3月18日，阜陽市市區(qū)發(fā)生了4.2級地震。按震級劃分①，此次地震屬于不會造成破壞的小震，但最終卻造成了2人死亡的結(jié)果。為什么小震也會造成人員傷亡？造成人員傷亡的根本原因是什么？如果發(fā)生強震將會造成多大的危害？阜陽地震引發(fā)的問題有待認真思考和探究！

防患于未然是地震抗震減災的基本思想。在歷次強震中，農(nóng)村地區(qū)都是重災區(qū)，人員傷亡都是由房屋的倒塌和破壞造成的，究其根本是農(nóng)村房屋建筑結(jié)構(gòu)地震能力低，甚至沒有抗震能力導致的。農(nóng)村地區(qū)存在大量的自建房，其建筑結(jié)構(gòu)類型、抗震能力、分布情況將直接影響地震災害結(jié)果[1-2]。國發(fā)辦〔2007〕1號文件《關(guān)于實施農(nóng)村民居局地震安全工程的意見》指出“把抗震減災作為村鎮(zhèn)建設規(guī)劃的重要內(nèi)容”?！栋不帐　笆濉狈勒饻p災規(guī)劃》中也提到“城鄉(xiāng)抗震設防發(fā)展不平衡，農(nóng)村居民地震安全隱患較大?！笨梢?，農(nóng)村防震減災工作的形式依舊很嚴峻。由此，對安徽地區(qū)農(nóng)村居民自建房開展地震安全性能檢測調(diào)查，摸清基本情況，為政府開展抗震減災工作提供依據(jù)顯得尤為必要。

1 調(diào)查方案

開展郯廬地震帶安徽段農(nóng)村自建房屋地震安全性能檢測調(diào)查，目的在于摸清轄區(qū)內(nèi)農(nóng)村自建房屋的建筑結(jié)構(gòu)及分布、建筑構(gòu)造措施及抗震能力。調(diào)查的對象是農(nóng)村自建房，因此不包括農(nóng)村公共用房(學校、村委會、廠房等)和開發(fā)住房(街道、多層樓房)。調(diào)查檢測活動依照建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標準制訂[3]。但考慮到調(diào)查的范圍大、分布廣，建筑結(jié)構(gòu)復雜，調(diào)查嚴肅性要求不高，所以檢測調(diào)查方案需要依據(jù)實際進行適度調(diào)整，具體設計如下：

1.1 調(diào)查目的

通過檢測調(diào)查，掌握農(nóng)村居民自建房的房屋結(jié)構(gòu)及其分布、地基基礎(chǔ)及處理、建筑構(gòu)造措施及構(gòu)件抗壓強度等方面內(nèi)容，進而分析農(nóng)村自建房的地震安全性能。

1.2 調(diào)查區(qū)域與調(diào)查點選擇

調(diào)查區(qū)域選擇主要以郯廬斷裂帶安徽段及兩側(cè)農(nóng)村作為調(diào)查對象。調(diào)查區(qū)域的地震烈度區(qū)劃為VI級及VI級以上(見圖1)。檢測調(diào)查以村為單位進行隨機抽樣檢測調(diào)查。選定的調(diào)查點見表1。

圖1 安徽省地震烈度區(qū)劃簡圖

序號檢測調(diào)查點地震烈度說明1合肥市廬江縣萬山鎮(zhèn)馬田村VII郯廬地震帶的南端起點2六安市霍山縣落兒嶺鎮(zhèn)金家灣村VI地震多發(fā)區(qū)域3蚌埠市五河縣申集鎮(zhèn)泗河村VII歷史震級最高的區(qū)域4宿州市泗縣屏山鎮(zhèn)小郭莊VIII境內(nèi)地震烈度最高區(qū)域5淮南市鳳臺縣楊村鎮(zhèn)楊村VII歷史地震高震級區(qū)域6阜陽市太和縣永興鎮(zhèn)徐郢村VII近年地震少有傷害地區(qū)

1.3 調(diào)查對象選擇

農(nóng)村自建房中常見的四種結(jié)構(gòu)：框架結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)和混合結(jié)構(gòu)[4](見圖2)。

框架結(jié)構(gòu)：以鋼筋混凝土構(gòu)造建筑主體結(jié)構(gòu)的自建房；

磚混結(jié)構(gòu)：以普通燒結(jié)磚砌墻，鋼筋混凝土構(gòu)造梁、柱、板的自建房；

砌體結(jié)構(gòu)：以普通燒結(jié)磚砌墻，無明顯梁、柱，結(jié)合混凝土板、預制板構(gòu)造的建筑物；

混合結(jié)構(gòu)：除以上三種結(jié)構(gòu)以外建筑結(jié)構(gòu)(磚木、土木等)形式的自建房。

以上四種結(jié)構(gòu)的房屋作為檢測對象，在每一檢測點(村)，對應每一建筑結(jié)構(gòu)分別選擇2000年前、2000年—2010年、2010年以后的三個年代的五個自建房作為檢測樣本。同時，在每一檢測點選擇一到兩個在建自建房納入檢測樣本。

圖2 農(nóng)村自建房建筑結(jié)構(gòu)形式

1.4 勘測調(diào)查方法

依據(jù)勘測對象，考慮到勘測的內(nèi)容和勘測條件，主要采用的方法有：

觀察法：通過觀察查看地基土質(zhì)、房屋建筑結(jié)構(gòu)、房屋負載損毀情況等；

測量法：通過標尺等測量梁、柱、墻寬、高、跨度以及損毀房屋裂縫等；

通過每天1～3 min的刷牙，礦物質(zhì)會在牙齒上產(chǎn)生一定的沉積和交換作用，蛋白質(zhì)、維生素會通過口腔表皮細胞的吸收滲透到微血管，再將其帶入體內(nèi)循環(huán)。根據(jù)相關(guān)醫(yī)學研究資料[20，21]過口腔表面可以吸收較大比例的營養(yǎng)物質(zhì)。

回彈法：通過回彈儀檢測梁、柱、墻、板以及磚等回彈強度，以分析施工規(guī)范和施工工藝等。檢測考慮要對建筑物采用無損傷勘測，回彈法是目前使用普遍、低成本的檢測鑒定方法?；貜椃ㄒ勒障嚓P(guān)技術(shù)規(guī)范進行取值，使用HT75型回彈儀，可以檢測混凝土和燒結(jié)磚的抗壓強度[5]。

2 調(diào)查統(tǒng)計與分析

依據(jù)確定的調(diào)查方案，調(diào)查小組通過查看、問尋、測量等方式對所選檢測點自建房的建造結(jié)構(gòu)形式及其分布情況、建筑場地條件、地基處理、承重體系與樓屋蓋形式、構(gòu)造加固措施以及新建住房施工條件等進行了現(xiàn)場檢測調(diào)查，收集了大量的數(shù)據(jù)。這些調(diào)查的數(shù)據(jù)可以反映房屋的抗震安全性能。

2.1 建造結(jié)構(gòu)形式

根據(jù)實地調(diào)查現(xiàn)場記錄，不同建造年代的建筑結(jié)構(gòu)形式匯總數(shù)據(jù)如下(見表2)。

表2 建造結(jié)構(gòu)形式調(diào)查樣本匯總表

根據(jù)調(diào)查的數(shù)據(jù)顯示，農(nóng)村居民自建房中磚混結(jié)構(gòu)和砌體結(jié)構(gòu)所占比例達到86%，框架結(jié)構(gòu)比例只占到10%左右。磚混結(jié)構(gòu)和砌體結(jié)構(gòu)形式在農(nóng)村居民住房中所占比例依然很大，如圖3。磚混結(jié)構(gòu)和砌體結(jié)構(gòu)形式在地震中的安全性能不如框架結(jié)構(gòu)形式。近年來，隨著農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展，農(nóng)民的收入進一步提高，農(nóng)民對建房的舒適度與安全性要求越來越高。自建房中大部分建造的層數(shù)為二至三層，平面布局片面追求大開間、大門洞、大懸挑的結(jié)構(gòu)形式[6]。

圖3 農(nóng)村自建房建筑結(jié)構(gòu)分析

從建造結(jié)構(gòu)地區(qū)分布來看，框架結(jié)構(gòu)和磚混結(jié)構(gòu)的比例，偏山區(qū)的大于平原地區(qū)。從實地考察來看，平原地區(qū)自建房住戶相對集中，密度大于山區(qū)，房屋建筑面積也普遍較大。這可能是由于山區(qū)土地資源有限，加之地震頻發(fā)，住戶地震防范意思強，在建房過程中對房屋抗震考慮比較多而形成的。

從入戶調(diào)查的住戶信息來看：老舊混合結(jié)構(gòu)的住戶基本都是60歲以上的老人；砌體結(jié)構(gòu)的住戶以40歲以上人員為主；框架結(jié)構(gòu)和磚混結(jié)構(gòu)的住戶主要為40歲以下人員。這一現(xiàn)象應該與農(nóng)村“辦喜事、住新房”傳統(tǒng)觀念相關(guān)聯(lián)。新建新房主要年輕人住，老年人多住舊房。

2.2 建筑場地條件與地基處理

從建筑場地條件來看，農(nóng)村大部分自建房選址較為隨意，一般是根據(jù)經(jīng)驗選擇原宅基地或者周圍交通便利的位置，而很少考慮場地及土質(zhì)情況對住宅安全性能的影響[7]。據(jù)現(xiàn)場檢測和詢問，統(tǒng)計有20%的房屋建造在軟質(zhì)地基和有均勻沉降的位置上(見圖4)，沒有考慮地震對房屋安全性能的影響。

從地基基礎(chǔ)的處理方式來看，在地基處理上分年代情況不同：早年所建房屋地基處理多為簡單地素土夯實，所建房屋由于地基處理不當，容易產(chǎn)生不均勻沉降，導致房屋開裂，影響正常使用，削弱了房屋的抗震性能。這一情況在北方尤為普遍。新建住房對地基較為重視，多加以強化、硬化處理，采用土建基層框架結(jié)構(gòu)獨立地基基礎(chǔ)[8]。調(diào)查中的框架結(jié)構(gòu)和磚混結(jié)構(gòu)基本都進行了這樣的處理。

圖4 農(nóng)村自建房建造場地

2.3 承重體系與樓屋蓋形式

安徽段調(diào)查顯示農(nóng)村自建房中，框架結(jié)構(gòu)承重體系為現(xiàn)澆鋼筋混凝土柱梁板構(gòu)件，樓屋蓋的形式采用現(xiàn)澆板，其整體性好，抗震性能較高；磚混結(jié)構(gòu)承重體系主要采用橫墻承重或縱橫墻混合承重，抗震性能也較好，但因樓屋蓋早年建設的多采用預制板，一層一般較為規(guī)則，而二層以上則存在較為突出的平面和豎向布置不規(guī)則，結(jié)構(gòu)平面布置存在縱縫墻不均勻?qū)ΨQ，豎向布置二層及以上陽臺封閉外挑，端橫墻和外縱墻均有懸挑梁，形成了承重墻豎向不連續(xù)，外縱墻門窗洞口過大等情況，降低了其抗震性能；抗震性能最差的是還保留有一定比例的混合結(jié)構(gòu)，多以單層建筑為主，墻體多采用粘土磚、石、粘土砌筑，屋蓋采用預制板屋蓋和木梁青瓦屋蓋，這類結(jié)構(gòu)承重體系混亂，構(gòu)件之間缺乏牢固拉結(jié)，地震時會出現(xiàn)大塊的墻體倒塌，屋蓋坍塌現(xiàn)象。近年來政府高度重視農(nóng)村居民自建房的安全性能，通過一些合理的加固措施可以加強其抗震整體性。

2.4 構(gòu)造加固措施

通過合理的構(gòu)造措施可以加強房屋結(jié)構(gòu)的整體性，使其達到穩(wěn)定的地震安全性能。在這里，我們要重點提到農(nóng)村現(xiàn)居住房屋中占比例很大的磚混結(jié)構(gòu)和砌體結(jié)構(gòu)。砌體結(jié)構(gòu)施工隨意，造價較低，沒有明顯設置梁、柱，結(jié)合混凝土板、預制板構(gòu)造，房屋整體性差，在20世紀90年代之前施工較多。20世紀90年代之后，農(nóng)村地區(qū)，因經(jīng)濟的發(fā)展，農(nóng)民防災意識的增強，自建房開始設置為鋼筋混凝土的磚混結(jié)構(gòu)形式。磚混結(jié)構(gòu)通過設置現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁和構(gòu)造柱，對結(jié)構(gòu)進行加固，可以加強墻體的穩(wěn)定性，大大提高其結(jié)構(gòu)整體剛度，對結(jié)構(gòu)抗震非常有利。通過調(diào)查顯示，農(nóng)村自建房中的圈梁和構(gòu)造柱的設置情況見圖5。

圖5 磚混結(jié)構(gòu)建筑加固比例圖

2.5 建筑結(jié)構(gòu)抗壓強度分析

農(nóng)村居民自建房隨意性較大，又缺乏有效的監(jiān)督，使房屋質(zhì)量下降進而影響其地震安全。如施工工藝、配筋情況、混凝土質(zhì)量等施工因素。對此，我們對檢測調(diào)查已建房屋施工質(zhì)量，重點用回彈法對各建筑結(jié)構(gòu)建筑構(gòu)件的回彈值進行了抽樣測定。經(jīng)測定及換算②后如下(見表3)。

表3 建筑構(gòu)件回彈檢測值(單位：MPa)

注：1、由于混合結(jié)構(gòu)材質(zhì)不具有回彈性，故表中只有三種結(jié)構(gòu)；2、砌體結(jié)構(gòu)無梁和柱，回彈值取0。

從回彈法檢測結(jié)果總體看，農(nóng)村自建房各建筑結(jié)構(gòu)(除磚木結(jié)構(gòu)、土木結(jié)構(gòu))構(gòu)件的抗壓強度達到了一級防震標準，框架結(jié)構(gòu)和磚混結(jié)構(gòu)的部分構(gòu)件達到了二級防震標準，防震安全性較高。但細化各建筑結(jié)構(gòu)的回彈數(shù)值來看，框架結(jié)構(gòu)的抗壓強度較高，磚混結(jié)構(gòu)的抗壓強度次之，砌體結(jié)構(gòu)的抗壓強度較差。從單一建筑結(jié)構(gòu)抗壓強度看；框架結(jié)構(gòu)的梁、板、柱抗壓強度較高，而墻的抗壓強度一般，這顯示施工者降低了墻的抗壓強度；磚混結(jié)構(gòu)中也存在梁、板抗壓強度遠高于柱和墻的情況，說明農(nóng)村自建房注重梁的承重和房屋面的抗壓、防水，忽略其他構(gòu)建的抗壓性；砌體結(jié)構(gòu)的自建房由于建設年代普遍較早，其板和墻的抗壓強度較低，存在較多的地震安全隱患。

另外，同一建筑結(jié)構(gòu)中不同部位的相同構(gòu)件、相同負載的不同構(gòu)建抗壓強度卻不同。例如，框架結(jié)構(gòu)中，地梁抗壓強度明顯高于房梁和柱。結(jié)合現(xiàn)場實地觀察來看，主要是由于建筑施工材料配比不同的導致的。這顯示農(nóng)村自建房施工工藝存在嚴重的不規(guī)范，施建者對建筑構(gòu)件的要求不同，施工人員則采用不同的施工標準，農(nóng)村自建房施工的混凝土和砂漿由施工人員自行攪拌配制，配制差異使得各構(gòu)件的抗壓強度差別較大。

3 提升農(nóng)村自建房地震安全性能的對策建議

從地震災害研究中不難看出，地震災害嚴重的地區(qū)在農(nóng)村，造成災害的主要原因是房屋結(jié)構(gòu)的抗震能力，提升農(nóng)村自建房抗震能力是防震減災的首要任務。結(jié)合地區(qū)的實際情況，要提升安徽農(nóng)村自建房的防震減災能力，可以從“建新房、騰舊房、拆危房”幾個方面入手。

1) 加快推進農(nóng)村城鎮(zhèn)化進程，對農(nóng)村住房改造進行整體規(guī)劃，通過城鎮(zhèn)化、規(guī)范化，公共設施的完善，居住條件的改善、提升，農(nóng)村營造良好的居住條件和居住環(huán)境，吸引村民向小城鎮(zhèn)聚集，向規(guī)劃用地聚集，建新房，住新房。

2) 積極推動村民騰舊房。對于騰空的農(nóng)村自建房，同步推動宅基地流轉(zhuǎn)優(yōu)惠政策，通過宅基地置換、轉(zhuǎn)賣等方式，把騰空的、建筑質(zhì)量較好的自建房流轉(zhuǎn)給沒有建房能力村民，進行安置居住。

3) 開展農(nóng)村危舊房鑒定拆除工作。對農(nóng)村使用年限較長的自建房開展公益性危房檢測鑒定，對于鑒定為危房的自建房，可以通過補、獎的辦法，引導村民搬出、拆除危舊房。

4) 制訂實施農(nóng)村自建房建筑結(jié)構(gòu)標準，加強農(nóng)村自建房建設監(jiān)控，對自建房實行嚴格報批制度。相關(guān)部門按照不同的建筑結(jié)構(gòu)，對建筑構(gòu)件尺寸、房屋跨度、混凝土配比度等進行標準化設計。通過資金補助的辦法，引導農(nóng)民自建房按標準化施工[9]。有條件的可以根據(jù)地區(qū)特點，為農(nóng)村自建房設計幾套標準的建設圖紙。

4 總結(jié)

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，農(nóng)村在住房條件改善的過程中已經(jīng)開始考慮了房屋抗震因素，新建住房基本上都是選擇抗震能力較高的框架結(jié)構(gòu)和磚混結(jié)構(gòu)。但綜合以上分析，安徽農(nóng)村自建房抗震性能總體水平不高，防震減災的壓力還很大。

1) 現(xiàn)居農(nóng)村自建房建筑結(jié)構(gòu)形式還是以磚混和砌體結(jié)構(gòu)為主，其建筑年限相對較長，其抗震性能可見一斑。加之，此類房屋地基處理較為簡單，隨著建筑年限的增加，房屋地基沉降導致房屋開裂破損，地震安全隱患較大。

2) 農(nóng)村仍存有少量的磚木結(jié)構(gòu)、土木結(jié)構(gòu)的住房，因其缺少抗震結(jié)構(gòu)加固，其建筑結(jié)構(gòu)本身沒有抗震性能，年久失修多成危房，且居住人員多為老弱者，行動避險能力相對較低，無論發(fā)生多大的地震，都可能造成地震災害。

3) 框架結(jié)構(gòu)和磚混結(jié)構(gòu)雖整體性較好，但因不少居民片面追求大開間、大門洞、大懸挑，造成建筑構(gòu)件的不規(guī)整，構(gòu)造跨度過大，立面墻體過高，局部構(gòu)件抗壓強度較低，必將影響自建房的抗震性能[10]。

4) 農(nóng)村自建房施工組織由施建者自行組織，基本上是無圖施工，施工隨意性較大。施工人員素質(zhì)不高，施工設備落后，施工使用混凝土為自拌而非商砼，細粗骨料、水泥和水攪拌用量，往往根據(jù)經(jīng)驗配比及材料強度與工作性能很不穩(wěn)定，施工質(zhì)量使其抗震性能難以保障。

注釋：

① 小于1級的為超微震；1-3級為微震，人們一般不易覺察；3-4.5級為有感地震，人們能夠感覺到，但一般不會造成破壞；4.5-6級為中強震，可造成破壞，但破壞輕重與震源深度、震中距等有關(guān)；6-7級為強震；7-8級為大地震；8級以及8級以上為巨大地震。

② 建筑構(gòu)件抗壓強度平均值及標準差應按下式計算：

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Abstract: Rural buildings, different from urban ones, are mainly self-built. Due to building technology, condition and construction technology, the quality of rural self-built buildings are uneven with improper construction measures, which lead to potential seismic safety hazard. The paper first makes a sample survey of rural self-built buildings in Anhui part of the Tan-Lu Fault Zone on the building structure and distribution, foundation, construction measures and component strength. The paper then summarizes and analyzes the seismic safety performance of rural self-built buildings in the area in order to provide the reference for mitigating earthquake disasters.

Keywords: Tan-Lu Fault Zone; self-built buildings; seismic safety; detection