農(nóng)村生土結(jié)構(gòu)房屋抗震性能及施工技術(shù)分析

付 慧

（信陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 河南 信陽 464000）

0 引言

我國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)村人口占我國總?cè)丝诘陌霐?shù)以上，由于受到經(jīng)濟(jì)模式與發(fā)展水平的限制，農(nóng)村房屋的建筑類型多以原始的生土結(jié)構(gòu)為主，在承重水平與抗震能力上有著明顯的劣勢(shì)條件，必須對(duì)其基本條件與性狀表現(xiàn)進(jìn)行深入的分析，才能更加有效的掌握生土結(jié)構(gòu)下房屋的建設(shè)特點(diǎn)，從而采取具有針對(duì)性的施工技術(shù)提升建筑的抗震性水平。

1 生土結(jié)構(gòu)概述

生土是未經(jīng)過焙燒加工處理過的原狀土，在形成結(jié)構(gòu)上，有明顯的松散性特點(diǎn)，尤其是應(yīng)用在建筑房屋的材料中時(shí)，其強(qiáng)度條件雖可滿足基礎(chǔ)的承重結(jié)構(gòu)，然而在硬性的抗震指標(biāo)上卻有著明顯的不足。應(yīng)用生土作為房屋建筑的基本材料時(shí)，由于其良好的可塑性，可以適應(yīng)建筑形式的多種變化，并在保溫效果上有明顯的優(yōu)勢(shì)，可以與自然環(huán)境條件有效的融為一體，并展現(xiàn)出典型的生態(tài)性、環(huán)保性的建筑特征。正是由于這種應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)性條件，使其在農(nóng)村的房屋建筑中起到了關(guān)鍵性的作用，并發(fā)揮出了較大的功能性水平。

誠然，作為建筑材料的生土材質(zhì)，在實(shí)際應(yīng)用中有著典型化的應(yīng)用特性，然而并不代表這種特性就是絕對(duì)理想化的。建筑房屋在實(shí)際施工中的技術(shù)水平與設(shè)計(jì)內(nèi)容在很大程度上也影響著建筑材料本身特性的發(fā)揮。而在農(nóng)村房屋的建筑施工中，大多數(shù)建設(shè)者都是憑借自身的經(jīng)驗(yàn)作為工程的基礎(chǔ)，沒有明確的行為指導(dǎo)規(guī)范，在材料的配置與使用過程中，也存在著明顯的差異性，這些因素都會(huì)導(dǎo)致實(shí)際使用過程中的差異化內(nèi)容，從而影響建筑在使用過程中的功能性水平。而正是由于這些不穩(wěn)定因素的存在，使生土結(jié)構(gòu)房屋的穩(wěn)定性條件，不僅在材料上表現(xiàn)出不足，也在技術(shù)方法中出現(xiàn)了弱化結(jié)構(gòu)的問題，并最終導(dǎo)致其建筑結(jié)構(gòu)安全性較低的特點(diǎn)，為居住著的人身安全構(gòu)成了威脅條件。

根據(jù)相關(guān)的調(diào)查研究表明，生土結(jié)構(gòu)的房屋建筑中，有73.85%的生土材料被用作建筑主體的承重墻體，而在此之中土坯墻所占的比例達(dá)到了 45%、夯土墻為25%，還有 20%的承重墻體是由土坯與夯土混合的結(jié)構(gòu)。尤其在陜北、陜西、青海等西部地區(qū)，這一問題尤為嚴(yán)重，有24%的生土結(jié)構(gòu)是以窯洞的形式存在的。

2 提高抗震性的設(shè)計(jì)施工措施

生土結(jié)構(gòu)房屋的抗震性條件不僅受到結(jié)構(gòu)材料的影響，在建筑設(shè)計(jì)與施工方法的內(nèi)容中，對(duì)其也有著明顯的作用水平，是控制其牢固條件的重要內(nèi)容。

2.1 生土結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)中的強(qiáng)化措施

1.生土房屋結(jié)構(gòu)選址

農(nóng)村的生態(tài)環(huán)境較為復(fù)雜，尤其在居住條件上，受到多種自然與社會(huì)因素的影響，同時(shí)，由于抗震知識(shí)的缺失，在進(jìn)行宅基地建設(shè)的過程中，不會(huì)對(duì)選址問題充分的關(guān)注，致使建筑房屋大多設(shè)置在了地質(zhì)條件較為復(fù)雜的地區(qū)，為整體施工與抗震水平帶來了較大的難度條件，使房屋的安全性被大大的拉低[1]。尤其在山區(qū)地區(qū)中，這一問題顯得尤為突出，不僅在發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害后會(huì)造成極為惡劣的影響，甚至在房屋的使用過程中，就已經(jīng)表現(xiàn)出明顯的不安全因素。

所以，在進(jìn)行農(nóng)村生土結(jié)構(gòu)房屋抗震性施工的過程中，必須要對(duì)房屋的設(shè)計(jì)選址工作進(jìn)行認(rèn)真的評(píng)估與科學(xué)的分析，以此才能保證后續(xù)施工與使用過程中的安全性與穩(wěn)定性條件。使得提升建筑結(jié)構(gòu)的施工方法可以充分的發(fā)揮出技術(shù)優(yōu)勢(shì)，從而改善農(nóng)村生土房屋的抗震性水平。例如，在進(jìn)行建筑選址的過程中，必須要避開軟土與陡坡的地段，并盡可能的遠(yuǎn)離河岸等砂質(zhì)化土壤，使地基的施工工作更加牢靠。

2.生土房屋進(jìn)深設(shè)計(jì)

在房屋進(jìn)深的設(shè)計(jì)上，農(nóng)村的房屋建筑仍然保留著較為封建的思想，沒有對(duì)其抗震性條件進(jìn)行綜合的分析，為了減少土地資源的消耗，或是為了提高整體住房的通風(fēng)與采光效果，不是抗震性設(shè)計(jì)，這種問題在實(shí)際的調(diào)查中屢見不鮮。因此，在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的過程中，必須對(duì)其進(jìn)深條件進(jìn)行客觀的分析，在房屋基礎(chǔ)、建筑材料等條件作為基礎(chǔ)參數(shù)的條件下，保證房屋建筑的抗震性水平[2]。

同時(shí)，在房屋的建筑設(shè)計(jì)工作中，為了提高抗震性水平，必須對(duì)生土住房的高度水平進(jìn)行嚴(yán)格的控制，并在具體執(zhí)行的設(shè)計(jì)施工中，將單層房屋的高度條件限制在3m以內(nèi)，將雙層住房的單層高度控制在3m以內(nèi)，使整體高度保持在合理性狀的基礎(chǔ)上，提高抗震指數(shù)，并由此保證生土結(jié)構(gòu)房屋的建筑安全條件。

3.生土房屋地基結(jié)構(gòu)

設(shè)計(jì)中房屋的地基結(jié)構(gòu)是保證整體穩(wěn)定性的基礎(chǔ)條件，必須在充分發(fā)揮設(shè)計(jì)合理性原則的基礎(chǔ)上，盡可能的優(yōu)化設(shè)計(jì)處理內(nèi)容，從而使整體房屋的穩(wěn)定性得到充分的保障。在進(jìn)行地基處理中，可以詳細(xì)的劃分為平地地基處理與坡地地基處理著兩種類型，以此更好的適應(yīng)實(shí)際應(yīng)用中的復(fù)雜情況。在進(jìn)行平地地基處理的工作中，必須對(duì)地基的夯實(shí)水平進(jìn)行確認(rèn)，并盡可能的減少缺陷條件的影響，削弱諸如液化土、膨脹土等地質(zhì)條件的負(fù)面作用，在必要的條件下，可以采用砂石墊層的處理方式，優(yōu)化地基的土質(zhì)條件。而在坡地地基的處理工作中，必須采用墊方的方式進(jìn)行處理，從而減少出現(xiàn)不均勻沉降的問題，控制由此引發(fā)的墻體開裂或是傾斜等情況，提高房屋穩(wěn)定性。

2.2 生土結(jié)構(gòu)建筑施工中的強(qiáng)化方法

1.構(gòu)造柱與梁圈的應(yīng)用

生土結(jié)構(gòu)房屋憑借自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，無法完成高強(qiáng)度等級(jí)的抗震防烈度施工。當(dāng)抗震設(shè)防烈度等級(jí)為 8度或以上時(shí)，必須在生土結(jié)構(gòu)房屋的外墻轉(zhuǎn)角處，或是在外墻與內(nèi)墻的交接出設(shè)置相應(yīng)的木構(gòu)造支撐柱，并將其梢徑條件控制在120mm以上，并保證其直接深入到墻體的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)內(nèi)部，使生土強(qiáng)結(jié)構(gòu)中的密封性效果為其提供防腐與抗潮保護(hù)，使其功能性得到長效且穩(wěn)定的發(fā)揮。

同時(shí)，在縱橫墻基礎(chǔ)的定面位置，需設(shè)置相應(yīng)的配筋磚圈梁結(jié)構(gòu)，并在每個(gè)墻頂?shù)臉?biāo)高位置處設(shè)置分別配置一道配有筋磚圈或是木圈梁的結(jié)構(gòu)。并保證夯土墻結(jié)構(gòu)在木圈梁的支撐作用下完成銜接、土坯強(qiáng)則需配置筋磚圈梁或是木圈梁，以此保證這兩種生土結(jié)構(gòu)墻房屋的抗震等級(jí)與穩(wěn)定性條件[3]。

當(dāng)抗震防烈度等級(jí)在 6-7度時(shí)，需在圈梁結(jié)構(gòu)中適當(dāng)?shù)募尤肷皾{，以此保證整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，使其砂漿等級(jí)在M5.0以上，而8級(jí)及以上的抗震防烈度等級(jí)，需保證砂漿等級(jí)條件在7.5M以上。同時(shí)，為了保證整體的施工條件滿足抗震性的標(biāo)準(zhǔn)，必須將配筋磚全與砂漿層的厚度控制在3mm以上，并使配筋砂漿的厚度水平在50mm以上，將木圈梁的橫截面積控制在40mm×120mm的區(qū)間左右，以此使各個(gè)具有支撐左右的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的功能性得到充分發(fā)揮。

2.構(gòu)件間連接方式改進(jìn)

生土材料結(jié)構(gòu)的農(nóng)村房屋，在進(jìn)行抗震性升級(jí)施工的過程中，可以在相應(yīng)的構(gòu)建部位上采取拉結(jié)的技術(shù)方法，使整體結(jié)構(gòu)有效的連接在一起，以此提高整體結(jié)構(gòu)的完整性，并提升房屋的看陣型水平。具體執(zhí)行措施中，可以將每個(gè)橫墻在屋檐的高度位置設(shè)置最少三道的縱方向水平系桿作為結(jié)構(gòu)補(bǔ)充，并在橫墻的兩端，通過墻攬與縱向系桿的設(shè)置，保證整體連接方式的穩(wěn)定性，利用方木與角鐵材料的穩(wěn)定性條件，對(duì)生土材料墻的強(qiáng)度水皮平進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充，在一定程度上充當(dāng)剪力墻的作用[4]。同時(shí)，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度補(bǔ)充的過程中，還可以適當(dāng)?shù)脑谏綁εc山尖墻等結(jié)構(gòu)中，增設(shè)木檀條、墻攬、系桿等連接結(jié)構(gòu)構(gòu)件，以此強(qiáng)化整體墻體的抗震性水平。

在生土強(qiáng)的縱墻施工操作中，可以每個(gè)500mm的距離，設(shè)置一層以荊條、樹條結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的補(bǔ)充結(jié)構(gòu)，并由此形成拉接網(wǎng)片的編織，將墻體的穩(wěn)定性得到鞏固。同時(shí)，在每個(gè)深入墻體的補(bǔ)充結(jié)構(gòu)材質(zhì)，必須保證其 1000mm的長度延伸到門窗的結(jié)構(gòu)中，并在交互編織的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中完成綁扎操作。如果使用過程中，應(yīng)用到了木構(gòu)造的柱間連接結(jié)構(gòu)，可以嘗試用 8號(hào)的鉛絲進(jìn)行綁縛，以此提高連接點(diǎn)的穩(wěn)定性條件。

另外，在生土強(qiáng)的的門窗結(jié)構(gòu)兩側(cè)，可以嘗試在每500mm的間距條件下，設(shè)置這種內(nèi)嵌式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，將竹片、荊條、樹枝等編網(wǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)性充分發(fā)揮出來。注意，當(dāng)建筑的抗震防烈度等級(jí)達(dá)到 7級(jí)以上時(shí)，可以將這種勇于鞏固墻體強(qiáng)度的內(nèi)部編網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行時(shí)當(dāng)?shù)南麥p處理，在長度方向上，可以保持在500mm左右，以此更加有效的發(fā)揮出強(qiáng)度水平。

3.承重墻體優(yōu)化施工方法

進(jìn)行組合施工方式對(duì)于生土承重墻體進(jìn)行優(yōu)化，有著極為廣泛的使用方法，可以根據(jù)材料條件的不同，展現(xiàn)出迥然相異的實(shí)用效果，最為典型的是磚砌體與土坯墻的組合類型。然而在具體的施工過程中，必須對(duì)異質(zhì)材料混合墻體的銜接部位進(jìn)行適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度控制，以此防止在使用過程中出現(xiàn)的裂縫問題，降低其抗震性水平，削弱在實(shí)際功能上的應(yīng)用效果。通常在應(yīng)用施工中，承重墻必須保證整體材料的一致性，以此才能更好的發(fā)揮出整體性優(yōu)勢(shì)，從而降低出現(xiàn)裂縫等質(zhì)量問題的風(fēng)險(xiǎn)化水平。而在相應(yīng)的生土稱重墻中，可以在木結(jié)構(gòu)支撐的作用下，構(gòu)建起整體的防護(hù)作用，以此在內(nèi)部結(jié)構(gòu)與外部支撐中，都發(fā)揮出有效的抗震性效果。

4.局部墻體抗壓力提升措施

墻體的構(gòu)造中，必須重點(diǎn)管理容易受地震災(zāi)害影響的關(guān)鍵性部位，一旦墻體的完整性遭到破壞，就會(huì)使整體的功能性全部下降，并引發(fā)出一系列的建筑安全問題。為了保證房屋整體結(jié)構(gòu)上的穩(wěn)定性條件，可以嘗試應(yīng)用大梁的增設(shè)等方法，改變墻體的受力條件，從而有效的提高局部容易出現(xiàn)問題的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，使整體的安全性得到充分的增加[5]。例如，在實(shí)際施工操作中，技術(shù)人員經(jīng)常使用木墊板作為環(huán)節(jié)承受壓力的重要手段，以此可以有效的分散受力水平，從而環(huán)節(jié)墻體的受壓條件，提升其使用水平。

5.其它抗震施工方法

生土結(jié)構(gòu)的房屋建筑中，可以采用木過梁的方法，進(jìn)行抗震性加固，并在保證其截面條件與墻體厚度水平相當(dāng)?shù)臈l件下，通過墊木的設(shè)置完成對(duì)其結(jié)構(gòu)的支撐。如果在實(shí)際施工中，有大量的木桿組成整體的過梁，可以在其連接的位置處設(shè)置鉛絲、扒釘?shù)葘⑵溥B接固定。

如果在生土墻結(jié)構(gòu)中使用木屋加或者木梁結(jié)構(gòu)在外墻上進(jìn)行支撐，可以將其長度水平控制在370mm以上，并盡可能多的設(shè)置支撐點(diǎn)。如果此時(shí)的前途厚度沒有達(dá)到370mm以上，必須在相應(yīng)的支撐點(diǎn)位置安設(shè)壁柱，以此方式墻體結(jié)構(gòu)遭到破壞。

3 總結(jié)

在短期的時(shí)間范圍內(nèi)，生土結(jié)構(gòu)的房屋建筑仍然會(huì)是農(nóng)村房屋的主要建筑形式，為了有效的提高其抗震性水平，必須從設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、施工方法、材料使用等內(nèi)容上進(jìn)行深入的分析，并通過深入的實(shí)踐研究，在論證其可行性條件的基礎(chǔ)上，不斷的優(yōu)化房屋建筑的應(yīng)用性水平，從而有效的提升整體房屋的建筑水平，使農(nóng)村生土住房的居民在安全條件上得到一定程度的加強(qiáng)，將傳統(tǒng)生土建筑工藝的精髓得到強(qiáng)化，成為保證居民申明財(cái)產(chǎn)安全的基礎(chǔ)性條件。

[1]劉華貴,楊欽杰.廣西蒼梧 5.4級(jí)地震生土結(jié)構(gòu)房屋震害分析[J].山西建筑,2018(23):41-42.

[2]周巧慧.歷史土木結(jié)構(gòu)房屋技術(shù)改良與抗震加固研究[J].科技視界,2018(18):157-158+161.

[3]崔秀麗.農(nóng)村抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的路徑選擇與實(shí)施步驟分析[J].四川水泥,2018(06):115+220.

[4]鄧亞峰.鹽城新農(nóng)村房屋建設(shè)抗震規(guī)劃研究[J].科技風(fēng),2017(14):131.

[5]陳琳.房屋抗震結(jié)構(gòu)施工技術(shù)發(fā)展研究[J].建材與裝飾,2016(46):16-17.