山西農(nóng)村住房抗震性能現(xiàn)狀及制約因素淺析

慕 麗 曉

(山西省建筑科學(xué)研究院有限公司，山西 太原 030001)

0 引言

山西地處山西地震帶，由北向南主要由大同盆地、忻州盆地、太原盆地、臨汾盆地、運城盆地等五大斷陷盆地組成。隨著地震、山體滑坡等自然災(zāi)害的頻繁發(fā)生，給農(nóng)民的生命財產(chǎn)安全造成了嚴(yán)重的損失。鑒于我省獨特的地質(zhì)情況和農(nóng)村住房抗震水平偏低的現(xiàn)狀，近年來省委、省政府將農(nóng)村危房改造納入為農(nóng)民辦的“五件實事”和脫貧攻堅總體任務(wù)，重點推進，極大程度地提升了我省農(nóng)村住房抗震性能水平，但由于我省農(nóng)村住房數(shù)量較多，且建造年代久遠，抗震水平低，安全隱患問題仍十分突出，農(nóng)村地區(qū)房屋質(zhì)量安全問題還需進一步鞏固提升，以達到防震減災(zāi)的目的。

1 我省農(nóng)村住房現(xiàn)狀

山西省地處黃河中游，東有太行山屹立，西、南有黃河逶迤東流，中間大同、忻定、靈丘、太原、臨汾、運城等一系列斷陷盆地，是全國23條主要地震帶之一，絕大多數(shù)地區(qū)均處于地震動峰值加速度0.1(相當(dāng)于地震抗震設(shè)防烈度為7度)以上。據(jù)史料記載，山西發(fā)生近百次6級以上地震，地震活動頻度高、震級大，地震災(zāi)害嚴(yán)重。由于山西復(fù)雜的地震構(gòu)造環(huán)境，五大斷陷盆地及周圍地區(qū)大量的地震活動斷層，再加之山西多地存在地裂縫、采空區(qū)以及容易發(fā)生山體滑坡的區(qū)域，一旦發(fā)生強烈地震，還會產(chǎn)生嚴(yán)重的次生災(zāi)害。山西潛在的地震風(fēng)險系數(shù)較高。

2020年是脫貧攻堅決戰(zhàn)決勝全面收官之年，我省自2008年全面啟動實施農(nóng)村危房改造工作以來，已累計幫助約300萬農(nóng)村貧困人口基本解決了住房安全問題，農(nóng)房抗震水平得到了有效提升。為進一步提高農(nóng)村住房安全水平，逐步扭轉(zhuǎn)地震高烈度設(shè)防地區(qū)農(nóng)房抗震性能差、在地震中易造成農(nóng)民生命財產(chǎn)嚴(yán)重損失的局面，我省對山西農(nóng)村房屋抗震性能基本情況進行了調(diào)查，分析研究了我省農(nóng)村住房普遍存在的問題及制約因素，希望對我省順利開展農(nóng)房抗震改造工作提供一定的幫助。

2 山西農(nóng)村住房建筑結(jié)構(gòu)形式分布

基于山西特殊的地理環(huán)境，農(nóng)村建筑形式多種多樣，主要形式有：生土墻結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)、石砌體結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)及窯洞。

2.1 生土墻結(jié)構(gòu)

山西是典型的黃土高原，居住在山區(qū)特別是貧困山區(qū)的農(nóng)戶房屋以生土結(jié)構(gòu)居多，其主要結(jié)構(gòu)形式為土坯磚壘墻或夯土墻，外形如圖1，圖2所示。生土結(jié)構(gòu)的房屋具有冬暖夏涼、施工簡單、就地取材等優(yōu)點，但由于房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，施工質(zhì)量差等問題，一旦遭遇地質(zhì)災(zāi)害侵襲，生土墻結(jié)構(gòu)房屋縱橫墻下容易產(chǎn)生豎向裂縫，從而導(dǎo)致房屋失去整體作用而造成屋頂坍塌掉落。

2.2 木結(jié)構(gòu)

木結(jié)構(gòu)顧名思義是以木材為主制作而成的結(jié)構(gòu)，外形如圖3，圖4所示。因木結(jié)構(gòu)具有自重較輕，便于運輸、拆卸，使用壽命長、施工期短、保溫隔音、節(jié)能環(huán)保等特點，廣泛用于房屋建筑或古建筑，如朔州應(yīng)縣木塔，是現(xiàn)代建筑形式中最經(jīng)久耐用的結(jié)構(gòu)形式之一。對于采用梁、柱式的木構(gòu)架，充分發(fā)揮了木材抗壓強度、抗彎曲強度大的優(yōu)點，回避了木材拉伸強度、剪切強度小等缺點，與生土墻結(jié)構(gòu)、石結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)形式的農(nóng)村建筑相比，具有良好的抗震性能。隨著建筑材料的推陳出新，裝配式木結(jié)構(gòu)因穩(wěn)定高效、成本低等特點，備受現(xiàn)代人的青睞，是未來建筑的建造趨勢。

2.3 砌體結(jié)構(gòu)

砌體結(jié)構(gòu)是指由砂漿、塊體砌筑而成的墻、柱作為主要受力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，建筑主要材料為磚、水泥、砂，外形如圖5，圖6所示，具有工期短，用料方便，施工工藝簡單，造價低廉等特點，但由于整體性較差、砂漿與磚石之間抗拉抗剪強度較低等缺點，砌體結(jié)構(gòu)房屋比較容易出現(xiàn)裂縫，導(dǎo)致墻體出現(xiàn)滲漏，不僅影響房屋整體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，而且導(dǎo)致砌體結(jié)構(gòu)房屋的抗震性能急劇下降。

2.4 石結(jié)構(gòu)

石結(jié)構(gòu)房屋是指以毛石或料石砌筑而成的石墻作為受力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，因其取材方便、價格低廉、抗風(fēng)耐濕等優(yōu)點而備受青睞。石結(jié)構(gòu)房屋按承重方式分為橫墻承重、縱墻承重和縱橫墻混合承重，一般分布于我省北部地區(qū)，如大同、朔州、忻州等，外形如圖7，圖8所示。石結(jié)構(gòu)房屋一般無正規(guī)設(shè)計，無抗震構(gòu)造措施，在中強度地震作用下很容易發(fā)生石梁、石板斷裂或石墻外閃等破壞，危及人身安全。

2.5 混凝土結(jié)構(gòu)

隨著農(nóng)村的快速發(fā)展，農(nóng)村生活水平地不斷提高，農(nóng)民對房屋的結(jié)構(gòu)性、舒適性、安全性、美觀與實用性等方面提出了更高的要求，混凝土結(jié)構(gòu)的農(nóng)村自建小洋房等新型建筑體不斷涌現(xiàn)出來，成為新農(nóng)村建設(shè)中采用較多的建筑形式，外形如圖9，圖10所示?；炷两Y(jié)構(gòu)房屋與土結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)等房屋相比，具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好、抗震性能高、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點，但基于其投資大，造價高，我省極少部分村鎮(zhèn)建造。

2.6 窯洞

窯洞作為我省最具地方特色的傳統(tǒng)建筑形式之一，主要分布在晉中南地區(qū)，呂梁地區(qū)居多，具有“冬暖夏涼、保濕恒溫”的優(yōu)點。因其建造無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，受自然環(huán)境、地貌特征和地方風(fēng)土的影響，窯洞樣式不一，按結(jié)構(gòu)形式分為靠崖式、下沉式和獨立式三種；按材料類型分為土窯洞、磚窯洞、石窯洞三種；外形如圖11～圖16所示。形成窯洞的主要建材有石材、土體、磚材，其抗拉性能較差，致使窯洞的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件塑性性能較差，抗震的延性較差，抗震問題成了窯洞的缺陷。

3 我省農(nóng)村建筑普遍存在的問題

1)未做地質(zhì)勘探。山西地處太行山與黃河中游峽谷之間，是典型的黃土高原，濕陷性黃土地區(qū)分布較廣，特別是農(nóng)村，在房屋建造時不做地質(zhì)勘查、勘探，尚不清楚地基的承載力和土質(zhì)情況，造成的不良后果就是修建年代久遠的一些房屋地基出現(xiàn)不均勻沉降，導(dǎo)致房屋墻體開裂、歪閃。

2)缺乏專業(yè)規(guī)劃設(shè)計。山西農(nóng)村居民住宅多為自搭自建，村鎮(zhèn)政府對農(nóng)房建設(shè)缺乏合理的規(guī)劃和布局，導(dǎo)致農(nóng)村住宅雜亂無章，布局混亂；給排水、道路交通不暢；亂占耕地，造成國有土地資源浪費等。與此同時，農(nóng)村建房缺乏專業(yè)的設(shè)計指導(dǎo)，僅找當(dāng)?shù)氐摹敖ㄖそ场碑媯€草圖就施工，造成建筑設(shè)計不合理、結(jié)構(gòu)體系混雜、抗震構(gòu)造措施不當(dāng)?shù)?，為工程質(zhì)量新增一層安全隱患。

3)無抗震設(shè)防要求。由于農(nóng)村地區(qū)相對落后，農(nóng)民抗震意識相對薄弱，相互攀比風(fēng)氣盛行，在新建住房時，一般都是請一些同村有蓋房經(jīng)驗，但專業(yè)抗震設(shè)防知識相對匱乏的泥瓦匠師傅施工，花費大部分金錢于建筑外觀和室內(nèi)裝潢上，忽視了房屋的抗震安全，造成自建住房在遇到地震災(zāi)害時，無法避免對人身及財產(chǎn)造成的極大損失和傷害。

4)建筑材料質(zhì)量差。受經(jīng)濟條件影響，農(nóng)戶在自建房時為了省錢，大都會從小廠或商販處選用一些建筑材料，這些價格低廉的建材未做過專業(yè)檢測，也無出廠合格證，在防水性、強度、耐候性等質(zhì)量方面都得不到有效保障，再加上泥瓦匠施工能力參差不齊，致使自建住房在未達到使用年限，就出現(xiàn)房屋裂縫等安全隱患，更達不到抗震設(shè)防要求。

4 制約我省農(nóng)村住房抗震能力提高的主要因素

1)農(nóng)戶抗震防災(zāi)意識淡薄，缺乏必要的抗震知識。農(nóng)戶建房隨意性大，對房屋抗震的重要性認識較差，缺少對抗震設(shè)防知識的了解，即使縣級住建部門有組織開展農(nóng)村住房抗震設(shè)防知識等方面的宣傳活動，農(nóng)戶也覺得高烈度地震離我們很遙遠。而少數(shù)了解點抗震知識的農(nóng)戶，也因經(jīng)濟水平、傳統(tǒng)習(xí)慣等因素而使得在新建、改擴建住房時抗震措施不到位，只重視裝修門面，不重視圈梁構(gòu)造柱的設(shè)置，忽視增強房屋結(jié)構(gòu)性、抗震性等。2)農(nóng)村建筑工匠技術(shù)力量薄弱，專業(yè)知識匱乏。農(nóng)村自建房普遍都是農(nóng)戶請沒有經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，僅憑個人的一點工作經(jīng)驗的農(nóng)民建筑隊伍建造的，有的甚至是叫幾個親朋好友過來幫忙修建，由于農(nóng)民建筑隊伍的技術(shù)水平不高，質(zhì)量安全意識差，抗震方面的施工技能匱乏，房屋建成后無驗收環(huán)節(jié)，導(dǎo)致房屋質(zhì)量達不到抗震設(shè)防要求，留下諸多安全隱患。3)村鎮(zhèn)抗震管理制度和措施不健全。大多數(shù)村鎮(zhèn)未進行建設(shè)總體規(guī)劃，宅基地審批與規(guī)劃和建設(shè)管理工作脫節(jié)。建筑布局零亂不堪，根據(jù)農(nóng)戶意愿隨意選址新建，導(dǎo)致無法避開抗震不利地帶和采取有效的抗震措施，單靠住建部門監(jiān)管難度大，使得村鎮(zhèn)抗震管理工作難以落到實處，房屋的抗震能力得不到保證，留下抗震設(shè)防隱患。4)抗震改造成本高，資金投入大。為達到農(nóng)房抗震設(shè)防水平，農(nóng)村住房從場地、地基、基礎(chǔ)、選材、結(jié)構(gòu)布置等各個環(huán)節(jié)均需滿足農(nóng)房抗震安全基本要求，這就意味著農(nóng)戶建房的成本直線上升，但基于我省農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展還比較落后，農(nóng)民收入相對較低，自籌資金能力有限，改造意愿不強等原因，致使農(nóng)村住房抗震能力得不到有效提升。

5 結(jié)語

目前正值新農(nóng)村建設(shè)熱潮，我們要堅持以人為本，在農(nóng)村危房改造的基礎(chǔ)上，抓好農(nóng)房建設(shè)中抗震設(shè)防這一薄弱環(huán)節(jié)，繼續(xù)提升農(nóng)房建設(shè)質(zhì)量，做好農(nóng)村抗震減災(zāi)工作，實現(xiàn)與鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的有效銜接，不斷提升人民群眾的幸福感、獲得感、安全感，為全面建設(shè)社會主義新農(nóng)村提供有力支撐。