濟南市城鎮(zhèn)既有房屋建筑抗震性能普查工作的實施及應(yīng)用

何巧靈，馬玉飛，趙民，仝霄金，趙波

(濟南市勘察測繪研究院，山東 濟南 250000)

1 引 言

近幾年來，我國相繼發(fā)生了2008年“汶川大地震”，2010年“青海玉樹地震”，2021年“云南大理州地震”和“青海瑪多縣地震”等破壞性地震，這些地震大規(guī)模地造成了建筑物的損壞和倒塌，造成了大量的人員傷亡和財產(chǎn)損失，因此對建筑物進行相應(yīng)的抗震設(shè)防，減少在破壞性地震中的損壞和倒塌至關(guān)重要。

為貫徹落實《關(guān)于開展第一次全國自然災(zāi)害綜合風(fēng)險普查的通知》國辦發(fā)〔2020〕12號、《山東省人民政府辦公廳關(guān)于進一步加強房屋建筑和市政工程抗震性能設(shè)防工作的意見》魯辦發(fā)〔2016〕21號、《濟南市人民政府辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)省政府辦公廳關(guān)于進一步加強房屋建筑和市政工程抗震性能設(shè)防工作的意見的通知》濟政辦發(fā)〔2016〕24號，進一步加強濟南市既有房屋建筑抗震設(shè)防工作，全市進行既有房屋建筑普查工作，摸清全市未采取抗震設(shè)防及抗震設(shè)防不達標(biāo)城鎮(zhèn)房屋建筑數(shù)量和基本情況。對于普查范圍內(nèi)建筑物，未采取抗震設(shè)防措施和抗震設(shè)防措施未達標(biāo)的，應(yīng)進行抗震設(shè)防性能鑒定，并采取必要的抗震加固措施，已達到抗震設(shè)防的要求。

2 普查方案

大量學(xué)者對建筑物抗震性能普查的方法等情況進行了分析和研究，鄭樹平(2021)[1]提出通過遙感技術(shù)應(yīng)用到房屋普查工作中，能提高房屋普查效率，可以作為房屋抗震普查的一項有效手段。李建榕(2008)[2]圍繞著建筑物抗震普查以提高對地震的預(yù)警、應(yīng)急反應(yīng)和對災(zāi)情的快速判斷能力為目標(biāo)，按照抗震普查、數(shù)據(jù)建庫、信息管理輔助決策的流程，闡述了建筑物抗震性能普查的內(nèi)容、方法、步驟以及城市抗震防災(zāi)地理信息系統(tǒng)的建設(shè)。

房屋建筑抗震性能普查方案包括資料收集與整理、外業(yè)信息采集、數(shù)據(jù)整理編輯、成果檢查驗收等過程。房屋建筑抗震性能普查的總體技術(shù)流程如圖1所示：

圖1 濟南市城鎮(zhèn)既有房屋建筑抗震性能普查總體技術(shù)流程圖

3 資料收集與整理

3.1 基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)及檔案資料

充分利用已有現(xiàn)勢性較強的基礎(chǔ)測繪成果，比例尺不低于 1∶5 000的地形圖，地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)等各類專項數(shù)據(jù)，提取房屋建筑圖形數(shù)據(jù)及部分屬性數(shù)據(jù)，如結(jié)構(gòu)類型、層數(shù)等。

收集所在地城建檔案館、圖審中心或原參建五方(建設(shè)、設(shè)計、勘察、施工、監(jiān)理)單位房屋建筑設(shè)計圖、施工圖、竣工圖、工程勘察報告以及相關(guān)文檔資料，提取房屋建筑信息、如小區(qū)名稱、建筑名稱、地址、建筑面積、建筑層數(shù)、建造時間、建筑高度、產(chǎn)權(quán)單位等。同時須核實所收集資料的完整性、可信度和可利用程度、核查工作圖上建筑物與實地的一致性。

3.2 房屋建筑抗震設(shè)防信息

房屋建筑抗震設(shè)防信息的普查主要是原設(shè)防烈度、現(xiàn)設(shè)防烈度，原設(shè)防類別、現(xiàn)設(shè)防類別，場地類別、結(jié)構(gòu)類型、樓板形式、地基基礎(chǔ)類型等。相應(yīng)建筑檔案信息不全時，抗震設(shè)防烈度和抗震設(shè)防類別可通過建筑物建成時所用抗震系列規(guī)范(表1)和建筑結(jié)構(gòu)等資料進行推斷，場地類別可通過工程地質(zhì)圖和所普查建筑物區(qū)域的勘察報告獲得，結(jié)構(gòu)類型、樓板形式、地基基礎(chǔ)類型等采用詢問房屋業(yè)主及相關(guān)人員、專業(yè)人員現(xiàn)場勘驗的方式獲得。

各階段抗震系列規(guī)范 表1

通過以上抗震相關(guān)規(guī)范的統(tǒng)計分析，總結(jié)出以下幾點：

(1)1990年以前對于濟南6度區(qū)未做抗震要求，1990年1月1日實施的《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GBJ11-89[6]對6度區(qū)開始有強制性條文。

(2)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GBJ11-89[6]中提出建筑物根據(jù)其重要性分類為甲類建筑、乙類建筑、丙類建筑和丁類建筑，所以在普查時應(yīng)特別注意1990年以前的建筑物和構(gòu)筑物都是無類別。

(3)甲類建筑(特別重要的建筑物)按本地區(qū)設(shè)防烈度提高一度進行設(shè)防；乙類建筑按本地區(qū)設(shè)防烈度提高一度進行設(shè)防，較小的建筑可按本地設(shè)防烈度進行設(shè)防?！渡綎|省建設(shè)工程抗震設(shè)防條例》(2017.12.1)[14]實施后，所有乙類建筑都按不低于7度(0.1g)進行設(shè)防。

(4)丙類建筑按本地區(qū)設(shè)防烈度進行設(shè)防，《山東省建設(shè)工程抗震設(shè)防條例》(2017.12.1)[14]實施后，所有丙類建筑都按不低于7度(0.1g)進行設(shè)防。

(5)丁類建筑允許比本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求適當(dāng)降低其抗震措施，6度時不應(yīng)降低。濟南屬于6度區(qū)，應(yīng)按6度進行設(shè)防，《山東省建設(shè)工程抗震設(shè)防條例》(2017.12.1)[14]實施后，所有乙類建筑都按本不低于7度(0.1g)進行設(shè)防。

3.3 濟南場地類別劃分

目前場地類別的劃分通過等效剪切波速和覆蓋層厚度等確定，有大量的學(xué)者進行了研究，彭艷菊(2009)[13]對工程地震中常用的場地類別劃分方法分兩類進行了對比分析，一種是結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計規(guī)范中用于場地劃分的標(biāo)準(zhǔn)化方法，另一種是地震危險性預(yù)測中確定場地影響的區(qū)域性的場地類別劃分方法，最后討論了各自的優(yōu)勢、局限性以及適用范圍。解惠婷(2020)[14]通過地貌分析、鉆孔勘探、地層分析、剪切波速測試等手段，對六安市地震小區(qū)劃場地類別劃分，結(jié)合土層分布特征及地震地質(zhì)資料，劃分了工程地質(zhì)分區(qū)。

濟南市主城區(qū)為山前平原及黃河、小清河、玉符河沖洪積平原，自經(jīng)十路以北為第四系覆蓋區(qū)，厚薄不均，但總體規(guī)律為自南往北，自東往西厚度增加。南部第四系厚度僅數(shù)米，市區(qū)一般小于 30 m，而大于 30 m、最大厚度不超過 50 m區(qū)域主要分布在興濟河以西，小清河以北地區(qū)。在市區(qū)中心地帶(泉群附近一帶)，南起經(jīng)十路，北到明湖北路，西起緯二路，東到山大路圍成的區(qū)域內(nèi)，厚度一般小于 20 m，且受地形坡向控制，由東南向西北逐漸變厚。趵突泉與銀座索菲特大酒店附近，第四系厚度 8 m～10 m。臘山一帶第四系厚度 0 m～40 m；黨家一帶第四系厚度 10 m～50 m；燕山一帶第四系厚度 5 m～30 m，王舍人一帶第四系厚度 40 m～70 m，賢文一帶第四系厚度 20 m～ 30 m。

濟南市東部城區(qū)主要為山間盆地和巨野河河谷沖洪積平原，松散層厚度之東南向西北逐漸增厚。郭店一帶第四系厚度 40 m～50 m；孫村一帶第四系厚度 20 m～30 m；彩石一帶第四系厚度 20 m～30 m。

濟南市西部城區(qū)主要為大沙河沖洪積平原，松散層厚度之西南向東北逐漸增厚。崮山大學(xué)城一帶第四系厚度 10 m～20 m；文昌片區(qū)長清城區(qū)一帶第四系厚度 60 m～70 m，最厚可達上百米；平安片區(qū)一帶第四系厚度 50 m～60 m。

黃河以北平原區(qū)第四系厚度由南向北逐漸增厚，一般厚度 180 m～250 m。

根據(jù)濟南城市地質(zhì)調(diào)查報告，以及搜集了濟南市勘察測繪研究院在濟南市完成的勘察工程項目報告，得出濟南市各區(qū)場地類別分類如圖2和表2所示。

圖2 濟南場地類別分類

濟南場地類別分類 表2

4 外業(yè)普查

外業(yè)信息采集前，首先進行內(nèi)業(yè)電腦端房屋平面位置信息和資料收集數(shù)據(jù)的整理，之后進行外業(yè)普查。外業(yè)普查是對檔案查閱工作中存在疑問和無法確定的信息內(nèi)容進行全面普查，充分利用現(xiàn)有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和收集的專業(yè)資料，綜合考慮自然、經(jīng)濟、人力條件，制定可行的外業(yè)普查方案。外業(yè)普查應(yīng)嚴(yán)格按照普查表中所列內(nèi)容，客觀真實反映出房屋建筑抗震性能現(xiàn)狀信息。

普查要求主要有以下幾點：

(1)根據(jù)任務(wù)區(qū)的自然地理環(huán)境、區(qū)域特點、人類活動特征，按照任務(wù)分工與進度計劃，合理規(guī)劃、分批次開展外業(yè)普查工作；

(2)對普查底圖中新增或發(fā)生變化的房屋建筑進行補充或修改；

(3)外業(yè)普查時，應(yīng)對普查對象的現(xiàn)狀屬性信息逐項判別，根據(jù)既定的判別標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合專業(yè)人員的知識和經(jīng)驗，根據(jù)實際采用的外業(yè)普查方法準(zhǔn)確記錄普查信息；

(4)外業(yè)普查過程中，需嚴(yán)格遵循相關(guān)安全生產(chǎn)規(guī)定，需有切實可行的應(yīng)急預(yù)案，并確保參與人員都熟悉預(yù)案的內(nèi)容和執(zhí)行方法；

(5)詳細(xì)記錄外業(yè)普查情況，制作抗震性能普查工作元數(shù)據(jù)；

(6)普查人員結(jié)合底圖數(shù)據(jù)和外業(yè)普查App，普查過程中要保證走到、拍到、問到、準(zhǔn)確完整記錄普查信息，以保證普查成果質(zhì)量。

5 數(shù)據(jù)編輯、成果質(zhì)量檢查與驗收

房屋建筑抗震性能普查成果表的內(nèi)容及格式應(yīng)按要求進行填寫，數(shù)據(jù)文件應(yīng)符合下列規(guī)定：分層與層名應(yīng)規(guī)范、統(tǒng)一；數(shù)據(jù)應(yīng)完整，拓?fù)潢P(guān)系和邏輯關(guān)系應(yīng)正確；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括字段命名、類型和寬度等應(yīng)規(guī)范、正確；屬性信息應(yīng)與原始普查記錄的信息一致。

房屋建筑抗震性能普查數(shù)據(jù)編輯完成和提交后，成果檢查驗收執(zhí)行“兩級檢查、一級驗收”制度，各級檢查工作應(yīng)獨立進行，不得省略或代替。

檢查和驗收的主要依據(jù)相關(guān)的法律法規(guī)，辦法、方案、規(guī)定和技術(shù)規(guī)程，相關(guān)的現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，已審批的項目設(shè)計、專業(yè)技術(shù)設(shè)計書等設(shè)計文件及生產(chǎn)過程中的相關(guān)補充規(guī)定，項目過程中已明確的各種問題處理單、問題回復(fù)等技術(shù)文件。

6 結(jié) 語

要想減少地震帶來的傷亡和破壞，首先要精確普查地區(qū)城鎮(zhèn)既有房屋的建筑抗震性能，確定房屋是否符合抗震設(shè)防要求，對未采取抗震設(shè)防措施或抗震設(shè)防措施未達到相關(guān)規(guī)范要求的，應(yīng)采取抗震加固措施或停止使用。

通過歸納和總結(jié)抗震系列規(guī)范，以及濟南市勘察測繪研究院完成的濟南市各個區(qū)的巖土工程勘察項目，對每個時間段的房屋抗震設(shè)防情況和場地類別有了一定的了解和認(rèn)識，分析了在普查過程中、數(shù)據(jù)編輯、數(shù)據(jù)檢查和驗收時所注意的問題，對濟南市及其他地區(qū)城鎮(zhèn)既有房屋建筑抗震性能普查工作有一定的借鑒意義。