宁波地区农房抗震能力现状调查与思考

作者:周莉莉 吴荣兴 郑东 陈家华
单位:宁波职业技术学院 宁波市城建设计研究院有限公司
摘要:随着宁波市区抗震设防烈度的提高,城区住房的抗震要求不断增加,但宁波农村地区自建房的抗震性能问题仍未引起重视。通过乡村实地走访,对宁波市1 329套农村自建房进行问卷调查,获得了结构类型、楼板形式、墙体材料和房屋使用情况等数据。对调查区域的自然村点位分布、调查要求、调查内容进行介绍,分析了宁波地区房屋改造、结构类型、传统预制楼板、墙体黏土砖、施工情况等对农房抗震性能的影响,并对调查结论进行了简单介绍,对宁波地区农房抗震能力调查的改进工作提出建议。
关键词:宁波地区农房 抗震性能 现状调查 防震减灾
作者简介:周莉莉,硕士,讲师,一级注册结构工程师,Email:13616880562@163.com。
基金:宁波职业技术学院青年课题(NZ18013); 国家自然科学基金(11672142); 浙江省教育厅高校科研项目(Y201738413)。 -页码-:86-90

0 引言

   1993年,宁波鄞县皎口发生3.9级地震,直接震害损失达4 426万元,其中农房震害损失达4 131万元,占总损失的93.3% [1]。2008年5月,四川省汶川发生8.0级地震,农村震害尤为严重,仅6个重灾区的农房倒塌就占城镇倒塌房屋的81.33%,给农村人员生命及财产带来巨大损失 [2]。2013年7月,甘肃省定西市发生6.6级地震,受灾区县城震害轻微,震害主要发生在农村山区;农房基本无抗震构造措施,抗震性能差,在6度区造成大量房屋倒塌或严重损毁 [3]。2014年4月,雅安市芦山县发生7.0级地震,造成18.63万间农房倒塌,43万间农房严重受损,0.67万间城镇住房倒塌,8.0万间城镇住房严重受损 [4]。由以上数据可见,农房抗震性能的研究远比城镇更为迫切。

   宁波市坐落在东南沿海浙江省的东北部,位于太平洋地震带西段,东南沿海地震亚区的北段,地处宁波-小港北东向断裂、长兴-奉化北西向断裂等4组较大断裂的交汇处,是建设部确定的全国重点抗震城市和地震重点防御区内城市。我国于2016年6月1日起执行新修订的国家标准《中国地震动参数区划图》(GB 18306—2015),浙江省的地震动参数有了明显提高。按照新标准,宁波市的抗震设防烈度有较大幅度提高,宁波市区全部提高到7度设防,奉化市、宁海县、象山县从部分不设防提高到全部6度设防,余姚市、慈溪市从6度设防提高到部分7度设防。

   目前,城区住房的抗震问题已经引起重视,大量的研究和试验为抗震设计、施工提供了支撑。文献[5]提出了一些具体的民居防震减灾政府规划管理建议和技术措施。但是宁波农房的抗震性能问题仍未引起重视,国内也鲜有专门关于农房的抗震性能研究。

   鉴于此,本文通过实地走访,针对宁波各地区农房的现状开展调研,从房屋结构入手分析导致质量差异的要因。通过对村民开放式调查采访,了解农村普通居住者对农房抗震结构的接受意愿、可行性等,分析了影响宁波地区农房抗震性能的主要成因,并对调查结论进行了简单介绍,最后对宁波地区农房抗震能力调查的下一步工作提出建议。

1 调研情况

1.1 调查要求

   本课题组对宁波市农村自建房采取入户问卷调查的形式,以自然村为基本单位,做到一房一调查表。调查区域的自然村点位分布见图1。

图1 调查区域的自然村点位分布图

   图1 调查区域的自然村点位分布图   

    

   本次调研共实地走访市区及4个县级市(余姚、慈溪、象山、宁海)25个自然村,累计走访调研1 470户村民,其中有效问卷1 329份,问卷分布见图2。实地走访以能满足居住的房屋为调查对象,剔除柴房、仓库、猪圈等房屋。现状调查的对象覆盖到不同年龄段的村民,且男女比例相近,同时包含村干部;自然村选取的房屋数量不少于40户,被调查对象不少于10名。每户调查资料包括:调查表、房屋电子照片、采访音频或视频。

图2 调查各区县的问卷分布

   图2 调查各区县的问卷分布   

    

1.2 调查过程

(1)做好前期准备。

   走访当地检测公司及街道,初步排摸宁波农房现状,草拟调查目的;查找参考文献 [6]。根据农村地区震害经验等对调查方式、调查问卷进行初步筛选。

(2)拟定调查方案。

   明确调查目的、调查人员和调查计划,结合文献指导设计调查问卷,选定调查方式,尤其要做好访前培训,出发前和现场调查前均须开展1次辅导,带队教师对本次调查的意义和要求做阐述,着重对调查问卷的选项进行解释,对调查标准进行统一。

(3)开展实地调查。

   每个调查组由1名教师带队,1名来自本自然村的学生协助。具体工作为发放调查问卷、采访村民、对房屋拍照登记。同时利用微信等即时通讯工具,确保指导老师和组别间的及时沟通。

(4)进行统计分析。

   师生整理房屋调查表,挑出存在质量问题或安全隐患的照片等资料;调查小组间相互检查成果,并校核;最后对调查数据进行统计分析。

(5)形成调查报告。

   教师整理资料,将本次调查的过程整理成稿。

1.3 调查结论

   总体来说,调查区域80.2%的农房具备基本的抗震能力,能基本满足居住要求。16.3%的房屋有待维修,3.5%的房屋严重失修或亟待维修,这部分房屋抗震能力低下,存在潜在安全隐患。例如,由基础不均匀沉降引起的房屋倾斜、墙体开裂,见图3;山墙墙体变形和错位,造成山墙稳定性被破坏,见图4;节点处无有效拉结,见图5;结构柱开裂,见图6;另有一些房屋因选址或地区规划等原因,为充分利用空间,形成一些平立面不规则的结构,见图7。

图3 地基不均匀沉降造成的破坏

   图3 地基不均匀沉降造成的破坏   

    

图4 山墙破坏

   图4 山墙破坏   

    

图5 节点无有效连结

   图5 节点无有效连结   

    

图6 结构柱开裂

   图6 结构柱开裂   

    

图7 结构平立面不规则

   图7 结构平立面不规则   

    

2 影响宁波地区农房抗震性能的主要因素

2.1 房屋结构整体简单,抗震能力较弱

   从调查数据看,宁波市农房的抗震能力不容乐观。如图8所示,砖砌体结构和砖木石结构这种抗震性能较差的结构类型占42.40%,而抗震性能较好的框架结构仅占1.60%。

   汶川地震震后调研报告显示,砖木结构房屋在强烈地震作用下,墙体无构造柱和圈梁拉结约束,房屋空间刚度差,极易倒塌;砖混结构的房屋虽然有不同程度的损坏,但有相当多的房屋没有直接倒塌,为村民赢得了逃生的时间 [7]。本次调研显示宁波地区农房虽有55.80%的砖混结构占比,但因农房多为施工技术力量薄弱的“草台班子”承揽,往往未采取圈梁、构造柱等加强措施,又或者这些构造措施的钢筋配置和施工都极不规范,因此人为降低了结构的抗震能力。

2.2 目前宁波市农房仍大量存在传统预制楼板

   如图9所示,样本中全部采用传统预制楼板的占40.90%,采用局部现浇楼板的占29.90%。而现浇部分,大多是为了解决预制楼板容易开裂漏水等缺陷,仅在厨房和卫生间使用。也就是说,宁波超过70%的农房还在使用传统预制楼板。

   研究表明,地震中预制楼板的破坏规律暴露了传统预制楼板自身的一些缺点,如单板承载力低、板与板之间无连接且没有协同工作、难以形成刚性楼盖、整体性差等 [8],若遇地震,极可能发生断裂和掉落,因此已经被正规房屋设计单位摒弃。当然,也存在预制楼板自身的产品质量并无问题,是施工环节失控导致震害的情况,尚需进一步探究。本次调查中,宁波地区农房采用现浇楼板的仅有127户,占总数的9.60%,且以2010年以后新建房屋为主。可见,多数8年以上房龄的农房都存在抗震安全隐患。

图8 结构类型占比

   图8 结构类型占比   

    

图9 楼板形式占比

   图9 楼板形式占比   

    

2.3 农房存在一定程度的改造,造成安全隐患增加

   宁波市农房改建、扩建现象较为普遍,且形式呈现多元化。例如,为了在征地拆迁中多增加面积进而增加赔付,很多农户在120mm厚墙和空斗墙上肆意加层改造或任意镶拼房屋,见图10;部分农房的使用功能已经从单一的居住功能改变为小作坊、农家乐等经营性场所,房屋使用情况占比见图11。

图10 120mm厚墙体加层实例

   图10 120mm厚墙体加层实例   

    

图11 房屋使用情况占比

   图11 房屋使用情况占比   

    

   走访后发现,改造的房屋对基础和主体结构并没有进行加固处理或仅做简单处理。具体问题表现在:新加楼层受力构件竖向连结能力不足,基础承载能力不足等。

2.4 墙体材料大多采用已经明令禁止的黏土砖

   通过墙体材料调查发现(图12),宁波农房中红砖使用量占80.29%,加上更早建造使用的青砖墙体9.78%,超过90%的墙体都是以黏土砖为材料,而国家积极推荐的砌块材料使用率仅为0.68%。从房屋的建造年代看(图13),2000年后建造的房屋达29.10%(包括2010年后建造的),2010年后建造的房屋也有7.30%,宁波农村实际上并没有完全停止黏土砖的使用。这有违当下国家推行的“县城禁实,城市限黏”政策。

图12 墙体材料占比

   图12 墙体材料占比   

    

2.5 施工过程缺乏技术支持

   在采访和调查中发现,目前宁波市农房最缺少的不是资金,而是专业人员的技术支持;农民愿意加强房屋的抗震措施,但苦于缺乏专业知识,有些甚至根本不知道房屋可以有抗震这一功能。农村施工队伍基本也都没有施工资质,临时拼凑,在结构上难免出现严重违规行为,如构造柱无拉结筋、钢筋设置不规范、墙的自由端无约束、无散水、无防潮层等;或者直接以“亲帮亲,邻帮邻”式的办法建房,往往处于手工操作的小生产模式。同时在建设过程中,房主还可以根据使用需要随意变动主体结构 [9]。图14、图15基本反映了当前农房的实际状态:缺乏正规设计院的图纸,缺乏正规施工队伍。

3 对农房抗震能力现状调查改进工作的几点思考

3.1 与时俱进优化问卷内容

   下一轮调查开启前,可根据地方政策要求和新型技术应用情况,继续优化设计问卷内容。增加提高农房抗震性能的常用措施以供村民选择。例如,将直接应用装配式建筑作为一个选项,也可参照在农房建设中推广应用地基砂垫层隔震技术 [10]。调查居民对新型技术材料的接受程度。

图13 建造年代占比

   图13 建造年代占比   

    

图14 建设图纸情况占比

   图14 建设图纸情况占比   

    

图15 建造施工队伍情况占比

   图15 建造施工队伍情况占比   

    

3.2 送知识下乡、普及防震减灾知识

   在高职院校服务地方的大背景下,利用学生的寒暑假社会实践,送知识下乡。相邻或相近县市组织学生小分队,每队4人,优先选择通晓方言的当地学生,配1位指导老师。假期前做好宣传册,学校对接地方乡村镇政府,联系好当地联络人。假期下乡普及防震减灾知识。

3.3 逐步建立起农村住宅数据库

   每年完成数据的动态更新和补充,基于当地大学生的群众基础,争取在未来3年内走访完宁波地区的所有自然村,同时逐步在每个县区建立大学生农房服务基地,把握农房的动态发展,逐步建立起宁波农村住宅数据库。同时做好与其他行业专业数据库进行对接和分享,逐步实现数据共享 [11]

3.4 利用信息化手段对调查过程中的具体技术细节加以规范

   借鉴天津地区农居抗震性能的三级调查方法 [12],进一步规范问卷选项中涉及到的技术标准,提高抗震能力评价的准确性,同时强化调查现场实时沟通。利用教学中的网络平台,在实地走访时打开直播功能,当遇到不确定性时及时沟通,面对面现场解决问题,力保调查标准的统一。

4 结语

   农房防震减灾工作的落地,需要建立政府主导、院校科研机构协作、社会参与的多方联动机制,形成适用基层的农房抗震安全工作体系,真正实现传统地方特色和提高减灾实效的双融合,这对美丽乡村建设意义重大且影响深远。

    

参考文献[1] 李慧峰,林守领.宁波市村镇自建住宅抗震设防对策的研究[J].华南地震,2004,24(3):91-95.
[2] 高永昭,吴体,肖承波,等.四川农村房屋震害特征及抗震能力分析[J].四川建筑科学研究,2009,35(3):136-140.
[3] 王永亮,杨巧红,何忠茂,等.7.22地震灾后农村房屋震害调查与分析[J].工程抗震与加固改造,2014,36(3):128-133.
[4] 邹祖银,尚玉珠,谭苏红,等.4.20芦山地震灾区自建农房地震前后建造习惯对比分析[J].建筑结构,2015,45(22):34-39.
[5] 何申海,王秋良,龚平,等.十堰市农村房屋震害预测研究[J].地震工程学报,2017,39(增):195-201.
[6] 邱斌,赵宝生,刘有军,等.云南“10.07景谷地震”建筑结构震害分析[J].建筑结构,2017,47(1):50-54.
[7] 邓宏凯,庄啸洪.关于农村房屋抗震的思考——汶川地震后对绵竹市清平乡房屋抗震调研报告[J].建筑结构,2009,39(S1):643-645.
[8] 胡其高,孔位学,谢建军.地震中预制板破坏规律及启示[J].建筑结构,2011,41(S1):302-304.
[9] 张玉萍.农村自建房质量问题的思考[J].科技创新导报,2010(7):48.
[10] 尹志勇,孙海峰,景立平,等.农居工程地基砂垫层隔震体系性能试验研究[J].地震工程学报,2019,41(1):101-107.
[11] 彭冲,王朝晖,孙翔,等.“数字总规”目标下广州土地利用现状调查与思考[J].城市规划,2011,35(3):46-53.
[12] 姚新强,孙柏涛,陈宇坤,等.天津农居抗震性能调查与分析[J].建筑结构,2019,49(16):108-111.
Investigation and reflection on current situation of seismic performance of rural houses in Ningbo area
ZHOU Lili WU Rongxing ZHENG Dong CHEN Jiahua
(Ningbo Polytechnic Ningbo Urban Construction Design & Research Institute Co., Ltd.)
Abstract: With the improvement of seismic fortification intensity in Ningbo area, the seismic performance of urban houses has been increased. However, the seismic performance of self-built houses in rural areas of Ningbo has not yet attracted much attention. Through field visits in the countryside, 1 329 self-built rural houses in Ningbo were investigated by questionnaires to obtain the data of structural type, floor type, wall material and housing use condition. The location distribution, investigation requirements and investigation contents of natural villages in the investigation area were introduced, and the influences of housing renovation, structural types, traditional prefabricated floors, wall clay bricks and construction conditions on the seismic performance of rural houses in Ningbo area were analyzed, and the conclusions of the investigation were briefly introduced. Finally, some suggestions were put forward for improving the investigation of seismic performance of rural houses in Ningbo area.
Keywords: rural house in Ningbo area; seismic performance; current situation survey; earthquake prevention and disaster reduction
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