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提高农村抗震防灾能力的对策与措施

2018-07-04

山西建筑 2018年15期
关键词:防灾抗震房屋

杨 剑 波

(云南省红河州抗震办,云南 蒙自 661100)

1 概述

我国处于环太平洋地震带和欧亚地震带的交汇处,是地震灾害严重的国家之一。同时,我国又是一个农业大国,农村在整个国土范围内广泛分布,因此地震也多发于农村地区从而形成致灾地震,特别是经济条件较差的中西部农村地区。如2003年当中我国大陆地区发生成灾地震20余次,均发生在广大农村地区,造成了严重的人员伤亡,同时也导致了300余万平方米的房屋倒塌以及近500万m2的房屋严重破坏,地震灾害直接经济损失达到了46.6亿元。

多年以来,由于我国的城乡二元化的体制,农村地区的抗震防灾工作一直落后于城市,这也导致农村地区在较低烈度地震作用下极易形成致灾地震,给农村地区带来严重损失。当前,我国总体上已进入以工促农、以城带乡的发展阶段,国家对城乡一体化愈发重视,在城乡一体化大的背景下,如何提高农村地区的抗震防灾能力则成为迫切需要解决的问题。本文针对农村民居抗震能力差的现状,对如何提高其地震安全的对策和措施提出一些建议。

2 农村房屋抗震能力不足

我国历史悠久,农村地区的房屋建设多是根据当地经济情况、建筑材料的因地制宜情况以及农民的传统生活习惯和习俗有关,总体来看具有结构形式简单、造价低廉、便于就地取材等特点。农村房屋普遍抗震能力低下,与城镇相比相当脆弱,地震易损性高,其原因主要有以下几个方面:

1)与城市建筑相比,农村地区的房屋普遍缺乏正规设计。农村民房是自主建造,建筑形式比较随意,在建设过程中农村工匠主要依据房主自己的经济能力及使用需求进行房屋建造,抗震设防问题基本未进行考虑或考虑不足。

2)建筑以传统的土木砖石类结构为主,在我国相当地区特别是中西部经济不发达的地区大量存在。这类建筑由于所使用的建筑材料强度低、各构件之间的连接不足、结构的整体性差等问题,一般在遭受较低强度的地震作用就会发生严重破坏或倒塌。

3)受各地经济发展水平不平衡制约,农村抗震水平分布不均匀。一般来说,经济欠发达地区较经济发达地区的房屋抗震能力较差。在同一经济水平地区,不同收入水平的群众所建造的房屋由于采用的建筑材料和结构形式不同,其抗震水平也有较大差异。

4)对于经济条件好的群众,在建筑房屋时多采用抗震性能好的钢筋混凝土或砖混结构。但由于农村地区对地震危害的认识不足、对抗震防灾知识了解不够、施工程序及做法不合理等多种因素影响下,造成房屋抗震能力普遍较低。

3 提高农村抗震防灾能力的对策

3.1 完善农村地区的抗震防灾管理对策

1)以村镇规划为前期控制条件,在村镇建设管理中严格执行规划、勘察、设计、施工等全过程抗震防灾工作管理,利用宅基地审批过程强化对农村房屋的建设管理和抗震技术指导,同时提供抗震防灾技术与管理服务,并配套实施相适应的激励和监管措施。

2)结合农村各地的实际情况,分门别类地制订不同的管理对策,鼓励和引导农民在房屋建设上逐步实现抗震设防。对于经济条件较好的地区建议采取抗震设防的强制措施,加强对农村房屋执行抗震设防标准、设计与施工的监督管理和技术指导。对经济欠发达地区由政府补贴和引导方式实现农房的抗震设防和建设。

3)政府出资制定符合当地抗震要求的农村民居抗震建设技术指导及参考图集,要针对农民工程建设知识缺乏的特点,标准图集要简明扼要。各地政府应组织宣贯国家建筑抗震设计规范和镇(乡)村建筑抗震技术规程,完善相关的抗震技术服务制度与体系,定期对农村建筑工匠进行抗震技术培训,确保其施工队伍掌握抗震施工技术。

3.2 农村抗震防灾规划对策

1)严格农村规划选址。所谓农村规划选址就是考虑农村地段易遭受滑坡、崩塌、泥石流、地震断裂带等影响地区所开展的安全建设。历史灾害经验表明,建设在上述危险地段的工程一般在地震发生后均造成毁灭性的灾害,房屋或是倒塌,或是直接被大规模滑坡体所掩埋。因此在规划中采取“避”与“抗”相结合的原则。农村规划选址应充分考虑地下土层的组成情况及土质条件,避开地质灾害危险区、自然灾害易发地带,以及地震活动断层造成地表破裂带部位、砂土液化和软土震陷等抗震不利地段。

2)农村建设应布局合理。一是房屋布置应保持一定的间距,这样做的好处是避免地震时由于房屋破坏而堵塞通道不利于群众疏散,同时也可以避免发生次生火灾后的迅速蔓延,使人员无法疏散与躲避而加重灾情。二是农村建设中其主要干道应贯穿村庄各个方向,形成网络,并与外部的公路和避灾空间保持畅通,便于地震后外部救援力量进入、内部人员向外疏散、重伤人员救治等。同时对建设与此类干道上的桥梁应采取更高的抗震设防措施。三是在规模较大的农村中,预留空地开展应急避难场所建设,可行的办法是利用学校操场、村内小公园等。

3)完善应急保障基础设施建设。应急保障基础设施是保障灾后受灾个体基本生存条件和救灾工作顺利实施的根本条件,主要是指应急供电、应急供水、应急通讯以及应急通道等,要能够保证在地震发生时这些工程保持其应急功能不中断。因此,农村建设时应合理安排水源和变电站等,建设应急通讯设施和无线电话,取水设施应配备应急电源,这些设施应按照高于一般工程的要求严格此类工程的抗震设防要求和措施。

4)防止地震次生灾害发生。随着乡镇地区经济的快速发展,一些生产和贮存有易燃、易爆、有毒等物品的企业也慢慢在农村地区建设起来。这些企业都是地震的次生灾害源,一旦地震后发生破坏会加剧人员伤亡,同时给灾后群众生存环境带来不利影响。因此,这些地震次生灾害源点单位应建设在居住区的下风向并远离居住区的位置,同时需要配备必要的消防设施。

3.3 农村房屋抗震对策

要想提高农村房屋的抗震能力,应从地基与基础处理、合理布置结构体系、加强结构整体性以及抗震构造措施等多方面入手。限于篇幅原因,本文针对我国农村地区广泛存在的典型房屋,有针对性地探讨几点建议:

1)地基与基础。房屋建设时,同一结构单元的基础不宜设置在明显不同的地基上(见图1),同时房屋的地基应夯实。遇有软弱地基(淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土及饱和松散粉细砂与粉土等)和不良地基(湿陷性黄土地基、膨胀土地基、泥炭土地基、多年冻土地基、岩溶与土洞地基、饱和粉细砂与粉土地基等)应进行处理,可采用垫层换填及地基处理措施进行处理。

同一结构单元不宜采用不同类型的基础(见图2),当同一结构单元基础底面不在同一标高时,应按照一定比例的台阶逐步放坡(建议为1∶2)。基础的建筑材料可采用强度较高的砖、石、灰土或三合土等,同时要根据季节性动土和地下水位等情况合理考虑基础的埋置深度。

2)砌体结构房屋抗震技术要点。砌体结构房屋是指用砖、石或砌块为主要建筑材料,用砂浆进行砌筑的房屋结构。砌体结构按照所采用块材的不同,可分为砖砌体结构、石砌体结构和砌块砌体结构。这类房屋建造时应注意以下几点:

a.纵墙和横墙的布置宜均匀、对称,在平面上宜对齐,沿竖向应上下保持连续;不宜为了采光要求布置较大面积的窗户以降低墙体抗剪强度,在同一轴线上,窗间墙的宽度宜均匀。应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系。

b.当房屋遇有下列情况之一时宜按要求设置防震缝,防震缝的两侧应设置墙体,缝宽可采用70 mm~100 mm:房屋立面的高差大;房屋有错层,并且楼板的高差大;各部分结构的刚度、质量有截然的不同;平面为L形或U形的建筑物拐角处。

c.二层房屋的楼层不应设置错层,楼梯间不宜设在房屋的尽端和转角处,且不宜设置悬挑楼梯。严禁采用悬挑踏步板式楼梯。

d.砌体结构房屋的层数、高度和高宽比要求应按照建设场地的抗震设防烈度进行控制。

e.房屋四角和隔开间内外墙交接处设置钢筋混凝土构造柱,所有纵横墙的基础顶部、每层楼、屋盖(墙顶)标高处应设置现浇钢筋混凝土圈梁。

3)木结构房屋抗震技术要点。

木结构房屋的主要特征是以木构架承受屋顶和楼盖的重量,墙体只起维护作用且基本不承受屋顶的重量,木结构房屋具有很好的变形能力和较强的抗震能力。此类结构在提高抗震能力时应按照以下几个方面考虑:

a.合理布置房屋平面,建筑体型要适当。同一房屋建筑不应采用木柱与砖柱或木柱与石柱等混合承重的结构。

b.减轻房屋重量,降低房屋高度。木屋架不应采用无下弦的人字形或拱形屋架,屋顶宜采用双坡屋盖,且坡度尽量小,便于防水防漏。

c.木骨架与墙体或柱子要有安全的连接,以保证结构的整体性。

d.木结构房屋层数和高度应根据地区抗震设防烈度确定,一般不超过两层,对于6度地区单层高度不宜超过4 m、两层高度不宜超过7.2 m,对于8度地区单层高度不宜超过3.6 m、两层高度不宜超过6.6 m,同时应考虑围护墙的种类进行调整。

e.木柱的底部应进行防腐处理,同时加强木柱和基础的联结。

4)生土结构房屋抗震技术要点。

生土结构房屋是指用未经焙烧的土坯、灰土或夯土做成承重墙体的房屋,同时也包括土窑洞和土拱房等建筑物。由于此类房屋所采用的建筑材料先天的脆性和强度不足等特点,造成此类房屋抗震能力较差。

a.生土结构的结构体系应与砌体结构的要求一致,平面、竖向、窗间墙、高宽比等应满足要求。

b.屋盖对于高烈度区不应采用硬山搁檩的形式。由于会导致山墙过高和稳定性差等原因,屋盖不宜采用单坡形式,由于防水困难也不宜采用平屋面,应采用轻质材料建造的双坡屋面。

c.同一房屋不应采用材料不同的承重墙体,如不得采用外廊为砖柱、石柱承重,或四角砖柱、石柱承重。墙体材料应选用黏性强的黏土或亚黏土,墙体制作时应用木模具分层夯筑,每层厚度约300 mm,每次铺设约100 mm~150 mm厚度拌好后的土分3次~4次夯实,并且每个夯实层要保持1 d的时间间隔。

d.生土房屋宜建单层,其高度在6度区应控制在2层以下,总高度不超过6 m,在7度和8度地区层数为1层,高度分别不超过4 m和3.3 m。

e.所有纵横墙基础顶面应分别设置配筋圈梁,夯土墙宜采用木圈梁,土坯房宜采用配筋砖圈梁或木圈梁,8度地区夯土墙房屋应在墙高中部设置木圈梁。

4 结语

十八大以来,以习近平为总书记的新一届中央领导集体大力推进城乡一体化建设,习近平提出:“要把工业和农业、城市和乡村作为一个整体统筹谋划,要继续推进新农村建设,使之与新型城镇化协调发展、互惠一体,形成双轮驱动。”农村抗震安全作为保障农村地区防灾安全的重要方面需要在城乡一体化进程中得到充分重视,通过积极管理、科学规划、合理建设,农村地区的抗震安全必将有大幅提升,这也是以人为本的重要体现。

参考文献:

[1] 田 杰,苏经宇.减轻村镇地震灾害的基本对策[J].工程质量,2006(11):21-27.

[2] 吴慧娟,曲 琦,葛学礼,等.地震高发地区农村抗震能力建设与震后重建[J].工程抗震与加固改造,2004(10):5.

[3] 王志涛,李 宁,郭小东.汲取地震灾害经验,提升城市抗震防灾能力[J].山西地震,2011,37(36):45-47.

[4] 红河哈尼族彝族自治州建设局,昆明理工大学工程抗震研究所.红河州农村民居地震安全工程技术指导及参考图集[Z].

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