山西农村住房抗震性能现状及制约因素浅析

2020-12-15慕丽晓

山西建筑 2020年24期

慕丽晓

(山西省建筑科学研究院有限公司，山西太原 030001)

0 引言

山西地处山西地震带，由北向南主要由大同盆地、忻州盆地、太原盆地、临汾盆地、运城盆地等五大断陷盆地组成。随着地震、山体滑坡等自然灾害的频繁发生，给农民的生命财产安全造成了严重的损失。鉴于我省独特的地质情况和农村住房抗震水平偏低的现状，近年来省委、省政府将农村危房改造纳入为农民办的“五件实事”和脱贫攻坚总体任务，重点推进，极大程度地提升了我省农村住房抗震性能水平，但由于我省农村住房数量较多，且建造年代久远，抗震水平低，安全隐患问题仍十分突出，农村地区房屋质量安全问题还需进一步巩固提升，以达到防震减灾的目的。

1 我省农村住房现状

山西省地处黄河中游，东有太行山屹立，西、南有黄河逶迤东流，中间大同、忻定、灵丘、太原、临汾、运城等一系列断陷盆地，是全国23条主要地震带之一，绝大多数地区均处于地震动峰值加速度0.1(相当于地震抗震设防烈度为7度)以上。据史料记载，山西发生近百次6级以上地震，地震活动频度高、震级大，地震灾害严重。由于山西复杂的地震构造环境，五大断陷盆地及周围地区大量的地震活动断层，再加之山西多地存在地裂缝、采空区以及容易发生山体滑坡的区域，一旦发生强烈地震，还会产生严重的次生灾害。山西潜在的地震风险系数较高。

2020年是脱贫攻坚决战决胜全面收官之年，我省自2008年全面启动实施农村危房改造工作以来，已累计帮助约300万农村贫困人口基本解决了住房安全问题，农房抗震水平得到了有效提升。为进一步提高农村住房安全水平，逐步扭转地震高烈度设防地区农房抗震性能差、在地震中易造成农民生命财产严重损失的局面，我省对山西农村房屋抗震性能基本情况进行了调查，分析研究了我省农村住房普遍存在的问题及制约因素，希望对我省顺利开展农房抗震改造工作提供一定的帮助。

2 山西农村住房建筑结构形式分布

基于山西特殊的地理环境，农村建筑形式多种多样，主要形式有：生土墙结构、木结构、石砌体结构、砌体结构、混凝土结构及窑洞。

2.1 生土墙结构

山西是典型的黄土高原，居住在山区特别是贫困山区的农户房屋以生土结构居多，其主要结构形式为土坯砖垒墙或夯土墙，外形如图1，图2所示。生土结构的房屋具有冬暖夏凉、施工简单、就地取材等优点，但由于房屋结构设计不合理，施工质量差等问题，一旦遭遇地质灾害侵袭，生土墙结构房屋纵横墙下容易产生竖向裂缝，从而导致房屋失去整体作用而造成屋顶坍塌掉落。

2.2 木结构

木结构顾名思义是以木材为主制作而成的结构，外形如图3，图4所示。因木结构具有自重较轻，便于运输、拆卸，使用寿命长、施工期短、保温隔音、节能环保等特点，广泛用于房屋建筑或古建筑，如朔州应县木塔，是现代建筑形式中最经久耐用的结构形式之一。对于采用梁、柱式的木构架，充分发挥了木材抗压强度、抗弯曲强度大的优点，回避了木材拉伸强度、剪切强度小等缺点，与生土墙结构、石结构、砌体结构形式的农村建筑相比，具有良好的抗震性能。随着建筑材料的推陈出新，装配式木结构因稳定高效、成本低等特点，备受现代人的青睐，是未来建筑的建造趋势。

2.3 砌体结构

砌体结构是指由砂浆、块体砌筑而成的墙、柱作为主要受力构件的结构，建筑主要材料为砖、水泥、砂，外形如图5，图6所示，具有工期短，用料方便，施工工艺简单，造价低廉等特点，但由于整体性较差、砂浆与砖石之间抗拉抗剪强度较低等缺点，砌体结构房屋比较容易出现裂缝，导致墙体出现渗漏，不仅影响房屋整体的结构稳定性，而且导致砌体结构房屋的抗震性能急剧下降。

2.4 石结构

石结构房屋是指以毛石或料石砌筑而成的石墙作为受力构件的结构，因其取材方便、价格低廉、抗风耐湿等优点而备受青睐。石结构房屋按承重方式分为横墙承重、纵墙承重和纵横墙混合承重，一般分布于我省北部地区，如大同、朔州、忻州等，外形如图7，图8所示。石结构房屋一般无正规设计，无抗震构造措施，在中强度地震作用下很容易发生石梁、石板断裂或石墙外闪等破坏，危及人身安全。

2.5 混凝土结构

随着农村的快速发展，农村生活水平地不断提高，农民对房屋的结构性、舒适性、安全性、美观与实用性等方面提出了更高的要求，混凝土结构的农村自建小洋房等新型建筑体不断涌现出来，成为新农村建设中采用较多的建筑形式，外形如图9，图10所示。混凝土结构房屋与土结构、木结构、砌体结构等房屋相比，具有结构稳定性好、抗震性能高、节能环保等优点，但基于其投资大，造价高，我省极少部分村镇建造。

2.6 窑洞

窑洞作为我省最具地方特色的传统建筑形式之一，主要分布在晋中南地区，吕梁地区居多，具有“冬暖夏凉、保湿恒温”的优点。因其建造无统一标准，受自然环境、地貌特征和地方风土的影响，窑洞样式不一，按结构形式分为靠崖式、下沉式和独立式三种；按材料类型分为土窑洞、砖窑洞、石窑洞三种；外形如图11～图16所示。形成窑洞的主要建材有石材、土体、砖材，其抗拉性能较差，致使窑洞的结构和构件塑性性能较差，抗震的延性较差，抗震问题成了窑洞的缺陷。

3 我省农村建筑普遍存在的问题

1)未做地质勘探。山西地处太行山与黄河中游峡谷之间，是典型的黄土高原，湿陷性黄土地区分布较广，特别是农村，在房屋建造时不做地质勘查、勘探，尚不清楚地基的承载力和土质情况，造成的不良后果就是修建年代久远的一些房屋地基出现不均匀沉降，导致房屋墙体开裂、歪闪。

2)缺乏专业规划设计。山西农村居民住宅多为自搭自建，村镇政府对农房建设缺乏合理的规划和布局，导致农村住宅杂乱无章，布局混乱；给排水、道路交通不畅；乱占耕地，造成国有土地资源浪费等。与此同时，农村建房缺乏专业的设计指导，仅找当地的“建筑工匠”画个草图就施工，造成建筑设计不合理、结构体系混杂、抗震构造措施不当等，为工程质量新增一层安全隐患。

3)无抗震设防要求。由于农村地区相对落后，农民抗震意识相对薄弱，相互攀比风气盛行，在新建住房时，一般都是请一些同村有盖房经验，但专业抗震设防知识相对匮乏的泥瓦匠师傅施工，花费大部分金钱于建筑外观和室内装潢上，忽视了房屋的抗震安全，造成自建住房在遇到地震灾害时，无法避免对人身及财产造成的极大损失和伤害。

4)建筑材料质量差。受经济条件影响，农户在自建房时为了省钱，大都会从小厂或商贩处选用一些建筑材料，这些价格低廉的建材未做过专业检测，也无出厂合格证，在防水性、强度、耐候性等质量方面都得不到有效保障，再加上泥瓦匠施工能力参差不齐，致使自建住房在未达到使用年限，就出现房屋裂缝等安全隐患，更达不到抗震设防要求。

4 制约我省农村住房抗震能力提高的主要因素

1)农户抗震防灾意识淡薄，缺乏必要的抗震知识。农户建房随意性大，对房屋抗震的重要性认识较差，缺少对抗震设防知识的了解，即使县级住建部门有组织开展农村住房抗震设防知识等方面的宣传活动，农户也觉得高烈度地震离我们很遥远。而少数了解点抗震知识的农户，也因经济水平、传统习惯等因素而使得在新建、改扩建住房时抗震措施不到位，只重视装修门面，不重视圈梁构造柱的设置，忽视增强房屋结构性、抗震性等。2)农村建筑工匠技术力量薄弱，专业知识匮乏。农村自建房普遍都是农户请没有经过专业培训，仅凭个人的一点工作经验的农民建筑队伍建造的，有的甚至是叫几个亲朋好友过来帮忙修建，由于农民建筑队伍的技术水平不高，质量安全意识差，抗震方面的施工技能匮乏，房屋建成后无验收环节，导致房屋质量达不到抗震设防要求，留下诸多安全隐患。3)村镇抗震管理制度和措施不健全。大多数村镇未进行建设总体规划，宅基地审批与规划和建设管理工作脱节。建筑布局零乱不堪，根据农户意愿随意选址新建，导致无法避开抗震不利地带和采取有效的抗震措施，单靠住建部门监管难度大，使得村镇抗震管理工作难以落到实处，房屋的抗震能力得不到保证，留下抗震设防隐患。4)抗震改造成本高，资金投入大。为达到农房抗震设防水平，农村住房从场地、地基、基础、选材、结构布置等各个环节均需满足农房抗震安全基本要求，这就意味着农户建房的成本直线上升，但基于我省农村地区经济发展还比较落后，农民收入相对较低，自筹资金能力有限，改造意愿不强等原因，致使农村住房抗震能力得不到有效提升。