粵北村鎮典型房屋抗震加固分析

陳小兵

廣東理工職業學院（510091）

0 引言

廣東經濟發展迅速，珠三角經過改革開放以來三十幾年的快速發展仍然活力十足，在這發展的大潮中，曾經相對貧困的粵北山區也在逐漸融入珠三角。隨著粵北經濟的進一步發展和百姓生活水平的逐漸提高，人們對居住環境、生活條件的要求也在提高，發生自然災害時所造成的損失也越來越慘重[1-6],如何盡量在發生自然災害,特別是地震災害時最大限度保護人民的生命財產安全免受損失，成了當地百姓及政府主管部門在發展之外的重要考量,而房屋建筑,特別是廣大偏遠村鎮的房子，還普遍處在一種毫無抗震設防的狀態，地震災害發生時,將極大可能導致難以承受的的災難。在今后的發展過程中，對原有住房的抗震加固和對新建房屋的抗震設計理應成為一項重要工作。

1 現狀分析

如前所述,在粵北的廣大偏遠村鎮，房屋建設還普遍處在不抗震設防的狀態,甚至沒有設計圖紙，只是憑泥瓦工的經驗和當地的習俗施工。原有房屋大部分為生土磚砌筑房屋（圖1），磚與磚，墻與墻之間連接較弱，房屋整體性差，抗震性能普遍較差。雖然近年新建的房子大部分為燒結紅磚砌筑（圖2）或框架結構（圖3），但由于當地百姓的抗震防災意識較低，政府主管部門監管、宣傳不到位，所以大部分的新建房子仍屬于無規劃、無勘察、無設計、無報建、無質量監督的建設質量不高的村鎮房屋，其抗震能力也毫無保證，一旦發生地震災害，極大可能導致毀滅性的災難和后果。

2 抗震加固分析

就目前的情況，粵北村鎮的房屋主要有三種類型:一類是傳統類型的房屋，即生土磚直接砌筑而成的房屋，其幾乎不具備抗震能力；一類是燒結磚砌體房屋，這也是近年來建造最多的房屋類型，這種房子的整體性較上一類型好。最后一類是框架結構房屋，抗震能力較前兩者要強。下面將分別對這三種典型的房屋類型的抗震加固方法進行探討。

2.1 傳統類型房屋抗震分析

粵北村鎮的傳統房屋類型即為生土磚砌筑房屋，這種類型的房子整體性不好，抗震性能差，主要是因為:

1）不同的土質，生土磚剛度和強度相差較大，且普遍較低。

這類房子是墻體直接承重。生土磚的強度、剛度不足，本身就給房屋的安全帶來隱患，而生土磚之間的剛度相差較大，這很容易導致同一房子不同的墻體之間剛度有較明顯的差別，很難做到建筑物的剛心與形心的重合，還會導致墻體不同程度開裂等，這些都不利于房屋的防災抗震。

2）墻體的砌筑砂漿強度低，粘結力小。

調查發現，大部分墻體的，為純泥漿，日子一長，粘結力就下降的很多。而砌體房屋主要就是靠磚與磚之間的砂漿來維持整個建筑物的整體性，砌筑砂漿的粘結力不高將直接導致建筑物的防災抗震性能下降。

3）墻體和墻腳裸露在外，且墻腳直接與地面接觸。

南方雨水較多，天氣比較潮濕，直接把泥磚墻體裸露在外，長年累月，墻體的截面將逐漸變小，本來就較小的墻體剛度將進一步減小，抗震能力也會降低。調查還發現，有極大部分的原建房屋，墻腳是直接與地面相接觸，在潮濕的環境下，墻腳被雨水剝蝕的較厲害。導致整個房屋下面承重部分的截面積小于上面墻體的截面積，這對房屋在正常的穩定性就已經不利，更別說地震環境下了。

2.2 燒結磚砌體房屋抗震分析

在剛過去的十多年，粵北的一些地區，發生過一些洪澇、地質災害。如韶關樂昌2006年的百年一遇洪水,韶關南雄在上世紀末發生的特大洪災，清遠連州多地的地質災害等。都對當地的經濟造成極大的損失及危害，房屋倒塌較多，村鎮災后重建的房屋中，大部分是燒結紅磚砌筑房屋，這種房子的剛度和強度較之于傳統的生土磚砌筑房屋雖然有較大提高，但還是存在一些抗震不利的方面，主要表現在:

1）砌筑砂漿強度雖有提高,但總體來說還很低。

施工人員沒有經過專業的培訓，按原來的方法和經驗進行施工，這是造成砌筑砂漿強度仍然較低的原因，調查可知，雖然一些黏土泥漿摻入了少量白灰，但其強度仍不到M1，手捻即碎。也有部分近幾年建造的房屋墻體為白水泥混合砂漿，其強度亦大多不到M2.5。

2）墻體單薄，不利于抗震。

從調查可見，因偷工減料，當地燒結紅磚的尺寸普遍小于規范240 mm×115 mm×55 mm標準[7]，除外墻少量為240墻，大部分為160墻外，還有很多墻體是120甚至是80墻。這么薄的墻壁在地震作用作用下，將很容易發生拱曲變形而倒塌，抵抗外力的作用小。對于粵北大部分地區的6度設防的標準[8]，這顯然是不滿足的。

2.3 框架結構房屋抗震分析

框架結構是近些年在粵北村鎮中出相較多的一種建筑結構形式，這種結構的特點是自身重量輕，可以減少地震作用時的結構地震反應。但是從調查中我們還是發現一些不利于抗震的方面:

1）很多房屋結構布置不合理，注重外形上的獨特。

由于村鎮百姓和施工者的抗震防災概念單薄，不懂概念設計，追求外觀美而忽略了安全性，建筑結構的平面布置不對稱,或有的外形呈狹長形，或不注重剛心和形心的盡量重合，而導致房屋不利于抗震。

2）結構配筋不計算，沒有規范意識。

由于村鎮地區不存在設計者和施工者的區別，而且泥瓦工的文化水平普遍較低，給梁板和柱配什么鋼筋和配多少都只是憑自己的經驗，這就會在很大程度上造成少筋或超筋，甚至有些地方所配鋼筋位置不對或鋼筋截斷、錨固不符合規范，如雨棚鋼筋配在截面下部、梁柱節點處鋼筋處理等導致結構安全隱患和不利于抗震。

2.4 抗震加固方法分析

針對粵北村鎮的房屋抗震現狀，我建議主要從下面幾方面對原有房屋進行加固，對新建房屋進行抗震設防:

①傳統房屋的加固可以通過對外墻粉刷一層30～50 mm厚的白灰水泥層，使外墻不露在外，避免雨水沖刷。新建這一類型的房屋時，要注意取一樣的泥土做磚，并在做磚時加入適量稻草等韌性好的材料來增大磚的抗拉性能。砌墻時在墻角處配置一定的“類鋼筋”如細竹條，加強墻與墻之間的拉接作用，提高房屋的整體性。還要注意砂漿的強度應盡量的大，加強磚與磚之間的粘結力；

②適當加大新建房屋的墻體厚度，盡量做到又經濟又滿足抗震要求；

③嚴格控制新建房屋墻體高厚比及承重墻間距。按新版抗震規范，生土房屋宜建單層，檐口高度不宜大于2.5m,且承重橫墻間距不大于3.2 m;燒結紅磚砌筑結構墻體厚度控制在最小240 mm,并于規定部位設置適量構造柱；

④加強村鎮施工人員與百姓的抗災防震意識教育，注重概驗設計。

3 結語

隨著粵北地區經濟的發展和人們生活水平的不斷提高，村鎮新建或改建住房十分普遍，建筑結構的安全與抗震性能等技術問題將更加突出，在加強對原有建筑的抗震加固和對新建、改建建筑的抗震設計的同時，積極宣傳，提高村鎮居民的抗震防災意識，讓高村鎮居民自主自愿地參與建筑的抗震加固及設計，將有助于有效提高粵北村鎮房屋結構抵抗自然災害、特別是地震災害的整體能力。

[1] 徐啟浩,左開挺,等.1999年3月25日廣東河源ML4.7級地震宏觀影響場[J].華南地震,1999,19(4).

[2] 魏柏林,陳定國,等.廣東地區未來十年強震危險性預測[J].華南地震,1998,18(1).

[3] 左開挺,徐啟浩,等.廣東三水4.4級地震災害損失評估[J].華南地震,1998,18(2).

[4] 呂堅,高建華,胡翠娥.東南沿海地震帶地震活動性及近期形勢分析[J].地震學刊,2001,21(4).

[5] 林進勝.關于做好廣東省山洪災害防治工作的思考[J].廣東水利水電,2004,8(4).

[6] 于東華,吳超羽,等.廣東沿海地區風暴潮災害及其防御[J].浙江海洋學院學報(自然科學版),2009,28(4).

[7] GB5101-2003,燒結普通磚[S].中國標準出版社出版,2003.

[8] GB50011-2001,建筑抗震設計規范[M].中國建筑工業出版社,2010.