福建省农村房屋现状调查及潜在危险性分析
方东振1，林树枝1，2，郭子雄1(1?华侨大学土木工程学院，福建泉州362021;2?厦门市建设与管理局，福建厦门361003)
[摘　要]　住房和城乡建设部组织开展农村危房改造的试点调查，旨在确定农村遭遇潜在灾害的危房数量和规模，并以此了解农村危房改造和重建工作能提供多少就业机会和带动多少内需。福建省共随机选取了覆盖好、中、差三个发展水准的三个县乡(镇)的27个自然村进行调查。本文根据该项目的调查成果及村镇住宅在历次地震中的破坏性震害资料，指出了闽南地区现存村镇房屋的潜在安全隐患，提出了对策建议，本项研究对村镇防灾减灾工作具有现实意义.
[关键词]　闽南地区;农村房屋;现状调查;加固改造
1　引言
由于中强震的重现期较长，闽南地区较少发生破坏性地震，客观上造成了村民抗震意识淡化，以致农村房屋大部分没有采取抗震设防措施。此外，农村的老旧房屋年代久远，风化破损严重，也存在较大的安全隐患，一旦发生台风、暴雨等恶劣天气，不可避免地将成为受灾的主体.
最近，住房和城乡建设部开展农村危房改造的试点调研，华侨大学课题组承担了福建省的试点调研工作。全省共选取了三个试点县，囊括了好、中、差三个发展水平的27个自然村，并且每个村均随机选取了该村某一区域内的50~100户作为研究对象。本文根据该项目的调查成果及村镇住宅在历次地震中的破坏性震害资料[1~3]，指出了闽南地区现存村镇房屋的潜在安全隐患，提出了对策建议，本项调查分析对今后农村地区的村庄规划和旧村改造具有非常重要的现实意义.
2　存在的主要损伤现象
2?1　生土结构房屋
生土结构房屋是由生土墙(土坯墙或夯土墙)作为主要承重构件的木楼(屋)盖房屋。一般为一、二层。该类房屋基本上是建国以后建造的，墙体的风化和开裂非常严重，局部墙体已经丧失承载力甚至倒塌，是本次调查中存在严重安全隐患的结构形式之一.
调查结果表明，生土结构房屋普遍存在：
(1)墙体开裂。生土墙体与混凝土具有类似的自身缺陷，其在收缩硬化中往往会发生开裂。一些墙体仅发生细微裂缝，而很大一部分墙体虽然产生的裂缝数量较少，但是裂缝长度或宽度较大。最长裂缝常沿整片墙体竖向贯通，最大裂缝宽甚至超过50mm(图1)。
(2)墙体风化或外鼓。墙体长期暴露在自然环境中，有粉刷的墙体多发生粉刷层脱落或外鼓(图2)。
(3)墙体倾斜。由于生土墙外墙体没有采取可靠的拉结，当受到台风、暴雨等外力以及上部结构的竖向荷载的共同作用时，房屋四大阳角处将产生扭转，大震发生时将严重破坏[1]。调查中发现，个别墙体发生倾斜，最大倾斜度超过层高的1%(图3).
(4)局部墙体丧失承载力或倒塌。木屋架下方几乎没有放置垫块，而是将檩条直接搭接在墙体上，墙体局部应力集中非常明显，易产生较大的裂缝甚至局部丧失承载力(图4)。墙体与梁柱间未采取可靠拉结，在中强地震作用下容易导致整片墙体外闪。有些墙体因长期受雨水的冲刷而产生局部墙体凹陷甚至倒塌。(5)纵横墙连接处出现通长竖向裂缝。由于纵横墙之间没有采取有效拉结，易在纵横墙交接处产生竖向通长裂缝(图5)。(6)木屋盖腐朽。瓦片在搬运或安装时容易发生开裂或掉角，瓦间往往存在较大缝隙，雨水能够通过这些缝隙使木屋架受潮腐蚀。若没有及时进行维护，在干湿气候的反复作用下木骨架往往出现中等以上腐朽，局部构件甚至掉落(图6);(7)地基不均匀沉降。由于生土结构墙体整体性差，地基又多用卵石或块石堆砌，地基承载力不足，墙体会产生裂缝或倾斜(图7);(8)其他方面的问题。门窗过梁与墙体搭接长度不够(图8)，木檩发生较严重的挠曲和断裂，墙体的大面积开裂致使门窗过梁发生挠曲，等等.
2?2　木结构房屋
木结构房屋以木柱作为主要承重构件，一般每榀有三根或五根立柱，围护墙体是生土墙(土坯墙或夯土墙)、木板墙、砌体墙、石墙或由上述两种或两种以上结构形式组合而成。主要包括穿斗木构架、木柱木屋架、木柱木梁等.
穿斗木结构房屋在历次地震中都表现出较好的抗震性能，在9度地震区仍然有部分房屋能够保持基本完好。这主要是该体系的整体性较好，构件间多采用榫接或穿枋的形式拉结，可以承受较大的水平地震作用，木骨架能够经受较大的变形，且具有结构自重较轻、地震荷载小等优点[1].
尽管这种木结构房屋具有较好的抗震性能，但是由于年代久远或失修，调查中仍发现许多问题：(1)木柱纵向开裂。木柱和木梁通常由圆木制成，在失水干缩过程中就会发生沿纵向的裂纹，当裂缝超出一定宽度就会影响构件的受力性能。许多木柱沿纵向通长开裂，最大缝宽超过5mm(图9)。(2)木构件腐朽。梁柱的腐朽较轻微，但其他构件都发生了中等程度的腐朽，部分梁柱节点处及柱脚处发生较严重的腐朽，结构的抗震能力受到严重削弱。极少数柱脚同时发生劈裂、腐朽和错位(图10)。(3)木柱与相邻构件拉结不足。木柱与垫脚石基本上没有采取有效的拉结，只是简单地将木柱放在垫脚石上，一旦发生地震，木柱很容易造成柱脚错位，甚至上部结构的整体垮塌。一些木柱的下半部分用石柱或砖柱取代，构件间没有有效拉结，连接处抵御水平作用的能力较差(图11)。(4)墙体倾斜。由于连接松动，局部墙体处于相对独立状态，受到较小的外部扰动就会产生倾斜。本次调查中，木围护墙体的倾斜度最大超过层高的1%(图12)。(5)檐口处木构件局部塌落和腐朽。檐口处木构件长期遭受干湿条件的交替作用，腐朽情况较严重，局部构件发生塌落或掉落以及瓦片滑落现象(图13)。(6)围护墙体破损。生土围护墙多因粘土的粘结性能差，长期暴露在自然环境中，容易出现墙体风化甚至局部掉落(图13)。部分没有砂浆粘结而简单垒砌起来的围护墙体，由于整体性不好，地震作用下容易出现歪闪和倒塌。(7)截面开槽过大。纵横向木梁相交处木柱截面的开槽尺寸过大，最大开槽面积大于总截面面积的1/2。在开槽较大的截面处应力过于集中，柱子的竖向承载能力被极大削弱，既不利于承载又不利于抗震.
2?3　砌体结构该类结构包括实心砖墙承重、多孔砖墙承重、混凝土小型空心砌块墙承重、蒸压砖墙承重和空斗砖墙承重房屋。由实心粘土砖和砂浆砌筑而成的砌体居多。由于这些房屋几乎没有经过正规的抗震设计，且施工技术水平低、建筑材料质量低劣，结构的抗震性能较差.
调查结果表明，砌体结构房屋在农村房屋中所占的比例最大，综合安全等级以B级居多。但砌体结构房屋中仍存在一些问题：(1)有圈梁但未设构造柱(图15)。圈梁与构造柱应配合使用，以使结构的力学性能得到充分发挥。汶川地震中，未设圈梁和构造柱的砌体房屋呈明显的脆性破坏，房屋瞬间倒塌，造成大量人员伤亡[3]。(2)墙体裂缝。砌体结构的裂缝多发生在门窗洞口周围的应力薄弱部位(图16)或承担集中荷载较大的部位。(3)过梁设置不当。许多砌体直接在门窗洞口处用门框或窗框支撑，在其上方砌一道水平砖带形成砖过梁(图17).
这种砖过梁与墙体没有有效拉结，竖向承载能力有限，加上门窗洞口处存在应力集中，形成了抗震薄弱部位。(4)混凝土保护层脱落和钢筋锈蚀。沿海地区由于遭受氯离子侵蚀，导致钢筋锈蚀混凝土涨裂剥落(图18).
2?4　石结构房屋
石结构房屋采用石砌体作为主要承重构件。可分为纯石结构、石木结构、石加砖混组合结构、石砖木结构等几种结构形式。这些结构形式的特点及存在的问题，在文献[4，5]中已经进行了比较全面而详细的阐述，这里就不再赘述.
2?5　混合结构
指主要承重构件中的墙体或楼板在使用过程中被其他类型构件所替换，从而导致结构由单一承重体系变成混合承重体系。包括：由部分砖墙承重、部分生土墙承重外加木楼盖组成;由部分木柱承重、部分生土墙承重外加木楼盖组成;由部分木柱承重、部分砖墙承重外加木楼盖组成;由生土墙、混凝土板外加木屋盖组成的混合结构;由部分石墙承重、部分生土墙承重外加木楼盖组成;由石结构和砖混结构组成等混合结构.
由于农村房屋结构形式非常不规范，因此在判定房屋的安全等级的时候，不能将这些混合结构按照生土结构等单一结构体系来判定，此时需要将这种混合结构按照承重构件拆分成多种结构形式进行综合判定.
3　结语
在汶川地震灾区倒塌和损毁的房屋中，农村房屋占的比例非常大，因此，切实提高农村房屋的抗震能力，最大程度地减轻地震灾害损失，具有重要的社会意义.
闽南地区地处亚欧板块与太平洋板块的交界，地震活动非常活跃。该地区农村房屋结构类型间的差异很大，存在“小震成灾、小震大灾”的隐患，抗震防灾形势非常严峻.
由于抗震意识不强等多方面的原因，已建农村房屋的抗震设防存在很大的缺陷。长期以来，农民建房时更多地考虑外观及使用功能，基本未考虑抗震安全性问题.
避难措施与避难疏散场所在新农村建设中应予足够重视。农村住宅通常间距不足，地震来临时易产生“多米诺”骨牌效应，致使大片房屋倒塌。村镇建设一方面应考虑比邻房屋倒塌的影响，同时也需考虑民宅倒塌对紧急疏散的影响.
防御和减轻地震灾害，不仅事关人民群众的生命财产安全，而且事关经济社会的可持续发展和社会稳定。在新农村建设中，除重视新建房屋的抗震防灾外，更应关注量大面广的已建房屋的抗震防灾，建议重点做好以下几项工作：一是要开展农村房屋的全面普查，经济条件较好的地区可率先就已建农村房屋的地基基础、梁柱、墙体等承重构件，实施房屋的抗震加固;二是要让广大农村居民掌握抗震知识、提高抗震意识;三是要进一步加强对民宅建设活动进行指导，加大村镇建筑队伍技术培训力度，在建筑选址、加固改造、选材用材、建筑施工等方面严格把关，力争在较短的时间内使农村已建、新建房屋全面向符合国家标准规范、满足结构抗震要求的新型住宅转变.
参考文献(References)：
[1]　秦召棠.村镇住宅抗震措施[M].北京：中国建筑工业出版社，1987 Qin Zhao-tang. Seismic Measures for Rural houses[M].
 Beijing：Chinese Building Industrial PublishingHouse，1987 (in Chinese)
[2]　杨玉成，袁一凡，郭恩栋，等.1996年2月3日云南丽江7?0级地震丽江县城震害统计和损失评估[J].地震工程与工程振动，1996，16(1)：19~29Yang Yu-cheng， Yuan Yi-fan，Guo En-dong，et al.
Evaluation of damages and losses of Lijiang during Lijiang earthquake in Feb?3， 1996[J]. Earthquake Engineering & Engineering Vibration， 1996，16(1)：19~29(in Chinese)
 [3]　林树枝，廖文彬.汶川地震灾区部分房屋的施工质量分析[J].福建建筑，2008，(10)：66~69Lin Shu-zhi，Liao Wen-bin.The Analysis of Construction Quality for Damaged Buildings in Wenchuan Earthquake [J].Fujian Architecture& Construction，2008，(10)：66~69(in Chinese)
[4]　刘阳，郭子雄，杨勇，等.闽南地区农村住宅安全性现状及防灾建议[J].华侨大学学报，2007，28(1)：63~67.
LiuYang， Guo Zi-xiong，Yang Yong，et al.Safety Survey of the Country Houses in Southern Fujian and Advices for Disaster Prevention [J].Journal of Huaqiao University，2007，28(1)：63~67(in Chinese)