付 慧
(信陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院, 河南 信陽(yáng) 464000)
我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó),農(nóng)村人口占我國(guó)總?cè)丝诘陌霐?shù)以上,由于受到經(jīng)濟(jì)模式與發(fā)展水平的限制,農(nóng)村房屋的建筑類(lèi)型多以原始的生土結(jié)構(gòu)為主,在承重水平與抗震能力上有著明顯的劣勢(shì)條件,必須對(duì)其基本條件與性狀表現(xiàn)進(jìn)行深入的分析,才能更加有效的掌握生土結(jié)構(gòu)下房屋的建設(shè)特點(diǎn),從而采取具有針對(duì)性的施工技術(shù)提升建筑的抗震性水平。
生土是未經(jīng)過(guò)焙燒加工處理過(guò)的原狀土,在形成結(jié)構(gòu)上,有明顯的松散性特點(diǎn),尤其是應(yīng)用在建筑房屋的材料中時(shí),其強(qiáng)度條件雖可滿足基礎(chǔ)的承重結(jié)構(gòu),然而在硬性的抗震指標(biāo)上卻有著明顯的不足。應(yīng)用生土作為房屋建筑的基本材料時(shí),由于其良好的可塑性,可以適應(yīng)建筑形式的多種變化,并在保溫效果上有明顯的優(yōu)勢(shì),可以與自然環(huán)境條件有效的融為一體,并展現(xiàn)出典型的生態(tài)性、環(huán)保性的建筑特征。正是由于這種應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)性條件,使其在農(nóng)村的房屋建筑中起到了關(guān)鍵性的作用,并發(fā)揮出了較大的功能性水平。
誠(chéng)然,作為建筑材料的生土材質(zhì),在實(shí)際應(yīng)用中有著典型化的應(yīng)用特性,然而并不代表這種特性就是絕對(duì)理想化的。建筑房屋在實(shí)際施工中的技術(shù)水平與設(shè)計(jì)內(nèi)容在很大程度上也影響著建筑材料本身特性的發(fā)揮。而在農(nóng)村房屋的建筑施工中,大多數(shù)建設(shè)者都是憑借自身的經(jīng)驗(yàn)作為工程的基礎(chǔ),沒(méi)有明確的行為指導(dǎo)規(guī)范,在材料的配置與使用過(guò)程中,也存在著明顯的差異性,這些因素都會(huì)導(dǎo)致實(shí)際使用過(guò)程中的差異化內(nèi)容,從而影響建筑在使用過(guò)程中的功能性水平。而正是由于這些不穩(wěn)定因素的存在,使生土結(jié)構(gòu)房屋的穩(wěn)定性條件,不僅在材料上表現(xiàn)出不足,也在技術(shù)方法中出現(xiàn)了弱化結(jié)構(gòu)的問(wèn)題,并最終導(dǎo)致其建筑結(jié)構(gòu)安全性較低的特點(diǎn),為居住著的人身安全構(gòu)成了威脅條件。
根據(jù)相關(guān)的調(diào)查研究表明,生土結(jié)構(gòu)的房屋建筑中,有73.85%的生土材料被用作建筑主體的承重墻體,而在此之中土坯墻所占的比例達(dá)到了 45%、夯土墻為25%,還有 20%的承重墻體是由土坯與夯土混合的結(jié)構(gòu)。尤其在陜北、陜西、青海等西部地區(qū),這一問(wèn)題尤為嚴(yán)重,有24%的生土結(jié)構(gòu)是以窯洞的形式存在的。
生土結(jié)構(gòu)房屋的抗震性條件不僅受到結(jié)構(gòu)材料的影響,在建筑設(shè)計(jì)與施工方法的內(nèi)容中,對(duì)其也有著明顯的作用水平,是控制其牢固條件的重要內(nèi)容。
1.生土房屋結(jié)構(gòu)選址
農(nóng)村的生態(tài)環(huán)境較為復(fù)雜,尤其在居住條件上,受到多種自然與社會(huì)因素的影響,同時(shí),由于抗震知識(shí)的缺失,在進(jìn)行宅基地建設(shè)的過(guò)程中,不會(huì)對(duì)選址問(wèn)題充分的關(guān)注,致使建筑房屋大多設(shè)置在了地質(zhì)條件較為復(fù)雜的地區(qū),為整體施工與抗震水平帶來(lái)了較大的難度條件,使房屋的安全性被大大的拉低[1]。尤其在山區(qū)地區(qū)中,這一問(wèn)題顯得尤為突出,不僅在發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害后會(huì)造成極為惡劣的影響,甚至在房屋的使用過(guò)程中,就已經(jīng)表現(xiàn)出明顯的不安全因素。
所以,在進(jìn)行農(nóng)村生土結(jié)構(gòu)房屋抗震性施工的過(guò)程中,必須要對(duì)房屋的設(shè)計(jì)選址工作進(jìn)行認(rèn)真的評(píng)估與科學(xué)的分析,以此才能保證后續(xù)施工與使用過(guò)程中的安全性與穩(wěn)定性條件。使得提升建筑結(jié)構(gòu)的施工方法可以充分的發(fā)揮出技術(shù)優(yōu)勢(shì),從而改善農(nóng)村生土房屋的抗震性水平。例如,在進(jìn)行建筑選址的過(guò)程中,必須要避開(kāi)軟土與陡坡的地段,并盡可能的遠(yuǎn)離河岸等砂質(zhì)化土壤,使地基的施工工作更加牢靠。
2.生土房屋進(jìn)深設(shè)計(jì)
在房屋進(jìn)深的設(shè)計(jì)上,農(nóng)村的房屋建筑仍然保留著較為封建的思想,沒(méi)有對(duì)其抗震性條件進(jìn)行綜合的分析,為了減少土地資源的消耗,或是為了提高整體住房的通風(fēng)與采光效果,不是抗震性設(shè)計(jì),這種問(wèn)題在實(shí)際的調(diào)查中屢見(jiàn)不鮮。因此,在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中,必須對(duì)其進(jìn)深條件進(jìn)行客觀的分析,在房屋基礎(chǔ)、建筑材料等條件作為基礎(chǔ)參數(shù)的條件下,保證房屋建筑的抗震性水平[2]。
同時(shí),在房屋的建筑設(shè)計(jì)工作中,為了提高抗震性水平,必須對(duì)生土住房的高度水平進(jìn)行嚴(yán)格的控制,并在具體執(zhí)行的設(shè)計(jì)施工中,將單層房屋的高度條件限制在3m以內(nèi),將雙層住房的單層高度控制在3m以內(nèi),使整體高度保持在合理性狀的基礎(chǔ)上,提高抗震指數(shù),并由此保證生土結(jié)構(gòu)房屋的建筑安全條件。
3.生土房屋地基結(jié)構(gòu)
設(shè)計(jì)中房屋的地基結(jié)構(gòu)是保證整體穩(wěn)定性的基礎(chǔ)條件,必須在充分發(fā)揮設(shè)計(jì)合理性原則的基礎(chǔ)上,盡可能的優(yōu)化設(shè)計(jì)處理內(nèi)容,從而使整體房屋的穩(wěn)定性得到充分的保障。在進(jìn)行地基處理中,可以詳細(xì)的劃分為平地地基處理與坡地地基處理著兩種類(lèi)型,以此更好的適應(yīng)實(shí)際應(yīng)用中的復(fù)雜情況。在進(jìn)行平地地基處理的工作中,必須對(duì)地基的夯實(shí)水平進(jìn)行確認(rèn),并盡可能的減少缺陷條件的影響,削弱諸如液化土、膨脹土等地質(zhì)條件的負(fù)面作用,在必要的條件下,可以采用砂石墊層的處理方式,優(yōu)化地基的土質(zhì)條件。而在坡地地基的處理工作中,必須采用墊方的方式進(jìn)行處理,從而減少出現(xiàn)不均勻沉降的問(wèn)題,控制由此引發(fā)的墻體開(kāi)裂或是傾斜等情況,提高房屋穩(wěn)定性。
1.構(gòu)造柱與梁圈的應(yīng)用
生土結(jié)構(gòu)房屋憑借自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),無(wú)法完成高強(qiáng)度等級(jí)的抗震防烈度施工。當(dāng)抗震設(shè)防烈度等級(jí)為 8度或以上時(shí),必須在生土結(jié)構(gòu)房屋的外墻轉(zhuǎn)角處,或是在外墻與內(nèi)墻的交接出設(shè)置相應(yīng)的木構(gòu)造支撐柱,并將其梢徑條件控制在120mm以上,并保證其直接深入到墻體的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)內(nèi)部,使生土強(qiáng)結(jié)構(gòu)中的密封性效果為其提供防腐與抗潮保護(hù),使其功能性得到長(zhǎng)效且穩(wěn)定的發(fā)揮。
同時(shí),在縱橫墻基礎(chǔ)的定面位置,需設(shè)置相應(yīng)的配筋磚圈梁結(jié)構(gòu),并在每個(gè)墻頂?shù)臉?biāo)高位置處設(shè)置分別配置一道配有筋磚圈或是木圈梁的結(jié)構(gòu)。并保證夯土墻結(jié)構(gòu)在木圈梁的支撐作用下完成銜接、土坯強(qiáng)則需配置筋磚圈梁或是木圈梁,以此保證這兩種生土結(jié)構(gòu)墻房屋的抗震等級(jí)與穩(wěn)定性條件[3]。
當(dāng)抗震防烈度等級(jí)在 6-7度時(shí),需在圈梁結(jié)構(gòu)中適當(dāng)?shù)募尤肷皾{,以此保證整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,使其砂漿等級(jí)在M5.0以上,而8級(jí)及以上的抗震防烈度等級(jí),需保證砂漿等級(jí)條件在7.5M以上。同時(shí),為了保證整體的施工條件滿足抗震性的標(biāo)準(zhǔn),必須將配筋磚全與砂漿層的厚度控制在3mm以上,并使配筋砂漿的厚度水平在50mm以上,將木圈梁的橫截面積控制在40mm×120mm的區(qū)間左右,以此使各個(gè)具有支撐左右的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的功能性得到充分發(fā)揮。
2.構(gòu)件間連接方式改進(jìn)
生土材料結(jié)構(gòu)的農(nóng)村房屋,在進(jìn)行抗震性升級(jí)施工的過(guò)程中,可以在相應(yīng)的構(gòu)建部位上采取拉結(jié)的技術(shù)方法,使整體結(jié)構(gòu)有效的連接在一起,以此提高整體結(jié)構(gòu)的完整性,并提升房屋的看陣型水平。具體執(zhí)行措施中,可以將每個(gè)橫墻在屋檐的高度位置設(shè)置最少三道的縱方向水平系桿作為結(jié)構(gòu)補(bǔ)充,并在橫墻的兩端,通過(guò)墻攬與縱向系桿的設(shè)置,保證整體連接方式的穩(wěn)定性,利用方木與角鐵材料的穩(wěn)定性條件,對(duì)生土材料墻的強(qiáng)度水皮平進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充,在一定程度上充當(dāng)剪力墻的作用[4]。同時(shí),在進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度補(bǔ)充的過(guò)程中,還可以適當(dāng)?shù)脑谏綁εc山尖墻等結(jié)構(gòu)中,增設(shè)木檀條、墻攬、系桿等連接結(jié)構(gòu)構(gòu)件,以此強(qiáng)化整體墻體的抗震性水平。
在生土強(qiáng)的縱墻施工操作中,可以每個(gè)500mm的距離,設(shè)置一層以荊條、樹(shù)條結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的補(bǔ)充結(jié)構(gòu),并由此形成拉接網(wǎng)片的編織,將墻體的穩(wěn)定性得到鞏固。同時(shí),在每個(gè)深入墻體的補(bǔ)充結(jié)構(gòu)材質(zhì),必須保證其 1000mm的長(zhǎng)度延伸到門(mén)窗的結(jié)構(gòu)中,并在交互編織的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中完成綁扎操作。如果使用過(guò)程中,應(yīng)用到了木構(gòu)造的柱間連接結(jié)構(gòu),可以嘗試用 8號(hào)的鉛絲進(jìn)行綁縛,以此提高連接點(diǎn)的穩(wěn)定性條件。
另外,在生土強(qiáng)的的門(mén)窗結(jié)構(gòu)兩側(cè),可以嘗試在每500mm的間距條件下,設(shè)置這種內(nèi)嵌式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),將竹片、荊條、樹(shù)枝等編網(wǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)性充分發(fā)揮出來(lái)。注意,當(dāng)建筑的抗震防烈度等級(jí)達(dá)到 7級(jí)以上時(shí),可以將這種勇于鞏固墻體強(qiáng)度的內(nèi)部編網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行時(shí)當(dāng)?shù)南麥p處理,在長(zhǎng)度方向上,可以保持在500mm左右,以此更加有效的發(fā)揮出強(qiáng)度水平。
3.承重墻體優(yōu)化施工方法
進(jìn)行組合施工方式對(duì)于生土承重墻體進(jìn)行優(yōu)化,有著極為廣泛的使用方法,可以根據(jù)材料條件的不同,展現(xiàn)出迥然相異的實(shí)用效果,最為典型的是磚砌體與土坯墻的組合類(lèi)型。然而在具體的施工過(guò)程中,必須對(duì)異質(zhì)材料混合墻體的銜接部位進(jìn)行適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度控制,以此防止在使用過(guò)程中出現(xiàn)的裂縫問(wèn)題,降低其抗震性水平,削弱在實(shí)際功能上的應(yīng)用效果。通常在應(yīng)用施工中,承重墻必須保證整體材料的一致性,以此才能更好的發(fā)揮出整體性優(yōu)勢(shì),從而降低出現(xiàn)裂縫等質(zhì)量問(wèn)題的風(fēng)險(xiǎn)化水平。而在相應(yīng)的生土稱重墻中,可以在木結(jié)構(gòu)支撐的作用下,構(gòu)建起整體的防護(hù)作用,以此在內(nèi)部結(jié)構(gòu)與外部支撐中,都發(fā)揮出有效的抗震性效果。
4.局部墻體抗壓力提升措施
墻體的構(gòu)造中,必須重點(diǎn)管理容易受地震災(zāi)害影響的關(guān)鍵性部位,一旦墻體的完整性遭到破壞,就會(huì)使整體的功能性全部下降,并引發(fā)出一系列的建筑安全問(wèn)題。為了保證房屋整體結(jié)構(gòu)上的穩(wěn)定性條件,可以嘗試應(yīng)用大梁的增設(shè)等方法,改變墻體的受力條件,從而有效的提高局部容易出現(xiàn)問(wèn)題的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),使整體的安全性得到充分的增加[5]。例如,在實(shí)際施工操作中,技術(shù)人員經(jīng)常使用木墊板作為環(huán)節(jié)承受壓力的重要手段,以此可以有效的分散受力水平,從而環(huán)節(jié)墻體的受壓條件,提升其使用水平。
5.其它抗震施工方法
生土結(jié)構(gòu)的房屋建筑中,可以采用木過(guò)梁的方法,進(jìn)行抗震性加固,并在保證其截面條件與墻體厚度水平相當(dāng)?shù)臈l件下,通過(guò)墊木的設(shè)置完成對(duì)其結(jié)構(gòu)的支撐。如果在實(shí)際施工中,有大量的木桿組成整體的過(guò)梁,可以在其連接的位置處設(shè)置鉛絲、扒釘?shù)葘⑵溥B接固定。
如果在生土墻結(jié)構(gòu)中使用木屋加或者木梁結(jié)構(gòu)在外墻上進(jìn)行支撐,可以將其長(zhǎng)度水平控制在370mm以上,并盡可能多的設(shè)置支撐點(diǎn)。如果此時(shí)的前途厚度沒(méi)有達(dá)到370mm以上,必須在相應(yīng)的支撐點(diǎn)位置安設(shè)壁柱,以此方式墻體結(jié)構(gòu)遭到破壞。
在短期的時(shí)間范圍內(nèi),生土結(jié)構(gòu)的房屋建筑仍然會(huì)是農(nóng)村房屋的主要建筑形式,為了有效的提高其抗震性水平,必須從設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、施工方法、材料使用等內(nèi)容上進(jìn)行深入的分析,并通過(guò)深入的實(shí)踐研究,在論證其可行性條件的基礎(chǔ)上,不斷的優(yōu)化房屋建筑的應(yīng)用性水平,從而有效的提升整體房屋的建筑水平,使農(nóng)村生土住房的居民在安全條件上得到一定程度的加強(qiáng),將傳統(tǒng)生土建筑工藝的精髓得到強(qiáng)化,成為保證居民申明財(cái)產(chǎn)安全的基礎(chǔ)性條件。
[1]劉華貴,楊欽杰.廣西蒼梧 5.4級(jí)地震生土結(jié)構(gòu)房屋震害分析[J].山西建筑,2018(23):41-42.
[2]周巧慧.歷史土木結(jié)構(gòu)房屋技術(shù)改良與抗震加固研究[J].科技視界,2018(18):157-158+161.
[3]崔秀麗.農(nóng)村抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的路徑選擇與實(shí)施步驟分析[J].四川水泥,2018(06):115+220.
[4]鄧亞峰.鹽城新農(nóng)村房屋建設(shè)抗震規(guī)劃研究[J].科技風(fēng),2017(14):131.
[5]陳琳.房屋抗震結(jié)構(gòu)施工技術(shù)發(fā)展研究[J].建材與裝飾,2016(46):16-17.