2.1 房屋分类
按中国地震局地震现场工作大纲和技术指南(1998),结合震区的实际情况,我们将房屋分为以下4种类型:
(1)土(石)木结构房屋:云南农村传统的木穿斗“人”字型木屋架承重,主要为夯土墙或石块砌筑的墙、两面坡瓦顶房屋。多数为每榀五柱,少数为每榀三柱,墙体起围护作用,一至二层,部分房屋由墙体承重,为土搁梁或石搁梁房屋。绝大多数为农村住房。
(2)砖木结构房屋:主要为木穿斗“人”字型木屋架承重、砖墙、两面坡瓦顶房屋,或者砖墙“人”字型木屋架瓦顶房屋,由砖柱、砖墙承重。一至二层,数量少于土木结构房屋,主要为乡村学校、商店、仓库或宿舍用房 。
(3)砖混结构房屋:主要由砖墙或石块砌筑墙承重,多数有圈梁,少数设置有构造柱,预制板或钢筋混凝土现浇注楼板和屋盖。主要为城镇的商店、办公和宿舍用房
(4)框架结构房屋:钢筋混凝土梁柱承重,现浇楼板和屋盖,砖围护墙,数量少于砖混结构房屋,主要为办公楼、商店、教学楼和车间。
按照国家质量技术监督局《地震现场工作第4部分:灾害直接损失评估》(2005)规定,土(石)木和砖木结构房屋为简易房屋,砖混和框架结构房屋为非简易房屋。
2.3 震害特征及分析
(1)各类房屋
① 土(石)木结构房屋
多数房屋梭瓦,少数封火檐瓦震落。多数墙体轻微裂缝或明显裂缝,裂缝多数在纵横墙交接处、山墙上部和门窗洞附近。部分山墙上部垮塌,个别纵墙或隔墙局部倒塌。
墙体的开裂或倒塌是由于其强度低、自重大,地震时承受的地震作用较大,加之与构架无拉接,好似一个三边无约束的悬臂结构,因而易震酥、震裂或倒塌。构架的倾斜或倾倒是由于其纵向联系不足(一般只是檩条连接),空间刚度差,因而易倾斜或倾倒。
墙体的破坏重于构架。构架侧向刚度小,允许有较大的侧向位移,而墙体刚度较大,允许的侧向位移较小,在地震作用下,构架与墙体的运动不一致,因而墙体易损坏或倒塌。特别是在纵向,构架的位移比墙体大得多,导致山墙破坏偏重。
② 砖木结构房屋
多数房屋梭瓦,少数掉瓦。少数砖墙或砖柱横向或斜向沿砖缝轻微开裂,个别砖墙明显裂缝。
砖柱或砖墙是承受地震作用的主要构件,砌块之间的粘结强度主要由砌筑的砂浆标号决定。如果砂浆标号偏低,或者不满浆,在地震时砌体就容易沿砖缝开裂。砌块是脆性材料,砌块的质量越差,墙体或者柱子就越容易剪裂。
③ 多层砌体房屋
部分墙体轻微裂缝,横向裂缝多数发生在墙体上部,斜向裂缝多数发生在门窗洞口四角。个别房屋发生整体倾斜。
墙体是此类房屋的承重构件。砌块是脆性材料,由砂浆将其互相粘结,砂浆标号低会导致墙体的主拉应力不足,在地震时产生裂缝。如果砖墙砌筑前不润砖也会影响砌块之间的粘结力,从而减小墙体的主拉应力,所以这是一道不能省略的工序。另外,有些单位和个人为利用空间,房屋的底层设计为框架结构,使得房屋底层和上部的刚度差别较大,地震时各层的位移不同步。或者立、平面布置不规整,使房屋的重心上升、偏移,地震时产生扭转力矩,导致房屋发生弯曲变形。房屋的倾斜或下沉主要是地基软弱、基础形式不当或者埋深不够造成的。
④ 钢筋混凝土结构房屋
少数门窗洞口四角出现细小的剪切裂缝。个别设计施工差的房屋梁中部出现竖向裂缝,柱的上端出现轻微裂缝。少数填充墙和柱、梁的结合部位出现裂缝,个别明显裂缝。
个别框架柱、梁的混凝土不达标,使得柱、梁的抗剪力弱,造成柱、梁出现裂缝。
工艺上的缺陷造成填充墙与柱、梁的结合部位出现裂缝。先浇灌框架,再砌填充墙,砌筑时没有填实,墙和梁、柱无连接或者连接差,都会使填充墙基本上不承担垂直荷载,降低抗剪强度。框架对墙体的约束力小,使得墙体处于易失稳的立悬臂状态,在地震作用下墙体和框架的运动不同步,容易相互脱离,导致填充墙和梁、柱的结合部位裂缝。
对于框架结构的填充墙,在砌筑时应该待下部所砌平砖沉实以后(一般需5天左右)再砌顶部的斜砖,并且一定要填实、压紧`。在进行Ⅷ度和Ⅸ度设防时,墙顶还应与楼板或梁拉结。
(2)水利工程
震区的水库少数建于20世纪50年代,多数建于20世纪60、70年代。坝体有单曲石拱坝、砼面板堆石坝、粘土心墙坝和均质粘土坝。
水利系统的震害有:水库坝体变形,坝脚、坝肩的山体漏水(如绥江县会仪镇的峰顶山水库,在震后坝脚、坝肩的山体严重漏水3处,轻微漏水5处); 毛石引水渠道、溢洪道轻微开裂; 输水涵洞轻微裂缝或旧裂加宽、渗漏加大,闸门轻微变形(如水富县向家坝镇团结水库); 引水沟和放水沟不同程度地塌方; 人畜饮水工程的蓄水池、调节池、过滤池开裂漏水,水窖开裂漏水,河堤局部坍塌。
坝两端山体的基岩较破碎,而且坡度较大,平时就容易产生不均匀沉降,在地震作用下坝体沉降加快、山体岩石的裂隙加大,导致漏水,峰顶山水库就属于这种情况。引水沟和放水沟的塌方,主要和地形、岩石破碎程度有关,地震加速了这一过程的发展。灾区的水窖多数为素砼砌筑,没有铺设钢筋网,在地震作用下很容易开裂。
(3)生命线系统
交通系统的震害有:路面开裂、下沉, 路基下沉,边坡塌方,挡墙开裂,桥梁、桥翼墙受损开裂,桥涵引道开裂,涵洞开裂。
电力系统的震害有:变压器、计电箱、基杆塔受损。电杆倒塌或倾斜,输电线路拉断或受损。
通讯系统的震害有:个别光缆杆路倾斜,光端机受损。广播电视光缆损坏,频道发射机损坏,中波发射天线受损。
供排水系统的震害有:地震后出现供水压力下降,人畜饮水的蓄水池、取水池、调节池开裂。配水管网和排水管道开裂或断裂。
电力、通讯设备应加强固定或者和基座的连接,在可能的情况下可在设备基座的底下铺设隔震垫,使之吸收地震产生的能量,获得一个缓冲,从而减轻设备的震动。
震区的多数供水管道为钢管,柔性接口,少数为水泥管、铸铁管,柔性或刚性接口。多数管道较陈旧。地震动引起地表变形是供水管道破坏的主要原因,而刚性接口的水泥管和年代久远的钢管或铸铁管容易遭到破坏。在铺设管道时应尽量避开软弱或容易沉降的地段,当无法避开时就应做好地基处理,以防止地震时管道下沉过大造成的损坏。同时,逐步将管道、接口替换成抗震性能好的产品。
