導語：住宅類建筑抗震隱患及薄弱區排查方法一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

[摘要]歷次地震災害情況表明，城鎮住宅建筑在地震災害發生時造成傷亡最大，損失最多。某部門對城區住宅類建筑抗震薄弱區域抗震隱患進行調查。本次調查的主要任務是確定城區的抗震薄弱區，并查找薄弱區房屋建筑的抗震薄弱環節及抗震安全隱患，為城市安全提供數據支持，為政府主管部門在棚戶區、城中村和危房改造決策過程中提供依據。此外，本次調查可為即將開展的第一次全國自然災害綜合風險普查工作提供部分數據，減少鎮江市房屋建筑普查的工作量。

[關鍵詞]抗震隱患，抗震薄弱區，住宅建筑，排查導則

國外在建筑抗震排查領域，特別是在快速鑒定建筑抗震性能方面的研究，美國、日本、歐洲一些國家和新西蘭具有代表性且走在時代前列。美國聯邦應急事務管理局，制定了建筑抗震能力快速判定方法RVS[1]，對以往地震中房屋的損壞情況進行調查研究后，不同于以往的評分系統，它不再依賴結構上的任何計算，而是完全根據建筑的結構樣式、使用功能、場地環境、外觀質量與規范的符合情況等各方面的調查數據進行評分。日本有很多關于抗震能力評定的方法，現在使用最廣泛的是根據日本建筑防災協會頒布的《既有鋼筋混凝土結構建筑物抗震診斷標準同解說》中的三級評價法進行評定[2-3]，該三級評價程序適用于同區域同類型的既有建筑的評價，采用低級的評價程序篩選出安全的建筑，而對不滿足要求的建筑用高等級的評價程序進一步評價[4-5]。歐洲規范體系為響應國家防震減災的決策，為現有建筑的抗震性能制定了相應的評價標準，結構抗震設計篇為建筑物全壽命周期內的建筑結構抗震安全提供了依據。2006年，新西蘭地震工程師協會頒布了《既有建筑抗震評價與抗震性能提高措施指南》，在對既有建筑的評價方面，該指南著眼于震中房屋倒塌帶來的生命安全問題，重點在于減少甚至消除結構出現不良倒塌模式時對局部或整體結構抗震性能的影響[6]。以往抗震理論都是建立在地震災害的調研基礎上，結構的基本抗震構造措施恰當與否同樣以震災的調研作為檢驗標準。1968年，我國開始編制有關抗震鑒定與加固的標準規范，至今已有49年，在這近半個世紀的時間里，我國經歷了幾次大的地震災害，標準也隨之進行了幾次修訂，總的來說我國現有建筑抗震排查的發展主要經歷了以下三個階段[7-8]：第一階段：從1966年河北邢臺地震至1975年遼寧海城地震，這是我國抗震鑒定加固的萌芽階段。這一階段主要對抗震評估方法和加固技術進行了基本的探索，并在實踐中驗證了開展鑒定加固工作的有效性。第二階段：自1975年海城地震后至1989年《建筑抗震設計規范》（GBJ11—1989）的出臺，是我國抗震鑒定的蓬勃發展時期。這標志著抗震鑒定與加固已成為我國抗震工作的重點，并逐漸變得規范化，具有里程碑意義。第三階段：自1989年規范執行起，我國抗震鑒定及加固進入了綜合發展階段。1995年《建筑抗震鑒定標準》（GB50023—95）（以下簡稱“95”規范）的制定和實施是該階段的標志性進展。縱觀國內外研究現狀，我國的抗震排查過程還需要構建更加完整的快速排查理論體系，同時應該開發快捷高效的排查措施。20世紀80年代以前興建的各類建筑物基本上都未采取有效的抗震設防措施，現存的絕大部分城中村的房屋抗震能力難以滿足抗震設防要求。另外，城區內存在的解放前后建設的住宅現狀也是破舊不堪。一旦發生地震災害，中心城區存在的這些老舊房屋遭受的破壞將非常嚴重，容易造成“小震大災”。這些存量的抗震隱患大的建筑對城市抗震安全提出了嚴峻挑戰，對城市韌性發展形成了較大阻礙。鎮江市房屋安全和抗震技術指導中心聯合南京工大建設工程技術有限公司，組織技術力量對鎮江市中心城區抗震薄弱區域住宅類建筑抗震隱患進行了調查。調查工作主要采取典型隨機調查的方式，以劃分好的工作單元作為平臺，在各類型住宅建筑中隨機選取調查對象，通過整理分析調查結果，既為鎮江市城市韌性發展方案和城市空間發展總體規劃的制定提供理論依據，也為市政府在城市抗震薄弱區域的抗震性能提升改造提供決策依據。

1方法概述

由于抗震風險調查需要的目標建筑物數量龐大，在實際工作中一般采取抽樣的方法進行建筑物風險評估。因此需按照適宜的比例進行目標建筑的初篩，從而為后續工作提供開展的方向，且有利于各個工作組的工作安排。不同年代的建筑物，抗震設防標準與建筑物抗震設計管理制度不同，因此可根據建筑物年代對需要進行抗震風險排查的建筑物進行篩選。為了保證抗震風險調查建筑初篩的合理性，必須進行以下資料的準備：遙感影像圖、地形圖、房屋分布現狀圖、房屋分布歷史圖、建筑設計圖、結構設計圖。然后對不同年代的地形圖、遙感影像進行配準處理，然后再進行圖像的疊加和標識，從而選取出指定年代的建筑物。對于正規小區，當小區內房屋建造年代、結構類型、戶型/層數等基本相同，可將整個小區劃分為一個工作單元；當小區內房屋建造年代、結構類型、戶型/層數等不相同，應根據建造年代、結構類型、戶型/層數等將小區劃分為多個工作單元；小區周邊零星房屋可劃分為一個單獨的工作單元（若建造年代、結構類型不同，應將其細分為多個工作單元）；對于城中村及棚戶區，應根據房屋建造年代、結構類型，并結合道路、橋梁、地形、水系等進行工作單元劃分。對于工作單元抽樣方法，對于正規小區抽取不少于總樣本數5%（且各類型建筑不少于2棟）的房屋進行薄弱區調查，在薄弱區抽樣比例基礎上額外抽取不少于總樣本數10%（且各類型建筑不少于4棟）的房屋進行隱患調查，同時根據專家意見：實際調查中應抽取不少于總樣本數15%（且各類型建筑不少于6棟）的房屋，同時進行薄弱區和隱患調查；對于城中村及棚戶區：抽取不少于總樣本數10%（且各類型建筑不少于4棟）的房屋進行薄弱區調查，在薄弱區抽樣比例基礎上額外抽取不少于總樣本數20%（且各類型建筑不少于8棟）的房屋進行隱患調查，同時根據專家評審意見：實際調查中應抽取不少于總樣本數30%（且各類型建筑不少于12棟）的房屋，同時進行薄弱區和隱患調查。對于單體建筑抗震性能的快速評定方法也是本項目的創新之一，主要流程為：根據結構類型的不同選取不同的建筑物抗震能力影響因子；進行建筑物抗震能力影響參數的采集，對于有設計圖紙的建筑物可直接根據設計圖紙采集相應能力影響參數，對于無設計圖紙的建筑物則需到現場進行采集；對建筑物抗震能力影響因子，進行分級評判，得出不同因子的抗震能力指數；對不同抗震影響因子的抗震能力指數采用層次分析法[9]（AHP法，AnalyticHierarchyProcess）進行綜合分析；建筑物抗震能力指數的計算公式為：SC=∑PiIi其中：SC為建筑物抗震能力指數，PiIi為建筑物不同抗震能力影響因子的權重，Ii為建筑物不同抗震能力影響因子的指數，i為建筑抗震影響因子個數；采用層次分析法進行綜合分析后，將建筑物抗震能力分為良好（SC≥0.8）、中等（0.5≤SC<0.8）、差（SC<0.5）三個等級。抗震薄弱區評定方法是在統計分析大量單體抗震性能評價基礎上進行的，其評價方法也是本項目中的特色內容。抗震薄弱區劃分需要綜合考慮基準系數、經濟條件、抗震設防等級以及政府部分的決策等多方面因素。抗震薄弱區的基本比例可以確定為6∶4，該比例作為考慮其它因素調整的基礎。考慮經濟條件，以江蘇省為例，江蘇地處長江經濟帶，省域經濟綜合競爭力居全國前列，是中國經濟最活躍的省份之一，是唯一所有地級市都躋身百強的省份。江蘇人均GDP、綜合競爭力、地區發展與民生指數均居中國各省前列，成為中國綜合發展水平最高的省份之一。但由于歷史原因，江蘇省內各市的經濟發展程度不一，總的來說，以南京和南部地區較為發達，北部地區和中部地區稍有落后。以江蘇省內各市的GDP為依據，并根據該數據給出了相應的調整系數。江蘇省處于華北地震區的郯城-營口地震帶上，同時因為江蘇省人口密度較大、工業化程度較高，因此地震對江蘇省人民生命財產安全有著較大的威脅。江蘇省內各地區的地理環境和地質構造不同，其抗震設防等級也不同，按照《中國地震動參數區劃圖》進行劃分，并以此為依據給出相應的調整系數。最后政府部門可以根據當地當時的各種條件，設定決策調整系數，系數取值不應低于1.0，不宜大于1.25。對于抗震隱患評定其調查結論可以分為：（1）應采取措施：即當主控項有一項不符合相關要求時，可判斷該房屋存在抗震隱患，應采取措施；（2）應進一步抗震鑒定：即當主控項全部符合要求，一般項有兩項及以上不符合相關要求時，可判定該房屋應進一步抗震鑒定；（3）基本滿足抗震要求：即當主控項全部符合要求，一般項有一項不符合或全部符合相關要求時，可判定該房屋基本滿足抗震要求。當抽測單元中同時具有抗震能力為良、中、差的房屋，導致無法進行抗震薄弱區判定時，應對抗震能力評定為中的房屋，結合隱患調查結果進一步判定。當抗震隱患結果評定為應采取措施或應進一步鑒定時，該房屋抗震能力等同于差；當抗震隱患結果評定為基本滿足抗震要求時，該房屋抗震能力等同于良，最終重新進行薄弱區判定。

2項目簡介

2.1區域概況

鎮江市地處江蘇省南部，位于長江下流南岸、長江三角洲頂端，長江和京杭大運河交匯處。東南接常州市，西銜南京市，北望揚州市，東北鄰泰州市。地跨北緯31°37′～32°19′、東經118°57′～119°58′。面積3840km2，城區面積1088km2。常駐人口319.64萬人，戶籍人口270.78萬人。鎮江市為江蘇省省轄市，現轄丹徒、京口、潤州3個市轄區及鎮江新區、鎮江高新技術開發區2個國家級開發區，代管丹陽、句容、揚中3個縣級市，有31個鎮、25個街道辦事處、1個場圃和281個居委會、489個村委會。鎮江市地處淮陽山字型構造東翼的寧鎮反射弧的中東段，茅山山脈為反射弧的脊柱，而東昌大斷裂南側的句容、丹陽之間的相應凹陷盆地為馬蹄形盾地，市區正處在弧頂部位，呈典型的山字型構造形跡。由于新華夏系壓性兼扭性構造帶從茅山地區北向延伸，反接于弧頂，破壞了原反射弧弧頂構造的完整性和連續性，呈現目前的構造特征。地震活動資料表明：鎮江市歷史上曾經發生過4次破壞性地震，最大震級為5級。歷史上發生的破壞性地震使鎮江市遭受了一定的人員傷亡和財產損失，它們既有發生在鎮江市范圍內的地震，也包括發生在鎮江市鄰近地區的地震。現代小震活動相對也比較頻繁。2000年以來，鎮江市轄區內發生ML≥1.5級以上地震多次。其中，2008年7月6日句容與南京棲霞交界處發生的ML3.6級地震和2009年11月13日句容與南京江寧交界處發生的ML3.4級地震，其震中有明顯震感。同時，鎮江鄰近地區的常州、揚州、常熟以及南黃海等地區多次發生5級以上地震，鎮江市均受到不同強度的波及，造成了一定的社會影響。遭受最大的遠場強震影響的是1668年7月25日山東郯城發生的8.5級大地震，該地震對鎮江的影響烈度可達Ⅵ度。2008年5月12日四川汶川發生的8.0級地震，鎮江市也有明顯震感。鎮江市轄區內所有陸地面積全部位于國務院確定的地震重點監視防御區內，全市所有行政區域均需進行抗震設防。鎮江市城鎮密集、人口密度大、經濟發達、社會財富集中，一旦發生中強地震，極有可能造成較大的經濟損失和人員傷亡。據中長期預報分析：鎮江市具備發生5級及以上地震的構造背景，震情不容樂觀。地震震源淺、災害重是鎮江市的基本市情之一。

2.2調查范圍

經統計，鎮江市共需完成225個社區房屋建筑調查工作，不完全估計，鎮江市中心城區現有建筑16.9萬多棟，逐一排查工作量巨大并會耗費大量的時間。且目前城市建設速度快，發展變化大，每年都有大量新建建筑物竣工，也有不少城市建筑物被拆除。如果本次調查拖的時間過長，建筑物抗震排查就失去了意義。因此，應堅持宜簡不宜繁、宜粗不宜細、宜快不宜慢的原則，對城區的建筑物進行相對科學的篩選。綜合考慮后，調查工作組決定對城區國有土地上建造的所有住宅類房屋進行調查。根據各版本抗震設計規范實施時間進行分析后，認為2001年以后（即執行2001版《抗震設計規范》）建造的住宅建筑抗震性能較好，本次調查中沒有對其進行現場調查，直接判定其抗震性能滿足要求。根據鎮江市勘察測繪研究院統計結果，鎮江市中心城區現有建筑169000多棟，根據上述原則初步篩選后，2001年之前現存量住宅建筑65000多棟，建筑面積1310000多m2。排除已拆遷及不在本次調查范圍內的房屋。根據鎮江市勘察測繪研究院提供的資料篩選出調查建筑后，現場走訪時發現部分房屋已拆遷或即將拆遷。圖1、圖2為現場調查走訪時拍攝的已拆遷房屋的現狀照片。

3項目實施

3.1導則編制及試點

本次調查涉及225個社區房屋建筑，近16.9萬多棟建108筑，工作量巨大、實施難度高，因此合理地進行工作安排至關重要。為保證項目組織實施有效進行，鎮江市房屋安全和抗震技術指導中心在大量調研的基礎上組織編制了《工作導則》，并結合試點社區的調查工作驗證了本次調查組織實施的科學性、合理性。

3.2人員組織

本次調查工作在江蘇省住房和城鄉建設廳、鎮江市房屋安全和抗震技術指導中心的組織領導下，依托南京工大建設工程技術有限公司、南京工業大學土木工程學院及測繪科學與技術學院、鎮江市建設工程質量檢測中心有限公司、鎮江市勘察測繪研究院等多家單位作為技術支撐，共同合作完成。

3.3調查計劃

按照鎮江市房屋安全和抗震技術指導中心制定的工作計劃，自2019年10月開始，南京工大建設工程技術有限公司及鎮江市建設工程質量檢測中心有限公司按照工作計劃采取分塊包干制，按時、按量、按質完成各自調查范圍內房屋建筑抗震隱患調查工作，并定期向鎮江市房屋安全和抗震技術指導中心匯報工作進展。對于在調查過程中發現的問題，各參與單位充分討論、論證，及時修改、補充、完善《工作導則》。2020年5月中旬，所有現場調查工作全部順利完成，基本滿足了原定工作總體計劃安排要求。各社區調查情況單獨進行了匯總，并進行數據分析。

4創新調研方式

4.1建筑物篩選方法

本次調查時間緊、涉及住宅數量巨大，如果采用常規的通過調閱被調查建筑物的圖紙資料或建造資料獲取建筑相關信息的方式，不僅要耗費大量的人力和時間，而且有可能不能取得調查需要的建筑相關信息，按照排定的工作計劃很難按時完成任務。本次調查過程中創新性地采用將遙感圖、地形圖的圖像進行疊加和標識，從而將所需的建筑篩選出來，大大提高了工作效率。首先，根據2001年和2018年的地形圖和遙感影像圖，通過數字化手段分別提取房屋建筑數據，形成2001年歷史房屋建筑數據和2018年現狀房屋建筑數據。其次，借助于GIS空間分析方法，對2001年歷史房屋建筑和2018年現狀房屋建筑進行疊加對比分析，將2018年現狀房屋建筑按建設年代分為2001年之前和2001年之后，并通過人工判讀方法提取2001年之前的住宅建筑，形成2001年之前住宅建筑現狀數據。最后，給每棟建筑進行唯一編碼標識，并疊加地形圖和影像圖，制作抗震薄弱區現場調查底圖。其工作流程詳見圖4.

4.2調查軟件平臺研發

本次調查工作量巨大，涉及面較廣。為縮短現場調查時間，根據《工作導則》的相關內容預先設計了一系列表格，調查人員現場判斷出房屋的結構類型后直接在對應的表格內打勾即可。但后期資料電子化時還需要再重新整理錄入一遍，加上每天現場拍攝的照片量很大，稍不注意會造成照片與房屋不對應的情況。為解決這一問題，南京工大建設工程技術有限公司組織專業人員開發了抗震調查軟件平臺，包括手機外業參數采集APP和后臺分析與報告管理系統。同時采集信息數字化、集中化管理，后臺自動生成社區調查報告。由于采用信息化手段，大大節約了現場采集及后期數據處理的時間，提高了工作效率，同時數據未來可以接入智慧城市系統。本軟件分為手機端和PC端兩個平臺，手機端用于現場數據錄入，采用微信小程序開發。PC端采用B/S架構，將小程序采集的數據，進行分類、統計、繪圖，并輸出相關調查報告。數據采用MySQL，云平臺系統采用CentOS，后臺采用Java開發。手機端主要是現場數據的采集輸入，分為：基本信息、抗震因子、抗震調查幾個部分。基本信息輸入中，通過GPS定位獲得調查地點的坐標，通過手機相機獲得現場圖片。小程序開發完全根據《鎮江市中心城區抗震薄弱區域住宅類建筑抗震隱患調查工作導則》，根據手機端輸入的特點進行了優化。增加了GPS地址定位功能，為方便現場輸入，可以進行語音輸入等功能。部分界面如圖6。信息統計模塊中，通過搜索欄，對特定城市、街道、社區進行選取、查詢。報告模塊中，可以通過搜索欄，對特定城市、街道、社區進行查詢，按小區生成總結報告的word文檔。本調查系統開發完全根據《工作導則》的要求，通過互聯網云平臺，使得現場數據收集，后臺統計分析，做到無紙化采集信息，調查效率得到了較大提高。

4.3無人機拍攝輔助現場調查

在工作單元劃分及抽樣這一環節，需要現場調查人員了解社區內每棟房屋的情況，前期基本靠調查人員實地走訪調查，工作效率很低且人力成本較高。后期南京工大建設工程技術有限公司采用無人機航拍技術，無人機環繞調查范圍飛一圈采集建筑形式、高度、分布等信息，然后現場調查人員再針對性地進行現場作業。本次調查過程中，試點采用了恩維工蜂傾斜航攝系統（WorkBee1代微型無人機飛行系統+EWCAM1代微型五鏡頭傾斜相機），取得了較好的效果，無人機航拍的照片見圖7所示。

5結論

在十多名有著豐富經驗的工作人員全面投入、深入調查工作的努力之下，工作組于2020年5月中旬完成鎮江市中心城區抗震薄弱區域住宅類建筑抗震隱患現場調查工作。通過本次調查形成了以下成果：（1）調查給出了市/區/社區/小區的多空間尺度的鎮江住宅類建筑抗震薄弱區域，查明了該市住宅類建筑抗震隱患，給出了相應處置對策，可服務于不同層級城市建設與管理。（2）調查采用的無人機航拍、地圖匹配等技術，以及手機APP現場采集系統，結合快速的群體建筑物抗震薄弱區調查方法，編制工作導則，具有較好的操作性。（3）調查區域發現住宅建筑存在的主要抗震隱患包括：①安全性，主要指正常使用情況下存在的安全隱患，包括由于年久失修，材料風化、缺損導致的承重構件截面削弱、減小和沉降裂縫等。②結構體系不滿足，包括房屋高度、層數超過相關規范的允許值。③整體性不足，包括墻體連接未采取措施，未設構造柱、圈梁。④局部構造問題，窗間墻、窗邊墻等局部小墻垛尺寸不能滿足相關規范的要求。

參考文獻

[1]孫建華，毋劍平，楊沈.簡析FEMA154—建筑抗震能力快速評估方法[J].工程抗震與加固改造，2010，32（5）：75-78.

[2]葉列平，孫玉平，朱珊，趙世春.日本鋼筋混凝土多層結構抗震評估方法[J].建筑結構，2010，40（8）：110-116，90.

[3]周平槐.日本既有鋼筋混凝土建筑抗震鑒定方法[J].建筑結構，2012，42（8）：151-156.

[4]王瑋，曹清，賈開.日本建筑的抗震加固評估標準及加固方法[J].建筑結構，2010，40（S2）：75-76.

[5]張力.中日鋼筋混凝土結構抗震鑒定標準的對比分析[J].福建建筑，2015（2）：47-50.

[6]王姝.簡述新西蘭房屋抗震評估程序—初步評估[J].工程抗震與加固改造，2015，37（6）：141-146，70.

[7]冶金部遼南地區冶金建筑震害調查組：遼寧海城地震冶金建筑震害調查[J].冶金建筑，1976（2）：25-33.

[8]中華人民共和國建設部.建筑抗震鑒定標準：GB50023—95[M].北京：中國建筑工業出版社，1995.

[9]張桂欣，孫柏濤.基于模糊層次分析的建筑物單體震害預測方法研究[J].工程力學，2018，35(12):185-193，202.

作者：王琛 軒元 冒鵬飛 單位：鎮江市房屋安全和抗震技術指導中心