抗震救灾实用知识、技术与产品手册：建筑安全诊断与重建（2008年5月）

抗震救灾实用知识、技术 与产品手册 (五、建筑安全诊断与重建) 科学技术部 二oo八年五月

抗震救灾实用知识、技术 与产品手册 （五、建筑安全诊断与重建） 科学技术部 二 OO 八年五月

编写说明 本手册是在科技部的领导之下,由科技部抗震救灾技术支撑专家组 建筑安全诊断与重建组的专家共同完成的 编制手册的目的是为四川大地震受灾地区的抗震救灾提供通俗、简 便、实用、有效的技术、产品及咨询服务。手册的服务对象主要是灾区 指挥抗震救灾的政府工作人员、参与抗震救灾的各个救灾队伍、以及灾 区的广大受灾民众,同时也对专业救灾队伍具有参考意义。 参加本部分编写的专家分别来自于中冶集团建筑研究总院、中国京 治工程技术有限公司、中国建筑科学研究院、南京水利科学研究院、清 华大学、中国建筑标准设计研究院、中交桥梁工程技术有限公司、北京 工业大学、国家工业建筑诊断与改造工程技术硏究中心、北京市市政工 程研究院、北京市市政专业设计院。本手册是对四川大地震灾区抗震救 灾应急而编制的,编制时间非常短,难免会有较多不完善,甚至是个别 错误的地方,恳请读者给予理解,我们定会在下面的工作中尽快修正 与完善。本版主要是结构安全诊断部分,灾区重建部分将在下一步手册 编写时编入 编者 2008年5月18日

i 编 写 说 明 本手册是在科技部的领导之下，由科技部抗震救灾技术支撑专家组 建筑安全诊断与重建组的专家共同完成的。 编制手册的目的是为四川大地震受灾地区的抗震救灾提供通俗、简 便、实用、有效的技术、产品及咨询服务。手册的服务对象主要是灾区 指挥抗震救灾的政府工作人员、参与抗震救灾的各个救灾队伍、以及灾 区的广大受灾民众，同时也对专业救灾队伍具有参考意义。 参加本部分编写的专家分别来自于中冶集团建筑研究总院、中国京 冶工程技术有限公司、中国建筑科学研究院、南京水利科学研究院、清 华大学、中国建筑标准设计研究院、中交桥梁工程技术有限公司、北京 工业大学、国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心、北京市市政工 程研究院、北京市市政专业设计院。本手册是对四川大地震灾区抗震救 灾应急而编制的，编制时间非常短，难免会有较多不完善，甚至是个别 错误的地方，恳请读者给予理解，我们一定会在下面的工作中尽快修正 与完善。本版主要是结构安全诊断部分，灾区重建部分将在下一步手册 编写时编入。 编者 2008 年 5 月 18 日

目录 第一篇房屋建筑 概述 名词解释. ,,, 1 三房屋建筑分类 四房屋建筑的地震破坏等级划分. 4 五房屋建筑的安全性评定 六房屋建筑的加固1...… 七相关法律法规、技术标准及图集 第二篇道路、桥梁、隧道等交通基础设施….…… 概述. 二相关知识… 10 三交通基础设施震灾中危险征兆、规避与快速处治. .13 四交通类常见震灾逃避方法及注意事项. 五震灾中交通设施应急工作程序 六技术支持单位联系方式… .23 七依据的标准、规范 25 第三篇构筑物 概述. 构筑物地震破坏的主要形态…... 三危险判断与快速安全评估

i 目 录 第一篇 房屋建筑 ...........................................................................................................1 一 概 述..........................................................................................................................1 二 名词解释.....................................................................................................................1 三 房屋建筑分类.............................................................................................................2 四 房屋建筑的地震破坏等级划分.................................................................................4 五 房屋建筑的安全性评定.............................................................................................5 六 房屋建筑的加固.........................................................................................................7 七 相关法律法规、技术标准及图集.............................................................................9 第二篇 道路、桥梁、隧道等交通基础设施 .....................................................................9 一 概 述..........................................................................................................................9 二 相关知识...................................................................................................................10 三 交通基础设施震灾中危险征兆、规避与快速处治...............................................13 四 交通类常见震灾逃避方法及注意事项...................................................................22 五 震灾中交通设施应急工作程序...............................................................................23 六 技术支持单位联系方式...........................................................................................23 七 依据的标准、规范...................................................................................................25 第三篇 构筑物 .................................................................................................................26 一 概 述........................................................................................................................27 二 构筑物地震破坏的主要形态...................................................................................27 三 危险判断与快速安全评估.......................................................................................27

四构筑物抗震防护与加固修复方法 五构筑物拆除、加固过程中的注意事项 六法律法规与主要技术支撑单位. 第四篇水库大坝和堤防工程... 一概述. 42 二相关知识 42 大坝的主要破坏方式与表现形式………. 44 四大坝的主要震害形式及快速处理方法…. 五大坝安全诊断与重建实用技术指南.. 46 六大坝工程安全有关规范标准 55 第五篇地下管网与地下结构设施. 概述… 二相关知识. 56 三地下管网地震破坏初步判别. 四地下管网破坏的的临时处置. 五地下管网安全性评估. 59 六地下管线的快速修复.… 63 七修复加固的产品及技术单位名录… 八地下管网有关规范标准……

ii 四 构筑物抗震防护与加固修复方法...........................................................................39 五 构筑物拆除、加固过程中的注意事项...................................................................41 六 法律法规与主要技术支撑单位...............................................................................41 第四篇 水库大坝和堤防工程 ...........................................................................................42 一 概 述........................................................................................................................42 二 相关知识...................................................................................................................42 三 大坝的主要破坏方式与表现形式...........................................................................44 四 大坝的主要震害形式及快速处理方法...................................................................45 五 大坝安全诊断与重建实用技术指南.......................................................................46 六 大坝工程安全有关规范标准...................................................................................55 第五篇 地下管网与地下结构设施 .................................................................................55 一 概 述........................................................................................................................55 二 相关知识...................................................................................................................56 三 地下管网地震破坏初步判别...................................................................................56 四 地下管网破坏的的临时处置...................................................................................58 五 地下管网安全性评估...............................................................................................59 六 地下管线的快速修复...............................................................................................63 七 修复加固的产品及技术单位名录...........................................................................64 八 地下管网有关规范标准...........................................................................................64

第一篇房屋建筑 概述 本篇介绍了震后房屋建筑安全性能评定与加固的基本知识所涉及的房屋建筑类 型包括民用建筑与工业建筑,结构类型包括砌体结构、钢筋混凝土结构、钢结构、生 土房屋,安全性能评定与加固区分为震后应急与恢复重建两个阶段,并介绍了具体的 流程、方法与要求。 二名词解释 框架结构:由水平承重构件(梁)和竖向承重构件(柱)以刚接或铰接相连接而 构成承重体系的结构。 剪力墙结构:由剪力墙(一般为钢筋混凝土墙体材料)组成的承受竖向和水平作 用的结构。 框架一剪力墙结构:由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。 非承重构件:仅承受自身重量的结构构件。 承重构件:不仅承受自身重量、同时承受其他构件传来荷载的结构构件。 主要构件:其自身失效将导致相关构件失效,并危及承重结构系统工作的构件。 一般构件:其自身失效不会导致主要构件失效的构件。 抗震鉴定:通过检查现有建筑的设计、施工质量和现状,按规定的抗震设防要求 对其在地震作用下的安全性进行评估。 抗震加固:使现有建筑达到规定的抗震设防要求而进行的设计及施工

1 第一篇 房屋建筑 一 概 述 本篇介绍了震后房屋建筑安全性能评定与加固的基本知识，所涉及的房屋建筑类 型包括民用建筑与工业建筑，结构类型包括砌体结构、钢筋混凝土结构、钢结构、生 土房屋，安全性能评定与加固区分为震后应急与恢复重建两个阶段，并介绍了具体的 流程、方法与要求。 二 名词解释 框架结构：由水平承重构件（梁）和竖向承重构件（柱）以刚接或铰接相连接而 构成承重体系的结构。 剪力墙结构：由剪力墙（一般为钢筋混凝土墙体材料）组成的承受竖向和水平作 用的结构。 框架—剪力墙结构：由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。 非承重构件：仅承受自身重量的结构构件。 承重构件：不仅承受自身重量、同时承受其他构件传来荷载的结构构件。 主要构件：其自身失效将导致相关构件失效，并危及承重结构系统工作的构件。 一般构件：其自身失效不会导致主要构件失效的构件。 抗震鉴定：通过检查现有建筑的设计、施工质量和现状，按规定的抗震设防要求， 对其在地震作用下的安全性进行评估。 抗震加固：使现有建筑达到规定的抗震设防要求而进行的设计及施工

房屋建筑分类 房屋建筑按主体结构所采用的材料类别来分,一般可分为:砌体结构建筑、生土 建筑、钢筋混凝土结构建筑、钢结构建筑等。 房屋建筑按用途可分为:工业建筑、民用建筑。工业建筑指用于工业生产用的单 层或多层工业厂房等。办公楼、商场、学校、住宅等属于民用建筑,大型公共建筑, 如体育馆、展览馆等也属于民用建筑。 下面按主体结构所采用的材料分类进行说明: 1砌体结构 采用砌体材料的结构称砌体结构。砌体由块体和砂浆按一定要求砌筑而成。块体 可分为砖、砌块和石材三大类,对应的砌体相应称为砖砌体、砌块砌体和石砌体。由 砖砌体、石材砌体为材料的结构统称为砖石结构 砌体结构的楼板一般为预制空心板或现浇钢筋混凝土板地震区的砌体结构应设 置现浇钢筋混凝土圈梁和构造柱 砌体结构可同时满足结构、建筑、保温等多功能要求;材料经济;施工技术、管 理、维护简便等优点。所以砌体结构的应用范围很广,它可用作多层住宅、多层办公 楼、学校、旅馆、小型礼堂等。但是它的缺点也是明显的,强度低、抗震性能差。 2生土建筑 生土建筑是指土坯墙或夯土墙承重的房屋。这种结构极易遭地震破坏。 3.钢筋混凝土结构 钢筋混凝土结构是由配置受力钢筋的混凝土制成的结构 钢筋混凝土结构具有较高的承载力和较好的受力性能,与其它结构相比还有下列 优点 2

2 三 房屋建筑分类 房屋建筑按主体结构所采用的材料类别来分，一般可分为：砌体结构建筑、生土 建筑、钢筋混凝土结构建筑、钢结构建筑等。 房屋建筑按用途可分为：工业建筑、民用建筑。工业建筑指用于工业生产用的单 层或多层工业厂房等。办公楼、商场、学校、住宅等属于民用建筑，大型公共建筑， 如体育馆、展览馆等也属于民用建筑。 下面按主体结构所采用的材料分类进行说明： ⒈砌体结构 采用砌体材料的结构称砌体结构。砌体由块体和砂浆按一定要求砌筑而成。块体 可分为砖、砌块和石材三大类，对应的砌体相应称为砖砌体、砌块砌体和石砌体。由 砖砌体、石材砌体为材料的结构统称为砖石结构。 砌体结构的楼板一般为预制空心板或现浇钢筋混凝土板，地震区的砌体结构应设 置现浇钢筋混凝土圈梁和构造柱。 砌体结构可同时满足结构、建筑、保温等多功能要求；材料经济；施工技术、管 理、维护简便等优点。所以砌体结构的应用范围很广，它可用作多层住宅、多层办公 楼、学校、旅馆、小型礼堂等。但是它的缺点也是明显的，强度低、抗震性能差。 ⒉生土建筑 生土建筑是指土坯墙或夯土墙承重的房屋。这种结构极易遭地震破坏。 ⒊钢筋混凝土结构 钢筋混凝土结构是由配置受力钢筋的混凝土制成的结构。 钢筋混凝土结构具有较高的承载力和较好的受力性能，与其它结构相比还有下列 优点：

()就地取材。钢筋混凝土结构中的砂和石料一般由建筑工地附近供应 (2)节约钢材。钢筋混凝土结构的承载力较高,大多数情况可代替钢结构,因而节 约钢材。 3)耐久、耐火。钢筋埋在混凝土中,不易发生锈蚀,因而提高了结构的耐久性。 当火灾发生时,钢筋混凝土结构不会象木结构那样燃烧,也不会象钢结构那样很快达 到软化温度而破坏 (4可模性好。可以根据需要浇捣成任意形状 s现浇或装配整体式钢筋混凝土结构的整体性好,刚度大,抗震性能较好。 钢筋混凝土结构的主要缺点是 (1)自重大。比砌体和木材的重量都大 (2)抗裂性差。当裂缝数量多和宽时,会给人造成一种不安全感。 钢筋混凝土结构按结构构件型式又可分为:框架结构,框架-剪力墙结构、剪力 墙结构等。 4钢结构 以钢材为主制作的结构称为钢结构 钢结构具有强度高、自重轻、施工速度快等优点。钢结构具有良好的抗震性能, 是理想的抗震结构 钢结构大量的应用于工业建筑,可使厂房更加大型化,柱距、跨度、高度和起重 能力都日趋扩大,同时可缩短建厂周期 在公共和民用建筑方面,各种大跨度的体育和展览建筑、高层和超高层的商业和 旅游业建筑等也大量采用钢结构。 但钢结构也有缺点:它的防火防腐性能差,所以钢结构表面要进行油漆和喷涂防 火涂料或包覆防火板。 3

3 ⑴就地取材。钢筋混凝土结构中的砂和石料一般由建筑工地附近供应。 ⑵节约钢材。钢筋混凝土结构的承载力较高，大多数情况可代替钢结构，因而节 约钢材。 ⑶耐久、耐火。钢筋埋在混凝土中，不易发生锈蚀，因而提高了结构的耐久性。 当火灾发生时，钢筋混凝土结构不会象木结构那样燃烧，也不会象钢结构那样很快达 到软化温度而破坏。 ⑷可模性好。可以根据需要浇捣成任意形状。 ⑸现浇或装配整体式钢筋混凝土结构的整体性好，刚度大，抗震性能较好。 钢筋混凝土结构的主要缺点是： ⑴自重大。比砌体和木材的重量都大。 ⑵抗裂性差。当裂缝数量多和宽时，会给人造成一种不安全感。 钢筋混凝土结构按结构构件型式又可分为：框架结构，框架－剪力墙结构、剪力 墙结构等。 ⒋钢结构 以钢材为主制作的结构称为钢结构。 钢结构具有强度高、自重轻、施工速度快等优点。钢结构具有良好的抗震性能， 是理想的抗震结构。 钢结构大量的应用于工业建筑，可使厂房更加大型化，柱距、跨度、高度和起重 能力都日趋扩大，同时可缩短建厂周期。 在公共和民用建筑方面，各种大跨度的体育和展览建筑、高层和超高层的商业和 旅游业建筑等也大量采用钢结构。 但钢结构也有缺点：它的防火防腐性能差，所以钢结构表面要进行油漆和喷涂防 火涂料或包覆防火板

钢结构按结构构件类型也可分为:框架结构、框架-支撑结构、框筒结构等 四房屋建筑的地震破坏等级划分 房屋建筑的地震破坏等级可分为基本完好、轻微破坏、中等破坏、严重破坏和倒 塌五级。由于我国破坏性地震区域较广,各地区所建的房屋结构类型较多,差异较大, 并且一些结构尚缺乏足够的宏观震害资料,因此本篇仅提供量大面广、震害经验较为 丰富的结构类型的地震破坏等级划分。 1.砌体结构 ()基本完好:承重墙体完好,个别轻微裂缝;屋盖完好;附属构件有不同程度的 破坏。 )轻微破坏:部分承重墙体轻微裂鏠;屋盖完好或轻微损坏;岀屋面建筑、楼梯 间墙体明显裂缝;个别非承重构件明显破坏;附属构件开裂或倒塌 (3)中等破坏∶个别承重墙体严重裂缝或倒塌,部分墙体明显裂鏠;个别屋盖构件 塌落;个别非承重构件严重裂缝或局部酥碎。 (4严重破坏:多数承重墙体明显裂缝,部分墙体严重裂缝,局部酥碎或倒塌;部 分楼屋盖場落;非承重墙体成片倒塌。 (5)倒塌:房屋残留部分不足50 2钢筋混凝土框架结构 ()基本完好∶框架梁、柱完好;个别填充墙与框架柱连接开裂。 (2)轻微破坏∶个别框架梁、柱轻微裂缝;部分墙体明显裂鏠;岀屋面建筑明显破 (3)中等破坏:部分框架梁、柱轻微裂缝或个别柱明显裂缝;个别墙体严重裂缝或 局部酥碎

4 钢结构按结构构件类型也可分为：框架结构、框架-支撑结构、框筒结构等。 四 房屋建筑的地震破坏等级划分 房屋建筑的地震破坏等级可分为基本完好、轻微破坏、中等破坏、严重破坏和倒 塌五级。由于我国破坏性地震区域较广，各地区所建的房屋结构类型较多，差异较大， 并且一些结构尚缺乏足够的宏观震害资料，因此本篇仅提供量大面广、震害经验较为 丰富的结构类型的地震破坏等级划分。 ⒈砌体结构 ⑴基本完好：承重墙体完好，个别轻微裂缝；屋盖完好；附属构件有不同程度的 破坏。 ⑵轻微破坏：部分承重墙体轻微裂缝；屋盖完好或轻微损坏；出屋面建筑、楼梯 间墙体明显裂缝；个别非承重构件明显破坏；附属构件开裂或倒塌。 ⑶中等破坏：个别承重墙体严重裂缝或倒塌，部分墙体明显裂缝；个别屋盖构件 塌落；个别非承重构件严重裂缝或局部酥碎。 ⑷严重破坏：多数承重墙体明显裂缝，部分墙体严重裂缝，局部酥碎或倒塌；部 分楼屋盖塌落；非承重墙体成片倒塌。 ⑸倒塌：房屋残留部分不足 50%。 ⒉钢筋混凝土框架结构 ⑴基本完好：框架梁、柱完好；个别填充墙与框架柱连接开裂。 ⑵轻微破坏：个别框架梁、柱轻微裂缝；部分墙体明显裂缝；出屋面建筑明显破 坏。 ⑶中等破坏：部分框架梁、柱轻微裂缝或个别柱明显裂缝；个别墙体严重裂缝或 局部酥碎

(4严重破坏:部分框架柱主筋压屈、混凝土压碎或崩落;部分楼层倒塌。 (5)倒塌:房屋框架残留部分不足50% 3钢筋混凝土工业厂房 ()基本完好:屋盖构件、柱完好、支撑完好;个别墙体轻微裂缝。 (2}轻微破坏∶部分屋面构件松动;柱、支撑完好;个别天窗架明显破坏;部分墙 体明显裂缝。 (3)中等破坏:屋面板错位,个别場落;部分柱轻微裂缝;部分天窗架竖冋支撑压 屈;部分柱间支撑明显破坏;部分墙体倒塌。 (4严重破坏:部分屋架塌落;部分柱明显破坏;部分支撑压屈或节点破坏。 (5)倒塌:多数屋盖塌落,多数柱折断。 五房屋建筑的安全性评定 房屋建筑的安全性等级评定包括震后现场应急评定、震后恢复重建阶段安全性评 定。震后现场应急评定主要为地震发生后救援阶段临时安置群众而进行的评定,震后 恢复重建阶段安全性评定主要为重建家园、恢复正常生活与生产而进行的评定,属常 规的房屋建筑安全性评定 1.震后现场应急评定 震后现场应急评定方法是,以目测或借助简单的剔凿工具进行现场调查后,直接 给出房屋建筑的安全性等级,并提出相应的处理建议 ()现场调查。主要观察地震后房屋建筑是否倾斜,主要构件的变形,房屋地震后 的损坏程度,房屋抗震关键部位情况。 (2)安全性等级。房屋建筑的安全性等级可分为基本完好、轻微破坏、中等破坏. 严重破坏和倒場五级

5 ⑷严重破坏：部分框架柱主筋压屈、混凝土压碎或崩落；部分楼层倒塌。 ⑸倒塌：房屋框架残留部分不足 50%。 ⒊钢筋混凝土工业厂房 ⑴基本完好：屋盖构件、柱完好、支撑完好；个别墙体轻微裂缝。 ⑵轻微破坏：部分屋面构件松动；柱、支撑完好；个别天窗架明显破坏；部分墙 体明显裂缝。 ⑶中等破坏：屋面板错位，个别塌落；部分柱轻微裂缝；部分天窗架竖向支撑压 屈；部分柱间支撑明显破坏；部分墙体倒塌。 ⑷严重破坏：部分屋架塌落；部分柱明显破坏；部分支撑压屈或节点破坏。 ⑸倒塌：多数屋盖塌落，多数柱折断。 五 房屋建筑的安全性评定 房屋建筑的安全性等级评定包括震后现场应急评定、震后恢复重建阶段安全性评 定。震后现场应急评定主要为地震发生后救援阶段临时安置群众而进行的评定，震后 恢复重建阶段安全性评定主要为重建家园、恢复正常生活与生产而进行的评定，属常 规的房屋建筑安全性评定。 ⒈震后现场应急评定 震后现场应急评定方法是，以目测或借助简单的剔凿工具进行现场调查后，直接 给出房屋建筑的安全性等级，并提出相应的处理建议。 ⑴现场调查。主要观察地震后房屋建筑是否倾斜，主要构件的变形，房屋地震后 的损坏程度，房屋抗震关键部位情况。 ⑵安全性等级。房屋建筑的安全性等级可分为基本完好、轻微破坏、中等破坏、 严重破坏和倒塌五级

63处理方法。根据房屋建筑的安全性等级可采用继续使用、应急加固处理维修后 继续使用和禁止使用三种处理方法。 等级 房屋状况描述 处理方法 基本完好 承重构件完好无损,个别非承重构件有轻微破|继续使用 轻微破坏 个别承重构件出现可见裂缝,菲承重构件有明简单维修后 显裂缝。 继续使用 中等破坏 多数承重构件出现轻微裂缝部分有明显裂缝。应急加固与 个别非承重构件破坏严重。 维修后继续 使用 严重破坏 多数承重构件破坏严重或局部倒塌。 禁止使用 倒塌 多数承重构件破坏严重,濒于崩溃或已倒塌|禁止使用 震后现场应急评定可由具备基本土建知识的人员完成,但在进行应急评定前必须 经过专业人员的技术培训。 2房屋建筑安全性评定 房屋建筑安全性评定所需进行的工作包括房屋现状调查与检测、安全性等级评 定、建筑抗震鉴定,给出相应的结论与处理建议。 (1)房屋现状调查与检测。需结合图纸资料对房屋结构进行全面的检查,并借助于 专门的仪器设备进行结构检测 (2)安全性等级评定。根据现状调查与检测结果,按承载能力、构造措施、不适于 继续承载的变形与裂缝,进行安全性等级评定并给出相应的处理建议。 (3)安全性等级。房屋建筑的安全性分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四级。 等 房屋状况描述 处理方法 6

6 ⑶处理方法。根据房屋建筑的安全性等级可采用继续使用、应急加固处理维修后 继续使用和禁止使用三种处理方法。 等 级 房屋状况描述 处理方法 基本完好 承重构件完好无损，个别非承重构件有轻微破 坏。 继续使用 轻微破坏 个别承重构件出现可见裂缝，非承重构件有明 显裂缝。 简单维修后 继续使用 中等破坏 多数承重构件出现轻微裂缝，部分有明显裂缝。 个别非承重构件破坏严重。 应急加固与 维修后继续 使用 严重破坏 多数承重构件破坏严重或局部倒塌。 禁止使用 倒 塌 多数承重构件破坏严重，濒于崩溃或已倒塌 禁止使用 震后现场应急评定可由具备基本土建知识的人员完成，但在进行应急评定前必须 经过专业人员的技术培训。 ⒉房屋建筑安全性评定 房屋建筑安全性评定所需进行的工作包括房屋现状调查与检测、安全性等级评 定、建筑抗震鉴定，给出相应的结论与处理建议。 ⑴房屋现状调查与检测。需结合图纸资料对房屋结构进行全面的检查，并借助于 专门的仪器设备进行结构检测。 ⑵安全性等级评定。根据现状调查与检测结果，按承载能力、构造措施、不适于 继续承载的变形与裂缝，进行安全性等级评定并给出相应的处理建议。 ⑶安全性等级。房屋建筑的安全性分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四级。 等 房屋状况描述 处理方法