2022-04-29|閱讀時間 ‧ 約 4 分鐘

【土壤液化】一個不可忽視的地震災害元凶

台灣位處環太平洋地震帶上,因此地震早已習以為常,但是直到經歷過921,人們才開始重視房屋防震的議題,可增加了建築結構強度之後,我們還能怎麼做才能避免地震災害?
除了房屋本身的制震效果外,其實基地也很重要!畢竟台灣有很多的斷層帶,房屋要盡量避開斷層帶,才不會在地震來臨時,因地貌變動使得房屋倒塌;另外還有一個容易被忽略的,就是土壤液化。

什麼是土讓液化?

從字面意思來看,土壤液化就是本為固體的土壤變成如同液體般的狀態,而這樣的狀態就會使在上方的建築物,因支撐力不足以致傾斜或倒塌的危險。

為何會有土壤液化?

土壤的組成
土壤是由砂石所組成的,因此砂石與砂石之間,會存在空隙,這些空隙中填入的,可能是空氣,也可能是水,也就是說一片土壤當中,組成的三要素為砂石、空氣、水。那不是有分成很多不同的土嗎?像是黏土、砂土等等的,這也是因為砂石的不同以及各元素所佔的比例不同而有所差異。

液化的原因
土壤液化並非自行產生,而是藉由外力所造成。而最常見的外力就是地震!地震的力量會影響土壤的有效應力。有效應力指的是土壤之間擠壓的力量,力量越大,土壤本身的強度越高,會使其上方的建築越穩固,等同於密度一般的存在,密度越大、硬度越高的概念。
可是當地震造成土壤縫隙中,那些本就存在的水分被擠壓出去,會改變土壤的有效應力,水壓上升造成有效應力下降,就會出現土壤液化的情形。那這樣一說,不就到處都土壤液化?不、不!要形成土壤液化還有一個重點,主要因為地震造成土壤擠壓時,內部空隙水壓過高,使得壓力將水分釋出,這時如果底部的排水順暢,土壤液化的機率就會降低,反之,如果水分被擠壓後,水分無處可排,才會使水分往密度低的地方跑,那密度最低的地方不就是地表嗎?

看圖說故事

正常情況下的土壤
組成元素:砂石、空氣、水

地震時造成砂石位移
此時內部水壓升高

釋出的水分往地表跑
此時就會有土壤液化的情形

什麼樣的砂質容易造成土壤液化?

要知道土壤液化並非哪都會發生,不然大家就都泡在水裡了!主要會發生液化的土壤為空隙小、排水不易,同時又具有被擠壓的空間,且砂質主要為細沙,通常水分飽和狀態的細沙型土壤,就容易產生土壤液化的情形。
那比細沙還要小的黏土就不會發生?由於黏土本身的顆粒太小了,即使擠壓也不會產生多大的變化。

如何檢查自家是否位在土壤液化高風險區?

以上你已經知道了土壤液化的原理,那該如何得知自家是否為土壤液化高風險區域呢?你可以到中央地質調查所網站搜尋土壤液化潛勢查詢系統,裡面紀錄了全台灣的高潛勢液化土地可能的所在位置以及區域,民眾只要輸入地址,就能知道了喔!

我家在土壤液化區就只能搬家嗎?

並非如此,畢竟台灣的土壤液化區超級多,占地廣闊,想搬又能搬去哪呢?因此如果你已經知道自家位在土壤液化區,你可以先請評估人員,對你家進行安全結構的評估,你將會得到3種回答中的其中一種,分別為:
  1. 你家很安全,可以放心住。
  2. 你家因為地震造成房屋傾斜,若已經有結構技師進行補強,且不想拆除重建的話,只要通過安全評估,就能利用灌漿將房屋扶正後,即可居住。
  3. 你家有問題,不安全,建議重建處理。
「建築安全履歷協會」創會理事長提醒民眾,如果家中位處液化高風險區域,例如海口、河岸,建議除了自行目測房屋情形,還需要進行結構安全篩檢,基本上只要房屋做好相應措施,就不用太擔心房屋因地震造成的土壤液化而發生傾斜或倒塌的危險。

房屋在土壤液化區的補救方法?

即使房屋建在土壤液化區也並非壞事,只是房屋需經過比一般房子更多的工序,而根據疫化程度,分為不同的補救方法,至於方法是什麼,只要點開以下連結,就知道嘍:土壤液化的補救之法?
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