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土壤液化Q&A

土壤液化是指土壤在激烈搖動下,土壤顆粒間的水壓(孔隙水壓)增高,讓顆粒間的接觸力(有效應力)降低,當接觸力消失時,土壤顆粒懸浮在水中,失去承載能力,使得整個固體土壤變成為液體砂漿的現象。當孔隙水壓過高時,水與部分砂土會經由地層中的裂隙,往上衝出地面,造成噴砂現象。因此構成土壤液化主要的環境條件為:(1)疏鬆的砂質土壤與低塑性粉土或粘土(2)高的地下水位(含水量高)(3)夠大的震動力(強烈搖晃)。

土壤液化容易發生在高地下水位且土壤以疏鬆砂質土壤與低塑性粉土或粘土為主的地區,例如濱海地區、港灣、近代河口三角洲、溼地、沿海平原、砂丘、河床、舊河道、自然堤周圍、沖積扇的扇緣、人工填土區及抽砂回填的海埔新生地等地區。

土壤液化容易造成大範圍的建築物下陷與傾斜、地坪隆起龜裂、非結構梁柱龜裂破損、維生管線系統損壞。921 集集地震當時建築物受損情況,大部分為房屋下陷或傾斜。其他液化災害包括橋墩傾斜下陷,堤防護岸崩塌傾覆,地下管線或人孔蓋上浮、斷裂等。

土壤液化發生後房屋因建築物自重沉陷的過程較緩慢,居民大多有充裕的時間逃出,所以人命危害也較少。民國88年12月29後法規規定設計的建物,已考慮土壤條件做抗液化設計(如:地基改良),此類房屋也會比較不易受土壤液化損壞。

不一定會發生液化。土壤液化潛勢圖是根據建築規範之設計地震力大小,來計算發生土壤液化的可能性。也就是說只有在實際發生的地震規模超過分析所使用的設計地震力時(約地震規模6級),才有發生的可能性。

可以的。目前行政院內政部要求新建築物須依據建築相關規範進行液化潛勢評估,並將改善對策納入耐震設計中。而開發業者應辦理第3級高級精度土壤液化潛勢調查,進行建築基地地下探勘、地盤土壤液化潛能評估及結構設計,並由專業技師簽證負責,以確保建築物安全。

山坡地一般指土壤厚度不大的邊坡地方,所以沒有土壤液化可能。如果在山坡上有一個平台,平台上又有很厚的砂土層或軟弱粉土或黏土層,那就有可能要考慮土壤液化的問題。

民國84年以後,個別的道路橋梁風險在公路橋梁耐震設計規範中已納入土壤液化考量因素,宜由各主管機關回覆。臺北市政府負責之道路橋梁,除了依據規範設計外,平常也訂定一般定期安全維護查核機制,發生液化災害可能性較低。

土壤液化Q&A_基本問答 

土壤液化潛勢圖是由地震、地質、土木專家分工合作完成。地震專家評估地震發生的大小和機率做成建築規範之設計地震力;地質專家進行地質探勘以及地下水位調查以判別同類型土層之範圍;土木專家分析工程地質性質,並計算設計地震力下土壤液化發生的可能性。然後把三個團隊的成果套疊在地圖上,繪製成土壤液化潛勢圖。

臺北市政府公開的土壤液化潛勢圖分為4級,圖資顯示在5~ 6級震度下,土壤發生液化的機率及嚴重程度分級,並以4種顏色作為判別:

紅色區具有相對較高的土壤液化風險,強烈地震發生時,地基可能嚴重影響。
黃色區具有相對次高的土壤液化風險,強烈地震發生時,地基可能中度影響。
綠色區具有相對較低的土壤液化風險,強烈地震發生時,地基可能輕微影響。
灰色區相對較沒有土壤液化風險,強烈地震發生時,地基可能無液化影響。

土壤液化潛勢圖精密度依據鑽探孔密度決定,主要分為三個等級:

第1級初級精度圖資:由中央製作屬於全國性圖資,比例尺約為1/25,000,適用於國土規劃及防災使用。
第2級中級精度圖資:由地方政府製作比例尺約為1/2,500至1/5,000潛勢圖,應用在都市計畫和都市防災。
第3級高級精度圖資:由各個工程開發單位,針對所轄工程範圍內進行地質鑽探調查,其比例尺精度為三者最高,可達1/1,000至1/200,應用在工程規劃設計。

臺北市因特殊地理環境因素,造成的土層條件產生土壤液化風險也較高,因此,臺北市政府基於保障民眾「知」的權利,以及都市規劃和都市防災的參考,故將土壤液化潛勢圖公開,提供大眾查詢使用。

日本共有40個地方政府公開土壤液化潛勢資料,並由中央的國土交通省彙整,原圖比例尺不一,約為1/25,000或更小,可於網路上查詢圖資資訊。 美國的土壤液化潛勢圖,係由美國地質調查所與加州地質調查所合作。原圖比例尺不一,約為1/25,000,但是有些資料較多區域可以放大至1/5,000。土壤液化潛勢的分級,則是依據可能液化的機率或面積做分級,大致區分為5級。土壤液化潛勢圖資均已公開在網頁上,可供下載或線上查詢。 紐西蘭的土壤液化潛勢圖,係由IMCC(International Marine Conservation Congress)製作,約為1/300,000,將液化的機率大致區分為4級,並提供民眾網路下載。

非本圖所示資料精度區域,也主要是指在該範圍內的鑽孔資料較少,所以特別註明出來表示該範圍內分析資料未達本圖資精度比例尺標準。但後續臺北市政府將配合內政部提供經費補助,辦理相關鑽探工作,以提升本圖資精度並補強「非本圖所示資料精度區域」。

臺北市政府公布的液化潛勢圖,不宜用於直接判定任一建築基地之液化情形,僅提供全市防災規劃參考使用。若是民眾的家是位於液化潛勢圖邊界,建議洽詢專業的大地工程技師、應用地質技師與土木技師評估建築物本身的基礎形式及地質鑽探結果來進行專業判斷。

一、中央地調所採用1,189孔分析臺北盆地範圍,其中 565孔為臺北市境內的鑽孔資料,繪製出比例尺為1/25,000的潛勢圖。臺北市政府則採用本市境內3,060孔鑽孔資料做分析,圖資精度也達比例尺 1/5,000,在鑽孔數量與圖資精度的增加後,勢必造成部分區域查詢結果的不同。
二、另外,中央地質調查所將液化潛勢評估分成高中低3種不同液化潛勢,而臺北市政府則多了無液化之區域,將液化潛勢風險分成4級,也因此在查詢結果上會有些許不同。
三、最後,不管是中央或市政府公布的土壤液化潛勢圖資,都不宜直接用在判定任一建築基地之土壤液化情形,單一建築物之液化潛勢判定應由專業技師作評估。
土壤液化Q&A_土壤液化潛勢圖 

若您發現自家位於高度土壤液化潛勢區,請您無需恐慌,建議您可先透過簡易自主檢查,若不符合任何一項條件無法排除疑慮且位於高度液化潛勢區內,則可向專業技師公會諮詢。若諮詢結果判斷須進一步進行現場初評者,您可憑本申請書至中華民國大地工程技師公會自費進行液化初評診斷作業,或向建管處申請老屋健檢評估。
服務地點:臺北市政府1樓南區建管處使用科櫃台
服務時間:上午9:00至12:00;下午2:00至5:00
服務專線:(02)2725-8221及(02)2725-8062
◎自主檢查表:
◎土壤液化潛勢區液化諮詢服務申請書:

請您無須擔心,您可先透過簡易自主檢查表作初步自我檢視,只要建築物符合表列任一種狀況,通常不需要太擔心土壤液化的問題。

如果住在低度土壤液化潛勢區範圍的居民,當遭遇地震時土壤產生液化可能性很小、甚至沒有,所以請您不用太過擔心房屋會受土壤液化影響!若不放心時,則建議委請專業技師協助診斷。

可委託專業技師評估辦理。臺灣常見的「頂升工法」是921集集地震後,廣為採用的工法,可將地震後主結構無受損之建物扶正。

其二,「灌漿工法」施工,是先以型鋼將建築物扶正,之後再利用低壓灌漿,將水泥漿灌入基礎下方土壤,將液化土層進行固結改良,降低再液化風險。

土壤液化Q&A_土壤液化處理方式