檢視土壤液化的原始碼

[[File:土壤液化.jpg|230px|thumb|有框|右|土壤液化。[https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/2542644 原圖鏈接]]]
'''土壤液化'''是因為「砂質土壤」結合「高[[地下水]]位」的狀況，遇到一定強度的[[地震]]搖晃，導致類似砂質顆粒浮在水中的現象，因而使砂質土壤失去承載建築物重量的力量，造成建築物下陷或傾斜。
==概述==
===液化現象的產生===
土壤液化是指土壤在地震影響下，土壤性質轉變為類似液體的狀態。這會使土壤的強度大幅下降，可能引發[[建築]]物損壞等災害。土壤顆粒就像小時候玩耍的球池裡的球一般，球和球之間存在彼此擠壓的力，這個力量越大，土壤的強度就越強。當顆粒間的孔隙有水時，水的水壓會讓顆粒間擠壓的力量降低；強震使孔隙水壓變得很大，使顆粒間擠壓的力量完全消失，土壤失去強度，就會產生土壤液化的現象。
==液化條件==
因此產生土壤液化的三個條件就是：(1)疏鬆的砂質土壤(2)高的地下水位(3)夠大的地震。地震造成土壤液化之後，土壤顆粒重新排列，可能產生比液化前更緊密的狀況。<ref>[https://www.liquid.net.tw/cgs/public/QA01.html 土壤液化Q&A]土壤液化潛勢查詢系統</ref>

觸發土壤液化的條件包括：強烈的地震、高地下水位及厚層砂質土層，必須要三項條件同時存在才會發生土壤液化。而就算這三項條件皆成立，房屋基礎也可以透過土壤液化防治手段來預防災害發生。
==高潛勢區==
基於砂質土壤與地下水是構成土壤液化的其中兩項要件，故土壤液化較容易出現在河川下游的沖積平原及砂質海岸。台灣沿海的[[平原]]地區、平原區的[[河]]道附近以及海埔新生地，都有可能發生土壤液化。例如西南平原沿海、[[蘭陽平原]]、屏東平原、台北[[盆地]]等。

高地下水位且土壤以疏鬆細砂為主的地區，如港灣、近代河口三角洲、沿海平原、[[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，具有較高的液化潛勢。
==災害==
=== 建築物下陷與傾斜 ===
土壤液化所引致的災害，容易造成大範圍的建築物下陷與傾斜及維生管線系統的損壞，甚少直接造成人命傷亡。1999年發生在臺灣的集集地震，是臺灣歷史上規模最大的土壤液化案例，其影響範圍遍及[[臺中市]]、[[南投縣]]、[[彰化縣]]、[[雲林縣]]等縣市，造成員林、南投、霧峰、太平一帶因土壤液化而使房舍受損，而臺中港1~4碼頭亦因土壤液化而受損，影響營運。
==地震影響==
土壤液化引致災害情況相當廣泛，若依地盤受地震引起變位型態，可主要分為兩類：(1)水平地盤中常會造成噴砂與地盤沉陷等現象，經常造成房舍下陷與傾斜，而造成房舍完全倒塌的案例較少；(2)在傾斜地盤中則由於土壤失去強度且地盤因重力作用而產生側潰甚至流動現象，由高程較高的地方往高程低的一方發生側向變位，其可能造成橋墩傾斜下陷與落[[橋]]、擋土[[牆]]、[[堤防]]及河岸邊結構物崩塌傾覆、道路與[[農田]]開裂或塌陷與地下管線斷裂或上浮等破壞。<ref>[http://www.ncree.org/safehome/ncr02/pc3_2.htm 土壤液化的災害]</ref>

假使地震未達建築設計地震的強度，土壤液化未必會發生。另外地震時的地下水位高低也會影響液化發生的機率，[[地下水]]位愈高，液化可能就較高。最後，假使建築具有抗土壤液化的設計，例如兩層以上的地下室或基樁設計，液化災害的可能性也就非常低。
==地盤改良==
高度土壤液化的地區不是不能建築，而是必須經過完善的[[地質調查與分析，並且可透過地盤改良或適當的基礎設計來確保建築物結構的安全，建築法規也有一套完善的審查機制來強化結構設計的品質。
=== 增加地層土壤 ===
建築基地經評估會發生土壤液化的情形時，建築物基礎可採取以下防治對策，例如增加地層土壤抵抗液化的能力(實施地盤改良如：[[灌漿]]、振動夯實、擠壓砂樁、礫石樁等工法)、選用適當基礎型式（採用樁基礎、基礎底面加深、基礎外緣以連續壁圍束等），以避免建築物受到影響。
==建物強化==
如果建物有兩、三層（或更多層）的地下室，或基礎是採用基樁型的設計，基本上都不需要再做改良。其他形式的建物如果必須進行改良，可能的方式包括設法降低當地地下水位，或是以較佳的土質置換原有的砂質[[土壤]]。適合實際建物個案的改良方式，應該尋求專業人士的協助。
以目前的工程技術，已經可以處理土壤液化的問題。例如國道一號濱江街路段，早年也是土壤液化可能發生的區域，經過改善後液化問題已經解決。
=== 基礎補強 ===
位於土壤液化潛勢區之建築物，如果有基礎土壤液化危害之問題，一般可以採用小型的灌漿機具在室內或室外進行地盤改良，或採用小型機具在適當位置施作小口徑基樁穿過可能液化地層來克服或減小土壤液化對既有建築物的危害。如果前面說的工法受到施工空間限制時，可採用基礎補強的方式，如將基礎改為筏式基礎或版基礎，建築物應不致發生重大損壞，地震過後尚可以進行修復。如果有需要進行地盤改良或基礎補強，就應該委託大地工程專業技師辦理。
==國外液化情形==
國外如[[日本]]（國土交通省、地方政府）、[[美國]]（地質調查所），均已有公開之土壤液化潛勢圖，圖比例尺約為兩萬五千分之一（或更小），相關圖資均已在網路上公開。
===日本===
日本的土壤液化潛勢圖，係由各地方政府製作，再由中央的國土交通省彙整，可於網路上查詢各式圖資。原圖比例尺不一，約為兩萬五千分之一或更小。土壤液化潛勢的設計地震，亦依各地可能地震強度而異。土壤液化潛勢的分級，大致均依據土壤液化潛勢（PL）值，區分為高、中、低等3級及其他尚未調查區域。全日本共47個都道府縣中，共有40個地方政府具有公開土壤液化潛勢資料。
===美國===
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，針對[[加州]][[舊金山]]灣區等3個地區，考量該地活動斷層狀況後的設計地震強度，進行分析評估。原圖比例尺不一，約為兩萬五千分之一或更小。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GIS查詢。
==參考資料==
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[[Category:300 科學總論]]
[[Category:350 地球科學總論；地質學總論]]
[[Category:354 動力地質學]]