台南市區多處土地液化土壤液化是什麼? @ 李長津@房地產生活情報站

聯合報記得修瑞瑩／台南報導

專家指出，六日發生美濃地震所引發的土地液化，是九二一大地震以來最嚴重的，台南市區多處都可見液化跡象，尤其是倒塌的維冠大樓附近還出現明顯的液化噴砂，是否和大樓倒塌有關，還要進一步鑑定。

國家地震工程研究中心與南部液化相關的學者專家都注意到此一情況，正在收集相關的資料。

成大土木系副教授張文忠表示，在二○一○年的甲仙地震中，台南新化北勢也有液化情況，但沒有這一次嚴重。

他表示，液化地區不是不能夠住人，但建築結構與土地必須要做改良及補強，九二一之後，全台訂出土壤液化潛勢區，作為建築參考，二○六南台大震後也會比照。

台南市都市發展局局長吳欣修說，地震發生後，市府協助居民進行房屋鑑定，確實發現台南市有多處土地液化，多棟房屋因而傾倒或下陷。

台南市區多處土地液化

維冠大樓附近農地黃土在震後被黑色泥流覆蓋，專家調查是否和樓塌有關。記者修瑞瑩／攝影

成大現勘團隊成員表示，台南市包括永康、新市、中西及安南區等，都有多處土地液化，其中安南區府安路及惠安街附近，有一處長三百四十公尺、寬一百五十公尺面積，範圍較大。

成大建築系副教授杜怡萱表示，土地液化地區大部分是在海邊或河邊，地下的水位較高。

維冠金龍大樓方圓一公里之內也有土壤液化跡象，其中大灣東路一處農地，地上到處都是液化噴砂，看起來像是一座座小型火山。

附近居民表示，這些小小「泥火山」都是在地震發生後才出現，原本乾燥的地面也被暗黑泥流覆蓋，而且原本堅硬的土壤變成軟泥。

張文忠表示，這是液化的明顯跡象，被建築覆蓋的土地不容易發現，但農地就可以明顯看出來。

團隊表示，土地液化區內新建築物最好是採用筏式基礎，同時進行土壤改良並挖深地基，舊建築物如果結構穩固也不一定會傾倒，只是會慢慢下沈或者是傾斜。

引用：http://goo.gl/VozzvY

土壤液化是什麼?

９２１集集大地震之後，各地陸續傳出土壤液化的現像。從新聞畫面上可以看到地上冒出泥水，或是變成像爛泥巴一樣。但是，究竟什麼是土壤液化？和地震又有什麼關係呢？我們可以用一個簡單的文字圖來說明之：

地震前的土壤結構

土壤上層

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土壤下層

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地震後的土壤結構

土壤上層

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土壤下層

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從圖上可以看到，在地震前，土壤下層的水份較上層多，在地震之後，土壤下層的水份則跑到土壤上層來。這是因為經過不斷的震動（地震），土壤會產生壓實、壓密的作用。仔細回想一下，當我們用花盆種花時，將新土置入花盆後，我們常會輕敲花盆的邊緣，讓花盆裡的土壤較密實些，地震就具有相同的效果。但是，也因為土壤密實的結果，造成原本在比較深層土壤的水份，跑到表層的土壤裡頭來。當水份過多時，土壤表層就會變成像泥巴一樣，甚至直接冒出泥水來，這種現像就叫做「土壤液化」。

土壤液化主要都是發生在砂質土壤為主的地方。當發生土壤液化的同時，因為下層土壤經過壓實作用，水份減少，常伴隨著地層下陷的現象。而地表土層則因為土壤液化的作用，表層含水突然增加，造成承載力下降，則容易造成表層建築物下沈。猶如到海邊去玩耍時，當你站在沙灘上，潮來潮往之間，仔細看看你的雙腳，你也會發現你在逐漸往下沈一般。因此，當居家周遭發生土壤液化的現像時，千萬不要忘了請專業人士，評估住家房舍的地基是否足以支撐，有沒有倒蹋的危險。

土壤液化是地震工程的一個術語，指在外力的作用下，原本是固態的土壤變成液態，或變成粘稠的流質。土壤液化主要出現在分布深度較淺，飽和的疏鬆細砂、粉土質砂或粘土，且其底部排水較差。通常在外力反覆震蕩下（如地震），鬆散的土壤因受到壓縮，內部空隙減小，導致空隙內水壓升高，當水壓升高至超過土壤內承受的外部壓力時，加上水分不能從地底排出，就會產生土壤液化。
最容易發生的液化的土壤是年代比較輕（冰河時期，近一萬年）的細沙，或顆粒相當且排列整齊的泥土中，地層只有數尺厚，富含水分。這樣的地形通常可以在河岸、海岸或因風力而堆積而成的沙丘中找到。土壤液化的例子包括流沙、流粘土、濁流和地震液化。
原來乾硬不動的土壤變成液態狀的現象稱為液化。
發生地震時，地殼變動，地下水位上湧，使水與土壤混在一起或使土壤浸泡在水中甚至浮在水面上，造成砂石土壤的瞬間液化。震蕩致使孔隙水的壓力增加，土壤的剪力強度降低，從而使沙粒的表面張力減小。如果地表剛好有一層干薄的地面，水壓會有可能帶著沙土噴出地面，這就是所謂的「噴沙」。

3.發生土壤液化時，有些地區的水會向土壤的空隙沖刷，因為空隙小，所以水的流速變大，土壤砂石會聚在一起，此時即產生類似沙漠中的流沙現象，使置於其上的建築物倒下陷入或扭曲；當水的壓力很大時，會將砂石一起噴出產生噴沙的現象，如：彰化員林地區的地底下原有地下水存在，921大地震使地下水位上升，土壤液化，因為水的壓力很大，所以將砂石沿較脆弱的地層空隙噴出，形成噴沙。以上這些現象都會對當地的一切(設施、建築物、民眾)產生很大的衝擊。

流沙的成因是充滿水分的鬆軟泥沙，並受到外力的刺激。當水分被沙堆包圍不能泄去時，水和沙就形成了不能承受重量的液態土質。流沙可因靜態水、上涌水（如地下水）或地震等因素形成。在有上涌水的情況下，水的衝力抵消了重力，致使泥沙顆粒懸浮。在發生地震的情況下，震動會加大地表水的水壓，導致了砂石的液化及泥沙的堆積。這兩種情況，液化的地標失去了承重能力，導致地表坍塌或者地面建築物傾斜。
包含水分的沙土外表看去有可能是乾爽結實的，但是如果壓力改變或是受到突然的震蕩，泥沙顆粒之間的水向沙層上方滲透，逼迫沙粒分開，沙堆擴大。這時沙粒之間會形成一層水墊，形成流沙。陷入流沙的物體會下沉，直至於與流沙比重相當的深度，並因浮力懸浮於該深度。
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