地震的後遺症-土壤液化房子倒塌的元凶之一!不可忽視的居住安全!
既然住在台灣,大家都知道台灣位處環太平洋地震帶,因此房子要盡量避開地震斷層帶,可是水氣豐沛、河流眾多的特色,卻經常忽略土壤液化也是建築安全的重要議題,到底土壤液化的成因是什麼?如果忽略了會造成什麼不可逆的影響嗎?
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土壤液化是什麼?
既然要避免土壤液化造成建築危險,首先我們要來了解土壤液化的基本概念。
從字面上來看,就是原本為固體的土壤變成液體的型態,這樣的狀態會使上方的建築沒有支撐力,造成傾斜甚至倒塌的風險。
土壤要如何液化?
土壤是由砂石所組成的,因此土壤之間具有空隙,這些空隙中,可能是空氣、可能是水,也就是說土壤的組成有三元素,土、空氣、水,而土壤的性質會因為砂石的不同以及水分的多寡有所差異。
土壤要液化並非自行產生,而需藉由外力,這股外力就是地震。地震的力量會影響土壤的有效應力,所謂「有效應力」指的是土壤之間擠壓的力量,有效應力越大,土壤的強度越強,建築越穩固。就類似於物體的密度,密度越大、硬度越高,就越穩固。
可當地震造成土壤縫隙中原本存在的水分被擠壓出去,就會改變原本土壤之間的有效應力,由於水壓上升而造成有效應力下降,就會發生了土壤液化的情形。可並非所有的擠壓,都會造成土壤液化,會發生的主因是土壤因地震擠壓,內部空隙水壓過高,造成壓力過大水分釋出,但這時如果底部排水順暢,土壤液化發生機率低,是當土壤當中水分被擠壓後無處可排,這才使的密度較低的水分往上跑,而造成土壤表面溢出水分,形成土壤液化情形。
正常情況下的土壤情形,空隙中有水、空氣。
因地震造成沙粒位移,此時內部水壓升高。
水壓過高,底部排水不佳,釋出的水分往地表跑。
這樣的擠壓液化並非所有土都會產生,而是空隙小、排水不易,但同時又具有被擠壓的空間,而符合的砂質為細沙,比細沙還小的是黏土,不過黏土本身空隙太小了,即便擠壓也不會有多大的位移改變,因此只有細沙並且含有水分,飽和狀態的土壤,加上規模足夠的地震,就會造成土壤液化。
要如何得知是否為土壤液化高風險群?
既然知道了土壤液化的原理,那麼台灣有哪些地方是土壤液化的高危險區域呢?要想知道,可以到中央地質調查所網站搜尋土壤液化潛勢查詢系統,裡面記錄了全台高潛勢液化土地可能的所在位置及區域,讓民眾可以事先得知自家是否位在土壤液化高風險地段,及早做出預防。
我家在土壤液化區域怎麼辦? 難道只能搬家嗎?
並不是的,台灣的土壤液化區域其實遍布全台且占地廣闊,你能搬去哪呢?既然擔心自身房屋會因土壤液化造成危險,你可以找專業的評估人員,為你的房屋進行檢測,評估房屋的安全性。
檢測結果分為三種:
- 安全無虞,可以放心居住。
- 已經因為地震造成房屋傾斜,若經過結構技師採取補強措施後,如不想拆除重建,可經評估結構安全後,利用灌漿等補強方式扶正房屋即可。
- 評估後若確定安全有疑慮,建議採取違老重建等方案,將房屋拆除重建。
「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。
房屋如果在土壤液化地區該如何補救?
在921地震之後,建築結構安全的議題受到重視,因此土壤液化也納入了考量範圍,並且透過地盤的改良以及結構上進行了改善。比如在輕度、中度液化的區域,可將房屋的連續壁加深設計施作,可以圍束住基礎下方的砂土,達到改善,或是針對土壤進行改良;在較為嚴重的液化區域,除了加深連續壁,還能同時進行土地改良,以及基樁,達到足以對抗液化的安全性。
如果你選擇到液化嚴重的區域,也不要太過擔心,只要注意房屋結構安全,並且選擇好的建商,在進行施工時嚴格把關,就能在地震來臨當下,也依舊安全。
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