土壤液化原因是什麼?我家住在高潛勢區該怎麼辦?

土壤液化原因是什麼?家住高潛勢區怎麼辦?

台灣的地震頻繁,再加上前陣子發生了「 大直民宅下陷 」案件,所以很多人又開始討論「土壤液化」這議題。

雖然大直民宅下陷案主因與土壤液化無關,但2016年台南大地震後,產/官/學/研開始正視土壤液化問題,並且公開了「土壤液化潛勢圖」,而台灣人也開始學會買房之前先了解「土壤液化」的狀況。

那麼…到底土壤液化原因是什麼?高潛勢/中潛勢/低潛勢有何差別?該如何查詢?萬一住在高潛勢區該怎麼辦呢?

這篇將會和你完整分享土壤液化要注意的各種事項。

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土壤液化原因為何?

土壤液化 (Soil liquefaction),不是指「土壤變軟」或「土壤變成水」,而是「砂質土壤」結合了「比較高的地下水位」。

當它遇到一定強度的「地震」搖晃,就會導致類似「砂質顆粒浮在水中」的液態現象,因而使砂質土壤失去承載建築物重量的力量,導致建築物下陷或傾斜。

很多人因此誤以為土壤液化區就不能蓋房子,但其實還是可以,只是必須更加謹慎處理房屋的「基礎結構設計」與「工程施作」。

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什麼是高潛勢/中潛勢/低潛勢?如何查詢?

土壤液化潛勢的定義

由於土壤液化區遇到地震時,不一定真的會發生土壤液化的現象,所以會透過的「高/中/低潛勢」定義出不同等級,代表「可能發生液化現象」的「嚴重程度高低」。

  • 高潛勢區:「地表」可能出現明顯液化表徵,如噴砂、顯著沉陷等
  • 中潛勢區:「地下深層」可能液化,但「地表」沉陷不明顯
  • 低潛勢區:可能有「輕微液化」或「沒有液化」發生
土壤液化高中低潛勢示意圖

我覺得以下這部由行政院國家科學委員會委託實驗的影片,很清楚地示範了地震發生後,擁有高水位的土壤是如何產生液化的現象,強烈建議你花個2分鐘時間把它看完!

如何使用土壤液化潛勢查詢系統

那麼…該怎麼知道自己家的土地,屬於高潛勢、中潛勢還是低潛勢區域呢?

如果想查詢的話,不妨運用經濟部中央地質調查所開發出來的查詢系統 (網址如下),只要輸入門牌地址就可以找到任何你想要查的地方囉!

土壤液化潛勢查詢系統:https://www.liquid.net.tw/cgs/Web/Map.aspx

土壤液化潛勢查詢系統

這個系統用顏色來區分出潛勢區的高/中/低,紅色代表高潛勢區,黃色代表中潛勢區,綠色代表低潛勢區,我覺得算是很直覺的分類方式。

不過,要注意的是,有些地方還沒被調查 (包含了山區、臺地、海埔新生地、河岸兩側及面積較小的平地等),所以看到「白色部份」不要誤以為就是安全的地段,它只是還沒被調查罷了。

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住在高潛勢區該怎麼辦?

#建築物安全與否取決於3大要素

有些人一聽到「土壤液化區」,尤其是「高潛勢區」,就會直覺地認為不能居住。

其實,建築物在土壤液化區的安全與否,主要取決於以下三個要素:

  • 地震強度:假設地震未達建築設計地震的強度,土壤液化未必會發生。
  • 地下水位:地震時的地下水位高低也會影響液化發生的機率,若地下水位愈高,液化可能就較高。
  • 建築設計: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。

由於我們很難預測「地震強度」,也很難改變「地下水位」,所以「建築設計」會是很重要的解決方法。

不管是新建物或舊建物,都可以透過以下方法來「提高建築物抵抗土壤液化造成危害的能力」,進而增加居住的安全性。

1. 新建物處理方式

如果依照內政部的「建築物耐震設計規範」及「建築物基礎構造設計規範」,經過專業技師進行鑽探調查,可透過「加深加強建築物基礎結構」或「地盤改良」等方法,減少土壤液化的風險。

2. 舊建物處理方式

如果舊建物位在高液化潛勢區,可透過「地基及房屋健檢」,瞭解目前的安全性,並在必要時採取補救措施。

#高潛勢區處理方式

那麼…萬一真的住在高潛勢區,該怎麼處理呢?

別擔心,你可先依照「台北市土壤液化潛勢查詢系統」提供的「自主檢查表平台」,或者「中央地質調查所」提供的「簡易自主檢查表」(如下圖),先進行初步自我檢視。

只要建築物符合表列任一種狀況,通常不需要太過擔心土壤液化的問題。

如果建物有兩、三層(或更多層)的地下室,或建物基礎是採用基樁型的設計,基本上都不需要再做改良。

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其他形式的建物如果必須進行改良,可能的方式包括:

  • 降低當地地下水位
  • 以較佳的土質置換原有的砂質土壤

如果你無法確認或有任何疑問,也可以向當地直轄市、縣(市)政府、申請建築物結構設計圖及地質調查報告,再尋求技師的專業諮詢診斷。

台灣各縣市土讓液化比例

你知道哪個縣市的高潛勢面積占比最大嗎?

答案是:嘉義縣(53.15%)、彰化縣(47.23%)、宜蘭縣(44.24%)、高雄市(39.55%)、台南市(38.31%)

值得注意的是,雖然雙北市的高潛勢面積占比不大,但是因為地廣人稠,再加上老屋較多 (256萬戶以上的屋齡超過30年),所以還是需要多注意一下。

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各縣市土壤液化高中低潛勢一覽表
圖片來源:經濟部中央地質調查所

歷史上有哪些土壤液化案例

1995年日本神戶大地震、1999年的921集集大地震、2010年高雄甲仙大地震(桃源地震)、2011年日本311大地震、2016年台南大地震等,都有發生過土壤液化的事件。

土壤液化與地質敏感的差異

「土壤液化」主要是「地震發生」時才會引發的現象,而「地質敏感」則是「平時就存在」的情況。

換句話說,「液化潛勢地區」不一定同時具有「地質敏感特性」,所以兩者不能混為一談。

以大直民宅陷地案為例,該地區深度0 ~ 10公尺段就是屬於「地質敏感地區」。

補充說明:

台灣科技大學營建工程系名譽教授李咸亨曾說:目前北市唯一所做的地質敏感區研究調查,還停留在1995年的版本。

原本規畫地下每5公尺就製作一張圖表、共製作5張圖表,但當時市府邀建商開會商議時引起反彈,後續改為最常用的地表至地下15公尺深度版本供大眾參考。

此版本深度「0 ~ 15公尺」全部都是敏感地質才會標註是地質敏感地區,若大直的深度「10 ~ 15公尺」是正常土壤,就不能標註地質敏感地區,後來就沒有再調查地質敏感區。

總結

土壤液化是因為「砂質土壤」結合了「比較高的地下水位」,地震搖晃時產生液態現象。

依照「嚴重程度高低」可區分成「高/中/低潛勢」。

透過「土壤液化潛勢查詢系統」,即可用地址查到該處屬於高/中/低潛勢的哪一種。

高潛勢區不代表不能蓋房子,只是必須更加謹慎處理房屋的「基礎結構設計」與「工程施作」,透過「簡易自主檢查表」即可先進行初步自我檢視。

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喬王

喬王,台大經濟系/台科大科管所畢業,原本是銀行儲備幹部及總行PM,為了追求理想生活,大膽放棄了年薪百萬的工作,成為一名自由工作者。 目前同時經營部落格、Podcast、房地產及線上課程,專門幫助小資上班族達成人生三件事:穩健投資 x 買房安居 x 斜槓享受人生。 目前在Hahow好學校開設6門線上課程(含輔導其他講師),也曾受邀到富邦銀行、台北大學、臺北市立大學、台北市立教育大學、台灣科技大學、龍華科技大學、台灣西門子、三商美邦、天地人文創等機構演講,累積學員至少3000位以上。

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