[爆卦]土壤液化成因是什麼?優點缺點精華區懶人包

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土壤液化成因 在 巫師 Instagram 的最佳解答

2021-09-16 12:01:01

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  • 土壤液化成因 在 報導者 The Reporter Facebook 的精選貼文

    2016-02-07 17:54:33
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    【台灣多雨地震頻繁 你不可不知的土壤液化】

    「如果台北發生規模6地震,死亡人數恐達上萬...」,這是國家地震中心3年前提出的警訊,前內政部長李鴻源今天在媒體發表評論,提及台灣缺少「防災的頭腦」,並指出全國土壤液化嚴重的區域是台北市、新北市及昨天受地震重創的台南市。

    根據國家災害防救科技中心分析,大台北地區「高液化潛勢區」包括三重、新莊、板橋、大同、中山、松山區。不過,「#土壤液化」到底是什麼呢?

    Q:什麼是土壤液化?
    A:固體的土壤,在一定的條件下,其性質轉變為液體的狀態。也就是土壤被「液體化」。這樣的現象會使得土壤的強度大幅下降,可能引發建物損壞等災害。
    (模擬影片: https://goo.gl/eCShWl))

    Q:為什麼會發生土壤液化?
    A:土壤液化的發生,必須有三個條件:水、土壤顆粒、地震

    先從土壤內部顆粒之間的力學關係講起。土壤顆粒堆疊之後,彼此之間會互相擠壓,這個擠壓的力稱為「有效應力」,有效應力越大,表示該塊土壤的強度越強。

    把水加進去之後,水的水壓會讓有效應力降低,這個水造成的壓力稱為「孔隙水壓」。如果「有效應力」降為0,土壤顆粒就像是完全浮在水中一樣,喪失自身的強度。

    假設今天發生了地震,那麼這些土壤中的孔隙也會跟著顆粒的移動而受到擠壓,如果孔隙完全都被水填滿了,則此時會使得孔隙水壓上升,有效應力也就因此下降,就很有可能發生土壤液化。

    此時如果能夠把水排掉,水壓也就能夠被釋放。這就好比說我們在一個水球上戳了一個洞,水會從裡面噴出來,同時水球內部的水壓也會隨之下降,所以可以看到水越噴越慢。

    同樣的,如果土壤內的水被排除的越快,水壓也就越不容易上升;此外,可以排水的洞越多,也就代表排水越快。

    因此,顆粒越小的土壤,也就越容易土壤液化,因為顆粒越小的土壤,土壤顆粒之間的孔隙會越小,導致水不容易排出。

    但是,顆粒最小的土壤—黏土,卻因為顆粒太小,即使遇到地震,內部的孔隙也不會有產生錯動變位,不會過度擠壓孔隙水導致水壓上升,所以不會發生土壤液化。

    綜合以上兩點,顆粒小但仍不至於到黏土的土壤—細砂就是引發土壤液化的條件了。

    總結來說,土壤液化的發生條件有三個要點:

    1.首先是土質要符合,需要是細砂,孔隙夠小不易排水,卻也有空間被擠壓
    2.需要是飽和的狀態,否則空氣本身就是可以擠壓的,就算受擠壓水壓也不易上升。
    3.最後是足夠規模的地震,才能夠讓土壤受到夠強的擠壓。大幅降低有效應力。

    ★資料來源
    1.陳銘鴻,土壤液化成因、災害與復建
    http://goo.gl/nJcXeg

    2.李衍:土壤液化成因
    http://goo.gl/QAp05B

    3.大臺北地區震災衝擊情境之災害潛勢與建物人員災損分析
    http://goo.gl/yZ5QsB

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