面對土壤液化,建築物基礎該怎麼做?


台南206強震後,共有967棟房屋因土壤液化而傾斜、倒塌甚至地面破裂而毀損。究竟土壤液化是什麼?建築又該如何蓋才能避免受其影響呢? 


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▲土壤液化緣故,使台南遭受強震侵襲。(照片來源/維基百科


為什麼會發生土壤液化呢?其實關鍵正在於強震。


地震時,土壤因地震的壓密作用,使深層的地下水位被擠壓到表面的沙土地層,導致土壤呈現液態狀,暫時失去支撐力,因此造成地層下陷、房屋傾斜甚至地下管線破裂等問題。


若想知道是否住在可能土壤液化區域,可參考政府所公布的「各縣市土壤液化潛勢區域」資料外,已居住在土壤液化區的民眾不需過於驚慌,因中央地質調查所還有另行公佈「土壤液化建築物自主檢查表」,只要符合其中一項便可放心。


這份檢查表主要是從建築座落的底層、地基施工的類型與建築年份等進行評估,而地基施工類型,也就是預防土壤液化的關鍵,目前業界共有三種常見的施作方式,分別為:


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(圖片來源/中央地質調查所


1. 版式基礎(獨立基腳):

五樓以下的建築大多採用版式基礎,住宅的每根柱子延伸至底層,並且利用基礎板來將柱子所受的力傳導至地層。

2. 樁基礎:

將支撐建築物的柱子延伸至地基,再利用基樁穿過液化底層,坐落在堅固卵礫石承載層,因此就算土壤產生液化時,樁基礎也可將建築物緊緊撐住,不會產生嚴重的危害。

3. 筏式基礎:

五層樓以下的住宅因其重量不重,所以較不會使用到筏式基礎,僅是採用獨立基腳作為載重。但隨著樓層越高、重量越重,支撐的基腳也就越多,所以最後將所有基腳利用筏基版、地梁做連結,就好似一艘船的底層,讓建築物即使位在土壤液化區,也能如同船在水面上,可隨之搖晃不會造成嚴重毀損。


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▲土壤液化實際狀況。(照片來源/維基百科


若是地層土壤條件過差,可將筏式基礎與樁基礎結合使用,使建物更穩固,同時更具耐震力。


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▲將樁基礎打入地底較為堅固的地層。(照片來源/維基百科


此作法是將樁基礎深入地底下,直到最為穩固的地層,如卵礫石層或岩盤,確保建物不會受到土壤液化的影響而載浮載沉。同時將地下每個基腳及地梁相互連結,形成一塊穩固的筏式基礎,雙重保護下更能使建築物具有最佳的耐震力。


預防勝於治療,所以只要了解土壤液化區域,並且依土地類型選擇合適的地基施工,就可避免土壤液化的危害!



參考資料:潤泰創新國際股份有限公司潤弘精密工程


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