土壤液化

✍ dations ◷ 2025-08-23 18:01:44 #土壤液化

土壤液化（英语：Soil liquefaction）是地震工程的一个术语，指土壤因地震的压密作用，造成原本在深层土壤的水分被挤压到表层，土壤颗粒间的有效应力下降为零，土壤失去剪应力强度，呈现如液态的状况。当地表承受不住地下水的压力时就会破裂。土壤液化主要出现在分布深度较浅，充满水的砂质土壤或粘土，且其底部排水较差。通常在外力反复震荡下（如地震），松散的土壤因受到压缩，内部空隙减小，而挤压孔隙水，导致空隙内水压升高，砂粒间的结合力减少或消失。当水压升高至超过土壤内承受的外部压力时，加上水分不能从地底排出，就会产生土壤液化。液化时砂与水混和成如泥浆般的液体，使土壤失去支撑力，造成房屋倾斜、地层下陷、地下管线破裂或上浮。最容易发生的液化的土壤是年代比较轻（如近一万年的冰河时期）的细沙，或颗粒大小相当且排列整齐的泥土中，地层只有数尺厚，富含水分。这样的地形通常可见于河岸、海岸、旧河道填土造屋、海埔新生地或因风力而堆积而成的沙丘中。土壤液化的例子有流沙、流粘土、浊流和地震液化等。当土壤受到剪切应力时，其相互之间的有效应力（英语：effective stress）趋于零，称为土壤液化。有效应力指的是土壤颗粒之间的摩擦力。地震液化是城市地震危害的主要来源。震荡致使孔隙水的压力增加，土壤的剪力强度降低，从而使沙粒的表面张力减小。如果地表刚好有一层较薄的地面，水压会有可能带着沙土喷出地面，这就是所谓的“喷沙”。流沙的成因是充满水分的松软泥沙，并受到外力的刺激。当水分被沙堆包围不能泄去时，水和沙就形成了不能承受重量的液态土质。流沙可因静态水、上涌水（如地下水）或地震等因素形成。在有上涌水的情况下，水的冲力抵消了重力，致使泥沙颗粒悬浮。在发生地震的情况下，震动会加大地表水的水压，导致了砂石的液化及泥沙的堆积。这两种情况，液化的地表失去了承重能力，导致地表坍塌或者地面建筑物倾斜。包含水分的沙土外表看去有可能是干爽结实的，但是如果压力改变或是受到突然的震荡，泥沙颗粒之间的水向沙层上方渗透，逼迫沙粒分开，沙堆扩大。这时沙粒之间会形成一层水垫，形成流沙。陷入流沙的物体会下沉，直至于与流沙比重相当的深度，并因浮力悬浮于该深度。2016年4月16日熊本地震2018年9月6日北海道胆振东部地震2016年高雄美浓地震，土壤液化造成台南市安南区溪顶里部分民宅倾倒。以内政部土壤液化公布图，六都当中的密集都会区，以台中市最没有土壤液化风险。

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