在年前所發生的台南大地震，許多媒體及專家學者將傷亡慘重的原因歸責於「土壤液化」問題，瞬間讓「土壤液化」成為眾所矚目的討論話題。然而「土壤液化」實際上僅屬於地震相關災害原因之一，並非傷亡主因，單純只有土壤液化，致使嚴重人命傷亡機率極低。到底土壤液化是怎麼一回事？本文3分鐘教你看懂其中關鍵，避免不必要的恐慌與疑慮。
經濟部中央地質調查所，於105年3月14日公布了一項「土壤液化潛勢查詢系統」（圖1），一般民眾都可以藉由該系統，查詢自家住宅土地，在未來土壤液化程度高低。
土壤液化潛勢圖 預測不夠精準
該系統內的資訊是經過相關調查後，預測「土壤液化潛勢」而非現狀，代表可能發生機率高低，而非一定會發生。且目前公布的資料，是十三年前的鑽孔資料，鑽孔數量不足且分布不均勻，也未加計都市開發現狀。
加上台灣地區多是一般沖積土層，這樣土層土壤變異性很大，本來就不容易進行大規模的土壤液化分析，分析結果誤差通常很大。可以說，這一項官方公布的液化潛能圖的正確性與精準度，仍有諸多商榷之處，參考即可，並不需過度緊張，也不用急著一定要搬家。
而且，這項液化潛勢區的分布圖，顯示了較易發生液化的區域，也只是液化可能性較高而已，並不代表災害發生率高。而這次南台灣大地震的災區和高液化潛勢分布情況，即是最好的例子。安南區雖列為高度液化環勢區，卻無顯著災情。
土壤層次說明圖。
土壤液化如何發生
雖然說，土壤液化不一定導致大災害，但可藉由提高建築物的安全度，增加抗地震力。土壤液化現象，係指土壤因地震的擾動，造成原本在砂質土壤內的孔隙水壓力升高，土壤顆粒間的有效應力下降為零，土壤失去剪力強度，呈現如液態的狀況，當然這個地震要夠大才會發生液化。舉個簡單例子：當你光著腳站立在在海邊沙灘上（波浪打的到的位置），並持續搖晃著身體，此時腳便會逐步的陷入沙灘裡，在此同時腳旁邊便會有海水滲出，這就是土壤液化。
土壤液化說明圖（資料來源：「液状化による建物被害に備えるための手引」）
換句話說，土壤顆粒原本互相堆疊整齊，但因堆疊不緊密，地震時原本互相堆疊的土粒被搖開了，暫時懸浮在水中，就好像液體一樣，失去了原本擁有的承載能力，地震後土壤顆粒下沉與水分離，此時將造成房屋及電線杆傾斜、牆壁龜裂、地下水管斷裂等的災害發生，如上圖所示。
台北市及新北市區土壤液化分布圖（資料來源：中央地質調查所）。
| 潛勢區分級 |
代表意義與因應方式 |
| 高（紅區） |
• 發生大地震時，才會對建築物發生影響。
• 利用內政部簡易自主檢查表排除發生風險。
• 可向地方政府土壤液化工作站專業諮詢。
• 內政部將協助地方政府辦理補強工程示範計
畫，並優先納入都更地區。 |
| 中（黃區） |
• 目前無太多風險疑慮。
• 可配合進行精細調查，決定後續是否採取改善措施。 |
| 低（綠區） |
• 原則無須考量土地液化風險。 |
表1. 台北市及新北市區土壤液化分布顏色說明表（資料來源：內政部營建署）。
地震造成室內樓地板隆起。（資料來源：交通大學防災與水環境研究中心劉興昌）。
土壤液化災害發生狀況
土壤液化所引發的災害，容易造成大範圍的建築物下陷與傾斜及維生管線系統的損壞，但絕非像維冠大樓那樣突然倒下，仍會有充裕時間逃生，甚少直接造成人命傷亡。
年初南台灣地震，造成房屋嚴重沈陷。（資料來源：交通大學防災與水環境研究中心劉興昌） 。
年初南台灣地震，造成房屋嚴重沈陷。（資料來源：交通大學防災與水環境研究中心劉興昌） 。
地震時，建築物常因基礎土壤液化承載力不足，相對地表產生明顯的沈陷與傾斜，上圖為民國105年2月6日台南大地震所造成建築物嚴重沈陷傾斜及地板隆起的情形。
液化災害補救措施
如果房屋因土壤液化而發生下沉或傾斜情形時，是否須拆除重建？根據以往的數據統計，這些房屋主要結構物如樑柱等大多不會受損，只有磚牆等非結構性部分有可能損害，以現行工程技術多可進行修復，且修復費用不高。
一般來說，修復方式包括「房屋扶正」、「地基改良」二方面，常見的修復工法有頂升工法、灌漿工法等。
頂升工法示意圖（資料來源：國家地震工程研究中心）。
頂升工法，是921集集地震後，廣為土壤液化受災民眾採用的方法。施工時，先以斜撐支撐建築物，接著沿著基礎開挖溝槽，將千斤頂及木塊置於基礎下方，待千斤頂頂升建築物至水平後，重新建造基腳，基腳完成後再回填土壤或灌漿。
灌漿工法，先以型鋼斜撐將建築物扶正，之後再利用低壓灌漿，將混凝土灌入基礎下方，以改良地盤。
灌漿工法示意圖（資料來源：國家地震工程研究中心）。
土壤液化防治方法
高液化潛勢區通常位於地表下20公尺以內範圍，為預防液化災情發生，現今的工程在進行前均須委託專業技師進行地質鑽探調查，評估建地的土壤水質及地下水位有無土壤液化的防治需求，並可事先透過打設基樁、開挖地基置換土壤、灌漿、擠壓砂樁等工法預防災害發生。
採用樁基礎：基樁與土壤間具有摩擦力，樁頭也有承載力，只要基樁數量、尺寸與長度足夠，就可以承擔房屋重量。一旦地震發生土壤液化現象，房屋有基樁承載，不致下陷或傾斜 。
開挖置換土壤：深度較淺、範圍較小的高液化潛勢區，可以直接挖掘地基的土層，再將開挖得來的土壤與混凝土拌合後回填。
灌漿地盤改良：深度較淺、範圍較小的高液化潛勢區，在興建房屋前可採用方式（以上三圖資料來源：國家地震工程研究中心）。
防治措施只是讓建築物較為穩固，減少因地震引發的土壤液化而被破壞的情形。至於房子安全與否，最終仍須回歸結構安全的問題上。
土壤液化Q＆Ａ
Q1: 土壤液化危險地區，會限制建築執照的取得嗎？
A1: 並不會。在民國88年12月29日「建築物耐震設計規範與解說」修正後設計的建築物（89年之後送建照的建築），興建時就要將土壤液化等相關問題考慮進去，事先進行土壤或結構補強，就算該地是高度液化區，建照取得並不會受到影響。
Q2: 對高樓層建物而言，土壤液化相對危險程度更大嗎？
A2: 不一定。大樓（華廈）反而比較不受土壤液化影響。因為土壤液化主要發生在深度20公尺範圍內、飽含水的疏鬆砂粒土層區域，若建築物具有三層以上的地下室，等同向下開挖超過10公尺，甚至連續壁會超過20公尺，施工時已將液化的沙土作好圍束，建物結構即有足夠強度抵抗土壤液化問題。因此，興建地下三層以上的地下室及採用樁基礎等的大樓或華廈不會發生土壤液化危害問題。
Q3: 有土壤液化問題的老舊公寓，要如何避免危害？
A3: 老舊公寓面對地震會比較危險，但這是因為建築結構問題，而非土壤液化。因為土壤液化在震度0.3g以上時（約6級地震），且發生液化地震持續時間一般都大於15秒的情形下才會發生。現今老舊公寓、透天房屋（民國88年12月29日以前取得建照）的結構設計，勢必難以承受6級以上持續15秒以上的地震侵襲，可能在土壤還未發生液化時，房屋就先被震倒。土壤液化僅為地震相關災害形成原因之一，老舊公寓結構是否經得起大地震的侵襲，才是考量首要重點。因此要降低土壤液化危害，則應優先辦理液化高潛勢區老屋結構安全健檢作業，並儘快擬定結構補強方案，才是防災因應之道。