名家觀點-連續壁抗液化
中央地質調查所公布液化潛勢圖之後,政府為避免民眾恐慌,舉了5種房屋的狀況可以避免液化。但是,其中有一項是錯誤的。原文是:「建築物基礎為筏式或版基礎,樓高不超過3樓。」此意味著較低矮的3層透天厝較高樓抗液化能力強,但在學理上正好相反。
液化是反覆震動引起砂土間的孔隙水壓力大於作用於土壤的正向壓力所造成的。打個比喻,煮紅豆湯時,當鍋底的火大到可使紅豆顆粒間的水壓力大於紅豆本身的重量時,就會沸騰,也就是所謂液化。請問是深鍋較易沸騰還是淺鍋?經驗告訴我們,深鍋的紅豆較重,沸騰較不易。煮紅豆湯如此,大樓的液化亦然。
所以這次台南市發生液化的幾乎都是低於4層的矮房子,而維冠大樓17層高反而沒有發生液化,倒塌的原因是軟腳,與液化無關。
政府公布了液化潛勢區,很多住在紅色警戒區的台北巿民都人心惶惶。其實液化不可能發生在高樓且有地下室或連續壁的情況。因為地下室開挖時多已把上層較疏鬆的土壤挖除,且如前所述,高樓之重量比較重,不易液化。即使有局部的液化現象,也不至於讓整個大樓頂起或沉陷,何況傾斜。
尤其是台北市大樓深開挖時多設計地下連續壁做為臨時擋土牆,一般設計深入地層20公尺以上,會把橫向地震波減弱。側向地震力必須大於連續壁旁的土壓力才可能撼動大樓。故有連續壁的高樓是不可能發生液化傾斜現象的。相對而言,坐落在液化高潛勢區的低矮樓層(如透天厝),因重量輕且無地下室亦無連續壁,才是比較危險的地方。
其實最可能發生大樓倒塌的原因是頭重腳輕的軟腳蝦現象,尤其是隨處可見的騎樓和挑高的商用空間。防災型都更的主要訴求應是軟腳結構而非液化所造成的危險。液化的公布固然反映了市民對資訊公開的要求,但配套的話沒說清楚,也不宜模糊了房屋安全問題的真正焦點。
(作者為國立台灣大學土木系兼任教授)
(中國時報)2016年03月16日 周南山
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