《文茜的世界周報》地震災害與預防系列報導:土壤液化
【當地震時間較長 搖晃造成土石錯動 原本地底的地下水瞬間湧出地表 即會造成“土壤液化” 若房屋蓋在富含地下水的地盤上 會使建築物像船一樣在地上漂浮或下沉 道路如波浪般起伏 而過去的行水或沼澤區因沖刷堆積成平原 土壤液化的疑慮也較大】
2011年3月11日,離震央數百公里外的東京首都圈,傳來了東日本大地震的震波,在房舍和道路遭受破壞的同時,一場預想不到的災難來襲,從地面湧出的泥水,這戶人家,玄關的大門一半沉到地底,下沉至少有一公尺深,這就是「土壤液化」,能使建築物像船一樣在地上漂,像波浪般起伏的道路,從地面下噴出的泥水,瞬間淹沒了整條街,311地震引發的土壤液化,被稱為是史上最大的一次,單單是東京灣沿岸,就有相當於900個東京巨蛋,大約4200公頃的土地出現土壤液化,而且這次不僅是沿岸,連內陸也出現土壤液化,受災範圍,南北超過500公里。
土壤液化指的是在地震等外力作用下,使得原本富含地下水地區的砂土層,因為土石錯位,導致地下水瞬間湧出地表。若房屋蓋在富含地下水的地盤上...
土壤液化實驗,一旦地盤受到外力震動,原本緊連的土石錯位,頓時失去支撐房屋的力量。
當時千葉浦安市,全市四分之三的土地出現土壤液化,房屋損毀2萬4千餘棟。土壤液化破壞了大量地下管線,光是千葉縣震後就有18萬戶斷水。沿路這些石墩子,也都是因為土壤液化「長」出來的。
「請各位看一下,原本應該在地面下的人孔,因為土壤液化而抬升到了地上1公尺,」NHK新聞片段。
土壤液化實驗,深埋在地底的排水管道,因為相對比較輕,所以在震動過後,會從地底浮出地面,土壤液化導致的災害,就是這麼來的。
強烈地震導致土壤液化並不稀奇,然而令專家費解的是,為何浦安震度只有5,卻發生大面積土壤液化。
「問題出在了地震時間的長度上,阪神大地震時,強烈搖晃15秒,而311時,浦安搖晃了有1分鐘之久,安田教授重現了浦安311時的搖動,測試了土砂的狀況,得出以下實驗結果,在阪神大地震搖晃的15秒中,實驗地盤沒有出現什麼變形,但是在搖晃了25秒到1分鐘之間,實驗地盤出現了土壤液化現象,此結果與311當時浦安土壤液化狀況一致,」NHK新聞片段。
為何搖晃的時間長短,會與土壤液化的產生有所連結呢,因為地震規模小時,土石幾乎不會錯動,要是搖晃時間短,便不會出現土壤液化,但如果搖晃時間長了,土石會越來越鬆動,便會出現土壤液化的結果,「迄今為止我們所經歷的地震,都沒有像311搖晃那麼久的,311不但強度達到芮氏規模9,是非常大的地震,而且時間也長,只要時間一長,就算距離遠的地方震度不強,也會出現土壤液化的現象,」東京電機大學教授安田進。
正是如此長時間的搖晃,置沿岸數百萬人性命於危難之中。
「這是被東日本大地震(311)震壞的堤防,全國大大小小總計震壞了2000個堤防,如此龐大規模的崩壞,令專家十分驚訝,一直以來,日本都有假設,土壤液化可能對堤防帶來的影響,但是311大地震強烈且長時間的搖動,不但造成地盤土壤液化,連堤防內部也出現土壤液化,導致大規模堤防崩塌,日本位在零海拔的平原,正好是日本三個經濟中心所在地,共計有400多萬人住在這些地區,」NHK新聞片段。
名古屋大學的野田利弘教授,以地震規模6為假設,做出了電腦模擬動畫,顯示搖晃三分鐘,堤防內外均會出現土壤液化,堤防潰不成形。
「不要說海嘯了,在那之前,地震剛震完沒多久,大水將會一口氣漫進城市裡,而堤防邊的土壤液化,還潛藏了另一個危機,首先,在地震導致土壤液化之後,因為地盤受到上方重量壓迫,在壓力與地震搖晃雙重作用下,堤防會崩壞,土地會朝向大海流失,其結果,就是油槽底下的地基甚至是油管,也都全部損壞,」名古屋大學教授野田利弘。
這是311地震當天,發生在千葉市原市的油槽大火,前後整整燒了十天。這也將會是油槽底下萬一發生土壤液化,可能會出現的景象。
「單單是一家電力公司加強也沒用,一定要全日本所有的油槽底下都補強,要不然隔壁油槽也會飄來危險物,要不就是高壓瓦斯外洩,全日本都會陷入危險狀態,如果不現在開始動作,我怕就要來不及了,」早稻田大學教授濱田政則。
土壤液化不只會出現在沿岸,位於內陸的埼玉縣加須市,也傳出土壤液化災情,發生的地點,皆位在舊時河川氾濫區。
此外,同屬內陸的千葉我孫子市的土壤液化災區,則全是沼澤地填出的新生地。唯有確實紀錄下這些災害地點,才是對未來防範的最佳保障。
「同一個地點,同一個地區,反覆出現土壤液化的狀況很普遍,因此,調查曾發生過土壤液化的地方,對於確認未來可能土壤液化的地點,是非常重要的一件大事,」關東學院大學教授若松加壽江。
台灣很多地區也位在土壤液化的敏感地質,北市府曾經委託學者分析,若發生規模5以上的地震,包括社子島、行天宮,甚至列為防災公園的大安森林公園北半側等10處,都是土壤液化紅色警戒區。
「我們(台北盆地)地底下有大概四五百公尺,兩三百公尺的泥沙,這個泥沙來講,震波進來的時候它會放大,搖晃的程度會變大,房屋的構很容易受損,如果台北的關渡斷層發生問題的話,關渡那裡固然會有大問題,可是真正可怕的是台北盆地裡面,反而關渡那個區域,不見得有台北的破壞力大,是這樣嗎,對對對,因為整個台北盆地高樓大廈那麼多,上次我們談過,台北市很多老舊的房子應該要都更,」台大地質系教授陳文山。
謹記歷史教訓,才能夠遠離悲劇。
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同時也有10000部Youtube影片,追蹤數超過2,910的網紅コバにゃんチャンネル,也在其Youtube影片中提到,...