斷層、土壤液化

什麼是斷層與活動斷層？

斷層是一種屬於破裂性的變形，在破裂面兩側的岩層會沿著裂面發生相對移動，或是上下移動，或是左右移動。斷層有時為一清晰明顯的斷裂破碎面，稱之為斷層面（Fault Plane），但通常都成為一個斷層帶（Fault Zone），具有相當的寬度。在斷層面上方的岩層稱為上盤（Hanging Wall），在斷層面下方的岩層稱為下盤（Foot Wall）。

斷層兩側所發生的移動，都是相對的，當斷層的上盤沿著斷面對下盤相對的向下移動，代表地殼受到張力後沿著斷面向兩側拉裂所造成的斷面，或是地殼由下向上升起所形成，稱之為正斷層（Nomal Fault），正斷層主要是垂直方向的運動，在斷層移動後常常可以形成明顯的斷崖（Fault Scarp）。反之，當斷層的上盤沿著斷面對下盤相對的向上移升，是地殼受到兩側壓力推擠所造成的，表示地殼受到側向的擠壓緊縮所形成，稱之為逆斷層（Reverse Fault）。

另外，當斷層沒有沿著斷層面上下垂直移動，而是沿著斷層面走向發生水平方向的左右移動，斷面近於垂直，稱之為橫移斷層（Strike-Slip Fault），當斷層左方的斷塊相對向觀測者移近過來，稱為左移斷層（Left Lateral Fault），如果右方的斷塊相對向觀測者移近過來，稱之為右移斷層（Right Lateral Fault)（何春蓀，1981）。

斷層的存在並不表示未來一定會再活動，斷層也有活動和不活動的區別，活動斷層是指在不久之前曾經活動，而且在近期內有可能再度活動的斷層。 「活動斷層」：依據地調所定義，指過去10萬年內曾活動，未來可能再度活動的斷層稱之，其中，又分為第一類活動斷層、第二類活動斷層及存疑性活動斷層。

第一類活動斷層過去1萬年內曾活動者。

第二類活動斷層在過去10萬年~1萬年內曾活動者。

存疑性活動斷層為過去50萬年有活動，但不確定過去10萬年內是否有活動的斷層。

斷層地質敏感區

活動斷層受其兩側易受活動斷層錯動或地表破裂影響範圍，並經中央主管機關劃定者為活動斷層地質敏感區。位於活動斷層地質敏感區內的土地並非完全被禁止使用，但需要藉由基地地質調查與地質安全評估來確定土地開發行為的適當性，遠離災害風險較高區域或因應風險大小調整土地利用強度與密度，以提升土地利用的合理性與安全性，避免未來斷層活動時造成重大災害與損失。

斷層敏感區範圍劃定原則

依斷層兩側變形狀況可分為二類，若兩側變形狀況對稱，則斷層兩側繪 製等寬之影響範圍，即兩側各約 150 公尺寬的區域；若兩側變形狀況不對稱，則斷層兩側繪製不等寬之影響範圍，以及古地震研究，發現逆斷層錯動 時在主要變形側（上盤）影響範圍較大，而在非主要變形側（下盤） 影響範圍則較小，因此劃設原則為主要變形側約 200 公尺，非主要變形側約100 公尺圈繪易受斷層影響之範圍（經濟部，2014）。上述範圍經參考國土測繪中心提供參考之地籍資料並經必要編修後，決定活動斷層地質敏感區之範圍。

什麼是土壤液化？

土壤液化顧名思義就是土跟水產生變化所引起的。基本上土壤是由土砂顆粒堆疊而成，土壤砂粒間均有間隙，我們稱之為孔隙，孔隙充滿水及空氣，一般情況下砂土的顆粒和顆粒間是會互相接觸的，而達到穩定的狀態。

但是當大地震來時，劇烈的搖晃會破壞平衡，使得土壤顆粒間的水壓增高，土壤顆粒彼此間的接觸力霎時消失，土壤顆粒懸浮在水中，而失去承載能力。當孔隙水壓過高時，水與部分砂土會經由地層中的裂隙，往上衝出地面，造成噴砂現象，土壤液化發生時，地表的建築結構因為土壤失去承載能力，致使房屋下陷、傾斜、龜裂，及電線竿傾斜等災情。強烈震動過後，因震動增高的水壓逐漸消散，土壤顆粒逐漸沉降，造成進一步的地表沈陷（圖1）。

因此，土壤液化的發生需要三項要件：（1）鬆軟的砂層（2）高地下水位（3）強烈的地震，這三項具備了才可能發生土壤液化。

圖1 土壤液化過程（本網站轉繪）

什麼是土壤液化潛勢？

土壤液化潛勢是推估地層容不容易發生液化的可能，其做法可以透過蒐集大量地質鑽探資料(地下地質狀況)與地下水位資料進行評估。在台灣依據建築法相關規範方法演算，分析在發生設計地震(約5或6級，因地而異)時，可能發生土壤液化的輕重程度（圖2）。

圖2 土壤液化潛勢計算流程（轉繪至地礦中心）

政府對於土壤液化潛勢的分析可分為三級分別啟動，第1級由中央負責，相關資料將作為國土及防災等規劃的參考，第2級由地方政府負責，作為地方相關工程建設參考，至於第3級則由業界負責，作為個別建案建築基礎設計之依據，而目前針對全國公開的資料為第1級，精度較低。

圖3 土壤液化潛勢圖資的精度與應用（轉繪至地礦中心）

如何判讀土壤液化潛勢圖？

目前公開的土壤液化潛勢圖分為3個等級，顯示在約5到6級(因地區而異)強烈地震發生時，發生土壤液化之輕重程度。如下圖4各級液化潛勢及其對應的狀態。

圖4 土壤液化潛勢高、中、低之地質條件示意圖（轉繪至地礦中心）

位在土壤液化高潛勢，該怎麼辦？

目前公開的潛勢圖比例尺只有1/25,000，精度低，不能代表區域內「每一吋土地」，此圖是用來作為國土區域計畫等參考用，並非用來確認建物本身是否安全的關鍵。因此，建築物位於「高度土壤液化潛勢區（紅色區域）」內請勿過度擔心，民眾可利用自主檢查表先初步檢核，並向地方政府查閱建物的原始設計資料尋求專業技師進行專業診斷。建築物位於「中度土壤液化潛勢區（黃色區域）」內中短期內應無太多的風險顧慮，可以配合地方政府較精細的調查工作與結果，再決定後續措施。建築物位於「低度土壤液化潛勢區（綠色區域）」內遭遇強烈地震地表產生劇烈震動時，所受影響很小。

圖5 自主檢查表（資料來源：內政部營建署）