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土壤液化之工程面向

12/22/2016

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(本篇轉載自科技部高瞻自然科學教學資源平台)
國立臺灣大學土木工程學系 楊翔文

​土壤液化之工程面向 (Soil liquefaction from engineering aspects)

土壤液化 (soil liquefaction) 如其名就是土壤從本來固化狀態轉化成液化,失去原有的承載力,造成噴沙、流沙、地陷等現象,使建築物損毀、下陷,大多是因地震造成,1999 年發生的 921 大地震,台中縣、彰化縣、南投縣及雲林縣皆發生大規模土壤液化事件。
當沙質(sand)土壤排列鬆散且中間的空隙都充滿著水,我們稱這種土壤為飽和疏鬆沙質土壤,在此狀態下,有兩種應力作用其間,一為沙粒與沙粒間接觸所產生的摩擦力,稱為有效應力 (effective stress),其為穩固土壤結構的關鍵,另一水存於土壤結構間,受到沙粒擠壓所產生的壓力,稱之為孔隙水壓力 (pore water pressure),其兩力之合,稱之為總應力 (total stress),其數值不隨地震而改變,為一定值,上述應力關係可表示成下列恆等式:
F effective stress+F pore water pressure=F total stress

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