有鑑於筆者詳讀杜風電子報第43期特別報導後，對於日本宮城地震土壤液化略有淺見，乃欲提供一點個人見解以供參考。
由於填海造陸多是採自然沉降施工，其土砂顆粒緊密程度不高，在遇到海嘯或地震來臨時，層間土壤將由於靜水壓瞬間增大，間接激發土砂顆粒間之超額孔隙水壓，以致於超額孔隙水壓破壞土砂顆粒間之接觸關係，導致土壤液化之行為發生，並且試圖向地表宣洩超額孔隙水壓，以呈現噴砂或地表產生裂隙之行為。一般來說，超額孔隙水壓乃是優先將細粒料土砂帶出，其次才是破壞粗粒料之接觸關係。土砂之所以會失去承載力之關鍵，乃在於其顆粒接觸關係遭到破壞所產生。筆者並非透過推測方式作陳述，而是在專科時期參與國科會計畫時（1998~2000），即從實驗過程中發現此一現象。細粒料土砂之所以會先被超額孔隙水壓帶出，是因為其質量相對於粗粒料較低，無法透過既有之接觸關係抵抗超額孔隙水壓。粗粒料在失去細粒料之填充後，其抵抗超額孔隙水壓之能力大幅降低，亦將在隨後被破壞其彼此間之接觸關係，以致於土砂整體失去承載力，土壤液化即在此種情況下發生。當然，在上述之學理基礎上，若細粒料佔整體比例偏高，必然較容易發生土壤液化。
筆者在專科時期曾經投入2年時間參與國科會計畫，從事有關於高雄旗津海岸土砂滲流致使掏空行為產生之實驗性研究。筆者認為，土砂顆粒間之相對密度Dr之高低，對於超額孔隙水壓是否能夠直接破壞土砂顆粒間之接觸關係，將是具有決定性影響之關鍵因素。筆者曾經自己研擬一項小型實驗，乃是在臉盆內裝填不同相對密度之土砂（夯實土壤），之後再將水逐步加入臉盆中至7~8分滿，然後透過雙手搖動臉盆即可得知筆者所言不假，亦即土砂相對密度Dr是土壤液化產生與否之關鍵因素。
在海岸線和河川出口處附近之沖積土壤，皆是屬於土砂較為鬆散之土壤組成，其發生土壤液化之機率相對較高，是屬於需要重點關注之地方。其中，圖18之人孔垂直上浮，該圖之產生原因非常特殊。自圖面之尺寸比例關係，概估該人孔混凝土管重量不逾1.5公噸，其底部承壓面積以直徑1米計算，則可概估底部靜水壓上浮力約為1910kgf/m^2，相當於海嘯高度是1.91米高之水壓上拱力。根據電視新聞報導，日本海嘯侵蝕高度約有3~4米高，亦可見筆者計算之數值與此差異不大。人孔周圍乃是完整之整塊地層，該水壓尚不致於能夠使整塊地層上浮，僅能造成局部裂隙行為發生，或者諸如人孔蓋上浮及噴砂之行為產生。
筆者認為有關於土壤液化問題，除了採用地質改良方法以外，也許在填海造陸（不能採用細質土砂堆積）之底部水工結構施工階段，即應考慮自然沉降以外之施工方案，以獲得較為密實之土砂組成結構，來降低新生地之土壤液化機率。筆者學淺，扼要淺談個人粗淺之意見，期能供有關人士參考之用。
參考資料
由於填海造陸多是採自然沉降施工，其土砂顆粒緊密程度不高，在遇到海嘯或地震來臨時，層間土壤將由於靜水壓瞬間增大，間接激發土砂顆粒間之超額孔隙水壓，以致於超額孔隙水壓破壞土砂顆粒間之接觸關係，導致土壤液化之行為發生，並且試圖向地表宣洩超額孔隙水壓，以呈現噴砂或地表產生裂隙之行為。一般來說，超額孔隙水壓乃是優先將細粒料土砂帶出，其次才是破壞粗粒料之接觸關係。土砂之所以會失去承載力之關鍵，乃在於其顆粒接觸關係遭到破壞所產生。筆者並非透過推測方式作陳述，而是在專科時期參與國科會計畫時（1998~2000），即從實驗過程中發現此一現象。細粒料土砂之所以會先被超額孔隙水壓帶出，是因為其質量相對於粗粒料較低，無法透過既有之接觸關係抵抗超額孔隙水壓。粗粒料在失去細粒料之填充後，其抵抗超額孔隙水壓之能力大幅降低，亦將在隨後被破壞其彼此間之接觸關係，以致於土砂整體失去承載力，土壤液化即在此種情況下發生。當然，在上述之學理基礎上，若細粒料佔整體比例偏高，必然較容易發生土壤液化。
筆者在專科時期曾經投入2年時間參與國科會計畫，從事有關於高雄旗津海岸土砂滲流致使掏空行為產生之實驗性研究。筆者認為，土砂顆粒間之相對密度Dr之高低，對於超額孔隙水壓是否能夠直接破壞土砂顆粒間之接觸關係，將是具有決定性影響之關鍵因素。筆者曾經自己研擬一項小型實驗，乃是在臉盆內裝填不同相對密度之土砂（夯實土壤），之後再將水逐步加入臉盆中至7~8分滿，然後透過雙手搖動臉盆即可得知筆者所言不假，亦即土砂相對密度Dr是土壤液化產生與否之關鍵因素。
在海岸線和河川出口處附近之沖積土壤，皆是屬於土砂較為鬆散之土壤組成，其發生土壤液化之機率相對較高，是屬於需要重點關注之地方。其中，圖18之人孔垂直上浮，該圖之產生原因非常特殊。自圖面之尺寸比例關係，概估該人孔混凝土管重量不逾1.5公噸，其底部承壓面積以直徑1米計算，則可概估底部靜水壓上浮力約為1910kgf/m^2，相當於海嘯高度是1.91米高之水壓上拱力。根據電視新聞報導，日本海嘯侵蝕高度約有3~4米高，亦可見筆者計算之數值與此差異不大。人孔周圍乃是完整之整塊地層，該水壓尚不致於能夠使整塊地層上浮，僅能造成局部裂隙行為發生，或者諸如人孔蓋上浮及噴砂之行為產生。
筆者認為有關於土壤液化問題，除了採用地質改良方法以外，也許在填海造陸（不能採用細質土砂堆積）之底部水工結構施工階段，即應考慮自然沉降以外之施工方案，以獲得較為密實之土砂組成結構，來降低新生地之土壤液化機率。筆者學淺，扼要淺談個人粗淺之意見，期能供有關人士參考之用。
參考資料
- 陳正興（2011.06.08）2011日本東北太平洋沖地震勘災報導，杜風電子報第４３期特別報導（http://www.ntuce-newsletter.tw/vol.43/T4_1.html）
