土壤液化損害指標LDI之定義與應用-以臺北盆地為例

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题名:	土壤液化損害指標LDI之定義與應用-以臺北盆地為例
作者:	黃富國;高哲豪;王淑娟;紀宗吉;邱禎龍;蘇泰維;王聖宗
关键词:	土壤液化;液化損害指標(LDI);臺北盆地
日期:	2020-11-27
上传时间:	2021-03-19 12:15:30 (UTC+8)
摘要:	從 1964 年日本 Niigata 地震及美國 Alaska 地震產生嚴重土壤液化(soil liquefaction)震害以來,到 1999 年國內九二一集集大地震、2016 年美濃地震及 2018 年花蓮地震,土壤液化一直是國內外大地地震工程(geotechnical earthquake engineering)領域中重要的研究課題;土壤液化引致之地基震害,廣泛引起世界上各個受地震威脅國家之重視與研究。對於土壤液化潛能之評估,目前國內工程界及相關規範,通常採用標準貫入試驗 SPT-N 之半經驗確值法(deterministic method)來分析。評估方法主要包括 Seed 法、T-Y 法及 JRA 法等三種,但由於各個方法發展背景不盡相同、所引用及賴以驗證之案例樣本大都具有相當程度之變異性(包括工址振動大小、液化程度以及地質條件等),因此所使用參數、分析流程及所要求之安全係數也互有差異; 另外,為了進一步了解液化對地基可能造成損害之程度,所以 Iwasaki et al. (1982)定義了一個液化潛能指數 LPI(liquefaction potential index),來評估整個土層在空間上之液化災害嚴重程度,黃富國(2008)則定義了一液化機率指數 PW (liquefaction probability index),來評估場址地盤可能之液化損害程度,而 Ishihara & Yoshimine (1992)亦提出液化後地盤沈陷量 St,來界定土壤液化對結構造成之損害程度。LPI、PW及 St 三參數雖然皆與土壤液化可能引致之地盤或結構震損相關,但其涵義稍異,並依不同數值大小作液化震損分類;在液化潛勢評估時,使用不同參數可能推得不同之液化震損分類,在防災應用上易產生困擾,因此本研究乃依據圖 1 之流程,將 LPI、PW及 St 三參數原始不同損害分類級距之數值,加以正規化,並以相同權重累加,另行定義一液化損害指標 LDI (liquefaction damage index),將 LPI、PW及 St 三參數融合在一起,來同時考慮地盤及結構之可能液化震損程度;依據 LDI 之定義,當 LDI <= -1 時為低度損害潛能,-1 < LDI <=1 時為中度損害潛能,而 LDI > 1 時則為高度損害潛能。臺北盆地為台灣的政治經濟中心,人口稠密且經濟活動頻繁,但盆地下卻潛伏了巨厚且鬆軟的沈積物,構成了容易發生土壤液化的不利地質條件。因此本研究乃利用 Seed 法、T-Y 法及 JRA 法等三種常用之液化評估法,在 475 年回歸期之設計地震,及 2475 年回歸期之最大考量地震二種情境下,根據臺北市及新北市中級液化潛勢圖資建置計畫所蒐集及篩選之 619 筆鑽探孔位資料,採用新定義之液化損害指標 LDI 來進行臺北盆地之液化震損評估,其結果如圖 2 所示。圖中顯示,在淡水河、基隆河、新店溪與大漢溪等流域二側地區,包括蘆洲區、三重區、士林區、中山區、大同區、萬華區、中正區...等,將來受震時,可能產生中度至高度液化損害潛能,因此在液化防災之考量上,包括建築物及維生管線設施等,應及早研擬適當因應對策,以減少液化可能引致之災損。
關聯:	中華民國力學學會第四十四屆全國力學會議 (CTAM 2020)論文集，頁235-236
显示于类别:	[水資源及環境工程學系暨研究所] 會議論文

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