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在美濃地震後，台南部分地區出現大量「土壤液化」災情。這四個字個別都看得懂但合在一起卻又有點陌生；也或許這個災害在過往的天然災害中並不算常見，即使能輕易的就能從 google或一些研究機構的說明文件查到相關資訊的介紹（譬如國震中心的網頁：安全耐震的家），仍有些民眾或是民意代表對此一知半解。
從有民意代表誤會成液化災區的土壤特別軟、一戳就凹之類的誤解，就可知道不懂的人或許真的還很多。雖然這樣的舉動會讓多數地質人的理智線斷裂，但我們還是要把事情說清楚講明白，看清楚問題的所在，才是探討土壤液化更重要的事吧？
字面上的意思雖然很直觀，但實際上土壤液化並不是土變軟或是土變水的土盾或水盾忍術。在過程中土量、水量都沒有變化，本身微觀的性質也沒有什麼變化，變化的是排列方式和受力程度。土壤的排列其實十分鬆散，無論巨觀上看起來有多扎實，都有可能裡面藏著很多「孔隙」，講到孔隙就必需借用一下國震中心的圖片了：
大多數的情況下，土壤不會堆的很好，那些孔隙也是不規則的樣貌，但基本上砂土的顆粒和顆粒之間是有互相接觸的。有接觸就有力和反作用力的作用（工程術語叫有效應力，但為簡化說法請容許我改變一下形容方式）。一般來說這些力達到平衡時，大家會乖乖排好不會亂動，也不會有沉陷的問題發生。
但水開始進來後（多半是地下水），又是不同的情況了（跟惡魔果實能力者一樣泡在裡面會變弱），因為水會多了一個類似浮力效果的作用（孔隙水壓），感覺就像較上層的顆粒被抬起來了，對下方顆粒的作用力減少，反作用力自然也較少，強度會下降。
但是平常我們看到的情況，即使有地下水，底下還是維持著平衡的狀態，當然在建築時也常需要把水排掉，讓地質較穩固也是有的現象。但地震來時（尤其是大地震），震波的搖晃會破壞平衡，然後孔隙水壓本來就大的地方，會有以下兩種作用：
重新堆疊，排出水分，大概的情況就像下面這張圖一樣：
不過這個過程中，還有一個過渡狀態，就是土顆粒們反應不及，還浮在水中的時候，此時此地的土壤就會變成像液態般的行為，上方如果有些地方重、有些地方輕，就會有不同的沉陷方式，所以有建物的地方會垮下去也是正常的，而地震波帶來的搖晃加上建物房屋本來就不均質的關係，也會讓建物出現傾斜或地坪破壞的現象。
就像下圖的狀態（想像成地震時的瞬間快照）
啊多出來水咧？往下沒地方去（液體的不可壓縮性），當然就是往上跑，水往上跑的時候往往就會帶著泥沙噴出來，所以這次震後常見到噴砂、甚至是泥火山的現象。
以下的影片可以快速看到這兩種現象，沉陷+噴砂（深色那個推測應該是染色標記的色砂而已）
土壤液化若在有坡度的地方或是河岸邊，就會出現「側潰」的現象，簡言之就是有點像小規模山崩的樣子，像台南高爾夫球場的崩塌的樣貌，就有點像是類似側潰的現象（但因筆者未實際走訪，實際原因仍保留，但新聞照片看起來的確較像表面崩塌而非斷層，加上球場多以填土方式製造坡度，若底下含水量高時，遇到地震確容易發生側潰）。
快速總結一下，地震引發土壤液化的條件就是：
從過往的災例來看，土壤液化使樓房傾斜損壞的災情多半是財損大於人損，對人命的安全較無立即性的危害，直接倒塌多半還是本身建物抗震能力不足所致。甚至土壤含水較高時，晃動程度還會比鬆軟但含水少的土壤小一點，大概是液體的抗剪能力強，剪力波的能量難以穿透，簡言之就是還有部分吸收地震能量的效果，所以土壤液化其實並不是那麼可怕的東西。
當然，它還是很討厭，因為發生後還是得處理，傾斜的房屋需要補強地基、地基有損毀的房屋也要花一筆錢、噴砂的現象還是得清理乾淨，還是天外飛來一筆橫禍。而且即使能修，屋主內心的陰影創傷也難以抺滅…像是下面的災情：
那麼預防的方式呢？一般來說如果是「高土壤液化潛勢區」（等一下再介紹這是什麼)的地質環境，會有一些建議的施工方式，像是基盤改良、打較深的椿穿過液化潛勢區，或者直接把土壤夯實（就是叫浩克來踩一踩把孔隙變小）一點（下面幾張國震中心繪的圖也借用一下說明）。
不過這邊要特別提一點很重要的事，不是這樣做了就一定不會液化或者是房子鐵定不會受影響，只是相對起來有預防至少可以避免相關災情發生，也讓房子較為穩固，減少因地震引發的土壤液化而被破壞。
另外，修復方式也是根據類似的原理來復原，如果房屋的主要結構未受破壞，也是可以繼續修復的，但如果破壞的太嚴重，也只得砍掉重練，當然這些還是得請專業的來判斷。
那麼最近一直在說要公布的「土壤液化潛勢圖」，為什麼不早公布？難道政府是圖利財團，不想要讓房價跌？在我看來這是個假議題（至於為什麼等等會提），應該先回歸到「液化潛勢的意義是什麼？」來看，至少我們得先了解這個圖怎麼做出來的，又要怎麼解讀才正確？因為不當的解讀反而不易達到原先預想防災效果，只會徒增恐慌和讓不肖建商有更多增加建築成本的說法。
那我們先來看看何謂「土壤液化潛勢區」。工程上有一些計算的方式，在此為免事情複雜化以致篇幅過長，先從原理面談起。從前面提到土壤液化的原理可以發現不外乎就是三個主要因子：
接著我們再來拆開看，地下水高度、土壤大致上可以從鑽井資料得知，只是會有一個問題就是：取樣偏差。一般來說不會隨便就鑽工程地質鑽井，多半是重大建設或是一些研究需求時才會進行鑽井，這樣沒井的地方怎麼辦？實際上也只能用內插法了，雖然一般工程界不會用很笨的線性內插（這樣會變超不準），而會另外有一些學理上的法則，但實際上沒data的地方就是沒data，我認為還是存在一定誤差。
一般來說，沙質土壤越粗，孔隙越大，水比較容易逃離，而較細的土壤就不好排水，地震來時裡面的孔隙水壓就會比較大，液化的程度會較嚴重，但如果細到黏土程度，或是有黏土填滿砂的孔隙時，這些黏土會讓透水能力變差，裡面的孔隙水壓也不易因擾動而變化，所以鑽井的分析內容大致上是作粒徑、強度以及成分之類，這些都還算蠻基礎的分析(也就是幾乎都會做的)。
至於地震，還沒發生地震怎麼會知道地震有多大呢？這也只能仰賴地震方面的研究，從世界各地過去幾次的大地震引發土壤液化的經驗來看（最早比較開始重視是1964阿拉斯加地震和同年的日本新潟地震，近年的大概就屬921地震和日本311地震），用在探討是否是潛勢區的時候，就會給定一個合理的地震規模和地表加速度值，代入評估的經驗公式來計算（目前筆者看過有使用規模7的、也有用規模7.5來評估的研究，主要應該是依房屋設計耐震規範，小弟的背景偏向地質，故這部分有待指正）。
接著把各個鑽井求出的土壤特性、地下水面高度、地震參數利用經驗公式與統計的方式來評估，就有一個叫「液化潛能指數PL」的參數，之後就把觀測點的資料圖像化，加上一些內插法補點，我想大概就是未來要公布的圖了，而目前會公布的是20公尺以內的資料。
只是公布出來，潛勢高的地方房價會跌嗎？我認為這個問題問太快了，應該先考慮另一件事：住在液化潛勢高地區的人，該怎麼辦？政府該做什麼？民眾自己能做什麼？在看了近期的新聞，幾乎沒有報導提及液化潛勢區的意義，甚至連最重要的一件事也沒有說到：
液化潛勢區的分布圖只能告訴你哪邊「較有可能發生液化」，不代表「真實災情分布」。
液化潛勢區的分布圖只能告訴你哪邊「較有可能發生液化」，不代表「真實災情分布」。
液化潛勢區的分布圖只能告訴你哪邊「較有可能發生液化」，不代表「真實災情分布」。
為什麼？看看這次台南的災區和高液化潛勢分布吧：
目前安南區並無顯著災情（不知會不會更新），但實際上一堆噴砂和液化導致地表變形的地區散布在各地，反而高潛勢區少有災情。這絕不是因為研究人員亂做亂畫，而是台灣島的侵蝕沉積速率極快，沖積層厚度厚且年輕（年輕等於鬆軟，平原和各處盆地都是這樣），雖然國際上大地工程對液化範圍調查的規範約是 20至 25公尺深，理由是從經驗上含再深一點的深度較不常發生液化的現象，這是有明定規範的規定。
雖然從臺灣的地質角度看總會覺得有點不安，不過畢竟也是由一段時間的研究累積出來的規範，我想還是相信大地工程專業，但我覺得大眾要留給這些研究一點空間，這些規範在早年都還沒訂（沒研究），未來仍有可能會有變動。
再者鑽井處不夠密、鑽井的資料老舊（土和水都會因天然或人為活動有變動），加上前述的取樣偏差與內插法的誤差等等，我們拿到的液化潛勢圖仍會有一定的誤差，因此在行政上若要做出配套政策來因應，就會產生許多難處，譬如要如何定罰則處罰沒有依法施工預防液化的建商，或是如果圖上沒標出卻發生液化的地區是否需要國賠等等，就是我較擔心的層面。在我看來，難以公布的因素不單是政治問題，而是這東西的使用上本來就要仰賴專業解析，這並不容易。日前看了中央大學黃俊鴻教授的臉書PO文，也有提到上述的問題。
但其實我也贊同透明公開資訊，最理想化是未來再花時間更新補足現有不足的部分，讓公布的圖有一定的精度，或是增加宣導與說明，讓民眾真正理解土壤液化，並從這些防災資訊建立防災意識，才會真正發揮效果。否則徒以房價為理由，焦點又會從防災轉到其它議題，到最後又被說「沒有防災頭腦」，誰願意呢？
在此忍不住提一下，其實液化區域早有人做（譬如這個參考連結），但能怎麼用也是一直沒有人提，這樣的資訊也是無用武之地的。
《災害防救法》的修法連署
仔細看過災害防救法，就會發現，裡面沒有土壤液化這項災害，而它也算是地震伴隨的災害，理應也要併入來處理。但就新聞得到的資訊，有民代提出受液化影響的災民無法得到補助（我實在查不到真假）。不過，災害防救法和一般的法令最大不同的地方，就是它是一個因應天災人災而生的法令，而經常會有大規模的災害發生後，我們才會來檢視法令不足之處。
以日本的災害對策基本法來說，裡面涵蓋了非常大的範圍，也有許多「防災」的作為，而我們的《災害防救法》，即使已修改多次，仍有許多不足之處，目前看來也是「救災」的層面為主，較少防災作為，也希望能藉由這個契機，讓防災能更落實。
參考資料與延伸閱讀：
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