土壤液化是因為「砂質土壤」結合「高地下水位」的狀況,遇到強烈地震的搖晃,導致顆粒間的接觸力量消失,造成土壤顆粒懸浮在水中,產生短暫類似液態化的現象。由於土層液態化在加上劇烈的搖晃力,使得水壓上升,因此造成噴砂情況,同時液態化土層也將失去承載建築物的力量,因而造成建築物下陷或傾斜。
產生土壤液化的三個必要條件就是(1)疏鬆的砂質土壤(2)高的地下水位(3)強烈的地震,因此土壤液化較容易出現在鄰近活動斷層地區(容易發生強烈地震)的河川下游的港灣、近代河口三角洲、沿海平原、河床、舊河道、自然堤周圍、沖積扇的扇緣、人工填土區及抽砂回填的海埔新生地等地區(具有疏鬆砂層以及高地下水)。
土壤液化主要會造成噴砂以及地層下陷等自然現象,如果剛好在發生土壤液化的地層上有興建結構物,就有可能因為地層下陷引發結構物差異沉陷而由結構物龜裂、傾斜,橋梁也可能因橋墩間差異沉陷而造成落橋,另外在港灣或河堤處也可能產生側潰情況。
土壤液化是一般在疏鬆砂土層常有的自然現象,對建築物的影響也不像斷層破裂般嚴重,因土壤液化區是可以建築開發的,只是必須經過完善的地質調查與分析,透過地盤改良或適當的基礎設計來確保建築物結構的安全,目前建築法規也有一套完善的審查機制來強化結構設計的品質。參考內政部營建署的「土壤液化潛勢區建築物簡易自主檢查表」,有下列任一條件,通常都不需要太擔心土壤液化的問題:
評估土壤液化潛勢之前,必須先瞭解地層、地下水分布以及土壤性質,因此必須以地質鑽探調查取得地層以及地下水分布,並取樣進行試驗後獲得土壤性質。
在取得地層的基本資料後,依據內政部頒定之建築物基礎構造設計規範(2001)以及結構物耐震設計規範(2011)之規定,採用設計地震地表加速度進行分析,而分析所採用之經驗公式則以財團法人國家地震研究中心所建議之HBF分析法進行土壤液化潛勢評估。
在獲得各單點之土壤性質與液化潛勢之後,再以統計內插方式推估平面各範圍之土壤液化潛勢,並製作成土壤液化潛勢圖。
公開的土壤液化潛勢圖分為3級,顯示在5~6級震度下,土壤發生液化的機率及影響。以液化潛能指數PL值判定,將調查區域分成紅、黃、綠3種等級:
臺南市政府為便民服務,特別設立專業窗口,提供大眾土壤液化之相關問題諮詢以及協助辦理相關之配套措施。