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第四節 震害及其因應對策
2.4.1 建築物之震害及其因應對策
一、柱端的脆性破壞
柱於其上下端承受最大的彎矩，若該處箍筋間距過大，無法箍緊主筋 及混凝土，可能造成柱端脆性破壞。同一層樓若有過多此狀況時，可能使 建物於該樓崩塌。
修復例：柱圍封鋼板工法
圖 2-4-1 1. 敲除鋼筋混凝土柱粉刷層及鬆動之混凝土
2. 安裝組立圍封鋼板(焊接密封)
3. 鋼板與混凝土界面灌注環氧樹脂或無收縮水 泥砂漿
4. 鋼板表面防銹處理
二、短柱效應之剪力破壞
柱原先以樓房淨高設計，施工後因窗台與柱相連接使有效柱長減短，
柱剪力超過該柱所能承擔之能力，而於柱中高部位呈斜角開裂，使柱失去 其功能，此效應稱為短柱效應。
修復例：解除柱束縛工法
針對與柱相連結之牆面，將連結部分挖除以解除柱之 束縛，使其受震行為符合原設計要求，新增之切縫以 可壓縮防水建材填充。
圖 2-4-2
三、剪穿破壞
因地震引致之剪力超過樓版或樑承載能力，版於（尤以平版）柱冠四 週或樑端造成剪穿破壞，致使樓層之橫膈剪力傳遞作用喪失，造成結構主 體不穩定。亦使支柱之有效長度增長而減弱柱之承擔能力，甚至造成柱軸 力與側移互制效應及挫屈情況，致使主體結構不穩定或崩塌。
修復例：樑擴大斷面工法
圖 2-4-3 1.敲除原 RC 柱之粉刷層及鬆動部分保護層
2.依需要位置鑽孔並配置鋼筋
3.封模（若採噴砂漿或噴凝土則不需封模）
4.砂漿或混凝土施工（澆置或噴漿）
5.養生
修復例：板加設鋼小樑工法
圖 2-4-4 1.敲除鋼筋混凝土樓板粉刷層及鬆動混凝土
2.樓板及邊樑鑽孔以埋設螺栓 3.鋼小樑及兩端固定鋼板架設 4.螺栓鎖定及焊接施工
5.鋼小樑與混凝土界面間灌注環氧樹脂 6.鋼小樑表面防銹處理
四、整層樓之破壞
因裝潢隔間改變原有結構形態使建物強度改變或堆置超過原設計荷重 的貨品，於地震發生時，該樓層將有較低的整體強度或引致較大地震力，
造成結構單元承受較大應力，當所受應力超過負荷能力，可能引致構件破 裂，導致該樓層不穩而崩塌。由於震害嚴重而不易修復補強，故切勿任意 放置重物或任意改變結構形態。
五、不當之結構系統配置
大樓底層常有較高或較多之開口，當牆體或結構體佈置為非對稱，地 震時將產生扭轉，位於角落的結構體將承受較大的地震力。若牆體之佈置 以二樓以上為主，而於底樓急遽減少，成為弱勁度的底樓，則破壞易集中 於底樓，導致柱斷裂，甚至底樓發生崩塌。當磚牆未砌得牢固、或加勁不 良、或錨著不良，則易使磚牆破壞或崩塌，而使結構喪失其對稱性，引致 額外扭矩，加大主構造破毀之可能性。
圖 2-4-5 修復例：加設翼牆工法
1.決定增設鋼筋混凝土翼牆的樓層位置及尺寸 2.敲除原有磚牆
3.將與剪力牆相接樑柱部分的粉刷層移除乾淨 4.依所需之鋼筋量植筋，待鋼筋及模板組立後灌漿 修復補強例：加設中間柱補強工法
圖 2-4-6 1.分析確定加設中間柱的位置與尺寸
2.敲除原有磚牆
3.將原有大樑粉刷層去除
4.將柱位上的鋼筋以植筋方式固定在大樑上 5.待鋼筋組立完成後澆置灌漿
六、鄰屋互撞破壞
相鄰房屋間隔不足，地震時由於兩幢房屋振動週期不同而發生互撞。
此時較高的建物因受較低建物屋頂之碰撞而發生額外衝擊破壞。嚴重時較 高建物亦可能被撞斷支柱，導致中間層塌壞，甚至該樓層以上整體崩塌。
當相鄰建物改建、增建、新建時，應注意兩建物之間的距離是否足夠。
七、柱軸力與側移互制效應
因軸力與側移引致之額外彎矩，會增加柱端的負擔，嚴重者使柱挫屈 或斷裂，最後導致整層崩塌。
修復例：柱擴大斷面主筋貫穿直通補強工法
圖 2-4-7 1.敲除鋼筋混凝土柱粉刷層及鬆動混凝土
2.鋼筋混凝土柱上層及柱下層樓板鑽孔或打除 3.配置補強主筋及箍筋
4.封模澆灌混凝土 5.拆模養護
八、附屬物及非結構體之破壞
附屬物如水箱、電視、電梯機房及非結構體如帷幕牆、室內隔間牆及 樓梯等，由於地震引致過大的側移而破壞。
圖 2-4-8 修復例：加設輕隔間牆補強工法
附屬物須確實固定，而隔間牆可利用輕質鋼材牆，
確定欲增加輕隔間牆之位置及樓層之後，若原有磚 牆存在時，必須將磚牆先行敲除。然後將原有樑柱 部分與輕隔間牆相接。
九、結構元件事先受到人為破壞
為方便配設非結構單元而導致結構元件的局部破壞。例如，排水管埋 入柱中，減少柱有效橫斷面；為設置空氣調節之風管常穿過大樑端部，致 使大樑抗彎及抗剪能力顯著降低。此種為求非結構單元配設之便，而傷害 結構單元之完整性，削弱建物抗震之能力。強烈地震來襲時，易由該結構 單元先行發生破壞。另混凝土、鋼筋或鋼骨強度不足、施工時偷工減料或 年久老化而失去強度，亦會造成結構物之損壞。
十、結構形式抗震性不良
舊式學校建築結構形式，短向通常為單跨度，二樓以上的走廊以懸臂 式突出於主體結構外。地震發生時，在長向常造成短柱效應，在短向靜不 定數不足，當無法抵抗地震所引致之剪力時，將造成建築物之崩塌，造成 重大傷亡
修復例：增加構架補強工法
針對建物的短方向，就其原有懸臂突 出部分，加設支撐的柱，並改善該增 建柱下之基礎，使結構形式由單跨度 調整為兩跨度，大幅提高建築物在短
方向的抗剪能力與靜不定數。 圖 2-4-8
2.4.2 地工結構物之震害及因應對策
一、基礎及地坪下陷
基礎工程一般因斷層錯動隆起、傾斜或地層位移、沈陷而損壞。尤其 填土區因振動產生壓密沉陷，地震後較周圍基地有很大的沉陷量，緊接而 至之餘震將使其沉陷、傾斜加劇，進一步影響建築物的安全與使用性。
以橋樑基礎為例，若為淺基礎（直接基礎）之破壞傾斜，可視影響程 度給予補強或敲除重建，對於深基礎（樁基礎）部分則需先挖掘檢視樁帽 與基樁間破損情況及樁體破壞與傾斜情形，再給予必要的補強或補樁，甚 至改變結構形式（橋樑改為路堤通過）以減低風險。
二、邊坡
邊坡破壞有些是因斷層剪動造成邊坡保護工的損壞，如邊坡 RC 格樑 的損壞，有些是因地震震波造成邊坡滑動，如九份二山於地震時引起的大 規模順向坡滑動。
因應之道：
1.對於邊坡地表之裂縫先進行灌漿填補，防止雨水或地下水滲入。
2.破壞之坡地，因地表裸露、土石鬆散，易受豪雨沖刷或餘震引起土石坍滑，
應儘速以植土或其他簡易工法加以保護。
3.對於邊坡存留之危岩，儘速加以剝除，較小規模之落石坡可考慮以掛網噴 漿方式加以保護；較大規模落石破道路則可以明隧道、落石棚方式加以 保護。
4.依所需之坡面清除或修整坍方土石及有潛在滑動之地層。
5.修護既有之保護工，並依其破壞模式增加地、岩錨等補強措施。
6.檢查地下水管等管線有無斷裂、擋土設施之排水孔有無堵塞。
三、土壤液化
土壞液化發生的主要原因是飽和疏鬆砂土承受振動力或快速載重時，
土壤顆粒受壓後重新排列，孔隙比減低，產生體積壓縮，此時若無法及時 排水，將產生超額孔隙水壓力。當超額孔隙水壓力達到土壤之有效覆土應 力時，土壤即失去抗剪強度而呈液體狀態，稱為土壤之液化，也就是所謂 之噴砂或噴泥水現象。
土壤液化發生在建物基地區會造成房屋的傾斜、沉陷、基礎土壤的淘 空及地板之隆起、破裂，甚至房屋倒塌；發生在路堤區則會造成路堤龜裂、
液化噴砂或路堤沉陷；發生在擋土牆基礎，則會造成基礎傾斜，致使翼牆 破壞傾倒。
土壤液化產生之地基震害會因基礎形式之差異而產生不同程度之破 壞。無剛性基礎之土确厝及磚造平房，牆體、柱因不耐張力，一旦產生差 異沈陷，即造成房屋之應力重新分佈而導致開裂、倒塌。獨立基腳之建築 物，會因過大變位而開裂、破壞。連續基腳之建築物因基礎剛性較大，抵 抗差異沈陷之能力較獨立基腳佳；但地板部分多無配筋，會因高水壓噴砂 而導致開裂、拱起。筏式基礎剛性最大，抵抗差異沈陷之能力亦最高，但 若基礎形狀、荷重分佈及樓層高度配置不當，仍然會導致液化破壞。
圖 2-4-10
因應之道：
1.路堤之龜裂噴砂孔可以低壓灌漿回填。
2.橋樑基礎因液化而造成損壞或傾斜將依損壞的程度進行補強、重建或改變 結構物形式。
3.因土壤液化與地層下陷而導致受損建物的處置，結構受嚴重破壞者予以拆 除，主要結構沒有損傷，可將傾斜下陷之建物以灌漿、托底及基地土壤改 良等方法加以扶正、抬高及補強。
4.可能發生液化地區之新建工程，對土壤液化及其災害之防治，可採基地土 壤之改良或使用深基礎。
（1）土壤改良
A.灌漿固化工法
藉由土壤灌漿，將土壤的孔隙，局部或全部以固態之灌漿材料填 充，減低或是消除砂土液化之可能性。
B.以排水樁消散孔隙水
打設礫石樁或是排水管道於液化潛能高之土壤中，加速地震激發 之孔隙水壓力之排除，減少砂土液化之可能性。
C.基礎托底
C.基礎托底