臺灣博碩士論文加值系統

土壤液化災害甚鉅且影響幅原廣大，已嚴重危及地震頻繁的台灣地區，本研究係以本島活動斷層作為地震外力震源，藉由九二一集集地震液化案例探討台灣地區本土性之土壤液化影響參數，輔以建立GIS視窗環境進行大面積資料處理與分析，以提供更便捷之土壤液化評估分析方法。
本研究為建立台灣本土性液化簡易評估模式，遂選用國內地震資料所迴歸之強地動衰減式作為地震外力評估依據，並於近斷層10~30公里範圍內進行PGA值修正，以獲得較佳之評估結果；此外，應用參數統計法作為液化評估模式理論基礎，歸納出七項液化影響參數輔以九二一地震時液化與無液化鑽探資料共300組，以及國外液化案例40組，進行台灣本土性液化參數及其門檻值討論與分析，分別為D≦16 (m)、Dw＜7 (m)、PGA＞0.15 (g)、SPT-N≦14，液化判定精度則由78 %提升為89 %，可有效簡化液化評估影響參數個數與提升液化判定精度。
本研究應用地理資訊系統兼具空間分析與資料查詢功能，以各鑽孔位置、深度、及其行政區域地理位置關係，建立土壤液化分區，同時以「鄉、鎮、市」等行政區域作為劃分單位，展示台灣本土性液化評估結果，以提供相關單位後續規劃設計施工之參考。

The soil liquefaction has been causes great damage ,especially in Taiwan area where has high seismic activity. Therefore this study assumed that the active faults of Taiwan area as the seismogenic fault and investigated the soil liquefaction parameters with the liquefaction data of the Chi-Chi earthquake in Taiwan. Furthermore, by setting up the GIS environment not only can operate and analyze the data of large area but can offer the more convenient way to evaluate the phenomenon of the soil liquefaction.
In order to set up the soil liquefaction evaluation model of Taiwan , this study choose the strong motion attenuation law to be the basis of the seismic force evaluation and correct the PGA value nearing the faults 10~30 kilometers. Beside, in this study, it referred to the experiential incidence of each parameter and based on the optimization parameter method that can get the doorsill values of each parameter affected to liquefy: D≦16 (m), Dw < 7 (m), PGA > 0.15 (g), SPT-N≦14. The precision value to judge the soil liquefaction was from 78% to 89%.The achievements also showed that it can reduce the number of parameters to judge with raise the percentage of assessing liquefaction more effectively.
Finally, this study using the function of GIS spatial analysis to set up the liquefaction grades model according to the relationship between the borehole distribution, depth and administrative division such as the township, town, city ,etc., The achievements of this study can offer the reference materials for relevant organization to designing and construction.

謝　誌 I
摘　要 II
Abstract III
目　　錄 IV
表　　目　　錄 VIII
圖　　目　　錄 XI
第一章　緒論 16
1.1　研究背景 16
1.2　研究動機與目的 18
1.3　研究方法 19
1.4　論文架構 21
第二章　文獻回顧 24
2.1　土壤液化發生機制 24
2.1.1　土壤液化定義 25
2.1.2　土壤液化影響因素 26
2.1.3　土壤液化判斷 28
2.1.4　結語 29
2.2　土壤液化阻抗評估方法 29
2.2.1　室內試驗法 29
2.2.2　現地試驗法 30
2.2.3　結語 32
2.3　地震外力評估方法 32
2.3.1　地震相關名詞說明 32
2.3.2　地震力評估 35
2.3.3　地震危害度分析 43
2.3.4　結語 44
2.4　土壤液化評估方法 45
2.4.1　液化評估法 45
2.4.2　評估法之比較 48
2.4.3　結語 49
2.5　液化分析結合地理資訊系統 49
2.5.1　特色說明 49
2.5.2　歷史演進 50
2.5.3　結語 55
2.6　本研究之定位與特色 56
第三章　研究內容與規劃 57
3.1　研究整體規劃與架構 57
3.2　九二一集集地震相關資料蒐集與整理 58
3.2.1　九二一集集地震簡介 58
3.2.2　地震測站資料介紹 60
3.2.3　液化案例資料介紹 62
3.3　地震危害度分析選取地震參數 64
3.3.1　地震斷層及震源區之分佈 64
3.3.2　地震規模 66
3.3.3　再現頻率選取 67
3.3.4　強地動衰減公式選取 67
3.4　土壤液化機率評估模式介紹 69
3.4.1　土壤液化機率評估模式文獻回顧 69
3.4.2　台灣本土化液化影響參數最佳化評估 72
3.5　地理資訊系統特性與應用 74
3.5.1　地理資訊系統簡介 74
3.5.2　應用程式選定與介紹 77
3.5.3　地理資料格式選用 80
3.5.4　SQL功能介紹 81
3.5.5　GIS模式初步構思 82

第四章　地震力參數選用 84
4.1　地理資料介紹與說明 84
4.1.1　地理資料介紹 84
4.1.2　強地動文獻介紹 87
4.2　地震力參數評估 89
4.2.1　車籠埔斷層圖層建置 89
4.2.2　地震測站圖層建置 90
4.2.3　斷層距離計算 91
4.2.4　選取水平最大地表加速度PGA 93
4.2.5　強地動公式選用比較 94
4.2.6　強地動公式修正 98
4.3　案例研究 – 1999年10月22日嘉義地震 104
4.3.1　嘉義地震簡介 104
4.3.2　驗證結果與討論 105
4.4　結語 109
第五章　台灣本土性液化簡易評估模式之建立 110
5.1　液化參數篩選範圍與建立 110
5.1.1　液化參數影響範圍初步設定 110
5.1.2　參數判定液化正確精度說明 113
5.2　液化參數影響門檻值分析 114
5.2.1　獨立參數影響範圍篩選模式建置 114
5.2.2　各獨立參數影響範圍結果 115
5.2.3　參數於液化評估精度建置 124
5.2.4　液化參數重要性排序 126
5.2.5　液化參數最佳配比 129
5.3　液化參數權重分析 131
5.3.1　參數權重分析建置過程 133
5.3.2　等權重分析 134
5.3.3　不等權重分析 136
5.3.4　國外案例討論 146
5.3.5　九二一集集大地震液化區域計算 149
5.3.6　最低組數需求討論 150
5.3.7　液化分區 154
5.4　結語 156
第六章　研究區域應用與討論 157
6.1　研究區域概況說明 157
6.1.1　地質環境簡介 157
6.1.2　鑽孔資料分佈 161
6.2　應用GIS於地震參數分析結果 163
6.2.1　最大地表加速度評估結果 163
6.2.2　現行規範之比較 165
6.3　應用GIS於本土性液化簡易評估模式結果 168
6.3.1　台灣本土性液化評估模式判定結果 168
6.3.2　不同深度考量 173
6.3.3　液化分區 178
6.3.4　現行規範比較 184
6.4　結語 186
第七章　結論與建議 188
7.1　結論 188
7.2　建議 192
參　考　文　獻 193
附　錄　一 199
附　錄　二 204
附　錄　三 214

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