地震成因
地震可分為「人工地震」與「天然地震」，人工地震源自於人類活動所發生之地震(如:核爆)。
今日一般所指的地震多為天然地震，依成因可分為構造地震、火山地震、衝擊地震(如:隕石)等。
其中又以構造地震發生頻率最頻繁。
構造地震的成因源自於板塊運動，板塊受到張力、壓力、重力及地函對流的作用，不同的板塊
之間每年以數公分的相對速度緩慢移動在長期緩慢的作用下，造成地殼的岩層內力不斷上升，
當應力超過岩層本身能承受的強度時岩層便會發生斷裂錯動，其巨大的能量突然釋放，形成地震。
板塊運動 (圖片來源：地震百問 交通部中央氣象局編印)
IRIS地震觀測
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震源與震央
地震發生的位置為震源，震源上方的地表位置為震央。兩者之間的距離即為地震深度。震源深度
在0~30公里以內的地震稱為極淺地震；震源深度在30~70公里之間的地震稱為淺源地震；震源深
度在70～300公里之間的地震，為中源地震；300~700公里之間的地震稱為深源地震。
震源與震央示意圖(圖片來源：安全耐震的家-認識地震工程 國家地震工程研究中心編印)
地震大小
地震的大小一般使用地震規模與地震強度來說明。地震規模是用來描述地震所釋放能量的尺度
(無單位)，目前通用的地震尺度為芮氏地震規模。地震規模數值每增加1能量約增大31倍，而規
模6.2的地震約等於一顆原子彈爆炸威力。人類歷史上曾發生過最大規模的地震發生在1960年5
月22日的智利，規模為9.5。地震強度或是震度則是指地震時地面上的人感受到的震動的程度或
物體受到震動影響損壞的程度，以正整數表示，各國採用的震度標準可能不同。一般而言，地
震規模越大、震源越淺、距震央越近感受到的震度也就越大，故同一地震在不同區域的震度並
不相同。
交通部中央氣象局地震震度分級表(2000年8月1日公告)
以921地震為例，其芮氏地震規模為7.3，震央附近的南投地區震度為7級，而距震央較遠的台北
地區震度則為4級或5級。
921大地震等震度圖(圖片來源：交通部中央氣象局)
斷層
岩層因板塊運動形成的斷裂面稱為斷層，依斷面倾斜角度將兩側岩層分為上盤及下盤，斷層分類
以兩側岩層的相對移動分為正斷層、逆斷層、橫移斷層。
地震發生時，接近地震斷層區域帶通常會有較大地震力，故結構物於地震下受到損害的機率也就
越高，更甚者，若是斷層帶正好切穿結構物位置，則錯動的強大外力可能直接將結構物切裂破壞。
鄰近斷層地區的結構物在選址與設計時必須審慎考慮。
圖片來源：地震百問 交通部中央氣象局編印
過去100,000年內曾活動，未來可能再度活動的斷層稱為「活動斷層」。 其中，過去10,000年內曾
活動者，為第一類活動斷層； 在過去100,000年~10,000年內曾活動者，為第二類活動斷層。 存疑
性活動斷層，則是指過去500,000年有活動，但不確定過去100,000年內是否有活動的斷層。
圖片來源：經濟部中央地質調查所
盆地效應
一般而言，地震能量自震源以彈性波向四面八方傳遞，故越靠近震央的地方地震能量越強而震
度越大，反之越小。台北盆地中央為沉積層，相對於外側山區堅硬岩盤層是相對軟弱的。當地
震波傳到台北盆地時，盆地內部的地質鬆軟的軟落土層會因地震波重複反射引起駐波效應，造
成盆地內的地表震動時間拉長、震動強度放大、長週期的地震波波形明顯等現象。故1986年花
蓮外海發生芮氏規模6.8地震，距離較近的花蓮地區沒有重大災情，但較遠的台北地區卻有大樓
倒塌之情形。
安全性與經濟性
以目前的技術來說，建造出在震度7級的地震下而不損壞的結構物是可能的，但是所需要的建築
費用會相當高，而發生震度7級的地震機率相對是比較低的，以一般結構物壽命50年為例，遭遇
30年一遇的地震機率在其生命週期為1~2次；遭遇475年一遇的地震機率約為10%；遭遇2500一遇
的地震約為2%。因此為避免人力與物力不必要的浪費與安全性的考量下，除了特殊構造物外(如:
核電廠)，一般結構物的耐震設計通常是基於小震不壞，中震可修，大震不倒的理念進行設計。
耐震方法
結構物承受地震力的能力稱為耐震容量，若地震地大於結構物的耐震容量則結構物會發生損壞。
避免地震力對結構物造成損害有兩種方式，第一種為提高耐震容量，強化結構物的設計，使其有
辦法承受地震力。如碉堡及核電廠的設計或橋柱的補強設計等。
強化橋柱提高耐震容量
第二種為減少地震力對結構物的影響，又分為減震與隔震，減震方法基本原理為透過系統性消
能裝置或增加結構物阻尼(如增設油壓阻尼器)，達到地震力能量消散的效果以降低地震力的影響。
而隔震則是利用特殊的隔震設施(如鉛心橡膠支承)將地表的地震位移與上部結構位移隔離來減少
地震力對結構物的影響。
阻尼器與地震力量分散裝置
隔震支承
橋梁的耐震補強
灣地形起伏變化，綿密的交通網路由有很大一部分是由橋梁建構，橋樑的功能維持是確保交通
運轉與經濟活動的重要關鍵。1990年921集集大地震，許多橋樑為之損壞，造成交通中斷，救援
資訊、人力及物品等無法及時運送。造成後續救援與復原的進度受到阻礙。為避免日後地震再
次造成損失，評估並補強現有橋梁耐震能力是相當重要的。
地震對橋梁造成之破壞
地震是地球上主要的自然災害之一，其所產生的災害相當多元。地震產生的地震波可直接造成結
構物的破壞甚至倒塌；破壞地面，產生地面裂縫，塌陷等。對於橋樑結構而言，強大的地震力可
能造成橋面板位移過大而發生落橋，而橋柱亦可能因強度不足發生傾倒與破壞。阪神地震中，當
時連接大阪到神戶的阪神高速公路，橋梁如骨牌般倒即為一例。橋梁基礎部分，直接基礎可能因
土壤承載力不足產生滑動或沉陷，樁基礎也有可能受的震力破壞後喪失支撐基礎的能力等。
對橋梁遭遇地震地破壞形式評估後可使用增設止震塊、增設防落裝置、增設阻尼裝置、改用隔震
支承、橋柱包覆混凝土或鋼板、增設微型樁、地盤改良、改變結構系統等補強方式針對橋梁耐震
能力不足的弱點進行補強。
增設止震塊與增加防落長度防止落橋
增設微型樁強化基礎穩定性
鋼板包覆增加耐震容量
增設連梁改變結構系統分散地震力
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