特稿

  地震：日本神戶與美國北嶺

      本院院士、美國南加州大學教授鄧大量於六月十四日本院跨學科
    學術演講會中講

      何處？

      地震主要發生在地震帶上。環太平洋地震帶佔取了80%以上的地震
    。其次地震主要分佈於自地中海經中亞至中國大陸的一個零散的地
    震帶。美國西岸，日本及台灣都在環太平洋地震帶上。

      多大？

      每年小地震十幾萬以上，如神戶或北嶺級的較大地震每年也有幾
    十回。一般都不會有什麼震災。但每年也偶爾有一、兩次較大的地
    震發生在人口稠密處，由強烈震動造成房屋倒塌，加之震後引發火
    災，洪水，山崩，海嘯，便往往釀成很大的災害。

      預測

      真正研究地震的人都知道：地震預測研究尚在〞嬰年期〞，離投
    效社會尚有十幾年或幾十年。在今天這言論自由的時代，三教九流
    （甚至不甘寂寞的學者）常常躍躍欲試，再經媒體渲染，流言橫飛
    。極有害於社會的安寧，殊不可取！在美國有制定規章，設立一「
    評鑑委員會」來鑑定某一〞預測〞的品質（有點像博士論文考試一
    樣）。通過了就好像給〞正〞字商標一樣。若媒體也看見〞正〞字
    商標才發新聞，這流言往往不攻自滅。而且這也無悖於言論自由。
    台灣似可考慮這個方案。筆者於七○年代受加州州長委任，會同另
    外五位加州大學的地震學家共同制定規章并設立評鑑委員會。時值
    San	 Fernando震災後，流言四起，民心慌亂，地產市場浮動。但這
    些不甘寂寞的人士，一經〞博士論文口試〞的考驗後，無不棄甲曳
    兵。蓋地震預測的火候尚未到，科學的東西是騙不了人的。

      防災

      預測未成，減災防震上近年來都有長足的進步。首先由理論發展
    與實際觀測，我們對地震的成因，斷裂面的發育，及在不同地質條
    件的地面上震動對不同建築物的影響都有定性及定量的了解。這些
    新的了解也適時地知識轉移到抗震設計上。今天用新式的設計，使
    建築物抗震能力大大的加強了。

      神戶與北嶺

      一般說來，震災發生時，先進的國家損失重（因為建設投資多）
    ，落後的國家死人多（因為房屋的質量差）。而人們從每一次大震
    災的痛苦經驗中，應總結出寶貴的經驗，以為將來減輕震害的對策
    。這兩年來，我們在台灣隔岸觀火。去年北嶺一震，壓死了六十多
    人，損失了兩千億美元。繼而今年神戶一震，死了五千多人，損失
    上兆美元。美、日都是先進國家，損失多固然。那為什麼神戶死人
    多呢？答案是日本經濟起飛後是個先進國家；但若著眼於日本經濟
    起飛前或起飛期間老舊不合規格的社區而言，卻又背著許多落後國
    家時期遺留下的歷史包袱。

      加州是沒什麼歷史可言的。北嶺還是二次大戰後由於洛杉磯人口
    膨脹而衍生出來的新都市。完整的都市計劃，道路平直寬闊，建築
    規範嚴格，并落實施行（標準住宅區規劃如圖A），值得注意的是其
    最小街巷是五十呎寬，外加每邊十呎行人道。尤其是1971年San
    Fernando地震後，更加強了房屋抗震規範。1994年地震來時，北嶺
    算是中了紅心。但是99％以上的民房都沒有問題。震後由於交通通
    暢，救災效能極高，大大減輕了震後衍生的損失。

      去過日本的人都有點〞台灣感〞。神戶，大阪同台北，台中，高
    雄，台南一樣。其基本城市結構沒有很大差異：都背著一個由貧轉
    富的歷史包袱，除了新社區外，沒有新式都市計劃可言（見圖B）。
    高樓小屋，老厝新居，紛立雜陳。通衢大道塞車，小街窄巷難行。
    是故神戶一震，全城癱瘓，火勢蔓延之下，重機械不能發揮救傷救
    火的功能。震災則一發不能收拾。

      北嶺地震與神戶地震有相當完善的現場記錄。震後各國專家都組
    團考察，有豐富的考察報告。綜觀震災，至少有下列結論我們需要
    留意的：

      𠯿木結構民房：加州的木結構民房（包括完善的2"x4"支架結構，
    鋼片接頭，五夾板包層，輕玻璃纖維絕熱層及房基固定裝置）是抗
    震第一流的設計。但其他國家（包括台灣）木料昂貴，恐無法仿效
    。而神戶日本老式木屋（簡單木結構，黃泥稻草絕熱層，加蓋重瓦
    ），尤其年老失修，木質蛀爛，瓦頂沉重。這次神戶地震傷亡，多
    半埋於日本老式木屋下。震後即使未垮木屋，卻由大火延燒殆盡。
    有鑑於此，台灣宜及早改建餘留老式木屋。

      𢃼預力混凝土結構：設計、施工與品管不良者，在北嶺與神戶都
    出了大問題。因此須在既有及新建工程的設計、施工與品管上下功
    夫。

      𠋥鋼結構高樓：一直被認為是高樓抗震最好結構。在北嶺發現鋼
    焊接口出現大批裂紋；在神戶有很多鋼結構高樓樑柱斷裂，甚至有
    倒塌之事。因此，美、日在補救現有高樓，及新建鋼結構高樓將有
    一系列的報告，國內專家宜關注此事。

      𢔰高架公、鐵路及橋樑：美國設計允許結構之韌性，使其接受變
    形（ strain）而不損壞；日本設計粗壯，以增加其剛性以抗阻變形
    。北嶺及神戶地震皆顯示：過剛易折。然而如何做到適中，則須進
    一步研究。而美、日二震均證實，老舊高架公、鐵路及橋樑的支柱
    （column）外加鋼板的補強工程有效，應儘量提早完成。此外，近
    年來強震常導致高架公路坍塌。因此在高架橋下變換使用為商場時
    ，尤須加速檢查設計，及補強工程早日完工。

      𠖎巷弄拓寬及停車問題：在老城市來說，這可能是一時無法解決
    的問題。即使台灣全部日本式老房子改建，巷弄仍不能拓寬。車道
    仍舊阻塞，對新成立的消防署來說，這是一個重要的課題：如何在
    沒有重機械的支援下救傷救火。在北嶺，震後幾十個火頭，消防車
    馬上撲滅了。在神戶則基本上只得任火蔓延，燒光為止。我們在台
    灣在現有的巷弄結構下，可不可以做些更好的準備呢？

      除此之外，我們若考慮到台灣近年來六年經建的重大投資，也應
    居安思危，借鏡美、日近年災變始末，以保障國人生命財產的安全
    。這豈非台灣產、官、學可聯手出擊的問題嗎？

      標準加州住宅區。街巷寬五十呎以上，每邊外加十呎行人道。五
    十呎以下街道，常常只准單巷停車。消防車極易出入。後院空曠，
    火勢不易蔓延。

      標準大阪住宅區。與台灣較老都市殊無二致。二十呎寬巷弄，加
    上停泊車輛。疏散，救傷，滅火問題重重。我們需要在既有的歷史
    包袱中尋找答案。