ประเทศไทยพร้อมรับมือกับแผ่นดินไหว หรือยัง

ความเสียหายของสิ่งปลูกสร้างจากแผ่นดินไหว

ความตื่นตัวในเรื่องแผ่นดินไหวของชาวไทย กลับมาอีกครั้ง เมื่อเกิดแผ่นดินไหวครั้งรุนแรงที่สุดในประเทศไทย เท่าที่เคยมีเครื่องมือวัดวัดความแรงได้  ( เรามีการบันทึก ความแรงแผ่นดินไหว ด้วยอุปกรณ์แบบสมัยใหม่เมื่อประมาณ 100 ปีหลังที่ผ่านมานี่เอง)   แผ่นดินไหวครั้งนี้มีความรุนแรงด้วยความแรง 6.3 ตาม สเกลริกเตอร์ โดยมีศูนย์กลางที่อำเภอพานจังหวัด เชียงราย โดยเกิดขึ้นเมื่อตอนเย็นๆ ของวันที่ 5 พฤษภาคม 2557 ที่ผ่านมา ซึ่งวันนั้นยังเป็นวันหยุดของคนจำนวนมาก

เหตุที่แผ่นดินไหวครั้งนี้ เป็นแผ่นดินไหวที่มีผู้คนให้ความสนใจกันมาก เนื่องจากเป็นแผ่นดินไหวครั้งรุนแรงที่สุดในประวัติศาสตร์ไทย ที่วัดได้  และเป็นแผ่นดินไหวที่มีจุดศูนย์กลาง ที่มีความลึกลงไปเพียง 7กิโลเมตร ที่นับว่าเป็นความลึกที่ไม่มากนัก  และแผ่นดินไหวนี้ เกิดขึ้นมีจุดศูนย์กลางไม่ห่างจากใจกลางเมืองมากนัก คือมีสิ่งปลูกสร้างจำนวนมาก ที่ได้รับความเสียหายจากแผ่นดินไหวครั้งนี้  เนื่องจากอยู่ใกล้ศูนย์กลางของแผ่นดินไหว พอสมควร

เราสามารถสรุปข้อเท็จจริงจากเหตุการณ์ครั้งนี้ได้ดังนี้คือ

หนึ่ง แผ่นดินไหวครั้งนี้เกิดที่รอยเลื่อนพะเยา ซึ่งเป็นรอยเลื่อนที่ถูกจัดว่าเป็นรอยเลื่อนขนาดเล็ก  ทั้งนี้การที่เราสามารถระบุได้ว่า แผ่นดินไหวเกิดจากรอยเลื่อนใด หมายถึงว่า เราได้คาดการณ์ล่วงหน้าไว้ได้ถูกต้องแล้ว ว่า ณ จุดดังกล่าว มีรอยเลื่อนอยู่ และก็เป็นรอยเลื่อนที่ยังมีพลัง  คือสามารถเคลื่อนไหวจนทำให้เกิดแผ่นดินไหวได้

สอง แผ่นดินไหวดังกล่าวเป็นแผ่นดินไหวครั้งรุนแรงที่สุดที่เกิดในเขตประเทศไทย ที่เคยมีการบันทึกไว้ได้  และเกิดขึ้นที่ความลึกไม่มาก โดยสถิติความรุนแรงที่เคยเกิด ขึ้นในประเทศไทย ครั้งก่อนหน้านี้ที่สามารถวัดได้ อยู่ที่ปลายอ่างศรีนครินทร์ เมื่อวันที่ 22 เมษายน 2526 ซึ่งครั้งนั้น แรงสั่นสะเทือนสะเทือนถึงบ้านเรือนที่ กรุงเทพมหานคร เช่นเดียวกับครั้งล่าสุดนี้

รอยเลื่อนพะเยา

สาม  ความเสียหายเกิดขึ้นกับอาคาร และถนน โดยเฉพาะสิ่งปลูกสร้างที่อยู่บริเวณใกล้เคียงกับจุดศูนย์กลางในระยะ 30 กิโลเมตร  ซึ่่งที่ตรงจุดเกิดแผ่นดินไหวนั้น ความแรงของแผ่นดินไหวครั้งนี้มีความแรงเทียบได้กับระเบิดปรมาณูที่ฮิโรชิมา ส่วนที่จุดห่างออกไปความรุนแรงจะลดลงตามลำดับ โดย

สิ่งปลูกสร้างที่อยู่ห่างออกไป 30 กิโลเมตร จะโดนแรงแผ่นดินไหว ประมาณหนึ่งในสามของแรงที่เกิดที่จุดศูนย์กลาง ซึ่งสิ่งปลูกสร้างทั่วไปสามารถทนแรงระดับนี้ได้อยู่แล้ว จากการออกแบบเพื่อรับแรงปกติ

แต่สิ่งปลูกสร้างที่ไม่สูง จะได้รับผลกระทบจากแผ่นดินไหวมาก เมื่อมันอยู่ใกล้กับจุดศูนย์กลางของแผ่นดินไหว  เนื่องจากมันมีความถี่ธรรมชาติที่สูง ทำให้มีโอกาสเกิดเรโซแนนส์ได้   ส่วนสิ่งปลูกสร้างที่มีขนาดและความสูงมาก จะได้รับผลกระทบจากแผ่นดินไหวสูงกว่า เมื่อมันอยู่ห่างออกไป  เช่นสิ่งปลูกสร้างใน กรุงเทพมหานคร

ดังนั้นเราจึงสามารถตรวจสอบพบความเสียหายของสิ่งปลูกสร้างที่ไม่สูง (ต่ำกว่า 15 เมตร) จำนวนมากที่อยู่ในบริเวณใกล้จุดศูนย์กลางแผ่นดินไหว

ความเสียหายของสิ่งปลูกสร้างจากแผ่นดินไหว

 สี่ ความเสียหายที่เกิดขึ้นกับถนน นั้น เป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงได้ยาก เพราะถนนวางอยู่บนพื้นดิน ไม่ได้วางอยู่บนโครงสร้าง  เนื่องจากโครงสร้างสะพานหรือทางด่วน มีการออกแบบเพื่อรับแรงแผ่นดินไหวไว้แล้ว  แต่ถนนเหล่านี้ วางอยู่บนพื้นดิน  ซึ่งเมื่อเกิดเหตุแผ่นดินไหว พื้นดินอาจเกิดการไถล (ในกรณีที่อยู่บริเวณที่ลาดชัน) หรือพื้นดินอาจเกิดการปรากฎการณ์ดินเหลว ( liquefaction)

* การดินเหลว หมายถึงการที่ดินที่เคยมีสภาพแข็ง และรับน้ำหนักได้ กลายสภาพเป็นของเหลว ซึ่งไม่สามารถรับน้ำหนักอะไรได้ ซึ่งการดินเหลวจะเกิดเมื่อมีแผ่นดินไหว  และดินเหลว สามารถเกิดได้บ่อยกับดินที่เป็นดินทราย ที่มีน้ำอยู่เต็ม

ซึ่งดูจากรูป คาดว่าจะเป็นการดินไถล มากกว่า ไม่น่าจะใช่ดินเหลว

ทั้งนี้ความเสียหายกับโครงสร้างถนน เกิดจากแผ่นดินไหว ไม่ได้เกิดจาก Defect ในการก่อสร้าง

ความเสียหายของถนนจากแผ่นดินไหว

ข้อเท็จจริงทางด้านความพร้อมด้านกฎหมายของประเทศไทย

ประเทศไทยมีกฎหมายด้านการควบคุมอาคาร ที่ค่อนข้างพร้อมและมีการปรับปรุงแก้ไขอยู่เสมอ โดยครั้งล่าสุดแก้ไขเมื่อปี 2555 ดังนี้คือ

กฎกระทรวง กำหนดการรับน้ำหนัก ความต้านทาน ความคงทนของอาคารและพื่นดินที่นรองรับอาคารในการต้านทานแรงสั่นสะเทือนจากแผ่นดินไหว พ.ศ. 2550

กฎกระทรวง กำหนดชนิดหรือประเภทของอาคาร หลักเกณฑ์ วิธีการ และเงื่อนไขในการตรวจสอบ งานออกแบบ และคำนวณส่วนต่างๆ ของโครงสร้างอาคาร พ.ศ.2550

ในปี 2555 ได้ออกกฎกระทรวงเพื่ออนุญาตให้ สิ่งปลูกสร้างสามารถเสริมแรงเพื่อรับแผ่นดินไหวได้ง่ายขึ้น โดย กฎกระทรวงฉบับนี้

กฎกระทรวง กำหนดหลักเกณฑ์การอนุญาตดัดแปลงอาคาร เพื่อเสริมความมั่นคงแข็งแรงของอาคารให้สามารถต้านแรงสั่นสะเทือนจากแผ่นดินไหว พ.ศ. 2555

ซึ่งโดยทั่วไป กฎกระทรวงของไทยกำหนดความแข็งแรงที่ให้โครงสร้างต้องรับแรงจากแผ่นดินไหวได้ ไว้ค่อนข้างไปในทางปลอดภัย กว่า code ของต่างชาติ เนื่องจากนักวิชาการไทยมีความระมัดระวัง

แผนที่สำหรับการออกแบบ ตามที่ระบุไว้ในกฎกระทรวง จากกรมทรัพยากรธรณี

แผนที่สำหรับการออกแบบรับแผ่นดินไหวสำหรับประเทศไทย

ความแรงสูงสุดที่ประเทศไทยกำหนดไว้คือ ระดับ 2ข ซึ่งเนื่องจากประเทศไทยอยู่ในเขตที่ไม่มีแผ่นดินไหวชุก เหมือนในเขตอื่นๆ ของโลก เช่นประเทศญี่ปุ่น ซึ่งความแรงของแผ่นดินไหวตามมาตรฐานโลก กำหนดไว้ที่ระดับสูงสุดคือระดับ  4

ทั้งนี้ ความแรงของแผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นในพื้นที่ระดับ 2ข ก็มีความแรงมากเพียงพอที่จะทำให้สิ่งปลูกสร้างเสียหายได้แล้ว (ประมาณ 7 ริกเตอร์)

จากกฎหมายที่อ้างถึง แสดงให้เห็นว่า อาคารที่ชุมนุมคน อาคารที่สูงเกิน 15 เมตรเป็นต้นไป ถ้าสร้างหลังปี 2550 จะถูกบังคับให้ออกแบบตามกฎกระทรวงดังกล่าวทั้งหมด

ข้อเสนอแนะ

ระยะ สองสัปดาห์หลังเกิดแผ่นดินไหว

หนึ่งอย่าเพิ่งเข้าไปอยู่อาศัยในอาคารที่ได้รับผลความเสียหายโดยทันที ควรรอให้มีผู้เชี่ยวชาญมาตรวจเสียก่อนที่จะเข้าไปใช้งานต่อไป

สอง ตรวจสอบเขื่อน อ่างเก็บน้ำ เฝ้าระวัง โดยเฉพาะเขื่อน และอ่างเก็บน้ำขนาดเล็ก ที่อยู่ในรัศมี 200 กิโลเมตรจากจุดศูนย์กลางของแผ่นดินไหว

เนื่องจากเขื่อนและอ่างเก็บน้ำในประเทศไทย มีอยู่กว่า 500 แห่ง และเขื่อนขนาดใหญ่ได้รับการดูแลจาก องค์กรขนาดใหญ่เช่น EGAT  แต่เขื่อนขนาดเล็กจำนวนมาก ดูแลโดยกรมชลประทาน และองค์กรบริหารส่วนท้องที่ ที่อาจมีบุคคลากร น้อยกว่าที่ดูแลเขื่อนขนาดใหญ่

ความเสียหายของสิ่งปลูกสร้างจากแผ่นดินไหว

ระยะหลังสองสัปดาห์หลังเกิดแผ่นดินไหว

หนึ่ง เนื่องจากอาคารชุมนุมคนขนาดเล็ก เช่นโรงเรียน จำนวนมาก ไม่ได้ออกแบบไว้เพื่อรับแรงแผ่นดินไหว และมีโอกาสพังทลายได้สูง เมื่อเกิดเหตุแผ่นดินไหว  จึงแนะนำให้ทำการเสริมกำลังด้วยการ Bracing ที่ชั้นล่างของอาคารโรงเรียน โดยเฉพาะเมื่ออาคารมีรูปทรงแบบในรูปประกอบ จะเหมาะสมมาก ที่จะทำการ Bracing ที่ชั้นล่างของอาคาร

แนะนำให้มีการเสริมกำลังอาคารชุมนุมชนขนาดเล็กดังกล่าวทั้งหมดที่อยู่ในพื้นที่เสี่ยงตามกฎกระทรวง

(* ภาพจากโรงเรียนที่นครนายก ขอบคุณ http://asnee3.blogspot.com/ )

เสริมกำลังอาคารเรียนที่ชั้นหนึ่ง

รูป bracing จาก http://www.forell.com/seismic-retrofits/

Bracing

หรือทางเลือกสำหรับ Bracing คือการใช้การเสริมกำลังโดยวัสดุประเภท carbon fiber ซึ่งมีราคาเท่าๆ กัน แต่ก็มีข้อดีบางอย่างที่ดีกว่า Bracing ทั้งนี้ขึ้นกับ การเลือกใช้ภายใต้คำแนะนำของวิศวกร ซึ่งการออกแบบเสริมกำลังนี้ ต้องรับรองโดยวิศวกรโยธาควบคุมระดับสามัญวิศวกร

paper เรื่อง carbon fiber โดยผมเอง

carbon fiber

สอง  สำหรับอาคารในกรุงเทพฯ ที่เป็นพื้นที่ที่เป็นดินเหนียว จึงมีโอกาสเกิดการสั่นสะเทือนจากแรงแผ่นดินไหวระยะไกลได้ โดยเฉพาะอาคารที่มีความสูงประมาณ 30 เมตร (ประมาณความสูง 10 ชั้น) ซึ่งมีโอกาสเกิด Resonance และหลายอาคารสร้างก่อนกฎกระทรวงจะออกจึงไม่ได้ออกแบบสำหรับรับแรงแผ่นดินไหวเอาไว้ จึงแนะนำให้ทำการตรวจสอบ  และเสริมกำลังอาคารเหล่านั้น

ส่วนอาคารสูงในกรุงเทพฯ ไม่น่าเป็นห่วง เพราะส่วนใหญ่ได้ออกแบบสำหรับรับแรงกระทำด้านข้างไว้แล้ว ซึ่งแรงลม มักเป็นแรงที่มีค่าสูงกว่า แรงที่คำนวณได้จากแรงแผ่นดินไหว จึงปลอดภัยจากแรงแผ่นดินไหวมากว่า อาคารที่เตี้ยกว่า

สาม

สิ่งปลูกสร้างที่ถูกสร้างโดยอาจไม่มีวิศวกรควบคุมมากที่สุดคือสิ่งปลูกสร้างประเภทวัด รวมถึงโบราณสถานต่างๆที่สร้างมาเป็นเวลานานแล้ว สิ่งปลูกสร้างประเภทวัดและโบราณสถาน เป็นสิ่งปลูกสร้างมีความจำเป็นที่ต้องถูกเสริมกำลังต้านทานแรงแผ่นดินไหวเกือบทั้งหมด

สรุป

แผ่นดินไหวไม่ใช่เรื่องไกลตัว เหตุที่ไม่เคยเกิด ไม่ได้หมายถึงว่ามันจะไม่เกิด ประเทศไทยต้องตื่นตัวในเรื่องภัยธรรมชาติ ทำการก่อสร้างเพื่อความปลอดภัย ให้ความรู้ประชาชนในการปฎิบัติตัวกรณีเกิดภัยธรรมชาติ เพื่อเตรียมพร้อมกับเหตุการณ์ที่จะเกิดขึ้นในอนาคตอันใกล้


บทความโดย ดร. พงศ์ธร ธาราไชย
การนำส่วนหนึ่งส่วนใดของบทความนี้ไปใช้ นั้นอยู่บนความเสี่ยงของผู้นำไปใช้ บทความไม่ได้มีเจตนาชี้แนะในเรื่องใด และไม่รับรองความถูกต้องของข้อความ