นักวิจัยถอดบทเรียนธรณีพิโรธตุรกีกระตุ้นเสริมกำลังอาคารให้แข็งแรง

 

นักวิจัยถอดบทเรียนธรณีพิโรธตุรกี

กระตุ้นเสริมกำลังอาคารให้แข็งแรง

นักวิจัยกองทุนส่งเสริม ววน.ร่วมถอดบทเรียนเหตุแผ่นดินไหวครั้งใหญ่ในรอบร้อยปีที่ตุรกี ชี้เกิดจากรอยเลื่อนที่เคลื่อนตัวยาวกว่า 300 กม. และโครงสร้างอาคารไม่ได้ออกแบบให้ต้านทานแผ่นดินไหวจึงทำให้พังถล่มจนมีผู้เสียชีวิตจำนวนมาก ย้ำการเสริมกำลังอาคารให้แข็งแรงเป็นเรื่องจำเป็น โดยเฉพาะบริเวณรอยเลื่อนแม่จันของไทยที่ไม่ได้เกิดแผ่นดินไหวมานานกว่า 500 ปี 

จากเหตการณ์แผ่นดินไหวขนาด 7.8 ทางตอนใต้ของประเทศตุรกี ใกล้เมือง Gaziantep ประมาณ 30 กิโลเมตร ซึ่งมีประชากรอยู่อาศัยประมาณ 2 ล้านคน และเป็นเมืองใหญ่ลำดับที่ 6 ของตุรกี และใกล้ชายแดนประเทศซีเรียที่มีค่ายผู้อพยพเป็นจำนวนมากในบริเวณดังกล่าว รศ. ดร.ธีรพันธ์ อรธรรมรัตน์ นักวิจัยในชุดโครงการลดภัยพิบัติจากแผ่นดินไหวในประเทศไทย ภายใต้การสนับสนุนของกองทุนส่งเสริมวิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม กล่าวว่า ธรณีพิบัติดังกล่าวเกิดขึ้นจากรอยเลื่อนอานาโตเลียตะวันออก ซึ่งมีความยาวประมาณ 500 กิโลเมตร ในอดีตเคยทำให้เกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่มากกว่า 7.1 เมื่อปี ค.ศ. 1893 ทว่าบริเวณรอยเลื่อนดังกล่าวไม่ได้ทำให้เกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่กว่า 7.0 ตั้งแต่ต้นคริสตศักราชที่ 20 ดังนั้นแผ่นดินไหวครั้งนี้จึงเป็นแผ่นดินไหวที่ใหญ่ที่สุดในรอบมากกว่า 100 ปี และรอยเลื่อนเกิดการเคลื่อนตัวยาวมากกว่า 300 กิโลเมตร จึงทำให้เป็นแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ที่สุดที่เคยวัดได้ในประเทศตุรกี 

ทั้งนี้ ในปี 1999 เคยเกิดแผ่นดินไหวขนาด 7.6 ที่เมือง İzmit โดยรอยเลื่อนอานาโตเลียตะวันออกเป็นรอยเลื่อนตามแนวระนาบ และเป็นรอยเลื่อนประเภทเดียวกับรอยเลื่อนสะแกงในพม่าที่เคยเกิดแผ่นดินไหวขนาด 7.3 เมื่อปี 1930 และรอยเลื่อนแซนแอนเดรอัส ในรัฐแคลิฟอร์เนีย ประเทศสหรัฐอเมริกา ซึ่งเคยเกิดแผ่นดินไหวขนาด 7.8 ในปี 1906 ส่วนในประเทศไทยนั้นรอยเลื่อนที่มีขนาดใหญ่และมีหลักฐานชัดเจน คือ รอยเลื่อนแม่จันที่มีความยาวกว่า 100 กิโลเมตร และไม่ได้เกิดแผ่นดินไหวมานานกว่า 500 ปี จึงอาจจะเป็นบริเวณที่จำเป็นที่จะต้องส่งเสริมการปรับปรุงอาคารในพื้นที่ต่อไปในอนาคต

จากการติดตามรายงานล่าสุด ปัจจุบันมีอาคารได้รับความเสียหายและพังทลายกว่า 5,000 หลังในบริเวณเมือง Gaziantep เนื่องจากเป็นเมืองที่อยู่ห่างไกลในบริเวณชนบท การก่อสร้างอาคารในบริเวณดังกล่าวใช้โครงสร้างจากหินและอิฐซึ่งไม่มีความสามารถในการต้านทานแผ่นดินไหว และอาคารคอนกรีตเสริมเหล็กส่วนใหญ่ที่ก่อสร้างในบริเวณเมืองนั้นสร้างก่อนการปรับปรุงมาตรฐานการก่อสร้างแผ่นดินไหวเมื่อปี 2000 กอปรกับผลการวัดความเร่งจากเครื่องมือวัดคลื่นแผ่นดินไหวในบริเวณศูนย์กลางแผ่นดินไหวมีความรุนแรงมากกว่า 2g ซึ่งสูงกว่าค่าการออกแบบมาตรฐานการก่อสร้างแผ่นดินไหวเมื่อปี 2000 จึงทำให้อาคารในบริเวณศูนย์กลางแผ่นดินไหวได้รับความเสียหายเป็นบริเวณกว้าง (ค่าการออกแบบอาคารทั่วไปไม่เกิน 0.3-0.4g)

ด้าน ศ. ดร.อมร พิมานมาศ นักวิจัยจากคณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ และนายกสมาคมวิศวกรโครงสร้างแห่งประเทศไทย ระบุว่า บทเรียนจากแผ่นดินไหวในครั้งนี้ได้เผยให้เห็นโครงสร้างอาคารจำนวนมากที่ได้รับความเสียหายอย่างรุนแรงจนถึงขั้นถล่มลงมา เป็นสาเหตุให้มีผู้เสียชีวิตและบาดเจ็บจำนวนมาก บ่งชี้ให้เห็นว่าโครงสร้างอาคารเหล่านี้ไม่สามารถต้านแผ่นดินไหวได้ การวิบัติของอาคารหลายหลังเข้าข่ายเป็นการพังทลายแบบต่อเนื่อง (Progressive collapse) ซึ่งเริ่มจากการวิบัติของชิ้นส่วนใดหรือส่วนหนึ่งส่วนใดของอาคารแล้วลุกลามเป็นการวิบัติของอาคารทั้งหลังตามมา จุดเริ่มต้นมักเกิดขึ้นที่เสาชั้นล่างของอาคารที่รองรับน้ำหนักอาคารทั้งหลัง เมื่อเกิดการวิบัติจึงทำให้อาคารทั้งหลังพังถล่มได้ นอกจากนี้ยังอาจเกิดการวิบัติที่ข้อต่อระหว่างคานกับเสา หรือระหว่างพื้นกับเสาอีกด้วย

ปัจจัยที่ทำให้อาคารมีการสั่นไหวที่รุนแรงยังอาจมีสาเหตุจากการเกิดกำทอน (Resonance) ระหว่างพื้นดินที่รองรับกับโครงสร้างอาคาร ทั้งนี้ต้องตรวจสอบสภาพชั้นดินและคลื่นแผ่นดินไหวจึงจะสามารถระบุได้ว่ามีการกำทอนเกิดขึ้นหรือไม่ แต่เชื่อว่าอาคารหลายหลังที่พังถล่มได้ก่อสร้างมานานแล้วก่อนที่จะมีมาตรฐานการออกแบบอาคารต้านแผ่นดินไหว จึงทำให้ไม่ได้ออกแบบให้รองรับแผ่นดินไหวในระดับที่รุนแรงได้ ซึ่งอาคารเก่าที่ไม่แข็งแรงเหล่านี้สามารถเสริมกำลังให้ต้านแผ่นดินไหวได้ด้วยเทคนิคต่าง ๆ เช่น การพอกขยายหน้าตัดให้ใหญ่ขึ้น (Jacketing) การใช้แผ่นเหล็กหุ้ม (Steel plate jacketing) หรือการใช้แผ่นคาร์บอนไฟเบอร์ (CFRP) หรือการติดตั้งค้ำยัน ซึ่งมีงานวิจัยรองรับเป็นจำนวนมากอยู่แล้ว 

“ขอย้ำเตือนว่าแผ่นดินไหวเป็นภัยพิบัติที่ไม่อาจพยากรณ์ล่วงหน้าได้ และประเทศไทยเองก็ได้รับการยืนยันแล้วว่ามีความเสี่ยงต่อแผ่นดินไหวในระดับปานกลาง จากการศึกษาวิจัยพบว่ามีปัจจัยเสี่ยงต่าง ๆ ของอาคารในกรุงเทพมหานคร เช่น การกำทอน และอาคารเก่าจำนวนมาก แม้ว่าเราจะไม่สามารถทำนายแผ่นดินไหวได้แต่ก็สามารถป้องกันได้โดยการทำให้อาคารแข็งแรง ดังนั้นเจ้าของอาคารต้องตรวจสอบความมั่นคงแข็งแรงของอาคารในการรองรับภัยพิบัติแผ่นดินไหว และเสริมความแข็งแรงของอาคารเพื่อมิให้เกิดความสูญเสียในอนาคต”