ข่าววิศวกรรมศาสตร์ ขอคัดเนื้อหาบางส่วนของการสำรวจทางวิศวกรรม กรณีแผ่นดินไหว ณ ประเทศเนปาล โดยรองศาสตราจารย์ ดร.สุทธิศักดิ์ ศรลัมพ์ หัวหน้าศูนย์วิจัยและพัฒนาวิศวกรรมปฐพีและฐานราก ภาควิชาวิศวกรรมโยธา คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ที่ได้เข้าร่วมสำรวจทางวิศวกรรม ในพื้นที่ความเสียหาย ภายหลังเกิดเหตุแผ่นดินไหว ณ ประเทศเนปาล คือ ในช่วงระหว่างวันที่ 4-6 พฤษภาคม 2558 โดยได้รับความร่วมมืออย่างดีจากหน่วยงานและมูลนิธิในพื้นที่ โดยในทีมสำรวจประกอบด้วย ผู้เชี่ยวชาญด้านการจัดการภัยธรรมชาติจากประเทศญี่ปุ่น นักข่าวในพื้นที่ และทีมข่าวสถานีไทย พีบีเอส โดยได้ทำการสำรวจทั้งใน และนอกเมืองหลวง ซึ่งข่าววิศวกรรมศาสตร์ ได้คัดเนื้อหาบางส่วนมาเผยแพร่เพื่อเป็นข้อมูลทางวิศวกรรม ดังนี้
ลักษณะธรณีสัณฐาน และประวัติการเกิดแผ่นดินไหว
ประเทศเนปาลตั้งอยู่บริเวณรอยต่อของแผ่นเปลือกโลก 2 แผ่นที่ชน และมุดยกตัว ทำให้เกิดเทือกเขาหิมาลัย ซึ่งลักษณะการชนกันของแผ่นเปลือกโลกลักษณะนี้ มักจะเป็นพื้นที่มีความเสี่ยงต่อการเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ ในอดีตพื้นที่นี้ได้เคยเกิดแผ่นดินไหวมาอย่างต่อเนื่อง แต่เว้นพื้นที่เกิดแผ่นดินไหวครั้งนี้ ซึ่งนักวิชาการต่างประเทศเรียกพื้นที่นี้ว่า Seismic Gap หรือพื้นที่ที่เป็นช่องว่างที่ยังไม่เกิดแผ่นดินไหว ซึ่งจะมีความเสี่ยงสูงมากในการเกิดแผ่นดินไหวครั้งใหญ่ที่พื้นที่นี้
นอกจากนั้นหากสังเกตแผนที่ความรุนแรงแผ่นดินไหว (Earthquake Intensity) จะพบว่าความรุนแรงที่กรุงกาฐมาณฑุนั้นมีความรุนแรงมาก ทั้งที่อยู่ห่างจากจุดศูนย์กลางแผ่นดินไหวถึงกว่า 80 กม. ซึ่งเมื่อพิจารณาถึงลักษณะภูมิประเทศ จะพบว่าพื้นที่ของเมืองหลวงนั้น ตั้งอยู่ในพื้นที่แอ่งตะกอนที่อยู่ท่ามกลางพื้นที่ภูเขา ซึ่งลักษณะดังกล่าวมีโอกาสที่จะทำให้เกิดการขยายความรุนแรงได้
การสำรวจความเสียหาย
การสำรวจความเสียหายได้ดำเนินการทั้งในและนอกพื้นที่เมือง โดยจะขอสรุปรูปแบบความเสียหายทางวิศวกรรมที่สำคัญเป็นประเด็น ดังต่อไปนี้
- การพิบัติที่ชั้นล่างอาคาร (Base shear failure)
อาคารในเมืองหลวงที่เกิดการพิบัติมีประมาณ 30% โดยในจำนวนดังกล่าว พบว่า มีอาคารที่พิบัติหรือเสียหายรุนแรงมักจะเป็นโรงแรม หรือ ร้านค้าที่ชั้นล่างเปิดโล่ง หรือมีความสูงของชั้นล่างสูงกว่าชั้นอื่น สำหรับอาคารที่ไม่สูงนักและชั้นล่างทึบ ความเสียหายก็จะลดลง พื้นที่ที่พบการพิบัติลักษณะนี้มากที่สุด เป็นย่านการค้าใกล้สถานีขนส่งประจำเมือง (Gongabu) เป็นอาคารคอนกรีตเสริมเหล็ก และบางอาคารที่ถล่มเป็นอาคารที่เพิ่งก่อสร้างเสร็จใหม่
ความเสียหายจากการสั่นไหว (Vibration damage)
เนื่องจากอาคารส่วนใหญ่ในเมืองหลวงมีความสูงไม่มาก จึงมีอาคารไม่มากนักที่จะเสียหายในลักษณะที่ผนังแตกเป็นตัว X ซึ่งการแตกของกำแพงในลักษณะดังกล่าวบ่งบอกถึงการโยกไปมาของอาคาร ทำให้กำแพงแตกจากแรงทั้งสองทิศทาง
- อาคารโบราณสถาน
จากการสำรวจพบว่าอาคารโบราณสถานหลายแห่งได้เกิดการพังทลายลง หรือเกิดความเสียหายอย่างหนัก หลายแห่ง พบว่าอาคารโบราณสถานส่วนใหญ่ นั้นได้รับความเสียหายมากกว่าอาคารคอนกรีตเสริมเหล็กอย่างชัดเจน และหลายอาคารอาจจะไม่สามารถสร้างใหม่กลับมาให้เหมือนเดิมได้ จึงเป็นข้อคิดสำหรับอาคารโบราณสถานที่สำคัญในประเทศไทยที่อาจจะต้องคำนึงถึงเรื่องนี้ และหาทางป้องกันไว้ก่อน โดยอาจใช้ Base isolator ติดตั้งใต้ฐานอาคารเพื่อช่วยในการลดความเสียหาย - สภาพความเสียหายของอาคารในพื้นที่ชนบท
นอกพื้นที่เมืองหลวงส่วนใหญ่เป็นพื้นที่ภูเขา ประชาชนอยู่อาศัยตามแนวสันเขาและตามที่ลาดชัน ลาดชันภูเขาจะถูกตัดเป็นขั้นบันไดเพื่อทำการเกษตร ซึ่งสภาพความเสียหายในพื้นที่ชนบทนั้นมีความรุนแรงไม่ต่างกับในเมืองหลวงและดูเหมือนจะเสียหายมากกว่ามาก เนื่องจากอาคารบ้านเรือนนั้นปลูกสร้างโดยระบบโครงสร้างกำแพงหินหรืออิฐก่อรับแรง (Bearing wall) ที่แม้จะมีความสามารถในการรับแรงในแนวดิ่งได้ดี แต่ก็จะไม่สามารถรับแรงด้านข้างได้
การสร้างอาคารลักษณะนี้ โดยการนำหินมาก่อเรียงขึ้นมา และประสานด้วยดินจากนั้นจะฉาบปิดด้วยดินผสมฟาง หรือดินล้วน ภายในอาคารจะทำการตั้งเสาไม้เพื่อค้ำพื้น และคานชั้นบนโดยคานชั้นบนจะเสียบฝังเข้าไปในกำแพงซึ่งเป็นวิธีในการก่อสร้างบ้านดินตามชนบท ทั่วโลกรวมทั้งประเทศไทย โดยของประเทศไทยจะทำการสร้างอิฐสดจากดินผสมฟางตากให้แห้งแล้วนำมาก่อ หรืออาจใช้อิฐบล็อกก่อเป็นกำแพงรับแรงโดยไม่มีเสาคอนกรีตเสริมเหล็กแต่อย่างใด ลักษณะอาคารประเภทนี้ถือเป็นโครงสร้างที่อันตรายที่สุดสำหรับการรับแรงด้านข้าง ซึ่งจะเห็นได้ว่ามีอาคารดังกล่าวเสียหาย และถึงขั้นถล่มลงมาทั้งหลังจำนวนมาก
บทเรียนที่สำคัญที่เราได้เรียนรู้จากเหตุการณ์ครั้งนี้
สำหรับประเทศไทยคือเราคงจะต้องเตรียมพร้อมในเรื่องอาคารที่อยู่อาศัยให้ปลอดภัยทั้งนี้ หากจำแนกประเภทของอาคารที่มีอยู่ในปัจจุบันตามความปลอดภัยอาจจะประกอบด้วย 1.อาคารที่ไม่ได้สร้างตามหลักวิศวกรรม 2. อาคารที่สร้างตามหลักวิศวกรรมแต่ไม่ได้ออกแบบต้านแผ่นดินไหว 3. อาคารที่ออกแบบตามหลักวิศวกรรมและต้านแผ่นดินไหว ซึ่งอาคารที่น่าเป็นห่วงคืออาคารประเภทที่ 1 และ 2 ซึ่งมีจำนวนมาก คำถามคือเราจะทำอย่างไรกัน
ทั้งนี้ มีข้อเสนอแนวทางในการดำเนินการที่เป็นรูปธรรม 2 ประการได้แก่
- รัฐบาลจำเป็นต้องออกกฎหมายที่เกี่ยวกับอาคารที่ไม่ได้ควบคุมแต่อยู่ในพื้นที่แผ่นดินไหวให้จะต้องเป็นอาคารที่อย่างน้อยไม่ใช่อาคารที่ไม่ได้เสริมแรงหรือเป็นอาคาร Bearing wall แบบที่เป็นอิฐก่อ โดยควรให้เงินอุดหนุนสำหรับเจ้าของบ้านเป็นบางส่วนเพื่อดำเนินการปรับปรุงอาคารให้ปลอดภัย ดังตัวอย่างที่ประเทศญี่ปุ่นหลังแผ่นดินไหวที่โกเบรัฐบาลได้ให้เงินสนับสนุนบางส่วนกับประชาชน เพื่อกระตุ้นให้มีการปรับปรุงความแข็งแรงของบ้านให้สามารถต้านแผ่นดินไหว
- ควรมีกฎหมายกำหนดการทำประกันกับอาคารประเภทต่าง ๆ ที่เหมาะสม โดยเฉพาะ อาคารสาธารณะและอาคารของราชการเพื่อให้ระบบประกันเป็นตัวผลักดันให้อาคารปลอดภัยอีกทอดหนึง
…ทั้งนี้ ภัยแผ่นดินไหว ยังคงเป็นภัยที่ไม่สามารถคาดการณ์เวลาเกิดได้ แต่เราคาดการณ์ความรุนแรงที่อาจจะเกิดขึ้นได้ ดังนั้นเราจึงไม่ควรมานั่งกังวล หรือถามว่าแผ่นดินไหวจะเกิดหรือไม่อย่างไร แต่เราควรเตรียมตัวของเราให้พร้อมโดยการอยู่อาศัยในบ้านที่ปลอดภัย หรือมีระบบประกันที่จะช่วยแนะนำเราหรือประเมินความมั่นคงของอาคารเรา…
