'ดินอ่อนกรุงเทพฯ' ขยายแรงสั่นสะเทือน! อาคารสูงเสี่ยงสั่นพ้อง

จากเหตุการณ์แผ่นดินไหวครั้งล่าสุดที่เกิดขึ้นในประเทศเพื่อนบ้าน ส่งผลให้หลายอาคารสูงในกรุงเทพมหานครรับรู้ถึงแรงสั่นสะเทือนได้อย่างชัดเจน ปรากฏการณ์ดังกล่าวได้จุดประกายความกังวลและความตื่นตัวในหมู่ประชาชนและผู้เชี่ยวชาญด้านแผ่นดินไหววิทยาเกี่ยวกับความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นกับเมืองหลวงของประเทศไทย

ศาสตราจารย์ ดร. เป็นหนึ่ง วานิชชัย อาจารย์ประจำคณะวิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยีสถาบันเทคโนโลยีแห่งเอเชีย (AIT) ผู้เชี่ยวชาญด้านแผ่นดินไหววิทยา ได้กล่าวในงาน เสวนา "โลกเดือด แผ่นดินขยับ : อยู่กับความเสี่ยงอย่างไร ให้ปลอดภัยอย่างยั่งยืน" ที่จัดโดยกรมทรัพยากรธรณี กระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม ว่า ดินอ่อนใต้กรุงเทพฯ มีคุณสมบัติพิเศษในการขยายคลื่นแผ่นดินไหว โดยเฉพาะคลื่นความถี่ต่ำ ซึ่งส่งผลให้อาคารสูงเกิดการสั่นพ้องและรับรู้ถึงแรงสั่นสะเทือนได้ชัดเจนกว่าอาคารเตี้ยหรือผู้ที่อยู่บนพื้นดิน

ดินอ่อนกรุงเทพฯ กับการขยายแรงสั่นสะเทือน

กรุงเทพมหานครตั้งอยู่บนพื้นที่ราบลุ่มแม่น้ำเจ้าพระยา ซึ่งมีลักษณะเป็นดินอ่อนหรือดินเหนียวอ่อน ดินประเภทนี้มีคุณสมบัติในการขยายคลื่นแผ่นดินไหว โดยเฉพาะคลื่นความถี่ต่ำที่มาจากแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ในระยะไกล เมื่อคลื่นแผ่นดินไหวเคลื่อนที่ผ่านดินอ่อน ความเร็วของคลื่นจะลดลง แต่แอมพลิจูดหรือความสูงของคลื่นจะเพิ่มขึ้น ส่งผลให้แรงสั่นสะเทือนบนพื้นดินมีความรุนแรงมากขึ้น

ศาสตราจารย์ ดร. เป็นหนึ่ง อธิบายว่า ดินอ่อนในกรุงเทพฯ สามารถขยายความรุนแรงของคลื่นแผ่นดินไหวได้ประมาณ 2-2.5 เท่า ซึ่งหมายความว่า หากแผ่นดินไหวในระยะไกลทำให้เกิดแรงสั่นสะเทือนระดับหนึ่งบนพื้นดินแข็ง แรงสั่นสะเทือนบนดินอ่อนในกรุงเทพฯ จะมีความรุนแรงมากกว่า 2-2.5 เท่า

อาคารสูงกับการสั่นพ้อง

คลื่นความถี่ต่ำที่ถูกขยายในดินอ่อนอาจเกิดการสั่นพ้องกับความถี่ในการโยกตัวของอาคารสูง อาคารสูงแต่ละหลังมีความถี่ในการโยกตัวที่เป็นเอกลักษณ์เฉพาะตัว หากความถี่ของคลื่นแผ่นดินไหวตรงกับความถี่ในการโยกตัวของอาคาร จะเกิดปรากฏการณ์ที่เรียกว่า "การสั่นพ้อง" (resonance) ซึ่งทำให้อาคารโยกตัวอย่างรุนแรงและรับรู้ถึงแรงสั่นสะเทือนได้ชัดเจน

ในขณะที่อาคารเตี้ยหรือผู้ที่อยู่บนพื้นดินอาจไม่รู้สึกถึงแรงสั่นสะเทือนมากนัก เนื่องจากความถี่ในการโยกตัวของอาคารเตี้ยแตกต่างจากความถี่ของคลื่นแผ่นดินไหว และแรงสั่นสะเทือนบนพื้นดินอาจถูกดูดซับโดยดินหรือสิ่งก่อสร้างอื่นๆ

มาตรฐานการออกแบบอาคารในกรุงเทพฯ

กฎหมายควบคุมอาคารในกรุงเทพมหานครได้พิจารณาสภาพดินอ่อนและมีการปรับปรุงมาอย่างต่อเนื่อง เพื่อให้มั่นใจว่าอาคารต่างๆ สามารถต้านทานแรงสั่นสะเทือนจากแผ่นดินไหวได้ อย่างไรก็ตาม เหตุการณ์แผ่นดินไหวครั้งล่าสุดชี้ให้เห็นว่า อาคารสูงบางแห่งอาจมีการโยกตัวมากกว่าที่คาดการณ์ไว้ ซึ่งจำเป็นต้องมีการตรวจสอบและประเมินความเสี่ยงอย่างละเอียด

ผลกระทบจากแผ่นดินไหวครั้งล่าสุด

ข้อมูลเบื้องต้นจากสถานีตรวจวัดของกรมอุตุนิยมวิทยาในกรุงเทพฯ บ่งชี้ว่า ระดับความรุนแรงของแรงสั่นสะเทือนไม่ได้เกินกว่าที่ได้มีการประเมินไว้ในมาตรฐาน อย่างไรก็ตาม อาคารสูงบางแห่งอาจมีการโยกตัวมากกว่าที่คาดการณ์ไว้ ซึ่งอาจเกิดจากปัจจัยหลายประการ เช่น การออกแบบโครงสร้างที่ไม่เหมาะสม การก่อสร้างที่ไม่ได้มาตรฐาน หรือการเสื่อมสภาพของวัสดุ

ความสำคัญของการออกแบบและการก่อสร้าง

แม้ว่าจะมีมาตรฐานการออกแบบอาคารที่เข้มงวด การออกแบบและการก่อสร้างที่ถูกต้องตามกฎหมายเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง เพื่อให้มั่นใจว่าอาคารต่างๆ สามารถต้านทานแรงสั่นสะเทือนจากแผ่นดินไหวได้

ความเสียหายของส่วนเชื่อมอาคารสูง

กรณีการเสียหายของส่วนเชื่อมระหว่างอาคารสูง อาจต้องมีการตรวจสอบว่าการออกแบบได้เผื่อถึงระยะการโยกตัวของอาคารทั้งสองหรือไม่ หากส่วนเชื่อมไม่ได้ออกแบบมาให้รองรับการโยกตัวของอาคาร อาจทำให้เกิดความเสียหายหรือการแตกร้าวได้

การสลายพลังงาน (Damping) ของอาคาร

อาคารที่มีการสลายพลังงานได้ดี (ค่า damping สูง) จะมีการตอบสนองต่อแผ่นดินไหวน้อยกว่า อาคารเตี้ยมักมีการสลายพลังงานที่ดีกว่า เนื่องจากมีโครงสร้างที่แข็งแรงและมั่นคงกว่า

การเปรียบเทียบกับแผ่นดินไหวในญี่ปุ่นปี 2554

ญี่ปุ่นเคยประสบปัญหาการโยกตัวของอาคารสูงจากคลื่นแผ่นดินไหวในระยะไกล ในเหตุการณ์แผ่นดินไหวโทโฮกุ พ.ศ. 2554 อาคารสูงในกรุงโตเกียวซึ่งอยู่ห่างจากศูนย์กลางแผ่นดินไหวหลายร้อยกิโลเมตร ได้รับผลกระทบจากคลื่นแผ่นดินไหวและเกิดการโยกตัวอย่างรุนแรง

หลังจากเหตุการณ์ดังกล่าว ญี่ปุ่นได้มีการติดตั้งอุปกรณ์ เช่น Tuned Mass Dampers ในอาคารสูง เพื่อช่วยลดการสั่นไหวและเพิ่มความปลอดภัย

Tuned Mass Dampers

Tuned Mass Dampers เป็นอุปกรณ์คล้ายลูกตุ้มขนาดใหญ่ที่ติดตั้งในอาคารสูง โดยมีหลักการทำงานคือ เมื่ออาคารเริ่มโยกตัว ลูกตุ้มจะเคลื่อนที่ในทิศทางตรงกันข้าม เพื่อต้านทานการโยกตัวของอาคารและลดแรงสั่นสะเทือน

ความจำเป็นของข้อมูลการสั่นสะเทือนที่รุนแรงและการตรวจสอบเพิ่มเติม ข้อมูลการสั่นสะเทือนที่รุนแรงมากขึ้น เพื่อทำความเข้าใจผลกระทบต่ออาคารประเภทต่างๆ และควรมีการตรวจสอบหาสาเหตุที่แท้จริงของความเสียหายที่เกิดขึ้น

ความสำคัญของการสำรวจรอยเลื่อนมีพลังในประเทศไทย

ศาสตราจารย์ ดร. เป็นหนึ่ง เน้นย้ำอย่างมากถึงความสำคัญของการสำรวจและทำความเข้าใจเกี่ยวกับรอยเลื่อนมีพลังในประเทศไทย เพื่อการประเมินความเสี่ยงและการออกแบบทางวิศวกรรมที่ดีขึ้น และแสดงความกังวลเกี่ยวกับงบประมาณที่ไม่เพียงพอสำหรับการดำเนินการนี้

ประเทศไทยมีรอยเลื่อนมีพลังหลายแห่งที่สามารถก่อให้เกิดแผ่นดินไหวได้ รอยเลื่อนเหล่านี้กระจายอยู่ทั่วประเทศ รวมถึงในภาคเหนือ ภาคตะวันตก และภาคใต้ การสำรวจและทำความเข้าใจเกี่ยวกับรอยเลื่อนเหล่านี้เป็นสิ่งสำคัญ เพื่อประเมินความเสี่ยงและออกแบบโครงสร้างพื้นฐานที่สามารถต้านทานแผ่นดินไหวได้

ความร่วมมือระหว่างนักธรณีวิทยาและวิศวกร การทำงานร่วมกันระหว่างนักธรณีวิทยาที่ระบุแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหว และวิศวกรที่ออกแบบอาคารต้านทานแผ่นดินไหวเป็นสิ่งจำเป็น เพื่อให้มั่นใจว่าอาคารต่างๆ ได้รับการออกแบบและก่อสร้างให้มีความปลอดภัยจากแผ่นดินไหว

ข้อเสนอแนะและแนวทางแก้ไข

การปรับปรุงมาตรฐานการออกแบบอาคาร: ควรมีการปรับปรุงมาตรฐานการออกแบบอาคารให้สอดคล้องกับข้อมูลล่าสุดเกี่ยวกับความเสี่ยงจากแผ่นดินไหว และพิจารณาสภาพดินอ่อนในกรุงเทพฯ อย่างละเอียด

1. การตรวจสอบอาคารสูง: ควรมีการตรวจสอบอาคารสูงในกรุงเทพฯ เพื่อประเมินความเสี่ยงและหาแนวทางในการเสริมความแข็งแรงของอาคาร
2. การติดตั้งอุปกรณ์ Tuned Mass Dampers: ควรพิจารณาติดตั้งอุปกรณ์ Tuned Mass Dampers ในอาคารสูง เพื่อลดการสั่นไหวและเพิ่มความปลอดภัย
3. การสำรวจและศึกษาเพิ่มเติม: สนับสนุนการสำรวจและศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับรอยเลื่อนมีพลังในประเทศไทย และผลกระทบของแผ่นดินไหวต่ออาคารและโครงสร้างพื้นฐาน
4. การสร้างความตระหนักรู้: สร้างความตระหนักรู้ให้กับประชาชนเกี่ยวกับความเสี่ยงจากแผ่นดินไหว และแนวทางในการเตรียมพร้อมรับมือกับภัยพิบัติ
5. การวางแผนรับมือเหตุฉุกเฉิน: พัฒนาแผนรับมือเหตุฉุกเฉินที่มีประสิทธิภาพ เพื่อลดผลกระทบจากแผ่นดินไหว

เหตุการณ์แผ่นดินไหวครั้งล่าสุดเป็นสัญญาณเตือนที่สำคัญว่า ประเทศไทย โดยเฉพาะกรุงเทพฯ ต้องเตรียมพร้อมรับมือกับความเสี่ยงจากแผ่นดินไหว การดำเนินการตามข้อเสนอแนะและแนวทางแก้ไขเหล่านี้ จะช่วยลดความสูญเสียและสร้างความปลอดภัยให้กับประชาชนในอนาคต