ไทยประดิษฐ์...ป้องกันแผ่นดินไหว | คมชัดลึก

 ประเทศไทย ตั้งอยู่บนรอยเลื่อนมากกว่า 120 แห่ง ในจำนวนนั้นมี 13 รอยเลื่อนที่ยังมีพลังโดยเฉพาะแถบภาคเหนือของประเทศและเขต จ.กาญจนบุรี ซึ่งภาษาทางวิทยาศาสตร์ใช้คำว่า "กำลังสะสมพลัง" หรือ "สะสมแรงเครียด" โดยที่ไม่มีใครหรือเครื่องมือใดหยั่งรู้ได้ว่ารอยเลื่อนเหล่านี้จะขยับตัวกลายเป็นแผ่นดินไหวร้ายแรงอีกครั้งเมื่อใดและส่งผลเสียหายได้มากมายขนาดไหน
 
  รศ.ดร.เป็นหนึ่ง วานิชชัย นักวิจัยสถาบันเทคโนโลยีแห่งเอเชีย (เอไอที) ฐานะหัวหน้าโครงการลดภัยพิบัติจากแผ่นดินไหวในประเทศไทย มองว่า ขนาดหรือความแรงของแผ่นดินไหวไม่สำคัญเท่ากับเกิดในสถานที่ใด เพราะหากเกิดแผ่นดินไหวขนาด 7.0 ริกเตอร์ขึ้นในภูเขาหรือที่ราบสูงริมชายแดนภาคเหนือ อาจไม่สร้างความเสียหายเท่าขนาด 5.0 ริกเตอร์ที่เกิดใจกลางเมืองกรุงเทพฯ โดยเฉพาะแหล่งชุมชนที่เก่าแก่ที่อาคารบ้านเรือนก่อสร้างด้วยวัสดุราคาประหยัด ทำให้โครงสร้างอาคารไม่แข็งแรง หากเกิดแผ่นดินไหวเพียงเล็กน้อยก็จะถล่มลงมาอย่างง่ายดาย

 จากสถิติการเกิดแผ่นดินไหวในประเทศไทยขนาด 7.0 ริกเตอร์ เกิดขึ้นประมาณ 200-300 ปีต่อครั้ง และโอกาสเกิดแผ่นดินไหวขนาด 6.0 ริกเตอร์ประมาณ 50-60 ปีต่อครั้ง แต่ที่เกิดบ่อยประมาณ 5-10 ปีต่อครั้ง คือ แผ่นดินไหวขนาด 5.0-5.9 ริกเตอร์ ทั้งนี้ เพื่อเป็นการป้องกันไม่ให้เกิดความเสียหายรุนแรง ต้องช่วยกันเสริมโครงสร้างบ้านเรือนให้แข็งแรงในเขตเสี่ยงแผ่นดินไหวทั่วประเทศ เช่น เชียงราย เชียงใหม่ ลำปาง แพร่ น่าน ลำพูน แม่ฮ่องสอน ตาก พะเยา กาญจนบุรี โดยเฉพาะพื้นที่กรุงเทพฯ ซึ่งตั้งอยู่บนชั้นดินโคลนอ่อน หนาถึง 26 เมตร ชั้นดินโคลนอ่อนจะยิ่งขยายคลื่นแผ่นดินไหวให้สูงขึ้นได้ 2-3 เท่า

  ก่อนจะเผชิญโศกนาฏกรรมเช่นเดียวกับ "เฮติ" เมื่อวันที่ 12 มกราคม เกิดแผ่นดินไหวใจกลางเมืองขนาด 7.0 ริกเตอร์ มีผู้เสียชีวิตกว่า 2 แสนคน บาดเจ็บอีกกว่า 3 แสนคน บ้านเรือนได้รับความเสียหายกว่า 2.5 แสนหลังคาเรือน และอาคารพาณิชย์อีกกว่า 3 หมื่นหลังต้องพังทลายลงเนื่องจากโครงสร้างอาคารที่ไม่แข็งแรง

 แล้วถ้าเกิดแผ่นดินไหวในประเทศไทย ทำอย่างไรจึงจะป้องกันไม่ให้อาคารเก่า หรือบ้านเรือนในเขตชุมชนพังทลายลงมา !!

 รศ.ดร.อมร พิมานมาศ นักวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีนานาชาติสิรินธร ม.ธรรมศาสตร์ แนะนำว่า ด้วยเทคโนโลยีสมัยใหม่ สามารถป้องกันตึกถล่มจากแผ่นดินไหวได้หลายวิธี แต่ต้องศึกษาโครงสร้างตึกก่อนว่า ควรจะใช้วิธีใดป้องกัน จากการศึกษาวิจัย "โครงการเสริมกำลังเสาต้านทานแผ่นดินไหวด้วยแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์" โดยการสนับสนุนจากสำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย (สกว.) ทำให้เสาของตึกอาคารสามารถต้านทานแรงแผ่นดินไหวและมีความเหนียวเพิ่มขึ้นจากเดิมกว่า 3 เท่าขึ้นไป

 จากการวิจัยที่ผ่านมาพบว่า อาคารบ้านเรือนหรือตึกที่ถล่มจากเหตุแผ่นดินไหวนั้น เกิดจากเสาที่หล่อด้วยปูนแตกร้าวและหลุดออกมาเป็นชิ้นๆ เหลือแต่โครงเหล็กเส้นที่เสริมอยู่ด้านใน อันตรายที่สุดคือการแตกร้าวบริเวณโคนเสาชั้นล่างของตึก ซึ่งเป็นจุดที่รองรับน้ำหนักทั้งหลัง ในต่างประเทศมีการทดลองนำวัสดุเส้นใยหลายชนิดมาพันรอบเสาเพื่อกันเสาแตกร้าว เช่น เส้นใยคาร์บอน เส้นใยอะรามิด  และเส้นใยแก้ว ซึ่งให้ผลเป็นอย่างดี จึงนำวิธีการดังกล่าวมาใช้ในประเทศไทย

 โครงการนี้มีการสุ่มทดลองบ้านเรือนและอาคารตัวอย่างกว่า 20 แห่งในประเทศไทยมีความสูงตั้งแต่ 3-10 ชั้น เพื่อสำรวจดูโครงสร้างของเสา ทำให้รู้ว่าเสาของอาคารมีหลายขนาดตั้งแต่ 20 ซม. จนถึง 60 ซม. หรือมากกว่านั้นขึ้นอยู่กับความสูงของอาคารโดยเฉพาะอาคารพาณิชย์ โรงเรียน แฟลต หอพัก ซึ่งหลายอาคารด้านล่างจะมีเสาๆ ล้วน ไม่มีกำแพงเปิดเป็นที่โล่งสำหรับใช้สอยอาคาร หากเสามีขนาดเล็กและไม่มีการเสริมเหล็กรองรับแผ่นดินไหวอย่างถูกต้องเมื่อเกิดเหตุการณ์ขึ้น ตึกก็อาจพังถล่มลงมาได้

 ล่าสุดมีการนำแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์ มาทดลองใช้ห่อหุ้มเสาอาคารเพื่อกันไม่ให้เสาเกิดแตกร้าวจนเป็นเหตุให้อาคารถล่มลงมาได้แล้ว 
 
 วิธีการเริ่มจากนำแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์พันรอบเสาหนึ่งรอบ จากนั้นก็ใช้กาวอีพอกซี่ทารอบๆ คล้ายการฉาบให้กาวซึมเข้าไปในเนื้อของแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์จากนั้นก็ใช้แผ่นที่สองมาพันล้อมรอบอีกครั้งแล้วค่อยๆ ฉาบกาวอีพอกซี่ซ้ำอีกครั้ง รออีก 1 วันให้กาวเซตตัวจนแห้งสนิท วิธีการนี้มีต้นทุนเสาละประมาณ 3,000-5,000 บาท ถ้าตึกแถวมีเสา 10 ต้น ก็แค่หลักหมื่นบาทเท่านั้น ตอนนี้ยินดีจะเปิดข้อมูลให้ผู้ที่สนใจเข้ามาปรึกษา โดยเฉพาะกลุ่มที่อาศัยในเขตเสี่ยงภัยแผ่นดินไหว โดยไม่จำเป็นต้องทุบหรือรื้อโครงสร้างตึกทั้งหมด" ดร.อมรกล่าว

 เช่นเดียวกับ ผศ.ดร.สุทัศน์ ลีลาทวีวัฒน์ ผอ.โครงการเทคโนโลยีวิศวกรรมโยธา มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี กำลังคร่ำเคร่งกับงานทดลองโครงการเสริมกำลังอาคารเพื่อต้านทานแรงแผ่นดินไหวโดยใช้โครงเหล็กเสริมความแข็งแรงให้อาคารและป้องกันไม่ให้อาคารพังทลาย ซึ่งโครงเหล็กที่จะไปเสริมนั้น ประกอบด้วยเหล็ก 2 ชั้น ที่ออกแบบให้ดูดซับพลังงานและมีเสถียรภาพสูง หรือโครงเหล็กบีอาร์บี (Buckling Restrained Brace) อาคารที่ใช้ศึกษาตอนนี้ คือ อาคารคอนกรีตเสริมเหล็กสูง 5 ชั้น ซึ่งเป็นอาคารที่คล้ายกับโรงเรียนในกรุงเทพฯ การศึกษาจะเน้นใช้เทคโนโลยีและวัสดุที่หาได้ในประเทศไทย

 "โครงสร้างอาคารในประเทศไทยเน้นการรับแรงในแนวดิ่ง แต่ไม่ได้ป้องกันแผ่นดินไหวที่จะทำให้ตึกเหวี่ยงตัวหรือโยกตัวไปด้านข้าง วิธีนี้จะใช้โครงเหล็กแบบที่มีเสถียรภาพสูงไปเสริมกำลังเหมาะกับตึกที่สร้างมานานหรือเก่ามากๆ ค่าใช้จ่ายสำหรับวิธีนี้เพียงหลักแสนบาทเท่านั้น ทั้งนี้ขึ้นกับขนาดอาคาร และควรใช้วิศวกรในการคำนวณเพื่อให้โครงยึดรั้งเหล็กช่วยต้านแผ่นดินไหวได้อย่างมีประสิทธิภาพ" ดร.สุทัศน์กล่าว

 จากนี้ไปภัยพิบัติจากแผ่นดินไหว อาจจะไม่ใช่เรื่องน่าวิตกกังวลมากนัก หากงานวิจัยชิ้นนี้ได้รับการเผยแพร่และใช้ได้ผลจริงอย่างที่ว่า เมื่อเราไม่สามารถคาดการณ์เหตุได้ล่วงหน้า แต่อย่างน้อยก็ยังมีเครื่องมือรองรับเพื่อลดความสูญเสียทั้งทรัพย์สินและชีวิตมวลมนุษยชาติได้