ถอดบทเรียนธรณีพิบัติอิตาลีพม่า
ชูวิศวกรรมอนุรักษ์โบราณสถาน

รศ. ดร.จันทร์จรัส เรี่ยวเดชะ รองผู้อำนวยการด้านการสื่อสารสังคม สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย (สกว.) เป็นประธานแถลงเรื่องแผ่นดินไหวอิตาลี-เมียนมา: ผลกระทบต่อตึกสูง-โบราณสถานในประเทศไทย” ณ ห้องประชุม สกว. เพื่อวิเคราะห์เหตุการณ์แผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นในประเทศอิตาลีและเมียนมา ด้วยองค์ความรู้และประสบการณ์ของนักวิชาการชุดโครงการลดภัยพิบัติแผ่นดินไหวในประเทศไทย สกว. เพื่อนำมาเป็นบทเรียนและปรับใช้ในการจัดการภัยพิบัติแผ่นดินไหว และการบูรณะโบราณสถานของประเทศไทยต่อไป

ผศ. ดร.ภาสกร ปนานนท์ จากมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ กล่าวว่า เหตุธรณีพิบัติที่อิตาลีเกิดจากการชนและมุดตัวกันของแผ่นธรณีหลายแผ่นบริเวณแนวเทือกเขาตอนกลางของอิตาลี เกิดเป็นเทือกเขายาวตรงกลางขนานไปเกือบทั้งประเทศอิตาลี นอกจากนี้ทางด้านบนของอิตาลียังเป็นแนวชนกันของแผ่นทวีปแอฟริกากับแผ่นทวีปยูเรเซีย ทำให้มีลักษณะธรณีวิทยาที่ซับซ้อนมาก และมีแผ่นดินไหวขนาดปานกลาง 5-6 มาโดยตลอด เมื่อมีการสะสมพลังงานจนถึงจุดที่ทนไม่ไหวและเกิดแผ่นดินไหวขึ้น โดยที่อิตาลีมีลักษณะทางธรณีสัณฐานค่อนข้างซับซ้อนมากหลายทิศทาง สิ่งที่แปลกอย่างหนึ่งของการเกิดแผ่นดินไหวครั้งนี้ คือ มีการเลื่อนตัวของรอยเลื่อนแบบเลื่อนลง ซึ่งเกิดจากการเปิดออกของมหาสมุทรในบริเวณนี้ การที่แผ่นดินไหวเกิดระดับตื้นเป็นปัจจัยหนึ่งที่ทำให้เกิดความรุนแรง รวมถึงอาคารบ้านเรือนตามหุบเขาที่คาดว่ามีโครงสร้างไม่แข็งแรงและเป็นเมืองเก่าจึงเกิดความเสียหายทวีคูณ

ทั้งนี้บริเวณที่เกิดแผ่นดินไหวมีกลุ่มรอยเลื่อนมีพลังจำนวนมาก มีการทำนายว่าบริเวณที่ยังไม่เคยเกิดแผ่นดินไหวในบริเวณนี้จะมีโอกาสเกิดขึ้นในอนาคตจากการถ่ายทอดพลังงานและสะสมพลังงานเพิ่มขึ้นตามแนวรอยเลื่อน และในที่สุดก็เกิดแผ่นดินไหวขึ้นจริง ส่วนการช่วยเหลือของทางการเนื่องจากอยู่ในหุบเขาทำให้การคมนาคมไม่สะดวก การช่วยเหลือจึงมีอุปสรรค และเป็นบทเรียนที่ไทยจะต้องศึกษา

ส่วนการเกิดแผ่นดินไหวที่เมียนมาอยู่ในระดับลึก 84 กม. ประชาชนอาศัยไม่หนาแน่นทำให้ความเสียหายไม่ปรากฏชัดเท่าการเกิดในตัวเมืองมากนัก สาเหตุเกิดจากแผ่นเปลือกโลกอินเดียเคลื่อนที่ทางเหนือชนกับเปลือกโลกยูเรเชียเช่นเดียวกับที่เนปาล การมุดตัวของแผ่นเปลือกโลกลงข้างล่างและเกิดการสะสมพลังงานจำนวนมากจนแตกหักในที่สุด หลังจากนี้คาดว่าจะเกิดอาฟเตอร์ช็อคจำนวนมากแต่ทำนายไม่ได้ว่าจะมีขนาดเท่าใด และเป็นที่กังวลว่าหากในอนาคตเกิดแผ่นดินไหวในขนาดระดับนี้ในชุมชนจะสร้างความเสียหายมากน้อยเพียงใด

เป็นที่โชคที่ว่า จุดศูนย์กลางการเกิดแผ่นดินไหวอยู่ห่างจากประเทศไทยค่อนข้างมากจึงไม่สามารถกระตุ้นให้เกิดแผ่นดินไหวในประเทศไทยได้

อย่างไรก็ตามประเทศไทยยังมีความเสี่ยงจากแผ่นดินไหวจากหลักฐานที่ชัดเจนว่าเคยเกิดแผ่นดินไหวขนาดปานกลางประมาณ 10 ครั้ง แต่โชคดีที่ห่างไกลจากชุมชนจึงไม่เกิดความเสียหายมากนัก เป็นการเกิดแผ่นดินไหวบนความโชคดีของไทย แม้ไม่ใช่ภัยเฉพาะหน้าแต่ก็อยากให้ตระหนักถึงภัยพิบัติที่จะสร้างความสูญเสียและต้องเตรียมพร้อมรับมือตลอดเวลา โดยเฉพาะในภาคเหนือและภาคตะวันตกที่มีรอยเลื่อนที่มีศักยภาพทำให้เกิดแผ่นดินไหวขนาด 6 ขึ้นไป และสร้างความเสียหายมหาศาล รวมถึงเมืองใหญ่ของประเทศไทย เช่น กรุงเทพฯ เชียงใหม่ หาดใหญ่ ก็ยังไม่ชัดเจนว่ามีรอยเลื่อนมีพลังหรือไม่ จำเป็นต้องมีการศึกษาวิจัยอย่างละเอียดเพิ่มเติม

ด้าน ดร.ธีรพันธ์ อรธรรมรัตน์ จากมหาวิทยาลัยมหิดล ระบุว่าแผ่นดินไหวระดับตื้นที่อิตาลีทำให้อาคารบางส่วนที่เป็นอาคารเก่าสร้างมานานและไม่ได้เสริมกำลังจึงมีผู้เสียชีวิตบาดเจ็บล้มตายจำนวนมาก

ขณะที่แผ่นดินไหวระดับลึกในเมียนมามีความพิเศษคือ เป็นคลื่นขนาดใหญ่ที่สามารถส่งกระจายพลังงานไปได้ไกลจึงรู้สึกได้ถึงประเทศข้างเคียงรวมถึงไทยด้วย อาคารโบราณสถานที่ไม่ได้สร้างตามหลักวิศวกรรมจึงมีความเสี่ยงอยู่แล้ว เมื่อเกิดแผ่นดินไหวจึงได้รับความเสียหายอย่างมาก

ส่วนในประเทศไทยพบว่าเบื้องต้นการสั่นสะเทือนที่วัดได้โดย สำนักเฝ้าระวังแผ่นดินไหว กรมอุตุนิยมวิทยา ใกล้เคียงกับค่าการสั่นของอาคารสูงในกรุงเทพมหานคร และ ในครั้งนี้แรงกว่าที่เกิดเนื่องมาจากแผ่นดินไหวในจังหวัดเชียงรายเมื่อปี พ.ศ. 2557 เล็กน้อยแต่ไม่ได้รุนแรงจนทำให้โครงสร้างเสียหาย แต่ก็สร้างความตื่นตระหนกให้กับคนไทยได้พอสมควร ซึ่งกรณีที่เป็นอันตรายจริง ๆ กับ อาคารสูงในกรุงเทพมหานครจะต้องเกิดจากแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ และมีความลึกตื้นกว่านี้ และใกล้กรุงเทพมหานคร มากกว่านี้ ซึ่งแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวเหล่านี้ล้วนแล้วแต่เคยเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่กว่า 7.5 มาแล้วในรอบร้อยกว่าปีที่ผ่านมา

สำหรับผลกระทบต่อโบราณสถานนั้น รศ. ดร.นคร ภู่วโรดม จากมหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ เผยว่า จุดศูนย์กลางการเกิดแผ่นดินไหวที่เมียนมาอยู่ใกล้บริเวณเมืองพุกาม และมีการรับรู้เป็นวงกว้างจนถึงประเทศบังกลาเทศ อินเดีย และไทย

สิ่งที่คล้ายกันในเมืองเหล่านี้คือ เป็นเมืองใหญ่ที่ตั้งอยู่บนที่ลุ่มแม่น้ำใหญ่ หรือที่ราบลุ่มน้ำท่วม ชั้นดินใต้ของเมืองเหล่านี้เป็นดินอ่อนและสามารถขยายคลื่นให้รุนแรงมากกว่าชั้นดินที่แข็งแรง ทั้งนี้ในปี 2546 เคยเกิดแผ่นดินไหวปานกลาง 6.5 ที่เมียนมาที่มีตำแหน่งใกล้เคียงกับครั้งนี้ ซึ่งรับรู้ได้ถึงกรุงเทพมหานครและเชียงใหม่จนเกิดความรู้สึกอย่างรุนแรง ผู้คนแตกตื่น อาคารแตกร้าว การก่อสร้างอาคารในแอ่งดินอ่อนจึงต้องครอบคลุมมาตรฐานการออกแบบให้ต้านทานแผ่นดินไหวด้วย

ผลการศึกษาจากทุนวิจัยของ สกว. พบว่า ดินอ่อนที่แอ่งเมืองเชียงใหม่อยู่บริเวณร่องแม่น้ำปิง นักวิจัยให้ข้อสังเกตว่าจะต้องศึกษาให้เข้าใจกลไกการสั่นสะเทือนอย่างรุนแรงของแอ่งดินดังกล่าว รวมถึงคุณสมบัติของชั้นดินในกรุงเทพฯที่เป็นดินประเภทอ่อนมากและต้องระมัดระวังในการออกแบบ ซึ่งนักวิจัยจะนำข้อมูลเหล่านี้ไปใช้เป็นมาตรฐานการออกแบบเพื่อรับมือแผ่นดินไหวต่อไป

ทั้งนี้พุกามเป็นเมืองแห่งทะเลเจดีย์หรือดินแดนแห่งเจดีย์สี่พันองค์ มีอายุกว่า 700 ปี เทียบเคียงสมัยล้านนาหรือสุโขทัยของไทย การเสียหายที่เกิดขึ้นคาดว่าเกิดจากคุณสมบัติเชิงวิศวกรรมของวัสดุมีการเสื่อมสภาพตามกาลเวลา โดยประมาณคือคุณสมบัติด้านความแข็งแรงและความยืดหยุ่นของอิฐและวัสดุประสานโบราณอาจมีค่าต่ำกว่าค่าของวัสดุคอนกรีตปัจจุบันกว่าหลายสิบเท่าตัว และมีรูปทรงที่ไม่สามารถต้านทานแผ่นดินไหวได้ ทำให้เกิดความเสียหายรุนแรง

สำหรับประเทศไทยเคยเกิดแผ่นดินไหวใหญ่ในปี พ.ศ.  2088 ทำให้ยอดเจดีย์หลวงที่เมืองเชียงใหม่หักโค่นลงมา รวมถึงวัดเจดีย์หลวงที่เชียงรายหักลงมาในปี 2554 และในปี 2557 วัดพระธาตุจอมหมอกแก้ว เชียงราย ได้รับความเสียหายที่ยอดเจดีย์ซึ่งอ่อนแอหรือมีน้ำหนักมาก เหล่านี้เป็นบทเรียนที่ต้องรู้และหาทางป้องกันแก้ไข รวมถึงบทเรียนพระธาตุพนมที่ล้มลงจากพายุฝนที่พัดติดต่อกันหลายวันในปี พ.ศ. 2518

ปัญหาด้านการอนุรักษ์โบราณสถานให้มั่นคง ได้แก่ ขาดข้อมูลในการตัดสินใจและวางแผน ทั้งข้อมูลสภาพปัจจุบันของโครงสร้างโบราณสถานด้านต่าง ๆ เช่น ขนาด รูปทรง ลักษณะของรอยร้าว การเอียงตัว รวมถึงข้อมูลด้านคุณสมบัติวัสดุ ปัจจัยภายนอกที่ส่งผลให้เกิดปัญหาต่อความมั่นคง กำลังและสมรรถนะของโครงสร้างที่สามารถรับแรงรูปแบบต่าง ๆ ตลอดจนขาดการประยุกต์ใช้องค์ความรู้ที่ทันสมัยและเหมาะสม และที่สำคัญคือขาดบุคลากร งบประมาณ และความต่อเนื่องในการแก้ปัญหา ทั้งนี้ปัจจุบันนักวิจัยได้รับการสนับสนุนจาก สกว. ในการทำวิจัยโครงการ “อนุรักษ์โครงสร้างโบราณสถานด้วยหลักวิศวกรรม”

ซึ่งหวังว่าจะถ่ายทอดสู่ผู้ปฏิบัติโดยเฉพาะกรมศิลปากรได้อย่างยั่งยืน โดยจะรวบรวมข้อมูลพื้นฐานของโครงสร้างโบราณสถานและพัฒนากระบวนการจัดทำฐานข้อมูลทางวิศวกรรมของโบราณสถาน พัฒนาแนวทางการประเมินความมั่นคงของโครงสร้างโบราณสถาน เสนอวิธีซ่อมแซมและเสริมความมั่นคงแข็งแรงให้แก่โครงสร้าง รวมถึงสำรวจธรณีฟิสิกส์เพื่อสนับสนุนการบูรณปฏิสังขรณ์และการขุดค้นทางโบราณคดี เช่น เมืองโบราณใต้ดิน

ผศ. ดร.ฉัตรพันธ์ จินตนาภักดี จากจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย กล่าวถึงความเสียหายของอาคารจากเหตุแผ่นดินไหวในอิตาลี และการเทียบเคียงผลกระทบต่ออาคารสูงในประเทศไทย ว่าอาคารส่วนใหญ่ไม่สูงมากเพราะอยู่ในเมืองเล็ก อ่อนแอและมีน้ำหนักมาก ใช้อิฐก่อหรือหินก่อที่ไม่มีการเสริมเหล็ก ซึ่งเป็นรูปแบบที่พบมากในต่างประเทศแต่ไม่ค่อยพบในประเทศไทย และการเสียชีวิตมักเกิดจากซากวัสดุถล่มทับ จากเหตุการณ์ดังกล่าวเป็นบทเรียนว่าเหตุการณ์รุนแรงเช่นนี้อาจเกิดขึ้นได้อีกในภาคเหนือของไทยและความเสียหายอาจมากกว่าครั้งก่อนที่เชียงรายหากเกิดใกล้กับตัวเมือง

สำหรับผลกระทบต่ออาคารสูงในประเทศไทยจากเหตุแผ่นดินไหวในเมียนมา เกิดจากคลื่นแผ่นดินไหวที่มีความถี่ต่ำ (คาบยาว) และสามารถเดินทางต่อไปได้ไกล เป็นคลื่นที่มีความถี่ใกล้เคียงกับความถี่ธรรมชาติของอาคารสูง ทำให้มีการตอบสนองมากกว่าคนที่อยู่ในอาคารเตี้ย ผนวกกับชั้นดินอ่อนใต้กรุงเทพฯ ทำให้เกิดการขยายความรุนแรงของความสั่นสะเทือนมากขึ้น 3-4 เท่า โดยอาคารสูงถูกเขย่าที่ฐาน ชั้นบน ๆ ของอาคารจะโยกตัวมากกว่าชั้นล่าง ส่วนที่ภาคเหนืออาจรู้สึกได้เพราะอยู่ในระยะใกล้จุดกำเนิดมากกว่า

ในช่วงที่ผ่านมาเป็นที่ตระหนักว่าแผ่นดินไหวในประเทศไทยสามารถเกิดขึ้นได้จริง และได้รับผลกระทบรุนแรงบริเวณที่ใกล้รอยเลื่อนมีพลัง ดังนั้นอาคารที่สามารถต้านทานแผ่นดินไหวได้จึงต้องออกแบบอย่างถูกวิธีตามมาตรฐานของกรมโยธาธิการและผังเมืองที่กำลังปรับปรุงให้สอดคล้องกับลักษณะของคลื่นแผ่นดินไหว และมีองค์อาคารที่ใช้ต้านทานแรงด้านข้าง

ทั้งนี้อาคารสูงมักมีความซับซ้อนและการสั่นไหวในหลายโหมด จึงต้องใช้วิธีวิเคราะห์ที่ให้ผลถูกต้องมากกว่าอาคารทั่วไป โดยการปรับปรุงมาตรฐานจะต้องกำหนดวิธีวิเคราะห์โครงสร้างเพื่อคำนวณแรงที่ใช้ในการออกแบบให้ถูกต้องยิ่งขึ้น วิศวกรและผู้ก่อสร้างต้องปฏิบัติตามกฎหมายและข้อกำหนดทางวิศวกรรมอย่างเคร่งครัด ตลอดจนต้องมีการประเมินความแข็งแรงของอาคารที่สำคัญต่อการบรรเทาสาธารณภัย และจัดทำแผนปฏิบัติการในภาวะฉุกเฉินและซ้อมปฏิบัติจริง