Bangkok’s soft-soil basin could amplify earthquake shaking by 3-6 times, warns Earthquake Research Centre head
THIS NEWS ARTICLE KINDLY SPONSORED BY FALLPROTEC, A WORLD-RENOWNED NAME IN THE DESIGN AND MANUFACTURE OF PREMIUM FALL PROTECTION SYSTEMS AND HEIGHT ACCESS SOLUTIONS
Prof Dr Pennung Warnitchai says research shows quake waves can intensify sharply inside Bangkok’s soft-soil basin and last up to two minutes, raising risks for tall buildings. He urges wider use of dampers and a 60-second early-warning system.
Bangkok’s underlying soft-soil basin could dramatically intensify earthquake shaking and extend how long tremors last, making the capital more vulnerable than previously assumed, according to Prof Dr Pennung Warnitchai, director of Earthquake Research Centre of Thailand.
He said recent earthquakes were linked to movement along Myanmar’s Sagaing Fault, involving slip in the mid-section of the fault. However, if slip occurs in a deeper segment closer to Thailand, the impact on Bangkok could be far more severe.
The key risk: Bangkok’s geology
Pennung said the biggest danger is not distance, but Bangkok’s geological conditions. Data from vibration monitoring stations show that when seismic waves arrive outside the soft-soil basin, peak ground acceleration may be only 3-6 mg. But once those waves enter the Bangkok soft-soil basin, they can be amplified to around 20 mg—an increase of three to six times.
He added that quake waves in Bangkok have a distinctive pattern: slow shaking that lasts longer, potentially continuing for up to two minutes. These waves also tend to amplify specific frequencies—around 1.6 seconds, 2.8 seconds, and 6.3 seconds per cycle—closely matching the natural sway periods of high-rise buildings.
‘Very tall buildings’ show higher damage rates
Pennung said a phenomenon known as resonance helps explain why some buildings can suffer heavier damage than others nearby. Based on damage assessments:
Mid-rise high-rises (around 24 storeys) with a sway period of about 2.4 seconds showed damage in around 10% of nearly 1,000 buildings surveyed.
Very tall buildings (around 60 storeys) with a sway period of about 6 seconds were far more vulnerable: of six buildings surveyed, three were damaged—about 50% of that group.
He said damage ranged from “green” level (non-structural cracking) to “red” level (severe structural damage with deformed reinforcement), and was spread across districts with dense clusters of high-rises rather than concentrated in one single area.
Dampers and a 60-second early warning
Pennung proposed key engineering solutions, particularly the installation of dampers (vibration-reducing devices). He said most tall buildings in Thailand have low energy dissipation (damping) of only 1-2.5%, but adding dampers can raise this to 5-10%, improving performance significantly—similar to approaches used in Japan.
He also highlighted the development of an early warning system using fast-moving P-waves, which arrive before the more destructive S-waves. Measurements at the Queen Sirikit National Convention Centre suggest Bangkok could have roughly one minute of warning before strong shaking arrives.
“Those 60 seconds are enough to stop critical systems or take protective action,” he said.
Pennung said the centre aims to install structural health monitoring equipment next year in at least 20 pilot buildings in Bangkok, Chiang Mai and Chiang Rai, to improve safety and bring Thai infrastructure closer to international standards.
Source: https://www.nationthailand.com/thailand/bangkok/40064540
Google Translation:
ศาสตราจารย์ ดร.เพ็ญนวล วรณิตชัย ผู้อำนวยการศูนย์วิจัยแผ่นดินไหวแห่งประเทศไทย เตือนว่า ชั้นดินอ่อนใต้พื้นดินของกรุงเทพฯ อาจทำให้แรงสั่นสะเทือนจากแผ่นดินไหวรุนแรงขึ้น 3-6 เท่า
บทความข่าวนี้ได้รับการสนับสนุนโดย Fallprotec ซึ่งเป็นชื่อที่มีชื่อเสียงระดับโลกในการออกแบบและผลิตระบบป้องกันการตกคุณภาพสูงและโซลูชันการเข้าถึงที่สูง
งานวิจัยแสดงให้เห็นว่าคลื่นแผ่นดินไหวสามารถทวีความรุนแรงขึ้นอย่างรวดเร็วภายในชั้นดินอ่อนของกรุงเทพฯ และกินเวลานานถึงสองนาที ซึ่งเพิ่มความเสี่ยงให้กับอาคารสูง เขาเรียกร้องให้มีการใช้ตัวลดแรงสั่นสะเทือนและระบบเตือนภัยล่วงหน้า 60 วินาทีอย่างแพร่หลายมากขึ้น
ศาสตราจารย์ ดร.เพ็ญนวล วรณิตชัย กล่าวว่า ชั้นดินอ่อนใต้พื้นดินของกรุงเทพฯ อาจทำให้แรงสั่นสะเทือนจากแผ่นดินไหวรุนแรงขึ้นอย่างมากและยืดระยะเวลาการสั่นสะเทือน ทำให้เมืองหลวงมีความเปราะบางมากกว่าที่เคยคาดการณ์ไว้
เขากล่าวว่าแผ่นดินไหวครั้งล่าสุดเชื่อมโยงกับการเคลื่อนตัวตามแนวรอยเลื่อนสะไกงของเมียนมาร์ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเลื่อนตัวในส่วนกลางของรอยเลื่อน อย่างไรก็ตาม หากการเลื่อนตัวเกิดขึ้นในส่วนที่ลึกกว่าและใกล้กับประเทศไทย ผลกระทบต่อกรุงเทพฯ อาจรุนแรงกว่ามาก
ความเสี่ยงสำคัญ: ธรณีวิทยาของกรุงเทพฯ
เพ็ญนวลกล่าวว่าอันตรายที่ใหญ่ที่สุดไม่ใช่ระยะทาง แต่เป็นสภาพทางธรณีวิทยาของกรุงเทพฯ ข้อมูลจากสถานีตรวจวัดการสั่นสะเทือนแสดงให้เห็นว่า เมื่อคลื่นแผ่นดินไหวมาถึงนอกแอ่งดินอ่อน ความเร่งสูงสุดของพื้นดินอาจอยู่ที่เพียง 3-6 มิลลิวินาที แต่เมื่อคลื่นเหล่านั้นเข้าสู่แอ่งดินอ่อนของกรุงเทพฯ มันสามารถขยายตัวได้ถึงประมาณ 20 มิลลิวินาที ซึ่งเพิ่มขึ้นสามถึงหกเท่า
เขากล่าวเสริมว่า คลื่นแผ่นดินไหวในกรุงเทพฯ มีรูปแบบที่โดดเด่น คือ การสั่นสะเทือนช้าๆ ที่กินเวลานาน อาจต่อเนื่องได้นานถึงสองนาที คลื่นเหล่านี้ยังมีแนวโน้มที่จะขยายความถี่เฉพาะ เช่น ประมาณ 1.6 วินาที 2.8 วินาที และ 6.3 วินาทีต่อรอบ ซึ่งตรงกับช่วงเวลาการแกว่งตามธรรมชาติของอาคารสูง
‘อาคารสูงมาก’ แสดงอัตราความเสียหายที่สูงกว่า
เพนนุงกล่าวว่า ปรากฏการณ์ที่เรียกว่าการสั่นพ้องช่วยอธิบายว่าทำไมอาคารบางแห่งจึงได้รับความเสียหายหนักกว่าอาคารอื่นๆ ที่อยู่ใกล้เคียง จากผลการประเมินความเสียหาย:
อาคารสูงปานกลาง (ประมาณ 24 ชั้น) ที่มีคาบการแกว่งประมาณ 2.4 วินาที พบความเสียหายประมาณ 10% จากอาคารเกือบ 1,000 หลังที่สำรวจ
อาคารสูงมาก (ประมาณ 60 ชั้น) ที่มีคาบการแกว่งประมาณ 6 วินาที มีความเสี่ยงมากกว่ามาก: จากอาคาร 6 หลังที่สำรวจ มี 3 หลังที่ได้รับความเสียหาย คิดเป็นประมาณ 50% ของกลุ่มนั้น
เขากล่าวว่าความเสียหายมีตั้งแต่ระดับ “สีเขียว” (รอยแตกที่ไม่ส่งผลต่อโครงสร้าง) ไปจนถึงระดับ “สีแดง” (ความเสียหายทางโครงสร้างอย่างรุนแรงพร้อมเหล็กเสริมที่เสียรูป) และกระจายไปทั่วเขตที่มีกลุ่มอาคารสูงหนาแน่นมากกว่าที่จะกระจุกตัวอยู่ในพื้นที่เดียว
อุปกรณ์ลดแรงสั่นสะเทือนและระบบเตือนภัยล่วงหน้า 60 วินาที
เพนนุงเสนอแนวทางแก้ไขทางวิศวกรรมที่สำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการติดตั้งอุปกรณ์ลดแรงสั่นสะเทือน (dampers) เขากล่าวว่าอาคารสูงส่วนใหญ่ในประเทศไทยมีการลดการสั่นสะเทือน (damping) ในระดับต่ำเพียง 1-2.5% แต่การติดตั้งอุปกรณ์ลดการสั่นสะเทือนสามารถเพิ่มขึ้นได้ถึง 5-10% ซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพได้อย่างมาก—คล้ายกับแนวทางที่ใช้ในประเทศญี่ปุ่น
เขายังเน้นย้ำถึงการพัฒนาระบบเตือนภัยล่วงหน้าโดยใช้คลื่น P ที่เคลื่อนที่เร็ว ซึ่งมาถึงก่อนคลื่น S ที่สร้างความเสียหายมากกว่า การวัดที่ศูนย์การประชุมแห่งชาติสิริกิติ์ชี้ให้เห็นว่ากรุงเทพฯ อาจได้รับสัญญาณเตือนล่วงหน้าประมาณหนึ่งนาทีก่อนเกิดการสั่นสะเทือนอย่างรุนแรง
“60 วินาทีนั้นเพียงพอที่จะหยุดระบบที่สำคัญหรือดำเนินการป้องกันได้” เขากล่าว
เพนนุงกล่าวว่าศูนย์ฯ ตั้งเป้าที่จะติดตั้งอุปกรณ์ตรวจสอบสุขภาพโครงสร้างในปีหน้าในอาคารนำร่องอย่างน้อย 20 แห่งในกรุงเทพฯ เชียงใหม่ และเชียงราย เพื่อปรับปรุงความปลอดภัยและยกระดับโครงสร้างพื้นฐานของไทยให้ใกล้เคียงกับมาตรฐานสากลมากขึ้น
