เจาะเบื้องหลังอุโมงค์ถนนผ่านภูเขา 5 ความท้าทายที่วิศวกรต้องรับมือ

เวลาเราขับรถผ่านอุโมงค์ สิ่งที่เห็นอาจมีเพียงถนนเส้นหนึ่งที่หายเข้าไปในภูเขาไม่กี่นาที แต่เบื้องหลังอุโมงค์แต่ละแห่งเต็มไปด้วยงานวิศวกรรม ตั้งแต่การสำรวจสภาพหิน น้ำใต้ดิน และการทรุดตัว ไปจนถึงระบบระบายอากาศและความปลอดภัย

ประเทศไทยมีพื้นที่ภูเขาจำนวนมาก โดยเฉพาะภาคเหนือ ภาคตะวันตก และภาคใต้ ทำให้มีการศึกษาแนวทางเจาะภูเขาเพื่อสร้างถนนในหลายพื้นที่ อย่างไรก็ตาม อุโมงค์ถนนขนาดใหญ่แบบเจาะทะลุภูเขายังเป็นงานซับซ้อนและต้องอาศัยองค์ความรู้เฉพาะทาง

กรมทางหลวงจึงร่วมกับ องค์การความร่วมมือระหว่างประเทศของญี่ปุ่น หรือ JICA พัฒนาศักยภาพด้านการวางแผน สำรวจ ออกแบบ ก่อสร้าง และบำรุงรักษาโครงการอุโมงค์ถนนในประเทศไทย

1. เลือกแนวถนนให้สมดุลระหว่างระยะทางกับสิ่งแวดล้อม

หนึ่งในโครงการที่สะท้อนความซับซ้อนของงานประเภทนี้คือ โครงการทางเลี่ยงเมืองกระบี่ ซึ่งมีแนวคิดสร้างอุโมงค์ผ่านภูเขาพนมเบญจา เพื่อหลีกเลี่ยงการตัดภูเขาปริมาณมากและลดผลกระทบต่อพื้นที่โดยรอบ

รูปแบบที่เผยแพร่ระหว่างการศึกษาแบ่งเป็นอุโมงค์สำหรับรถยนต์สองช่องทาง และอุโมงค์ตรงกลางสำหรับรถจักรยานยนต์กับจักรยานอีกหนึ่งช่องทาง โดยอุโมงค์แต่ละช่องมีความยาวประมาณ 1 กิโลเมตร

การเลือกสร้างอุโมงค์ไม่ได้พิจารณาเพียงว่าเส้นทางใดสั้นที่สุด แต่ต้องเปรียบเทียบกับทางเลือกอื่น เช่น การอ้อมภูเขาหรือการตัดเชิงเขา พร้อมคำนวณต้นทุน ความลาดชัน ความปลอดภัย และผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมควบคู่กัน

2. สำรวจภูเขาก่อนเริ่มเจาะ

ภูเขาไม่ได้มีเนื้อหินเหมือนกันทั้งลูก บางช่วงอาจเป็นหินแข็งที่รับน้ำหนักได้ดี ขณะที่บางช่วงมีรอยแตก ชั้นดินอ่อน หรือแนวหินที่ไม่มั่นคง

ก่อนออกแบบอุโมงค์ วิศวกรจึงต้องสำรวจสภาพภูมิประเทศ ทำแผนที่ธรณีวิทยา และเจาะสำรวจชั้นดินกับหินในระดับลึก ข้อมูลที่ได้จะช่วยประเมินวิธีขุด รูปแบบโครงสร้าง และระบบค้ำยันที่เหมาะสม

แม้จะสำรวจอย่างละเอียดแล้ว สภาพที่พบเมื่อเปิดหน้าขุดจริงก็อาจต่างจากแบบจำลอง วิศวกรจึงต้องติดตามลักษณะหินตลอดการก่อสร้างและปรับวิธีทำงานตามสภาพหน้างาน

3. รับมือกับน้ำใต้ดิน

อีกปัญหาที่มองข้ามไม่ได้คือน้ำ เพราะน้ำฝนสามารถซึมลงตามรอยแตกของหินและไหลเข้าสู่พื้นที่ก่อสร้างได้

หากพบน้ำใต้ดินปริมาณมาก อาจต้องติดตั้งระบบระบายน้ำหรือใช้วิธีควบคุมน้ำเพิ่มเติม นอกจากนี้ยังต้องประเมินด้วยว่าการขุดอุโมงค์จะเปลี่ยนเส้นทางการไหลของน้ำใต้ดินหรือส่งผลต่อพื้นที่โดยรอบหรือไม่

นี่เป็นเหตุผลว่าทำไมจึงไม่สามารถกำหนดวิธีขุดและค้ำยันแบบเดียวตลอดทั้งอุโมงค์ได้ เพราะสภาพหินและปริมาณน้ำอาจเปลี่ยนไปในแต่ละช่วง

4. พยุงอุโมงค์ไม่ให้หินพังลงมา

เมื่อเริ่มขุด วิศวกรต้องตรวจสอบสภาพหน้าขุดอย่างต่อเนื่อง หากพบหินแตกร้าวหรือมีแนวโน้มไม่มั่นคง อาจต้องเสริมความแข็งแรงด้วย สลักเกลียวหิน เหล็กค้ำ และคอนกรีตพ่น เพื่อช่วยพยุงผิวอุโมงค์

เส้นทางภูเขาอย่าง ตาก–แม่สอด เคยมีการศึกษาแนวคิดสร้างอุโมงค์เพื่อลดความคดเคี้ยวและความลาดชันของถนนบริเวณดอยรวก แต่การเจาะผ่านภูเขาย่อมแลกมาด้วยค่าก่อสร้างและความเสี่ยงทางธรณีวิทยาที่สูงกว่าถนนทั่วไป

นอกจากความมั่นคงของชั้นหินแล้ว การก่อสร้างยังต้องควบคุมแรงสั่นสะเทือน ฝุ่น เสียง การระบายอากาศภายในพื้นที่ทำงาน และการขนย้ายหินที่ขุดออกมา โดยไม่ให้กระทบต่อความปลอดภัยของคนงานและชุมชนใกล้เคียง

5. งานยังไม่จบเมื่อเจาะทะลุ

การเจาะภูเขาจนทะลุเป็นเพียงส่วนหนึ่งของโครงการ หลังจากนั้นยังต้องติดตั้งระบบระบายน้ำ ไฟฟ้า แสงสว่าง การระบายอากาศ ป้ายและสัญญาณจราจร ตลอดจนระบบแจ้งเหตุและอุปกรณ์ความปลอดภัยที่เหมาะกับลักษณะของอุโมงค์

เมื่อเปิดใช้งานแล้ว อุโมงค์ยังต้องได้รับการตรวจสอบและบำรุงรักษาอย่างต่อเนื่อง ทั้งตัวโครงสร้าง ผิวทาง ระบบไฟ และอุปกรณ์ฉุกเฉิน เพราะความขัดข้องภายในพื้นที่ปิดอาจส่งผลต่อผู้ใช้ทางมากกว่าความขัดข้องบนถนนเปิดทั่วไป

อุโมงค์ถนนจึงไม่ได้เป็นเพียง “ทางลัดผ่านภูเขา” แต่เป็นโครงสร้างขนาดใหญ่ที่ต้องอาศัยทั้งวิศวกรรมโยธา ธรณีวิศวกรรม งานระบบ และการบริหารความปลอดภัยร่วมกัน

สำหรับประเทศไทย องค์ความรู้เหล่านี้จะมีความสำคัญมากขึ้นเมื่อมีการพัฒนาเส้นทางผ่านพื้นที่ภูเขา การตัดสินใจว่าจะอ้อม ตัด หรือเจาะภูเขา จึงต้องพิจารณาทั้งต้นทุน ความปลอดภัย การเดินทาง และผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ไม่ใช่ดูเพียงว่าแนวใดมีระยะทางสั้นที่สุด