สวัสดีครับแฟนเพจที่รักทุกๆ ท่าน
หัวข้อในวันนี้จะเกี่ยวข้องกันกับหัวข้อ การออกแบบวิศวกรรมงานดินและฐานราก (GEOTECHNICAL & FOUNDATION ENGINEERING DESIGN หรือ GFE) นะครับ
หาเพื่อนๆ ยังพอที่จะจำได้เพื่อนๆ น่าที่จะทราบว่าจริงๆ แล้วทฤษฎีในการคำนวณการรับ นน ของเสาเข็มนั้นมีหลากหลายทฤษฎีมากๆ ดังนั้นทุกๆ ครั้งเวลาที่เพื่อนๆ จะทำการออกแบบขนาดกำลังการรับ นน ของเสาเข็มในเขต กทม เพื่อนๆ เคยที่จะ คิด หรือ สงสัย กันบ้างหรือไม่ครับว่า วิธีการคิดคำนวณตามที่ได้ระบุเอาไว้ในกฎกระทรวง ฉบับที่ 6 (พศ 2527) ซึ่งออกตามพระราชบัญญัติควบคุมอาคาร พ.ศ. 2522 ข้อที่ 20 นั้นเป็นวิธีในการคิดคำนวณที่อ้างอิงมาจากทฤษฎีใด ?
วันนี้ผมจะขออนุญาตมาทำการอธิบายให้เพื่อนๆ ได้รับทราบกันถึงที่ทฤษฎีที่มาที่ไปของวิธีการในการคำนวณตามวิธีการนี้นะครับ
เหมือนที่ผมกล่าวไปตอนต้นว่าทฤษฎีในการคำนวณหาค่าการรับกำลังของเสาเข็มนั้นมีมากมายหลายวิธีนะครับ แต่ เนื่องจากลักษณะของชั้นดินโดยเฉลี่ยในบริเวณ กทม และ ปริมณฑล นั้นจะเป็น ดินเหนียว เสียส่วนใหญ่ เราจึงสามารถที่จะทำการจำแนกวิธีในการคิดคำนวณตามที่ได้ระบุเอาไว้ในกฎกระทรวง ฉบับที่ 6 (พศ 2527) ซึ่งออกตามพระราชบัญญัติควบคุมอาคาร พ.ศ. 2522 ข้อที่ 20 นั้น ถือได้ว่าเป็นการคำนวณกำลังรับน้ำหนักบรรทุกประลัยจากแรงฝืด (SKIN FRICTION) ระหว่างผิวของ เสาเข็ม กับ ดินเหนียว ซึ่งก็จะมีหลากหลายวิธีการอีกเช่นกันนะครับ เช่น วิธีแลมด้า (λ METHOD) วิธีเบต้า (β METHOD) เป็นต้น แต่ วิธีการตามกฎกระทรวงนี้จะมีจุดเริ่มต้นมาจาก วิธีแอลฟ่า (α METHOD) นั่นเองนะครับ
โดยวิธีการนี้เราสามารถที่จะทำการเขียน ค่าแรงฝืด (f) ในรูปแบบของสมการได้ดังต่อไปนี้
f = α Cu
ในเมื่อ
α คือ ค่า EMPIRICAL ADHESION FACTOR
Cu คือ ค่า UNDRAINED COHESION ของดินเหนียว
ทั้งนี้ค่า α นั้นจะสามารถหาได้จากรูปที่ผมแนบมาในโพสต์ๆ นี้ ซึ่งสำหรับในกรณีที่เป็น ดินเหนียว ที่อยู่ในสภาวะอัดแน่นปกติ ซึ่งมักที่จะมีค่ากำลังรับแรงเฉือนน้อยๆ เช่น ในกรณีของดินเหนียวกรุงเทพ เป็นต้น เราสามารถที่จะหาค่า α ได้จากในรูปนี้เช่นกัน แต่ ต้องทำการหาค่าๆ นี้จากเส้นแผนภูมิที่ได้เสนอไว้โดย HOLMBERG เมื่อปี ค.ศ. 1970 เท่านั้นเองนะครับ ซึ่งค่าสัดส่วนความปลอดภัยที่จะนำมาใช้ในการคำนวณนั้นจะอยู่ในช่วงตั้งแต่ประมาณ 2.00 ถึง 4.00 ซึ่งจะขึ้นอยู่กับความน่าเชื่อถือของค่ากำลังรับน้ำหนักบรรทุกประลัยที่เราทำการทดสอบและคำนวณมาได้ และ ภายหลังจากที่มีการพิจารณาให้ใช้วิธีการดังกล่าวโดยมีจุดตั้งต้นมาจาก วิธีแอลฟ่า ต่อมากฎกระทรวงฉบับนี้ก็ได้รับการปรับปรุงและแก้ไขรายละเอียดวิธีในการคำนวณต่างๆ จากคณะผู้จัดทำ จนในที่สุดจึงออกมาเป็นกฎหมายให้พวกเราได้ใช้กันเฉกเช่นทุกวันนี้ครับ
เอาละครับ อธิบายจบไปแล้ว เรามาดู ตย สั้นๆ กันสักข้อก็แล้วกันนะครับ
จากผลการทดสอบของชั้นดินในสถานที่ก่อสร้างแห่งหนึ่งในเขต กทม พบว่า ชั้นดินนั้นมี 3 ชั้นหลักๆ โดยที่
ชั้นดินแรก (ความลึกตั้งแต่ผิวดินไปจนถึง 7 M) คือ ชั้นดินเหนียวอ่อน (SOFT CLAY) ซึ่งจะมีค่า Cu = 3 T/M^(2)
ชั้นดินต่อมา (ความลึกตั้งแต่ 7 M ไปจนถึง 14 M) คือ ชั้นดินเหนียวแข็งปานกลาง (MEDIUM STIFF CLAY) ซึ่งจะมีค่า Cu = 8 T/M^(2)
ชั้นดินสุดท้าย (ความลึกตั้งแต่ 14 M ไปจนถึง 24 M) คือ ชั้นดินเหนียวอ่อน (SOFT CLAY) ซึ่งจะมีค่า Cu = 12 T/M^(2)
หากผมต้องการที่จะใช้เสาเข็ม SPUN MICRO PILE รูปทรงกลม ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางเท่ากับ 30 CM มีความยาวเท่ากับ 24 M มาใช้ในการรับ นน ของฐานราก
เราจะมาทำการคำนวณค่ากำลังรับ นน ของเสาเข็มโดยที่จะทำการเปรียบเทียบกันระหว่าง
(A) วิธีตามกฎกระทรวง
(B) วิธีแอลฟ่า
โดยในการคำนวณเราจะกำหนดให้ใช้ค่าสัดส่วนความปลอดภัยเท่ากับ 2.00 นะครับ
เริ่มต้นจากเสาเข็มนั้นมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางเท่ากับ 30 CM ซึ่งจะทำให้มีเส้นรอบรูปเท่ากับ
P = πd = 3.141×0.30 = 0.9423 M
(A) วิธีตามกฎกระทรวง
ที่ความลึกตั้งแต่ผิวดินไล่ลงไปเรื่อยๆ แต่ไม่เกิน 7 M
ค่าหน่วยแรงฝืดจะมีค่าเท่ากับ
f = 0.60 T/M^(2)
ที่ความลึกของผิวดินเท่ากับ 7 M
ค่าหน่วยแรงฝืดจะมีค่าเท่ากับ
f = 0.80 T/M^(2)
ที่ความลึกของผิวดินตั้งแต่ 7 M เป็นต้นไป
ค่าหน่วยแรงฝืดจะมีค่าเท่ากับ
f = 0.8 + 0.2x(24-7)
f = 4.20 T/M^(2)
ดังนั้นค่าเฉลี่ยของแรงฝืดของชั้นดินตั้งแต่ 7 M ลงมาจะมีค่าเท่ากับ
f = (0.80 + 4.20)/2 = 2.5 T/M^(2)
ดังนั้นเราจะสามารถทำการคำนวณหาค่ากำลังรับ นน ของเสาเข็มได้เท่ากับ
P = 0.9423 x (7×0.6 + 17×2.5)
P ≈ 44 T
(B) วิธีแอลฟ่า
จากรูปเราจะสามารถหาความสัมพันธ์ระหว่างค่า α กับค่า Cu ได้เท่ากับ
ชั้นดินแรก จะมีความหนาของชั้นดินเท่ากับ 7 M
ค่า Cu = 3 T/M^(2) จะมีค่า α ≈ 0.80
ชั้นดินที่สอง จะมีความหนาของชั้นดินเท่ากับ 7 M
ค่า Cu = 9 T/M^(2) จะมีค่า α ≈ 0.40
ชั้นดินสุดท้าย จะมีความหนาของชั้นดินเท่ากับ 10 M
ค่า Cu = 12 T/M^(2) จะมีค่า α ≈ 0.40
ดังนั้นเราจะสามารถทำการคำนวณหาค่ากำลังรับ นน ของเสาเข็มได้เท่ากับ
P = 0.9423 x (0.80x3x7 + 0.40x9x7 + 0.40x12x10) / 2.00
P ≈ 42 T
จากปัญหาในข้อนี้จะพบว่าค่าที่คำนวณได้จากทั้ง 2 วิธีการนี้จะมีค่าที่ถือได้ว่ามี่ความใกล้เคียงกันมากๆ แต่ เราก็จะสามารถทำการตั้งข้อสังเกตได้ด้วยอีกว่า วิธีการคำนวณตามกฎกระทรวงนั้นจะมีการพิจารณาว่า ชั้นดินนั้นจะมีเพียง 2 ชั้น คือ ชั้นแรกตั้งแต่ผิวดินไปจนถึง 7 M และ ชั้นดินที่สองคือที่ความลึกของชั้นดินมากกว่า 7 M เป็นต้นไป โดยที่สมมติฐานในการคำนวณคือ ยิ่งชั้นดินที่มีความลึกมากเท่าใด คุณสมบัติของดินก็จะยิ่งมีความแข็งแรงมากขึ้นตามไปด้วย
หากเพื่อนๆ ยังจำได้ เพื่อนๆ จะเห็นจากกรณีศึกษาที่ผมนำมาฝากในหลายๆ ครั้งที่ผ่านมาว่า ชั้นดินนั้นมีโอกาสที่จะเกิดค่าความแปรปรวนได้ค่อนข้างมาก (HIGH VARIATION) ซึ่งหากเป็นเช่นกรณีนี้จริงการคำนวณตามวิธีแอลฟ่าก็จะให้ค่าที่มีความน่าเชื่อถือมากกว่าค่าที่จะคำนวณได้จากกฎกระทรวงอย่างแน่นอนนะครับ
นี่จึงเป็นอีกครั้งหนึ่งที่ชี้ให้เห็นถึงความสำคัญของการเจาะสำรวจดิน เพราะ ถ้าหากว่าเราไม่ทำขั้นตอนการเจาะสำรวจดินเหมือนกันกับที่ผมมักจะให้คำแนะนำอยู่บ่อยๆ ถ้าหากว่าโชคดีหน่อย เพื่อนๆ ก็อาจที่จะไม่ประสบพบเจอกับเหตุการณ์ที่ดินมีความแปรปรวนเหมือนเช่นกรณีนี้ แต่ ถ้าหากว่าโชคไม่ดีขึ้นมา ไปเจอกรณีชั้นดินนั้นมีค่าความแปรปรวนที่มาก ก็ไม่ต้อง คิด หรือ นึกถึง ผลลัพธ์ หรือ ความเสียหาย ที่อาจจะเกิดตามมาเลยนะครับว่าจะมากมายหรือสาหัสสักขนาดไหน
ดังนั้นก็เหมือนเช่นเคยในทุกๆ ครั้งที่ผ่านมานะครับ ผมจึงอยากที่จะขอให้ข้อคิดและคำแนะนำเอาไว้อีกสักครั้งหนึ่งว่า เราควรที่จะทำการ เจาะสำรวจดิน ก่อนที่จะทำการออกแบบโครงสร้างเสาเข็มเสมอ ทั้งนี้ก็เพื่อป้องกันมิให้เหตุร้ายใดๆ เกิดขึ้นเอาไว้ก่อน ซึ่งแน่นอนว่าดีกว่าการมานั่งทำการแก้ปัญหาที่อาจจะเกิดขึ้นในภายหลัง ก็น่าที่จะเป็นวิธีการที่ดีที่สุดนะครับ
หวังว่าความรู้เล็กๆ น้อยๆ ที่ผมได้นำมาฝากแก่เพื่อนๆ ทุกๆ ท่านในวันนี้จะมีประโยชน์ต่อทุกๆ ท่านไม่มากก็น้อย และ จนกว่าจะพบกันใหม่นะครับ
ADMIN JAMES DEAN
บริษัท ภูมิสยาม ซัพพลาย จำกัด ผู้นำกลุ่มธุรกิจเสาเข็มสปันไมโครไพล์ รายแรกและรายเดียวในประเทศไทย ที่ได้การรับรองมาตรฐาน ISO 45001:2018 การจัดการอาชีวอนามัยและความปลอดภัย การให้บริการตอกเสาเข็ม The Provision of Pile Driving Service และได้รับการรับรอง ISO 9001:2015 ของระบบ UKAS และ NAC รายแรกและรายเดียวในประเทศไทย ที่ได้รับการรับรองระบบบริหารงานคุณภาพ ตามมาตรฐานในกระบวนการ การออกแบบเสาเข็มสปันไมโครไพล์ การผลิตเสาเข็มสปันไมโครไพล์ และบริการตอกเสาเข็มเสาเข็มสปันไมโครไพล์ (Design and Manufacturing of Spun Micropile/Micropile and Pile Driving Service) Certified by SGS (Thailand) Ltd.
บริษัท ภูมิสยาม ซัพพลาย จำกัด คือผู้ผลิตรายแรกและรายเดียวในไทย ที่ได้รับการรับรองคุณภาพ Endoresed Brand จาก SCG ด้านการผลิตเสาเข็ม สปันไมโครไพล์ และได้รับเครื่องหมาย มาตรฐาน อุตสาหกรรม มอก. 397-2524 เสาเข็มสปันไมโครไพล์ Spun Micro Pile พร้อมรับประกันผลงาน และความเสียหายที่เกิดจากการติดตั้ง 7+ Year Warranty เสาเข็มมีรูกลมกลวงตรงกลาง การระบายดินทำได้ดี เมื่อตอกแล้วแรงสั่นสะเทือนน้อยมาก จึงไม่กระทบโครงสร้างเดิม หรือพื้นที่ข้างเคียง ไม่ต้องขนดินทิ้ง ตอกถึงชั้นดินดานได้ ด้วยเสาเข็มคุณภาพมาตรฐาน มอก. การผลิตที่ใช้เทคโนโลยีที่ทันสมัย จากประเทศเยอรมัน เสาเข็มสามารถทำงานในที่แคบได้ หน้างานสะอาด ไม่มีดินโคลน เสาเข็มสามารถรับน้ำหนักปลอดภัยได้ 15-50 ตัน/ต้น ขึ้นอยู่กับขนาดเสาเข็มและสภาพชั้นดิน แต่ละพื้นที่ ทดสอบโดย Dynamic Load Test ด้วยคุณภาพและการบริการที่ได้มาตรฐาน เสาเข็มเราจึงเป็นที่นิยมในงานต่อเติม
รายการเสาเข็มภูมิสยาม
1. สี่เหลี่ยม S18x18 cm.
รับน้ำหนัก 15-20 ตัน/ต้น
2. กลม Dia 21 cm.
รับน้ำหนัก 20-25 ตัน/ต้น
3. กลม Dia 25 cm.
รับน้ำหนัก 25-35 ตัน/ต้น
4. กลม Dia 30 cm.
รับน้ำหนัก 30-50 ตัน/ต้น
(การรับน้ำหนักขึ้นอยู่กับสภาพชั้นดินในแต่ละพื้นที่)
☎ สายด่วนภูมิสยาม:
082-790-1447
082-790-1448
082-790-1449
081-634-6586
🌎 Web:
bhumisiam.com
micro-pile.com
spun-micropile.com
microspunpile.com
bhumisiammicropile.com
