ปัญหาเสาเข็มเจาะระบบแห้งและการแก้ไข (จบ)

ธเนศ วีระศิรินายกวิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ์

เมื่อสัปดาห์ที่แล้วได้พูดถึงปัญหาเสาเข็มเจาะระบบแห้งและการแก้ไขวิธีแรกไปแล้ว คือการให้ปลายเสาเข็มอยู่ในดินเหนียวเหนือชั้นทราย นั่นคือเมื่อทราบระดับชั้นทรายว่าอยู่ที่ความลึกเท่าใดแล้ว ควรให้ปลายเสาเข็มอยู่ตื้นกว่า ไม่ควรขุดเจาะดินจนกระทบชั้นทรายเพราะน้ำจะไหลเข้ารูเจาะและทำให้ปลายเสาเข็มสูญเสียความแน่นตัว และยังทำให้เกิดปัญหาขณะถอนปลอกเหล็ก

วิธีที่ 2 ให้ปลายเสาเข็มวางอยู่ในชั้นดินเหนียวใต้ชั้นทราย

วิธีนี้หากเป็นสภาพดินในกรุงเทพมหานคร ดินเหนียวใต้ชั้นทรายจะเป็นดินเหนียวแข็ง (Stiff Clay) ถึงแข็งมาก (Very Stiff Clay) หรืออาจเป็นดินเหนียวแข็งมากๆ เป็น Hard Clay เลย แต่กระบวนการทำเสาเข็มให้ปลายเสาเข็มไปอยู่ชั้นดินเหนียวแข็งใต้ชั้นทรายนั้นต้องมีความเข้าใจกระบวนการทำเสาเข็มเจาะที่ดีเพียงพอ ปัญหาส่วนใหญ่ที่พบคือผู้รับเหมาทำเสาเข็มเจาะไม่ยอมทำ เพราะมีความเห็นว่าเสียเวลาและมักอ้างว่าทำไม่ได้ แต่ความเป็นจริงไม่ใช่เรื่องยากในการทำวิธีนี้ เพียงแต่ต้องใช้เวลามากกว่าวิธีที่ 1 และต้องเพิ่มค่าใช้จ่ายให้ผู้รับเหมาทำเสาเข็มเพราะแพงกว่าวิธีที่ 1 แต่เสาเข็มที่ได้จะสามารถรับน้ำหนักได้มากกว่าและที่สำคัญคือมีแรงต้านทานที่ปลายเสาเข็มด้วย

ขั้นตอนการทำเสาเข็มเจาะตามแบบวิธีที่ 2 มีดังนี้

o ลงปลอกเหล็กกันดินพังชั่วคราว (Temporary Casing) ตามวิธีทำงานปกติ พื้นที่กรุงเทพมหานคร ความยาวปลอกเหล็กกันดินพังสำหรับดินอ่อนจะมีความยาวรวมประมาณ 15-17 เมตร

o ขุดเจาะดินลึกเลยปลายปลอกเหล็กกันดินพังลงไปจนเกือบถึงชั้นทราย ระดับความลึกก่อนถึงชั้นทรายชั้นแรก (First Sand Layer) ในกรุงเทพมหานครจะอยู่ที่ระดับความลึกประมาณ 19 เมตร

o ตอกปลอกเหล็กกันดินพังตามลงไปจนถึงระดับชั้นดินที่ขุดเจาะไว้ แล้วต่อปลอกเหล็กเลยลงไปอีกให้หยั่งลงในชั้นทราย ชั้นทรายชั้นนี้จะมีความหนาประมาณ 1.5-2 เมตร การตอกปลอกเหล็กให้หยั่งลึกลงในชั้นทราย โดยใช้ลูกตุ้มน้ำหนักจะทำได้ยาก แต่สามารถทำได้โดยการขุดเจาะดินเป็นช่วงๆ สลับกับการตอกปลอกเหล็กให้ลึกลงไปเรื่อยๆ

เมื่อต่อปลอกเหล็กลึกลงไปเรื่อยๆ จนเลยชั้นดินทรายจะพบว่า สภาพดินเปลี่ยนจากทรายเป็นดินเหนียวแข็ง ควรตอกปลอกเหล็กให้ลึกต่อลงในชั้นดินเหนียวแข็งโดยให้ปลายปลอกเหล็กกันดินพังนั้นจมลงในชั้นดินเหนียวไม่น้อยกว่า 0.50 เมตร มีข้อควรระวังในขั้นตอนที่ตอกปลอกเหล็กสลับกับการขุดเจาะดินนั้น ไม่ควรขุดเจาะดินจนเลยปลายปลอกเหล็ก มิฉะนั้นทรายที่เลยปลายปลอกเหล็กจะพังทลายและทำให้น้ำไหลเข้าปลายหลุมเจาะตลอดเวลา

o เมื่อตอกปลอกเหล็กเลยความลึกชั้นทรายและฝังจมลงในชั้นดินเหนียวแข็งแล้ว ให้ขุดเจาะดินต่อลึกเลยปลายปลอกเหล็กลงไปไม่น้อยกว่า 1 เมตร หรือจนถึงระดับความลึกที่ต้องการ แต่เน้นว่าปลายเสาเข็มต้องอยู่ในชั้นดินเหนียวแข็ง ข้อควรระวังคือต้องขุดเจาะดินให้เลยปลายปลอกเหล็กกันดินพัง ถ้าขุดเจาะดินไม่เลยปลายปลอกเหล็กกันดินพังจะเกิดปัญหาดินอุดปลายจะทำให้ถอนปลอกเหล็กไม่ขึ้นเหมือนมีจุกก๊อกปิดปลายล่างของปลอกเหล็กกันดินพัง

o เมื่อขุดเจาะดินได้ความลึกตามต้องการแล้วลงเหล็กเสริมในเสาเข็มให้ปลายเหล็กเสริมยาวลึกเลยปลายปลอกเหล็กกันดินพัง มิฉะนั้นขณะถอนปลอกเหล็กกันดินพังขึ้นภายหลังจากเทคอนกรีตแล้วเสร็จอาจเกิดการล็อกดึงเหล็กเสริมติดขึ้นมาด้วย

o เมื่อลงเหล็กเสริมแล้วเสร็จให้เทคอนกรีตเลยขึ้นมาสูงจากผิวบนของชั้นทรายไม่น้อยกว่า 3 เมตร จากนั้นให้ถอนปลอกเหล็กกันดินพังขึ้นมาประมาณ 1 เมตร เทคอนกรีตเต็มรูเจาะแล้วถอนปลอกเหล็กกันดินพังขึ้นมาตามขั้นตอนปกติ การที่ต้องเทคอนกรีตแล้วถอนปลอกเหล็กกันดินพังขึ้นในช่วงแรกก่อนนั้นเป็นเพราะหากเทคอนกรีตเต็มรูเจาะในทีเดียวอาจทำให้ไม่สามารถถอนปลอกเหล็กขึ้นได้เพราะกำลังถอนของเครื่องมือไม่เพียงพอ แต่ถ้าสามารถเทคอนกรีตรวดเดียวจนเต็มรูเจาะแล้วสามารถถอนปลอกเหล็กกันดินพังขึ้นได้ก็ให้เทคอนกรีตเต็มรูเจาะจะเป็นการดีที่สุด

วิธีที่ 3 ให้ปลายเสาเข็มอยู่ชั้นทราย

วิธีการนี้คือ ต้องการให้ปลายเสาเข็มอยู่ชั้นทรายโดยไม่เลือกใช้ 2 วิธีดังกล่าวข้างต้น เสาเข็มเจาะที่ปลายอยู่ทรายจะมีปัญหาเรื่องน้ำใต้ดินไหลเข้ารูเจาะ ดังนั้นควรแก้ไขด้วยการเปลี่ยนเป็นใช้เสาเข็มเจาะระบบเปียกคือใช้สารละลายเบนโทไนท์ หรือสารผสมโพลิเมอร์ช่วยในการขุดเจาะดิน และกระบวนการทำจะเหมือนกับการทำเสาเข็มเจาะขนาดใหญ่ที่เป็นระบบเปียก ต่างกันที่เครื่องมือในการทำนั้นจะเป็น Tripod Rig ซึ่งจะทำงานได้ช้ากว่าและขุดเจาะดินลึกมากไม่ได้ อย่างไรก็ตาม วิธีที่ 3 นี้เสาเข็มเจาะจะมีแรงต้านทานปลายเสาเข็มดีเพราะปลายเสาเข็มอยู่ในชั้นทรายที่มีความแน่นตัว

ตามที่กล่าวมาทั้งหมดนี้คือปัญหาเสาเข็มเจาะระบบแห้งและแนวทางการแก้ไข สิ่งสำคัญที่ควรทราบคือเสาเข็มเจาะระบบแห้งไม่ควรให้ปลายเสาเข็มอยู่ในชั้นทราย ถ้าจะให้อยู่ในชั้นทรายควรเปลี่ยนเป็นการทำเสาเข็มเจาะด้วยระบบเปียก การระบุให้ปลายเสาเข็มเจาะอยู่ในชั้นทรายแล้วไม่คำนึงถึงกระบวนการทำงานจะได้เสาเข็มเจาะที่รับน้ำหนักบรรทุกได้ต่ำและเป็นเสาเข็มที่ไม่มีแรงต้านทานที่ปลายเสาเข็ม ทำให้เกิดปัญหาการทรุดตัวของอาคารทั้งการทรุดเอียงและการทรุดตัวที่แตกต่างกัน