คำถามเกี่ยวกับเสาเข็มเจาะ(ตอน1)

โดย...ธเนศ วีระศิริ อ.ภาควิชาเทคโนโลยีชนบท คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี อ.พิเศษ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัย ธรรมศาสตร์ ศูนย์รังสิต 

สิ่งที่ควรควบคุมเป็นพิเศษในการทำเสาเข็มเจาะ

สิ่งที่ควรควบคุมเป็นพิเศษ คือ ระดับความลึกและการถอนปลอกเหล็ก ระดับความลึกของเสาเข็มต้องเป็นไปตามที่ระบุในแบบ สภาพของดินที่ก้นหลุมเจาะควรมีสภาพใกล้เคียงกันทุกหลุม หากพบว่าสภาพดินไม่เหมือนกัน ควรแจ้งให้วิศวกรผู้ออกแบบทราบเพื่อหาทางแก้ไข

การถอนปลอกเหล็กต้องระมัดระวังไม่ให้คอนกรีตหลุดจากปลายปลอกเหล็ก เพราะดินอาจไหลเข้ามาตัดคอนกรีตให้ขาดออกจากกัน ปัญหาเรื่องเสาเข็มขาดเป็นเรื่องที่สำคัญที่สุด ควรดูแลอย่างใกล้ชิด โดยเฉพาะเวลาที่ทำการถอนปลอกเหล็กขึ้น หากเสาเข็มขาดความต่อเนื่อง เสาเข็มจะมีพฤติกรรมเสมือนเสาเข็มสั้นเท่านั้น

ปัญหามีน้ำที่ก้นหลุมในเสาเข็มเจาะระบบแห้ง

ในกรณีที่มีน้ำใต้ดินไหลที่ก้นหลุมเจาะระบบแห้งตลอดเวลานั้น เป็นเพราะปลายเสาเข็มเจาะอยู่ในชั้นทรายที่อาจเป็นชั้นทรายล้วนๆ หรือชั้นทรายที่มีดินเหนียวปน หากเป็นชั้นทรายล้วนๆ น้ำใต้ดินจะไหลเข้าได้สะดวก น้ำจะไหลในหลุมเจาะแรงมากจนไม่สามารถขุดดินให้ได้ความลึกต่อไป หรือไม่สามารถเทคอนกรีตได้

แต่หากเป็นชั้นทรายปนดินเหนียว น้ำจะไหลซึมเข้าเช่นกัน แต่อัตราการไหลจะเร็วหรือช้าขึ้นอยู่กับปริมาณดินเหนียวที่อุดช่องว่างระหว่างเม็ดดิน สรุปแล้วไม่ว่าจะเป็นทรายล้วนๆ หรือทรายปนดินเหนียว ก็มีโอกาสที่น้ำจะไหลเข้าหลุมเจาะทั้งสิ้น

การแก้ไขจึงควรหลีกเลี่ยงไม่ให้มีการวางปลายเสาเข็มเจาะระบบแห้งในชั้นทราย การแก้ไขทำได้โดยให้ปลายเข็มอยู่ในชั้นดินเหนียวแข็งเหนือชั้นทราย โดยให้ชั้นดินเหนียวใต้ปลายเข็มอย่างน้อยประมาณ 2-3 เท่า ของเส้นผ่าศูนย์กลางเสาเข็ม

วิธีนี้จะทำให้มีแรงต้านทานปลายเสาเข็มจากดินเหนียวแข็งและชั้นทรายแน่นที่อยู่ใต้ชั้นดินเหนียว เพราะทรายในชั้นนั้นไม่ถูกรบกวนจนสูญเสียสภาพความแน่นตัว (พิจารณาได้จาก Stress Bulb ที่เกิดบริเวณปลายเข็ม ความลึกของ Stress Bulb ที่เกิดขึ้นจะต่ำจากปลายเข็มประมาณ 2.5-3 เท่า ของเส้นผ่าศูนย์กลางเสาเข็ม)

ลงปลอกเหล็ก (Casing) ยาวตลอดจะช่วยให้ปลายเข็มเจาะแห้งอยู่ในชั้นทรายได้หรือไม่

การให้ปลายเสาเข็มอยู่ในชั้นทรายและแก้ปัญหาเรื่องน้ำใต้ดินโดยลงปลอกเหล็กให้ยาวตลอดความลึกของเสาเข็มนั้น อาจเป็นการป้องกันน้ำใต้ดินได้ระดับหนึ่ง แต่ยังไม่ใช่วิธีที่ดีที่สุด เพราะแรงดันน้ำใต้ดินเนื่องจาก Hydraulic Gradient มีมาก จึงต้องลงปลอกเหล็กให้ลึกกว่าปลายเข็ม ซึ่งอาจต้องฝังลึกลงไปมากกว่า 1 เมตร น้ำใต้ดินจึงจะดันขึ้นช้า มีเวลาเพียงพอที่จะลงเหล็กเสริมและเทคอนกรีตได้ทัน

แต่เวลาถอนปลอกเหล็กขึ้นจะเสมือนกับมีทรายอุดปลายปลอกเหล็ก เมื่อเวลาถอนปลอกเหล็กจึงอาจยกคอนกรีตและเหล็กเสริมขึ้นมาด้วย หากเกิดปัญหาเช่นนี้แล้วแก้ไขไม่ได้ เสาเข็มต้นนั้นอาจไม่สมบูรณ์ นำมาใช้งานไม่ได้ นอกจากนั้นวิธีการดังกล่าวยังเป็นการรบกวนชั้นทรายให้กลายสภาพเป็นทรายหลวมได้อีกด้วย ต้องขอต่อในตอนหน้านะครับ