ประเภทของโครงสร้างฐานราก : รูปแบบของเข็มที่ใช้ 2 ชนิดพร้อมข้อดี-ข้อเสีย

ประเภทของโครงสร้างฐานราก : รูปแบบของเข็มที่ใช้ 2 ชนิดพร้อมข้อดี-ข้อเสีย

โครงสร้างฐานรากคือส่วนประกอบที่ทำหน้าที่รับน้ำหนักของอาคาร โดยจะรวมน้ำหนักของอาคาร และถ่ายเทลงมายังเสาผ่านฐานรากและลงสู่พื้นดิน ในการสร้างโครงสร้างฐานรากต้องเอาใจใส่เป็นพิเศษ แต่การเลือกใช้ฐานรากตามสภาพของดิน ควรใช้วัสดุก่อสร้างตามแบบมาตรฐานอย่างเคร่งครัด โดยใช้ปูนที่ใช้ทำโครงสร้างฐานรากหรือปูนโครงสร้าง เพราะหากโครงสร้างฐานรากทรุดตัวแล้วจะทำให้เกิดความเสียหายอย่างมาก ซึ่งฐานรากสามารถแบ่งรูปแบบได้ 3 แบบตามวิธีการถ่ายน้ำหนัก ดังนี้คือ 

1. ฐานรากตื้น/ฐานรากแผ่  ( SHALLOW FOUNDATION )

คือฐานรากที่ไม่ใช้เสาเข็มฐานราก โดยจะใช้ฐานรากเองเป็นตัวถ่ายน้ำหนักอาคารลงไปบนพื้นดิน หรือหินที่รองรับ ซึ่งตัวฐานรากนั้นจึงจำเป็นที่จะต้องมีขนาดใหญ่มากพอที่จะกระจายน้ำหนักให้แผ่ลงพื้นดินหรือหิน  โดยดินหรือหินที่รองรับฐานรากต้องแข็งแรง เพราะมิเช่นนั้นจะเกิดการเสียหายได้ ซึ่งพื้นที่ที่สามารถก่อสร้างฐานรากชนิดนี้ได้แก่ ภาคเหนือและภาคอีสานของประเทศไทย เนื่องจากที่มีดินเป็นดินภูเขา หิน และดินทราย โดยสามารถวัดความเป็นไปได้ในการก่อสร้างโครงสร้างฐานรากจากค่ากำลังในการรับน้ำหนักบรรทุกของดิน  ซึ่งหากพื้นดินไม่แข็งแรงและอาคารมีน้ำหนักมากควรใช้ฐานรากอีกชนิด 

2. ฐานรากวางบนเสาเข็ม ( PILE FOOTING ) 

คือฐานรากที่ใช้เสาเข็ม น้ำหนักที่อยู่บนฐานรากจะถ่ายไปยังเสาเข็ม  การเลือกใช้ฐานรากต้องมีเสาเข็มมารองรับนี้ ต้องคำนึงถึงปัจจัยด้านขนาดน้ำหนักที่บรรทุกว่ามีมากเกินกว่าคุณสมบัติของดินที่จะได้รับหรือไม่ โดยเสาเข็มต้องต้านน้ำหนักด้วยแรงเสียดทานระหวา่งพื้นผิวเสาเข็มและดินที่อยู่บริเวณรอบ หากเสาเข็มมีความยาวมากและตอกลงไปวางบนชั้นดินดาน จะต้านทานน้ำหนักโดยอาศัยทั้งความฝืด และแรงแบกทานที่ปลายเสาเข็ม 

นอกจากเราจะแยกชนิดของฐานรากตามรูปร่างและตามลักษณะได้อีกด้วย โดยสามารถแบ่งได้ 5 ประเภทดังนี้

1) ฐานเดี่ยว เป็นฐานรากเพื่อใชรับน้ำหนักบรรทุกของเสาเดียว และถ่ายน้ำ หนักลงสู่พื้นดินหรือเสาเข็ม อาจเป็นลักษณะสี่เหลี่ยมจตุรัส สี่เหลี่ยมผืนผ้า หรือลักษณะอื่นก็ได้ โดยความหนาของของฐานรากต้องสามารถต้านแรงเฉือนได้เพียงพอ ในบางครั้งเราอาจกำหนดความหนาที่ค่อย ๆ เพิ่มขึ้นนหรือเอียงขึ้นนเพื่อต้านแรงเฉือน ลักษณะของฐานรากเดี่ยวที่ดีควรกำหนดให้ตำแหน่งของตอม่ออยู่บริเวณกลางคานหรือจุดศูนย์ถ่วงของฐานราก 

2) ฐานใต้กำแพง ใช้สำหรับรับน้ำหนักกำแพงหรือผนัง โดยจะใช้การก่ออิฐเป็นฐานที่มีขนาดกว้าง หรือลดขนาดมาเป็นคอนกรีตเสริมเหล็ก และใช้ผนังอิฐรับแรง ข้อจำกัดสำหรับฐานรากชนิดนี้คือไม่สามารถสร้างอาคารหรือตึกสูงได้

3) ฐานร่วม เป็นฐานรากเพื่อใชรับน้ำหนักเสาสองต้นขึ้นไป ฐานร่วมพบในกรณีที่เสาเหล่านั้นอยู่ใกล้กันมาก จนฐานรากเกยกันเพื่อให้เป็นฐานรากที่เสถียร จึงต้องยึดฐานใกล้เคียงกัน ซึ่งจะต้องให้เสาตอม่อที่มีน้ำหนักมากต้องอยู่บนฐานรากที่มีขนาดพื้นที่ใหญ่กว่าเสาตอม่อที่มีน้ำหนักน้อยกว่า จึงอาจทำให้ฐานรากเป็นรูปสี่เหลี่ยมคางหมูก็ได้ 

4) ฐานตีนเป็ด เป็นฐานรากร่วมชนิดหนึ่ง โดยรับน้ำหนักเสาบริเวณริมขอบฐาน น้ำหนักของฐานจึงถ่ายลงสู่ฐานเยื้องกับศูนย์ถ่วงของ

5) ฐานแพหรือฐานปูพรม เป็นฐานร่วมขนาดใหญ่ใช้รับน้ำหนักเสาหลาย ๆ ต้น โดยจะแผ่พื้นที่กว้าง ๆ บางครั้งจะใชรับน้ำหนักบรรทุกของเสาทุกต้นของอาคารก็ได้ โดยมากแล้วเราจะใช้ฐานแพกับอาคารสูง ซึ่งต้องใช้เสาเข็มรับน้ำหนักจำนวนมากแต่มีพื้นที่จำกัด ฐานรากอาจมีขนาดที่กว้างและยาวเท่ากับตัวอาคารพอดี 

ขั้นตอนการสร้างโครงสร้างฐานรากในขั้นแรกควรมีการเทคอนกรีตหยาบทเพื่อบังหน้าดิน ก่อนเทควรมี การทำความสะอาดเสาเข็มและใช้ไฟเบอร์ตกแต่งเข็มก่อน และเทคอนกรีตหยาบเพื่อ เป็นแบบท้องฐานรากและป้องกัน สิ่งสกปรกเจือปนในคอนกรีตฐานราก และให้เสาเข็มโผล่พ้นคอนกรีตประมาณ 5 ซม. เพื่อให้มั่นใจว่าโครงสร้างฐานราก ได้ถ่ายแรงลงสู่เสาเข็ม ซึ่งเสาเข็มนั้นสามารถแบ่งออกได้เป็น วิธีการตอกเสาเข็มนั้นสามารถแบ่งประเภทกว้าง ๆ  ได้  2  ประเภทคือ เสาเข็มแบบตอก และเสาเข็มแบบเจาะ

1.เสาเข็มแบบตอก เป็นการใช้ปั้นจั่นขนาดใหญ่ทำการตอกเสาเข็มลงไปในดินเพื่อให้ได้ความลึกตามที่ต้องการ 

ข้อดี

• ราคาไม่สูงมาก เพราะเป็นวิธีที่ไม่ซับซ้อนยุ่งยาก 
• พื้นที่บริเวณก่อสร้างไม่เลอะเทอะเนื่องจากไม่ต้องตักดินขึ้นมา

ข้อเสีย

• มีปัญหาในเรื่องการเคลื่อนย้ายวัสดุอุปกรณ์เข้าในที่ก่อสร้าง เไม่สะดวกสำหรับไซต์งานที่มีพื้นที่แคบ ในบางพื้นที่อาจไม่สามารถเข้าได้
• สร้างแรงสั่นสะเทือนให้กับบริเวณข้างเคียง  กระทบกระเทือนพื้นที่รอบข้าง

2.เสาเข็มเจาะ คือ เสาเข็มที่ก่อสร้างโดยการหล่อคอนกรีตลงไปในพื้นดินที่ถูกเจาะเป็นหลุมและใส่เหล็กเสริมที่เตรียมไว้ โดยเสาเข็มเจาะนั้นแบ่งออกได้เป็น 2 แบบคือ เสาเข็มเจาะระบบเปียก เสาเข็มเจาะระบบแห้ง

เสาเข็มเจาะระบบเปียก ( Wet Process ) จะใช้หัวเจาะแบบ Bucket ซึ่งเมื่อเจาะหลุมความลึกเพิ่มขึ้น ให้เติมของเหลวช่วยพยุงโดยพยายามรักษาระดับให้อยู่สูงกว่าระดับดิน ( Existing Ground )และเมื่อเจาะได้ถึงระดับที่กำหนดแล้วจะทำความสะอาดก้นหลุมด้วย Cleaning Bucket ให้แน่ใจว่าก้นหลุมสะอาดและมีความเรียบได้ระดับ ระบบนี้จะเหมาะกับงานก่อสร้างที่มีขนาดใหญ่ใช้เครื่องมือขนาดใหญ่และค่อนข้างซับซ้อน

เสาเข็มเจาะระบบแห้ง ( Dry Process ) นิยมใช้กันทั่วไปในงานก่อสร้าง เช่นบ้านพักอาศัยทั่วไปเพราะเป็นระบบที่ง่ายไม่ต้องใช้เครื่องมือมาก โดยใช้หัวเจาะแบบสว่าน Auger ในการเจาะ เพราะในช่วงแรกยังไม่มีน้ำทลายเข้ามาในดินและเมื่อเจาะถึงระดับดินอ่อนหรือระดับที่น้ำสามารถเข้ามาได้ให้ทำการเติม สารละลายเพื่อช่วยในการพยุงหลุม เสาเข็มเจาะประเภทนี้มีหน้าตัดเป็นวงกลม เส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 60 เซนติเมตรสำหรับอาคารบ้านเรือนโดยทั่วไปนิยมใช้เข็มเจาะเส้นผ่าศูนย์กลาง 35 เซนติเมตรและมีความยาว ประมาณ 20 – 30 เมตร

ข้อดี 

• สามารถใช้ในทุกพื้นที่ แม้ในบริเวณพื้นที่แคบ หรือจำกัด 
• ไม่เกิดเสียงดังรบกวนเพื่อนบ้าน เนื่องจากการสั่นสะเทือนน้อย
• ลดการเกิดมลภาวะ

 ข้อเสีย

• ราคาสูงกว่าแบบตอก

กฏหมายพื้นฐานการก่อสร้างที่มีเสาเข็ม

1.เครื่องตอกเสาเข็มที่นายจ้างจะนำมาใช้ต้องมีรายละเอียดคุณลักษณะ ดังต่อไปนี้

• โครงเครื่องตอกเสาเข็มต้องมีค่าความปลอดภัย ไม่น้อยกว่า 2
• โครงเครื่องตอกเสาเข็มต้องสร้างด้วยโลหะที่มีจุดกราก ( yield point ) ไม่น้อยกว่า 2,400 กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตร
• โครงเครื่องตอกเสาเข็มต้องมีการยึดโยง ค้ำยัน หรือตรึงให้มั่นคงแข็งแรงและปลอดภัย
• คานติดตั้งรอกและฐานรองรับคานต้องสามารถรับน้ำหนักรอก ลูกดุม และน้ำหนักเสาเข็มรวมกัน โดยมีค่าความปลอดภัยไม่น้อยกว่า 5
• รางเลื่อนเครื่องตอกเสาเข็มต้องสามารถรับน้ำหนักได้ไม่น้อยกว่าสองเท่าของน้ำหนักครื่องตอกเสาเข็ม

2. ในบริเวณที่ออกเสาเข็ม ให้นายจ้างดูแลไม่ให้มีสิ่งกีดขวางสายตาผู้บังคับเครื่อง ตอกเสาเข็มที่จะมองเห็นการทํางานตอกเสาเข็ม

3.ให้นายจ้างจัดให้มีมาตรการป้องกันมิให้ควันไอเสียของเครื่องดอกเสาเข็ม ฟุ้งกระจายเป็นอันตรายต่อลูกจ้าง หรือจัดให้มีระบบระบายอากาศเสียออกจากบริเวณนั้น

3.ในกรณีที่มีการติดตั้งหรือเคลื่อนย้ายเครื่องตอกเสาเข็มใกล้สายไฟฟ้า นายจ้างต้องปฏิบัติให้เป็นไปตามมาตรฐานของการไฟฟ้าในท้องถิ่นนั้น กรณีที่ไม่มีมาตรฐานดังกล่าวให้ปฏิบัติ ตามมาตรฐานของสมาคมวิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทยในพระบรมราชูปถัมภ์

4.ในกรณีที่มีการติดตั้งหรือการใช้เครื่องตอกเสาเข็ม หรือการยกเคลื่อนย้ายวัสดุที่อยู่ ใกล้เสาส่งคลื่นโทรคมนาคม ก่อนให้ลูกจ้างทำงาน นายจ้างต้องจัดให้มีการตรวจการเกิดประจุไฟฟ้า เหนี่ยวนำ และถ้าปรากฏว่ามีประจุไฟฟ้าเหนี่ยวนำ ให้นายจ้างต่อสายตัวนำกับเครื่องตอกเสาเข็มหรือ วัสดุนั้นเพื่อให้ประจุไฟฟ้าไหลลงดิน ทั้งนี้ให้เป็นไปตามมาตรฐานของสมาคมวิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทยในพระบรมราชูปถัมภ์

5.ในการใช้เสาเข็มที่มีรูกลวงตรงกลางด้านในขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 15 เซนติเมตรขึ้นไป เมื่อทำการออกเสาเข็มเสร็จแต่ละหลุมให้นายจ้างจัดให้มีการปิดปากเสาเข็ม โดยทันทีด้วยวัสดุที่มีความแข็งแรงสามารถป้องกันมิให้สิ่งของหรือผู้ใดตกลงไปในรูได้

Tel. 086-610-600

LINE ID : 086610600

Facebook : Centerpile เสาเข็มเจาะ