วิธีในการเก็บตัวอย่างดินเพื่อนำไปทดสอบในห้องปฎิบัติการ

สวัสดีครับแฟนเพจที่รักทุกๆ ท่าน

เนื่องจากช่วงนี้มีงานขึ้นใหม่หลายตัว จำเป็นจะต้องมีการทดสอบ ตย ดินเพื่อนำผลคุณสมบัติของดินนี้มาออกแบบงานวิศวกรรมโครงสร้างฐานรากและเสาเข็มของโครงการ ประกอบกับการที่ผมมักจะสังเกตเห็นว่ามีเพื่อนหลายๆ คนอาจจะยังไม่ทราบว่าวิธีในการทดสอบตัวอย่างดินนั้นทำได้กี่วิธีกันแน่ ? วันนี้ผมจะมาแชร์ความรู้เรื่องวิธีในการเก็บตัวอย่างดินเพื่อนำไปทดสอบในห้องปฎิบัติการให้แก่เพื่อนๆ ให้ได้ทราบกันนะครับ

เนื่องจากลักษณะและคุณสมบัติของดิน มีความสำคัญต่อการออกแบบฐานรากของโครงสร้าง โดยเฉพาะคุณสมบัติด้านกำลังความแข็งแรงของดิน ในการเจาะเก็บตัวอย่างดินจะต้องทำด้วยความระมัดระวังเพื่อให้เกิดผลกระทบกระเทือนน้อยที่สุด เพราะดินบางชนิดมีความไวตัว (SENSITIVITY) สูงเมื่อถูกแรงกระทำอาจทำให้โครงสร้างของดินนั้นเปลี่ยนแปลงไป ผลที่ได้จากการทดสอบในห้องปฏิบัติการก็จะผิดไปจากความเป็นจริง ดังนั้นจึงควรเลือกวิธีการเจาะสำรวจชั้นดินที่เหมาะสมกับงานก่อสร้าง ซึ่งขั้นตอนและขบวนการเจาะสำรวจชั้นดินในแต่ละหลุม อาจใช้วิธีการเจาะสำรวจมากกว่าหนึ่งวิธี โดยวิธีในการเจาะสำรวจดินหลักๆ นั้นสามารถจำแนกออกได้เป็น 4 วิธีหลักๆ ด้วยกัน ได้แก่:

(1) วิธีการขุดบ่อทดสอบ (TRIAL PITS)
การเก็บตัวอย่างด้วยวิธีนี้ สามารถทำได้เฉพาะในระดับตื้น ๆ ไม่เกิน 6 เมตร ถ้าลึกเกินกว่านั้น อาจไม่สะดวกและไม่เหมาะสมกับการขุดเจาะในที่มีน้ำขังอยู่ เพราะต้องมีการป้องกันการพังทลายของผนังหลุมเจาะ หรือพบปัญหาจากน้ำใต้ดิน ซึ่งจะทำให้การเก็บตัวอย่างด้วยวิธีนี้มีราคาแพงกว่าวิธีการเจาะสำรวจชั้นดินด้วยวิธีอื่น

วิธีการเก็บตัวอย่างดินด้วยวิธีนี้ทำได้โดยการขุดดินให้เป็นบ่อรอบก้อนดินที่ต้องการเก็บตัวอย่างแล้วแต่งก้อนตัวอย่างให้เป็นรูปสี่เหลี่ยมลูกบาศก์ขนาด 20 ถึง 30 cm ใช้มีดตัดก้อนดินตัวอย่างนั้นมาแล้วเคลือบด้วยพาราฟีน (PARAFIN) เพื่อป้องกันการสูญเสียความชื้นแล้วรีบนำส่งห้องปฏิบัติการทดสอบ ตัวอย่างดินที่ได้จะได้รับการกระทบกระเทือนน้อยกว่าวิธีอื่น

(2) วิธีการเจาะสำรวจชั้นดินด้วยสว่าน (AUGER BORING)
การเก็บตัวอย่างของดินด้วยวิธีการนี้เหมาะสำหรับดินอ่อนหรือดินที่มีความยึดเหนี่ยว (COHESION) วิธีการนี้เป็นวิธีที่ใช้กันมานานและสะดวกสำหรับการขุดเจาะด้วยการใช้แรงคน (HAND AUGER) ซึ่งขุดเจาะได้ลึกประมาณ 4 ถึง 6 เมตร และถ้าเป็นเครื่องจักร (MECHANICAL AUGER) ก็จะสามารถเจาะดินได้ลึกมากกว่า 10 เมตร วิธีการเก็บตัวอย่างดินจากการเจาะสำรวจดินด้วยวิธีนี้ทำได้โดยการใช้สว่านหมุนเอาดินออกมา จนได้ระดับความลึกที่ต้องการเก็บตัวอย่าง ซึ่งการที่จะระบุความลึกที่ถูกต้องของตัวอย่างดินทำได้โดยการหยุดเจาะเป็นระยะ เพื่อจำแนกประเภทของดินก้นหลุมที่ติดอยู่ปลายสว่านหรือทำการเก็บตัวอย่างซึ่งเป็นตัวแทนของชั้นดินที่ทราบความลึก

ข้อจำกัดของวิธีนี้คือไม่สามารถเจาะต่อไปได้ถ้าพบน้ำใต้ดิน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในชั้นทรายเพราะไม่มีแรงยึดเหนี่ยวพอที่จะเกาะยึดติดใบสว่านขึ้นมาถึงปากหลุมเจาะได้ รวมทั้งกรณีที่มีชั้นดินอ่อนมากอยู่ใต้ชั้นกรวด ทำให้การเจาะสำรวจต้องสิ้นสุดลงก่อนที่จะพบชั้นดินอ่อนมากข้างใต้ (ดูรูป ตย ที่แสดงการเจาะสำรวจดินโดยใช้ HAND AUGER ประกอบคำอธิบายได้นะครับ)

เนื่องจากลักษณะและคุณสมบัติของดิน มีความสำคัญต่อการออกแบบฐานรากของโครงสร้าง โดยเฉพาะคุณสมบัติด้านกำลังความแข็งแรงของดิน ในการเจาะเก็บตัวอย่างดินจะต้องทำด้วยความระมัดระวังเพื่อให้เกิดผลกระทบกระเทือนน้อยที่สุด เพราะดินบางชนิดมีความไวตัว (SENSITIVITY) สูงเมื่อถูกแรงกระทำอาจทำให้โครงสร้างของดินนั้นเปลี่ยนแปลงไป ผลที่ได้จากการทดสอบในห้องปฏิบัติการก็จะผิดไปจากความเป็นจริง ดังนั้นจึงควรเลือกวิธีการเจาะสำรวจชั้นดินที่เหมาะสมกับงานก่อสร้าง ซึ่งขั้นตอนและขบวนการเจาะสำรวจชั้นดินในแต่ละหลุม อาจใช้วิธีการเจาะสำรวจมากกว่าหนึ่งวิธี

(3) วิธีการเจาะสำรวจชั้นดินแบบฉีดล้าง (WASH BORING)
เป็นการเจาะสำรวจโดยการฉีดอัดน้ำผ่านก้านเจาะลงไปที่ก้นหลุมเจาะด้วยปั๊มน้ำแรงสูงและเป่าออกมาที่หัวเจาะ ในขณะที่หัวเจาะ (CHOPPING BIT) กระแทกบดดินให้แตกย่อยออกเป็นชิ้นเล็กๆ ทำให้น้ำสามารถพัดพาเอาดินชิ้นเล็กๆ ขึ้นมาตามผนังหลุมเจาะ ดินชิ้นเล็กๆ เหล่านั้นจะไหลไปลงบ่อตกตะกอนข้างหลุมเจาะเพื่อเป็นการกรองดินเม็ดหยาบ (COARSE GRAIN SOIL) และน้ำจะถูกสูบกลับมาใช้ใหม่ ในการเจาะสำรวจชั้นดินวิธีนี้จำเป็นจะต้องมีการป้องกันผนังหลุมเจาะพังด้วยการตอก CASING ลงไปในชั้นดินเหนียวอ่อนและในกรณีที่เจาะผ่านชั้นทรายก็จำเป็นจะต้องอาศัย BENTONITE ในการช่วยป้องกันการพังทลายของหลุม วิธีนี้เป็นที่นิยมกันมากโดยสามารถเจาะได้ลึกถึง 80 ถึง 100 เมตร ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความสามารถของเครื่องเจาะสำรวจด้วย

ข้อดีของการเจาะด้วยวิธีนี้ คือ เป็นวิธีการเจาะที่ทำได้ง่าย อุปกรณ์ที่ใช้ไม่สลับซับซ้อน สะดวกต่อการขนย้าย สามารถถอดชิ้นส่วนและประกอบกลับได้ใหม่ในเวลาไม่นานนัก และขณะทำการเจาะสำรวจ จะสามารถสังเกตเห็นความเปลี่ยนแปลงของชั้นดินได้จากความแตกต่างของเศษหิน ทราย และสีของน้ำที่ล้นปากหลุมขึ้นมา พร้อมกับสังเกตความรู้สึกถึงการจับยึดของชั้นดินก้นหลุมด้วยสัมผัสจากการกระทุ้งดินก้นหลุมแต่ละครั้งซึ่งจะเป็นประโยชน์ต่อการคาดคะเนการเปลี่ยนแปลงของชั้นดิน ส่วนการสังเกตเศษหิน ทรายและสีของน้ำที่ล้นขึ้นมานั้นช่วยในการประเมินการเปลี่ยนแปลงของชั้นดินได้อย่างคร่าวๆ เท่านั้น โดยเฉพาะกรณีที่ใช้น้ำโคลนผสม BENTONITE จะทำให้การจำแนกชั้นดินโดยดูจากสีของน้ำทำได้ยากมากยิ่งขึ้น
ส่วนข้อจำกัดของวิธีการนี้ คือ ไม่สามารถใช้วิธีการนี้ในการเจาะผ่านชั้นกรวดใหญ่ ดินลูกรังแข็ง หินผุหรือชั้นดินดานได้

(4) วิธีการเจาะสำรวจชั้นดินแบบเจาะปั่น (ROTARY DRILLING)
การสำรวจโดยวิธีการนี้เป็นการเจาะโดยใช้เครื่องยนต์หมุนหัวเจาะปั่นด้วยความเร็วรอบที่กำหนดที่หัวเจาะปั่นจะมีรูสำหรับฉีดปล่อยน้ำโคลนออกมาโดยสูบจากถังน้ำโคลน และคล้ายคลึงกับการเจาะล้างแต่จะไม่ให้ความรู้สึกซึ่งสัมผัสได้โดยตรงด้วยมือจากก้านเจาะดังเช่นวิธีการเจาะล้าง ทำให้การคาดคะเนการเปลี่ยนแปลงของชั้นดินในระหว่างเจาะต้องสังเกตจากความแตกต่างของแรงกดจากอุปกรณ์ไฮดรอลิกและอัตราการไหลลงของก้านเจาะเป็นหลัก

การเจาะด้วยวิธีนี้ทำโดยใช้แรงดันจากปั๊มน้ำสามารถฉีดไล่ดินในขณะที่หมุนเจาะ และเมื่อพบดินเปลี่ยนชั้นหรือถึงระดับความลึกที่กำหนดหัวเจาะจะถูกนำขึ้นมาจากหลุมและเปลี่ยนเป็นหัวเก็บตัวอย่างแทนเพื่อให้สามารถเก็บตัวอย่างที่คงสภาพเดิมไว้ได้มากที่สุด ในปัจจุบันระบบการเจาะปั่นนี้เป็นวิธีที่ได้รับการยอมรับว่าเป็นการเจาะที่รบกวนชั้นดินน้อยที่สุดวิธีหนึ่ง การเจาะด้วยวิธีนี้เหมาะสำหรับชั้นดินและหินทุกชนิด โดยเฉพาะในดินแข็ง ลูกรัง ทรายปนกรวดและหินผุ เพราะสามารถถอดเปลี่ยนหัวเจาะให้เหมาะกับสภาพชั้นดินได้ง่ายและสามารถเปลี่ยนเป็นหัวเจาะเพชรได้ทันทีที่ต้องการกรณีที่เจอชั้นหิน (ดูรูปแสดงการเจาะสำรวจชั้นดินแบบเจาะปั่น หรือ ROTARY DRILLING ที่แนบมาในโพสต์ๆ นี้ประกอบคำอธิบายได้นะครับ)

ผมขอย้ำเตือนกับเพื่อนๆ อีกสักครั้งหนึ่งนะครับว่าการเจาะสำรวจชั้นดินนั้นถือได้ว่าเป็นศาสตร์แขนงหนึ่งที่มีความสำคัญมากในการที่จะเริ่มต้นทำงานก่อสร้างอาคารหนึ่งๆ ซึ่งนับได้ว่าขั้นตอนๆ นี้เป็นสิ่งสำคัญที่เราจะใช้ในการพิจารณาทำการออกแบบงานวิศวกรรมโครงสร้างส่วนฐานรากและเสาเข็ม ทั้งนี้เพื่อให้เกิดความปลอดภัยและความประหยัดในงานก่อสร้างที่เหมาะสม เนื่องจากโครงสร้างของเราจำเป็นที่จะต้องใช้ชั้นดินเป็นตัวรับน้ำหนักของสิ่งปลูกสร้างโดยการสร้างฐานรากลงบนชั้นดิน ดังนั้นจึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องรู้ลักษณะและคุณสมบัติของชั้นดินหรือความสามารถในการรับน้ำหนักบรรทุกของชั้นดินที่จะรองรับสิ่งปลูกสร้างนั้นๆ

วัตถุประสงค์ของการเจาะสำรวจชั้นดินจึงมิใช่เพียงเพื่อให้การออกแบบฐานรากถูกต้องตามหลักวิชาการเท่านั้นแต่ยังเป็นการช่วยมิให้เกิดความผิดพลาดจากการที่วิศวกรผู้ออกแบบต้องเดาลักษณะและคุณสมบัติของชั้นดินผิดไปจากความเป็นจริง ซึ่งอาจมีผลทำให้สิ่งปลูกสร้างของเราเกิดการวิบัติพังทลายลงไปหรืออาจเกิดความเสียหายก่อนเวลาอันควรได้นั่นเองครับ

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