ก่อนเริ่มงานก่อสร้างอาคาร ที่อยู่อาศัย โรงงาน โกดัง หรือโครงสร้างกว้างใหญ่ สิ่งหนึ่งที่มองไม่เห็นจากบนผิวดินแต่มีผลโดยตรงต่อความแข็งแรงของโครงการคือ "สภาพชั้นดินใต้พื้นที่งานก่อสร้าง" ด้วยเหตุที่ถึงแม้ว่าจุดหมายสองแห่งจะอยู่ใกล้กัน ชั้นดิน ความแน่น ความมั่นคง และระดับน้ำในดินก็อาจแตกต่างกันได้
(https://soilboring.asia/wp-content/plugins/soilboring-asia-english-rebuild/assets/images/wash-boring-service.webp)
การทำ **Soil Boring Test** หรือการเจาะสำรวจดิน จึงเป็นลำดับขั้นมีความสำคัญที่มีส่วนช่วยให้วิศวกรทราบว่าใต้พื้นที่งานก่อสร้างประกอบด้วยดินชนิดใด ชั้นของดินมีความหนาเท่าใด มีชั้นดินอ่อนอยู่ลึกแค่ไหน และชั้นดินที่สามารถแบกรับน้ำหนักของโครงสร้างได้อยู่ที่ระดับใด
ชุดข้อมูลเหล่านี้ถูกนำไปใช้ประกอบการออกแบบฐานราก เสาเข็ม ภารกิจขุด งานถม และภารกิจทางวิศวกรรมปฐพีอื่น ๆ
### Soil Boring Test คืออะไร
Soil Boring Test เป็นเพียงบางส่วนของงาน **Soil Investigation** หรือการสำรวจสภาพชั้นดิน โดยนำมาใช้เครื่องเจาะดินเจาะลงไปใต้ผิวดินตามตำแหน่งที่ชี้ระบุ จากนั้นจะเก็บตัวอย่างดินจากระดับความลึกต่าง ๆ เพื่อนำมาพิจารณาทั้งภาคสนามและในห้องลงมือทำการ 📈
ผลที่ได้ไม่ใช่เพียงสารสนเทศว่าเป็น "ดินเหนียว" หรือ "ดินทราย" เท่านั้น แต่ยังสามารถทราบสารสนเทศอื่น ๆ เช่น
- ความลึกและลำดับของชั้นดิน
- ความแข็งหรือความแน่นของดิน
- ค่าขั้นตอนทดสอบ Standard Penetration Test หรือ SPT
- ปริมาณน้ำในดิน
- ฟังก์ชันด้าน Plasticity
- หน่วยน้ำหนักของดิน
- กำลังรับแรงเฉือนของดิน
- ระดับน้ำใต้ดิน
- ลักษณะของชั้นหิน ในกรณีที่เจาะถึงชั้นหิน
เมื่อรวบรวมรายละเอียดครบทั้งหมดแล้วจึงสร้างเป็น **Boring Log** และรายงาน Soil Investigation เพื่อใช้ประกอบการวิเคราะห์ทางวิศวกรรม
### ทำไมเรียกดูจากผิวดินอย่างเดียวไม่ได้
ประเด็นปัญหามีความสำคัญของภารกิจฐานรากคือ ฉันไม่สามารถเห็นสภาพดินที่ระดับความลึกหลายเมตรได้จากการมองพื้นดินด้านบน
สถานที่ที่เรียกดูแข็งแรงเมื่อเดินหรือขับรถผ่าน อาจมีชั้นดินถมแข็งอยู่เพียง 1–2 เมตร แต่ด้านล่างอาจเป็นดินเหนียวอ่อนหนาหลายเมตรก็ได้ 📐
ตรงกันข้าม บางจุดหมายอาจมีชั้นของดินแข็งหรือชั้นทรายแน่นอยู่ไม่ลึกจำนวนมาก ก่อให้เกิดภาพแบบฐานรากที่เหมาะต่างกันจากพื้นที่อื่นอย่างมาก
เพราะฉะนั้น งานออกแบบฐานรากโดยไม่มีข้อมูลชั้นของดินจึงต้องอาศัยการราวๆจำนวนมากขึ้น และอาจก่อให้เกิดเลือกสรรความยาวเสาเข็ม ขนาดฐานราก หรือวิธีการก่อสร้างที่ไม่เหมาะสมกับพื้นที่จริง
### Soil Boring Test ตรวจอะไรบ้าง
ระหว่างการเจาะสำรวจ วิศวกรและช่างสนามจะบันทึกลักษณะของดินที่พบในแต่ละระดับความลึก ตัวอย่างดินที่เก็บขึ้นมาจะถูกเช็กสี เนื้อดิน ความเหนียว ความแน่น และองค์ประกอบต่าง ๆ
ขั้นตอนทดสอบที่พบได้เป็นประจำคือ **Standard Penetration Test หรือ SPT** ซึ่งช่วยพิจารณาความแน่นของดินทรายและใช้เป็นข้อมูลประกอบการประเมินความสามารถของชั้นของดิน
สำหรับดินเหนียว อาจเก็บตัวอย่างแบบคงสภาพเพื่อนำไปลองใช้ในห้องดำเนินการการ เช่น การหาหน่วยน้ำหนัก ปริมาณน้ำ หรือกำลังรับภาระแรงของดิน 📐
นอกจากนี้ยังมีงานเก็บตัวอย่างแบบขัดจังหวะสภาพเพื่อใช้จำแนกชนิดดินและลองใช้คุณสมบัติพื้นฐานต่าง ๆ
### Boring Log กล่าวอะไรผม
หลังจากเสร็จภารกิจสนาม รายละเอียดทั้งสิ้นจะถูกสร้างขึ้นเป็น Boring Log ซึ่งเปรียบเสมือน "แผนที่แนวดิ่งของชั้นของดิน"
ใน Boring Log จะเห็นตั้งแต่ระดับพื้นดินลงไปจนถึงความลึกที่เจาะ เช่น
0.00–1.50 เมตร อาจเป็นดินถม
1.50–8.00 เมตร เป็นดินเหนียวอ่อน
8.00–15.00 เมตร เป็นดินเหนียวแข็งปานกลาง
15.00–25.00 เมตร เป็นทรายแน่น
และด้านล่างอาจเป็นชั้นของดินแข็งจำนวนมากหรือชั้นหิน
รายละเอียดดังกล่าวทำให้สามารถผู้ออกแบบรับรู้สภาพใต้ดินได้แจ่มชัดกว่าการเรียกดูเพียงค่าตัวเลขจากการทดสอบ
### มีความเกี่ยวข้องกับการออกแบบฐานรากอย่างไร
น้ำหนักของอาคารจะถูกถ่ายจากโครงสร้างลงสู่ฐานราก และจากฐานรากลงสู่ดิน
หากเป็นฐานรากตื้น วิศวกรมีความสำคัญต้องทราบว่าดินในบริเวณระดับฐานรากสามารถรับน้ำหนักได้มากพอหรือไม่ และมีโอกาสเกิดการทรุดตัวมากจำนวนน้อยเพียงใด 🏗�
ถ้าใช้เสาเข็ม ก็ต้องวิเคราะห์ว่าเสาเข็มควรยาวเท่าใด ส่วนปลายของเสาเข็มควรอยู่ในชั้นของดินใด และแรงต้านทานจากดินรอบเสาเข็มมีค่าอย่างไร
จึงบอกได้ว่า Soil Boring Test ไม่ได้เป็นเพียงกระบวนการการเจาะดิน แต่เป็นการรวบรวมชุดข้อมูลพื้นฐานเพื่อที่จะลงความเห็นด้านฐานราก
### อาคารขนาดเล็กจำเป็นต้องเจาะดินหรือไม่
ขนาดของอาคารเป็นเพียงหนึ่งในปัจจัยที่ต้องไตร่ตรอง
อาคารขนาดเล็กที่ตั้งอยู่บนจุดหมายดินอ่อนอาจมีปัจจัยเสี่ยงด้านการทรุดตัวมากกว่าอาคารที่ใหญ่กว่าแต่ตั้งอยู่บนชั้นดินแข็งก็ได้
อีกทั้งยังต้องดูจำนวนชั้น น้ำหนักโครงสร้าง ภาพแบบฐานราก ประวัติจุดหมาย การถมดิน อาคารข้างเคียง และความแตกต่างของชั้นของดินในบริเวณนั้น
เพราะฉะนั้น ควรให้วิศวกรผู้ออกแบบเป็นผู้ประเมินผลความสำคัญและขอบเขตของ Soil Investigation ให้เหมาะกับแต่ละงานโครงการ
### Soil Investigation ช่วยเหลือลดความไม่แน่นอน
ในงานที่ทำวิศวกรรม ผมไม่สามารถส่งผลให้ความไม่แน่นอนใต้ดินหายไปครบทั้งหมดได้ เนื่องจากการเจาะสำรวจเป็นการเช็กเฉพาะตำแหน่งที่ระบุ 📐
แต่ถึงอย่างนั้น Soil Investigation ช่วยเหลือลดความไม่แน่นอนได้อย่างมาก และก่อให้เกิดการออกแบบอยู่บนพื้นฐานของความจริงมากกว่าการคาดเดา
ถ้าพบชั้นของดินอ่อนผิดปกติ ระดับน้ำใต้ดินสูง ชั้นทรายหลวม หรือชั้นดินที่ปรับเปลี่ยนทันเวลา วิศวกรสามารถนำข้อมูลดิจิทัลดังกล่าวไปไตร่ตรองเพิ่มเติมก่อนเริ่มก่อสร้าง
### สรุป
**Soil Boring Test คือการเจาะสำรวจสภาพชั้นดินใต้บริเวณก่อสร้าง** เพื่อเก็บรายละเอียดและตัวอย่างดินเพื่อที่จะพิจารณาทางวิศวกรรม
รายละเอียดที่ได้มีส่วนช่วยให้ทราบชนิดและความลึกของชั้นดิน ความแข็งหรือระดับความแน่นของดิน ค่า SPT ระดับน้ำใต้ดิน และฟังก์ชันทางวิศวกรรมอื่น ๆ
เมื่อข้อมูลเหล่านี้ถูกนำมาวิเคราะห์ร่วมกัน วิศวกรสามารถคัดเลือกและออกแบบระบบฐานรากให้สอดคล้องกับสภาพสถานที่จริงมากมายขึ้น
ด้วยเหตุนี้ ถ้าอยากได้ทราบว่า "ดินใต้โครงการเป็นอย่างไร" คำตอบไม่ควรมาจากการคาดเดาจากผิวดิน แต่ควรมาจากข้อมูล Soil Investigation ที่ตรวจสอบจากสถานที่จริง
Read more: https://seismic-test.com/knowledge/