ปัญหาเสาเข็มเจาะระบบแห้งและการแก้ไข

ปัญหาเสาเขม็ เจาะระบบแหง้
และแนวทางการแกไ้ ข

เสาเข็มเจาะที่ใช้กันในประเทศไทยมี 2 ระบบ คือ เสาเข็มเจาะระบบแห้ง (Dry
– process bored piles) และเสาเข็มเจาะระบบเปียก (Wet – process bored
pile) เสาเข็มเจาะระบบแห้ง หมายถึงการทำเสาเข็มโดยไม่ใช้สารที่เป็นของเหลว
ช่วยในการขุดเจาะดิน นั่นคือไม่ต้องใช้สารละลายเบนโทไนท์หรือโพลิเมอร์มาใสใ่ น
หลุมเจาะขณะขดุ เจาะดิน การป้องกันการพังทลายของดนิ ขอบผนังรูเจาะในการทำ
เสาเขม็ ระบบแหง้ จะใช้ปลอกเหล็กเป็นตัวปอ้ งกันดินชั่วคราว (Temporary casing)
และจะถอนปลอกเหล็กกันดินขึ้นเมื่อเทคอนกรีตเสาเข็มแล้วเสร็จ สำหรับเสาเข็ม
เจาะระบบเปียกจะใช้ปลอกเหล็กป้องกันดินพังทลายในช่วงบน และใช้สารละลาย
เบนโทไนท์หรือสารผสมโพลิเมอร์ช่วยป้องกันดินพังทลายในช่วงขุดเจาะดินลึกลงไป
มากๆ และผ่านช้ันทราย

เสาเข็มเจาะระบบแห้ง (Dry – process bored piles) ที่ใช้กันในปัจจุบันมี
ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 35, 43, 50 และ 60 ซม. มีความลึกประมาณ 18 – 22 ม.
สามารถทำได้ความลึกมากสุดท่ีเคยมีทำกันคอื 31 ม. แต่ท้ังน้ีปลายเสาเข็มต้องเป็น
ดินเหนียว ส่วนเสาเข็มเจาะระบบเปียก (Wet – process bored pile) ที่ใช้กันใน
ปัจจุบันมีขนาด 60, 80, 100, 120 และ 150 และ 190 ซม. ความลึกปลายเสาเขม็
เจาะระบบเปยี กในกรงุ เทพมหานครมคี วามลกึ ระหว่าง 30 – 90 ม.

1

กรณีปัญหาที่จะกล่าวถึงในที่นี้คือเสาเข็มเจาะระบบแห้ง (Dry – process
bored piles) ซึ่งโดยทั่วไปจะใช้เครื่องมือทำเสาเข็มที่เรียกว่า Tripod rig เสาเข็ม
ประเภทนี้มกั มกี ารออกแบบให้ปลายเสาเขม็ ไปอยู่ในชนั้ ทราย ซ่ึงส่วนมากเป็นทราย
ชั้นแรก (First sand layer) สำหรับดินทั่วไปในเขตกรุงเทพมหานคร หรือแม้แต่ใน
พื้นที่ตา่ งจงั หวดั ก็ระบใุ ห้ปลายเสาเข็มชนิดน้ีวางในชัน้ ทราย ปัญหาของการท่ีระบุให้
ปลายเสาเข็มเจาะระบบแห้งวางในชัน้ ทราย ก็คือน้ำท่ีไหลในชัน้ ทรายจะไหลดันข้นึ
ในหลุมเจาะ ทำให้ทรายทปี่ ลายเสาเข็มฟงุ้ ขน้ึ ไมแ่ น่นตัวตามเดิม

กรณีที่ปลายเสาเข็มเป็นชั้น clean sand ที่ไม่มีดินเหนียวหรือดินตะกอน
(cohesive soils) ปนอยู่ในชั้นทรายด้วยแล้ว น้ำใต้ดินจะยิ่งไหลทะลักขึ้นมาอย่าง
รวดเรว็ ทำใหเ้ สาเข็มเจาะท่ีตอ้ งการใหเ้ ป็นระบบแหง้ นั้นเกดิ การช่มุ ไปด้วยนำ้ และท่ี
สำคญั แรงตา้ นทานที่ปลายเสาเขม็ จะลดลงมากหรืออาจไมม่ ีเลย คา่ SPT (standard
penetration test) ที่ได้จากการเจาะสำรวจดินในสนามท่ีมีค่าสูงๆนั้น กลับ
กลายเป็นค่า SPT ต่ำลง ทรายจะอยู่ในสภาพหลวม(very loose sand) และทำให้
เสาเข็มเจาะน้ันกลายเป็นเสาเขม็ ชนดิ รับแรงเสยี ดทาน (Friction pile) เท่าน้ัน ดังจะ
เห็นได้จากผลทดสอบความสมบูรณ์(seismic test) ของเสาเข็มเจาะระบบแห้ง ว่า
ปลายสัญญาณคลื่นทดสอบไม่แสดงผลสะท้อนที่ปลายเสาเข็ม อาคารใดที่วางบน
เสาเข็มเจาะระบบแห้งที่มีปัญหาดังกล่าวนี้จะมีปัญหาเรื่องอาคารทรุดเอียง โดย
อาคารจะเอียงไปในทิศทางท่ีตำแหน่งศูนย์กลางน้ำหนักของอาคาร (center of
force) กดลง

2

ดังนั้นการกำหนดใหป้ ลายเสาเข็มชนิดนไ้ี ปอยใู่ นชั้นทรายจงึ ไม่ใช่ส่ิงที่ดี เว้นแต่
วา่ จะทำการขุดเจาะด้วยระบบเปียก (Wet process) ท่ีใช้สารละลายบนโทไนท์หรือ
สารผสมโพลเิ มอรช์ ว่ ยในการขุดเจาะดินดังเช่นท่ีทำกับเสาเข็มเจาะระบบเปยี ก นั่นก็
คือหากตอ้ งการให้ปลายเสาเขม็ เจาะอยู่ในชนั้ ทรายเม่ือใดควรกำหนดชัดเจนว่าให้ใช้
เสาเข็มเจาะระบบเปยี ก ท้งั น้กี ารทำเสาเขม็ เจาะระบบเปยี กถา้ มีความลึกไม่มากกว่า
ประมาณ 25 เมตร สามารถทำได้โดยใช้เครือ่ งมอื ชนดิ Tripod rig

สำหรับกรณีท่ีทำเสาเขม็ เจาะระบบแหง้ แล้วพบว่าปลายเสาเขม็ ต้องวางในช้ทั
รายทม่ี ีโอกาสนำ้ ใตด้ นิ จะไหลขน้ึ นน้ั สามารถเลอื กการแก้ไขได้ 3 วิธี ดังน้ี

วิธีที่ 1 ใหป้ ลายเสาเขม็ อยู่ในดินเหนียวเหนือช้นั ทราย

น่นั คือเม่ือทราบระดบั ชนั้ ทรายว่าอย่ทู ่ีความลึกเท่าใดแล้ว ควรให้ปลาย
เสาเข็มอยู่ตื้นกว่า ไม่ควรขุดเจาะดินจนกระทบชั้นทรายเพราะน้ำจะไหลเข้ารูเจาะ
และทำให้ปลายเสาเขม็ สญู เสียความแน่นตัว และยังทำให้เกิดปญั หาขณะถอนปลอก
เหลก็ (Temporary casing) ขึ้น เพราะ Mortar ของคอนกรีตจะแยกตัวออกและติด
ขา้ งปลอกเหล็ก ทำใหข้ ณะถอนปลอกเหลก็ ข้นึ น้ันเหลก็ เสรมิ เสาเข็มจะติดลอยข้ึนมา
ดว้ ย ซงึ่ เป็นปัญหาทพี่ บบอ่ ยในภาคสนาม

การแกไ้ ขโดยการถอยความลกึ ปลายเสาเขม็ ไม่ให้ถงึ ชัน้ ทรายน้ันเปน็ การทำให้
ปลายเสาเขม็ อยูใ่ นช้ันดินเหนียวท่ีอาจยังมีความแขง็ ไม่มากนกั ทำให้ไม่มีน้ำไหลเข้า
ในรเู จาะและจัดเปน็ เสาเขม็ เจาะระบบแหง้ อย่างแท้จริง โดยทว่ั ไปจะใหป้ ลายเสาเข็ม
อยู่เหนอื ช้ันทรายประมาณ 1.5 – 2 เท่าของขนาดเสน้ ผ่านศูนยก์ ลางเสาเข็ม

3

ขอ้ สงั เกตุ

- เสาเขม็ ประเภทน้ีจัดเปน็ เสาเขม็ ชนดิ รับแรงเสยี ดทาน (Friction pile)
ดังนั้นต้องคำนึงถึงตำแหน่งศูนย์กลางของน้ำหนักที่กดลงฐานรากทั้งอาคาร หรือท่ี
ชัดเจนคือนำ้ หนกั บรรทุกตอ่ เสาเข็ม (Load/pile) ควรใกลเ้ คียงกัน มฉิ ะน้ันอาคารจะ
เกิดการเอียงไปในทิศทางท่ีมนี ้ำหนกั บรรทุกกดลงมาก

- เมื่อเลือกใช้วิธีการถอยความลึกขึ้นมาเหนือชั้นทราย ส่วนมากจะพบ
ปัญหาเรื่องกำลังรับน้ำหนักบรรทุกปลอดภัยไม่เพียงพอ ดังนั้นจึงต้องเพิ่มจำนวน
เสาเข็มจากเดมิ

รปู ที่ 1. แก้ไขโดยใหป้ ลายเสาเขม็ อยเู่ หนอื ช้นั ทราย

4

วิธีท่ี 2 ใหป้ ลายเสาเขม็ วางอยใู่ นช้นั ดินเหนียวใตช้ นั้ ทราย

วิธนี ี้หากเป็นสภาพดินในกรงุ เทพมหานคร ดนิ เหนยี วใตช้ ัน้ ทรายจะเป็น
ดินเหนยี วแขง็ (stiff clay) ถงึ แข็งมาก (Very stiff clay) หรอื อาจเปน็ ดนิ เหนียวแข็ง
มากๆ เปน็ hard clay แต่กระบวนการทำเสาเข็มใหป้ ลายเสาเข็มไปอยูช่ ้ันดินเหนียว
แข็งใต้ชั้นทรายนัน้ ต้องมีความเข้าใจกระบวนการทำเสาเข็มเจาะที่ดีเพียงพอ ปัญหา
ส่วนใหญ่ที่พบคือผู้รับเหมาทำเสาเข็มเจาะไม่ยอมทำ เพราะมีความเห็นว่าเสยี เวลา
และมักอ้างว่าทำไม่ได้ แต่ความเป็นจริงไม่ใช่เรื่องยากในการทำวิธีนี้เพียงแต่ต้องใช้
เวลามากกว่าวิธีที่ 1 และต้องเพิ่มค่าใช้จ่ายให้ผู้รับเหมาทำเสาเข็มเพราะต้องลง
ปลอกเหล็กกันดินพังลึกกว่าวิธีที่ 1 แต่เสาเข็มทีไ่ ด้จะสามารถรับนำ้ หนักได้มากกว่า
และที่สำคัญคือมีแรงต้านทานที่ปลายเสาเข็ม (end bearing) ด้วย ขั้นตอนการทำ
เสาเขม็ เจาะตามแบบวิธีที่ 2 มดี งั นี้

• ลงปลอกเหล็กกันดินพังชั่วคราว (temporary casing) ตามวิธีทำงานปกติ
พื้นที่กรุงเทพมหานคร ความยาวปลอกเหล็กกันดินพังสำหรับดินอ่อนจะมี
ความยาวรวมประมาณ 15 – 17 ม. (ในกรุงเทพมหานคร)

• ขุดเจาะดินลึกเลยปลายปลอกเหลก็ กนั ดินพังลงไปจนเกอื บถึงชนั้ ทราย
หมายเหตุ : ระดับความลึกก่อนถึงชั้นทรายชั้นแรก (First sand layer) ใน
กรงุ เทพมหานครจะอยู่ทีร่ ะดบั ความลึกประมาณ 19 ม.

5

• ตอกปลอกเหล็กกันดินพังตามลงไปจนถึงระดับชั้นดินที่ขุดเจาะไว้ แล้วตอ่
ปลอกเหล็กให้ยาวเลยลงไปให้หยั่งลงในชั้นทราย สำหรับดินใน
กรุงเทพมหานครชั้นทรายชั้นแรกจะมีความหนาประมาณ 1.50 – 2.00 ม.
การตอกปลอกเหล็กให้หยั่งลึกลงในชั้นทรายโดยใช้ลูกตุ้มน้ำหนักจะทำได้
ยาก แต่สามารถทำได้โดยการขุดเจาะดินเป็นชว่ งๆ สลับกับการตอกปลอก
เหล็กให้ลึกลงไปเรื่อยๆ เมื่อต่อปลอกเหล็กลึกลงไปเรื่อยๆ จนเลยชั้นดิน
ทรายจะพบว่าสภาพดินเปลี่ยนจากดินทรายเป็นดินเหนียวแข็ง ทั้งน้ีควร
ตอกปลอกเหล็กใหล้ ึกลงไปในช้ันดินเหนยี วแขง็ ไม่นอ้ ยกวา่ 0.50 ม.
หมายเหตุ : มีข้อควรระวังในขั้นตอนที่ตอกปลอกเหล็กสลับกบั การขุดเจาะ
ดิน ขณะขุดเจาะดินทรายไม่ควรขุดเจาะดินจนเลยปลายปลอกเหล็กไป
มากๆ มฉิ ะน้นั ดนิ ทรายทีเ่ ลยปลายปลอกเหล็กจะพงั ทลายมากและน้ำในช้ัน
ดินทรายไหลเขา้ ปลายหลุมเจาะตลอดเวลา

• เมื่อตอกปลอกเหล็กเลยความลึกชั้นทรายและฝงั จมลงในชั้นดินเหนยี วแข็ง
แล้ว ให้ขุดเจาะดินต่อจนถึงระดับความลึกที่ต้องการ แต่ทั้งนี้ควรให้ปลาย
เสาเขม็ อยลู่ กึ เลยปลายปลอกเหล็กกันดนิ
หมายเหตุ : ถ้าขุดเจาะดนิ ไม่เลยปลายปลอกเหล็กกันดนิ พังจะเกดิ ปัญหาดิน
อุดปลายจะทำให้ถอนปลอกเหล็กไม่ขึ้นเหมือนมีจุกก๊อกปิดปลายล่างของ
ปลอกเหลก็ กนั ดนิ พัง

6

• เมือ่ ขุดเจาะดนิ ไดค้ วามลกึ ตามต้องการแลว้ ลงเหลก็ เสริมในเสาเขม็ ให้ปลาย
เหล็กเสริมยาวลึกเลยปลายปลอกเหล็กกันดินพัง มิฉะนั้นขณะถอนปลอก
เหล็กหลงั จากเทคอนกรีตแลว้ อาจเกิดการลอ็ กดงึ เหล็กเสรมิ ติดขึน้ มาด้วย

• เมื่อลงเหล็กเสริมแล้วเสร็จให้เทคอนกรีตเลยขึ้นมาสูงจากผิวบนของช้ัน
ทรายไม่น้อยกว่า 3 ม. จากนั้นให้ถอนปลอกเหล็กกันดินพงั ขึน้ มาประมาณ
1 ม. แล้วใหเ้ ทคอนกรีตเต็มรูเจาะก่อนที่จะถอนปลอกเหลก็ กันดินพังข้ึนมา
ตามข้ันตอนปกติ
การที่ต้องเทคอนกรีตแล้วถอนปลอกเหล็กกันดินพังขึ้นในช่วงแรกก่อน
นั้นเป็นเพราะหากเทคอนกรีตเต็มรูเจาะในครั้งเดียวอาจทำให้ไม่สามารถ
ถอนปลอกเหล็กขึ้นได้เพราะกำลังถอนของเครื่องมือไม่เพียงพอ แต่ถ้า
สามารถเทคอนกรีตรวดเดยี วจนเต็มรูเจาะแล้วสามารถถอนปลอกเหล็กกนั
ดนิ พงั ขนึ้ ไดก้ ็ใหเ้ ทคอนกรีตเต็มรูเจาะจะเปน็ การดีทส่ี ุด

Temporary Very soft clay

≃ 15.00 m. Medium stiff clay
Sandy soil
≃ 20.00 m.
≃ 22.00 m. Very stiff to hard clay

รูปที่ 2. แกไ้ ขโดยให้ปลายเสาเข็มอยู่ในช้นั ดินเหนียวแข็งใต้ชน้ั ทราย มีลำดบั การลง Casing

และขุดเจาะดนิ ดงั แสดง 7

วิธที ่ี 3 ปลายเสาเขม็ อยูช่ ั้นทราย

วิธีการนี้คือต้องการให้ปลายเสาเข็มอยู่ทรายโดยไม่เลือกใช้ 2 วิธี
ดังกล่าวข้างต้น เสาเข็มเจาะท่ีปลายอยู่ในดินทรายจะมีปัญหาเรื่องน้ำใต้ดินไหลเขา้
รูเจาะ ดังนั้นควรแก้ไขด้วยการเปลี่ยนเป็นใช้เสาเ ข็มเจาะระบบเปียกคือใช้
สารละลายเบนโทไนทห์ รอื สารผสมโพลเิ มอร์ชว่ ยในการขดุ เจาะดิน และกระบวนการ
ทำจะเหมือนกับการทำเสาเข็มเจาะขนาดใหญ่ที่เป็นระบบเปียก แตกต่างกันท่ี
เครื่องมอื ในการทำเสาเข็มน้ันจะเปน็ เครอื่ งมือชนิดสามขา (Tripod rig) ซ่ึงจะทำงาน
ได้ช้ากว่าและขุดเจาะดินลึกมากๆไม่ได้ อย่างไรก็ตามวิธีที่ 3 นี้เสาเข็มเจาะจะมีแรง
ตา้ นทานปลายเสาเขม็ ท่ีดเี พราะปลายเสาเขม็ อยใู่ นชั้นทรายที่มคี วามแนน่ ตัว

รปู ที่ 3. หากยังตอ้ งการให้ปลายเสาเข็มอยู่ในชัน้ ทราย ต้องใช้สารละลายชว่ ยในการขดุ เจาะ 8
ดนิ เช่น เบนโทไนท์ หรอื โพลเิ มอร์

กล่าวโดยสรุป เสาเข็มเจาะระบบแห้งไม่ควรให้ปลายเสาเข็มอยู่ในชั้นดิน
ทราย ถ้าจะให้ปลายเสาเข็มเจาะอยู่ในชั้นดินทราย ควรกำหนดให้เป็นเสาเข็ม
เจาะระบบเปียก การระบุให้ปลายเสาเข็มเจาะอยู่ในชั้นดินทรายแล้วไม่คำนึงถงึ
กระบวนการทำงานจะได้เสาเข็มเจาะที่รับน้ำหนักบรรทุกได้ต่ำและเป็นเสาเข็มท่ี
ไม่มีแรงต้านทานที่ปลายเสาเข็ม ทำให้เกิดปัญหาการทรุดตัวของอาคารทั้งการ
ทรดุ เอยี งและการทรุดตวั ทแี่ ตกต่างกัน

แนวทางการแกไ้ ขสามารถเลอื กใช้ได้จาก 3 วธิ ดี ังกล่าวแลว้

9

10