Topic No.✅ B74F4 Soil Boring Test คืออะไร ทำไมต้องเจาะสำรวจดิน

[dsmol19]

ก่อนเริ่มก่อสร้างอาคาร บ้าน โรงงาน โกดัง หรือโครงสร้างใหญ่ สิ่งหนึ่งที่มองไม่เห็นจากบนผิวดินแต่มีผลโดยตรงต่อความแข็งแรงของโครงการคือ "สภาพชั้นดินใต้บริเวณก่อสร้าง" เนื่องจากแม้สถานที่สองแห่งจะอยู่ใกล้กัน ชั้นดิน ความแน่น ความมั่นคง และระดับน้ำใต้ดินก็อาจแตกต่างกันได้

การทำ **Soil Boring Test** หรือการเจาะสำรวจดิน จึงเป็นกระบวนการมีความสำคัญที่ทำให้สามารถวิศวกรทราบว่าใต้พื้นที่ก่อสร้างประกอบด้วยดินชนิดใด ชั้นดินมีความหนาเท่าใด มีชั้นของดินอ่อนอยู่ลึกแค่ไหน และชั้นดินที่สามารถรับน้ำหนักของโครงสร้างได้อยู่ที่ระดับใด


ข้อมูลดิจิทัลเหล่านี้ถูกนำไปใช้เป็นข้อมูลประกอบการออกแบบฐานราก เสาเข็ม งานขุด งานถม และภารกิจทางวิศวกรรมปฐพีอื่น ๆ


### Soil Boring Test คืออะไร


Soil Boring Test เป็นบางส่วนของงานที่ทำ **Soil Investigation** หรืองานสำรวจสภาพชั้นดิน โดยนำมาใช้เครื่องเจาะดินเจาะลงไปใต้ผิวดินตามตำแหน่งที่ชี้ระบุ จากนั้นจะเก็บตัวอย่างดินจากระดับความลึกต่าง ๆ เพื่อนำมาประเมินทั้งภาคสนามและในห้องทำการ 🔎


ผลที่ได้ไม่ใช่เพียงข้อมูลดิจิทัลว่าเป็น "ดินเหนียว" หรือ "ดินทราย" เท่านั้น แต่ยังสามารถทราบรายละเอียดอื่น ๆ ตัวอย่างเช่น


- ความลึกและลำดับของชั้นดิน
- ความแข็งหรือความแน่นของดิน
- ค่าการทดสอบ Standard Penetration Test หรือ SPT
- ปริมาณน้ำในดิน
- ฟังก์ชันด้าน Plasticity
- หน่วยน้ำหนักของดิน
- กำลังรับแรงเฉือนของดิน
- ระดับน้ำในดิน
- ลักษณะของชั้นหิน ถ้าเจาะถึงชั้นหิน


เมื่อรวบรวมชุดข้อมูลครบทั้งหมดแล้วจึงจัดทำเป็น **Boring Log** และรายงาน Soil Investigation เพื่อนำมาใช้ประกอบงานวิเคราะห์ทางวิศวกรรม


### ทำไมเปิดดูจากผิวดินอย่างเดียวไม่ได้


ข้อขัดข้องสำคัญของงานฐานรากคือ ผมไม่สามารถเห็นสภาวะของดินที่ระดับความลึกหลายเมตรได้จากการมองพื้นดินด้านบน


สถานที่ที่เรียกดูมั่นคงเมื่อเดินหรือขับรถผ่าน อาจมีชั้นของดินถมแข็งอยู่เพียง 1–2 เมตร แต่ด้านล่างอาจเป็นดินเหนียวอ่อนหนาหลายเมตรก็ได้ 🏗�


ในทางกลับกัน บางสถานที่อาจมีชั้นของดินแข็งหรือชั้นทรายแน่นอยู่ไม่ลึกมากมาย ส่งผลให้ภาพแบบฐานรากที่เหมาะไม่เหมือนกันจากสถานที่อื่นอย่างมาก


เพราะฉะนั้น การออกแบบฐานรากโดยไม่มีข้อมูลชั้นของดินจึงต้องอาศัยการราวๆมากขึ้น และอาจส่งผลให้เลือกสรรความยาวเสาเข็ม ขนาดฐานราก หรือแนวทางก่อสร้างที่ไม่สอดคล้องกับพื้นที่จริง


### Soil Boring Test ตรวจอะไรบ้าง


ระหว่างการเจาะสำรวจ วิศวกรและช่างสนามจะบันทึกลักษณะของดินที่พบในแต่ละระดับความลึก ตัวอย่างดินที่เก็บขึ้นมาจะถูกเช็กสี เนื้อดิน ความเหนียว ความแน่น และองค์ประกอบต่าง ๆ


ขั้นตอนทดสอบที่พบได้เป็นประจำคือ **Standard Penetration Test หรือ SPT** ซึ่งช่วยเหลือประเมินผลความแน่นของดินทรายและใช้เป็นข้อมูลประกอบการประเมินฟังก์ชันของชั้นของดิน


สำหรับดินเหนียว อาจเก็บตัวอย่างแบบคงสภาพเพื่อนำไปทดลองในห้องปฏิบัติการ อาทิ การหาหน่วยน้ำหนัก ปริมาณน้ำ หรือกำลังรับแรงของดิน 📐


อีกทั้งยังมีการเก็บตัวอย่างแบบรบกวนสภาพเพื่อนำมาใช้จำแนกชนิดดินและทดสอบคุณสมบัติพื้นฐานต่าง ๆ


### Boring Log บอกอะไรผม


หลังจากเสร็จภารกิจสนาม ข้อมูลครบทั้งหมดจะถูกจัดทำเป็น Boring Log ซึ่งเปรียบเสมือน "แผนที่แนวดิ่งของชั้นดิน"


ใน Boring Log จะเห็นตั้งแต่ระดับพื้นดินลงไปจนถึงความลึกที่เจาะ อาทิ


0.00–1.50 เมตร อาจเป็นดินถม 
1.50–8.00 เมตร เป็นดินเหนียวอ่อน 
8.00–15.00 เมตร เป็นดินเหนียวแข็งปานกลาง 
15.00–25.00 เมตร เป็นทรายแน่น 
และด้านล่างอาจเป็นชั้นของดินแข็งมากหรือชั้นหิน


ชุดข้อมูลดังกล่าวมีส่วนช่วยให้ผู้ออกแบบทำความเข้าใจสภาพใต้ดินได้แจ่มชัดกว่าการเรียกดูเพียงค่าตัวเลขจากขั้นตอนทดสอบ


### เกี่ยวข้องกับการออกแบบฐานรากอย่างไร


น้ำหนักของอาคารจะถูกถ่ายจากโครงสร้างลงสู่ฐานราก และจากฐานรากลงสู่ดิน


หากเป็นฐานรากตื้น วิศวกรมีความสำคัญต้องทราบว่าดินบริเวณระดับฐานรากสามารถรับน้ำหนักได้มากพอหรือไม่ และมีโอกาสเกิดการทรุดตัวมากจำนวนน้อยเพียงใด 📐


ในกรณีที่นำมาใช้เสาเข็ม ก็ต้องประเมินผลว่าเสาเข็มควรยาวเท่าใด ปลายเสาเข็มควรอยู่ในชั้นดินใด และแรงต้านทานจากดินรอบเสาเข็มมีค่าอย่างไร


จึงกล่าวได้ว่า Soil Boring Test ไม่ได้เป็นเพียงลำดับขั้นการเจาะดิน แต่เป็นการรวบรวมสารสนเทศพื้นฐานเพื่อที่จะตัดสินใจด้านฐานราก


### อาคารย่อมสำคัญต้องเจาะดินหรือไม่


ขนาดของอาคารเป็นเพียงหนึ่งในปัจจัยที่ต้องประเมินผล


อาคารเล็กที่ตั้งอยู่บนพื้นที่ดินอ่อนอาจมีปัจจัยเสี่ยงด้านการทรุดตัวมากกว่าอาคารที่ใหญ่กว่าแต่ตั้งอยู่บนชั้นดินแข็งก็ได้


อีกทั้งยังต้องเรียกดูจำนวนชั้น น้ำหนักโครงสร้าง ภาพแบบฐานราก ประวัติสถานที่ งานถมดิน อาคารข้างเคียง และความแตกต่างของชั้นดินบริเวณนั้น


ด้วยเหตุนี้ ควรให้วิศวกรผู้ออกแบบเป็นผู้ประเมินความมีความสำคัญและขอบเขตของ Soil Investigation ให้เหมาะสมกับแต่ละโครงการ


### Soil Investigation สนับสนุนลดลงความไม่แน่นอน


ในงานที่ทำวิศวกรรม เราไม่สามารถทำให้ความไม่แน่นอนใต้ดินหายไปทั้งสิ้นได้ เนื่องจากการเจาะสำรวจเป็นการตรวจสอบเฉพาะตำแหน่งที่กำหนด 📐


ถึงกระนั้น Soil Investigation ช่วยลดจำนวนความไม่แน่นอนได้อย่างมาก และส่งผลให้การออกแบบอยู่บนพื้นฐานของข้อเท็จจริงมากกว่าการคาดเดา


ในกรณีที่พบชั้นดินอ่อนผิดปกติ ระดับน้ำใต้ดินสูง ชั้นทรายหลวม หรือชั้นของดินที่ปรับเปลี่ยนทันเวลา วิศวกรสามารถนำข้อมูลดังกล่าวไปไตร่ตรองเพิ่มขึ้นเติมก่อนเริ่มก่อสร้าง


### สรุป


**Soil Boring Test คือการเจาะสำรวจสภาพชั้นดินใต้บริเวณก่อสร้าง** เพื่อเก็บข้อมูลและตัวอย่างดินสำหรับการพิจารณาทางวิศวกรรม


ข้อมูลดิจิทัลที่ได้มีส่วนช่วยให้ทราบชนิดและความลึกของชั้นดิน ความแข็งหรือระดับความแน่นของดิน ค่า SPT ระดับน้ำในดิน และความสามารถทางวิศวกรรมอื่น ๆ


เมื่อชุดข้อมูลเหล่านี้ถูกนำมาวิเคราะห์ร่วมกัน วิศวกรสามารถเลือกและออกแบบระบบงานฐานรากให้สอดคล้องกับสภาพจุดหมายจริงมากขึ้น


ดังนั้น หากอยากได้ทราบว่า "ดินใต้โครงการเป็นอย่างไร" คำชี้แจงไม่ควรมาจากการคาดเดาจากผิวดิน แต่ควรมาจากข้อมูล Soil Investigation ที่ตรวจสอบจากสถานที่จริง

Read more: https://seismic-test.com/knowledge/

[dsmol19]

Field density test ASTM