การทดสอบดินก่อนการสร้างบ้าน เรื่องสำคัญที่มักถูกมองข้าม

บทความนี้ เอามาจากกระทู้ pantip เขียนโดยคุณ Mccain ซึ่งเป็นวิศวกรโยธา เห็นว่ามีประโยชน์ดี เลยเอามาแปะไว้ให้อ่านกัน
http://topicstock.pantip.com/home/topicstock/2012/03/R11903941/R11903941.html

การทดสอบดินก่อนการสร้างบ้าน เรื่องสำคัญที่มักถูกมองข้าม
พอดีเป็นวิศวกรโยธาครับ ที่จ.เชียงใหม่ และได้เจอลูกค้าที่กำลังก่อสร้างบ้าน ด้วยความรู้เท่าไม่ถึงการณ์ ซึ่งต่อมาทำให้เกิดความเสียหายต่อตัวบ้าน เป็นมูลค่ามหาศาล เนื่องจากการไม่ทดสอบดินก่อนการก่อสร้าง ซึ่งจะสรุปให้ฟังคร่าวๆเป็นข้อๆนะครับ

กรณีที่ 1 วิศวกรเทพ ผู้รับเหมาเทพ

กรณีนี้คือ เจ้าของบ้านไปเจอวิศวกร หรือผู้รับเหมาที่มักง่าย เจ้าของบ้านกำลังจะสร้างบ้าน แล้ววิศวกรกำหนดฐานรากเป็นฐานรากแผ่ที่ ดินสามารถรับน้ำหนักได้ไม่น้อยกว่า 10 ตันต่อตารางเมตร ซึ่งขณะการก่อสร้าง ผู้รับเหมาได้ขุดดินลึก 1.50 เมตร และเจ้าของบ้านได้เรียกวิศวกรออกแบบไปดู เรื่องที่ไม่น่าเชื่อที่สุดได้เกิดขึ้นคือ วิศวกรถามคนงานที่ขุดว่าดินแข็งไหม คนงานบอกแข็งมาก แล้วให้วางฐานรากที่ระดับนั้นเลย
เทพสุดๆ จึงวางฐานราก ที่ระดับนั้น ซึ่งต่อมา เมื่อก่อสร้างเสร็จ ผนังเกิดร้าว และเจ้าของบ้านได้เชิญผมเข้าไปดู ซึ่งดูแล้วเป็นการร้าวจากการทรุดตัว หลังจากลองทดสอบดินดู สิ่งที่ไม่คาดฝันคือ ดินที่ระดับ 1.50 เมตร ที่วางฐานรากเป็นดินที่รับน้ำหนักได้เพียง 6 ตันต่อตารางเมตร และที่ร้ายกว่านั้น ดินที่ระดับ 2.00 เมตร (ลึกลงไป 0.50 เมตร) รับน้ำหนักได้เพียง 2 ตันต่อตารางเมตร เนื่องจากเป็นดินเหนียว low plasticity (CL) และอยู่ในสะภาพเหลวเลย -*-

วิธีการแก้ไขขอไม่ระบุในนี้นะครับ แต่เจ้าของบ้านเสียเงินเพิ่มไปหลายแสนอยู่ และวิศวกรออกแบบกลับลอยตัว เพราะแบบไม่ได้ระบุความลึก บอกเพียงว่า ดินสามารถรับน้ำหนักได้ไม่น้อยกว่า 10 ตันต่อตารางเมตร และในเอกสารทางกฎหมายคนควบคุมงานคือเจ้าของบ้านเอง เลยต้องเป็นผู้รับภาระค่าใช้จ่ายเองด้วยความรู้เท่าไม่ถึงการณ์

กรณีที่ 2 คนขายเสาเข็ม เทพ

กรณีนี้คือ วิศวกรออกแบบ ระบุฐานรากมาว่า ใช้เสาเข็มขนาด 0.22 x 0.22 เมตร รับน้ำหนักได้ไม่น้อยกว่า 20 ตันต่อต้น และระบุในแบบว่า ความยาวเสาเข็มต้องมาจากการทดสอบดิน ซึ่งต่อมาเจ้าของบ้านได้ติดต่อบริษัทเสาเข็ม คนขายเสาเข็มแนะนำใช้เสาเข็มยาว 8.00 ทันทีโดยไม่ทดสอบอะไรเลย โดยบอกว่า ผมตอกเสาเข็มมาเยอะ แถวนี้ 8 เมตรทั้งนั้น ผมมารู้ที่หลังว่า ที่เขาต้องการขาย 8 เมตร เพราะเป็นเสาเข็มเหลือจากโครงการอื่น เป็น death stock อยู่ เลยอยากขาย 8 เมตรมาก
พอวันตอกจริงๆ ปรากฏว่า 8 เมตรตอกไป blow count ไม่ขึ้น ดีที่วิศวกรออกแบบแวะมาดู ไม่งั้นเจอ blow count ปลอมว่าผ่านหมดแน่ ปรึกษาวิศวกรออกแบบ วิศวกรออกแบบสั่งทดสอบดินทันที
ปรากฏว่าโครงการนั้นต้องใช้เสาเข็มยาวถึง 12.00 เมตร งานนี้ทะเลาะกันยาว
เจ้าของบ้านหลังนี้โชคดีมากที่การแก้ไข อยู่ในระหว่างก่อสร้าง ซึ่งแก้ไขได้ทัน หากสร้างเสร็จแล้ว ผมยังไม่รู้เลยว่าจะเสียหายเท่าไหร่

กรณีที่ 3 คนข้างบ้านเทพ

เรื่องนี้ไม่ได้เกิดกับเจ้าของบ้าน แต่เกิดกับคนข้างบ้านหลังที่ก่อสร้าง
การก่อสร้างบ้านบริเวณนี้ต้องใช้เสาเข็มเจาะ เนื่องจากพื้นที่บังคับ และมีอาคารข้างคียง วิศวกรออกแบบระบุ เสาเข็มเจาะขนาด diameter 0.35 m. รับน้ำหนักได้ไม่น้อยกว่า 35 ตันต่อต้น และระบุในแบบว่า ความยาวเสาเข็มต้องมาจากการทดสอบดิน บ้านหลังนี้ก่อสร้างได้มาตรฐานดีมาก วิศวกรควบคุมงาน (บ้านหลังนี้จ้างวิศวกรคุมงาน) สั่งทดสอบดินก่อนการก่อสร้าง ทันที คนข้างบ้านบอกว่าบ้านเขาใช้เสาเข็มเจาะยาว 8.00 เมตร ไปทดสอบดินให้เปลืองเงินทำไม (แนะ มากระแนะกระแหนอีก) ทำเอาเจ้าของบ้านนอนไม่หลับ เพราะแค่เริ่มก็ถูกหาว่าเสียเงินฟรีละ ต่อมาผลทดสอบดินออก ได้ความยาวเสาเข็ม 17.50 เมตร บ้านหลังนี้ และที่ระดับ 8.00 เมตร เป็นระดับที่ดินอ่อนที่สุด (SPT = 2) ตอนนี้คนนอนไม่หลับเปลี่ยนเป็นคนข้างบ้านแทนละครับ เห็นว่าจะฟ้องร้องผู้รับเหมา เรื่องยาวเลย

กรณีที่ 4 ประมาทน้องน้ำ
เจ้าของบ้านกำลังจะก่อสร้างบ้าน วิศวกรออกแบบฐานรากใช้ ฐานรากแผ่ ที่ดินสามารถรับน้ำหนักได้ไม่น้อยกว่า 10 ตันต่อตารางเมตร ทำการก่อสร้างในหน้าแล้ง ผลการทดสอบด้วย plate bearing test ปรากฎว่าผ่าน แต่ไม่ได้ทดสอบในห้องปฏิบัติการ ซึ่งเมื่อก่อสร้างเสร็จ ผ่านฤดูฝนไป ปรากฎว่าผนังร้าว เนื่องจากการทรุดตัวของฐานราก เมื่อลองเปิดฐานรากดู ปรากฎว่า ดินเหนียวที่เคยแข็งในหน้าแล้ง กลายสภาพเป็นดินเหลวในหน้าฝน ทำให้ดินไม่สามารถรับน้ำหนักได้ เนื่องจากดินมีค่า plasticity ต่ำมาก ก็ต้องแก้ฐานรากกันไปตามระเบียบ งานนี้ก็หลายแสนอยู่ครับ

ขอบคุณคุณ Mccian และ กระทู้ pantip 

เจาะดิน SOIL BORING TEST

การทดสอบดินโดยการเจาะสำรวจมี 2 แบบ คือแบบ
1.วิธีการเจาะดินแบบฉีดล้าง (Wash Boring)
2.วิธีการเจาะสำรวจดินแบบเจาะปั่น (Rotary Drilling)

1. วิธีการเจาะดินแบบฉีดล้าง (Wash Boring)

เป็นการเจาะดิน โดยการฉีดอัดน้ำผ่านก้านเจาะลงไปที่ก้นหลุมเจาะด้วยปั๊มน้ำแรงสูงและเป่า ออกมาที่หัวเจาะ ในขณะที่หัวเจาะ(Chopping Bit) กระแทกบดดินให้แตกย่อยออกเป็นชิ้นเล็กๆ ทำให้น้ำ สามารถพัดพาเอาดินชิ้นเล็กๆ ขึ้นมาตามผนังหลุมเจาะ ดินชิ้นเล็ก ๆ เหล่านั้นจะไหลไปลงบ่อตกตะกอนข้างหลุมเจาะ เพื่อเป็นการกรองดินเม็ดหยาบ( Coarse Grain Soil ) และน้ำจะถูกสูบกลับมาใช้ใหม่ ในการเจาะสำรวจชั้นดินวิธีนี้จำเป็นจะต้องมีการป้องกันผนังหลุมเจาะพังด้วยการ ตอก Casing ลงไปในชั้นดินเหนียวอ่อน และในกรณีที่เจาะผ่านชั้นทราย ก็จำเป็นจะต้องอาศัย Bentonite ช่วยป้องกันการพังทลายของหลุม

ข้อดีของการเจาะดินด้วยวิธีนี้ คือ
เป็นวิธีการเจาะที่ทำได้ง่าย อุปกรณ์ที่ใช้ไม่สลับซับซ้อน
สะดวกต่อการขนย้าย สามารถถอดชิ้นส่วนและประกอบกลับได้ใหม่ในเวลาไม่นานนัก และขณะเจาะ สำรวจ จะสามารถสังเกตเห็นความเปลี่ยนแปลงของชั้นดินได้จากความแตกต่างของเศษหิน ทราย และสีของน้ำที่ล้นปากหลุมขึ้นมา พร้อมกับสังเกตความรู้สึกถึงการจับยึดของชั้นดินก้นหลุมด้วยสัมผัสจากการกระทุ้งดินก้นหลุมแต่ละครั้ง ซึ่งจะเป็นประโยชน์ต่อการคาดคะเนการเปลี่ยนแปลงของชั้นดิน ส่วนการสังเกตเศษหิน ทรายและสีของน้ำที่ล้นขึ้นมา นั้น ช่วยในการประเมินการเปลี่ยนแปลงของชั้นดินได้อย่างคร่าวๆเท่านั้น โดยเฉพาะกรณีที่ใช้น้ำโคลนผสม Bentonite จะทำให้การจำแนกชั้นดินโดยดูจากสีของน้ำทำได้ยากขึ้น

ข้อจำกัดของการเจาะดินด้วยวิธีนี้ คือ
ไม่สามารถเจาะผ่านชั้นกรวดใหญ่ ลูกรังแข็ง หินผุหรือชั้นดินดาน

2.วิธีการเจาะสำรวจดินแบบเจาะปั่น (Rotary Drilling)

เป็นการเจาะดินโดยใช้เครื่องยนต์หมุนหัวเจาะปั่นด้วยความเร็วรอบที่กำหนด ที่หัวเจาะปั่นจะมีรู สำหรับฉีดปล่อยน้ำโคลนออกมาโดยสูบจากถังน้ำโคลน และคล้ายคลึงกับการเจาะล้าง แต่จะไม่ให้ความรู้สึก ซึ่งสัมผัสได้โดยตรงด้วยมือจากก้านเจาะดังเช่นวิธีเจาะล้าง ทำให้การคาดคะเนการเปลี่ยนแปลงของชั้นดิน ในระหว่างเจาะต้องสังเกตจากความแตกต่างของแรงกดไฮดรอลิก และอัตราการไหลลงของก้านเจาะ เป็นอย่างมาก การเจาะด้วยวิธีนี้ทำโดยใช้แรงดันจากปั๊มน้ำสามารถฉีดไล่ดินในขณะที่หมุนเจาะ และเมื่อพบดินเปลี่ยนชั้นหรือถึงระดับความลึกที่กำหนดหัวเจาะจะถูกนำขึ้นมาจากหลุมและเปลี่ยนเป็นหัวเก็บตัวอย่างแทน เพื่อให้สามารถเก็บตัวอย่างที่คงสภาพเดิมไว้ได้มากที่สุด ในปัจจุบันระบบการเจาะปั่นนี้เป็นวิธีที่ได้รับการยอมรับว่าเป็นการเจาะที่รบกวนชั้นดินน้อยที่สุดวิธีหนึ่ง

ข้อดีของการเจาะดินด้วยวิธีนี้ คือ
การเจาะด้วยวิธีนี้เหมาะสำหรับชั้นดินและหินทุกชนิด โดย เฉพาะในดินแข็ง ลูกรัง ทรายปนกรวด และหินผุ เพราะสามารถถอดเปลี่ยนหัวเจาะให้เหมาะกับสภาพชั้นดินได้ง่าย และสามารถเปลี่ยนเป็นหัวเจาะเพชรได้ทันทีที่ต้องการ กรณีที่เจอชั้นหิน

Source: http://www.dpt.go.th/krabi/main/index.php?option=com_content&view=article&id=10&Itemid=18&limitstart=1 Submit

ตอกเสาเข็มกรุงเทพฯลึกเท่าไหร่

ความลึกของเสาเข็ม ต้องลงไปถึงชั้นดินดาน หรือชั้นทรายแข็ง
ตามปกติแล้ว จะใช้การตรวจสอบดิน หรือ Soil Test ของแต่ละพืันที่เพื่อหาค่าชั้นดินดานที่แข็งพอให้ปลายเข็มไปวางได้
แต่โดยเฉลี่ยแล้ว ใน กทม จะได้ค่าประมาณนี้ คือ 19-22 เมตร และถ้าสำหรับอาคารสูง จะลึกประมาณ 52 เมตร

ใช้เสาเข็มแบบไหนดี

รูปแบบของงานเข็มในรูปแบบต่าง ที่ถูกนำมาใช้เพื่อรับน้ำหนักอาคารบ้านเรือน แตกต่างกันไปตามประเภทของเข็มนั้นๆ ดังนั้น จึงควรมีการเลือกใช้ให้ เหมาะสม กับงาน หรือรูปแบบของอาคาร

1.เสาเข็มเจาะ 

ไม่ยุ่งยากมาก ราคาไม่แพงเท่าที่คิด เหมาะกับการสร้างข้างบ้านคนอื่น โดยไม่ให้บ้านข้างๆมีปัญหาแตกร้าว ทรุด หรือทางเข้าพื้นที่ก่อสร้างแคบ บันทุกเสาเข็มตอกเข้าไม่ได้
หลักการเข็มเจาะคือ ใช้การขุดดินผ่านท่อเหล็กกลมกลวง ที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 35 เซนติเมตรขึ้นไป แล้วแต่ การรับน้ำหนัก ของอาคาร โดยที่ปลาย 2 ข้างเป็นเกลียวหมุนต่อเนื่องลงไปในดิน เข็มเจาะสำหรับบ้านมักจะลึกโดยเฉลี่ย 21 เมตร (ผลการเจาะสำรวจ ชั้นดินในทางวิศวกรรม โดยปกติชั้นดินทรายที่รับน้ำหนักในเขตกรุงเทพฯ และปริมณฑล จะลึกโดยประมาณ 19-22 เมตร) แล้วก็ตอก ท่อเหล็กกลมลงไปทีละท่อน แล้วขุดดินขึ้นมา ตอกลงไป จนได้ระดับความลึกที่ต้องการ แล้วจึงผูกเหล็ก ตามสเปค หย่อนลงไปในท่อ เทคอนกรีตตามส่วน จากนั้นจึงค่อยๆ ดึงท่อเหล็กขึ้นมาช้าๆ ทีละท่อนจนหมด แล้วจึงปิดปากหลุม รอจนกว่าปูนแห้งก็เป็นอันเสร็จพิธี จะเห็นได้ว่าความสะเทือนที่เกิดขึ้นรอบๆ เข็มเจาะนั้นน้อยกว่าระบบการใช้เข็มตอกลงไป

2. เสาเข็มกด 

ใช้เข็มคสลสำเร็จ แต่แทนที่จะตอก ใช้กดลงไปแทน จะไม่สะเทือนข้างเคียงเท่าแบบตอก เหมาะกับโครงสร้างที่รับน้ำหนักไม่มาก  เช่น โรงรถ กำแพงรั้ว ห้องครัวชั้นเดียว หรืองานเร่งด่วนที่ไม่ต้องการตั้งปั่นจั่น เข็มกดเป็นวิธีการที่ใช้รถแบ็คโฮ ดึงเสาเข็ม คสล. รูปหน้าตัด 6 เหลี่ยม ขนาดยาวต้นละ 6 เมตร มากดโดยใช้แขนเหล็กของรถแบ็คโฮกดลงไป ซึ่งจะไม่มีความสะเทือนกับรอบๆ ข้าง วิธีนี้สะดวก และรวดเร็วแต่ให้ระวังแนวเสาเข็ม ต้องตั้งให้ตรงแล้ว จึงกด ไม่เช่นนั้นเสาจะเบี้ยวหรือหัก หรือทำให้รับน้ำหนัก ได้ไม่ดีเท่าที่ควร

3. เสาเข็มตอก 

ถูกกว่าเข็มเจาะทำงานเร็ว
มีข้อเสียคือ เมื่อตอก จะสะเทือนอาคารข้างเคียง และการขนส่งเคลื่อนย้ายอาจไม่สะดวกเมื่อเข้า site งานที่ถนนแคบ

เสาเข็มประเภทต่างๆ

เสาเข็ม สามารถจำแนกตามวัสดุที่ใช้ทำ และการใช้งานสามารถแบ่งออกได้เป็น

3.1 เสาเข็มไม้
เสาเข็มไม้ตามปกติเป็นไม้เบญจพรรณ ตัดกิ่ง และทุบเปลือกออก ตอนตอกเจาะด้าน-ปลาย
ลงต้องมีลำ ต้นตรง ไม่ผุหรือมีราขึ้น เสาเข็มไม้จะต้องทุบเปลือกหรือถากเปลือกออกทั้งหมด ตาไม้ต่าง ๆ จะต้องตัดให้เรียบเสมอฝังของต้นเสาเข็ม ปลายและหัวเสาเข็มจะต้องเลื่อยตัดเรียบได้ฉากกับลำต้น

--------------------------------------------------------------------------

3.2 เสาเข็มคอนกรีตหล่อสำเร็จ
เสาเข็มคอนกรีตหล่อสำ เร็จ ตามปกติเรามักจะหล่อเสาเข็มในโรงงานก่อน เมื่อคอนกรีตได้
อายุแล้ว ค่อยขนย้าย จากโรงงาน ไปยังสถานที่ก่อสร้าง หรือในบางครั้ง เราอาจหล่อเสาเข็มในบริเวณที่ก่อสร้างเลยก็ได้

เสาเข็มคอนกรีตหล่อสำ เร็จมีอยู่ด้วยกัน 2 ชนิด คือ

3.2.1 เสาเข็มคอนกรีตเสริมเหล็ก (Reinforcement Precast Concrete piles)
เสาเข็มคอนกรีตเสริมเหล็ก รูปร่างจะเป็นแบบใดก็ได้แล้วแต่จะออกแบบ แต่ส่วน
ใหญ่ควรให้จุดศูนย์ถ่วงของหน้าตัดทับจุดศูนย์กลางของเสาเข็ม เหล็กเสริมตามยาวต้องมีพอเพียงที่จะรับโมเมนต์ดัดเนื่องจากการขนส่งและยกตอก ต้องมีอย่างน้อย 4 เส้น เส้นผ่าศูนย์กลางไม่ควรเล็กกว่า 9
มิลลิเมตร สำ หรับเหล็กปลอก อาจเป็นปลอกแบบพัน หรือ แบบปลอกเดี่ยวก็ได้ ต้องเสริมบริเวณปลายและโคนเสาให้มาก เพราะทั้งที่โคนและที่ปลายเสาเข็ม อาจเสียหายเนื่องจากแรงกระแทกได้ การทำ ให้คอนกรีตแน่น อาจใช้เครื่องเขย่าคอนกรีต หรืออาจใช้แบบชนิดเหวี่ยง (Spun) ก็ได้
จำ นวนเปอร์เซ็นต์เหล็กปลอก เมื่อเทียบกับปริมาตรคอนกรีตในช่วงนั้น ๆ ไม่ควรน้อยกว่าที่กำ หนดในรูปข้างล่างนี้

3.2.2 เสาเข็มคอนกรีตอัดแรง (Precast Prestressed Concrete piles)
เสาเข็มคอนกรีตอัดแรงรูปร่างและหน้าตัดเหมือนกับเสาเข็มคอนกรีตธรรมดา แต่
ได้เปรียบกว่าที่สามารถทำ ได้ยาวกว่า และมีพื้นที่หน้าตัดเล็กกว่า สำ หรับเหล็กเสริมตามยาวนั้น เป็นลวดเหล็กรับแรงดึงได้สูง ตาม มอก. 95- 2517 หรืออาจจะใช้ลวดเหล็กตาม ASTM 416-59 T หรือ JIS G 3536-1971

การดึงลวดเหล็กหรือเชือกเหล็กต้องไม่มากกว่า 0.7 f‘s (f‘s คือความเค้นดึงสูงสุด
ของเชือกหรือลวดเหล็ก) และหลังจากการตัดลวดเหล็ก เมื่อคอนกรีตรับความเค้นอัดได้ .45f’c แล้ว ความเค้นดึงประสิทธิผล ต้องไม่มากกว่า 0.6 f‘s (f’c คือความเค้นอัดสูงสุดของคอนกรีตรูปทรงกระบอกเส้นผ่าศูนย์กลาง 150 มม. สูง 300 มม. เมื่อคอนกรีตมีอายุ 28 วัน)
เสาเข็มคอนกรีตอัดแรงมีอยู่สองชนิดด้วยกัน คือ ชนิดดึงลวดเหล็กก่อน แล้วค่อย
หล่อคอนกรีต กับชนิดหล่อคอนกรีตก่อน แล้วค่อยดึงลวดเหล็ก แต่สำ หรับในบ้านเรา นิยมทำ ชนิดดึงลวดเหล็กก่อนแล้วค่อยหล่อคอนกรีต
การอัดแรงเข้าไปในคอนกรีตก่อน โดยการดึงเหล็กให้ยืดตัวออก แล้วปล่อยให้หด
เข้า ในขณะที่เหล็กหดเข้านั้น มันจะอัดคอนกรีต ทำ ให้คอนกรีตรับแรงอัดอยู่ก่อนใช้งาน การอัดแรงให้
คอนกรีตนี้ทำ ให้คอนกรีตสามารถรับแรงโมเมนต์ดัดได้มากขึ้น นี้เป็นข้อได้เปรียบของเสาเข็มชนิดคอนกรีตอัดแรง การขนส่ง และยกตอก ต้องยกตามจุดยก ที่ผู้ผลิตกำ หนด เพราะผู้ผลิต ได้คำ นวณออกแบบไว้แล้วถ้าผู้ใช้ไม่ปฎิบัติตาม เสาเข็มอาจเสียหายได้

--------------------------------------------------------------------------

3.3 เสาเข็มหล่อในที่ (Cast-in-place Concrete Piles)
เสาเข็มหล่อในที่ทำ โดยเจาะรูลงไปในดินจนได้ความลึกตามที่ต้องการ แล้วเทคอนกรีตจน
เต็มรูที่เจาะอาจใช้สว่านเจาะ ตอกแบบหรือปลอกเหล็ก หรืออาจจะกดปลอกเหล็กลงไปขุดดินภายในปลอกเหล็กขึ้น แล้วจึงเทคอนกรีต
โดยปกติเข็มหล่อในที่แบ่งตามลักษณะได้ 3 ชนิด Shell type (case type) , Shell-less type
(Uncased type) และ Pedestal (enlarged bulb)

3.3.1 Shell type ทำโดยตอกปลอกเหล็กกลวงปิดปลายลงไปในดิน เมื่อถึงระดับที่
ต้องการแล้วจึงเทคอนกรีตลงไปในปลอกเหล็ก โดยทิ้งปลอกเหล็กไว้เป็นส่วนหนึ่งของเสาเข็ม

3.3.2 Shell-less type ทำ โดยตอกหรือกดปลอกเหล็กกลวงลงไปในดิน ถ้าเป็น
ปลอกเหล็กชนิดตอก มักจะมีแกนกลางสำ หรับตอก เมื่อตอกถึงระดับที่ต้องการ ดึงแกนกลางออกแล้วเท
คอนกรีตลงไป กระแทกคอนกรีตให้แน่นแล้วค่อยๆ ดึงปลอกขึ้นก่อนที่คอนกรีตจะก่อตัว ถ้าเป็นปลอกเหล็กชนิดใช้กดลงไปมักจะเปิดปลาย เมื่อกดถึงระดับที่ต้องการจึงขุดดินออก แล้วจึงเทคอนกรีต และค่อยๆ ดึงปลอกเหล็กขึ้นเป็นระยะๆ ก่อนคอนกรีตก่อตัวเช่นเดียวกัน

3.3.3 Pedestal Type เป็นเสาเข็มที่มีเชิงหรือกระเปาะอยู่ที่ปลายเสาเข็ม
เชิงหรือกระเปาะอาจเป็นคอนกรีตหล่อสำ เร็จ รูปกรวย หรืออาจจะตอกคอนกรีตที่เพิ่งผสมใหม่ด้วยลูกตุ้มหนักๆ ใหลู้กตุ้มดันดินกระจายออกไปรอบๆ ปลายปลอกเหล็กคอนกรีตก็จะแข็งตัวเป็นเชิงอยู่ใต้เสาเข็มในชั้นดินลึกๆ

3.3.4 เสาเข็มเหล็ก (Steel Piles)
เสาเข็มเหล็ก ถ้าทำ ด้วยท่อเหล็ก มักจะเทคอนกรีตใส่ในท่อหลักจากตอกได้ถึง
ระดับที่ต้องการแล้ว แต่เสาเข็มเหล็กที่ใช้กันอย่างกว้างขวางมักจะเป็นรูปตัว H เพราะสามารถตอกลงในดินได้ดีกว่าชนิดอื่นๆ สามารถตอกทะลุชั้นหินบางได้ และสามารถรับนํ้าหนักบรรทุกได้มากกว่ารูปอื่นๆ
ข้อเสียของเสาเข็มเหล็กนั้นเห็นจะเนื่องจากการกัดกร่อนเพียงอย่างเดียว แต่ถ้าตอก
ในชั้นดินที่ไม่ถูกรบกวนการกัดกร่อนจะน้อยมาก การป้องกันการกัดกร่อนนั้น เรามักจะเผื่อความหนาของ
เหล็กไว้ 1/16 นิ้ว จากรูปหน้าตัดที่คำ นวณได้ หรืออาจจะเลือกใช้โลหะชนิดพิเศษ ซึ่งเขาทำ ไว้สำ หรับ
ป้องกันการกัดกร่อนโดยเฉพาะก็ได้
สำ หรับเสาเข็มเหล็กที่ฝังอยู่ในชั้นดินที่ถูกรบกวน หรือชั้นดินถมบริเวณที่มีนํ้าขึ้น
นํ้าลง หรือบริเวณที่เรียกว่าเปียกๆ แห้งๆ นั้น เราต้องป้องกันบริเวณนี้เป็นกรณีพิเศษ เช่น เทคอนกรีตหุ้ม
ก่อนถมดิน หรือ ทายางมะตอยก่อนถมดินเหล่านี้ เป็นต้น

3.3.5 เสาเข็มประกอบ (Composite Piles)
เสาเข็มประกอบเป็นเสาเข็มที่ประกอบด้วยวัสดุสองอย่างประกอบขึ้นเป็นเข็มต้น
เดียวกัน เช่น ไม้กับคอนกรีต หรือเหล็กกับคอนกรีตข้อสำ คัญที่สุดของเสาเข็มประเภทนี้คือ “ข้อต่อ” ข้อต่อต่อสัมผัสแนบสนิทกันสามารถถ่ายนํ้าหนักบรรทุกได้โดยตรงข้อต่อต้องทนทานต่อแรงโมเมนต์ดัด และแรงดึงขึ้นหรือแรงยกขึ้น (Uplift force) ได้ดีและข้อต่อต้องประกอบกันในสนามได้สะดวก

3.3.6 เสาเข็มเจาะเสียบ (Pre-bored Pile)
เป็นเสาเข็มคอนกรีตหล่อสำ เร็จรูปธรรมดาทั่วไปแต่แทนที่จะทำ การตอกตั้งแต่เริ่ม
แรก กลับทำ การเจาะรูนำ เสียก่อนจนเลยระดับความลึกของชั้นดินอ่อน เพื่อให้ เมื่อตอกเสาเข็มแล้ว แรงสั่นสะเทือนเกิดขึ้นน้อย จากผลการทดสอบการรับนํ้าหนักของเสาข็มประเภทนี้ปรากฏว่า การใช้เข็มเจาะเสียบนี้ไม่ทำ ให้การรับนํ้าหนักของเสาเข็มลดลงเลย

ประโยชน์ของการใช้เสาเข็มชนิดนี้ก็คือ
1. ลดปริมาตรในการแทนที่ด้วยเสาเข็ม
2. ลดค่า Negative Skin Friction เพราะก่อนการตอกได้ขุดเอาดินอ่อนในตำ แหน่ง
ที่จะตอกเสาเข็มออกไปก่อนแล้วโดยที่หลุมเจาะมีขนาดโตกว่าเสาเข็มประมาณ 5-10 ซม
3. ลดความสั่นสะเทือนในส่วนดินชั้นบนๆ เพราะหลุมเจาะมีขนาดใหญ่กว่าเสา
เข็ม
4. ลดการเคลื่อนตัวของดินชั้นบนๆ ซึ่งอาจจะทำ ให้ตำ แหน่งของเสาเข็มผิดไปจาก
ที่ต้องการ
5. ลดความเสียหายอันอาจจะเกิดต่ออาคารข้างเคียงได้มาก
6. มีความมั่นใจในการตอกเสาเข็มคือมีความมั่นใจว่าเสาเข็มจะไม่เกิดการหักขึ้น

3.3.7 เสาเข็มไมโคร (Micro – Piles)
เป็นเสาเข็มเจาะขนาดเล็กมีขนาดระหว่าง 150 – 250 มม. ใช้ผงดินเหนียว
(Bentonite) ผสมนํ้าใส่ลงไปในรูเจาะเพื่อป้องกันดินพัง รับนํ้าหนักส่วนใหญ่ด้วยความผืดของผนังเสาเข็ม
ท่อเหล็กที่ใช้ทำ เสาเข็มไมโครจะต้องเป็นชนิดไม่มีตะเข็บ (Seamless pipe) ท่อเหล็กที่ใช้ที่มีกำ ลังคลาก
(yield point) สูงจะประหยัดกว่าชนิดที่มีกำ ลังคลากตํ่า ปกติมักใช้ท่อเหล็กยาวประมาณท่อนละ 2 – 3 เมตรปลายทั้ง 2 ข้างเป็นเกลียว ต่อกันด้วย Coupling ตัวท่อปลายของท่อนสุดท้ายทำ เป็น non-return valve เพื่อใช้สำ หรับการอัดนํ้าปูนครั้งแรก ส่วนของท่อนเหล็กบริเวณที่จะทำ non-return valve เจาะรูขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 12 มม. ปกติใช้ 4 รู ห่างเท่าๆ กันโดยระยะระหว่างรูแต่ละชุดประมาณ 50 ซม. สำ หรับการอัดนํ้าปูนครั้งที่ 2.