งานถมดินและงานฐานรากบนดินอ่อนมักถามคำถามเดียวกัน คือ "ดินจะทรุดอีกเท่าไรและอีกนานแค่ไหน" Settlement Plate ตอบได้ว่าผิวดินทรุดไปเท่าไร แต่ตอบไม่ได้ว่าการทรุดนั้นมาจากชั้นดินไหน Deep Settlement Point คือเครื่องมือที่ตอบคำถามหลังได้ กรณีศึกษานี้เรียบเรียงจากงานที่ SPN เจาะติดตั้งในโครงการ Grandio บางนา กม.5 ซึ่งตั้งอยู่บนชั้นดินเหนียวอ่อนหนา ลักษณะเฉพาะของย่านบางนา

Deep Settlement Point คืออะไร ต่างจาก Settlement Plate อย่างไร?

Deep Settlement Point คือหัววัดที่ฝังไว้ในหลุมเจาะที่ระดับความลึกที่กำหนด แล้วต่อก้านหรือชุดวัดขึ้นมาถึงผิวดิน เพื่อวัดว่าดิน "ที่ระดับนั้น" ทรุดตัวลงไปเท่าไรเทียบกับหมุดอ้างอิง ส่วน Settlement Plate คือแผ่นเหล็กวางบนผิวดินเดิมก่อนถม จึงวัดการทรุดตัวรวมของทุกชั้นใต้แผ่น เครื่องมือทั้งสองใช้คู่กันได้ดี ตารางนี้สรุปความต่าง

← เลื่อนดูตารางทั้งหมด →

Settlement Plate vs Deep Settlement Point
หัวข้อSettlement PlateDeep Settlement Point
วัดอะไรการทรุดตัวรวมของผิวดินเดิมการทรุดตัวของดินที่ระดับความลึกที่กำหนด (หลายระดับในหลุมเดียวได้)
ติดตั้งอย่างไรวางแผ่นเหล็กบนผิวดินก่อนถม ต่อก้านขึ้นตามชั้นถมเจาะหลุม ฝังหัววัดที่ระดับเป้าหมาย อุดหลุม ต่อชุดวัดขึ้นผิวดิน
คำถามที่ตอบทรุดไปแล้วเท่าไร ใกล้จบหรือยังชั้นไหนทรุดมากที่สุด ชั้นลึกเริ่มอัดตัวหรือยัง
เหมาะกับคันทาง งานถม Preloading ทั่วไปงานที่ต้องยืนยันการออกแบบรายชั้น ดินอ่อนหนา งานที่มี PVD
ต้นทุนต่ำสูงกว่าเพราะต้องเจาะ

ในงานที่ใช้ PVD เร่งการอัดตัว ข้อมูลรายชั้นบอกได้ว่าการทรุดตัวเกิดในชั้นที่ PVD ครอบคลุมหรือเกิดในชั้นที่ลึกกว่านั้น จึงใช้ตัดสินว่าวิธีปรับปรุงดินได้ผลตามที่ออกแบบหรือไม่ อ่านหลักการได้ที่ PVD และ Preloading บนดินอ่อน

ทีมงาน SPN เจาะติดตั้ง Deep Settlement Point ที่หน้างานโครงการ Grandio บางนา กม.5 พร้อมป้ายระบุตำแหน่งหลุม BH-DSP
งานเจาะติดตั้ง Deep Settlement Point หลุม BH-DSP โครงการ Grandio บางนา กม.5 การเจาะใช้เครื่องเจาะชุดเดียวกับงานเจาะสำรวจดิน จึงเก็บข้อมูลชั้นดินระหว่างเจาะได้ด้วย (ภาพ: SPN Soil Engineering)

ทำไมโครงการที่บางนาต้องวัดการทรุดตัวรายชั้น?

โครงการที่บางนาต้องวัดการทรุดตัวรายชั้น เพราะการวัดเฉพาะผิวดินแยกไม่ออกว่าการทรุดมาจากชั้นดินอ่อนตอนบนหรือชั้นดินเหนียวลึก ย่านบางนา–บางพลีอยู่ในบริเวณที่ชั้นดินเหนียวอ่อนกรุงเทพฯ หนามาก การถมดินปรับระดับหรือน้ำหนักจากสิ่งปลูกสร้างที่วางบนชั้นนี้ทำให้เกิดการอัดตัว (Consolidation) ที่กินเวลานานหลายเดือนถึงหลายปี ชั้นดินอ่อนตอนบนอัดตัวเร็ว ส่วนชั้นดินเหนียวลึกอัดตัวช้าและจะทรุดต่อไปอีกนานหลังงานถมจบ

ผู้ออกแบบจึงกำหนดให้เจาะติดตั้ง Deep Settlement Point โดยวางหัววัดที่รอยต่อของชั้นดินหลักตามผลเจาะสำรวจดิน ผลต่างระหว่างหัววัดแต่ละคู่จึงแทนการอัดตัวของชั้นดินระหว่างคู่นั้น และใช้เทียบกับค่าที่คำนวณไว้ได้ ปัญหาการทรุดตัวของพื้นที่ถมดินและวิธีแก้อ่านเพิ่มได้ที่ ดินถมทรุด แก้อย่างไร

ติดตั้งอย่างไร มีขั้นตอนอะไรบ้าง?

การติดตั้ง Deep Settlement Point มี 4 ขั้นตอน คือ เจาะหลุม ฝังหัววัด อุดหลุม และทำจุดอ้างอิง

  1. เจาะหลุม ถึงระดับหัววัดที่ลึกที่สุด บันทึกชั้นดินระหว่างเจาะเพื่อยืนยันว่าระดับหัววัดตรงกับรอยต่อชั้นดินจริง ไม่ใช่ตามแบบอย่างเดียว
  2. ฝังหัววัด ที่ระดับเป้าหมาย และยึดให้เคลื่อนตัวไปพร้อมดินที่ระดับนั้น
  3. อุดหลุม ด้วยวัสดุที่ไม่ขวางการเคลื่อนตัวของหัววัด และไม่กลายเป็นเสาแข็งค้ำหัววัดไว้
  4. ทำจุดอ้างอิง หมุดอ้างอิง (Benchmark) ต้องอยู่นอกเขตอิทธิพลของงานถมและตั้งบนชั้นดินแข็ง เพราะถ้าหมุดอ้างอิงทรุดตาม ค่าที่วัดได้ทั้งหมดจะต่ำกว่าจริง

ภาพสามมิติด้านล่างแสดงองค์ประกอบของงานนี้ในฉากเดียว จุดที่ควรดูมี 3 เรื่อง เรื่องแรกคือหัววัดแต่ละตัวยึดกับดินคนละระดับในหลุมเจาะเดียวกัน เรื่องที่สองคือก้านวัดของแต่ละหัววัดอยู่ในท่อปลอกและต่อขึ้นมาถึงผิวดิน เรื่องที่สามคือการอ่านค่าทุกครั้งผูกกับหมุดอ้างอิงนอกเขตงานถม วงเล็บ A B C คือชั้นดินระหว่างหัววัดคู่ติดกัน ภาพนี้เป็นภาพเชิงแนวคิด จำนวนและระดับของหัววัดในภาพเป็นตัวอย่าง ไม่ใช่ค่าจริงของโครงการ

แบบจำลอง 3 มิติเชิงแนวคิด การติดตั้ง Deep Settlement Point หลายระดับในหลุมเจาะ BH-DSP ใต้ดินถมบนชั้นดินเหนียวอ่อน และการอ่านค่าด้วยงานระดับ ภาพสามมิติเชิงแนวคิดของก้อนดินที่ตัดให้เห็นหน้าตัด ด้านบนเป็นดินถมวางบนผิวดินเดิม ใต้ลงไปเป็นชั้นดินเหนียวอ่อน ชั้นดินเหนียวชั้นลึก และชั้นดินแข็ง หมายเลข 1 คือ Settlement Plate แผ่นเหล็กวางบนผิวดินเดิมใต้ดินถม มีก้านต่อขึ้นมาเหนือดินถม หมายเลข 2 คือหลุมเจาะ BH-DSP ซึ่งฝังหัววัด Deep Settlement Point สามระดับ คือ D1 ในชั้นดินเหนียวอ่อน D2 ที่รอยต่อชั้นดินเหนียวอ่อนกับชั้นดินเหนียวชั้นลึก และ D3 ที่ผิวชั้นดินแข็ง ก้านวัดของหัววัดแต่ละตัวอยู่ในท่อปลอกและต่อขึ้นมาถึงผิวดิน หมายเลข 3 คือกล้องระดับบนขาตั้งที่เล็งไม้สตาฟซึ่งตั้งบนหัวก้าน หมายเลข 4 คือหมุดอ้างอิงนอกเขตงานถม มีก้านหยั่งถึงชั้นดินแข็ง วงเล็บด้านขวาของหลุมเจาะแบ่งดินเป็นชั้น A B และ C ระหว่างหัววัดคู่ติดกัน กรอบด้านขวาอธิบายว่าการอัดตัวของชั้น A เท่ากับค่าทรุดที่ผิวดินลบค่าที่ D1 ชั้น B เท่ากับ D1 ลบ D2 ชั้น C เท่ากับ D2 ลบ D3 และค่าที่ D3 คือการทรุดของดินใต้หัววัดลึกสุด ผลรวมควรใกล้เคียงค่าจาก Settlement Plate เป็นภาพเชิงแนวคิด ไม่ได้แสดงความลึกหรือตำแหน่งจริงของโครงการ แบบจำลอง 3 มิติ (3D): Deep Settlement Point วัดทรุดรายชั้น ภาพเชิงแนวคิด · ไม่ตามมาตราส่วน D1 D2 D3 A B C ดินเหนียวอ่อน ดินเหนียวชั้นลึก ชั้นดินแข็ง ดินถม 1 Settlement Plate ทรุดรวมที่ผิวดินเดิม 3 กล้องระดับ + ไม้สตาฟ ตั้งสตาฟบนหัวก้าน 4 หมุดอ้างอิง (BM) นอกเขตงานถม 2 หลุมเจาะ BH-DSP หัววัด D1–D3 ยึดกับดินแต่ละระดับ ก้านวัดอยู่ในท่อปลอก ขยับตามหัววัด ผลต่าง = การอัดตัวรายชั้น การอัดตัวของแต่ละชั้น ชั้น A = ผิวดิน − D1 ชั้น B = D1 − D2 ชั้น C = D2 − D3 ใต้ D3 = ค่าทรุดที่ D3 ตรวจสอบความสอดคล้อง A + B + C + ใต้ D3 ≈ ค่าจาก Settlement Plate หัววัดตื้นต้องทรุด ≥ หัววัดลึก หมุดอ้างอิง (BM) อยู่นอกเขตอิทธิพลงานถม ตั้งบนชั้นดินแข็ง ตรวจสอบหมุดเป็นระยะ โครงการ Grandio บางนา กม.5 ตำแหน่งหลุม BH-DSP ภาพเชิงแนวคิด ไม่แสดงความลึกหรือค่าวัดจริง ของโครงการ
แบบจำลอง 3 มิติ (ภาพเชิงแนวคิด): ① Settlement Plate วัดการทรุดรวมที่ผิวดินเดิมใต้ดินถม ② หลุมเจาะ BH-DSP ฝังหัววัด D1–D3 คนละระดับ ก้านวัดอยู่ในท่อปลอกและต่อขึ้นถึงผิวดิน ③ กล้องระดับเล็งไม้สตาฟที่ตั้งบนหัวก้าน ④ หมุดอ้างอิง (BM) นอกเขตงานถม ตั้งบนชั้นดินแข็ง การอัดตัวของชั้น A B C คือผลต่างของค่าทรุดระหว่างหัววัดคู่ติดกัน ภาพไม่ได้แสดงความลึกหรือค่าตรวจวัดจริงของโครงการ (ภาพ: SPN Soil Engineering)

การอ่านค่าใช้การสำรวจระดับ (Level Survey) เทียบหัวก้านของแต่ละหัววัดกับหมุดอ้างอิง ทำได้ด้วยกล้องระดับความละเอียดสูงในรอบเดียวกับการอ่าน Settlement Plate ข้อมูลผิวดินและข้อมูลชั้นลึกจึงเทียบกันได้โดยตรง กราฟถัดไปแสดงรูปแบบผลที่ได้จากการอ่านค่าลักษณะนี้

กราฟตัวอย่างเชิงหลักการ การทรุดตัวสะสมรายระดับความลึกจาก Deep Settlement Point เทียบกับเวลา และการอัดตัวของแต่ละชั้นดินที่ได้จากผลต่างระหว่างหัววัด กราฟด้านซ้ายเป็นการทรุดตัวสะสมเทียบกับเวลาหลังเริ่มถมดิน 0 ถึง 180 วัน สี่เส้นคือผิวดินจาก Settlement Plate และหัววัดลึก 6 12 และ 18 เมตร ช่วง 40 วันแรกคือช่วงถมดินเป็นชั้น หลังจากนั้นเป็นช่วงรอการอัดตัว ที่ 180 วัน ผิวดินทรุดประมาณ 103 มิลลิเมตร หัววัดลึก 6 เมตรประมาณ 60 หัววัดลึก 12 เมตรประมาณ 23 และหัววัดลึก 18 เมตรในชั้นทรายประมาณ 4 มิลลิเมตร ทุกเส้นเริ่มเข้าสู่ค่าคงที่ ด้านขวาเป็นคอลัมน์ชั้นดินพร้อมตำแหน่งหัววัด แท่งแสดงผลต่างระหว่างหัววัดคู่ติดกันซึ่งคือการอัดตัวภายในชั้นนั้น ชั้น 0 ถึง 6 เมตรประมาณ 43 มิลลิเมตร ชั้น 6 ถึง 12 เมตรประมาณ 37 ชั้น 12 ถึง 18 เมตรประมาณ 19 และใต้ 18 เมตรประมาณ 4 รวมเท่ากับค่าที่ผิวดิน แถบด้านล่างคือสามสิ่งที่ต้องดู ลำดับเส้นที่หัววัดตื้นต้องทรุดมากกว่าหัววัดลึก ผลต่างของเส้นคู่ติดกันบอกชั้นที่อัดตัวมาก และความชันปลายเส้นบอกว่าชั้นไหนยังทรุดต่อ เป็นกราฟตัวอย่างเชิงหลักการ ไม่ใช่ค่าตรวจวัดจริงของโครงการ Deep Settlement Point: ทรุดจากชั้นไหน กราฟตัวอย่างเชิงหลักการ · ไม่ใช่ค่าวัดจริง 0 30 60 90 120 150 180 0 20 40 60 80 100 120 เวลาหลังเริ่มถมดิน (วัน) ← การทรุดตัวสะสม (มม.) ช่วงถม ช่วงรอการอัดตัว (Consolidation) ผิวดิน ≈ 103 −6 ม. ≈ 60 −12 ม. ≈ 23 −18 ม. ≈ 4 ผลต่าง = ชั้นที่อัดตัว (180 วัน) 0 −6 −12 −18 ≈ 43 มม. 0 ถึง −6 ม. ≈ 37 มม. −6 ถึง −12 ม. ≈ 19 มม. −12 ถึง −18 ม. ≈ 4 มม. ใต้ −18 ม. รวม ≈ 103 มม. = ค่าที่ผิวดิน ค่าตัวอย่าง 1 ลำดับเส้น หัววัดตื้นต้องทรุด ≥ หัววัดลึก 2 ผลต่างคู่ติดกัน = ชั้นที่อัดตัวมากที่สุด 3 ความชันปลายเส้น ชั้นลึกยังชัน = ยังทรุดต่อ
รูปแบบผล Deep Settlement Point ที่พบในงานถมดินบนดินเหนียวอ่อน ผลต่างระหว่างเส้นแต่ละระดับคือการทรุดตัวที่เกิด "ภายใน" ชั้นดินระหว่างสองระดับนั้น ทำให้รู้ว่าชั้นไหนอัดตัวมากที่สุดและใกล้จบหรือยัง ด้านขวาแยกผลต่างที่ 180 วันออกเป็นการอัดตัวของแต่ละชั้น (กราฟตัวอย่างเชิงหลักการ แสดงรูปแบบผลที่พบในงานลักษณะนี้เพื่อประกอบการอธิบาย ไม่ใช่ค่าตรวจวัดจริงของโครงการ)

แปลผลอย่างไร ผลต่างระหว่างหัววัดบอกอะไร?

การแปลผล Deep Settlement Point ดู 3 เรื่องตามลำดับ คือ ลำดับของเส้น ผลต่างระหว่างเส้นคู่ติดกัน และความชันปลายเส้น

  1. ลำดับของเส้น หัววัดตื้นต้องทรุดมากกว่าหรือเท่ากับหัววัดลึกเสมอ ถ้าเส้นสลับกันแสดงว่ามีปัญหาการติดตั้งหรือหมุดอ้างอิงขยับ
  2. ผลต่างระหว่างเส้นคู่ติดกัน คือการอัดตัวของชั้นดินระหว่างสองระดับนั้น ชั้นที่ผลต่างมากคือชั้นที่รับผิดชอบการทรุดส่วนใหญ่
  3. ความชันปลายเส้น ทุกเส้นควรเข้าสู่ค่าคงที่หลังหยุดถม ถ้าเส้นชั้นลึกยังชันอยู่ขณะที่เส้นผิวดินแบนลง การทรุดตัวจะยังดำเนินต่อไปจากชั้นลึกแม้ผิวดินดูนิ่งแล้ว

ข้อมูลชุดนี้ใช้ยืนยันหรือปรับค่าที่คำนวณจากทฤษฎีการอัดตัว และเป็นหลักฐานประกอบการตัดสินใจว่าจะเริ่มก่อสร้างโครงสร้างบนพื้นที่ถมได้เมื่อไร รายละเอียดวิธีอ่าน Settlement Plate และการคาดการณ์การทรุดตัวที่เหลืออ่านได้ที่ Settlement Plate การตรวจวัดการทรุดตัวงานถมดิน

บทเรียนจากงานบางนามีอะไรบ้าง?

งานบางนาให้บทเรียน 3 ข้อสำหรับงาน Deep Settlement Point บนดินอ่อน

  • ระดับหัววัดต้องตามชั้นดินจริง งานนี้ยืนยันระดับจากดินที่เจาะขึ้นมาก่อนฝังหัววัดทุกตัว เพราะรอยต่อชั้นดินจริงต่างจากหลุมเจาะสำรวจที่อยู่ห่างออกไปได้
  • หมุดอ้างอิงคือครึ่งหนึ่งของความแม่นยำ ในพื้นที่ดินอ่อนที่ทุกอย่างทรุด การเลือกตำแหน่งหมุดอ้างอิงและการตรวจสอบหมุดเป็นระยะสำคัญไม่แพ้ตัวหัววัด
  • อ่านคู่กับ Settlement Plate เสมอ ผลรวมของผลต่างรายชั้นควรใกล้เคียงกับค่าจาก Settlement Plate ข้างเคียง ถ้าไม่ตรงกันต้องหาสาเหตุก่อนนำข้อมูลไปใช้

ดูภาพรวมเครื่องมือวัดชนิดอื่นที่ใช้คู่กันในงานลักษณะนี้ได้ที่ เครื่องมือวัดทางธรณีเทคนิคคืออะไร รวมทุกชนิดที่ใช้จริง ส่วนหมุดวัดการทรุดตัวและ Tiltmeter สำหรับเฝ้าระวังอาคารข้างเคียงอ่านได้ที่ Settlement Point และ Tiltmeter

ค่าบริการงานติดตั้งและอ่านค่าเครื่องมือวัดขึ้นกับชนิดและจำนวนเครื่องมือ ความลึกติดตั้ง และรอบการอ่านค่า จึงประเมินเป็นรายโครงการ ติดต่อรับใบเสนอราคาฟรีภายใน 24 ชั่วโมง ทั้งนี้ราคายังไม่รวมค่าเดินทางและค่าขนย้ายเครื่องมือ ซึ่งคิดเพิ่มตามระยะทางของหน้างาน

⚠️ หมายเหตุเรื่องข้อมูลในกรณีศึกษา

รายละเอียดโครงการและภาพถ่ายเป็นงานติดตั้งจริงของ SPN ส่วนกราฟทุกรูปในบทความเป็นตัวอย่างเชิงหลักการที่แสดงรูปแบบผลซึ่งพบในงานลักษณะเดียวกัน ไม่ใช่ค่าตรวจวัดของโครงการ เพราะข้อมูลตรวจวัดเป็นทรัพย์สินของเจ้าของโครงการ ค่าเตือน ตำแหน่ง และรอบการอ่านค่าของแต่ละงานต้องกำหนดโดยวิศวกรผู้ออกแบบตามเงื่อนไขเฉพาะของงานนั้น