งานติดตามระดับน้ำใต้ดินดูเหมือนง่าย แค่เจาะหลุม ใส่ท่อ แล้วหย่อนสายวัด แต่ความผิดพลาดส่วนใหญ่เกิดตั้งแต่ตอนเลือกว่าจะติดตั้งอะไร เพราะ Observation Well กับ Piezometer ให้คำตอบคนละอย่าง กรณีศึกษานี้เล่าจากงานที่ SPN ติดตั้งทั้งสองชนิดในพื้นที่สมุทรปราการ ซึ่งเป็นที่ราบลุ่มดินเหนียวอ่อน ระดับน้ำใต้ดินตื้นและเปลี่ยนตามฤดู พื้นฐานของเครื่องมือแต่ละชนิดอ่านได้ที่ Piezometer คืออะไร และ Observation Well บ่อสังเกตการณ์ระดับน้ำใต้ดิน

โจทย์ของงานนี้คืออะไร?

โจทย์ของงานนี้คือการเก็บข้อมูลระดับน้ำใต้ดินอย่างต่อเนื่องเป็นรายเดือน เพื่อใช้ประกอบการติดตามตรวจสอบของโครงการ และเป็นข้อมูลอ้างอิงก่อนและระหว่างกิจกรรมก่อสร้างในพื้นที่ ผู้ออกแบบกำหนดเครื่องมือ 2 ชนิด ชนิดแรกคือ Monitoring Well (Observation Well) สำหรับระดับน้ำใต้ดินรวม ชนิดที่สองคือ Standpipe Piezometer ที่ปลายท่อรับน้ำอยู่ที่ระดับ 8 เมตร สำหรับระดับแรงดันน้ำในโซนดินเหนียวที่สนใจ

งานติดตามในลักษณะนี้พบบ่อยในโครงการที่ต้องรายงานด้านสิ่งแวดล้อม และโครงการที่กังวลผลกระทบจากการลดระดับน้ำใต้ดินต่ออาคารข้างเคียง ซึ่งอ่านหลักการได้ที่ ระดับน้ำใต้ดินกับผลกระทบต่อฐานราก

ทีม SPN ติดตั้ง Standpipe Piezometer ลึก 8 เมตรริมบ่อน้ำในพื้นที่สมุทรปราการ พร้อมป้ายระบุโครงการและตำแหน่ง
งานติดตั้ง Standpipe Piezometer ปลายท่อลึก 8 ม. ในพื้นที่สมุทรปราการ — สภาพหน้างานเป็นที่ราบลุ่มติดแหล่งน้ำ ระดับน้ำใต้ดินตื้นและอ่อนไหวต่อฤดูกาล (ภาพ: SPN Soil Engineering)

Monitoring Well กับ Piezometer ต่างกันตรงไหน ทำไมต้องติดทั้งสอง?

Monitoring Well กับ Piezometer ต่างกันที่ ช่วงที่ท่อเปิดรับน้ำ ทั้งสองชนิดเป็นท่อในหลุมเจาะที่หย่อนสายวัดลงไปอ่านระดับน้ำเหมือนกัน แต่ Monitoring Well มีท่อกรองยาวเกือบตลอดความลึก น้ำจากทุกชั้นไหลเข้าได้ ระดับที่อ่านคือระดับน้ำใต้ดินรวม

Standpipe Piezometer มีท่อกรองสั้นเฉพาะที่ปลายท่อ ล้อมด้วยทรายกรอง และ อุดด้วยเบนโทไนต์เหนือโซนกรอง เพื่อกันน้ำจากชั้นอื่นไหลลงมา ระดับที่อ่านคือระดับแรงดันน้ำ (Piezometric Level) ของชั้นดินตรงปลายท่อเท่านั้น

← เลื่อนดูตารางทั้งหมด →

Monitoring Well vs Standpipe Piezometer ในงานนี้
หัวข้อMonitoring Well (Observation Well)Standpipe Piezometer 8 ม.
ช่วงรับน้ำท่อกรองยาวเกือบตลอดความลึกท่อกรองสั้นที่ปลายท่อ ระดับ 8 ม.
การอุดหลุมทรายกรองรอบท่อ อุดเฉพาะปากหลุมทรายกรองรอบโซนกรอง + เบนโทไนต์ปิดด้านบน + อุดหลุมถึงผิวดิน
ค่าที่ได้ระดับน้ำใต้ดินรวมระดับแรงดันน้ำในชั้นดินที่ปลายท่อ
ตอบสนองเร็ว ตามฤดูกาลและกิจกรรมผิวดินช้ากว่า เพราะดินเหนียวซึมน้ำต่ำ ช่วงแกว่งแคบกว่า
ใช้ทำอะไรรายงานระดับน้ำใต้ดินประจำเดือน เก็บตัวอย่างน้ำประเมินแรงดันน้ำในชั้นดินสำหรับงานฐานราก ขุดลึก และเสถียรภาพ

เหตุผลที่ต้องติดทั้งสองคือ ผลต่างระหว่างสองค่า ถ้าระดับแรงดันน้ำที่ 8 เมตรต่ำกว่าระดับน้ำใต้ดินรวม แสดงว่าน้ำมีแนวโน้มไหลลง เช่น มีการสูบน้ำจากชั้นลึกในบริเวณนั้น ถ้าสูงกว่า แสดงว่ามีแรงดันจากชั้นล่างดันขึ้น ข้อมูลนี้สำคัญต่องานขุดลึกและฐานราก ค่าเดียวจากท่อเดียวบอกเรื่องนี้ไม่ได้

Monitoring Well No.1 ที่ติดตั้งเสร็จ มีฐานคอนกรีต เสาป้องกันสีแดงขาว 4 ต้น โซ่กั้น และป้ายระบุหมายเลขบ่อ
Monitoring Well No.1 หลังติดตั้งเสร็จ — ฐานคอนกรีต เสากันชน และป้ายหมายเลข คือสิ่งที่ทำให้บ่อสังเกตการณ์อยู่รอดตลอดอายุการติดตามหลายปี (ภาพ: SPN Soil Engineering)

ภาพเชิงแนวคิดด้านล่างรวมบริบทหน้างานไว้ในภาพเดียว ให้ดู 3 จุด จุดแรกคือ Monitoring Well No.1 ที่ท่อกรองยาวเกือบตลอดความลึก จุดที่สองคือ Standpipe Piezometer ที่เปิดรับน้ำเฉพาะปลายท่อลึก 8 เมตร จุดที่สามคือการอ่านค่าด้วย Water Level Meter จากปากท่อ ระดับน้ำในภาพวาดเพื่อประกอบคำอธิบายเท่านั้น ไม่ใช่ค่าตรวจวัดของโครงการ

ภาพเชิงแนวคิด 3 มิติ บริบทหน้างานติดตั้ง Monitoring Well No.1 และ Standpipe Piezometer ปลายท่อลึก 8 เมตร ในพื้นที่ดินเหนียวอ่อนสมุทรปราการ ภาพสามมิติเชิงแนวคิด ไม่ตามมาตราส่วน และไม่แสดงค่าตรวจวัดจริง ของก้อนดินเหนียวอ่อนในพื้นที่ราบลุ่มที่ตัดให้เห็นหน้าตัด ด้านหลังบนผิวดินมีบ่อน้ำข้างเคียง ด้านซ้ายคือ Monitoring Well No.1 เป็นท่อที่มีท่อกรองยาวเกือบตลอดความลึก ล้อมด้วยทรายกรอง อุดเฉพาะส่วนบน ที่ปากบ่อมีฐานคอนกรีต เสากันชนสีแดงขาวสี่ต้นคล้องโซ่ และป้ายหมายเลขบ่อ ด้านขวาคือ Standpipe Piezometer ท่อยืนขนาดเล็กที่มีท่อกรองสั้นเฉพาะปลายท่อที่ความลึก 8 เมตร ล้อมด้วยทรายกรอง ปิดด้วยเบนโทไนต์เหนือโซนกรอง แล้วอุดหลุมจนถึงผิวดิน ปากท่อมีฝาปิด เจ้าหน้าที่ยืนข้างท่อหย่อนสาย Water Level Meter ลงไปอ่านระดับน้ำจากปากท่อ กรอบขวาสรุปว่า Monitoring Well ให้ระดับน้ำใต้ดินรวม Piezometer ให้ระดับแรงดันน้ำที่ปลายท่อ การอ่านค่าใช้ Water Level Meter แล้วแปลงเป็นระดับอ้างอิงเดียวกัน และผลต่างของสองค่าบอกทิศทางการไหลของน้ำในชั้นดิน แบบจำลอง 3 มิติ (3D): บริบทหน้างานสมุทรปราการ แผนภาพไม่ตามมาตราส่วน No.1 8 ม. ดินเหนียวอ่อน เบนโทไนต์ ท่อกรองยาว + ทรายกรอง ท่อกรองสั้น + ทรายกรอง ที่ปลายท่อ บ่อน้ำข้างเคียง 1 Monitoring Well No.1 ฐานคอนกรีต เสากันชน ป้าย 2 Standpipe Piezometer ปลายท่อลึก 8 ม. 3 Water Level Meter อ่านระดับน้ำจากปากท่อ สองเครื่องมือ สองคำตอบ ① Monitoring Well ท่อกรองยาวเกือบตลอดความลึก น้ำทุกชั้นไหลเข้าได้ ได้ "ระดับน้ำใต้ดินรวม" ② Standpipe Piezometer ท่อกรองสั้นที่ปลายท่อ 8 ม. เบนโทไนต์ปิดเหนือโซนกรอง ได้ "ระดับแรงดันน้ำ" ที่ปลายท่อ ③ อ่านค่าแต่ละรอบ วัดความลึกน้ำจากปากท่อ แปลงเป็นระดับอ้างอิงเดียวกัน บันทึกวันเวลา ฝน การสูบน้ำ และกิจกรรมในพื้นที่ ผลต่างของสองค่า บอกทิศทางการไหลของน้ำ ในชั้นดิน ภาพเชิงแนวคิด ไม่ตามมาตราส่วน ไม่ใช่ค่าตรวจวัดจริงของโครงการ
ภาพเชิงแนวคิด 3 มิติของหน้างานในพื้นที่ดินเหนียวอ่อนสมุทรปราการ ① Monitoring Well No.1 พร้อมฐานคอนกรีต เสากันชน และป้ายหมายเลข ท่อกรองยาวจึงได้ระดับน้ำใต้ดินรวม ② Standpipe Piezometer ปลายท่อลึก 8 ม. มีทรายกรองรอบโซนกรองและเบนโทไนต์ปิดด้านบน จึงได้ระดับแรงดันน้ำเฉพาะชั้นดินที่ปลายท่อ ③ Water Level Meter หย่อนอ่านระดับน้ำจากปากท่อ ภาพไม่ตามมาตราส่วน และไม่แสดงค่าตรวจวัดจริงของโครงการ (ภาพ: SPN Soil Engineering)

ติดตั้งอย่างไร มีจุดไหนที่พลาดบ่อย?

การติดตั้ง Piezometer 8 ม. มี 5 ขั้นตอน เรียงจากเจาะหลุม หย่อนท่อ ใส่ทรายกรอง ซีลเบนโทไนต์ จนถึงอุดหลุมและทำปากท่อ

  1. เจาะหลุมถึงระดับเป้าหมาย และบันทึกชั้นดินระหว่างเจาะ เพื่อยืนยันว่าปลายท่ออยู่ในชั้นที่ต้องการจริง
  2. หย่อนท่อที่มีท่อกรองสั้นที่ปลาย
  3. ใส่ทรายกรองรอบโซนกรอง
  4. ใส่เบนโทไนต์อัดเม็ดเหนือโซนกรองให้หนาพอ และปล่อยให้พองตัว
  5. อุดหลุมส่วนที่เหลือ แล้วทำปากท่อพร้อมฝาปิดล็อกได้

ส่วน Monitoring Well ใช้ท่อกรองยาว ใส่ทรายกรองรอบท่อตลอดช่วง อุดเฉพาะส่วนบน แล้วทำฐานคอนกรีต เสากันชน และป้ายหมายเลข

จุดที่พลาดบ่อยมี 3 จุด

  • เบนโทไนต์อุดไม่แน่น น้ำจากชั้นบนรั่วลงมา Piezometer จึงกลายเป็น Observation Well โดยไม่รู้ตัว
  • ไม่ล้างบ่อหลังติดตั้ง (Well Development) ตะกอนอุดท่อกรอง ค่าจึงตอบสนองช้าผิดปกติ
  • ไม่มีการป้องกันปากบ่อ ในพื้นที่ที่มีรถและคนทำงาน ซึ่งเป็นสาเหตุหลักของข้อมูลขาดช่วงในงานติดตามระยะยาว

สำหรับ Vibrating Wire Piezometer ที่ต้องการค่าอัตโนมัติ การทดสอบรับรองหัววัดก่อนติดตั้งอ้างอิง ASTM D7764

อ่านค่าอย่างไร แปลผลตามฤดูกาลอย่างไร?

การอ่านค่าทั้งสองชนิดใช้ Water Level Meter ซึ่งเป็นสายวัดที่มีหัวตรวจจับน้ำและมาตรความยาว หย่อนลงท่อจนสัญญาณดัง แล้วอ่านความลึกจากปากท่อ จากนั้นแปลงเป็นระดับอ้างอิงเดียวกันทุกบ่อ โดยใช้ค่าระดับปากท่อจากการสำรวจ

การอ่านแต่ละรอบต้องบันทึกวันเวลา สภาพอากาศ และกิจกรรมในพื้นที่ เช่น ฝน การสูบน้ำ และการขุด เพราะสิ่งเหล่านี้คือคำอธิบายของการเปลี่ยนแปลงในกราฟ

กราฟตัวอย่างเชิงหลักการ ระดับน้ำใต้ดินจาก Observation Well เทียบระดับแรงดันน้ำจาก Piezometer ปลายท่อ 8 เมตร ตลอดปี พร้อมปริมาณฝนรายเดือนและความต่างของเครื่องมือสองชนิด กราฟด้านซ้ายแกนนอนคือเดือนมกราคมถึงธันวาคม แกนตั้งคือระดับน้ำต่ำกว่าผิวดิน 0 ถึง 4 เมตร เส้นทึบคือ Observation Well ลึกสุด 3.1 เมตรในเดือนเมษายน และตื้นสุด 1.2 เมตรในเดือนตุลาคม ช่วงแกว่งประมาณ 1.9 เมตร เส้นประคือ Standpipe Piezometer ปลายท่อ 8 เมตร อยู่ระหว่าง 1.4 ถึง 2.5 เมตร ช่วงแกว่งประมาณ 1.1 เมตร ตอบสนองช้ากว่าและแกว่งน้อยกว่า แท่งด้านล่างคือปริมาณฝนรายเดือนเชิงเปรียบเทียบ สูงสุดเดือนกันยายน ในฤดูแล้งระดับจาก Piezometer ตื้นกว่าบ่อสังเกตการณ์ ในฤดูฝนบ่อสังเกตการณ์ตื้นกว่า ผลต่างของสองเส้นบอกทิศทางการไหลของน้ำในชั้นดิน ด้านขวาเปรียบเทียบเครื่องมือ Observation Well เป็นท่อเจาะรูตลอดความยาว วัดระดับน้ำใต้ดินรวม Standpipe Piezometer มีปลายกรองสั้นที่ 8 เมตรในชั้นดินเหนียว ผนึกด้านบนด้วยเบนโทไนต์ วัดแรงดันน้ำเฉพาะโซน แถบล่างคือหลักการ ดูแนวโน้มระยะยาวเทียบปีก่อน จับการเปลี่ยนแปลงฉับพลันที่ไม่ตรงฤดูกาลซึ่งมักสัมพันธ์กับการก่อสร้างหรือการสูบน้ำ และค่าฐานต้องครอบคลุมทั้งฤดู เป็นกราฟตัวอย่างเชิงหลักการ ไม่ใช่ค่าตรวจวัดจริงของโครงการ Observation Well กับ Piezometer 8 ม. ตลอดปี กราฟตัวอย่างเชิงหลักการ · ไม่ใช่ค่าวัดจริง 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 ← ระดับน้ำต่ำกว่าผิวดิน (ม.) ฤดูฝน 3.1 1.2 Observation Well · แกว่ง ≈ 1.9 ม. Piezometer 8 ม. · แกว่ง ≈ 1.1 ม. แล้ง: Piezo ตื้นกว่า Well ฝน: Well ตื้นกว่า ฝน ม.ค. ก.พ. มี.ค. เม.ย. พ.ค. มิ.ย. ก.ค. ส.ค. ก.ย. ต.ค. พ.ย. ธ.ค. แท่ง = ปริมาณฝนเชิงเปรียบเทียบ วัดคนละอย่าง ดินเหนียว Observation Well รูพรุนตลอดท่อ Piezometer เบนโทไนต์ ปลายกรอง 8 ม. Well = ระดับน้ำใต้ดินรวม Piezo = แรงดันน้ำเฉพาะโซนที่วัด 1 แนวโน้มระยะยาว เทียบปีก่อน ไม่ใช่รายเดือนโดด 2 ค่าผิดฤดูกาล ก่อสร้าง / สูบน้ำ → แจ้งผู้ออกแบบ 3 ค่าฐานทั้งฤดู เริ่มวัดก่อนก่อสร้างให้นาน
รูปแบบผลที่พบในงานติดตามระดับน้ำใต้ดินระยะยาว — Observation Well ตอบสนองต่อฤดูกาลชัดเจน ส่วน Piezometer ที่ปลายท่ออยู่ในชั้นดินเหนียวลึก 8 ม. ตอบสนองช้ากว่าและช่วงแกว่งแคบกว่า ผลต่างของสองเส้นคือข้อมูลที่บอกทิศทางการไหลของน้ำในชั้นดิน ส่วนด้านขวาเทียบโครงสร้างของเครื่องมือทั้งสองชนิด (กราฟตัวอย่างเชิงหลักการ — แสดงรูปแบบผลที่พบในงานลักษณะนี้เพื่อประกอบการอธิบาย ไม่ใช่ค่าตรวจวัดจริงของโครงการ)

รูปแบบที่พบในพื้นที่ราบลุ่มดินเหนียวอ่อนคือ ระดับน้ำในบ่อสังเกตการณ์ขึ้นสูงในฤดูฝนและลงต่ำในฤดูแล้ง ขณะที่ Piezometer ในชั้นดินเหนียวตอบสนองช้ากว่าและแกว่งน้อยกว่า การแปลผลจึงต้องดู 2 เรื่อง เรื่องแรกคือ แนวโน้มระยะยาวเทียบกับปีก่อน ไม่ใช่ค่ารายเดือนโดด ๆ เรื่องที่สองคือ การเปลี่ยนแปลงฉับพลันที่ไม่ตรงกับฤดูกาล ซึ่งมักสัมพันธ์กับกิจกรรมก่อสร้างหรือการสูบน้ำ ค่าลักษณะนี้ต้องรายงานให้ผู้ออกแบบทันที

บทเรียนจากงานสมุทรปราการมีอะไรบ้าง?

งานนี้ให้บทเรียน 3 ข้อ คือ เลือกชนิดเครื่องมือให้ตรงคำถาม บันทึกชั้นดินระหว่างเจาะทุกครั้ง และเก็บค่าฐานให้ครอบคลุมทั้งฤดู

  • เลือกชนิดให้ตรงคำถาม ถ้าคำถามคือ "น้ำใต้ดินอยู่ลึกเท่าไร" ใช้ Monitoring Well ถ้าคำถามคือ "แรงดันน้ำในชั้นดินที่จะรับฐานรากหรือถูกขุดเป็นเท่าไร" ต้องใช้ Piezometer งานส่วนใหญ่ต้องการทั้งคู่
  • บันทึกชั้นดินระหว่างเจาะทุกครั้ง ระดับปลายท่อ 8 เมตรมีความหมายก็ต่อเมื่อรู้ว่าตรงนั้นคือชั้นดินอะไร
  • ค่าฐานต้องครอบคลุมทั้งฤดู ในพื้นที่ที่ระดับน้ำแกว่งตามฤดูมาก ค่าฐานจากเดือนเดียวใช้ตัดสินความผิดปกติไม่ได้ งานติดตามระยะยาวจึงควรเริ่มก่อนกิจกรรมก่อสร้างให้นานที่สุด

ถ้าโครงการต้องการค่าต่อเนื่องแบบอัตโนมัติแทนการอ่านรายเดือน อ่านการเปรียบเทียบได้ที่ Manual vs Automatic Monitoring ต่างกันอย่างไร

ค่าบริการงานติดตั้งและอ่านค่าเครื่องมือวัดขึ้นกับชนิดและจำนวนเครื่องมือ ความลึกติดตั้ง และรอบการอ่านค่า จึงประเมินเป็นรายโครงการ ติดต่อรับใบเสนอราคาฟรีภายใน 24 ชั่วโมง ทั้งนี้ราคายังไม่รวมค่าเดินทางและค่าขนย้ายเครื่องมือ ซึ่งคิดเพิ่มตามระยะทางของหน้างาน

⚠️ หมายเหตุเรื่องข้อมูลในกรณีศึกษา

รายละเอียดโครงการและภาพถ่ายเป็นงานติดตั้งจริงของ SPN ส่วนกราฟทุกรูปในบทความเป็นตัวอย่างเชิงหลักการที่แสดงรูปแบบผลซึ่งพบในงานลักษณะเดียวกัน ไม่ใช่ค่าตรวจวัดของโครงการ เพราะข้อมูลตรวจวัดเป็นทรัพย์สินของเจ้าของโครงการ ค่าเตือน ตำแหน่ง และรอบการอ่านค่าของแต่ละงานต้องกำหนดโดยวิศวกรผู้ออกแบบตามเงื่อนไขเฉพาะของงานนั้น