ผลทดสอบว่าเสาเข็มต้นหนึ่งรับน้ำหนักได้ 100 ตัน บอกได้ว่าเสาเข็มผ่านเกณฑ์หรือไม่ แต่บอกไม่ได้ว่าแรง 100 ตันนั้นมาจากดินชั้นใด ถ้าไม่รู้สัดส่วนระหว่างแรงเสียดทานของแต่ละชั้นดินกับแรงที่ปลายเข็ม ผู้ออกแบบจะประเมินได้ยากว่าการปรับความยาวเสาเข็มจะได้กำลังเพิ่มคุ้มหรือไม่ การติดเครื่องมือวัดในเสาเข็มทดสอบคือวิธีตอบคำถามนี้ด้วยข้อมูลจากสนามจริง

Instrumented Static Load Test คืออะไร?

Instrumented Static Load Test คือการทดสอบกำลังรับน้ำหนักเสาเข็มแบบสถิตในแนวดิ่ง ตามมาตรฐาน ASTM D1143/D1143M-20e1 และ มยผ. 1251 ที่เพิ่มเครื่องมือวัดความเครียดฝังไว้ในเนื้อเสาเข็มหลายระดับตามความลึก ขั้นตอนการให้น้ำหนัก การคงน้ำหนักแต่ละขั้น และการอ่านการทรุดตัวที่หัวเสาเข็มยังเป็นไปตามมาตรฐานเดิมทุกประการ สิ่งที่ได้เพิ่มคือข้อมูลชุดที่สอง ว่าแรงในเนื้อเสาเข็มที่แต่ละระดับเหลืออยู่เท่าไหร่ในทุกขั้นน้ำหนัก

ระบบทดสอบ Static Load Test ตามมาตรฐาน ASTM D1143 ด้วยน้ำหนักถ่วง Kentledge กดบนหัวเสาเข็มหน้างานจริง ซึ่งเป็นระบบให้น้ำหนักเดียวกับที่ใช้ในการทดสอบแบบติดเครื่องมือวัด
ระบบให้น้ำหนักของการทดสอบแบบติดเครื่องมือวัดเหมือนกับ Static Load Test ทั่วไปตาม ASTM D1143 สิ่งที่ต่างคือข้อมูลความเครียดจากสเตรนเกจที่ฝังอยู่ในเสาเข็ม (ภาพ: SPN Soil Engineering)

ต่างจาก Static Load Test ธรรมดาอย่างไร?

ต่างกันที่ข้อมูลที่ได้ ไม่ใช่วิธีกดน้ำหนัก แบบธรรมดาวัดเฉพาะน้ำหนักที่กดและการทรุดตัวที่หัวเสาเข็ม ส่วนแบบติดเครื่องมือวัดอ่านแรงในเนื้อเสาเข็มเพิ่มอีกหลายระดับตามความลึก

← เลื่อนดูตารางทั้งหมด →

ประเด็นStatic Load Test ทั่วไปInstrumented Static Load Test
สิ่งที่วัดน้ำหนักที่กด และการทรุดตัวที่หัวเสาเข็มเพิ่มความเครียดในเนื้อเสาเข็มหลายระดับตามความลึก
ผลที่ได้กำลังรวมของเสาเข็มทั้งต้นแยกแรงเสียดทานผิวรายชั้นดิน และแรงแบกทานที่ปลาย
ต้องเตรียมล่วงหน้าไม่ต้อง ทดสอบเสาเข็มที่มีอยู่ได้ต้องฝังเครื่องมือวัดก่อนหล่อหรือก่อนผลิตเสาเข็ม
ใช้กับเสาเข็มแบบใดเสาเข็มทดสอบหรือเสาเข็มใช้งานเสาเข็มทดสอบที่วางแผนไว้ตั้งแต่ต้นเป็นหลัก
ประโยชน์ต่อการออกแบบยืนยันว่ากำลังถึงเกณฑ์หรือไม่ปรับค่าพารามิเตอร์ดินและความยาวเสาเข็มของทั้งโครงการได้

สรุปสั้น ๆ คือการทดสอบทั่วไปตอบว่า “ผ่านไหม” ส่วนการทดสอบแบบติดเครื่องมือวัดตอบว่า “ผ่านเพราะอะไร” ข้อมูลนี้นำไปปรับการออกแบบเสาเข็มที่เหลือทั้งโครงการได้ ดูพื้นฐานของการทดสอบแบบสถิตได้ที่ Static Pile Load Test

สเตรนเกจในเสาเข็มวัดอะไร และแปลงเป็นแรงอย่างไร?

สเตรนเกจวัดความเครียด (Strain) ของเนื้อเสาเข็ม ณ ตำแหน่งที่ฝังอยู่ แล้วนำไปแปลงเป็นแรงในเนื้อเสาเข็ม เมื่อกดน้ำหนักลงบนหัวเสาเข็ม เนื้อเสาเข็มจะหดสั้นลงเล็กน้อย ค่าการหดสั้นต่อความยาวเดิมคือความเครียด การแปลงเป็นแรงใช้ความสัมพันธ์พื้นฐานของวัสดุยืดหยุ่น

🧮 ความสัมพันธ์ที่ใช้

แรงในเนื้อเสาเข็มที่ระดับหนึ่ง = ความเครียดที่วัดได้ × โมดูลัสยืดหยุ่นของเสาเข็ม × พื้นที่หน้าตัดเสาเข็ม

จุดที่ต้องระวังคือค่าโมดูลัสยืดหยุ่นของคอนกรีต ถ้าใช้ค่าผิด แรงที่คำนวณได้จะผิดไปทั้งชุด ในทางปฏิบัติจึงนิยมติดสเตรนเกจคู่หนึ่งไว้ที่ระดับบนสุดซึ่งอยู่เหนือระดับดิน เพราะที่ระดับนั้นแรงในเสาเข็มยังเท่ากับน้ำหนักที่อ่านได้จากโหลดเซลล์บนหัวเสาเข็ม เมื่อรู้ทั้งแรงและความเครียดที่ระดับเดียวกัน ก็ย้อนหาโมดูลัสจริงของเสาเข็มต้นนั้นได้ แล้วใช้ค่านั้นกับเกจระดับล่างต่อไป

สเตรนเกจในเสาเข็มคอนกรีตมักเป็นแบบลวดสั่น (Vibrating Wire) ชนิด Sister Bar ที่ผูกขนานกับเหล็กยืนก่อนเทคอนกรีต แต่ละระดับติดเป็นคู่ตรงข้ามกันแล้วใช้ค่าเฉลี่ยของคู่นั้น เพื่อหักผลของการดัดที่อาจเกิดจากน้ำหนักเยื้องศูนย์เล็กน้อย

ภาพด้านล่างแสดงระบบทดสอบทั้งชุดเป็นแบบจำลอง 2 มิติ (รูปตัดด้านข้าง) และ 3 มิติ ให้สังเกตว่าระบบให้น้ำหนักเหมือน Static Load Test ทั่วไปทุกอย่าง ส่วนที่เพิ่มคือสเตรนเกจคู่ 5 ระดับในเสาเข็ม ตั้งแต่ SG-1 ที่อยู่เหนือดินสำหรับสอบเทียบโมดูลัส ลงไปจนถึง SG-5 ใกล้ปลายเข็ม

แบบจำลอง 2 มิติ (รูปตัดด้านข้าง) การทดสอบ Instrumented Static Load Test แบบน้ำหนักถ่วง Kentledge พร้อมสเตรนเกจฝังในเสาเข็ม น้ำหนักถ่วงคอนกรีตวางบนคานเหล็กหลักที่รองรับด้วยฐานไม้หมอนสองข้าง แม่แรงไฮดรอลิกและโหลดเซลล์วางบนหัวเสาเข็มดันขึ้นใต้คานหลัก คานอ้างอิงพร้อมไดอัลเกจวัดการทรุดตัวที่หัวเสาเข็ม ภายในเสาเข็มมีสเตรนเกจ 5 ระดับ ระดับละ 2 ตัวติดตรงข้ามกัน ระดับบนสุดอยู่เหนือระดับดินเพื่อสอบเทียบโมดูลัส ระดับกลางติดที่รอยต่อชั้นดิน และระดับล่างสุดอยู่ใกล้ปลายเข็ม สายสัญญาณเดินตามโครงเหล็กขึ้นมาที่หัวเสาเข็มแล้วต่อเข้าเครื่องบันทึกข้อมูลบนพื้นดิน รูปตัดด้านข้าง (2D Section) แผนภาพไม่ตามมาตราส่วน ดินเหนียวอ่อน ดินเหนียวแข็ง ทรายปานกลาง ทรายแน่น SG-1 SG-2 SG-3 SG-4 SG-5 น้ำหนักถ่วง (Kentledge) ก้อนคอนกรีตวางบนคาน คานเหล็กหลัก รับแรงดันจากแม่แรง บ่ารองทรงกลม + โหลดเซลล์ วัดน้ำหนักจริงที่กด แม่แรงไฮดรอลิก คานอ้างอิง + ไดอัลเกจ วัดการทรุดตัวที่หัวเสาเข็ม ฐานรองรับคาน Cribbing เครื่องบันทึกข้อมูล เกจระดับ SG-1 เหนือดิน ใช้ย้อนหาโมดูลัสจริงของเสาเข็ม สเตรนเกจคู่ ติดตรงข้ามกัน ค่าเฉลี่ยตัดผลการดัดออก ติดที่รอยต่อชั้นดิน แยกแรงเสียดทานรายชั้นได้ SG-5 ใกล้ปลายเข็ม แรงที่เหลือ ≈ แรงแบกทานปลาย สายสัญญาณ เดินตามโครงเหล็กขึ้นหัวเข็ม เสาเข็มทดสอบ ฝังเกจก่อนเทคอนกรีต
แบบจำลอง 2 มิติ (รูปตัดด้านข้าง) — ระบบให้น้ำหนักเป็น Kentledge ตาม ASTM D1143 ตามปกติ สิ่งที่เพิ่มคือสเตรนเกจคู่ 5 ระดับที่ฝังในเสาเข็ม ระดับ SG-1 อยู่เหนือดินเพื่อย้อนหาโมดูลัสจริง ระดับ SG-2 ถึง SG-4 คร่อมรอยต่อชั้นดิน และ SG-5 อยู่ใกล้ปลายเข็ม ตำแหน่งเกจสอดคล้องกับตัวอย่าง Load Transfer ด้านล่าง (ภาพ: SPN Soil Engineering)
แบบจำลอง 3 มิติ Instrumented Static Load Test แสดงดินแบบตัดออก เสาเข็มแบบโปร่ง และสเตรนเกจ 5 ระดับ ภาพสามมิติตัดดินออกหนึ่งมุมให้เห็นเสาเข็มทดสอบทั้งต้น หัวเสาเข็มยื่นเหนือระดับดิน บนหัวเข็มมีแม่แรงไฮดรอลิกและโหลดเซลล์ดันขึ้นใต้คานเหล็กหลัก ซึ่งรองรับด้วยฐานไม้หมอนสองข้างและมีน้ำหนักถ่วงคอนกรีตวางด้านบน ภายในเสาเข็มมีสเตรนเกจ 5 ระดับ ระดับละ 2 ตัวติดตรงข้ามกัน ระดับบนสุดอยู่เหนือดิน ระดับกลางอยู่ที่รอยต่อชั้นดิน ระดับล่างสุดใกล้ปลายเข็ม สายสัญญาณรวมเป็นมัดขึ้นมาที่หัวเข็มแล้วต่อเข้าเครื่องบันทึกข้อมูล กรอบรายละเอียด B แสดงสเตรนเกจแบบ Sister Bar ที่ผูกขนานกับเหล็กยืน แบบจำลอง 3 มิติ (3D Cut-away) รายละเอียด B — สเตรนเกจแบบ Sister Bar สายสัญญาณร้อยท่อป้องกัน ตัวเกจ Vibrating Wire ลวดผูกยึดกับเหล็กยืน เหล็กยืน (Main Bar) ติดเป็นคู่ฝั่งตรงข้ามของหน้าตัดทุกระดับ B SG-1 SG-2 SG-3 SG-4 SG-5 น้ำหนักถ่วง Kentledge แสดงบางส่วน ฐานรองรับคาน (Cribbing) วางนอกเขตอิทธิพลของเสาเข็ม เครื่องบันทึกข้อมูล อ่านเกจทุกขั้นน้ำหนัก สายสัญญาณรวมมัด เดินตามเหล็กยืนขึ้นหัวเข็ม สเตรนเกจคู่ ตรงข้ามกัน ค่าเฉลี่ยตัดผลการดัดออก เสาเข็มทดสอบ แสดงแบบโปร่ง โหลดเซลล์ + แม่แรงไฮดรอลิก ดันขึ้นใต้คานเหล็กหลัก คานอ้างอิง + ไดอัลเกจ วัดการทรุดตัวที่หัวเข็ม SG-1 อยู่เหนือระดับดิน สอบเทียบโมดูลัสจริง SG-2 ถึง SG-4 ติดที่รอยต่อชั้นดิน SG-5 ใกล้ปลายเข็ม แรงที่เหลือ ≈ แรงแบกทานปลาย
แบบจำลอง 3 มิติ — ตัดดินออกหนึ่งมุมและแสดงเสาเข็มแบบโปร่ง สเตรนเกจติดเป็นคู่ตรงข้ามกันที่ 5 ระดับ (SG-1 เหนือดิน, SG-2 ถึง SG-4 ที่รอยต่อชั้นดิน, SG-5 ใกล้ปลายเข็ม) สายสัญญาณทุกเส้นรวมเป็นมัดเดินตามเหล็กยืนขึ้นมาที่หัวเข็ม กรอบ B แสดงเกจแบบ Sister Bar ที่ผูกขนานกับเหล็กยืนก่อนเทคอนกรีต (ภาพ: SPN Soil Engineering)

แยกแรงเสียดทานผิวรายชั้นดินกับแรงแบกทานปลายเข็มอย่างไร?

ดูว่าแรงในเนื้อเสาเข็มลดลงเท่าไหร่ระหว่างสองระดับที่อยู่ติดกัน แรงที่หายไปคือแรงที่ดินช่วงนั้นรับไว้ผ่านแรงเสียดทานผิว ส่วนแรงที่ยังเหลือที่ระดับล่างสุดคือแรงที่ถึงปลายเข็ม

🧮 การคำนวณแรงเสียดทานเฉลี่ยของช่วงหนึ่ง

แรงเสียดทานผิวเฉลี่ยของช่วง = (แรงที่ระดับบน − แรงที่ระดับล่าง) ÷ (เส้นรอบรูปเสาเข็ม × ความยาวช่วงนั้น)

ทำแบบนี้ไล่ลงไปทีละช่วงจนถึงเกจระดับล่างสุด แรงที่ยังเหลืออยู่ที่ระดับล่างสุดคือค่าประมาณของแรงแบกทานที่ปลายเข็ม ข้อแม้คือเกจล่างสุดต้องอยู่ใกล้ปลายเข็มพอสมควร ไม่เช่นนั้นค่าที่ได้จะยังรวมแรงเสียดทานของช่วงที่เหลืออยู่ด้วย

ภาพด้านล่างเป็นตัวอย่างเชิงหลักการ (ค่าสมมติ ไม่ใช่ผลทดสอบจริง) ของเสาเข็มเจาะ Ø0.60 ม. ยาว 24 ม. ที่ติดเกจ 5 ระดับ ให้ดูเส้นทึบที่น้ำหนักทดสอบ 300 ตัน ซึ่งแรงลดลงเหลือ 286, 226, 157 และ 83 ตันตามความลึก รวมเป็นแรงเสียดทานผิว 217 ตัน และเหลือถึงปลายเข็ม 83 ตัน

Instrumented Static Load Test เสาเข็มติดสเตรนเกจ 5 ระดับ กราฟถ่ายแรง Load Transfer Curve และแรงเสียดทานผิวหน่วยรายชั้นดิน ตัวอย่างเชิงอธิบายหลักการ ไม่ใช่ผลทดสอบจริง เสาเข็มเจาะเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.60 เมตร ยาว 24.0 เมตร เส้นรอบรูป 1.885 เมตร สเตรนเกจ 5 ระดับ ระดับละ 2 ตัว SG-1 ที่ +1.0 เมตรใช้สอบเทียบโมดูลัส SG-2 ที่ −6.0 SG-3 ที่ −13.0 SG-4 ที่ −19.0 และ SG-5 ที่ −23.5 เมตร ห่างปลายเข็ม 0.5 เมตร ชั้นดิน ดินเหนียวอ่อน N 0 ถึง 3 ถึง 6 เมตร ดินเหนียวแข็ง N 10 ถึง 20 ถึง 13 เมตร ทรายปานกลาง N 20 ถึง 30 ถึง 19 เมตร และทรายแน่น N 35 ถึง 50 ถึง 24 เมตร กราฟกลางคือแรงในเนื้อเสาเข็มตามความลึก ที่น้ำหนักทดสอบ 300 ตัน อ่านได้ 300 286 226 157 และ 83 ตัน ที่น้ำหนักใช้งาน 150 ตัน อ่านได้ 150 137 94 59 และ 29 ตัน ผลต่างระหว่างสองระดับคือแรงที่ชั้นดินช่วงนั้นรับไว้ แท่งขวาคือแรงเสียดทานผิวหน่วยที่ 300 ตัน เท่ากับผลต่างแรงหารด้วยเส้นรอบรูปคูณความยาวช่วง ได้ 12 45 60 และ 85 กิโลปาสคาล แถบล่างคือสมดุลแรง 300 ตัน เท่ากับแรงเสียดทานผิวรวม 217 ตัน คือ 14 60 69 และ 74 บวกแรงแบกทานที่ปลายเข็ม 83 ตัน Instrumented SLT: แรงในเสาเข็มลดลงตามความลึก ตัวอย่างเชิงอธิบายหลักการ · ไม่ใช่ผลทดสอบจริง เสาเข็ม + สเตรนเกจ ดินเหนียวอ่อน N ≈ 0–3 ดินเหนียวแข็ง N ≈ 10–20 ทรายปานกลาง N ≈ 20–30 ทรายแน่น N ≈ 35–50 300 ตัน SG-1 SG-2 SG-3 SG-4 SG-5 แรงแบกทานปลาย 0 6 13 19 24 Load Transfer Curve (ตัน) 0 80 160 240 320 0 6 13 19 24 300 286 226 157 69 ต. = แรงเสียดทาน 83 ต. ≈ ปลายเข็ม 300 ต. (สูงสุด) 150 ต. (ใช้งาน) fs หน่วย (kPa) 0 50 100 12 45 60 85 fs = ΔP ÷ (รอบรูป × ช่วง) ที่ขั้น 300 ตัน สมดุลแรงที่ 300 ตัน 14 60 69 74 83 แรงเสียดทานผิวรวม 217 ตัน (14 + 60 + 69 + 74) + ปลายเข็ม 83 ตัน = 300 ตัน เจาะ Ø0.60 × 24 ม. รอบรูป 1.885 ม.
ตัวอย่างเชิงหลักการ ไม่ใช่ผลทดสอบจริง — แรงในเนื้อเสาเข็มลดลงตามความลึก ผลต่างระหว่างสองระดับคือแรงที่ชั้นดินช่วงนั้นรับไว้ผ่านแรงเสียดทานผิว เมื่อหารด้วยพื้นที่ผิวของช่วงจะได้แรงเสียดทานผิวหน่วยรายชั้นดิน (แท่งขวา) ส่วนแรงที่ยังเหลืออยู่ที่เกจระดับล่างสุดคือค่าประมาณของแรงแบกทานที่ปลายเข็ม สังเกตว่าที่ขั้นน้ำหนักใช้งาน 150 ตัน (เส้นประ) แรงเสียดทานผิวยังพัฒนาไม่เต็มที่ ปลายเข็มจึงรับน้ำหนักในสัดส่วนที่น้อยกว่าตอนขั้นน้ำหนักสูงสุด (ภาพ: SPN Soil Engineering)

ตัวอย่างการคำนวณจากภาพ: ช่วงทรายปานกลางที่ลึก 13–19 ม. แรงลดลง 226 − 157 = 69 ตัน พื้นที่ผิวของช่วงนี้คือ 1.885 × 6.0 ≈ 11.3 ตร.ม. แรงเสียดทานผิวหน่วยจึงประมาณ 69 ÷ 11.3 ≈ 6.1 ตัน/ตร.ม. หรือราว 60 kPa ตรงกับแท่งขวาในภาพ

อ่าน Load Transfer Curve อย่างไร?

Load Transfer Curve (กราฟการถ่ายน้ำหนัก) คือกราฟระหว่างแรงในเนื้อเสาเข็มกับความลึก เขียนหนึ่งเส้นต่อหนึ่งขั้นน้ำหนักที่ทดสอบ สิ่งที่วิศวกรดูมี 3 อย่าง

  1. ความชันของเส้นในแต่ละช่วงความลึก ช่วงที่เส้นเอียงมาก (แรงลดลงมากในระยะสั้น) คือชั้นดินที่ให้แรงเสียดทานสูง ช่วงที่เส้นเกือบตั้งตรงคือชั้นที่แทบไม่ให้แรงเสียดทาน เช่น ชั้นดินเหนียวอ่อนมากหรือช่วงที่มีการปลอกกันแรงเสียดทาน ในภาพตัวอย่าง ช่วงดินเหนียวอ่อน 0–6 ม. แรงลดลงเพียง 14 ตัน
  2. แรงที่เหลือถึงปลายเข็ม ถ้าเหลือน้อยมากแปลว่าเสาเข็มทำงานด้วยแรงเสียดทานเกือบทั้งหมด การเพิ่มความยาวจะได้ผลก็ต่อเมื่อชั้นดินที่ลึกลงไปยังให้แรงเสียดทานเพิ่มได้
  3. พฤติกรรมเมื่อน้ำหนักเพิ่มขึ้น แรงเสียดทานของดินมักถึงค่าสูงสุดที่การเคลื่อนตัวเพียงไม่กี่มิลลิเมตร ส่วนแรงแบกทานที่ปลายต้องใช้การเคลื่อนตัวมากกว่าจึงจะพัฒนาเต็มที่ ในขั้นน้ำหนักสูง ๆ จึงมักเห็นสัดส่วนของแรงที่ปลายเข็มเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ ในภาพตัวอย่าง ที่ 150 ตัน แรงถึงปลายเข็ม 29 ตัน (ประมาณ 19%) ส่วนที่ 300 ตัน เพิ่มเป็น 83 ตัน (ประมาณ 28%)

การอ่านกราฟการทรุดตัวที่หัวเสาเข็มยังใช้เกณฑ์เดิม เช่น เกณฑ์ Davisson ซึ่งอธิบายไว้ที่ Static Load Test อ่านผลยังไง

ต้องเตรียมอะไรบ้างก่อนหล่อเสาเข็มทดสอบ?

ต้องตัดสินใจติดเครื่องมือวัดก่อนหล่อหรือก่อนผลิตเสาเข็ม นี่คือข้อจำกัดสำคัญที่สุดของการทดสอบแบบนี้ เพราะสเตรนเกจต้องผูกติดกับโครงเหล็กเสริมและหล่อฝังอยู่ในคอนกรีต พร้อมเดินสายสัญญาณขึ้นมาถึงระดับหัวเสาเข็ม สิ่งที่ต้องเตรียมล่วงหน้าประกอบด้วย

  • เลือกเสาเข็มทดสอบให้อยู่ในตำแหน่งที่ชั้นดินเป็นตัวแทนของพื้นที่โครงการ โดยอ้างอิงจากผลเจาะสำรวจดิน
  • กำหนดระดับติดตั้งสเตรนเกจให้คร่อมรอยต่อของชั้นดินที่สนใจ และมีระดับบนสุดอยู่เหนือดินสำหรับสอบเทียบโมดูลัส
  • ป้องกันสายสัญญาณระหว่างการหย่อนโครงเหล็กและการเทคอนกรีต ซึ่งเป็นจุดที่เครื่องมือเสียหายบ่อยที่สุด
  • บันทึกค่าเริ่มต้นของทุกเกจก่อนเริ่มให้น้ำหนัก เพื่อใช้เป็นฐานเทียบ
  • รอให้คอนกรีตได้กำลังตามที่กำหนดก่อนทดสอบ ตามหลักเดียวกับการทดสอบแบบสถิตทั่วไป
⚠️ ข้อควรรู้

เมื่อเสาเข็มถูกหล่อหรือผลิตเสร็จแล้ว จะเพิ่มเครื่องมือวัดภายในไม่ได้อีก การทดสอบแบบติดเครื่องมือวัดจึงต้องอยู่ในแผนงานตั้งแต่ขั้นออกแบบ ไม่ใช่สิ่งที่ตัดสินใจเพิ่มทีหลังตอนจะทดสอบ

Instrumented Static Load Test คุ้มค่าเมื่อไหร่?

คุ้มค่าเมื่อข้อมูลการถ่ายน้ำหนักนำไปปรับการออกแบบเสาเข็มจำนวนมากได้ หรือเมื่อชั้นดินมีความไม่แน่นอนสูง การติดเครื่องมือวัดเพิ่มทั้งเวลาเตรียมงานและค่าใช้จ่าย จึงไม่ได้ทำกับทุกโครงการ กรณีที่มักคุ้มค่าคือ

  • โครงการที่มีเสาเข็มจำนวนมาก ข้อมูลจากเสาเข็มทดสอบไม่กี่ต้นอาจนำไปปรับความยาวเสาเข็มที่เหลือทั้งโครงการได้ ซึ่งอาจคุ้มกว่าค่าทดสอบที่เพิ่มขึ้น
  • ชั้นดินซับซ้อนหรือมีข้อมูลน้อย เช่น พื้นที่ที่มีชั้นดินเหนียวอ่อนหนาสลับชั้นทราย ซึ่งค่าพารามิเตอร์ที่ใช้ออกแบบมีความไม่แน่นอนสูง
  • เสาเข็มยาวหรือรับน้ำหนักสูง ที่การประมาณสัดส่วนแรงเสียดทานกับแรงแบกทานผิดพลาดแล้วมีผลต่อความปลอดภัยหรือค่าก่อสร้างมาก
  • งานที่ต้องยืนยันสมมติฐานการออกแบบ เช่น โครงการที่ผู้ออกแบบใช้ค่าแรงเสียดทานสูงกว่าค่าที่ใช้กันทั่วไป และต้องมีข้อมูลสนามมายืนยัน

สำหรับงานทั่วไปที่ต้องการเพียงยืนยันว่าเสาเข็มรับน้ำหนักได้ตามที่ออกแบบ การทดสอบแบบสถิตทั่วไป หรือ Dynamic Load Test (PDA) ตาม ASTM D4945 และ มยผ.1252-51 มักเพียงพอ การเลือกจำนวนและวิธีทดสอบดูเพิ่มได้ที่ ต้องทดสอบเสาเข็มกี่ต้น

ด้านค่าใช้จ่าย ค่าทดสอบส่วนที่เป็น Static Load Test อยู่ที่ประมาณ 50,000–150,000+ บาทต่อต้น ขึ้นกับน้ำหนักทดสอบและระบบให้น้ำหนัก ส่วนค่าสเตรนเกจและการติดตั้งคิดเพิ่มตามจำนวนระดับเกจ ติดต่อรับใบเสนอราคาฟรีภายใน 24 ชม. ราคานี้ยังไม่รวมค่าเดินทางและค่าขนย้ายเครื่องมือ ซึ่งคิดเพิ่มตามระยะทางของหน้างาน

SPN ให้บริการทดสอบเสาเข็มแบบสถิตทั้งแบบทั่วไปและแบบติดสเตรนเกจ พร้อมรายงานรับรองโดยวิศวกรโยธาที่มีใบอนุญาต (กว.) สภาวิศวกร ดูรายละเอียดได้ที่ บริการทดสอบเสาเข็ม

ต่างจาก Bi-Directional (O-cell) Test อย่างไร?

ต่างกันที่วิธีให้แรง Instrumented SLT กดจากหัวเสาเข็มลงมา ส่วนการทดสอบแบบสองทิศทาง (Bi-Directional Load Test) ตาม ASTM D8169 ใช้แม่แรงฝังอยู่ในตัวเสาเข็มดันขึ้นและลงพร้อมกัน ทั้งสองวิธีแยกแรงเสียดทานผิวกับแรงที่ปลายเข็มได้ และต้องเตรียมก่อนหล่อเสาเข็มเหมือนกัน

← เลื่อนดูตารางทั้งหมด →

ประเด็นInstrumented SLT (ASTM D1143)Bi-Directional / O-cell (ASTM D8169)
วิธีให้แรงกดจากหัวเสาเข็มด้านบนแม่แรงในตัวเสาเข็มดันขึ้นและลงพร้อมกัน
ระบบปฏิกิริยาต้องมีน้ำหนักถ่วงหรือเสาเข็มยึดใช้ตัวเสาเข็มเองเป็นปฏิกิริยา ไม่ต้องถ่วงน้ำหนัก
พื้นที่หน้างานที่ต้องใช้มาก เพราะต้องตั้งระบบถ่วงน้ำหนักน้อยกว่าอย่างชัดเจน
ข้อมูลแยกแรงตามความลึกได้ จากสเตรนเกจตามระดับได้แรงส่วนบนและส่วนล่างของแม่แรงโดยตรง ถ้าต้องการแยกรายชั้นดินต้องติดสเตรนเกจเพิ่ม
ต้องเตรียมก่อนหล่อต้องต้อง

รายละเอียดของวิธีสองทิศทางอยู่ที่ Bi-Directional (O-cell) Load Test

สรุป

Instrumented Static Load Test คือการทดสอบแบบสถิตตาม ASTM D1143 และ มยผ. 1251 ที่เพิ่มสเตรนเกจฝังในเสาเข็มหลายระดับ ทำให้แยกได้ว่ากำลังที่วัดได้มาจากแรงเสียดทานผิวของดินชั้นใดบ้าง และเหลือถึงปลายเข็มเท่าไหร่ ข้อมูลนี้เปลี่ยนผลทดสอบจากคำตอบว่าผ่านหรือไม่ผ่าน ให้เป็นข้อมูลที่ใช้ปรับการออกแบบเสาเข็มทั้งโครงการได้ ข้อแลกเปลี่ยนคือต้องวางแผนและติดตั้งเครื่องมือก่อนหล่อเสาเข็ม และมีค่าใช้จ่ายสูงกว่าการทดสอบแบบธรรมดา จึงเหมาะกับโครงการที่มีเสาเข็มจำนวนมากหรือชั้นดินไม่แน่นอน

⚠️ ขอบเขตของบทความนี้

เนื้อหานี้เป็นความรู้ทั่วไปเพื่อความเข้าใจ ไม่ใช่คำแนะนำเชิงออกแบบสำหรับโครงการใดโครงการหนึ่ง จำนวนและตำแหน่งของเครื่องมือวัด ค่าพารามิเตอร์ดินที่จะนำไปใช้ และการตัดสินผล ต้องดำเนินการโดยวิศวกรผู้รับผิดชอบโครงการที่มีใบอนุญาต (กว.) สภาวิศวกร ประกอบข้อมูลชั้นดินและแบบก่อสร้างจริง