KPT คืออะไร?

Kunzelstab Penetration Test (KPT) คือการทดสอบดินแบบตอกหยั่งเบา (Light Dynamic Penetration) โดยปล่อยตุ้มน้ำหนัก (Hammer) ตกอย่างอิสระจากความสูงคงที่ลงบนทั่งตอกซ้ำ ๆ เพื่อดันหัวกรวยเหล็กลงดิน แล้วนับจำนวนครั้งที่ตอก (Blow Count) ต่อระยะจมทุก 20 เซนติเมตร ค่าที่ได้เรียกว่า N/20 cm

เนื่องจากหัวกรวยมีขนาดใหญ่กว่าก้านเจาะ จึงช่วยลดแรงเสียดทานข้างก้าน ทำให้ค่าที่วัดได้สะท้อนแรงต้านที่ปลายกรวยเป็นหลัก ค่า N นี้นำไปประเมินกำลังแบกทาน (Bearing Capacity) ของดินและความหนาของชั้นดินอ่อน–แข็งได้ โดยไม่ต้องใช้รถเจาะ จึงนิยมมากในไทยสำหรับงานฐานรากตื้นของบ้านและอาคารขนาดเล็ก และงานสำรวจดินเบื้องต้น

เครื่องตอกหยั่งดินแบบเบา Kunzelstab Penetration Test (KPT) ขณะติดตั้งทดสอบในสนาม
เครื่อง KPT (Light Penetrometer) ตุ้มน้ำหนัก 10 kg พร้อมก้านตอกและทั่งรับแรง — น้ำหนักเบา ติดตั้งง่าย ใช้ทีมงาน 2–3 คน เข้าทดสอบในพื้นที่แคบได้
💡 หลักจำง่าย ๆ

ดินแข็ง → กรวยจมยาก → ตอกหลายครั้ง → ค่า N สูง → กำลังแบกทาน สูง  |  ดินอ่อน → กรวยจมง่าย → ตอกน้อยครั้ง → ค่า N ต่ำ → กำลังแบกทาน ต่ำ

ทำไมต้องทดสอบ KPT ได้ประโยชน์อะไร?

← เลื่อนดูตารางทั้งหมด →

ประโยชน์รายละเอียด
ประเมินกำลังแบกทานคำนวณกำลังแบกทานยอมให้ (Qa) เบื้องต้นสำหรับออกแบบฐานรากตื้น
หาความหนาชั้นดินอ่อนระบุระดับที่ดินเปลี่ยนจากชั้นอ่อนเป็นชั้นแข็งได้จากกราฟ N–Depth
สำรวจกระจายทั่วแปลงทดสอบหลายจุดในงบจำกัด ทำแผนที่ความสม่ำเสมอของดินก่อนตัดสินใจเจาะจริง
เข้าพื้นที่ยากได้อุปกรณ์พกพา ไม่ต้องใช้รถเจาะ เหมาะกับที่แคบ ตรอกซอย หรือพื้นที่ที่รถเข้าไม่ถึง

จุดเด่นของ KPT คือหยั่งได้หลายจุดทั่วแปลงในงบจำกัด ทำให้เห็นว่าชั้นแข็งอยู่ลึกไม่เท่ากันในแต่ละตำแหน่ง ก่อนตัดสินใจระดับวางฐานราก ดังภาพจำลองด้านล่าง

แบบจำลอง 3 มิติ แปลงบ้านที่หยั่ง KPT หลายจุดรอบตำแหน่งฐานราก เห็นว่าชั้นแข็งอยู่ลึกไม่เท่ากันในแปลงเดียว ภาพสามมิติเชิงแนวคิดของก้อนดินแปลงบ้าน ด้านหน้าและด้านขวาถูกตัดให้เห็นชั้นดิน ชั้นบนเป็นดินอ่อนถึงปานกลางซึ่งแสดงแบบโปร่งเพื่อให้มองเห็นก้านตอกด้านใน ชั้นล่างเป็นชั้นแน่นหรือแข็งที่ผิวบนไม่เรียบ ลาดและเป็นลอนจากราว 1.4 เมตรไปจนถึงราว 2.6 เมตร ความหนาชั้นอ่อนจึงไม่เท่ากันในแปลงเดียว บนผิวดินมีเส้นประขอบเขตบ้านและสี่เหลี่ยมเล็กแทนตำแหน่งฐานรากเก้าจุด มีจุดหยั่ง KPT หกจุดเป็นวงสีส้มใกล้ตำแหน่งฐานราก ก้านตอกแต่ละจุดจมลงไปจนถึงชั้นแข็ง ปลายก้านมีจุดสีแดงแทน Refusal ซึ่งอยู่ที่ความลึกต่างกัน จุดหนึ่งมีเครื่อง KPT คือก้านนำ ตุ้ม 10 กิโลกรัม และทั่งตอก พร้อมเจ้าหน้าที่สองคน กรอบขวาสรุปสี่ข้อ หนึ่ง หยั่ง KPT หลายจุดรอบตำแหน่งฐานราก สอง ชั้นแข็งลึกไม่เท่ากันซึ่งเห็นได้จากกราฟ N กับความลึก สาม KPT ลึกได้ประมาณ 5 เมตร ไม่ได้ตัวอย่างดินและไม่เห็นระดับน้ำใต้ดิน สี่ อาคารหลายชั้นหรืองานเสาเข็มต้องเจาะสำรวจดินและทดสอบ SPT พร้อมหมายเหตุว่าจำนวนและตำแหน่งจุดให้วิศวกรกำหนด เป็นภาพเชิงแนวคิด แบบจำลอง 3 มิติ (3D): หยั่ง KPT กระจายทั่วแปลงก่อนวางฐานราก แผนภาพไม่ตามมาตราส่วน ≈ 1.4 ม. ≈ 2.6 ม. ขอบเขตบ้าน (เส้นประ) = ตำแหน่งฐานราก เครื่อง KPT ตุ้ม 10 kg · ทีม 2–3 คน วงส้ม = จุดหยั่ง KPT ใกล้ตำแหน่งฐานราก ชั้นดินอ่อน/ปานกลาง แสดงโปร่งให้เห็นก้านตอก ชั้นแน่น/แข็ง ผิวบนไม่เรียบ ลึกไม่เท่ากัน จุดแดง = Refusal ปลายก้านถึงชั้นแข็ง ความหนาชั้นอ่อนไม่เท่ากันในแปลงเดียว เส้นส้ม = ความหนาชั้นอ่อน · ภาพเชิงแนวคิด หยั่ง KPT ในแปลงบ้าน 1 หยั่ง KPT หลายจุด รอบตำแหน่งฐานราก 2 ชั้นแข็งลึกไม่เท่ากัน → เห็นจากกราฟ N–ความลึก 3 ลึกได้ ≈ 5 ม. ไม่ได้ตัวอย่างดิน ไม่เห็นน้ำใต้ดิน 4 อาคารหลายชั้น/งานเสาเข็ม → เจาะสำรวจ + SPT จำนวน/ตำแหน่งจุด ให้วิศวกรกำหนด ภาพเชิงแนวคิด · ไม่ใช่ผังจริง
แบบจำลอง 3 มิติเชิงแนวคิด: หยั่ง KPT หลายจุดใกล้ตำแหน่งฐานรากของบ้าน ปลายก้านแต่ละจุดถึง Refusal ที่ความลึกต่างกัน เพราะผิวบนของชั้นแข็งไม่เรียบ ความหนาชั้นดินอ่อนในแปลงเดียวจึงไม่เท่ากัน (แผนภาพ: SPN Soil Engineering)

เครื่อง KPT ประกอบด้วยอะไรบ้าง?

เครื่อง KPT แบบมาตรฐานประกอบด้วยส่วนหลักดังนี้:

← เลื่อนดูตารางทั้งหมด →

ส่วนประกอบข้อกำหนดทั่วไป
ตุ้มน้ำหนัก (Hammer)10 kg
ระยะตก (Drop Height)50 cm (500 mm)
หัวกรวย (Cone Tip)กรวยเหล็กฐานใหญ่กว่าก้าน เพื่อลดแรงเสียดทานข้างก้าน
ก้านตอก (Drive Rod)ก้านเหล็กต่อเป็นท่อน ๆ เพิ่มความลึกได้
ค่าที่บันทึกจำนวนครั้งที่ตอก (Blow Count) ต่อระยะจม 20 cm
พลังงานต่อครั้ง (ทฤษฎี)≈ 49 J (10 kg × 9.81 m/s² × 0.5 m) — ใกล้เคียง DCP ตุ้ม 8 kg (≈ 45 J) แต่ต่ำกว่า SPT ราว 10 เท่า
🔧 ตระกูลเดียวกับ Light Penetrometer

KPT จัดอยู่ในกลุ่มการหยั่งดินแบบพลวัตเบา (Light Dynamic Probing) ซึ่งเดิมอยู่ในมาตรฐานเยอรมัน DIN 4094 และปัจจุบันถูกแทนที่ด้วย DIN EN ISO 22476-2 (Dynamic Probing) — เครื่องแบบเบา DPL ในมาตรฐานนี้ใช้ตุ้ม 10 kg ตก 50 cm เท่ากับ KPT แต่นับจำนวนครั้งต่อ 10 cm ส่วน KPT ที่ใช้ในไทยนับต่อ 20 cm และขนาดกรวยเป็นไปตามผู้ผลิต จึงไม่ควรเทียบตัวเลขข้ามกันตรง ๆ

ทดสอบ KPT มีขั้นตอนอย่างไร?

  1. ติดตั้งให้ได้แนวดิ่ง — วางหัวกรวยที่จุดทดสอบ ปรับก้านให้ตั้งฉากกับผิวดิน ตรวจข้อต่อก้านและทั่งรับแรงให้ขันแน่น
  2. ยกและปล่อยตุ้มตกอิสระ — ยกตุ้ม 10 kg ขึ้นจนถึงระยะตก 50 cm แล้วปล่อยตกอิสระลงบนทั่งตอกซ้ำ ๆ (อย่าออกแรงกด)
  3. นับจำนวนครั้งต่อ 20 cm — บันทึกจำนวนครั้งที่ทำให้กรวยจมลงทุก ๆ 20 เซนติเมตร เป็นค่า N/20 cm ตลอดความลึก
  4. ต่อก้านเมื่อจมลึกขึ้น — เมื่อก้านจมจนใกล้ผิวดิน ให้ต่อก้านท่อนถัดไปแล้วทดสอบต่อ
  5. หยุดและสรุปผล — หยุดเมื่อถึงความลึกที่ต้องการ หรือถึงเกณฑ์ Refusal แล้วพล็อตกราฟและคำนวณกำลังแบกทาน
❌ เกณฑ์การหยุดทดสอบ (Refusal)

หยุดทดสอบเมื่อตอกแล้วกรวยแทบไม่จม (เช่น เกิน 50–100 ครั้งต่อ 20 cm) ซึ่งแสดงว่าเจอชั้นแข็งหรือชั้นทราย/กรวดแน่น — ในตัวอย่างจริงด้านล่าง การทดสอบหยุดที่ค่า N = 100 ครั้ง/20 cm ที่ระดับลึก 2.4 เมตร

ภาพด้านล่างสรุปการทดสอบทั้งหมดในภาพเดียว — ปล่อยตุ้ม 10 kg ตกอิสระ 50 ซม. ตอกหัวกรวยลงดิน นับจำนวนครั้งทุก 20 ซม. จนเจอชั้นแข็งและถึงเกณฑ์ Refusal แล้วนำค่า N ไปพล็อตกราฟเทียบความลึกเพื่อประเมินกำลังแบกทาน

รูปตัดเครื่องตอกหยั่งดินแบบเบา KPT ขณะทดสอบ และกราฟค่า N ต่อ 20 เซนติเมตรเทียบความลึกที่ระดับเดียวกัน ภาพสองช่องเรียงซ้ายขวาที่ใช้มาตราส่วนความลึกเดียวกัน ช่องซ้ายเป็นรูปตัดเครื่อง KPT หรือ Light Penetrometer บนผิวดิน ประกอบด้วยก้านนำตุ้ม ตุ้มน้ำหนัก 10 กิโลกรัมที่ยกขึ้นแล้วปล่อยตกอิสระลงบนทั่งตอกด้วยระยะตก 50 เซนติเมตร ก้านตอกต่อเป็นท่อนมีข้อต่อสองจุด ส่งแรงลงไปยังหัวกรวยที่ปลายก้าน ข้างก้านมีสเกลความลึกขีดทุก 20 เซนติเมตร เพราะนับจำนวนครั้งที่ตอกทุกระยะจม 20 เซนติเมตร ชั้นดินบนถึงราว 1.3 เมตรเป็นดินกำลังปานกลาง ต่ำกว่าราว 1.4 เมตรเป็นชั้นแน่นหรือแข็ง หัวกรวยหยุดที่ Refusal ความลึก 2.4 เมตร กรอบขยายแสดงว่าหัวกรวยใหญ่กว่าก้าน ก้านจึงไม่เสียดสีดิน ลดแรงเสียดทานข้างก้าน ช่องขวาเป็นกราฟแท่งแนวนอนค่า N ครั้งต่อ 20 เซนติเมตรตั้งแต่ 0.2 ถึง 2.4 เมตร เป็นค่าสมมติรูปแบบเดียวกับผลจริงจุด KZ-1 ช่วงบนค่า N ราว 13 ถึง 22 ครั้ง ชั้นแข็งเริ่มราว 1.4 เมตรที่ N เท่ากับ 48 แล้วเพิ่มต่อเนื่องจนถึง Refusal N เท่ากับ 100 ที่ 2.4 เมตร กรอบสูตรแสดงสูตรเชิงประสบการณ์ ดินทราย Qa เท่ากับ 0.64 คูณ N ลบ 3.57 และดินเหนียว Qu เท่ากับ 0.34 คูณ N บวก 0.954 หน่วยตันต่อตารางเมตร ตัวอย่าง N เท่ากับ 48 ในดินทรายได้ Qa ประมาณ 28.4 ตันต่อตารางเมตร ใช้ประเมินเบื้องต้น วิศวกรปฐพีต้องพิจารณาประกอบ รูปตัด 2 มิติ (2D): เครื่อง KPT และค่า N ต่อ 20 ซม. แผนภาพไม่ตามมาตราส่วน เครื่อง KPT (Light Penetrometer) ตุ้มตกอิสระ ตอกหัวกรวยลงดิน ผลการตอก: N ต่อ 20 ซม. ค่าสมมติ (รูปแบบเดียวกับผลจริงจุด KZ-1) ระยะตก 50 ซม. ก้านนำตุ้ม (Guide Rod) ตุ้ม 10 kg ยกแล้วปล่อยตกอิสระ ทั่งตอก (Anvil) รับแรงกระแทก 1.0 2.0 นับจำนวนครั้งทุก 20 ซม. = ค่า N (ครั้ง/20 ซม.) ดินกำลังปานกลาง ช่วงบน ~1.3 ม. ก้านตอกต่อเป็นท่อน ต่อเพิ่มเมื่อจมลึกขึ้น ชั้นแน่น/แข็ง เริ่ม ≈ 1.4 ม. Refusal ที่ 2.4 ม. กรวยแทบไม่จม → หยุด หัวกรวยใหญ่กว่าก้าน → ลดแรงเสียดทานข้างก้าน ก้านไม่แตะดิน แรงต้านปลาย ทราย: Qa = 0.64 × (N − 3.57) t/m² เหนียว: Qu = 0.34 × (N + 0.954) t/m² ตัวอย่าง: N = 48 (ทราย) → Qa ≈ 28.4 t/m² สูตรเชิงประสบการณ์ ใช้เบื้องต้น — วิศวกรปฐพีพิจารณาประกอบ 0 20 40 60 80 100 N (ครั้ง/20 ซม.) → 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 ← ความลึก (ม.) 13 15 18 22 20 17 48 55 63 72 86 Refusal N = 100 ชั้นแข็งเริ่ม ≈ 1.4 ม. ช่วงบน N ≈ 13–22 ดินกำลังปานกลาง
รูปตัดเครื่อง KPT ขณะตอก ตุ้ม 10 kg ตกอิสระ 50 ซม. นับจำนวนครั้งทุก 20 ซม. คู่กับกราฟค่า N–ความลึกที่ใช้มาตราส่วนความลึกเดียวกัน (ค่า N เป็นค่าสมมติรูปแบบเดียวกับผลจริงจุด KZ-1) พร้อมสูตรประเมิน Qa/Qu เบื้องต้น (แผนภาพ: SPN Soil Engineering)

คำนวณกำลังแบกทานจากค่า N อย่างไร?

ค่า N (จำนวนครั้งต่อ 20 cm) นำไปประมาณกำลังแบกทานยอมให้ (Allowable Bearing Capacity, Qa) ได้ด้วยสูตรเชิงประสบการณ์ โดยเลือกสูตรตามชนิดดิน หน่วยเป็น ตัน/ตารางเมตร (t/m²):

ดินทราย (Sand):   Qa = 0.64 × ( N − 3.57 ) กำลังแบกทานยอมให้สำหรับดินทราย
ดินเหนียว (Clay):   Qu = 0.34 × ( N + 0.954 ) กำลังแบกทานสำหรับดินเหนียว
✅ ตัวอย่างการคำนวณ

ดินทรายที่วัดได้ N = 21 ครั้ง/20 cm → Qa = 0.64 × (21 − 3.57) = 11.2 t/m²  |  หากเป็นดินทราย N = 48 → Qa = 0.64 × (48 − 3.57) = 28.4 t/m²

ตารางเทียบค่า N กับกำลังแบกทาน (โดยประมาณ)

← เลื่อนดูตารางทั้งหมด →

N (ครั้ง/20 cm)Qa ดินทราย (t/m²)Qu ดินเหนียว (t/m²)ระดับกำลัง
< 5< 1~2อ่อนมาก
104.13.7อ่อน
157.35.4ปานกลาง
2010.57.1ปานกลาง
3016.910.5แน่น/แข็ง
5029.717.3แน่นมาก
≥ 10061.734.3แข็งมาก (Refusal)

คำนวณจากสูตรข้างต้น — เป็นค่าประมาณเบื้องต้นเท่านั้น การออกแบบจริงต้องพิจารณาชนิดดิน ระดับน้ำใต้ดิน และดุลยพินิจของวิศวกรปฐพีประกอบ

ตัวอย่างผลทดสอบ KPT จริง

ตัวอย่างด้านล่างเป็นรายงานผลทดสอบ KPT จากโครงการจริงของ SPN (จุดทดสอบ KZ-1) ทดสอบจากผิวดินถึงระดับลึก 2.4 เมตร รายงานแสดงค่า Blow Count (N/20 cm) และกำลังแบกทานยอมให้ (Qa) ของแต่ละความลึก พร้อมกราฟ Blow Count เทียบความลึกทางขวา

ตัวอย่างรายงานผลทดสอบ Kunzelstab Penetration Test (KPT) พร้อมตารางค่า N และกราฟ Blow Count เทียบความลึก
ตัวอย่างรายงานผลทดสอบ KPT จริง (จุด KZ-1) — ตารางค่า N/20 cm และ Qa รายช่วงความลึก พร้อมกราฟ Blow Count–Depth จัดทำโดยทีมวิศวกร SPN Soil Engineering

สังเกตว่าช่วง 0.2–1.2 เมตรค่า N อยู่ราว 13–22 ครั้ง (ดินกำลังปานกลาง) จากนั้นที่ระดับ 1.4 เมตรค่า N กระโดดขึ้นเป็น 48 และเพิ่มต่อเนื่องจนถึง 100 ครั้งที่ 2.4 เมตร แสดงว่าเจอชั้นดินแน่น/แข็งที่เหมาะเป็นชั้นรองรับฐานราก การพล็อตกราฟแบบนี้ช่วยให้วิศวกรเลือกระดับวางฐานรากที่ปลอดภัยได้ทันที

KPT มีข้อจำกัดอะไรบ้าง?

⚠️ ไม่ได้ตัวอย่างดิน

KPT วัดได้แค่ "แรงต้านการตอก" แต่ไม่ได้ตัวอย่างดินขึ้นมาจำแนกชนิด จึงต้องอาศัยข้อมูลชั้นดินข้างเคียงหรือดุลยพินิจวิศวกรในการเลือกสูตร (ทราย/เหนียว) ให้ถูกต้อง มิฉะนั้นค่า Qa จะคลาดเคลื่อน

⚠️ ไม่เห็นระดับน้ำใต้ดิน

KPT ไม่สามารถระบุระดับน้ำใต้ดิน (Groundwater Level) ได้ ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญต่อการออกแบบฐานราก หากจำเป็นต้องทราบ ต้องเจาะสำรวจดิน

❌ ลึกจำกัด — ใช้แทนการเจาะ + SPT ไม่ได้

KPT ลึกได้ประมาณ 5 เมตร (ดินอ่อนอาจถึง 7–10 เมตร แต่ความน่าเชื่อถือลดลง) ไม่เพียงพอสำหรับงานอาคารหลายชั้นหรือเสาเข็มที่ต้องรู้ชั้นทรายรับเข็มซึ่งลึกกว่ามาก งานลักษณะนี้ต้องใช้การเจาะสำรวจดิน + SPT เท่านั้น

KPT อ้างอิงมาตรฐานอะไร?

  • DIN EN ISO 22476-2 — Geotechnical investigation and testing: Dynamic Probing มาตรฐานปัจจุบันของการหยั่งดินแบบพลวัต ครอบคลุมเครื่องแบบเบา (DPL) ที่ KPT อยู่ในตระกูลเดียวกัน (แทนที่ DIN 4094 ฉบับเดิม ซึ่งเอกสารงานในไทยบางส่วนยังอ้างชื่อนี้อยู่)
  • สูตรกำลังแบกทาน (Qa) เป็นสมการเชิงประสบการณ์ (Empirical) ที่ใช้กันในงานสำรวจดินสำหรับฐานรากตื้น ควรปรับใช้ตามสภาพดินในพื้นที่

เนื่องจาก KPT เป็นการทดสอบเชิงสัมพัทธ์ ค่า N และ Qa ที่ได้ควรใช้ประกอบกับประสบการณ์ในพื้นที่และการแปลผลของวิศวกรปฐพี

KPT มักใช้ร่วมกับการทดสอบดินอื่นเพื่อให้ข้อมูลครบสำหรับงานออกแบบ:

  • DCP vs KPT vs SPT — เปรียบเทียบสามวิธีหยั่งดิน เลือกแบบไหนให้เหมาะกับงาน
  • DCP Test — การหยั่งกรวยพลวัตสำหรับงานชั้นทางและควบคุมคุณภาพการบดอัด
  • SPT N-Value แปลผลอย่างไร — มาตรฐานหลักของงานฐานรากลึกและเสาเข็ม
  • การเจาะสำรวจดิน + SPT — ข้อมูลชั้นดินลึกสำหรับออกแบบฐานรากและเสาเข็ม
📌 หมายเหตุ

บทความนี้จัดทำเพื่อเป็นความรู้ทางวิศวกรรม การเลือกวิธีทดสอบ จำนวนจุด และการแปลผล ควรเป็นไปตามข้อกำหนดของโครงการและดุลยพินิจของวิศวกรผู้มีใบอนุญาต