กฎกระทรวง 2566 กำหนดหลักออกแบบฐานรากแผ่อย่างไร?

ฐานรากแผ่ (Spread Footing / Shallow Foundation) คือฐานรากที่ถ่ายน้ำหนักอาคารลงดินโดยตรงไม่ผ่านเสาเข็ม นิยมใช้ในพื้นที่ดินแข็ง เช่น ภาคตะวันออก ภาคอีสาน หรือพื้นที่เชิงเขา กฎกระทรวงกำหนดฐานรากของอาคารและพื้นดินที่รองรับอาคาร พ.ศ. 2566 (อ่านภาพรวมทั้งฉบับได้ในสรุปกฎกระทรวงฐานราก 2566 ฉบับเข้าใจง่าย) วางหลักไว้ว่า หน่วยแรงแบกทานที่ยอมให้ (Allowable Bearing Pressure) ต้องไม่เกิน 1 ใน 3 ของกำลังแบกทานของดินฐานราก หรือเทียบเท่าอัตราส่วนความปลอดภัย FS = 3

กำลังแบกทานของดินนั้นได้จาก 2 ทางหลักคือ การคำนวณตามคุณสมบัติทางวิศวกรรมของดินจากผลเจาะสำรวจ หรือการประเมินจากผลการทดสอบในสนาม (อ่านพื้นฐานเรื่องนี้ได้ใน Bearing Capacity กำลังรับน้ำหนักของดินคืออะไร)

เกณฑ์ 200 kPa หมายความว่าอะไรในทางปฏิบัติ?

จุดที่เปลี่ยนเกมสำหรับผู้ออกแบบฐานรากแผ่คือเงื่อนไขนี้ — เมื่อผู้ออกแบบต้องการใช้ค่าหน่วยแรงแบกทานที่ยอมให้สูงกว่า 200 กิโลปาสกาล (ประมาณ 20 ตัน/ตร.ม.) กฎกระทรวงกำหนดให้ต้องยืนยันค่าด้วยการทดสอบกำลังแบกทานของดินด้วยแผ่นเหล็ก (Plate Bearing Test) ในพื้นที่จริง ไม่สามารถใช้เพียงการคำนวณจากผลเจาะดินได้ — จากที่เคยเป็นเพียงแนวปฏิบัติที่ดี ตอนนี้กลายเป็นเงื่อนไขตามกฎหมายแล้ว

ความหมายเชิงปฏิบัติ:

  • โครงการบนดินแข็งที่อยากออกแบบฐานรากให้เล็กลง (ใช้ค่าแบกทานสูง) — ต้องจองคิว Plate Bearing Test เข้าแผนงานตั้งแต่ขั้นออกแบบ
  • โรงงาน คลังสินค้า ฐานเครื่องจักรหนัก — น้ำหนักลงฐานสูง มีโอกาสแตะเงื่อนไขนี้บ่อยที่สุด (ดูเช็คลิสต์ตรวจดินก่อนซื้อที่ดินโรงงานประกอบ)
  • ถ้าใช้ค่าไม่เกิน 200 kPa — ออกแบบจากผลเจาะสำรวจดินและการคำนวณตามปกติได้ ไม่บังคับทดสอบ
⚠️ อย่าลืมกรณีไม่มีผลทดสอบดินเลย

ถ้าโครงการไม่มีทั้งผลเจาะสำรวจดินและผลทดสอบในสนาม กฎกระทรวงจำกัดให้ใช้ได้เพียงค่าหน่วยแรงแบกทานแบบสันนิษฐาน (Presumptive Values) ซึ่งต่ำและทำให้ฐานรากใหญ่ขึ้นมาก อ่านรายละเอียดใน ไม่เจาะดิน กฎหมายให้ใช้ค่ารับน้ำหนักดินได้แค่ไหน

ภาพด้านล่างสรุปเส้นแบ่ง 200 kPa ไว้ในแถบเดียว พร้อมรูปตัดเชิงแนวคิดที่อธิบายว่าทำไมผล Plate Bearing Test ที่ผ่านแล้วยังใช้แทนผลเจาะสำรวจดินไม่ได้

เกณฑ์หน่วยแรงแบกทาน 200 kPa ตามกฎกระทรวงฐานราก พ.ศ. 2566 และความลึกที่แผ่นทดสอบ Plate Bearing Test สะท้อนได้เทียบกับฐานรากแผ่จริง ภาพสองช่อง ช่องซ้ายเป็นแถบตัดสินใจตามกฎกระทรวงกำหนดฐานรากของอาคารและพื้นดินที่รองรับอาคาร พ.ศ. 2566 แกนตั้งคือหน่วยแรงแบกทานที่ยอมให้ qa เพิ่มขึ้นด้านบน ทุกกรณีใช้หลัก FS เท่ากับ 3 คือ qa ไม่เกินหนึ่งในสามของกำลังแบกทานประลัย q ult เส้นหนาแบ่งที่ 200 กิโลปาสกาล หรือประมาณ 20 ตันต่อตารางเมตร ช่วงล่างสีเขียวคือ qa ไม่เกิน 200 kPa ออกแบบจากผลเจาะสำรวจดินและการคำนวณได้ ไม่บังคับทดสอบ ช่วงบนสีส้มคือ qa เกิน 200 kPa ต้องยืนยันด้วย Plate Bearing Test ในพื้นที่จริง การ์ดสีเทาด้านล่างเตือนว่าถ้าไม่มีทั้งผลเจาะและผลทดสอบ ใช้ได้เพียงค่าหน่วยแรงแบกทานแบบสันนิษฐาน (Presumptive) ซึ่งต่ำ ช่องขวาเป็นรูปตัดดินเชิงแนวคิด แผ่นทดสอบขนาดเล็ก Ø 0.3 ถึง 0.75 เมตร กว้าง D วางที่ระดับฐานรากในหลุมทดสอบ กระเปาะความเค้นเส้นประสีส้มลึกเพียงประมาณ 2D ข้างกันเป็นฐานรากแผ่จริงกว้าง B ซึ่งใหญ่กว่าหลายเท่า กระเปาะความเค้นเส้นประสีน้ำเงินลึกประมาณ 1.5 ถึง 2B ใต้ชั้นดินแข็งผิวบนมีชั้นดินอ่อนที่อยู่ลึกกว่ากระเปาะของแผ่นทดสอบแต่อยู่ในกระเปาะของฐานรากจริง แรเงาสีแดงคือส่วนที่ฐานรากจริงกดลงบนชั้นอ่อนนั้น ข้อสรุปคือ Plate Bearing Test ใช้แทนการเจาะสำรวจดินไม่ได้ ต้องทำคู่กัน รูปตัด 2 มิติ (2D): เกณฑ์ 200 kPa และความลึกที่แผ่นทดสอบ "มองเห็น" แผนภาพไม่ตามมาตราส่วน เกณฑ์ตามกฎกระทรวงฐานราก 2566 หน่วยแรงแบกทานที่ยอมให้ qa ของฐานรากแผ่ ทุกกรณี: FS = 3 · qa ≤ qult / 3 qa → 200 kPa (≈ 20 t/m²) qa > 200 kPa ต้องยืนยันด้วย Plate Bearing Test ในพื้นที่จริง (เงื่อนไขตามกฎหมาย) qa ≤ 200 kPa ออกแบบจากผลเจาะสำรวจดิน + คำนวณ (FS = 3) ไม่บังคับทดสอบ PBT ! ไม่มีผลเจาะ/ผลทดสอบเลย → ใช้ได้เพียงค่าสันนิษฐาน (Presumptive) ซึ่งต่ำ ฐานรากจึงใหญ่ขึ้นมาก แผ่นทดสอบ "มองเห็น" ดินลึกแค่ไหน เทียบกับฐานรากจริง เส้นประ = กระเปาะความเค้น (Stress Bulb) · ภาพเชิงแนวคิด แผ่นทดสอบ Ø 0.3–0.75 ม. กว้าง D · วางที่ระดับฐานราก ฐานรากแผ่จริง กว้าง B ใหญ่กว่าหลายเท่า ≈ 2D ≈ 1.5–2B ดินแข็ง ดินแข็ง ชั้นอ่อนที่แผ่นทดสอบไม่เห็น แต่อยู่ในกระเปาะของฐานรากจริง สรุป: PBT ใช้แทนการเจาะสำรวจไม่ได้ — ต้องทำคู่กัน
เกณฑ์ตามกฎกระทรวงฐานราก 2566: ฐานรากแผ่ที่ใช้ qa เกิน 200 kPa (≈ 20 ตัน/ตร.ม.) ต้องยืนยันด้วย Plate Bearing Test และเนื่องจากแผ่นทดสอบสะท้อนดินลึกเพียงราว 2 เท่าของขนาดแผ่น จึงต้องทำคู่กับการเจาะสำรวจดินเสมอ (แผนภาพ: SPN Soil Engineering)

Plate Bearing Test คืออะไร? (ฉบับย่อ)

โดยสังเขป Plate Bearing Test คือการวางแผ่นเหล็กมาตรฐานลงบนดินที่ระดับฐานราก แล้วกดน้ำหนักเป็นขั้น ๆ ผ่านแม่แรงไฮดรอลิก พร้อมวัดการทรุดตัวของแผ่นในแต่ละขั้น ผลที่ได้คือความสัมพันธ์ระหว่างหน่วยแรงกับการทรุดตัว (Load–Settlement Curve) ของดินจริง ณ ตำแหน่งที่จะวางฐานราก โดยการทดสอบทำตามมาตรฐาน มยผ. 1253-62 และ ASTM D1195 / D1196 ร่วมกับเกณฑ์ที่วิศวกรผู้ออกแบบกำหนด — บทความนี้จะไม่ลงรายละเอียดอุปกรณ์และขั้นตอน เพราะเรามีคู่มือฉบับเต็มอยู่แล้วที่ Plate Bearing Test การทดสอบการรับน้ำหนักบรรทุกของดิน

การติดตั้งชุดทดสอบ Plate Bearing Test กดแผ่นเหล็กด้วยแม่แรงไฮดรอลิกที่หน้างานจริง
การทดสอบกำลังแบกทานของดินด้วยแผ่นเหล็ก (Plate Bearing Test) ที่ระดับฐานรากจริง (ภาพ: SPN Soil Engineering)

ใครรับผิดชอบ และต้องวางแผนตอนไหน?

  • วิศวกรผู้ออกแบบ — เป็นผู้ตัดสินใจว่าจะออกแบบด้วยหน่วยแรงแบกทานเท่าไหร่ จึงเป็นผู้กำหนดว่าโครงการเข้าเงื่อนไขต้องทดสอบหรือไม่ รวมถึงกำหนดจำนวนจุด ตำแหน่ง และน้ำหนักทดสอบสูงสุด
  • เจ้าของโครงการ — รับผิดชอบจัดจ้างการทดสอบและเผื่อเวลาในแผนงาน เพราะการทดสอบต้องทำที่ระดับฐานรากจริง มักผูกกับจังหวะเปิดหน้าดิน
  • ผู้ให้บริการทดสอบ — ต้องส่งมอบรายงานผลที่ลงนามรับรองโดยวิศวกร เพื่อให้ผู้ออกแบบใช้ประกอบรายการคำนวณและยื่นขออนุญาตก่อสร้างได้ (ดูองค์ประกอบรายงานที่ครบถ้วนในเช็คลิสต์รายงานสำรวจดินที่ถูกกฎหมาย)

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อยคือรู้ตัวว่าต้องทดสอบตอนแบบเสร็จแล้วหรือหน้างานเปิดไปแล้ว ทำให้งานหยุดรอผลทดสอบ ทางที่ดีคือผู้ออกแบบระบุความต้องการทดสอบตั้งแต่ขั้นออกแบบเบื้องต้น แล้ววางตำแหน่งจุดทดสอบร่วมกับแผนเจาะสำรวจดิน

ลำดับงานที่ช่วยไม่ให้หน้างานหยุดรอผล คือระบุจุดทดสอบไว้ในแผนตั้งแต่ขั้นออกแบบ แล้วเปิดหลุมทดสอบที่ระดับฐานรากตามแผนเดียวกับหลุมเจาะสำรวจ ดังภาพ

แบบจำลอง 3 มิติ การวางแผน Plate Bearing Test ร่วมกับการเจาะสำรวจดินตั้งแต่ขั้นออกแบบ บนพื้นที่โรงงานหรือคลังสินค้า ภาพสามมิติเชิงแนวคิดของพื้นที่ก่อสร้างโรงงานหรือคลังสินค้า ตัดก้อนดินให้เห็นหน้าตัด ชั้นบนเป็นลูกรัง ถัดลงมาเป็นดินเหนียวแข็ง และชั้นล่างเป็นหินผุ ซึ่งเป็นลักษณะทั่วไปของภาคตะวันออก บนลานดินมีผังตำแหน่งฐานรากแผ่เป็นกริดสี่เหลี่ยม มีหลุมเจาะสำรวจดินสามจุด จุดหน้าสุดมีขาตั้งสามขาของเครื่องเจาะและเห็นหลุมเจาะทะลุทุกชั้นในหน้าตัด อีกสองจุดเป็นหมุดหลุมเจาะ ที่ตำแหน่งฐานรากสองตำแหน่งเปิดหลุมถึงระดับฐานรากเพื่อทำ Plate Bearing Test มีแผ่นเหล็กวางบนพื้นหลุม แม่แรงไฮดรอลิกดันขึ้นไปยันคานเหล็กที่วางบนหมอนไม้และมีแท่งน้ำหนักถ่วงเป็นแรงต้าน หลุมด้านหน้าถูกตัดให้เห็นภายใน เส้นประสีส้มบนหน้าตัดคือระดับฐานราก กรอบด้านขวาเป็นลำดับสี่ขั้น หนึ่ง ออกแบบเบื้องต้น ผู้ออกแบบเลือกค่า qa และวางแผนเจาะสำรวจดิน สอง ถ้า qa เกิน 200 kPa ให้ระบุ Plate Bearing Test ในแผน ทั้งจำนวนจุด ตำแหน่ง และแรงทดสอบสูงสุด สาม เปิดหน้าดินถึงระดับฐานรากแล้วทดสอบ เจ้าของโครงการเป็นผู้จัดจ้างและต้องเผื่อเวลาในแผนงาน สี่ รายงานผลที่ลงนามโดยวิศวกรใช้ประกอบรายการคำนวณและยื่นขออนุญาตก่อสร้าง หมายเหตุว่าเป็นภาพเชิงแนวคิด จำนวนและตำแหน่งจุดทดสอบวิศวกรผู้ออกแบบเป็นผู้กำหนด แบบจำลอง 3 มิติ (3D): วางแผน PBT ร่วมกับเจาะสำรวจตั้งแต่ขั้นออกแบบ แผนภาพไม่ตามมาตราส่วน BH-2 BH-3 ตำแหน่งฐานรากแผ่ (ผังกริด) ออกแบบด้วยค่า qa ที่ผู้ออกแบบเลือก 3 หลุมทดสอบ PBT เปิดหน้าดินถึงระดับฐานราก แผ่นเหล็ก + แม่แรง + น้ำหนักถ่วง BH-1 1 เจาะสำรวจดิน (BH) เห็นชั้นดินตลอดความลึก ระดับฐานราก แผ่นทดสอบวางที่ระดับนี้ หน้าตัด: ลูกรัง ดินเหนียวแข็ง หินผุ ลำดับการวางแผน PBT ทำร่วมกับแผนเจาะสำรวจดิน 1 ออกแบบเบื้องต้น ผู้ออกแบบเลือกค่า qa วางแผนเจาะสำรวจดิน (BH) 2 qa > 200 kPa ระบุ PBT ในแผน: จำนวนจุด ตำแหน่ง และแรงทดสอบสูงสุด 3 เปิดหน้าดินถึงระดับฐานราก → ทดสอบ PBT ตามแผน เจ้าของโครงการจัดจ้าง · เผื่อเวลา 4 รายงานลงนามวิศวกร ประกอบรายการคำนวณ → ยื่นขออนุญาตก่อสร้าง ข้อผิดพลาดที่พบบ่อย รู้ตัวตอนแบบเสร็จ/หน้างานเปิดแล้ว → งานหยุดรอผลทดสอบ ภาพเชิงแนวคิด จำนวน/ตำแหน่งจุดทดสอบ วิศวกรผู้ออกแบบเป็นผู้กำหนด
ภาพเชิงแนวคิดการวางแผน Plate Bearing Test ร่วมกับหลุมเจาะสำรวจดินบนพื้นที่โรงงาน ตั้งแต่ผู้ออกแบบเลือก qa จนถึงรายงานลงนามวิศวกรเพื่อยื่นขออนุญาตก่อสร้าง — จำนวนและตำแหน่งจุดทดสอบวิศวกรผู้ออกแบบเป็นผู้กำหนด (แผนภาพ: SPN Soil Engineering)

Plate Bearing Test ต่างจากเจาะสำรวจดินยังไง ใช้แทนกันได้ไหม?

← เลื่อนดูตารางทั้งหมด →

ประเด็นเจาะสำรวจดิน (Soil Boring)Plate Bearing Test
สิ่งที่ได้ชั้นดินทั้งความลึก, SPT, ตัวอย่างดินไปทดสอบในห้องปฏิบัติการพฤติกรรมรับน้ำหนักจริงของดินระดับฐานราก
ความลึกที่สะท้อนตลอดความลึกหลุมเจาะเฉพาะช่วงตื้นใต้แผ่นทดสอบ (ราว 2 เท่าของขนาดแผ่น)
ใช้ทำอะไรออกแบบฐานรากทุกชนิด เลือกชนิดฐานรากยืนยันค่าหน่วยแรงแบกทานสูงของฐานรากแผ่
สถานะตามกฎหมายบังคับสำหรับอาคารกลุ่มที่กฎกระทรวงกำหนดบังคับเมื่อใช้ค่าเกิน 200 kPa

สรุปคือใช้แทนกันไม่ได้ แต่เสริมกัน — เจาะสำรวจดินเพื่อรู้จักชั้นดินทั้งโปรไฟล์และออกแบบ ส่วน Plate Bearing Test เพื่อพิสูจน์ค่าที่ต้องการใช้จริงเมื่อเข้าเงื่อนไขกฎหมาย โครงการที่เข้าข่ายจึงมักต้องทำทั้งสองอย่าง (อาคารกลุ่มไหนบังคับเจาะสำรวจดินบ้าง ดูในบทความสรุปกฎกระทรวง)

ทำไมผล Plate Bearing Test ที่ผ่านแล้วยังต้องเจาะสำรวจดิน?

แผ่นทดสอบมีขนาดเพียง 0.3–0.75 เมตร แรงกดจึงกระจายลงในดินเป็นกระเปาะความเค้น (Stress Bulb) ลึกราว 2 เท่าของขนาดแผ่น ขณะที่ฐานรากจริงกว้างกว่าแผ่นหลายเท่า กระเปาะความเค้นของฐานรากจึงลงลึกกว่ามาก ถ้ามีชั้นดินอ่อนแทรกอยู่ลึกกว่าระยะที่แผ่น "มองเห็น" ผลทดสอบจะออกมาดี แต่ฐานรากจริงยังทรุดตัวจากชั้นอ่อนนั้นได้ (ดูรูปตัดในหัวข้อเกณฑ์ 200 kPa) ข้อมูลชั้นดินตลอดความลึกจากหลุมเจาะจึงเป็นสิ่งที่ผู้ออกแบบต้องใช้ตรวจสอบควบคู่เสมอ

สรุป

กฎกระทรวงฐานราก 2566 ยกระดับ Plate Bearing Test จาก "ตัวเลือก" เป็น "ข้อบังคับ" สำหรับฐานรากแผ่ที่ต้องการใช้หน่วยแรงแบกทานที่ยอมให้เกิน 200 kPa ภายใต้หลัก FS = 3 ใครที่ออกแบบโรงงาน คลังสินค้า หรืออาคารบนดินแข็งที่อยากรีดประสิทธิภาพฐานรากเต็มที่ ต้องใส่การทดสอบนี้เข้าแผนงานตั้งแต่ต้น และวางแผนร่วมกับการเจาะสำรวจดินเพื่อให้ได้ข้อมูลครบทั้งสองมิติ ดูขอบเขตบริการ Plate Bearing Test และเจาะสำรวจดินทั้งหมดได้ที่ บริการเจาะสำรวจและทดสอบดิน

📌 ข้อจำกัดความรับผิดชอบ

บทความนี้สรุปสาระของกฎกระทรวงเพื่อความเข้าใจเบื้องต้นเท่านั้น ไม่ใช่คำแนะนำทางกฎหมายหรือทางวิศวกรรมสำหรับโครงการใดโครงการหนึ่ง การอ้างอิงเพื่อใช้งานจริงให้ยึดตัวบทกฎกระทรวงฉบับราชกิจจานุเบกษา และปรึกษาวิศวกรผู้มีใบอนุญาตประจำโครงการ