กำแพงกันดินพังได้กี่แบบ และกฎหมายกำหนด FS เท่าไร?
กำแพงกันดินไม่ได้พังแบบเดียว กลไกการวิบัติหลักมี 3 แบบ และกฎกระทรวงฐานราก 2566 ข้อ 31 กำหนดอัตราส่วนความปลอดภัยขั้นต่ำของกำแพงกันดินแบบมีฐานแยกไว้ครบทั้งสามด้าน โดยกำแพงต้องผ่านทุกด้าน ไม่ใช่ผ่านด้านใดด้านหนึ่ง ส่วนการคำนวณแรงที่กระทำต่อกำแพงให้เป็นไปตามที่รัฐมนตรีประกาศกำหนด (ข้อ 31 วรรคหนึ่ง):
1. เลื่อนไถล (Sliding) — FS ≥ 1.50
แรงดันดินด้านหลังผลักกำแพงให้ไถลไปข้างหน้า แรงต้านมาจากแรงเสียดทานใต้ฐานและแรงต้านของดินหน้ากำแพง ถ้าดินใต้ฐานอ่อนหรือมีน้ำใต้ดินสูง แรงต้านจะต่ำลงมาก อัตราส่วนระหว่างแรงต้านกับแรงผลักต้องไม่น้อยกว่า 1.50
2. พลิกคว่ำ (Overturning) — FS ≥ 2.00
แรงดันดินสร้างโมเมนต์บิดให้กำแพงหมุนคว่ำรอบขอบฐานด้านหน้า น้ำหนักตัวกำแพงและดินที่กดทับบนฐานเป็นตัวต้าน กำแพงยิ่งสูง โมเมนต์พลิกคว่ำยิ่งโตเร็ว อัตราส่วนโมเมนต์ต้านต่อโมเมนต์พลิกต้องไม่น้อยกว่า 2.00
3. กำลังแบกทานของดินฐานราก (Bearing) — FS ≥ 3.00
น้ำหนักกำแพงและแรงดันดินรวมกันกดลงดินใต้ฐานแบบเยื้องศูนย์ ทำให้ขอบฐานด้านหน้ารับหน่วยแรงสูงสุด ถ้าดินใต้ฐานรับไม่ไหว กำแพงจะทรุดเอียงแม้ไม่เลื่อนไม่คว่ำ เกณฑ์นี้สอดคล้องกับหลัก FS = 3 ของฐานรากแผ่ทั่วไป (เกี่ยวข้องกับเงื่อนไข Plate Bearing Test ด้วย อ่านในPlate Bearing Test กลายเป็นข้อบังคับเมื่อไหร่)
← เลื่อนดูตารางทั้งหมด →
| การตรวจสอบ | อัตราส่วนความปลอดภัยขั้นต่ำตามกฎกระทรวง 2566 (ข้อ 31) |
|---|---|
| การเลื่อนไถล (Sliding) | 1.50 |
| การพลิกคว่ำ (Overturning) | 2.00 |
| กำลังแบกทานของดินฐานราก (Bearing) | 3.00 |
กฎเกณฑ์เหล่านี้เป็นส่วนหนึ่งของกฎกระทรวงกำหนดฐานรากของอาคารและพื้นดินที่รองรับอาคาร พ.ศ. 2566 ซึ่งครอบคลุมตั้งแต่การเจาะสำรวจดิน ฐานรากแผ่ เสาเข็ม ไปจนถึงกำแพงกันดิน — อ่านภาพรวมทั้งฉบับได้ในสรุปกฎกระทรวงฐานราก 2566 ฉบับเข้าใจง่าย
ต้องมีข้อมูลดินอะไรบ้างก่อนออกแบบกำแพงกันดิน?
จุดสำคัญที่หลายคนมองข้าม: FS ทั้งสามค่าคำนวณไม่ได้เลยถ้าไม่รู้คุณสมบัติของดินจริง ทั้งดินหลังกำแพง ดินใต้ฐาน และระดับน้ำใต้ดิน:
← เลื่อนดูตารางทั้งหมด →
| การตรวจสอบ | พารามิเตอร์ดินที่ต้องใช้ | ได้จากการทดสอบ |
|---|---|---|
| แรงดันดินด้านข้าง | หน่วยน้ำหนักดิน, มุมเสียดทานภายใน (φ), แรงยึดเกาะ (c) | เจาะสำรวจ + ทดสอบในห้องปฏิบัติการ |
| การเลื่อนไถล | แรงเสียดทานใต้ฐาน, คุณสมบัติดินใต้ฐาน | เจาะสำรวจ + SPT + ทดสอบแรงเฉือน |
| กำลังแบกทาน | กำลังแบกทานของดินใต้ฐาน | เจาะสำรวจ, SPT, หรือ Plate Bearing Test |
| ผลของน้ำ | ระดับน้ำใต้ดิน, การเปลี่ยนแปลงตามฤดู | หลุมเจาะสำรวจ / บ่อสังเกตการณ์ |
แรงดันน้ำหลังกำแพงที่ระบายไม่ทันเพิ่มแรงผลักมหาศาลเกินกว่าที่ออกแบบเผื่อไว้ กำแพงกันดินที่วิบัติจำนวนมากเกิดหลังฝนตกหนัก การรู้ระดับน้ำใต้ดินจากการเจาะสำรวจและการออกแบบระบบระบายน้ำหลังกำแพงจึงสำคัญไม่แพ้ตัวโครงสร้าง อ่านเพิ่มในน้ำใต้ดินมีผลต่อฐานรากอย่างไร
สำหรับชั้นดินเหนียวอ่อน การหากำลังรับแรงเฉือนอาจใช้ Field Vane Shear Test วัดในสนามโดยตรงร่วมกับผล SPT และการทดสอบในห้องปฏิบัติการ เพื่อให้พารามิเตอร์ที่ใช้ออกแบบน่าเชื่อถือที่สุด
งานแบบไหนต้องตรวจ FS กำแพงกันดิน?
เกณฑ์ FS สามค่าในข้อ 31 เขียนไว้สำหรับกำแพงกันดินแบบมีฐาน เช่น Gravity Wall และ Cantilever Wall ส่วนระบบที่ไม่มีฐาน เช่น เข็มพืด ใช้การตรวจสอบแบบอื่น เช่น ความลึกฝังและแรงในสมอยึด (เปรียบเทียบแต่ละชนิดใน กำแพงกันดินมีกี่ประเภท เลือกแบบไหนดี) ตัวอย่างงานที่พบบ่อย:
- กำแพงกันดินริมถนนหรือที่ดินต่างระดับ — ในโครงการจัดสรรหรือบ้านบนเนิน
- ผนังกันดินชั้นใต้ดินของอาคาร — รับทั้งแรงดันดินและแรงดันน้ำถาวร
- เขื่อนกันดินริมน้ำ ริมคลอง — เผชิญการเปลี่ยนแปลงระดับน้ำสองฝั่งตลอดปี
- งานถมดินสูงชิดแนวเขตที่ดินข้างเคียง — กรณีพิพาทเพื่อนบ้านจากดินถมไหลจำนวนมาก เริ่มจากกำแพงกันดินที่ไม่ได้ออกแบบตามหลักวิศวกรรม
ยังไม่แน่ใจว่างานของคุณจำเป็นต้องมีวิศวกรออกแบบหรือไม่ อ่านเกณฑ์ในสร้างกำแพงกันดิน เมื่อไหร่ต้องมีวิศวกร และถ้ากำลังเปรียบเทียบระบบก่อสร้าง ดูปัจจัยต้นทุนในกำแพงกันดินสำเร็จรูป vs หล่อในที่ อะไรกำหนดราคา
เริ่มงานกำแพงกันดินให้ถูกกฎหมายอย่างไร? เจาะดิน → ออกแบบ → ตรวจ FS
- เจาะสำรวจดินตามแนวกำแพง — เก็บข้อมูลชั้นดิน ค่า SPT ตัวอย่างดินไปทดสอบในห้องปฏิบัติการ และระดับน้ำใต้ดิน
- วิศวกรออกแบบจากข้อมูลดินจริง — กำหนดรูปตัดกำแพง ระบบระบายน้ำ และตรวจสอบ FS ทั้งสามค่าให้ผ่านเกณฑ์
- จัดทำรายการคำนวณที่อ้างอิงที่มาของค่าดินได้ — เพื่อใช้ประกอบการขออนุญาตหรือยืนยันกับผู้เกี่ยวข้อง
SPN ให้บริการครบทั้งสองช่วงคืองานเจาะสำรวจและทดสอบดิน และงานออกแบบด้านวิศวกรรมธรณีซึ่งครอบคลุมโครงสร้างกันดิน (Retaining Structure) จึงออกแบบจากข้อมูลดินจริงของพื้นที่ได้ครบจบในที่เดียว
ภาพสามมิติด้านล่างเชื่อมข้อมูลดินเข้ากับการตรวจ FS ทั้งสามด้าน เริ่มจากเจาะสำรวจตามแนวกำแพง ทดสอบ SPT และเก็บตัวอย่างดินไปหาค่า γ, φ, c รู้ระดับน้ำใต้ดิน แล้วจึงคำนวณ FS เทียบเกณฑ์ขั้นต่ำ
สรุป: FS ต้องผ่านครบ 3 ด้าน และต้องคำนวณจากดินจริง
กฎกระทรวงฐานราก 2566 กำหนดเกณฑ์ความปลอดภัยของกำแพงกันดินไว้ชัดเจนทั้งการเลื่อนไถล (1.50) การพลิกคว่ำ (2.00) และกำลังแบกทานของดินฐานราก (3.00) และทุกค่าคำนวณจากคุณสมบัติดินจริง งานกำแพงกันดินที่ปลอดภัยและถูกกฎหมายจึงเริ่มต้นที่การเจาะสำรวจดิน ตามด้วยการออกแบบโดยวิศวกรที่เห็นข้อมูลดินของพื้นที่นั้นจริง ๆ ไม่ใช่แบบสำเร็จรูปที่ยกมาจากที่อื่น
บทความนี้สรุปสาระของกฎกระทรวงเพื่อความเข้าใจเบื้องต้นเท่านั้น ไม่ใช่คำแนะนำทางกฎหมายหรือทางวิศวกรรมสำหรับโครงการใดโครงการหนึ่ง การอ้างอิงเพื่อใช้งานจริงให้ยึดตัวบทกฎกระทรวงฉบับราชกิจจานุเบกษา และปรึกษาวิศวกรผู้มีใบอนุญาตประจำโครงการ