ทำไมกำแพงกันดินในกรุงเทพฯ ถึงเอียง ร้าว หรือพังบ่อย?
สาเหตุหลักคือดินเหนียวอ่อนกรุงเทพฯ (Bangkok Soft Clay) ชั้นดินกำลังต่ำที่ปกคลุมกรุงเทพฯ และปริมณฑล หนาราว 12–18 เมตร รับแรงได้น้อยและยุบตัวได้มาก เมื่อถมดินต่างระดับเพื่อทำแนวรั้ว กันเขตที่ดิน หรือยกระดับพื้นที่ จะเกิดผล 2 อย่างพร้อมกัน
- การทรุดตัว — น้ำหนักดินถมกดชั้นดินอ่อนให้ทรุดลง
- แรงดันด้านข้าง (Lateral Earth Pressure) — ดินถมผลักเข้าหาแนวกำแพง
ถ้าระบบกันดินออกแบบไม่ถูกหลัก กำแพงจะค่อย ๆ เอียง ร้าว หรือล้มภายในไม่กี่ปีหลังก่อสร้าง และค่าซ่อมมักแพงกว่าค่าออกแบบให้ถูกตั้งแต่แรกหลายเท่า
ความหนาและกำลังของชั้นดินอ่อนในแต่ละแปลงที่ดินไม่เท่ากัน งานกำแพงกันดินบนดินอ่อนจึงเดาไม่ได้ ต้องรู้สภาพชั้นดินจริงจากการเจาะสำรวจดินก่อน แล้วให้วิศวกรออกแบบระบบที่เหมาะกับที่ดินแปลงนั้นโดยเฉพาะ อ่านพื้นฐานเรื่องดินอ่อนเพิ่มได้ที่ ดินอ่อนกรุงเทพฯ กับงานฐานราก
ดินถมสูงแค่ไหนควรให้วิศวกรออกแบบกำแพงกันดิน?
ไม่มีตัวเลขตายตัว แต่จากประสบการณ์งานออกแบบบนดินอ่อนกรุงเทพฯ เมื่อดินถมต่างระดับสูงตั้งแต่ราว 1.5–2 เมตรขึ้นไป แรงดันดินด้านข้างจะสูงจนกำแพงแบบง่าย ๆ หรือเสาเข็มแถวเดียวมักเอาไม่อยู่ ต้องขยับไปใช้ระบบเสาเข็มคู่หรือกำแพงที่แข็งแรงกว่า
ไม่ว่าสูงเท่าไหร่ กำแพงกันดินถาวรต้องตรวจเสถียรภาพให้ครบ 3 เรื่อง คือ การพลิกคว่ำ การเลื่อนไถล และกำลังแบกทานของดิน ตามที่กฎหมายกำหนด อ่านรายละเอียดที่ ค่าความปลอดภัยกำแพงกันดินตามกฎกระทรวง 2566 และ กำแพงกันดินสูงเท่าไหร่ต้องให้วิศวกรออกแบบ ส่วนการเปรียบเทียบชนิดกำแพงดูที่ กำแพงกันดินมีกี่แบบ
บริการออกแบบกำแพงกันดินของ SPN ครอบคลุมอะไรบ้าง?
ครอบคลุม 5 ส่วน ตั้งแต่เจาะสำรวจดินจนถึงถอดปริมาณวัสดุ โดยเป็นส่วนหนึ่งของงานออกแบบวิศวกรรมธรณีของ SPN ซึ่งทำครบในทีมเดียว (SPN รับงานสำรวจ ทดสอบ และออกแบบ ไม่รับงานก่อสร้าง)
- เจาะสำรวจและทดสอบดิน — เก็บข้อมูลชั้นดินจริงของที่ดินคุณ พร้อมผลทดสอบในห้องปฏิบัติการและรายงานรับรองโดยวิศวกร ดูรายละเอียดที่ บริการเจาะสำรวจดิน
- วิเคราะห์เสถียรภาพและการทรุดตัว — จำลองพฤติกรรมดินกับโครงสร้างด้วยไฟไนต์เอลิเมนต์ (PLAXIS) ตามลำดับขั้นการก่อสร้างจริง
- เลือกและออกแบบระบบกำแพง — เสาเข็มเดี่ยว Cantilever, เสาเข็มคู่ King & Anchor Pile, กำแพง คสล. หรือใช้วัสดุมวลเบาช่วยลดน้ำหนัก ตามความสูงดินถม สภาพดิน และงบประมาณ
- แบบก่อสร้างและรายการคำนวณ — รับรองโดยวิศวกรโยธาที่มีใบอนุญาต (กว.) สภาวิศวกร พร้อมลายเซ็นและเลขทะเบียน ใช้ประกอบการยื่นขออนุญาตก่อสร้างต่อหน่วยงานที่เกี่ยวข้องได้
- ถอดปริมาณวัสดุ (BOQ) — ขึ้นแบบจำลอง BIM ถอดจำนวนเสาเข็ม คอนกรีต และเหล็กเสริม ให้ตัวเลขงบประมาณใกล้เคียงงานจริง
ขั้นตอนการจ้าง SPN ออกแบบกำแพงกันดิน
งานออกแบบมี 5 ขั้นตอน เริ่มจากส่งข้อมูลเบื้องต้นจนถึงรับแบบก่อสร้างพร้อมรายการคำนวณ
- ติดต่อและส่งข้อมูลเบื้องต้น — ตำแหน่งที่ดิน ความสูงดินถมโดยประมาณ และความยาวแนวกำแพง รับใบเสนอราคาฟรีภายใน 24 ชม.
- เจาะสำรวจดินที่หน้างาน — ทีมงานเข้าเจาะเก็บตัวอย่างดินและทดสอบในห้องปฏิบัติการ
- วิเคราะห์และออกแบบ — วิศวกรเลือกระบบกำแพง วิเคราะห์เสถียรภาพและการทรุดตัวจากข้อมูลดินจริง
- ส่งมอบแบบก่อสร้างและรายการคำนวณ — พร้อมลายเซ็นวิศวกร กว. และ BOQ สำหรับจัดจ้างผู้รับเหมา
- บริการต่อเนื่องระหว่างก่อสร้าง (ถ้าต้องการ) — ทดสอบเสาเข็มและติดตั้งเครื่องมือวัดติดตามการเคลื่อนตัวจริง
ตัวอย่างผลงานจริง: กำแพงกันดินดินถมสูง 2.00 และ 2.50 เมตร บนดินอ่อนหนา 18 เมตร
ตัวอย่างนี้เป็นโครงการรั้วและกำแพงกันดินในเขตกรุงเทพฯ และปริมณฑล ที่ผลเจาะสำรวจดินพบชั้นดินเหนียวอ่อนหนาต่อเนื่องราว 18 เมตร จุดหนักสุดของงานคือแนวดินถมสูง 2.00 และ 2.50 เมตร ซึ่งแรงดันดินสูงเกินกว่าเสาเข็มแถวเดียวจะรับไหว
King & Anchor Pile ทำงานอย่างไร?
King & Anchor Pile คือระบบกำแพงกันดินแบบเสาเข็มคู่ที่วิศวกรเลือกใช้กับโครงการนี้ แต่ละคู่แบ่งหน้าที่กันดังนี้
- เสาเข็มหลัก (King Pile) — ยืนรับแรงดันดินอยู่ด้านหน้า
- เสาเข็มสมอ (Anchor Pile) — ปักอยู่ด้านหลัง คอยดึงรั้งหัวเสาเข็มหลักไว้
ผลคือระบบรับแรงได้มากกว่าเสาเข็มเดี่ยวแบบ Cantilever โดยไม่ต้องขยายหน้าตัดจนเปลืองเกินเหตุ เฉพาะกรณีดินถม 2.50 เมตร ยังใช้วัสดุมวลเบา (ขี้เถ้าแกลบ) ถมแทนดินธรรมดาบางส่วน เพื่อลดทั้งน้ำหนักกดทับและแรงดันด้านข้างไปพร้อมกัน เป็นแนวทางเดียวกับวิธีปรับปรุงคุณภาพดินอ่อน
← เลื่อนดูตารางทั้งหมด →
| ความสูงดินถม | ระบบกำแพงกันดิน | เสาเข็ม | ความยาว | ระยะห่างต้น | หมายเหตุ |
|---|---|---|---|---|---|
| 2.50 ม. | King & Anchor Pile | I-350×350 | 18 ม. | 1.125 ม. | ถมด้วยวัสดุมวลเบา (ขี้เถ้าแกลบ) บางส่วน |
| 2.00 ม. | King & Anchor Pile | I-300×300 | 15 ม. | 1.50 ม. | — |
ดินถมสูงขึ้นเพียง 50 เซนติเมตร ระบบต้องหนักขึ้นทั้งขนาดเสาเข็ม ความยาว และระยะห่างที่ถี่ขึ้น นี่คือเหตุผลที่งานกำแพงกันดินต้องออกแบบจากข้อมูลดินจริงของแต่ละโครงการ ไม่มีสูตรสำเร็จใช้ร่วมกันได้
วิเคราะห์เสถียรภาพด้วย PLAXIS 3D อย่างไร?
วิศวกรจำลองทั้งระบบด้วย PLAXIS 3D โปรแกรมวิเคราะห์ไฟไนต์เอลิเมนต์ (Finite Element Method, FEM) แบบ Staged Construction คือไล่จำลองทีละขั้นตามลำดับก่อสร้างจริง ตั้งแต่สภาพดินเดิม → ตอกเสาเข็ม → ถมดินหรือวัสดุมวลเบา → หล่อรั้ว → ใส่น้ำหนักจร แรงลม และระดับน้ำ
จากนั้นตรวจเสถียรภาพกับเกณฑ์ F.S. ≥ 1.50 ซึ่งเป็นเกณฑ์เสถียรภาพของโครงสร้างกันดิน/ลาดดินที่ใช้กันทั่วไปในงานวิศวกรรมปฐพี ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดของแต่ละโครงการ (ส่วนงานถมดินและการบดอัดของโครงการอ้างอิง มยผ.1918-62 มาตรฐานการถมดินและการบดอัด ออกโดยกรมโยธาธิการและผังเมือง)
ผลการออกแบบเป็นอย่างไร?
ผลการวิเคราะห์ทั้งสองกรณีผ่านเกณฑ์เสถียรภาพ F.S. ≥ 1.50 โดยได้ค่า F.S. 1.52 (ดินถม 2.50 ม.) และ 1.55 (ดินถม 2.00 ม.) สรุปดังนี้
← เลื่อนดูตารางทั้งหมด →
| กรณี | การเคลื่อนตัวด้านข้างสูงสุด | การทรุดตัวสูงสุด | F.S. | เกณฑ์ | ผล |
|---|---|---|---|---|---|
| ดินถม 2.50 ม. | 17.56 ซม. | 36.66 ซม. | 1.52 | ≥ 1.50 | ผ่าน |
| ดินถม 2.00 ม. | 15.44 ซม. | 29.49 ซม. | 1.55 | ≥ 1.50 | ผ่าน |
จุดที่ต้องอ่านให้ขาดคือ เสถียรภาพผ่านไม่ได้แปลว่าไม่ทรุด แม้ค่า F.S. จะผ่านเกณฑ์ทั้งคู่ แต่การทรุดตัวสูงสุดยังอยู่ที่ 29.49–36.66 ซม. ซึ่งเป็นธรรมชาติของชั้นดินเหนียวอ่อนหนา แบบก่อสร้างจึงต้องเผื่อระดับใช้งานและออกแบบรอยต่อให้ขยับตามการทรุดตัวได้โดยไม่แตกร้าว
สิ่งที่ลูกค้าได้รับจากงานนี้คือ แบบก่อสร้างพร้อมรายการคำนวณที่รับรองโดยวิศวกรโยธาที่มีใบอนุญาต (กว.) สภาวิศวกร พร้อมลายเซ็นและเลขทะเบียน และ BOQ ปริมาณวัสดุที่ถอดจากแบบจำลอง BIM เจ้าของโครงการจึงนำไปเปรียบเทียบราคาผู้รับเหมาได้ทันที และลดความเสี่ยงที่กำแพงจะซ้ำรอยกำแพงเอียง-ร้าวที่พบทั่วไปบนดินอ่อน
จ้างออกแบบกำแพงกันดินราคาเท่าไหร่?
ค่าออกแบบกำแพงกันดินไม่มีราคากลางตายตัว เพราะขึ้นกับความยาวแนวกำแพง ความสูงดินถม และความซับซ้อนของชั้นดิน SPN ให้บริการประเมินราคาและใบเสนอราคาฟรีภายใน 24 ชั่วโมง เพียงส่งตำแหน่งโครงการ ความสูงดินถมโดยประมาณ และความยาวแนวกำแพงมาให้ทีมวิศวกร
ส่วนงานเจาะสำรวจดินซึ่งเป็นขั้นตอนแรกที่จำเป็น ค่าบริการเริ่มต้นประมาณ 20,000–40,000 บาท (2–3 หลุม รวม Lab Test พื้นฐานและรายงานรับรองโดยวิศวกร) ราคานี้ยังไม่รวมค่าเดินทางและค่าขนย้ายเครื่องมือ ซึ่งคิดเพิ่มตามระยะทางของหน้างาน
สรุป: ทำไมต้องให้วิศวกรออกแบบกำแพงกันดินบนดินเหนียวอ่อน?
เพราะกำแพงกันดินบนดินเหนียวอ่อนกรุงเทพฯ และปริมณฑลสร้างตามแบบสำเร็จรูปไม่ได้ ดินอ่อนแต่ละพื้นที่หนาไม่เท่ากันและรับน้ำหนักได้ต่างกัน ขั้นตอนที่ถูกต้องคือ เจาะสำรวจดิน → เลือกระบบกำแพงตามความสูงดินถม → วิเคราะห์เสถียรภาพด้วย FEM → ออกแบบและรับรองโดยวิศวกร กว. ตามที่แสดงใน Case Study นี้
ทั้งนี้ ตัวเลขทั้งหมดในบทความ (ขนาดและความยาวเสาเข็ม ระยะห่าง ค่าการเคลื่อนตัว และ F.S.) เป็นผลออกแบบเฉพาะของโครงการนี้ตามสภาพชั้นดินจริงที่หน้างาน ไม่สามารถนำไปใช้กับโครงการอื่นได้โดยตรง งานถมดินและกำแพงกันดินทุกโครงการต้องเจาะสำรวจดินและออกแบบใหม่โดยวิศวกรผู้รับผิดชอบ
SPN Soil Engineering ให้บริการตั้งแต่เจาะสำรวจดินจนถึงออกแบบวิศวกรรมธรณี (กำแพงกันดิน ฐานราก ปรับปรุงคุณภาพดิน เสถียรภาพลาดดิน) ด้วยประสบการณ์กว่า 20 ปี กว่า 500 โครงการ รับงานกรุงเทพฯ ปริมณฑล และทั่วประเทศ 77 จังหวัด ปรึกษาโครงการของคุณได้ฟรี