Settlement Plate คืออะไร ทำงานอย่างไร?

Settlement Plate (แผ่นวัดการทรุดตัว) ประกอบด้วยแผ่นเหล็กฐานสี่เหลี่ยมกับท่อวัดที่ยึดตั้งฉากอยู่กึ่งกลางแผ่น ติดตั้งโดยวางแผ่นฐานลงบนผิวดินเดิมที่ปรับเรียบแล้ว ก่อนเริ่มถมดินชั้นแรก เมื่อดินถมทับลงไปเรื่อย ๆ น้ำหนักของดินถมจะกดให้ชั้นดินอ่อนข้างใต้อัดตัวและทรุดลง แผ่นฐานที่วางแนบอยู่กับผิวดินเดิมก็ทรุดตามลงไปด้วย ขณะที่ปลายท่อวัดยังโผล่พ้นผิวดินถมเสมอ

ช่างสำรวจจึงเพียงรังวัดระดับ (Leveling) ที่หัวท่อเป็นรอบ ๆ เทียบกับหมุดหลักฐานนอกพื้นที่ถม ผลต่างระหว่างระดับหัวท่อรอบปัจจุบันกับค่าฐาน (Baseline) ที่อ่านไว้ก่อนเริ่มถม คือค่าการทรุดตัวสะสมของชั้นดินใต้จุดนั้น หลักการเรียบง่าย แต่ได้ข้อมูลตรงประเด็นที่สุดสำหรับงานถมดินบนดินอ่อน คือ "ดินทรุดไปแล้วเท่าไร และยังทรุดต่ออีกเร็วแค่ไหน"

ข้อดีของ Settlement Plate คือราคาต่อจุดต่ำ ทนทาน อ่านค่าด้วยกล้องระดับที่หน้างานมีอยู่แล้ว และให้ค่าการทรุดตัวรวมทุกชั้นใต้แผ่นฐาน ซึ่งตรงกับสิ่งที่วิศวกรออกแบบต้องการเปรียบเทียบ ข้อจำกัดคือบอกไม่ได้ว่าการทรุดมาจากชั้นดินระดับใด หากต้องการแยกรายชั้นต้องใช้ Multi-level Settlement Point ร่วมด้วย ภาพรวมของเครื่องมือวัดทุกชนิดในงานธรณีเทคนิคอ่านได้ที่คู่มือเครื่องมือวัดทางธรณีเทคนิค

Settlement Plate ใช้กับงานประเภทไหน?

ใช้กับงานที่วางน้ำหนักลงบนชั้นดินอ่อนแล้วต้องรู้ว่าดินทรุดไปเท่าไร ที่พบบ่อยที่สุดคือ คันทางและถนนบนดินอ่อน ซึ่งถ้าปูผิวทางก่อนที่ดินจะทรุดนิ่ง ผิวทางจะแอ่นเป็นแอ่งและต้องรื้อซ่อมซ้ำ ถัดมาคือ งานถมปรับระดับพื้นที่โรงงานและคลังสินค้า ที่พื้นคอนกรีตวางบนดินและอ่อนไหวต่อการทรุดตัวต่างระดับ รวมถึง ลานกองวัสดุและถังเก็บขนาดใหญ่ ที่น้ำหนักบรรทุกกระจายเต็มพื้นที่

อีกกลุ่มคืองาน คันดินหลังกำแพงกันดินและเชิงลาดสะพาน ซึ่งการทรุดตัวต่างกันระหว่างคันดินกับโครงสร้างทำให้เกิดรอยต่อกระแทก และเป็นต้นเหตุของแรงเสียดทานลบต่อเสาเข็มตอม่อ อ่านกลไกนี้เพิ่มได้ในแรงเสียดทานลบในดินอ่อนกรุงเทพ

กรณีที่ Settlement Plate ขาดไม่ได้เลยคืองานเร่งการทรุดตัวด้วย Preloading ร่วมกับ PVD เพราะการตัดสินใจว่าจะถอนน้ำหนักกดทับได้เมื่อไร ต้องอาศัยข้อมูลการทรุดตัวจริงจากหน้างานมายืนยัน ไม่ใช่นับวันตามแผน หลักการของวิธีนี้อธิบายไว้ในPVD และ Preloading ปรับปรุงดินอ่อนอย่างไร และถ้าปัญหาที่เจอคือดินถมทรุดหลังก่อสร้างไปแล้ว ดูแนวทางแก้ได้ที่ดินถมทรุด แก้อย่างไร

Settlement Plate ประกอบด้วยอะไร ติดตั้งอย่างไร?

ชุด Settlement Plate มาตรฐานมี 3 ส่วน คือ แผ่นเหล็กฐาน (Base Plate) ขนาดด้านละประมาณ 50-100 เซนติเมตร หนาพอที่จะไม่บิดงอเมื่อรถบดทับดินถมชั้นแรก ท่อวัด (Riser Pipe) เหล็กหรือ PVC ที่เชื่อมหรือยึดตั้งฉากกลางแผ่น และ ท่อปลอก (Sleeve/Casing) ที่สวมครอบท่อวัดไว้อีกชั้นโดยไม่ยึดติดกัน

แบบรายละเอียด Settlement Plate แสดงรูปด้านและแปลน ประกอบด้วยแผ่นเหล็กฐาน 500x500 มม. สูง 100 มม. พร้อมครีบเสริม ท่อเหล็กวัด Ø 50 มม. ต่อได้ทีละ 1 เมตร และหมุดเหล็ก 6 มม. ที่หัวท่อสำหรับวางไม้สต๊าฟรังวัดระดับ
แบบรายละเอียดชุด Settlement Plate — แผ่นเหล็กฐาน 500x500 มม. เสริมครีบเหล็กหนา 5 มม. ท่อเหล็กวัด Ø 50 มม. ที่ต่อเพิ่มได้ทีละ 1 เมตรตามความสูงดินถม และหมุดเหล็ก 6 มม. ที่หัวท่อซึ่งใช้เป็นจุดวางไม้สต๊าฟให้ได้ตำแหน่งเดิมทุกรอบ (แบบ: SPN Soil Engineering)

นอกจากแบบของ SPN ด้านบน แบบโครงการจำนวนมากใช้อีกรูปแบบหนึ่ง คือแผ่นฐานขนาด 0.50 × 0.50 เมตร ทำจากไม้อัดชนิดกันน้ำหนาไม่น้อยกว่า 20 มิลลิเมตรหรือแผ่นเหล็กหนาไม่น้อยกว่า 6 มิลลิเมตร กึ่งกลางยึดแผ่นเหล็ก 150 × 150 × 6 มิลลิเมตรที่เชื่อมครีบเสริมเข้ากับแท่งวัด ซึ่งเป็นเหล็กเส้น Ø 25 มิลลิเมตรหรือท่อเหล็ก Ø 38 มิลลิเมตร ต่อความยาวด้วยข้อต่อหรือการเชื่อม ทั้งสองแบบทำงานด้วยหลักการเดียวกัน ขนาดและวัสดุที่ใช้จริงให้ยึดตามแบบและข้อกำหนดของโครงการนั้น

แบบขยายชุด Settlement Plate 2 รูปแบบ: แผ่นเหล็กฐานเสริมครีบกับท่อเหล็ก Ø 50 มม. และแผ่นฐานไม้อัดหรือเหล็กกับแผ่นเหล็ก 150 มม. ยึดเหล็กเส้นหรือท่อ ภาพซ้ายคือแบบ A แผ่นเหล็กฐานขนาด 500 คูณ 500 มิลลิเมตร สูงรวม 100 มิลลิเมตร เสริมครีบเหล็กหนา 5 มิลลิเมตรสี่ด้านตามแนวแกน สูง 50 มิลลิเมตรที่ขอบแผ่นและ 100 มิลลิเมตรที่ท่อ ท่อเหล็กวัดขนาด 50 มิลลิเมตรต่อเพิ่มได้ทีละ 1 เมตร และหมุดเหล็ก 6 มิลลิเมตรยาว 50 มิลลิเมตรที่หัวท่อสำหรับวางไม้สต๊าฟ ภาพขวาคือแบบ B แผ่นฐาน 0.50 คูณ 0.50 เมตร ทำจากไม้อัดชนิดกันน้ำหนาไม่น้อยกว่า 20 มิลลิเมตรหรือแผ่นเหล็กหนาไม่น้อยกว่า 6 มิลลิเมตร กึ่งกลางมีแผ่นเหล็ก 150 คูณ 150 หนา 6 มิลลิเมตร ยึดด้วยสลักเกลียวหรือเชื่อมกับแผ่นฐาน ครีบเหล็กหนา 6 มิลลิเมตรเชื่อมรอบทุกด้านระหว่างแท่งวัดกับแผ่นเหล็ก แท่งวัดเป็นเหล็กเส้น 25 มิลลิเมตรหรือท่อเหล็ก 38 มิลลิเมตร ต่อความยาวด้วยข้อต่อหรือการเชื่อม ใต้ภาพแต่ละแบบมีรูปแปลนพร้อมระยะ แถบด้านล่างสรุปว่าขนาดจริงเป็นไปตามแบบของโครงการ ต้องรังวัดก่อนและหลังต่อท่อทุกครั้ง และต้องสวมท่อปลอกกันดินถมฉุดท่อวัด แบบขยายชุด Settlement Plate 2 รูปแบบ (Detail) แผนภาพไม่ตามมาตราส่วน A แผ่นเหล็กฐานเสริมครีบ + ท่อ Ø 50 มม. แบบรายละเอียดของ SPN ผิวดินเดิม (ปรับเรียบ) 50 100 หมุดเหล็ก Ø 6 มม. ยาว 50 จุดวางไม้สต๊าฟตำแหน่งเดิม ท่อเหล็ก Ø 50 มม. ท่อวัด (Riser) ต่อเพิ่มทีละ 1 ม. ตามความสูงดินถม แผ่นเหล็ก 500×500 มม. สูงรวม 100 มม. · ครีบ t = 5 มม. รูปแปลน 500 500 ครีบ 4 ด้านตามแนวแกน แผ่นแข็งแรง ไม่บิดงอ เมื่อบดอัดดินชั้นแรก หน่วย: มม. B แผ่นฐาน + แผ่นเหล็ก 150 มม. + ครีบ อีกรูปแบบที่พบบ่อยในแบบโครงการ ผิวดินเดิม (ปรับเรียบ) เหล็กเส้น Ø 25 มม. หรือท่อเหล็ก Ø 38 มม. ต่อด้วย Coupling หรือเชื่อม ต่อความยาวตามดินถม ครีบเหล็กหนา 6 มม. เชื่อมรอบทุกด้าน (จุดสีส้ม) แผ่นเหล็ก 150×150×6 มม. สลักเกลียว/เชื่อมกับแผ่นฐาน แผ่นฐาน 0.50×0.50 ม. รูปแปลน 175 150 175 500 วัสดุแผ่นฐาน ไม้อัดกันน้ำ หนา ≥ 20 มม. หรือแผ่นเหล็ก หนา ≥ 6 มม. ครีบแนวทแยง 4 ด้าน หน่วย: มม. 1 ขนาดจริงตามแบบโครงการ ทั้ง 2 แบบวัดด้วยหลักการเดียวกัน 2 ต่อท่อทีละท่อน รังวัดหัวท่อก่อน–หลังต่อทุกครั้ง 3 สวมท่อปลอกเสมอ กันดินถมเสียดสีฉุดท่อวัด
แบบขยายชุด Settlement Plate 2 รูปแบบ — แบบ A แผ่นเหล็กฐาน 500 × 500 มม. เสริมครีบหนา 5 มม. กับท่อเหล็ก Ø 50 มม. (แบบของ SPN) และแบบ B แผ่นฐาน 0.50 × 0.50 ม. ยึดแผ่นเหล็ก 150 × 150 × 6 มม. ครีบหนา 6 มม. กับเหล็กเส้น Ø 25 มม. หรือท่อ Ø 38 มม. ขนาดจริงให้ยึดตามแบบของโครงการ
ชุด Settlement Plate แผ่นเหล็กฐานสี่เหลี่ยมเสริมครีบทรงพีระมิดพร้อมท่อวัดตั้งฉาก และท่อเหล็กสำหรับต่อเพิ่มวางอยู่ข้าง ๆ บนพื้นที่งานถมดิน มีรถขุดและหลุมขุดอยู่ด้านหลัง
ชุด Settlement Plate แบบแผ่นเหล็กฐานเสริมครีบทรงพีระมิดพร้อมท่อวัด และท่อสำหรับต่อเพิ่ม เตรียมติดตั้งที่หน้างานถมดิน (ภาพ: SPN Soil Engineering)

ท่อปลอกคือชิ้นส่วนที่หลายคนมองข้ามแต่สำคัญมาก หน้าที่ของมันคือกันไม่ให้ดินถมเสียดสีหรือฉุดท่อวัดโดยตรง ถ้าไม่มีท่อปลอก ดินถมที่ทรุดตัวจะดึงท่อวัดลงไปด้วยแรงเสียดทานตามผิวท่อ ทำให้อ่านค่าได้มากเกินจริง และเมื่อดินถมสูงขึ้นต้องต่อท่อทั้งท่อวัดและท่อปลอกเป็นท่อน ๆ ตามไปด้วย โดยทุกครั้งที่ต่อท่อต้องรังวัดระดับหัวท่อทั้งก่อนและหลังต่อ เพื่อผูกค่าให้ต่อเนื่องกันโดยไม่มีรอยสะดุดในกราฟ

รูปตัดการติดตั้ง Settlement Plate ใต้คันดินถม และการรังวัดระดับหัวท่อเทียบค่าฐาน รูปตัดขวางคันดินถมบนชั้นดินเหนียวอ่อนที่วางอยู่บนชั้นดินแข็ง แผ่นเหล็กฐานเสริมครีบวางบนผิวดินเดิมก่อนถม เมื่อถมดินเป็นชั้น ผิวดินเดิมใต้คันดินทรุดเป็นแอ่ง แผ่นฐานทรุดลงตามจากระดับเดิมที่แสดงด้วยเส้นประ ระยะ S คือค่าการทรุดตัวสะสม ท่อวัดต่อเป็นท่อนตามความสูงดินถม มีท่อปลอกครอบโดยไม่ยึดติดกันเพื่อกันดินถมเสียดสีฉุดท่อวัด หัวท่อโผล่พ้นผิวดินถมและมีหลักกันชนป้องกันรถเฉี่ยว ช่างสำรวจตั้งกล้องระดับอ่านไม้สต๊าฟที่วางบนหมุดหัวท่อ ผูกค่ากับหมุดหลักฐานที่อยู่นอกเขตอิทธิพลของดินถม ระดับหัวท่อลดลงจากค่าฐานเท่ากับ S แถบด้านล่างสรุปลำดับงาน 4 ข้อ รูปตัดการติดตั้ง Settlement Plate ใต้คันดินถม แผนภาพไม่ตามมาตราส่วน S S ดินถมบดอัดเป็นชั้น (Fill) ระดับผิวดินเดิมก่อนถม ชั้นดินอ่อน (Soft Clay) — อัดตัวคายน้ำและทรุด ชั้นดินแข็ง (ไม่ทรุด) ไม้สต๊าฟ วางบนหมุดหัวท่อ ระดับหัวท่อครั้งแรก ค่าฐาน (Baseline) หัวท่อรอบปัจจุบัน ต่ำลงจากค่าฐานเท่ากับ S ท่อวัด (Riser) ต่อเป็นท่อนตามดินถม หมุดหลักฐาน (BM) นอกเขตดินถม กล้องระดับ ผูกค่ากับ BM ทุกรอบ หลักกันชนรอบหัวท่อ กันรถบดเฉี่ยวท่อล้ม ท่อปลอก (Sleeve) ไม่ยึดกับท่อวัด กันดินถมฉุด ผิวดินเดิมทรุดเป็นแอ่ง แผ่นเหล็กฐานเสริมครีบ วางแนบผิวดินเดิมก่อนถม 1 วางแผ่นฐานก่อนถม อ่านค่าฐานหลายรอบ 2 ต่อท่อตามดินถม รังวัดก่อน–หลังต่อ 3 S = ฐาน − ปัจจุบัน ผูกกับ BM นอกเขตดินถม 4 ล้อมรั้ว/หลักกันชน กันหัวท่อถูกเฉี่ยว
แผ่นฐานทรุดลงพร้อมชั้นดินอ่อน ขณะที่หัวท่อยังโผล่พ้นดินถมให้รังวัดระดับได้ ระยะที่หัวท่อต่ำลงจากค่าฐาน (S) เท่ากับค่าการทรุดตัวสะสมของแผ่นฐาน โดยผูกค่ากับหมุดหลักฐานนอกเขตดินถมทุกรอบ

ลำดับงานติดตั้งที่ถูกต้องคือ ปรับผิวดินเดิมให้เรียบและวางแผ่นฐานให้แนบสนิทไม่โยกคลอน ประกอบท่อวัดกับท่อปลอกให้ตั้งดิ่ง ถมดินชั้นแรกรอบ ๆ ด้วยมือหรือเครื่องจักรเบาเพื่อกันแผ่นฐานเอียง แล้วจึงอ่านค่าฐานหลายรอบก่อนถมชั้นถัดไป ระหว่างงานต้องล้อมรั้วหรือใส่หลักกันชนรอบหัวท่อไว้เสมอ เพราะสาเหตุที่ทำให้ข้อมูลขาดหายบ่อยที่สุดไม่ใช่เครื่องมือเสีย แต่เป็นรถบดหรือรถบรรทุกเฉี่ยวหัวท่อจนล้ม ซึ่งเท่ากับต้องเริ่มค่าฐานใหม่ทั้งจุด

ต้องติดตั้งกี่จุด และอ่านค่าถี่แค่ไหน?

จำนวนและตำแหน่งเป็นดุลยพินิจของวิศวกรผู้ออกแบบ กำหนดจากขนาดพื้นที่ถม ความหนาดินถม และความแปรปรวนของชั้นดินอ่อนที่ได้จากผลเจาะสำรวจดิน หลักการวางผังคือให้ข้อมูลครอบคลุมทั้ง จุดวิกฤต ซึ่งมักเป็นกึ่งกลางคันดินตรงบริเวณที่ดินอ่อนหนาที่สุดหรือดินถมสูงที่สุด และ จุดอ้างอิงเปรียบเทียบ ในบริเวณที่ดินอ่อนบางกว่า เพื่อให้เห็นว่าพฤติกรรมการทรุดต่างกันแค่ไหนตามแนวงาน สำหรับงานคันทางยาว ๆ นิยมวางเป็นหน้าตัด (Section) เป็นระยะตามความยาวเส้นทาง แทนที่จะกระจายจุดแบบสุ่ม

แบบจำลองด้านล่างแสดงผังแบบหน้าตัดที่ใช้บ่อยในงานคันทาง แต่ละหน้าตัดมีจุดที่กึ่งกลางคันดินซึ่งทรุดมากที่สุดและจุดที่ไหล่คันดิน หัวท่อทุกจุดมีหลักกันชนล้อมไว้ และทุกรอบการอ่านค่าผูกกับหมุดหลักฐานตัวเดิมที่อยู่นอกเขตดินถม

แบบจำลอง 3 มิติ คันดินถมบนดินอ่อนที่ติดตั้ง Settlement Plate เป็นหน้าตัดตรวจวัด พร้อมภาพขยายชุดแผ่นฐาน ภาพสามมิติคันดินถมตัดขวางด้านหน้า ดินถมบดอัดเป็นชั้น ใต้คันดินเป็นชั้นดินเหนียวอ่อนบนชั้นดินแข็ง ผิวดินเดิมใต้คันดินทรุดเป็นแอ่งโดยลึกที่สุดที่กึ่งกลาง เส้นประคือระดับผิวดินเดิมก่อนถม หน้าตัดด้านหน้ามี Settlement Plate สองจุด ที่กึ่งกลางคันดินซึ่งทรุดมากที่สุดและที่ไหล่คันดิน แต่ละจุดมีแผ่นเหล็กฐานเสริมครีบ ท่อวัดต่อเป็นท่อน สวมท่อปลอกโผล่พ้นผิวดินถม และมีเสากับเทปกั้นรอบหัวท่อ หน้าตัดถัดไปด้านหลังมีหัวท่อในตำแหน่งเดียวกัน แสดงการวางจุดวัดเป็นหน้าตัดเป็นระยะตามแนวคันทาง ระหว่างหน้าตัดมีรถบดล้อเหล็กกำลังบดอัดดินถม ช่างสำรวจตั้งกล้องระดับบนคันดิน ผู้ช่วยตั้งไม้สต๊าฟบนหมุดหัวท่อ และผูกค่ากับหมุดหลักฐานคอนกรีตนอกเขตดินถม ในหน้าตัดหน้ามี Piezometer วัดแรงดันน้ำในดินอ่อนเป็นทางเลือก สายสัญญาณต่อไปยังตู้อ่านค่านอกคันดิน กรอบขวาเป็นภาพขยายชุดแผ่นฐานแบบแผ่นเหล็กเสริมครีบสี่ด้านตามรูปถ่ายหน้างาน ท่อวัด ข้อต่อ ท่อปลอก และหมุดหัวท่อ หมายเลขในภาพตรงกับรายการในกรอบ แบบจำลอง 3 มิติ (3D Model) แผนภาพไม่ตามมาตราส่วน หน้าตัดตรวจวัดถัดไป วางเป็นระยะตามแนวคันทาง หัวท่อ + รั้วกันชน กันรถบดเฉี่ยวท่อล้ม กล้องระดับ + ไม้สต๊าฟ ผูกค่ากับ BM ทุกรอบ หมุดหลักฐาน (BM) นอกเขตดินถม จุดไหล่คันดิน ดูการทรุดต่างกันในหน้าตัด จุดวิกฤต: กึ่งกลางคันดิน ดินถมสูงสุด ทรุดมากสุด Piezometer (ถ้ามี) แรงดันน้ำส่วนเกินในดิน ชั้นล่าง: ดินเหนียวอ่อน (สีเทา) วางบนชั้นดินแข็ง เส้นประขาว = ผิวดินเดิมก่อนถม · แถบน้ำตาลเข้ม = ผิวดินเดิมที่ทรุดเป็นแอ่ง ภาพขยายชุดแผ่นฐาน ตามรูปถ่ายหน้างาน 1 2 3 4 5 6 1 หมุดหัวท่อ วางไม้สต๊าฟ 2 ท่อวัด / เหล็กเส้น 3 ข้อต่อ ต่อทีละท่อน 4 ท่อปลอก ไม่ยึดท่อวัด 5 ครีบเสริม เชื่อมรอบ 6 แผ่นฐาน 0.50×0.50 ม.
แบบจำลอง 3 มิติ — Settlement Plate วางเป็นหน้าตัดเป็นระยะตามแนวคันทาง จุดกึ่งกลางคันดินคือจุดวิกฤตที่ทรุดมากที่สุด หัวท่อมีท่อปลอกและรั้วกันชนกันรถบดเฉี่ยว และติดตั้ง Piezometer ร่วมได้ในงานดินอ่อนหนา กรอบขวาแสดงส่วนประกอบของชุดแผ่นฐาน

ความถี่การอ่านค่าไม่คงที่ตลอดโครงการ แต่ปรับตามอัตราการทรุด ช่วงที่ต้องอ่านถี่ที่สุดคือระหว่างถมดินและช่วงหลังถมชั้นสุดท้ายใหม่ ๆ เพราะเป็นจังหวะที่หน่วยแรงเพิ่มเร็วและดินทรุดเร็วที่สุด เมื่ออัตราการทรุดเริ่มลดลงจึงค่อยลดความถี่ลงเป็นรายสัปดาห์หรือรายเดือน จนกว่าจะเข้าเกณฑ์ที่ระบุไว้ในข้อกำหนดของโครงการ ตัวเลขรอบการอ่านจริงระบุอยู่ในข้อกำหนดการตรวจวัด (Monitoring Specification) ของงานนั้น จึงไม่มีค่ากลางที่ใช้ได้กับทุกโครงการ

ในงานที่มีดินอ่อนหนาหรือใช้ Preloading ควรติดตั้ง Piezometer วัดแรงดันน้ำส่วนเกินในดิน ควบคู่กันด้วย เพราะการทรุดตัวกับการสลายตัวของแรงดันน้ำส่วนเกินเป็นสองด้านของกระบวนการอัดตัวคายน้ำเดียวกัน เมื่อกราฟทั้งสองชี้ไปทางเดียวกันความมั่นใจในการตัดสินใจจะสูงขึ้นมาก บางโครงการเพิ่ม Observation Well เพื่อติดตามระดับน้ำใต้ดินรวมประกอบด้วย

อ่านกราฟการทรุดตัวเทียบเวลาอย่างไร?

ข้อมูลดิบจาก Settlement Plate จะถูกเขียนเป็นกราฟที่มีแกนนอนเป็นเวลาและแกนตั้งเป็นค่าการทรุดตัว โดยพล็อตความสูงดินถมไว้ด้านบนในแกนเวลาเดียวกัน เพื่อให้เห็นความสัมพันธ์ระหว่าง "น้ำหนักที่ใส่เข้าไป" กับ "การตอบสนองของดิน" กราฟที่ปกติจะมีรูปร่างชัดเจน คือ ทรุดเร็วในช่วงถมดิน แล้วอัตราการทรุดค่อย ๆ ลดลงเมื่อหยุดถม จนเส้นกราฟเริ่มแบนราบเข้าหาค่าคงที่

กราฟความสูงดินถมและการทรุดตัวสะสมเทียบเวลาจาก Settlement Plate พร้อมวิธีอ่านกราฟ กราฟตัวอย่างเชิงหลักการ แกนนอนเป็นเวลานับจากเริ่มถม 0 ถึง 300 วัน กราฟบนเป็นความสูงดินถมที่เพิ่มเป็นขั้น 1 2 3 และ 4 เมตร ที่วันที่ 0 34 67 และ 103 กราฟล่างเป็นการทรุดตัวสะสมจากการอ่านค่าแต่ละรอบ ช่วงถมดินทรุดเร็ว ถมชั้นสุดท้ายเสร็จที่ประมาณ 103 วัน การทรุดตัวประมาณ 250 มิลลิเมตรและยังทรุดต่อ หลังหยุดถมอัตราการทรุดลดลง เส้นกราฟแบนเข้าหาค่าการทรุดตัวสุดท้าย S อนันต์ ประมาณ 540 มิลลิเมตร ซึ่งประมาณด้วยวิธี Asaoka หรือ Hyperbolic ราววันที่ 215 อัตราการทรุดต่ำกว่าเกณฑ์และคงที่ต่อเนื่องหลายรอบ แผงขวาสรุปสิ่งที่อ่านจากกราฟ 3 อย่าง คืออัตราการทรุด ค่าการทรุดตัวสุดท้าย และสัดส่วนการทรุดที่เกิดแล้ว แถบล่างสรุปสัญญาณผิดปกติ 3 แบบ กราฟการทรุดตัวเทียบเวลา (Time–Settlement Curve) กราฟตัวอย่างเชิงหลักการ · ไม่ใช่ค่าวัดจริง 0 2 4 0 50 100 150 200 250 300 0 200 400 600 เวลานับจากเริ่มถม (วัน) ดินถม (ม.) → ← การทรุดตัวสะสม S (มม.) ถมครบความสูงออกแบบ ช่วงถมดิน · ทรุดเร็ว หลังหยุดถม · อัตราการทรุดลดลง S∞ = ค่าการทรุดตัวสุดท้าย (ประมาณจากแนวโน้ม) Δt ΔS ถมชั้นสุดท้ายเสร็จ ยังทรุดต่อ — อ่านถี่ช่วงนี้ ΔS/Δt = อัตราการทรุด ความชันของเส้นกราฟ อัตราต่ำกว่าเกณฑ์ คงที่ต่อเนื่องหลายรอบ วิศวกรอ่านอะไรจากกราฟ 1 อัตราการทรุด ความชันต่ำกว่าเกณฑ์ ต่อเนื่องหลายรอบ 2 ค่าการทรุดตัวสุดท้าย S∞ Asaoka Method หรือ Hyperbolic Method 3 สัดส่วนที่ทรุดแล้ว U = S ÷ S∞ ใช้ตัดสินใจถอน Preload เกณฑ์จริงตามข้อกำหนดโครงการ ! ทรุดเร็วขึ้นหลังหยุดถม ตรวจเสถียรภาพคันดิน ! ค่าเด้งขึ้นลงไม่เป็นแนว หัวท่อถูกกระแทก / BM คนละตัว ! กระโดดเป็นขั้นวันต่อท่อ ผูกค่าตอนต่อท่อไม่ครบ
รูปร่างกราฟที่ปกติ — ทรุดเร็วช่วงถมดิน แล้วอัตราการทรุดลดลงเข้าหาค่าคงที่หลังหยุดถม แผงขวาสรุปสิ่งที่วิศวกรอ่านจากกราฟ และแถบล่างคือรูปแบบข้อมูลผิดปกติที่ต้องตรวจสอบ

สิ่งที่วิศวกรดูจากกราฟมี 3 อย่าง อย่างแรกคือ อัตราการทรุดตัวต่อหน่วยเวลา ซึ่งเป็นความชันของเส้นกราฟ เมื่อความชันลดลงจนต่ำกว่าเกณฑ์ที่ระบุไว้ในข้อกำหนดโครงการและคงที่ต่อเนื่องหลายรอบการอ่าน จึงถือว่าดินเข้าสู่ช่วงทรุดช้า อย่างที่สองคือ ค่าการทรุดตัวสุดท้าย (S∞) ที่ประมาณจากแนวโน้มของข้อมูลด้วยวิธีวิเคราะห์ เช่น Asaoka Method ซึ่งพล็อตค่าการทรุดตัวรอบปัจจุบันเทียบรอบก่อนหน้าที่ช่วงเวลาเท่ากันแล้วหาจุดตัดกับเส้น 45 องศา หรือ Hyperbolic Method ที่จัดข้อมูลให้เป็นเส้นตรงเพื่อประมาณค่าปลายทาง อย่างที่สามคือ สัดส่วนการทรุดตัวที่เกิดขึ้นแล้ว เทียบกับค่าสุดท้าย ซึ่งเป็นตัวเลขที่ใช้ตัดสินใจว่าจะถอนน้ำหนัก Preloading หรือเริ่มงานชั้นทางได้หรือยัง

สัญญาณผิดปกติที่ต้องรีบตรวจสอบก็อ่านได้จากกราฟเช่นกัน เช่น อัตราการทรุดที่เพิ่มขึ้นทั้งที่หยุดถมดินแล้ว มักหมายถึงเสถียรภาพของคันดินกำลังมีปัญหา ไม่ใช่การอัดตัวคายน้ำตามปกติ หรือค่าที่เด้งขึ้นลงไม่เป็นแนวโน้ม ซึ่งมักเกิดจากหัวท่อถูกกระแทก ท่อเอียง หรือใช้หมุดหลักฐานคนละตัวกับรอบก่อน ส่วนค่าที่กระโดดเป็นขั้น ณ วันที่ต่อท่อ คือสัญญาณว่าการผูกค่าตอนต่อท่อทำไม่ครบขั้นตอน

Settlement Plate ต่างจาก Settlement Marker และ Deep Settlement Point อย่างไร?

ทั้งสามชนิดวัดการทรุดตัวเหมือนกัน แต่วัดคนละตำแหน่งอ้างอิงและตอบคนละคำถาม จึงมักใช้ร่วมกันในโครงการเดียว ดูงานจริงที่ใช้ Deep Settlement Point วัดการทรุดตัวรายชั้นได้ที่ Case Study Deep Settlement Point โครงการ Grandio บางนา กม.5

← เลื่อนดูตารางทั้งหมด →

หัวข้อSettlement PlateSurface Settlement MarkerDeep / Multi-level Settlement Point
วัดอะไรการทรุดของดินเดิมใต้ดินถม (รวมทุกชั้นใต้แผ่นฐาน)การทรุดของผิวดินหรือผิวถนนที่มองเห็นการทรุดของดินแยกตามระดับความลึก
ติดตั้งเมื่อไรก่อนถมดินชั้นแรกเท่านั้นเมื่อใดก็ได้ ติดบนผิวที่มีอยู่แล้วเจาะติดตั้งในหลุมเจาะ ก่อนหรือหลังถมก็ได้
บอกได้ไหมว่าทรุดจากชั้นไหนไม่ได้ — ได้ค่ารวมไม่ได้ได้ — แยกรายชั้น
วิธีอ่านค่ารังวัดระดับหัวท่อด้วยกล้องระดับรังวัดระดับหมุดด้วยกล้องระดับหย่อนหัววัดในท่อ หรืออ่านจากดาตาล็อกเกอร์
ต้องต่อท่อตามดินถมไหมต้องต่อ ทุกครั้งที่ดินถมสูงขึ้นไม่ต้องแล้วแต่รูปแบบ
ราคาต่อจุดต่ำต่ำที่สุดสูงกว่า เพราะมีงานเจาะ
เหมาะกับงานถมดิน คันทาง Preloadingผิวถนน อาคารข้างเคียง งานขุดลึกงานที่ต้องรู้ว่าชั้นใดทรุด หรือดินอ่อนหลายชั้น

ในงานถมดินขนาดใหญ่จึงมักเห็นทั้งสามชนิดในผังเดียวกัน โดย Settlement Plate เป็นตัวหลักใต้คันดิน Surface Settlement Marker กระจายรอบขอบเขตงานเพื่อดูผลกระทบต่อพื้นที่ข้างเคียง และ Deep Settlement Point เฉพาะหน้าตัดวิกฤตที่ต้องรู้ว่าการทรุดมาจากชั้นดินระดับใด สำหรับงานขุดลึกซึ่งใช้เครื่องมือคนละชุด อ่านเปรียบเทียบได้ที่ตรวจวัดงานขุดดินลึกในชั้นดินอ่อนกรุงเทพ และถ้ากำลังวางแผนงานถมทั้งโครงการ ดูภาพรวมได้ที่การวางแผนงานถมและปรับระดับพื้นที่

บริการของ SPN อ้างอิงมาตรฐานอะไร ราคาเท่าไร?

มาตรฐานสากลที่ครอบคลุมงานนี้โดยตรงคือ ASTM D6598-19 (Standard Guide for Installing and Operating Settlement Points for Monitoring Vertical Deformations) ซึ่งเป็นแนวปฏิบัติเรื่องการประกอบชุดอุปกรณ์ การติดตั้ง การใช้งาน และการอ่านค่าจุดวัดการทรุดตัวใต้น้ำหนักดินถมหรือคันดิน ส่วนฝั่งไทยยังไม่มี มยผ. ที่กำหนดวิธีการของงานนี้ไว้เป็นการเฉพาะ ความถูกต้องของงานจึงยังขึ้นกับอีกสองส่วนควบคู่กันไป คือ งานรังวัดระดับ ซึ่งใช้หลักปฏิบัติของงาน Precise Leveling ผูกค่ากับหมุดหลักฐานที่ตั้งอยู่นอกอิทธิพลของดินถม และ ข้อกำหนดการตรวจวัดเฉพาะโครงการ ซึ่งระบุตำแหน่งจุดวัด รอบการอ่านค่า เกณฑ์อัตราการทรุด และรูปแบบรายงาน ในกรณีที่โครงการติดตั้งเครื่องมือชนิดอื่นร่วมด้วย จะมีมาตรฐานเข้ามาเกี่ยวข้องเพิ่ม เช่น ASTM D7764 สำหรับการทดสอบรับรองหัววัด Vibrating Wire Piezometer ก่อนติดตั้ง และ ASTM D6230 สำหรับงานวัดการเคลื่อนตัวด้วย Inclinometer

SPN ให้บริการครบวงจรตั้งแต่วางผังจุดวัดร่วมกับวิศวกรผู้ออกแบบ จัดหาและติดตั้งชุด Settlement Plate อ่านค่าฐาน ต่อท่อตามความสูงดินถม อ่านค่าตามรอบ ประมวลผลเป็นกราฟการทรุดตัวเทียบเวลาพร้อมความสูงดินถม จนถึงวิเคราะห์แนวโน้มค่าการทรุดตัวสุดท้ายและรายงานที่ลงนามรับรองโดยวิศวกรโยธาที่มีใบอนุญาต (กว.) สภาวิศวกร พร้อมลายเซ็นและเลขทะเบียน ใช้ประกอบการยื่นต่อหน่วยงานที่เกี่ยวข้องได้ ดูขอบเขตบริการทั้งหมดที่หน้างานติดตั้งเครื่องมือวัดและตรวจวัดพฤติกรรม และถ้าต้องการปรับปรุงดินอ่อนควบคู่กัน ดูวิธีปรับปรุงคุณภาพดินประกอบ

ค่าบริการขึ้นกับจำนวนจุดติดตั้ง ความหนาดินถมซึ่งกำหนดจำนวนครั้งที่ต้องต่อท่อ ระยะเวลาเฝ้าติดตาม และจำนวนรอบการอ่านค่า จึงประเมินเป็นรายโครงการ ติดต่อรับใบเสนอราคาฟรีภายใน 24 ชั่วโมง ทั้งนี้ราคายังไม่รวมค่าเดินทางและค่าขนย้ายเครื่องมือ ซึ่งคิดเพิ่มตามระยะทางของหน้างาน

⚠️ บทความนี้ให้ความรู้ทั่วไป

เนื้อหาอธิบายหลักการของงานตรวจวัดการทรุดตัวด้วย Settlement Plate เพื่อความเข้าใจเบื้องต้น จำนวนและตำแหน่งจุดวัด รอบการอ่านค่า เกณฑ์อัตราการทรุดที่ยอมรับได้ และการตัดสินใจถอนน้ำหนักกดทับหรือเริ่มงานชั้นทาง ต้องกำหนดโดยวิศวกรผู้ออกแบบและวิศวกรผู้รับผิดชอบตามเงื่อนไขเฉพาะของโครงการนั้น