ตัวอย่างดินในงานเจาะสำรวจมีกี่ประเภท?

ตัวอย่างดินจากงานเจาะสำรวจแบ่งได้ 2 ประเภทหลักตามสภาพของเนื้อดินที่เก็บขึ้นมา

  • ตัวอย่างเปลี่ยนสภาพ (Disturbed Sample) — โครงสร้างเม็ดดินถูกรบกวนระหว่างเก็บ ใช้จำแนกชนิดดิน หาความชื้น และคุณสมบัติพื้นฐานได้ แต่ใช้ทดสอบกำลังของดินโดยตรงไม่ได้
  • ตัวอย่างคงสภาพ (Undisturbed Sample) — เก็บโดยรบกวนโครงสร้างดินน้อยที่สุด เนื้อดินยังเรียงตัวใกล้เคียงสภาพจริงในพื้นดิน จึงใช้ทดสอบกำลังรับแรงและการอัดตัวคายน้ำได้

กระบอกเก็บตัวอย่างที่ใช้บ่อยที่สุดของแต่ละประเภทคือ Split Spoon (SS) และ Shelby Tube (ST) ตามลำดับ ซึ่งเป็นที่มาของตัวย่อในคอลัมน์ตัวอย่างของ Boring Log

SS (Split Spoon) คืออะไร?

กระบอกผ่า (Split Spoon Sampler) คือกระบอกเหล็กหนาที่ผ่าตามยาวเป็น 2 ซีก ประกอบเข้าด้วยกันแล้วต่อเข้ากับก้านเจาะ ใช้เก็บตัวอย่างด้วยการตอกลงไปในดินพร้อมกับการทดสอบ Standard Penetration Test (SPT) ตามมาตรฐาน ASTM D1586 — จำนวนครั้งที่ตอกให้กระบอกจมคือค่า N-value ที่ใช้ประเมินความแน่นของดิน (อ่านวิธีแปลผลที่ SPT N-Value คืออะไร)

เมื่อดึงกระบอกขึ้นมาแล้วแยกซีกออก จะได้แท่งดินด้านใน ซึ่งแรงตอกทำให้โครงสร้างดินถูกรบกวน ตัวอย่าง SS จึงเป็นตัวอย่างเปลี่ยนสภาพ จุดแข็งคือได้ทั้งตัวอย่างดินและค่า N-value ในจังหวะเดียว ใช้ได้ทั้งดินเหนียว ดินทราย และดินแข็ง

กระบอกผ่า Split Spoon แยกออกเป็น 2 ซีกวางบนพื้นหญ้า แสดงตัวอย่างดินที่ติดอยู่ภายในกระบอก พร้อมแท่งตัวอย่างดินวางอยู่ข้าง ๆ
กระบอก SS หลังแยกซีก — ตัวอย่างดินที่เก็บขึ้นมาพร้อมค่า N-value จากการตอก ใช้จำแนกชั้นดินและส่งทดสอบต่อในห้องปฏิบัติการ (ภาพ: หน้างานจริงของ SPN)

ST (Shelby Tube) คืออะไร?

กระบอกผนังบาง (Shelby Tube หรือ Thin-Walled Tube) คือท่อเหล็กผนังบางปลายคม ใช้เก็บตัวอย่างด้วยการกดลงไปในดินอย่างช้า ๆ ต่อเนื่อง โดยไม่ตอก ตามมาตรฐาน ASTM D1587-15 ผนังที่บางและการกดที่นุ่มนวลทำให้เนื้อดินในกระบอกถูกรบกวนน้อยที่สุด ตัวอย่าง ST จึงเป็นตัวอย่างคงสภาพ

ST เหมาะกับดินเหนียวอ่อนถึงแข็งปานกลาง ซึ่งเป็นสภาพดินที่พบมากในกรุงเทพฯ และปริมณฑล (ชั้นดินเหนียวอ่อนกรุงเทพฯ) หลังเก็บ ทีมงานจะปิดผนึกปลายกระบอกด้วยพาราฟินทันทีเพื่อรักษาความชื้น แล้วขนส่งอย่างระมัดระวังไปห้องปฏิบัติการ ข้อจำกัดคือใช้กับดินทรายหรือดินแข็งมากไม่ได้ เพราะทรายไม่ยึดตัวอยู่ในกระบอกและดินแข็งกดกระบอกไม่ลง

ขั้นตอนเก็บตัวอย่างคงสภาพด้วยกระบอกผนังบาง Shelby Tube ภาพตัดหลุมเจาะห้าขั้นตอน ขั้นที่หนึ่งล้างก้นหลุมแล้วหย่อนกระบอก Shelby ที่ต่อกับก้านเจาะลงไปจนแตะก้นหลุม ขั้นที่สองกดกระบอกลงในชั้นดินเหนียวอ่อนช้า ๆ อย่างต่อเนื่องด้วยแรงสม่ำเสมอ ไม่ตอกและไม่หมุน ขั้นที่สามกดจนครบระยะที่กำหนด โดยไม่กดเกินความยาวกระบอก ขั้นที่สี่ถอนกระบอกขึ้นพร้อมแท่งดินเหนียวที่อยู่ภายใน ขั้นที่ห้าปิดผนึกปลายทั้งสองด้านด้วยพาราฟินทันที ปิดฝาและติดป้ายหมายเลขหลุมกับความลึก ก่อนขนส่งไปห้องปฏิบัติการ อ้างอิงวิธีตาม ASTM D1587-15 เก็บตัวอย่างคงสภาพ (UD) ด้วย Shelby Tube — 5 ขั้นตอน แผนภาพไม่ตามมาตราส่วน 1 หย่อนกระบอก แตะก้นหลุมที่ล้างแล้ว ก้านเจาะนิ่ง ไม่กระแทก 2 กดต่อเนื่อง แรงสม่ำเสมอ ช้า ๆ ไม่ตอก ไม่หมุน 3 กดครบระยะ ไม่กดเกินความยาวท่อ กดเกิน = ตัวอย่างถูกอัด 4 ถอนขึ้น ดึงขึ้นช้า ๆ พร้อมแท่งดิน ลิ้นกันกลับช่วยยึด 5 ปิดผนึกทันที BH-1 4.5–5.1 ม. พาราฟินหัวท้าย ฝาปิด + ป้ายความลึก พาราฟิน พาราฟิน อ้างอิงวิธีตาม ASTM D1587-15 · ความยาวกระบอกและระยะกดตามข้อกำหนดโครงการ
5 ขั้นตอนเก็บตัวอย่างคงสภาพ (UD) ด้วย Shelby Tube — หย่อนกระบอกถึงก้นหลุมที่ล้างแล้ว กดลงช้า ๆ ต่อเนื่องโดยไม่ตอกและไม่หมุน กดไม่เกินความยาวกระบอก ถอนขึ้นพร้อมแท่งดิน แล้วปิดผนึกพาราฟินหัวท้ายพร้อมป้ายความลึกทันที
สถานะมาตรฐาน ASTM D1587

ASTM ถอนเอกสาร ASTM D1587/D1587M-15 ออกจากสถานะ Active ในปี 2024 การถอน (Withdrawn) หมายถึง ASTM หยุดทบทวนและจะไม่ออกฉบับปรับปรุงใหม่ ไม่ได้แปลว่าวิธีเก็บตัวอย่างด้วยกระบอกผนังบางผิดหรือใช้ไม่ได้ วิธีปฏิบัติหน้างานยังเหมือนเดิมทุกประการ สิ่งที่ต้องระวังคือเอกสารสัญญา — ในสเปกงานควรเขียนระบุปีฉบับให้ชัด เช่น “ASTM D1587-15” แทนคำว่า “ฉบับล่าสุด” (อ่านหลักการเดียวกันที่ มาตรฐานถูกถอนแล้วต้องเขียนสเปกอย่างไร)

เปรียบเทียบกระบอกเก็บตัวอย่างดิน Split Spoon (SS) กับ Shelby Tube (ST) ที่ก้นหลุมเจาะ แผงซ้ายเป็นกระบอกผ่า Split Spoon ต่อกับก้านเจาะ มีหัวต่อพร้อมลิ้นกันกลับ ตัวกระบอกผ่าเป็นสองซีก และหัวตอกที่ปลาย ตอกด้วยตุ้ม 63.5 กิโลกรัมตกอิสระ 76 เซนติเมตรตาม ASTM D1586 ให้จมลงในชั้นทรายสามช่วง ช่วงละ 15 เซนติเมตร ช่วงแรกเป็นการนั่งตัวไม่นับ ค่า N คือจำนวนครั้งตอกช่วงที่สองรวมช่วงที่สาม เส้นผ่านศูนย์กลางนอก 50.8 มิลลิเมตร ภายใน 34.9 มิลลิเมตร เมื่อแยกซีกได้ตัวอย่างเปลี่ยนสภาพ แผงขวาเป็นกระบอกผนังบาง Shelby Tube ปลายคม กดลงในชั้นดินเหนียวอ่อนอย่างต่อเนื่องไม่ตอกตาม ASTM D1587-15 ขนาดที่ใช้บ่อยเส้นผ่านศูนย์กลางนอก 76.2 มิลลิเมตร ได้ตัวอย่างคงสภาพ ปิดผนึกพาราฟินหัวท้ายพร้อมฝาและป้ายความลึกก่อนส่งห้องปฏิบัติการ แถบล่างสรุปการทดสอบต่อในห้องปฏิบัติการของตัวอย่างแต่ละแบบ SS vs ST — กระบอกเก็บตัวอย่างสองแบบที่ก้นหลุม แผนภาพไม่ตามมาตราส่วน SS — กระบอกผ่า (Split Spoon) ตอกพร้อมทดสอบ SPT · ASTM D1586 ST — กระบอกผนังบาง (Shelby Tube) กดต่อเนื่อง ไม่ตอก · ASTM D1587-15 1 15 ซม. 2 15 ซม. 3 15 ซม. ตุ้ม 63.5 กก. ตกอิสระ 76 ซม. หัวต่อ + ลิ้นกันกลับ กันตัวอย่างหลุดตอนถอน กระบอกผ่า 2 ซีก Ø นอก 50.8 / ใน 34.9 มม. หัวตอก (Shoe) ① นั่งตัว ไม่นับ · N = ② + ③ กดด้วยแรงสม่ำเสมอ ต่อเนื่อง ไม่หมุน ไม่ตอก หัวต่อ + ลิ้นกันกลับ ท่อผนังบาง ปลายคม Ø นอกที่ใช้บ่อย 76.2 มม. ดินเหนียวอ่อนในท่อ รบกวนน้อยที่สุด ห้ามตอก/หมุน · ปิดผนึกทันทีที่ถอนขึ้น SS แยกซีก → เปลี่ยนสภาพ จำแนกดิน · ความชื้น · Atterberg · Sieve BH-1 4.5 ม. ST ปิดพาราฟิน → คงสภาพ Unconfined · Consolidation
เปรียบเทียบที่ก้นหลุมเจาะ — SS ตอกด้วยตุ้ม 63.5 กก. ตก 76 ซม. 3 ช่วง ช่วงละ 15 ซม. (ค่า N = ช่วง 2 + 3) ได้ตัวอย่างเปลี่ยนสภาพ ส่วน ST ผนังบางปลายคมกดต่อเนื่องในดินเหนียวอ่อน ได้ตัวอย่างคงสภาพ แถวล่างสรุปการทดสอบต่อในห้องปฏิบัติการ

SS กับ ST ต่างกันตรงไหนบ้าง?

← เลื่อนดูตารางทั้งหมด →

เปรียบเทียบการเก็บตัวอย่างดินแบบ SS (Split Spoon) กับ ST (Shelby Tube)
หัวข้อSS — Split SpoonST — Shelby Tube
ลักษณะกระบอกผนังหนา ผ่าได้ 2 ซีกผนังบาง ปลายคม
วิธีเก็บตอกด้วยตุ้มมาตรฐาน (พร้อมทดสอบ SPT)กดลงช้า ๆ ต่อเนื่อง ไม่ตอก
สภาพตัวอย่างเปลี่ยนสภาพ (Disturbed)คงสภาพ (Undisturbed)
มาตรฐานASTM D1586 (Active)ASTM D1587-15 (ASTM ถอนปี 2024)
ดินที่เหมาะทุกชนิด ทั้งดินเหนียว ทราย ดินแข็งดินเหนียวอ่อนถึงแข็งปานกลาง
ข้อมูลที่ได้เพิ่มค่า SPT N-value—
การทดสอบต่อในแล็บจำแนกดิน ความชื้น Atterberg Limits, SieveUnconfined Compression, Consolidation ฯลฯ

ทำไมหลุมเจาะเดียวต้องมีทั้ง SS และ ST?

เพราะดินแต่ละชั้นต้องการข้อมูลคนละแบบ ในการเจาะจริงทีมงานจะสลับชนิดกระบอกตามสภาพดินที่พบ — ชั้นดินเหนียวอ่อนซึ่งเป็นตัวกำหนดการทรุดตัวของฐานราก จะเก็บ ST เพื่อนำไปทดสอบกำลังและการอัดตัวโดยตรง ส่วนชั้นทรายและดินแข็งที่กด ST ไม่ได้ จะเก็บ SS พร้อมค่า N-value โดยทั่วไปเก็บตัวอย่างทุกช่วงประมาณ 1.0–1.5 เมตร หรือทุกครั้งที่ชั้นดินเปลี่ยน ตำแหน่งและชนิดของตัวอย่างทุกจุดถูกบันทึกใน Boring Log พร้อมสัญลักษณ์ SS/ST กำกับ

ตัวอย่างดินจากงานเจาะสำรวจจัดเรียงในภาชนะเพื่อทดสอบหาปริมาณความชื้นในห้องปฏิบัติการ
ตัวอย่างดินจากหลุมเจาะถูกจัดเรียงเพื่อทดสอบในห้องปฏิบัติการ — ปลายทางของตัวอย่าง SS และ ST ทุกชิ้น (ภาพ: ห้องปฏิบัติการ SPN)

ตัวอย่างที่เก็บไป ทดสอบอะไรต่อในห้องปฏิบัติการ?

ตัวอย่าง SS ใช้ทดสอบคุณสมบัติพื้นฐาน ได้แก่ การจำแนกชนิดดิน ปริมาณความชื้น (Moisture Content) ขีดจำกัดแอตเทอร์เบิร์ก (Atterberg Limits) และการวิเคราะห์ขนาดเม็ดดิน (Sieve Analysis) ส่วนตัวอย่าง ST ใช้ทดสอบเชิงกลที่ต้องการดินคงสภาพ เช่น กำลังรับแรงอัดแบบไม่ถูกจำกัด (Unconfined Compression Test) และการอัดตัวคายน้ำ (Consolidation Test) ซึ่งเป็นข้อมูลหลักที่วิศวกรใช้ประเมินกำลังรับน้ำหนักของดินและการทรุดตัว — ดูรายละเอียดการทดสอบแต่ละรายการได้ที่ การทดสอบดินในห้องปฏิบัติการมีอะไรบ้าง

แบบจำลอง 3 มิติ ชิ้นส่วนกระบอก Split Spoon แบบแยกซีก และกระบอก Shelby Tube ที่ปิดผนึกพร้อมส่งห้องปฏิบัติการ ภาพสามมิติวางชิ้นส่วนบนพื้น ด้านซ้ายเป็นกระบอกผ่า Split Spoon ถอดแยกชิ้น ได้แก่ หัวต่อที่มีรูระบายและลิ้นกันกลับ กระบอกผ่าสองซีกที่เปิดออก ซีกล่างมีแท่งดินทรายที่ถูกตอกจนเนื้อดินแตกเป็นก้อน และหัวตอกปลายเรียว ด้านขวาเป็นกระบอก Shelby Tube ผนังบางที่มีแท่งดินเหนียวคงสภาพอยู่ภายใน ปลายทั้งสองปิดผนึกพาราฟินและฝาปิด ติดป้ายหมายเลขหลุมและความลึก มุมขวาล่างเทียบหน้าตัดผนังกระบอก ผนัง SS หนา เส้นผ่านศูนย์กลางนอก 50.8 มิลลิเมตร ภายใน 34.9 มิลลิเมตร ส่วน ST ผนังบาง ขนาดที่ใช้บ่อยเส้นผ่านศูนย์กลางนอก 76.2 มิลลิเมตร ผนังยิ่งบางยิ่งรบกวนดินน้อย ขนาดในภาพขยายเพื่อให้เห็นชัด แบบจำลอง 3 มิติ — ชิ้นส่วน SS และ ST แผนภาพไม่ตามมาตราส่วน BH-1 4.5 ม. Split Spoon (SS) — ถอดแยกชิ้น หัวต่อ + รูระบาย ลิ้นกันกลับด้านใน ซีกบนยกออก กระบอกผ่า 2 ซีก หัวตอก (Shoe) ปลายเรียวเข้าดิน แท่งทรายแตกเป็นก้อน ตัวอย่างเปลี่ยนสภาพ Shelby Tube (ST) ตัดผนังให้เห็นด้านใน ดินเหนียวคงสภาพเต็มท่อ Undisturbed · ผนังบาง พาราฟิน + ฝาปิด เทียบผนังกระบอก SS หนา ST บาง ขนาดในภาพขยายให้เห็นชัด
แบบจำลอง 3 มิติ — ชิ้นส่วน Split Spoon แบบถอดแยก (หัวต่อ กระบอกผ่า 2 ซีกพร้อมแท่งทรายที่แตกเป็นก้อน และหัวตอก) เทียบกับ Shelby Tube ที่มีดินเหนียวคงสภาพเต็มท่อและปิดผนึกพาราฟินแล้ว มุมขวาล่างเทียบความหนาผนังกระบอก (ขนาดในภาพขยายให้เห็นชัด)

ทั้งหมดนี้รวมอยู่ในบริการเจาะสำรวจและทดสอบดินของ SPN โดยรายงานฉบับสมบูรณ์รับรองโดยวิศวกรโยธาที่มีใบอนุญาตสภาวิศวกร ใช้ยื่นขออนุญาตก่อสร้างได้

กระบอกเก็บตัวอย่างดินหลายกระบอกจัดเรียงบนชั้นวางเหล็กที่หน้างาน รอขนส่งไปห้องปฏิบัติการ
กระบอกตัวอย่างที่เก็บจากหลุมเจาะจัดเรียงบนชั้นวาง — ปิดผนึกรักษาความชื้นก่อนขนส่งเข้าห้องปฏิบัติการ (ภาพ: หน้างานจริงของ SPN)

สรุป

SS คือตัวอย่างเปลี่ยนสภาพจากกระบอกผ่าที่ตอกพร้อม SPT — ได้ทั้งดินและค่า N-value ส่วน ST คือตัวอย่างคงสภาพจากกระบอกผนังบางที่กดเก็บในดินเหนียวอ่อน — ใช้ทดสอบกำลังและการทรุดตัวโดยตรง หลุมเจาะที่ดีจึงมีทั้งสองแบบสลับกันตามชั้นดิน ครั้งหน้าเปิดรายงานเจาะดินแล้วเห็นตัวย่อ SS/ST ก็อ่านได้ทันทีว่าตัวอย่างแต่ละชิ้นเก็บมาอย่างไรและกำลังบอกอะไรเรา