ประเมินอย่างไรว่าโครงการต้องมี Instrumentation?
คำถามที่เจ้าของโครงการถามบ่อยที่สุดคือ "งานเราต้องติดเครื่องมือวัดไหม" แล้วคาดหวังคำตอบเป็นตัวเลข เช่น ขุดลึกกี่เมตร หรืออาคารสูงกี่ชั้น แต่ในทางวิศวกรรมไม่มีเกณฑ์เดียวแบบนั้น เพราะความเสี่ยงเกิดจากหลายปัจจัยพร้อมกัน งานขุดลึกไม่มากในชั้นดินเหนียวอ่อนที่ติดอาคารเก่าอาจเสี่ยงกว่างานขุดที่ลึกกว่าในดินแน่นกลางที่โล่ง การตัดสินใจจึงใช้การประเมินความเสี่ยงแทนการเทียบตัวเลขความลึกอย่างเดียว
ในทางปฏิบัติ วิศวกรจะไล่ตอบคำถาม 6 ข้อนี้ก่อนตัดสินใจว่าโครงการต้องมีแผนตรวจวัดหรือไม่
- มีอะไรอยู่นอกเขตงานที่จะเสียหายได้บ้าง? อาคารข้างเคียง รั้ว ถนนสาธารณะ ท่อประปา ท่อก๊าซ สายไฟใต้ดิน หรือโครงสร้างสาธารณูปโภค ยิ่งอยู่ใกล้และยิ่งอ่อนไหวต่อการทรุดตัวต่างระดับ ความจำเป็นยิ่งสูง
- งานก่อสร้างไปรบกวนสมดุลของดินหรือน้ำใต้ดินหรือเปล่า? การขุดดินออก การลดระดับน้ำใต้ดิน การเพิ่มน้ำหนักถมทับ และการตอกเสาเข็ม ล้วนเปลี่ยนสภาพหน่วยแรงในดินรอบข้าง งานที่แค่วางโครงสร้างบนดินโดยไม่รบกวนอะไรมีความจำเป็นน้อยกว่า
- ขั้นตอนถัดไปต้องรอข้อมูลจริงไหม? งานที่ออกแบบไว้แบบต้องยืนยันด้วยผลตรวจวัดก่อนไปต่อ เช่น การถอนน้ำหนักกดทับ การขุดชั้นถัดไป หรือการรื้อค้ำยัน จำเป็นต้องมีข้อมูล เพราะการนับวันตามแผนไม่ใช่หลักฐานว่าดินพร้อมแล้ว
- ชั้นดินมีความไม่แน่นอนสูงแค่ไหน? ถ้าผลเจาะสำรวจดินแสดงชั้นดินที่แปรปรวนมากระหว่างหลุมเจาะ หรือมีชั้นดินอ่อนหนากว่าที่คาด ค่าที่ใช้ออกแบบย่อมมีช่วงความไม่แน่นอนกว้าง การตรวจวัดคือวิธีปิดช่องว่างนั้นระหว่างก่อสร้าง
- ถ้าเกิดความเสียหายขึ้น จะพิสูจน์ได้ไหมว่าเกิดจากอะไร? ในงานที่มีเพื่อนบ้านประชิด ข้อมูลก่อนเริ่มงานคือสิ่งเดียวที่แยกได้ว่ารอยร้าวเกิดใหม่หรือมีอยู่เดิม
- มีใครระบุไว้แล้วหรือยัง? แบบและข้อกำหนดของผู้ออกแบบ มาตรการใน EIA เงื่อนไขของหน่วยงานเจ้าของพื้นที่ หรือเงื่อนไขสัญญา อาจกำหนดชนิดเครื่องมือและความถี่การอ่านไว้แล้ว กรณีนี้ไม่ต้องประเมินซ้ำ แต่ต้องทำตามให้ครบ
ถ้าตอบว่า "ใช่" ตั้งแต่สองข้อขึ้นไป ควรคุยเรื่องแผนตรวจวัดกับวิศวกรผู้ออกแบบตั้งแต่ช่วงออกแบบ ไม่ใช่รอจนเริ่มงานแล้วค่อยคิด เพราะเครื่องมือหลายชนิดติดตั้งย้อนหลังไม่ได้ ภาพรวมของเครื่องมือแต่ละชนิดอ่านได้ที่คู่มือเครื่องมือวัดทางธรณีเทคนิค
โครงการแบบไหนที่ควรมี และต้องวัดอะไร?
เมื่อผ่านการประเมินแล้วว่าควรมี คำถามถัดมาคือควรวัดอะไร หลักคิดคือเริ่มจาก "คำถามที่ต้องการคำตอบ" ก่อน แล้วจึงเลือกเครื่องมือที่ตอบคำถามนั้นได้ ไม่ใช่เริ่มจากรายการเครื่องมือแล้วเลือกตามงบ ตารางด้านล่างสรุปกลุ่มงานที่พบบ่อยในประเทศไทยกับชุดเครื่องมือที่ใช้กันเป็นมาตรฐาน
← เลื่อนดูตารางทั้งหมด →
| ประเภทงาน | คำถามที่ต้องการคำตอบ | ชุดเครื่องมือที่ใช้บ่อย |
|---|---|---|
| งานขุดดินลึกในเมือง | กำแพงกันดินเคลื่อนเท่าไร พื้นดินรอบบ่อทรุดแค่ไหน ค้ำยันรับแรงเท่าไร | Inclinometer · Surface Settlement Marker · Piezometer · Tiltmeter · Strain Gauge ที่ค้ำยัน |
| งานถมดิน คันทาง และ Preloading บนดินอ่อน | ดินทรุดไปแล้วเท่าไร ยังทรุดต่ออีกนานไหม ถอนน้ำหนักได้หรือยัง | Settlement Plate · Multi-level Settlement Point · Piezometer |
| งานลาดดินและงานตัดไหล่เขา | ลาดเคลื่อนตัวลึกที่ระดับไหน น้ำในลาดสูงขึ้นหรือไม่ | Inclinometer · Standpipe / Vibrating Wire Piezometer · Surface Settlement Marker |
| งานก่อสร้างประชิดอาคารเดิม | อาคารข้างเคียงทรุดหรือเอียงเพิ่มขึ้นเป็นตัวเลขเท่าไร | Settlement Point · Tiltmeter (ทำร่วมกับการสำรวจสภาพอาคารก่อนเริ่มงาน) |
| งานลดระดับน้ำใต้ดินระหว่างก่อสร้าง | ระดับน้ำใต้ดินรอบพื้นที่ลดลงไปไกลแค่ไหน กระทบใครบ้าง | Observation Well · Piezometer · Surface Settlement Marker |
| งานทดสอบเสาเข็มที่ต้องรู้การกระจายแรง | แรงถ่ายลงชั้นดินแต่ละชั้นเท่าไร แรงแบกทานปลายเข็มเท่าไร | Strain Gauge ฝังในเสาเข็ม ร่วมกับการทดสอบกำลังรับน้ำหนักแบบสถิต |
| งานคันดิน บ่อเก็บน้ำ และงานดินขนาดใหญ่ | ระดับน้ำในตัวคันเป็นอย่างไร ลาดเคลื่อนตัวหรือไม่ตลอดอายุใช้งาน | Piezometer · Observation Well · Inclinometer · Settlement Marker |
กลุ่มที่พบบ่อยที่สุดในเขตกรุงเทพและปริมณฑลคืองานขุดลึก เพราะชั้นดินเหนียวอ่อนกรุงเทพทำให้ดินรอบบ่อขุดเคลื่อนตัวได้มากแม้ระบบกันดินจะยังไม่ถึงจุดวิบัติ รายละเอียดว่าต้องวัดอะไรและอ่านค่าถี่แค่ไหนอยู่ในการตรวจวัดงานขุดดินลึกในชั้นดินอ่อนกรุงเทพ ส่วนงานถมดินและ Preloading ดูวิธีอ่านผลได้ที่Settlement Plate การตรวจวัดการทรุดตัวงานถมดิน
งานตอกเสาเข็มใกล้อาคารเดิมเป็นอีกกรณีที่ต้องเฝ้าระวัง แต่ใช้เครื่องมือคนละกลุ่มกับตารางข้างต้น เพราะประเด็นคือแรงสั่นสะเทือนไม่ใช่การเคลื่อนตัวของดิน รายละเอียดอยู่ในการตรวจวัดแรงสั่นสะเทือนจากงานตอกเสาเข็ม และการสำรวจสภาพอาคารข้างเคียงก่อนเริ่มงาน
กฎหมายไทยบังคับให้ติดตั้งเครื่องมือวัดหรือไม่?
ไม่มีกฎหมายกลางฉบับใดที่ระบุว่าโครงการทุกประเภทต้องติดตั้งเครื่องมือวัดชนิดใดชนิดหนึ่ง กฎหมายที่เกี่ยวข้องโดยตรงที่สุดคือ พระราชบัญญัติการขุดดินและถมดิน พ.ศ. 2543 ซึ่งมาตรา 17 กำหนดว่าผู้ที่ประสงค์จะขุดดินโดยมีความลึกจากระดับพื้นดินเกิน 3 เมตร หรือมีพื้นที่ปากบ่อดินเกิน 10,000 ตารางเมตร หรือมีความลึกหรือพื้นที่ตามที่เจ้าพนักงานท้องถิ่นประกาศกำหนด ต้องแจ้งต่อเจ้าพนักงานท้องถิ่นพร้อมแผนผังบริเวณ แผนผังแสดงเขตที่ดินและที่ดินข้างเคียง วิธีการขุดดิน และการขนดิน สาระของกฎหมายจึงอยู่ที่การแจ้งและการมีมาตรการป้องกันความเสียหายต่อที่ดินข้างเคียง ไม่ได้ลงรายละเอียดว่าต้องใช้เครื่องมือวัดชนิดใด
ในทางปฏิบัติ ข้อกำหนดเรื่องเครื่องมือวัดจึงมาจากสี่ทางนี้แทน
- แบบและข้อกำหนดของวิศวกรผู้ออกแบบ เป็นแหล่งที่พบบ่อยที่สุด โดยระบุชนิดเครื่องมือ ตำแหน่ง จำนวนจุด ความถี่การอ่าน เกณฑ์เตือน และรูปแบบรายงานไว้ในข้อกำหนดการตรวจวัดของโครงการ
- มาตรการในรายงานการประเมินผลกระทบสิ่งแวดล้อม (EIA) สำหรับโครงการที่เข้าข่ายต้องจัดทำ มาตรการช่วงก่อสร้างมักกำหนดให้เฝ้าระวังผลกระทบต่อพื้นที่ข้างเคียงและรายงานผลตามรอบ
- เงื่อนไขของหน่วยงานเจ้าของพื้นที่หรือสาธารณูปโภคข้างเคียง เช่น เมื่องานอยู่ในระยะที่กระทบโครงสร้างของหน่วยงานอื่น หน่วยงานนั้นมักกำหนดเงื่อนไขการเฝ้าระวังไว้ในหนังสืออนุญาต
- เงื่อนไขสัญญาและกรมธรรม์ประกันภัยงานก่อสร้าง ซึ่งอาจกำหนดให้มีข้อมูลก่อนเริ่มงานและระหว่างงานไว้เป็นหลักฐาน
ไม่ว่าข้อกำหนดจะมาจากทางใด งานที่เกี่ยวกับความปลอดภัยของโครงสร้างและดินเป็นงานวิชาชีพวิศวกรรมควบคุม ผู้ที่ลงนามรับรองผลต้องเป็นวิศวกรที่มีใบอนุญาตประกอบวิชาชีพ (กว.) จากสภาวิศวกร อ่านเพิ่มเรื่องขอบเขตงานที่ต้องมีวิศวกรได้ที่ใบอนุญาตวิศวกรกับกฎหมายควบคุมอาคาร และสรุปกฎกระทรวงเรื่องฐานราก
ต้องเริ่มติดตั้งช่วงไหนของโครงการ?
คำตอบสั้นที่สุดคือ ก่อนงานที่จะไปรบกวนดินเริ่มต้น เพราะค่าที่มีความหมายที่สุดของงานตรวจวัดไม่ใช่ค่าที่อ่านได้วันนี้ แต่คือผลต่างจากค่าฐาน (Baseline) ที่อ่านไว้ตอนทุกอย่างยังอยู่ในสภาพเดิม ถ้าไม่มีค่าฐาน ตัวเลขที่อ่านได้ก็ไม่มีอะไรให้เทียบ และไม่สามารถบอกได้ว่าสิ่งที่เห็นเป็นผลจากงานก่อสร้างหรือมีอยู่ก่อนแล้ว
เครื่องมือบางชนิดติดตั้งย้อนหลังไม่ได้เลย Settlement Plate ต้องวางบนดินเดิมก่อนถมชั้นแรก ถ้าถมไปแล้วก็หมดโอกาส ส่วนInclinometer ที่ติดตั้งหลังเริ่มขุดไปแล้วจะไม่เห็นการเคลื่อนตัวช่วงแรก ซึ่งในงานขุดมักเป็นส่วนที่มากที่สุด เช่นเดียวกับObservation Well และPiezometer ที่ต้องมีค่าระดับน้ำก่อนงานสูบน้ำหรืองานขุดเริ่ม จึงจะบอกได้ว่าน้ำใต้ดินลดลงไปเท่าไรจากสภาพเดิม
เรื่องที่มักถูกมองข้ามคือค่าฐานต้องอ่านมากกว่าหนึ่งรอบ การอ่านเพียงครั้งเดียวแล้วถือเป็นค่าฐานทำให้แยกไม่ออกระหว่างการเปลี่ยนแปลงจริงกับความคลาดเคลื่อนของการวัดเอง ทั้งจากการปรับกล้อง อุณหภูมิ หรือผู้อ่านค่าคนละคน การอ่านซ้ำหลายรอบในช่วงที่ยังไม่มีงานรบกวนจึงเป็นการหาว่า "ความนิ่งตามธรรมชาติ" ของระบบวัดชุดนั้นอยู่ในช่วงเท่าไร
ถ้าไม่ติดตั้งจะเกิดอะไรขึ้น?
ผลของการไม่มีข้อมูลตรวจวัดไม่ได้แสดงออกทันที และนี่คือเหตุผลที่หลายโครงการตัดงานส่วนนี้ออกเพื่อประหยัด ผลที่ตามมามีสามแบบที่พบซ้ำ ๆ
แบบแรกคือไม่มีสัญญาณเตือนล่วงหน้า การเคลื่อนตัวของดินและโครงสร้างเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องก่อนจะเห็นด้วยตา เมื่อรอยร้าวปรากฏบนผนังอาคารข้างเคียงหรือถนนเริ่มยุบ หมายความว่าการเคลื่อนตัวสะสมมาถึงระดับที่วัสดุรับไม่ไหวแล้ว ทางเลือกที่เหลือจึงมีแต่การหยุดงานและซ่อมแซม ซึ่งแพงกว่าการปรับลำดับงานตั้งแต่ตอนที่ตัวเลขเริ่มขยับ
แบบที่สองคือพิสูจน์ไม่ได้ว่าใครทำ ประเด็นนี้เป็นดาบสองคม เจ้าของโครงการที่ไม่มีข้อมูลก่อนเริ่มงานจะปฏิเสธข้อกล่าวหาเรื่องรอยร้าวที่มีอยู่เดิมได้ยาก ขณะเดียวกันเพื่อนบ้านที่เสียหายจริงก็ขาดหลักฐานเชิงตัวเลขเช่นกัน การมีข้อมูลค่าฐานและข้อมูลระหว่างงานจึงเป็นประโยชน์กับทั้งสองฝ่าย แนวทางจัดการรอยร้าวอ่านได้ที่การประเมินและติดตามรอยร้าว ทั้งนี้ผลของข้อพิพาทขึ้นกับข้อเท็จจริงและกระบวนการของแต่ละกรณี ข้อมูลตรวจวัดเป็นเพียงหลักฐานประกอบ
แบบที่สามคือต้องตัดสินใจด้วยการเดา เมื่อไม่มีข้อมูลจริง ผู้รับผิดชอบมีทางเลือกสองทางที่แย่พอกัน คือเผื่อความปลอดภัยมากเกินจนงานช้าและค่าก่อสร้างสูงโดยไม่จำเป็น หรือเดินหน้าตามแผนโดยไม่รู้ว่าสมมติฐานที่ใช้ออกแบบตรงกับความเป็นจริงหรือไม่ ในงานที่ออกแบบด้วยแนวคิดปรับตามผลตรวจวัด การไม่มีข้อมูลเท่ากับทำให้แนวคิดนั้นใช้ไม่ได้ตั้งแต่ต้น
ต้องวัดละเอียดแค่ไหนถึงพอ?
การตรวจวัดที่มากเกินจำเป็นก็เป็นปัญหาเหมือนกัน โครงการที่ติดตั้งเครื่องมือจำนวนมากแล้วอ่านค่าถี่โดยไม่มีใครวิเคราะห์ จะได้แค่กองข้อมูลที่ไม่มีใครอ่าน เสียทั้งค่าใช้จ่ายและเวลาหน้างาน หลักที่ใช้คัดกรองง่ายที่สุดคือ วัดเฉพาะสิ่งที่จะเปลี่ยนการตัดสินใจ ถ้าอ่านค่าออกมาแล้วไม่มีใครทำอะไรต่อไม่ว่าตัวเลขจะเป็นเท่าไร จุดวัดนั้นก็ไม่จำเป็น
ในทางกลับกัน สิ่งที่ต้องมีเสมอเมื่อตัดสินใจแล้วว่าจะตรวจวัด คือคนที่รับผิดชอบอ่านผลและมีอำนาจสั่งการเมื่อค่าเข้าใกล้เกณฑ์ ระบบตรวจวัดที่ไม่มีผู้รับผิดชอบชัดเจนจะกลายเป็นงานเอกสาร ไม่ใช่เครื่องมือความปลอดภัย ส่วนเกณฑ์เตือนและระดับการตอบสนองแต่ละระดับต้องกำหนดโดยวิศวกรผู้ออกแบบตามเงื่อนไขของโครงการนั้น ไม่มีตัวเลขกลางที่ใช้ได้กับทุกงาน หลักการทำงานของค่าเตือนอธิบายไว้ในบทความการตรวจวัดงานขุดลึก
อีกจุดที่ต้องตัดสินใจตั้งแต่ต้นคือรูปแบบการอ่านค่า งานส่วนใหญ่ใช้คนอ่านค่าตามรอบซึ่งยืดหยุ่นและลงทุนต่ำ ส่วนงานที่ต้องรู้ผลทันทีหรือเข้าพื้นที่ลำบากจึงใช้ระบบบันทึกอัตโนมัติต่อกับดาตาล็อกเกอร์ ทางเลือกนี้กระทบทั้งค่าใช้จ่ายและการวางสายตั้งแต่ตอนติดตั้ง จึงควรตัดสินใจพร้อมกับการวางผังจุดวัด ไม่ใช่ตัดสินใจทีหลัง
SPN ช่วยอะไรได้ อ้างอิงมาตรฐานอะไร ราคาเท่าไร?
SPN ให้บริการงานตรวจวัดพฤติกรรมครบวงจร ตั้งแต่ร่วมวางแผนตรวจวัดกับวิศวกรผู้ออกแบบเพื่อกำหนดชนิดเครื่องมือและตำแหน่งจุดวัด งานเจาะและติดตั้งเครื่องมือ การอ่านค่าฐานก่อนเริ่มงาน การอ่านค่าตามรอบระหว่างก่อสร้าง การประมวลผลเป็นกราฟและรายงานเปรียบเทียบกับเกณฑ์ที่กำหนด จนถึงการแจ้งเตือนเมื่อค่าที่อ่านได้เข้าใกล้เกณฑ์ รายการเครื่องมือที่ให้บริการดูได้ที่หน้างานติดตั้งเครื่องมือวัดและตรวจวัดพฤติกรรม
มาตรฐานที่ใช้อ้างอิงขึ้นกับชนิดเครื่องมือ งานวัดการเคลื่อนตัวด้วย Inclinometer ใช้แนวทางตาม ASTM D6230 ส่วนการทดสอบรับรองหัววัด Vibrating Wire Piezometer ก่อนติดตั้งใช้ ASTM D7764 สำหรับเครื่องมือกลุ่มที่วัดการทรุดตัวด้วยการรังวัดระดับ ความถูกต้องมาจากหลักปฏิบัติของงานรังวัดระดับความละเอียดสูงที่ผูกค่ากับหมุดหลักฐานนอกเขตอิทธิพลของงาน ร่วมกับข้อกำหนดการตรวจวัดเฉพาะโครงการ รายงานทุกฉบับลงนามรับรองโดยวิศวกรโยธาที่มีใบอนุญาต (กว.) สภาวิศวกร พร้อมลายเซ็นและเลขทะเบียน ใช้ประกอบการยื่นต่อหน่วยงานที่เกี่ยวข้องได้
ค่าบริการประเมินจากชนิดและจำนวนจุดติดตั้ง ความลึกของงานเจาะสำหรับเครื่องมือที่ต้องฝังในดิน ระยะเวลาเฝ้าติดตาม จำนวนรอบการอ่านค่า และรูปแบบการอ่านค่าว่าใช้คนอ่านหรือระบบอัตโนมัติ จึงประเมินเป็นรายโครงการ ติดต่อรับใบเสนอราคาฟรีภายใน 24 ชั่วโมง ทั้งนี้ราคายังไม่รวมค่าเดินทางและค่าขนย้ายเครื่องมือ ซึ่งคิดเพิ่มตามระยะทางของหน้างาน ทีมงานทำงานด้านวิศวกรรมธรณีเทคนิคมากว่า 20 ปี ครอบคลุมงานทั่วประเทศ
เนื้อหาอธิบายหลักการประเมินความจำเป็นของงานตรวจวัดพฤติกรรมเพื่อความเข้าใจเบื้องต้น การตัดสินใจว่าโครงการหนึ่ง ๆ ต้องติดตั้งเครื่องมือชนิดใด จำนวนกี่จุด ความถี่การอ่านค่าเท่าไร และเกณฑ์เตือนที่เหมาะสม ต้องกำหนดโดยวิศวกรผู้ออกแบบและวิศวกรผู้รับผิดชอบตามเงื่อนไขเฉพาะของโครงการนั้น