โครงสร้างรองรับลึก (Deep Foundation) เป็นโครงสร้างสำคัญในงานวิศวกรรมที่ช่วยเสริมความมั่นคงของโครงสร้างในพื้นที่ที่ชั้นดินด้านบนไม่แข็งแรงเพียงพอสำหรับรองรับน้ำหนักทั้งหมดทั้งปวง โครงสร้างรองรับลึกมีหลากหลายประเภท ซึ่งแต่ละจำพวกมีคุณลักษณะ จุดเด่น และข้อกำหนดเฉพาะบุคคล การเลือกฐานรากลึกที่เหมาะสมกับแผนการก่อสร้างก็เลยเป็นเรื่องจำเป็นที่ช่วยเพิ่มความปลอดภัยรวมทั้งความสามารถของโครงสร้าง เนื้อหานี้จะพาคุณทำความรู้จักกับประเภทของรากฐานลึก พร้อมวิธีการเลือกใช้งานในโครงการก่อสร้างที่ต่างกัน
(https://soiltest.asia/wp-content/uploads/2024/08/Seismic-Integrity-Test.png)
📢👉🦖โครงสร้างรองรับลึกเป็นอย่างไร?
ฐานรากลึกเป็นส่วนของส่วนประกอบที่ถ่ายโอนน้ำหนักของตึกหรือสิ่งก่อสร้างลงไปยังชั้นดินหรือชั้นหินที่มีความแข็งแรงพอเพียง โดยอยู่ลึกกว่ารากฐานตื้น (Shallow Foundation) ฐานรากลึกเหมาะกับแผนการที่ปรารถนารองรับน้ำหนักมากมาย หรือในพื้นที่ที่ชั้นดินข้างบนอ่อนตัว เช่น ดินเลน ดินทรายหละหลวม หรือพื้นที่ใกล้แหล่งน้ำ
👉🌏👉ชนิดของรากฐานลึก
โครงสร้างรองรับลึกสามารถแบ่งออกได้เป็นหลายหมวดหมู่ ขึ้นอยู่กับรูปแบบของการก่อสร้างและการถ่ายโอนน้ำหนัก โดยชนิดที่มักพบในงานวิศวกรรม อาทิเช่น:
-------------------------------------------------------------
บริการ เจาะสํารวจดิน | บริษัท เอ็กซ์เพิร์ท ซอยล์ เซอร์วิส แอนด์ เอ็นจิเนียริ่ง จำกัด
บริษัท Soil Test บริการ Boring Test วิเคราะห์และทดสอบตัวอย่างดิน
ทดสอบความสมบูรณ์ของเสาเข็ม (https://groups.google.com/g/review-summary/c/LIMnQCYGYdI) (Seismic Test)
👉 Tel: 064 702 4996
👉 Line ID: @exesoil
👉 Facebook: https://www.facebook.com/exesoiltest/
👉 Website: เจาะสํารวจดิน (https://groups.google.com/g/OKX168/c/Ey4mC1FsqK0)
👉 Map: เส้นทาง (https://www.google.co.th/maps/place/%E0%B8%9A%E0%B8%A3%E0%B8%B4%E0%B8%A9%E0%B8%B1%E0%B8%97+%E0%B9%80%E0%B8%AD%E0%B9%87%E0%B8%81%E0%B8%8B%E0%B9%8C%E0%B9%80%E0%B8%9E%E0%B8%B4%E0%B8%A3%E0%B9%8C%E0%B8%97+%E0%B8%8B%E0%B8%AD%E0%B8%A2%E0%B8%A5%E0%B9%8C+%E0%B9%80%E0%B8%8B%E0%B8%AD%E0%B8%A3%E0%B9%8C%E0%B8%A7%E0%B8%B4%E0%B8%AA+%E0%B9%81%E0%B8%AD%E0%B8%99%E0%B8%94%E0%B9%8C+%E0%B9%80%E0%B8%AD%E0%B9%87%E0%B8%99%E0%B8%88%E0%B8%B4%E0%B9%80%E0%B8%99%E0%B8%B5%E0%B8%A2%E0%B8%A3%E0%B8%B4%E0%B9%88%E0%B8%87+%E0%B8%88%E0%B8%B3%E0%B8%81%E0%B8%B1%E0%B8%94/@13.7902491,100.8023117,20z/data=!4m6!3m5!1s0x311d65ebcb9daa09:0xd54db9a93b473980!8m2!3d13.7902458!4d100.8023299!16s%2Fg%2F11h7b1b_m2?entry=ttu&g_ep=EgoyMDI1MDQxNi4xIKXMDSoASAFQAw%3D%3D)
-------------------------------------------------------------
1. เสาเข็ม (Pile Foundation)
เสาเข็มเป็นรากฐานลึกที่ใช้กันอย่างมากมาย โดยมีลักษณะเป็นเสาที่ตอกหรือเจาะลงไปในดินเพื่อถ่ายโอนน้ำหนักของส่วนประกอบลงสู่ชั้นดินที่แข็งแรง เสาเข็มแบ่งได้เป็น 2 ประเภทหลัก:
เสาเข็มตอก (Driven Piles):
ติดตั้งโดยการตอกเสาเข็มลงไปในดิน เหมาะสำหรับพื้นที่ที่อยากความรวดเร็วและลดเงินลงทุน แม้กระนั้นการตอกเสาเข็มอาจก่อให้เกิดแรงสั่นสะเทือนต่อตึกใกล้เคียง
เสาเข็มเจาะ (Bored Piles):
จัดตั้งโดยการขุดหรือเจาะหลุมแล้วใส่คอนกรีตเสริมเหล็กลงไป เหมาะสำหรับพื้นที่ที่อยากได้ลดผลพวงจากแรงสั่น อย่างเช่น ใกล้กับอาคารที่มีส่วนประกอบอ่อนไหว
2. ฐานเข็มเจาะ (Drilled Shaft Foundation)
ฐานเข็มเจาะ หรือที่เรียกว่า Caisson เป็นฐานรากลึกที่ติดตั้งโดยการเจาะหลุมขนาดใหญ่ลงไปในดินหรือหิน แล้วใส่คอนกรีตลงไปเพื่อสร้างโครงสร้างรองรับ แนวทางนี้เหมาะกับแผนการที่จำเป็นต้องรองรับน้ำหนักมากมาย อย่างเช่น สะพาน หรืออาคารสูง โดยมีคุณลักษณะเด่นคือความแข็งแรงรวมทั้งความสามารถสำหรับการรับน้ำหนักที่สูง
3. โครงสร้างรองรับแบบเสาเข็มรวม (Pile Group Foundation)
ในบางโครงงานอาจต้องใช้เสาเข็มหลายต้นรวมกันเป็นกลุ่ม เพื่อเพิ่มความแข็งแรงในการรับน้ำหนัก โดยฐานรากแบบนี้มักใช้ในส่วนประกอบที่มีน้ำหนักกระจายตัว ยกตัวอย่างเช่น โรงงานอุตสาหกรรม หรือส่วนประกอบสะพาน
4. ฐานรากลึกจำพวกฝัง (Embedded Foundation)
รากฐานจำพวกนี้ถูกฝังไว้ใต้ดินแล้วก็เชื่อมโยงกับส่วนประกอบด้านบน เหมาะกับโครงการก่อสร้างในพื้นที่ที่อยากได้ลดผลกระทบจากการเคลื่อนตัวของดิน เป็นต้นว่า ตึกที่ตั้งอยู่ภายในเขตพื้นที่ลาดชัน
5. โครงสร้างรองรับลึกพิเศษ (Specialized Deep Foundations)
ในบางคราวที่ส่วนประกอบมีความซับซ้อน เป็นต้นว่า ในพื้นที่แผ่นดินไหวหรือในทะเล ฐานรากลึกพิเศษ ดังเช่นว่า เสาเข็มแบบคอนกรีตอัดแรงหรือรากฐานแบบใต้ทะเล จะถูกนำมาใช้งาน
🎯⚡🦖การเลือกรากฐานลึกให้เหมาะสม
การเลือกโครงสร้างรองรับลึกที่เหมาะสมกับโครงงานก่อสร้างขึ้นอยู่กับหลายสาเหตุ อย่างเช่น:
1. ภาวะดินในพื้นที่
การสำรวจชั้นดินในพื้นที่เป็นขั้นตอนสำคัญที่ช่วยให้รู้ถึงคุณลักษณะของดิน อย่างเช่น ความแข็งแรง ความลึกของชั้นดินแข็ง แล้วก็ระดับน้ำใต้ดิน ซึ่งจะเป็นตัวระบุจำพวกรากฐานที่เหมาะสม
2. รูปแบบของส่วนประกอบ
น้ำหนักแล้วก็ลักษณะของส่วนประกอบ ดังเช่น อาคารสูง สะพาน หรือโครงสร้างใต้น้ำ จะส่งผลต่อการเลือกฐานรากลึก หากส่วนประกอบมีน้ำหนักมากมาย ต้องใช้ฐานรากซึ่งสามารถรองรับน้ำหนักได้ดี อย่างเช่น ฐานเข็มเจาะหรือโครงสร้างรองรับแบบเสาเข็มรวม
3. ข้อกำหนดทางด้านกายภาพ
ในพื้นที่ที่มีข้อกำหนด ได้แก่ พื้นที่แคบ หรือใกล้กับตึกอื่น ฐานรากแบบเสาเข็มเจาะจะสมควรกว่า เพราะเหตุว่าลดผลพวงจากแรงสั่น
4. สิ่งแวดล้อมรวมทั้งปัจจัยภายนอก
สิ่งแวดล้อม ดังเช่น การกัดเซาะของน้ำ หรือการเกิดแผ่นดินไหว เป็นต้นเหตุที่ต้องพิจารณาสำหรับในการออกแบบแล้วก็เลือกรากฐานลึก
👉📢🌏ข้อดีแล้วก็ข้อจำกัดของโครงสร้างรองรับลึกจำพวกต่างๆ
ข้อดีของฐานรากลึก
-รองรับน้ำหนักได้มาก
-ลดปัญหาการทรุดขององค์ประกอบ
-ใช้งานได้ในภาวะดินหลายชนิด
-เพิ่มความมั่นคงให้กับส่วนประกอบในพื้นที่เสี่ยง
ข้อจำกัดของโครงสร้างรองรับลึก
-วิธีการจัดตั้งสลับซับซ้อน
-ใช้เครื่องจักรเฉพาะทาง
-อยากการสำรวจแล้วก็ออกแบบที่แม่นยำ
✅👉📌ตัวอย่างการใช้แรงงานโครงสร้างรองรับลึกในโครงการจริง
อาคารสูงในเขตเมือง:
อาคารสูงในเมืองใหญ่ปรารถนารากฐานลึกเพื่อรองรับน้ำหนักแล้วก็ลดผลพวงจากแรงสั่นสะเทือน ฐานรากแบบเสาเข็มเจาะก็เลยเป็นตัวเลือกยอดนิยม
สะพานข้ามแม่น้ำ:
สะพานต้องการฐานรากลึกซึ่งสามารถรองรับแรงกดดันจากน้ำรวมทั้งการกระตุกสั่นสะเทือน ฐานเข็มเจาะขนาดใหญ่จึงถูกเลือกใช้
องค์ประกอบในสมุทร:
แผนการก่อสร้างในสมุทร ได้แก่ แท่นเจาะน้ำมัน ใช้โครงสร้างรองรับแบบพิเศษที่ดีไซน์มาเพื่อต้านแรงจากคลื่นและกระแสน้ำ
👉📌📌ข้อสรุป
ฐานรากลึก มีหลากหลายประเภทที่สามารถประยุกต์งานให้เหมาะสมกับลักษณะของโครงงานก่อสร้างรวมทั้งสภาพดินในพื้นที่ การเลือกฐานรากที่เหมาะสมไม่เพียงช่วยเพิ่มความมั่นคงให้กับส่วนประกอบ แต่ยังช่วยลดการเสี่ยงแล้วก็ค่าใช้สอยในระยะยาว การไตร่ตรองต้นสายปลายเหตุต่างๆตัวอย่างเช่น สภาพดิน น้ำหนักของส่วนประกอบ และความจำกัดทางด้านกายภาพ ก็เลยเป็นขั้นตอนสำคัญสำหรับเพื่อการวางแบบโครงสร้างรองรับลึก
รากฐานลึกที่เลือกใช้อย่างเหมาะสมจะช่วยทำให้ส่วนประกอบมีความแข็งแรง คงทน และสามารถรองรับการใช้แรงงานในระยะยาวได้อย่างมั่นใจ ไม่ว่าจะเป็นแผนการในพื้นที่ดินอ่อน พื้นที่น้ำหลาก หรือแม้กระทั้งแผนการในสมุทร รากฐานลึกจะยังคงเป็นหัวใจหลักของงานวิศวกรรมในทุกช่วง