บ้าน อาคารบ้านเรือน ถ้าจะสร้างจะต้องใช้เข็มหรือไม่ ขึ้นอยู่กับอะไรบ้าง

เสาเข็ม มีความสำคัญในการถ่ายน้ำหนัก อาคารที่อยู่บนดิน เหนือดินขึ้นไป ผ่านเสาเข็ม แล้วชั้นดินทรายเป็นส่วนรับน้ำหนัก และจะเกิดแรงต้านของการรับน้ำหนัก ในชั้นดินแข็งกับดินอ่อน ซึ่งจะช่วยรับน้ำหนักอาคารบ้านเรือน และตึกสูงได้นั่นเอง

ประเภทของเสาเข็ม ที่เห็นในการก่อสร้างบ้าน

• เข็มตอก รวมถึงเข็มไมโครไพล์
• เข็มเจาะเล็ก หรือเข็มเจาะแห้ง

ลักษณะของดิน ในการก่อสร้าง

1. ดินชั้นแรก หรือเรียกว่า ชั้นดินอ่อน จะเป็นดินตะกอน หรือดินถมใหม่ ก่อนสร้างบ้าน ดินส่วนบนนี้ จะอ่อนสุด ความแข็งแรงต่ำสุด ดินอ่อนมาก และส่วนใหญ๋เป็นดินอุ้มน้ำ รับน้ำหนักไม่ได้เลย
2. ดินชั้นที่สอง ชั้นดินแข็ง หรือดินตั้งเดิม สภาพเดิมของที่อยู่อาศัยก่อนการถม
3. ดินชั้นที่สาม ชั้นดินทราย จะมีส่วนประกอบของกรวด ปน ทราย หรือเรียกว่า ดินดาน ดินทราย จะไม่อุ้มน้ำ สำหรับชั้นดินทรายจะมีหลายชั้น ตั้งแต่ ชั้นดินทรายชั้นแรก , ชั้นดินทรายชั้นที่ 2 และชั้นดินทรายชั้นที่ 3 ยิ่งลึก ยิ่งแข็งแรง

ดินในกรุงเทพฯ

ดินส่วนใหญ่ เคยถูกน้ำทะเลท่วมถึงมาก่อน จะเป็นดินตะกอน ซึ่งไม่แข็งแรง หากจะสร้างบ้าน จะต้องตอกเข็ม ให้ลึกกว่า 20 เมตร เข็มยิ่งยาว ยิ่งรับน้ำหนักได้เยอะ นั่นคือ ถ้าจะสร้างบ้านในกรุงเทพฯ จะต้องใช้เข็ม อย่างเลี่ยงไม่ได้ จะใช้ฐานรากแผ่ไม่ได้เลย เพราะมีโอกาสทรุด หัก แตกร้าวได้ เข็มเจาะสำหรับดินในกรุงเทพ จะวางปลายเข็มที่ชั้นทรายชั้นแรก นั่นเอง

ถ้าเป็นอาคารบ้านเรือนขนาดใหญ่ เขาจะทำการเจาะดินดูว่า ชั้นทรายที่รับน้ำหนักได้ ลึกอยู่ที่กี่เมตร โดยปกติถ้าตึกไม่สูงมาก ใน กรุงเทพ จะประมาณ 20 เมตร ก็จะถึงชั้นทรายชั้นแรก แต่ถ้าตึกสูง และมีขนาดใหญ่ ก็จะเจาะเข็มที่มีขนาดใหญ่ และลึกลงไปอีก ไปที่ชั้นทรายชั้นที่ 2 ส่วนตึกที่สูงมากๆ จะเจาะเข็มไปที่ชั้นทรายชั้นที่ 3 จะลึกประมาณ 50 เมตร

ทำไมเข็มยิ่งลึก ถึงรับน้ำหนักได้ดี

น้ำหนักที่ถ่ายลงเสาเข็ม = แรงต้านปลายเข็ม + แรงเสียดทาน แล้วเข็มจะถ่ายน้ำหนักลงในชั้นดินทราย โดยตัวเข็มเองที่ยันไปที่ชั้นดินทราย และเกิดแรงต้านที่ชั้นดินทราย และเกิดแรงเสียดทานที่เข็มรับ ในชั้นดินชั้นดินแข็ง กับชั้นดินอ่อน นั่นเอง จึงเป็นเหตุผลว่า ยิ่งเข็มลึก ยิ่งรับน้ำหนักได้ดี

ข้อควรคำนึงถึงในการตอกเข็ม

เข็มหนีศูนย์

ในการก่อสร้างงาน ในขั้นตอนการตอกเข็ม ต้องตอกให้ตรงจุด อย่าให้เข็มหนีศูนย์ เป็นเรื่องที่สำคัญมากที่สุด อย่าให้หมุดเคลื่อน ผู้รับเหมา หรือวิศวกรต้องให้ความใส่ใจในเรื่องนี้มากๆ

เข็มหนีศูนย์ได้เท่าไหร่

โดยช่างรับเหมาจะต้องเช็ค แกน x แกน y ว่าหนีศูนย์ไปเท่าไหร่ หากเกินต้องรีบแจ้งวิศวกร เพราะจะมีการกำหนดไว้แล้วในการก่อสร้างว่า ถ้าเกิน จะเกินได้เท่าไหร่ที่ยอมรับได้ ซึ่งมาจาก มยผ.1106 หรือมาตรฐานกำหนดคุณลักษณะ เฉพาะของวัสดุใช้ในงานโครงสร้างอาคาร ความคลาดเคลื่อนที่ยอมให้ของเสาเข็ม หากไม่ได้ระบุในรายละเอียด ตำแหน่งเสาเข็มแต่ละต้นที่ระดับตัดหัวเข็ม ยอมให้มีค่าการหนีศูนย์ได้ไม่เกิน 50มิลลิเมตร หรือ 5 เซ็นติเมตร สำหรับฐานราก ที่ใช้เข็ม 1 ต้น หรือ 2 ต้น แต่ถ้าเป็นเข็มกลุ่ม ที่มี 3 ต้นขึ้นไป ยอมให้เยื้องได้ 75มิลลิเมตร หรือ 7.5 เซ็นติเมตรนั่นเอง ถ้าเกินกว่านั้น ต้องให้ผู้ออกแบบเช็ค

การดิ่งของเข็ม

ต้องให้ตรงตำแหน่ง และด้านล่างไม่เอียง เพราะจำทำให้เวลากอลงไป เข็มจะชอนออกไปได้ หรือถ้าด้านล่างแน่น ถ้ากดลงไปเข็มอาจหักได้ การเช็คการดิ่งของเข็ม โดยระหว่างตอก ให้ใช้เอ็น ขึงเอ็น ปักหลัก แล้วห้อยเอ็นลงมา แล้วเล็งด้วยตา ระหว่างเอ็นกับเข็ม ต้องอยู่ในแนวเดียวกัน

ความสมบูรณ์ของเข็ม

ต้องไปตรวจเข็ม ว่ามีรอยเสียหาย มีรอยร้าวหรือไม่ มีรอยแตกของเข็มหรือไม่ หรือถ้าระบุเรื่องของ มอก ก็ไปดูที่หัวเข็มว่ามี มอก หรือไม่ และดูในเรื่องของวันที่หล่อเข็มด้วยว่า กี่วันมาแล้ว ต้องมากกว่า 7 วันขึ้นไป ถึงจะนำมาใช้ได้ เพราะคอนกรีตยังไม่แข็งแรง

ความลึกของเข็ม

ความลึกกำหนดไม่ได้ ต้องคำนึงถึงลักษณะของดินด้วย การรับน้ำหนักได้ ขึ้นอยู่กับดินแต่ละจุด ซึ่งอาจจะไม่เท่ากันก็ได้ หลักการคือ การตอกเข็ม จนได้ Blow Count คือการยืนยันว่ารับน้ำหนักได้ โดยที่เข็มแต่ละต้น ปลายเข็มอาจจะไม่เท่ากัน

ส่วนเข็มเจาะจะไม่ได้เช็คแบบ Blow Count ส่วนมากจะเจาะแห้งจนไปถึงชั้นดาน หรือชั้นทรายที่เป็นทราย แล้วช่างจะหยุดเจาะทันที เพราะถ้าเจาะต่อเทคอนกรีตไม่ได้ หลุมนั้นจะพัง ชั้นทรายจึงเป็นชั้นที่วางปลายเข็มอยู่แล้ว

สรุป

การตอกเข็มหรือไม่นั้น ขึ้นอยู่กับลักษณะของดิน ถ้าเป็น กทม ยังไงก็ต้องเจาะเข็มให้ลึกกว่า 20 เมตรขึ้นไป เป็นอย่างน้อย ขึ้นอยู่กับสภาพของพื้นที่ และขนาดของอาคารสิ่งก่อสร้างด้วย อยากให้เข็มรับน้ำหนักได้มากขึ้น ให้มีหน้าตัดมากขึ้น และยาวมากขึ้น นั่นเอง แต่ท้ายที่สุด ก็อยู่ที่สภาพของดินเป็นหลัก และขนาดของตัวอาคารที่จะก่อสร้างนั่นเอง