ส่องเทคโนโลยี ทดสอบดิน ขั้นสูง เมื่อวิธีเจาะธรรมดาอาจไม่เพียงพอ

โครงสร้างพื้นฐานขนาดใหญ่ เช่น อาคารระฟ้า สะพานข้ามแม่น้ำ หรืออุโมงค์รถไฟฟ้าใต้ดิน ล้วนมีความเสี่ยงทางวิศวกรรมมหาศาล หากใช้เพียงข้อมูล เจาะสำรวจดิน แบบพื้นฐานทั่วไป อาจไม่เพียงพอสำหรับคำนวณโครงสร้างที่ซับซ้อน นับว่าเป็นอีกขั้นของงานวิศวกรรมปฐพีกลศาสตร์ ว่าด้วยเรื่องราว และความจำเป็นต้องใช้วิธีการ ทดสอบดิน ขั้นสูง เพื่อให้ได้พารามิเตอร์ที่ละเอียดและแม่นยำยิ่งขึ้น สำหรับนำไปวิเคราะห์พฤติกรรมของดินในสภาวะต่าง ๆ

เทคโนโลยีเหล่านี้ช่วยให้เห็นภาพชั้นดินที่ต่อเนื่อง ลดความไม่แน่นอนของข้อมูล และช่วยให้งานออกแบบฐานรากมีความคุ้มค่าสูงสุด มาดูกันว่าเทคโนโลยีที่มืออาชีพเลือกใช้มีอะไรบ้าง

Cone Penetration Test หรือ CPTu

วิธีนี้ได้รับความนิยมมากในต่างประเทศและโครงการขนาดใหญ่ในไทย CPTu คือวิธี ทดสอบดิน โดยใช้หัวเจาะรูปกรวยไฟฟ้า (Electric Cone) กดลงไปในชั้นดินด้วยความเร็วคงที่ แทนที่จะใช้วิธีตอกกระแทกแบบเดิม เซนเซอร์ที่ปลายกรวยจะวัดค่าแรงต้านที่ปลายกรวย (Tip Resistance) และแรงเสียดทานที่ปลอก (Sleeve Friction) ส่งข้อมูลขึ้นมาแสดงผลบนคอมพิวเตอร์แบบ Real-time

จุดเด่นของวิธี CPTu

• ข้อมูลต่อเนื่อง ต่างจากวิธี เจาะสำรวจดิน แบบมาตรฐานที่เก็บตัวอย่างทุก 1.50 เมตร วิธีนี้ให้ค่าความแข็งแรงของดินทุกมิลลิเมตรที่หัวกรวยเคลื่อนผ่าน ทำให้เห็นชั้นดินบาง ๆ ที่แทรกตัวอยู่ได้ชัดเจน
• วัดแรงดันน้ำได้ หัวเจาะรุ่นใหม่ (Piezo-cone) สามารถวัดความดันน้ำในช่องว่างของเม็ดดิน (Pore Water Pressure) ได้ทันที ช่วยจำแนกประเภทดินเหนียวหรือทรายได้แม่นยำมาก
• รวดเร็ว ทำได้เร็วกว่าการเจาะเก็บตัวอย่าง เหมาะกับพื้นที่ที่ต้องการข้อมูลจำนวนมากในเวลาจำกัด

Pressuremeter Test หาความแกร่งของดินในหลุมเจาะ

หากอยากรู้ว่าดินจะยุบตัวแค่ไหนเมื่อรับน้ำหนักอาคารขนาดใหญ่ Pressuremeter Test คือคำตอบ วิธีนี้จะหย่อนหัววัดที่มีลักษณะเป็นถุงลมยางลงไปในหลุม เจาะสำรวจดิน จากนั้นอัดก๊าซหรือน้ำเข้าไปในถุงลมเพื่อให้ขยายตัวดันผนังหลุมเจาะ แล้ววัดปริมาตรที่เปลี่ยนแปลงเทียบกับแรงดัน

ข้อมูลที่ได้คือค่า Modulus of Deformation หรือความเกร็งของดิน ซึ่งเป็นตัวเลขสำคัญที่วิศวกรโครงสร้างต้องการ เพื่อนำไปคำนวณการทรุดตัวของอาคารสูง หรือฐานรากขนาดใหญ่ได้อย่างแม่นยำ ลดความเสี่ยงเรื่องอาคารทรุดเอียงในระยะยาว

Seismic Test ตรวจคลื่นสั่นสะเทือนเพื่อรับมือแผ่นดินไหว

งานออกแบบอาคารต้านทานแผ่นดินไหว หรือฐานรากเครื่องจักรที่มีแรงสั่นสะเทือน จำเป็นต้องรู้ค่าความเร็วคลื่นเฉือน (Shear Wave Velocity) ของชั้นดิน วิธี ทดสอบดิน ทางธรณีฟิสิกส์จึงถูกนำมาใช้ โดยมี 2 รูปแบบหลัก

• Downhole Test สร้างแหล่งกำเนิดคลื่นที่ผิวดิน แล้ววัดสัญญาณคลื่นที่เดินทางลงไปหาตัวรับสัญญาณในหลุมเจาะ
• Crosshole Test ต้องทำหลุม เจาะสำรวจดิน อย่างน้อย 2 หลุม เพื่อส่งคลื่นจากหลุมหนึ่งไปยังตัวรับสัญญาณในอีกหลุมหนึ่ง

ข้อมูลความเร็วคลื่นนี้จะบอกได้ว่า ดินบริเวณนั้นจะขยายสัญญาณแรงสั่นสะเทือนให้รุนแรงขึ้น หรือช่วยลดทอนแรงสั่นสะเทือน ซึ่งมีผลโดยตรงต่อต้นทุนโครงสร้างต้านแผ่นดินไหว

Dilatometer Test หรือ DMT

อีกหนึ่งเทคโนโลยีจากอิตาลีที่เริ่มแพร่หลาย คือการใช้แผ่นเหล็กแบน ๆ (Flat Blade) ที่มีแผ่นเมมเบรนวงกลมติดอยู่ กดลงไปในชั้นดิน แล้วใช้ก๊าซดันให้แผ่นเมมเบรนขยายตัวออกเล็กน้อย ค่าความดันที่อ่านได้จะถูกนำไปคำนวณหาค่าความหน่วยแรงในดินเดิม (In-situ Stress) และค่าความแข็งเกร็งของดิน

วิธีนี้เหมาะมากสำหรับการประเมินการทรุดตัวของดินเหนียวอ่อน และใช้ทำนายพฤติกรรมของดินเมื่อมีการขุดเจาะอุโมงค์หรือทำกำแพงกันดิน

ยกระดับมาตรฐานความปลอดภัยกับผู้เชี่ยวชาญตัวจริง

เทคโนโลยี ทดสอบดิน ขั้นสูงเหล่านี้ ต้องอาศัยความเชี่ยวชาญเฉพาะด้านในการตีความผลข้อมูล ไม่ใช่แค่มีเครื่องมือแล้วจะทำได้ บริษัท เดนิช ซอยล์ เอ็นจิเนียริ่ง จำกัด พร้อมเป็นที่ปรึกษาด้านวิศวกรรมปฐพีกลศาสตร์สำหรับทุกโครงการ

เรามีทีมวิศวกรโยธาที่เข้าใจลึกซึ้งถึงแก่นแท้และพฤติกรรมของดิน พร้อมคัดเลือกวิธี เจาะสำรวจดิน และทดสอบดินที่เหมาะสมที่สุดกับโจทย์ของคุณ เพื่อให้คุณได้ข้อมูลที่คุ้มค่าแก่การลงทุน และสร้างความมั่นใจว่าโครงสร้างของคุณจะยืนหยัด และตั้งมั่นอยู่ได้อย่างมั่นคง ปลอดภัยตามมาตรฐานสากล