ในโลกของการก่อสร้างโครงสร้างที่ต้องเผชิญกับความท้าทายจากภัยธรรมชาติอย่างแผ่นดินไหว และแรงกระทำในแนวราบต่างๆ เช่น แรงลม หรือแรงดันดิน การออกแบบฐานรากที่แข็งแรงและมีเสถียรภาพจึงเป็นหัวใจสำคัญ เสาเข็มเจาะ (Bored Pile) ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางว่าเป็นหนึ่งในเทคนิคฐานรากที่ทรงประสิทธิภาพ สามารถตอบโจทย์ความต้องการในการต้านทานทั้งแรงแผ่นดินไหวและแรงด้านข้างได้อย่างดีเยี่ยม จีงได้ชื่อว่า เสาเข็มเจาะต้านแผ่นดินไหว

เสาเข็มเจาะต้านแผ่นดินไหว : กลไกการต้านทานแรงแผ่นดินไหว

เมื่อเกิดแผ่นดินไหว อาคารจะได้รับแรงสั่นสะเทือนในทุกทิศทาง ทั้งแนวตั้งและแนวนอน ฐานรากจึงต้องสามารถรองรับและถ่ายเทแรงเหล่านี้ลงสู่ชั้นดินได้อย่างปลอดภัย เสาเข็มเจาะมีคุณสมบัติที่ช่วยในการต้านทานแรงแผ่นดินไหวดังนี้:

1. การยึดเกาะกับชั้นดินที่แข็งแรง: เสาเข็มเจาะมักถูกติดตั้งให้หยั่งลึกลงสู่ชั้นดินที่มีความหนาแน่นสูง หรือแม้กระทั่งชั้นหิน ซึ่งเป็นชั้นดินที่มีความมั่นคงและสามารถรับแรงเฉือนได้ดี การยึดเกาะที่แข็งแรงนี้ช่วยลดการเคลื่อนตัวของฐานรากเมื่อเกิดแรงสั่นสะเทือน
2. ความเหนียวและความยืดหยุ่น (Ductility): เสาเข็มเจาะต้านแผ่นดินไหว ที่ออกแบบอย่างเหมาะสม โดยมีการเสริมเหล็กที่เพียงพอ จะมีความเหนียวและความยืดหยุ่นในระดับหนึ่ง ทำให้สามารถรับแรงกระแทกและการเปลี่ยนรูปที่เกิดขึ้นจากแผ่นดินไหวได้โดยไม่แตกหักง่าย
3. ขนาดและพื้นที่หน้าตัด: เสาเข็มเจาะต้นแผ่นดินไหว สามารถออกแบบให้มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่ ซึ่งส่งผลให้มีพื้นที่หน้าตัดมากขึ้น สามารถรับโมเมนต์ดัดและแรงเฉือนที่เกิดจากแรงสั่นสะเทือนได้ดีขึ้น
4. การถ่ายเทแรงสู่ชั้นดิน: เสาเข็มเจาะต้านแผ่นดินไหว ทำหน้าที่ถ่ายเทแรงสั่นสะเทือนจากโครงสร้างส่วนบนลงสู่ชั้นดินอย่างมีประสิทธิภาพ การกระจายแรงที่ดีช่วยลดความเค้นที่เกิดขึ้นในตัวเสาเข็มและป้องกันการวิบัติ

เสาเข็มเจาะต้นแผ่นดินไหว: ความสามารถในการต้านทานแรงด้านข้าง

นอกเหนือจากแรงสั่นสะเทือนจากแผ่นดินไหวแล้ว อาคารยังต้องเผชิญกับแรงในแนวราบอื่นๆ เช่น แรงลม แรงดันดิน หรือแรงกระทำจากโครงสร้างข้างเคียง เสาเข็มเจาะมีความสามารถในการต้านทานแรงด้านข้างได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วยกลไกดังนี้:

1. แรงเสียดทานที่ผิวเสาเข็ม (Skin Friction): แรงเสียดทานระหว่างผิวคอนกรีตของเสาเข็มกับชั้นดินโดยรอบเป็นกลไกสำคัญในการต้านทานแรงด้านข้าง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในชั้นดินที่มีความหนาแน่น การออกแบบให้เสาเข็มมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่และฝังลึกจะเพิ่มพื้นที่ผิวสัมผัส ทำให้แรงเสียดทานมีค่าสูงขึ้น
2. แรงต้านทานของดินด้านข้าง (Lateral Soil Resistance): เมื่อเสาเข็มพยายามเคลื่อนที่ในแนวราบ ดินที่อยู่ด้านหน้าของเสาเข็มจะเกิดแรงต้านทานแบบพาสซีฟ (Passive Earth Pressure) ซึ่งเป็นแรงที่ช่วยยับยั้งการเคลื่อนที่ การเพิ่มขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของเสาเข็มจะเพิ่มพื้นที่ปะทะกับดิน ทำให้แรงต้านทานด้านข้างมีค่ามากขึ้น
3. ความแข็งแรงของตัวเสาเข็มเอง: เสาเข็มเจาะที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่และมีการเสริมเหล็กอย่างเหมาะสม จะมีความแข็งแรงเพียงพอที่จะรับแรงเฉือนและโมเมนต์ดัดที่เกิดจากแรงด้านข้างได้โดยไม่เกิดการวิบัติ
4. การทำงานร่วมกันเป็นกลุ่ม (Pile Group Effect): ในการก่อสร้างจริง เสาเข็มมักถูกติดตั้งเป็นกลุ่มและเชื่อมต่อด้วยฐานแผ่ (Pile Cap) การทำงานร่วมกันเป็นกลุ่มนี้ช่วยเพิ่มความสามารถในการต้านทานแรงด้านข้างได้อย่างมีประสิทธิภาพ เนื่องจากแรงจะถูกกระจายไปยังเสาเข็มหลายต้น

ปัจจัยสำคัญในการออกแบบ:เสาเข็มเจาะต้านแผ่นดินไหว

เพื่อให้เสาเข็มเจาะสามารถต้านทานทั้งแรงแผ่นดินไหวและแรงด้านข้างได้อย่างมีประสิทธิภาพ การออกแบบทางวิศวกรรมจะต้องพิจารณาปัจจัยต่างๆ อย่างรอบคอบ ได้แก่:

• รายงานการสำรวจดิน (Soil Investigation Report): ข้อมูลเกี่ยวกับชนิด ความแข็งแรง และคุณสมบัติทางวิศวกรรมของชั้นดินเป็นพื้นฐานสำคัญในการออกแบบ
• ลักษณะและขนาดของแรงที่คาดว่าจะเกิดขึ้น: การประเมินแรงแผ่นดินไหวตามโซนเสี่ยงภัย และแรงด้านข้างต่างๆ ที่อาจกระทำต่อโครงสร้าง
• ขนาด ความยาว และการเสริมเหล็กของเสาเข็ม: การกำหนดขนาดและความยาวที่เหมาะสม รวมถึงปริมาณและรูปแบบการเสริมเหล็กเพื่อให้เสาเข็มมีความแข็งแรงและความเหนียวเพียงพอ
• การออกแบบฐานแผ่ (Pile Cap): การออกแบบฐานแผ่ที่แข็งแรงและสามารถเชื่อมต่อเสาเข็มได้อย่างมั่นคง เพื่อให้เกิดการถ่ายเทแรงและการทำงานร่วมกันอย่างมีประสิทธิภาพ

บทสรุป:

เสาเข็มเจาะต้านแผ่นดินไหว เป็นเทคนิคฐานรากที่ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีความสามารถในการต้านทานทั้งแรงแผ่นดินไหวและแรงด้านข้างได้อย่างดีเยี่ยม ด้วยกลไกการยึดเกาะกับชั้นดินที่แข็งแรง ความเหนียว ความยืดหยุ่น ขนาดพื้นที่หน้าตัด และการทำงานร่วมกันเป็นกลุ่ม ทำให้เสาเข็มเจาะเป็นทางเลือกที่เหมาะสมสำหรับโครงสร้างที่ตั้งอยู่ในพื้นที่เสี่ยงภัยแผ่นดินไหว หรือต้องเผชิญกับแรงกระทำในแนวราบต่างๆ อย่างไรก็ตาม การออกแบบที่ถูกต้องตามหลักวิศวกรรม โดยคำนึงถึงสภาพดิน แรงกระทำ และคุณสมบัติของวัสดุ เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งเพื่อให้มั่นใจในความมั่นคงและความปลอดภัยของโครงสร้างในระยะยาว

บริษัท ทียู อัมรินทร์ จำกัด 

มือถือ 084-642-4635    093-789-2626

อีเมล์     tuamarin@hotmail.com

เฟสบุค  www.facebook.com/tua635

LINE Add Friend

บริการ เสาเข็มเจาะ กรุงเทพมหานคร กระบี่ กาญจนบุรี กาฬสินธุ์ กำแพงเพชร ขอนแก่น จันทบุรี ฉะเชิงเทรา ชลบุรี ชัยนาท ชัยภูมิ ชุมพร เชียงราย เชียงใหม่ ตรัง ตราด ตาก นครนายก นครปฐม นครพนม นครราชสีมา นครศรีธรรมราช นครสวรรค์ นนทบุรี นราธิวาส น่าน บึงกาฬ บุรีรัมย์ ปทุมธานี ประจวบคีรีขันธ์ ปราจีนบุรี ปัตตานี พระนครศรีอยุธยา พะเยา พังงา พัทลุง พิจิตร พิษณุโลก เพชรบุรี เพชรบูรณ์ แพร่ ภูเก็ต มหาสารคาม มุกดาหาร แม่ฮ่องสอน ยโสธร ยะลา ร้อยเอ็ด ระนอง ระยอง ราชบุรี ลพบุรี ลำปาง ลำพูน เลย ศรีสะเกษ สกลนคร สงขลา สตูล สมุทรปราการ สมุทรสงคราม สมุทรสาคร สระแก้ว สระบุรี สิงห์บุรี สุโขทัย สุพรรณบุรี สุราษฎร์ธานี สุรินทร์ หนองคาย หนองบัวลำภู อ่างทอง อำนาจเจริญ อุดรธานี อุตรดิตถ์ อุทัยธานี อุบลราชธานี โคราช หาดใหญ่ ภาค เหนือ กลาง ใต้ ตะวันออก ตะวันตก อีสาน