เสาเข็ม แบบที่ใช้การ ตอกลงไปในพื้นดิน เป็นรูปแบบของเสาเข็มที่มีคนนิยมใช้งานกันมากที่สุดแบบหนึ่ง เนื่องจากใช้งานง่าย ราคาไม่สูง และมีความแข็งแรง แต่อย่างไรก็ดี ในการเลือกใช้งานเสาเข็ม ก็มักพบคำถามอยู่บ่อยๆ เกี่ยวกับเรื่อง ความยาวของเสาเข็ม ที่เราควรจะเลือกมาใช้ ซึ่งโดยทั่วไปจะถามกันว่าควรจะตอก "เสาเข็มลึกเท่าไหร่ดี" เพราะเมื่อทราบระดับความลึก ก็จะสามารถนำมาประมาณขนาดความยาวของเสาเข็มที่เราจะเลือกสั่งหรือซื้อเพื่อนำมาใช้ตอกได้ ประเด็นนี้ houzzMate ได้นำเอาคำถามข้อสงสัย ไปสอบถามขอความรู้จาก บริษัท เมโทรโปลิแทน โปรดักส์ จำกัด ซึ่งเป็นอีกหนึ่งผู้สนับสนุนของเรา และเป็นผู้เชี่ยวชาญในงานการ ผลิตเสาเข็ม เพื่อนำมาเผยแพร่ให้ผู้สนใจได้รับทราบกัน

คำถาม : ควรตอก เสาเข็มลึกเท่าไหร่ดี

คำแนะนำของวิศวกรผู้เชี่ยวชาญ :

"ก่อนจะตัดสินใจเลือกคำตอบที่เหมาะสมที่สุด เสาเข็มเป็นส่วนล่างสุดของโครงสร้างบ้าน (โดยทั่วไปมักเรียกรวมกับฐานรากว่าเป็นฐานรากแบบมีเสาเข็ม) ซึ่งทำหน้าที่รองรับน้ำหนักบ้านไว้ โดยปกติแล้วบ้านที่มีฐานรากที่วางอยู่บนดิน และไม่มีเสาเข็มรองรับน้ำหนักของบ้านเรียกว่าฐานราก แผ่ จะมีการทรุดตัวมากกว่าบ้านที่ใช้ฐานรากแบบมีเสาเข็มซึ่งจะช่วยทำให้เกิดแรงต้านน้ำหนักของบ้านเพื่อชะลอการทรุดตัวได้ดีกว่า เพราะมีแรงต้านที่มาจากชั้นดิน 2 ส่วนคือ

1.แรงเสียดทาน(หรือแรงยึดเหนี่ยว)ของดินชั้นบน(Friction)ส่วนใหญ่จะเป็นดินเหนียว ลองจินตนาการถึงการนำไม้ปักลงในดิน หากปักลึกลงไประดับหนึ่งจะเริ่มเกิดความฝืดกดลงได้ยากขึ้น นั่นเป็นเพราะไม้ถูกต้านด้วยแรงเสียดทานของดิน หลักการทำงานของเสาเข็ม ก็เช่นเดียวกันคือ จะพึ่งแรงเสียดทานของดินชั้นบนเป็นตัวพยุงรับน้ำหนักบ้านไม่ให้ทรุดตัวลง(ความเอียงเกิดจากการทรุดตัวของแต่ละฐานไม่เท่ากัน)

2.แรงต้านจากชั้นดินแข็ง(Bearing)  กรณีเสาเข็มยาวลึกไปจนถึงชั้นดินแข็ง นั่นหมายถึงว่าเสาเข็มจะวางอยู่บนชั้นดินแข็ง จะทำให้ความสามารถการรับน้ำหนักของเสาเข็มได้ดีขึ้น และโอกาสการทรุดตัวของตัวบ้านจะมีน้อยลงและช้าลง

หลักการสร้างบ้านโดยทั่วไป ควรใช้เสาเข็มให้ยาวลึกถึงชั้นดินแข็งจะได้แรงต้านทั้งสองส่วนช่วยพยุงให้บ้านมีความมั่นคงแข็งแรกว่า สำหรับบ้านที่มีเสาเข็มยาวไม่ถึงชั้นดินแข็ง ย่อมหมายถึงว่าน้ำหนักของบ้านจะมีเพียงแรงเสียดทานของดินชั้นบนรองรับเท่านั้น การทรุดตัวจึงเกิดขึ้นมากและเร็วกว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากเป็นที่ดินที่เพิ่งถมมาไม่เกิน 1-2 ปี หรือที่ดิน ซึ่งเคยเป็นบ่อหรือบึงมาก่อน แรงเสียด ทานจะยิ่งน้อย อัตราการทรุดตัวก็จะยิ่งเร็วตาม  

กรณีของดินในกรุงเทพฯ มีลักษณะชั้นดินเป็นดินเหนียวที่เกิดจากการตกตะกอนทับถม และมีความลึกประมาณ 15-23 เมตร แต่จะมีความลึกมากขึ้น บริเวณสมุทรปราการซึ่งมีความลึกของชั้นดินกว่า 28 เมตร

วิธีการคิดคำนวณขนาดของฐานรากแผ่  คือเราต้องรู้ค่าการรับน้ำหนักของดินว่ารับน้ำหนักได้เท่าไรต่อพื้นที่สัมผัส ตัวอย่างเช่น ดินรับน้ำหนักได้ 5 ตัน/ตร.ม. และมีแรงกดลงที่ฐานรากซึ่งเกิดขึ้นจากโครงสร้างของอาคารเท่ากับ 10 ตัน ดังนั้น จะต้องทำฐานรากให้มีพื้นที่ผิวขนาด 2 ตร.ม. เป็นต้น

ในการสร้างบ้านถ้าใช้เสาเข็มลึกถึงชั้นดินแข็งและถ้ามีการต่อเติมห้อง ครัวและโรงจอดรถฯลฯการต่อเติมถ้าทำได้ควรจะใช้เสาเข็มลึกถึงชั้นดินแข็งด้วยเช่นกันเพื่อป้องกันการทรุดตัวที่แตกต่างกันระหว่างโครงสร้างเก่าและโครงสร้างใหม่ แต่ในทางปฏิบัติมักจะมีข้อจำกัดในเรื่องพื้นที่ เพราะการตอกเสาเข็มให้ลึกถึงชั้นดินแข็งอาจต้องใช้พื้นที่และเครื่องตอกขนาดใหญ่ขึ้น จึงทำให้มีค่าใช้จ่ายสูงขึ้น

อย่างไรก็ตาม การใช้เสาเข็มกับส่วนต่อเติมไม่ว่า จะเป็นเสาเข็มสั้น หรือเสาเข็มยาวที่ลงลึกถึงชั้นดินแข็งนั้น มีเทคนิคและข้อพิจารณาตามแต่ละกรณีดังนี้

กรณีการใช้เสาเข็มสั้นกว่าอาคารเดิมซึ่งมีการใช้เสาเข็มยาวถึงชั้นดินแข็งในการต่อเติมอาคารใหม่จะทำให้ส่วนต่อเติมทรุดตัวมากกว่าอาคารเดิม

และในกรณีพื้นที่จำกัดมากและเลือกใช้เสาเข็มยาวเท่ากับอาคารเดิมอาจเลือกใช้เสาเข็มเจาะ(Bore Pile)แบบ”สามขา” หรือใช้เสาเข็มคอนกรีตอัดแรงซึ่งมีขนาดสั้น(Pre-stressed Micro Pile)ตามลักษณะพื้นที่หน้างานมีความยาวประมาณตั้งแต่ 1.0  เมตร โดยสามารถนำมาตอกต่อกันเพื่อตอกให้ลึกไปถึงชั้นดินแข็งได้

ถ้าสามารถแยกโครงสร้างของส่วนต่อเติมจากโครงสร้างเดิมได้ควรกระทำถึงแม้จะใช้เสาเข็มขนาดความยาวเดียวกับอาคารเดิมเพราะเป็นการ ป้องกันการดึงรั้งกับโครงสร้างเก่าจนเกิดการทรุดตัวแบบเอียง"

นี่เป็นความเห็นจากวิศวกรผู้เชี่ยวชาญ ในคำถามว่า ควรตอก เสาเข็มลึกเท่าไหร่ดี ซึ่งหากกล่าวโดยสรุปก็คือ ควรที่จะต้องตอกเสาเข็มลงไปจนถึงชั้นดินแข็ง เพื่อให้เกิดความมั่นคงแข็งแรง และนแต่ละพื้นที่ ชั้นดินแข็งอยู่ลึกตื้นไม่เท่ากัน หากต้องการทราบอย่างชัดเจน จะต้องมีการตรวจสอบวิเคราะห์ชั้นดินในพื้นซึ่งจะมีการก่อสร้างเสียก่อน ซึ่งก็จะทำให้ทราบได้อย่างชัดเจนว่าควร เลือกเสาเข็มยาวแค่ไหน และต้องตอกลงไปลึกเท่าไหร่ จึงจะถึงชั้นดินแข็ง ที่จะทำให้เกิดความมั่นคงแข็งแรงสำหรับอาคารของเรา ข้อมูลที่เราไดรับจาก บริษัท เมโทรโปลิแทน โปรดักส์ จำกัด ผู้ผลิตเสาเข็มคุณภาพ และในครั้งต่อไป เราจะมีเรื่องราวเกี่ยวกับวัสดุและงานก่อสร้างจาก  บริษัทเมโทรฯ มานำเสนออีก และหากท่านใดมีคำถามเพิ่มเติม  สามารถแสดงความคิดเห็นได้ที่ด้านท้ายบทความ  เราจะนำเอาคำถามของท่านไปสอบถามผู้เชี่ยวชาญมานำเสนอให้ทราบในคราวต่อๆ ไป