แบบจำลอง PLAXIS 3D กำแพงกันดินรั้วบนดินเหนียวอ่อน ขั้นตอนใส่น้ำหนักจรและระดับน้ำในดินถม
แบบจำลอง PLAXIS 3D ของกำแพงกันดินรั้วบนดินเหนียวอ่อน ในขั้นใช้งานจริงที่รวมน้ำหนักจรบนดินถมและระดับน้ำใต้ดินเข้าไปแล้ว

ทำไมกำแพงกันดินในกรุงเทพฯ ถึงเอียง ร้าว หรือพังบ่อย?

ดินเหนียวอ่อนกรุงเทพฯ (Bangkok Soft Clay) คือชั้นดินกำลังต่ำที่ปกคลุมกรุงเทพฯ และปริมณฑล หนาราว 12–18 เมตร จุดอ่อนคือรับแรงได้น้อยและยุบตัวได้มาก เมื่อถมดินต่างระดับเพื่อทำแนวรั้ว กันเขตที่ดิน หรือยกระดับพื้นที่ น้ำหนักดินถมจะกดชั้นดินอ่อนให้ทรุด พร้อมกับเกิดแรงดันด้านข้าง (Lateral Earth Pressure) ผลักเข้าหาแนวกำแพง ถ้าระบบกันดินออกแบบไม่ถูกหลัก กำแพงจะค่อย ๆ เอียง ร้าว หรือล้มภายในไม่กี่ปีหลังก่อสร้าง ซึ่งค่าซ่อมมักแพงกว่าค่าออกแบบให้ถูกตั้งแต่แรกหลายเท่า

รูปตัดชั้นดินลุ่มน้ำเจ้าพระยา แสดงชั้นดินเหนียวอ่อนกรุงเทพฯ ปิดทับชั้นดินเหนียวแข็งและชั้นทราย
รูปตัดชั้นดินลุ่มน้ำเจ้าพระยา — ชั้นดินเหนียวอ่อนกรุงเทพฯ ปิดทับชั้นดินเหนียวแข็งและชั้นทราย (Balasubramaniam and Brenner, 1981)

ความหนาและกำลังของชั้นดินอ่อนในแต่ละแปลงที่ดินไม่เท่ากัน งานกำแพงกันดินบนดินอ่อนจึง "เดาไม่ได้" ต้องรู้สภาพชั้นดินจริงจากการเจาะสำรวจดินก่อน แล้วจึงให้วิศวกรออกแบบระบบที่เหมาะกับที่ดินแปลงนั้นโดยเฉพาะ อ่านพื้นฐานเรื่องดินอ่อนเพิ่มได้ที่ ดินอ่อนกรุงเทพฯ กับงานฐานราก

ดินถมสูงแค่ไหนควรให้วิศวกรออกแบบกำแพงกันดิน?

ไม่มีตัวเลขตายตัว แต่จากประสบการณ์งานออกแบบบนดินอ่อนกรุงเทพฯ ดินถมต่างระดับตั้งแต่ราว 1.5–2 เมตรขึ้นไป แรงดันดินด้านข้างจะสูงจนกำแพงแบบง่าย ๆ หรือเสาเข็มแถวเดียวมักเอาไม่อยู่ ต้องขยับไปใช้ระบบเสาเข็มคู่หรือกำแพงที่แข็งแรงกว่า และไม่ว่าสูงเท่าไหร่ กำแพงกันดินถาวรต้องตรวจเสถียรภาพครบทั้งการพลิกคว่ำ การเลื่อนไถล และกำลังแบกทานของดิน ตามที่กฎหมายกำหนด อ่านรายละเอียดที่ ค่าความปลอดภัยกำแพงกันดินตามกฎกระทรวง 2566 และเปรียบเทียบชนิดกำแพงที่ กำแพงกันดินมีกี่แบบ

บริการออกแบบกำแพงกันดินของ SPN ครอบคลุมอะไรบ้าง?

บริการรับออกแบบกำแพงกันดินเป็นส่วนหนึ่งของงานออกแบบวิศวกรรมธรณีของ SPN ซึ่งทำครบในทีมเดียวตั้งแต่ต้นจนจบ:

  • เจาะสำรวจและทดสอบดิน — เก็บข้อมูลชั้นดินจริงของที่ดินคุณ พร้อมผลทดสอบในห้องปฏิบัติการและรายงานรับรองโดยวิศวกร ดูรายละเอียดที่ บริการเจาะสำรวจดิน
  • วิเคราะห์เสถียรภาพและการทรุดตัว — จำลองพฤติกรรมดินกับโครงสร้างด้วยไฟไนต์เอลิเมนต์ (PLAXIS) ตามลำดับขั้นการก่อสร้างจริง
  • เลือกและออกแบบระบบกำแพง — เสาเข็มเดี่ยว Cantilever, เสาเข็มคู่ King & Anchor Pile, กำแพง คสล. หรือใช้วัสดุมวลเบาช่วยลดน้ำหนัก ตามความสูงดินถม สภาพดิน และงบประมาณ
  • แบบก่อสร้างและรายการคำนวณ — เซ็นรับรองโดยวิศวกรโยธาที่มีใบอนุญาต (กว.) สภาวิศวกร พร้อมลายเซ็นและเลขทะเบียน ใช้ยื่นขออนุญาตก่อสร้างต่อหน่วยงานที่เกี่ยวข้องได้
  • ถอดปริมาณวัสดุ (BOQ) — ขึ้นแบบจำลอง BIM ถอดจำนวนเสาเข็ม คอนกรีต และเหล็กเสริม ให้ตัวเลขงบประมาณใกล้เคียงงานจริง

ขั้นตอนการจ้าง SPN ออกแบบกำแพงกันดิน

  1. ติดต่อและส่งข้อมูลเบื้องต้น — ตำแหน่งที่ดิน ความสูงดินถมโดยประมาณ และความยาวแนวกำแพง รับใบเสนอราคาฟรีภายใน 24 ชม.
  2. เจาะสำรวจดินที่หน้างาน — ทีมงานเข้าเจาะเก็บตัวอย่างดินและทดสอบในห้องปฏิบัติการ
  3. วิเคราะห์และออกแบบ — วิศวกรเลือกระบบกำแพง วิเคราะห์เสถียรภาพและการทรุดตัวจากข้อมูลดินจริง
  4. ส่งมอบแบบก่อสร้างและรายการคำนวณ — พร้อมลายเซ็นวิศวกร กว. และ BOQ สำหรับจัดจ้างผู้รับเหมา
  5. บริการต่อเนื่องระหว่างก่อสร้าง (ถ้าต้องการ)ทดสอบเสาเข็มและติดตั้งเครื่องมือวัดติดตามการเคลื่อนตัวจริง

ตัวอย่างผลงานจริง: กำแพงกันดินดินถมสูง 2.00 และ 2.50 เมตร บนดินอ่อนหนา 18 เมตร

เพื่อให้เห็นว่างานออกแบบจริงทำอะไรบ้าง ดูตัวอย่างโครงการรั้วและกำแพงกันดินในเขตกรุงเทพฯ และปริมณฑล ที่ผลเจาะสำรวจดินพบชั้นดินเหนียวอ่อนหนาต่อเนื่องราว 18 เมตร จุดหนักสุดของงานคือแนวดินถมสูง 2.00 และ 2.50 เมตร ซึ่งแรงดันดินสูงเกินกว่าเสาเข็มแถวเดียวจะรับไหว

วิศวกรจึงเลือกระบบเสาเข็มคู่ King & Anchor Pile — เสาเข็มหลัก (King Pile) ยืนรับแรงดันดินด้านหน้า ส่วนเสาเข็มสมอ (Anchor Pile) ปักด้านหลังคอยดึงรั้งหัวเสาเข็มหลักไว้ ทำให้รับแรงได้มากกว่าเสาเข็มเดี่ยวแบบ Cantilever โดยไม่ต้องขยายหน้าตัดจนเปลืองเกินเหตุ เฉพาะกรณีดินถม 2.50 เมตร ยังใช้วัสดุมวลเบา (ขี้เถ้าแกลบ) ถมแทนดินธรรมดาบางส่วน เพื่อลดทั้งน้ำหนักกดทับและแรงดันด้านข้างไปพร้อมกัน เป็นแนวทางเดียวกับวิธีปรับปรุงคุณภาพดินอ่อน

← เลื่อนดูตารางทั้งหมด →

ความสูงดินถมระบบกำแพงกันดินเสาเข็มความยาวระยะห่างต้นหมายเหตุ
2.50 ม.King & Anchor PileI-350×35018 ม.1.125 ม.ถมด้วยวัสดุมวลเบา (ขี้เถ้าแกลบ) บางส่วน
2.00 ม.King & Anchor PileI-300×30015 ม.1.50 ม.

จะเห็นว่าดินถมสูงขึ้นเพียง 50 เซนติเมตร ระบบต้องหนักขึ้นทั้งขนาดเสาเข็ม ความยาว และระยะห่างที่ถี่ขึ้น นี่คือเหตุผลที่งานกำแพงกันดินต้องออกแบบจากข้อมูลดินจริงของแต่ละโครงการ ไม่มีสูตรสำเร็จใช้ร่วมกันได้

จากนั้นวิศวกรจำลองทั้งระบบด้วย PLAXIS 3D โปรแกรมวิเคราะห์ไฟไนต์เอลิเมนต์ (Finite Element Method, FEM) แบบ Staged Construction คือไล่จำลองทีละขั้นตามลำดับก่อสร้างจริง ตั้งแต่สภาพดินเดิม → ตอกเสาเข็ม → ถมดินหรือวัสดุมวลเบา → หล่อรั้ว → ใส่น้ำหนักจร แรงลม และระดับน้ำ แล้วตรวจเสถียรภาพกับเกณฑ์ F.S. ≥ 1.50 อ้างอิง มยผ.1918-62 (มาตรฐานที่ออกโดยกรมโยธาธิการและผังเมือง)

รูปตัดแบบจำลองกำแพงกันดินระบบ King and Anchor Pile สำหรับดินถมสูง 2.50 เมตรบนดินอ่อน
รูปตัดกรณีดินถม 2.50 ม. เสาเข็มคู่ King & Anchor Pile ขนาด I-350×350 หยั่งลึก 18 ม.

ผลการออกแบบเป็นอย่างไร?

ผลการวิเคราะห์ทั้งสองกรณีผ่านเกณฑ์เสถียรภาพ F.S. ≥ 1.50 ตาม มยผ.1918-62 โดยสรุปดังนี้

← เลื่อนดูตารางทั้งหมด →

กรณีการเคลื่อนตัวด้านข้างสูงสุดการทรุดตัวสูงสุดF.S.เกณฑ์ (มยผ.1918-62)ผล
ดินถม 2.50 ม.17.56 ซม.36.66 ซม.1.52≥ 1.50ผ่าน
ดินถม 2.00 ม.15.44 ซม.29.49 ซม.1.55≥ 1.50ผ่าน

จุดที่ต้องอ่านให้ขาดคือ แม้ค่า F.S. จะผ่านเกณฑ์ทั้งคู่ แต่การทรุดตัวยังพุ่งเกิน 30 ซม. ในกรณีดินถมสูง นี่คือธรรมชาติของชั้นดินเหนียวอ่อนหนา เสถียรภาพผ่านไม่ได้แปลว่าไม่ทรุด ฉะนั้นแบบก่อสร้างจึงต้องเผื่อระดับใช้งานและออกแบบรอยต่อให้ขยับตามการทรุดตัวได้โดยไม่แตกร้าว

คอนทัวร์การเคลื่อนตัวด้านข้างของกำแพงกันดินดินถม 2.50 เมตร จากการวิเคราะห์ PLAXIS 3D
แถบสีการเคลื่อนตัวด้านข้าง กรณีดินถม 2.50 ม. ค่าสูงสุดอยู่ที่ 17.56 ซม.

สิ่งที่ลูกค้าได้รับจากงานนี้คือ แบบก่อสร้างพร้อมรายการคำนวณที่เซ็นรับรองโดยวิศวกรโยธาที่มีใบอนุญาต (กว.) สภาวิศวกร และ BOQ ปริมาณวัสดุที่ถอดจากแบบจำลอง BIM ทำให้เจ้าของโครงการนำไปเปรียบเทียบราคาผู้รับเหมาได้ทันที และช่วยลดความเสี่ยงที่กำแพงจะซ้ำรอยกำแพงเอียง-ร้าวที่พบทั่วไปบนดินอ่อน

จ้างออกแบบกำแพงกันดินราคาเท่าไหร่?

ค่าออกแบบกำแพงกันดินขึ้นกับความยาวแนวกำแพง ความสูงดินถม และความซับซ้อนของชั้นดิน จึงไม่มีราคากลางตายตัว — SPN ให้บริการประเมินราคาและใบเสนอราคาฟรีภายใน 24 ชั่วโมง เพียงส่งตำแหน่งโครงการ ความสูงดินถมโดยประมาณ และความยาวแนวกำแพงมาให้ทีมวิศวกร

ส่วนงานเจาะสำรวจดินซึ่งเป็นขั้นตอนแรกที่จำเป็น ค่าบริการเริ่มต้นประมาณ 20,000–40,000 บาท (2–3 หลุม รวม Lab Test พื้นฐานและรายงานรับรองโดยวิศวกร) ราคานี้ยังไม่รวมค่าเดินทางและค่าขนย้ายเครื่องมือ ซึ่งคิดเพิ่มตามระยะทางของหน้างาน

สรุป: ทำไมต้องให้วิศวกรออกแบบกำแพงกันดินบนดินเหนียวอ่อน?

กำแพงกันดินบนดินเหนียวอ่อนกรุงเทพฯ และปริมณฑล คืองานที่ "สร้างตามแบบสำเร็จรูปไม่ได้" เพราะดินอ่อนแต่ละพื้นที่หนาไม่เท่ากันและรับน้ำหนักได้ต่างกัน ขั้นตอนที่ถูกต้องคือ เจาะสำรวจดิน → เลือกระบบกำแพงตามความสูงดินถม → วิเคราะห์เสถียรภาพด้วย FEM → ออกแบบและเซ็นรับรองโดยวิศวกร กว. ตามที่แสดงใน Case Study นี้

ทั้งนี้ ตัวเลขทั้งหมดในบทความ (ขนาดและความยาวเสาเข็ม ระยะห่าง ค่าการเคลื่อนตัว และ F.S.) เป็นผลออกแบบเฉพาะของโครงการนี้ตามสภาพชั้นดินจริงที่หน้างาน ไม่สามารถนำไปใช้กับโครงการอื่นได้โดยตรง — งานถมดินและกำแพงกันดินทุกโครงการต้องเจาะสำรวจดินและออกแบบใหม่โดยวิศวกรผู้รับผิดชอบ

SPN Soil Engineering ให้บริการครบวงจรตั้งแต่เจาะสำรวจดินจนถึงออกแบบวิศวกรรมธรณี (กำแพงกันดิน ฐานราก ปรับปรุงคุณภาพดิน เสถียรภาพลาดดิน) ด้วยประสบการณ์กว่า 20 ปี กว่า 500 โครงการ รับงานกรุงเทพฯ ปริมณฑล และทั่วประเทศ 77 จังหวัด ปรึกษาโครงการของคุณได้ฟรี