1. ลกษณะของเสาเขม

ประเภทของเสาเขมอาจแบงไดตามลกษณะการรบก าลง ตามชนดของวสดทใชท าเสาเขม และตาม

รปแบบการกอสราง นอกจากนยงตองพจารณาการตอเสาเขมและการจดรปแบบของเสาเขมในการรองรบ

อาคารดวย

1.1 การแบงประเภทของเสาเขมตามลกษณะการรบก าลง

1.1.1 เสาเขมแรงตานทานสวนปลาย (End bearing pile) เปนเสาเขมทตอกลงถงชนดนทรายหรอ

ชนดนแขง เสาเขมทลงถงชนดนแขงเพยงพอจะชวยลดการทรดตว โดยเสาเขมควรจมอยใน

ชนดนแขง 1-3 เทาของเสนผานศนยกลางเสา เหมาะกบงานขนาดใหญ เสาเขมชนดนมแรง

ฝดชวยรบแรงดวยแตเปนสวนนอยเมอเทยบกบแรงตานทปลาย

1.1.2 เสาเขมแรงฝด (Friction pile) เปนเสาเขมทไมมชนดนแขงรองรบสวนปลายเสาเขม อาศยการ

เกดแรงฝดระหวางผวของเสาเขมกบดนโดยรอบเสาเขม เสาเขมทตอกผานชนดนทมความ

เชอมแนน (ดนเหนยว) จะเกดแรงฝดไดดกวาดนทไมมความ เชอมแนน (ดนทราย) เหมาะกบ

งานขนาดเลก เสาเขมชนดนมแรงตานทปลายชวยรบแรงดวยแตเปนสวนนอยเมอเทยบกบ

แรงฝด

1.2 การแบงประเภทของเสาเขมตามชนดของวสด

1.2.1 เสาเขมไม (Timber pile) เปนเสาเขมทหาไดงาย มน าหนกเบา ราคาถกขน สงสะดวก ม

ความสามารถรบน าหนกคอนขางต า จงจ าเปนตองตอกเปนกลม สงผลใหมฐานรากขนาด

ใหญ ควรตอกใหต ากวาระดบน าใตดน เพอปองกนการผกรอนจากปลวกและเหดรา ปจจบน

นยมใชเสาเขมไมสนและยคาลปตส ตามทองตลาดระบขนาดเสนผาศนยกลางเปนนวและ

ความยาวเปนเมตร

1.2.2 เสาเขมคอนกรตเสรมเหลก (Reinforce concrete pile) โดยมากเปนเสาเขมทหลอใน

หนวยงาน ตองออกแบบเหลกเสรมตามยาวใหเพยงเพอรบโมเมนตดด จากการเคลอนยาย

และการตอก ปจจบนไมนยมมากนกเนองจากไมประหยด จงใชเขมคอนกรตอดแรงแทน

1.2.3 เสาเขมคอนกรตอดแรง (Prestressed concrete pile) เปนเสาเขมทอาศยเทคนคการดงลวดรบ

แรงดงแลวเทคอนกรตลงในแบบ เมอคอนกรตแขงจนไดก าลงจงท าการตดลวดรบแรงดง ท า

ใหเกดแรงอดในเสาเขม ชวยลดปญหาการแตกราวของเสาเขม

เสาเขมกลมแรงเหวยงอดแรงหรอทเรยกกนทวไปวาเสาเขมสปน เปนเสาเขมคอนกรตอดแรง

ชนดพเศษทผลตทใชกรรมวธการปนคอนกรตในแบบหลอซงหมนดวยความเรวสง ท าให

เนอคอนกรตมความหนาแนนสงกวาคอนกรตทหลอโดยวธธรรมดา จงมความแขงแกรงส ง

รบน าหนกไดมาก เสาเขมสปนมลกษณะเปนเสากลมตรงกลางกลวง มกใชเปนเสาเขมเจาะ

เสยบ (Auger press pile)

1.2.4 เสาเขมคอนกรตหลอในท (Cast-in-place concrete pile) หรอทเรยกกนทวไปวาเสาเขมเจาะ

เปนเสาเขมทมงเนนใหเกดผลกระทบตออาคารขางเคยงจากการสนสะเทอนนอย สามารถท า

ความลกไดมากกวาเสาเขมตอก และสามารถควบคมต าแหนงไดดกวา แตมราคาสงกวาใน

กรณรบน าหนกเทากน

1.2.5 เสาเขมเหลก (Steel pile) เปนเสาเขมทท าจากเหลกทงทอน ความสามารถ รบน าหนกไดสง

กวาเสาเขมคอนกรตและไม แตมราคาแพงและเกดการผกรอนไดงายจากสนม นยมใชกบงาน

โครงสรางชวคราวทตองรบน าหนกมาก แตตองท าการรอถอนในภายหลง

1.2.6 เสาเขมประกอบ (Composite pile) เปนเสาเขมทประกอบดวยวสดสองชนดในตนเดยวกน

จดส าคญของเสาเขมชนดนคอรอยตอตองแขงแรงและสามารถถายน าหนกจากทอนบนส

ทอนลางไดอยางด

1.3 การแบงประเภทของเสาเขมตามรปแบบการกอสราง

1.3.1 เสาเขมตอก (Driven pile) คอการใชปนจนตอกเสาเขมลงไปในดนจนไดความลกทตองการ

เปนวธการทไดรบความนยมมากทสดเนองจากวธการกอสรางไมซบซอนและคาใชจายไมสง

แตในปจจบนมปญหาในการกอสรางในพนททมอาคารรอบขาง เนองจากแรงสนสะเทอนใน

การตอกและการเคลอนตวของดนทถกแทนทดวยเสาเขม เนองจากการตอกเสาเขมมกกระท า

โดยผรบจางซงไมใชวศวกร การควบคมการตอกจงกระท าโดยวศวกรผรบผดชอบโครงการ

นนซงมประเดนส าคญทควรทราบหลายประการ จงจะน าไปเสนอในหวขอท 4

1.3.2 เสาเขมเจาะหลอในท (Bored pile) คอเสาเขมทกอสรางโดยหลอคอนกรตลงไปในดนท

ถกเจาะเปนหลมไวลวงหนาใหเตม เปนวธกอสรางทชวยแกปญหาทพบในการใชเสาเขมตอก

ทงการขนยายเสาเขมเขาพนทกอสราง การรบกวนอาคารรอบขางเนองจากแรงสนสะเทอน

จากการตอก รวมทงการควบคมต าแหนงและแนวของเสาเขม การเจาะอาจกระท าโดย

กระบวนการแหง (Dry process) คอการเจาะโดยไมตองใชน าชวยส าหรบกรณทดนขางหลม

เจาะมเสถยรภาพ หากดนขางหลมเจาะพงทลาย ตองใสน าผสมสารเบนโทไนทหรอโพล

เมอรลงไปในหลมเพอชวยพยงดนขางหลม เรยกวากระบวนการเปยก (Wet process)

ส าหรบการเจาะดนสามารถกระท าไดหลายวธ ไดแก การเจาะแบบหมน (Rotary type ) แบบ

ขด (Excavation type ) และการเจาะแบบทงกระแทก (Percussion type ) ซงเปนวธทงายทสด

เหมาะกบการกอสรางขนาดเลกในพนทแคบ การควบคมคณภาพของการกอสรางมสวนท

ส าคญคอ การก าหนดต าแหนงของเสาเขม การควบคมแนวการเจาะใหไดแนวดง ความ

สะอาดและเรยบรอยของหลมเจาะ การตดตงเหลกเสรม และการเทคอนกรต หากการ

กอสรางเสาเขมเจาะกระท าโดยบรษททดและมประสบการณแลว วศวกรของบรษทจะเปนผ

ควบคมดแลคณภาพของเสาเขมเจาะ

1.3.3 เสาเขมเจาะเสยบ (Auger press pile) เปนการใชเสาเขมส าเรจรป ตดตงโดยการเจาะดนให

เปนรขนาดเลกกวาขนาดเสาเขมเลกนอยแลวกดเสาเขมลงไปในร เปนการแกปญหาการ

สนสะเทอนและการเคลอนตวของดน วธนสามารถใชการตอกแทนกดไดซงนอกจากลด

ปญหาการสนสะเทอนและการเคลอนตวของดนแลว ยงชวยในกรณทตองตอกเสาเขมผาน

ชนดนทแขงแรงมาก นยมใชเสาเขมกลมแรงเหวยงซงมรกลวงตรงกลาง โดยในระหวางท

กดเสาเขมลงไปนน สวานซงใสอยในรเสาเขมกจะหมน เพอน าดนขนมา เมอกดเสาเขม

พรอมกบเจาะดนจนเสาเขมจมลงใกลระดบทตองการกหยดกด ดงดอกสวานออกแลวตอก

ดวยลกตมจนไดระดบทตองการ

1.4 การตอเสาเขม

รปท 1 รปแบบการตอเสาเขม

คอนกรตอดแรง

การใชเสาเขมคอนกรตอดแรง ในบางกรณจ าเปนตองมการตอเสาเขม อาจเนองจากคาดคะเนความ

ยาวของเสาเขมนอยไป หรอพนทกอสรางคบแคบไมสามารถขนยายเสาเขมยาวมาใชงานได การตอเสาเขม

จ าเปนตองมการออกแบบวธตอไวเพอใหเสาเขมสามารถถายแรงไดโดยสมบรณ รปท 1 เปนรปแบบการตอ

เสาเขมคอนกรตอดแรงซงแนะน าโดย Courtesy of Precast/Prestressed Concrete Institute

1.5 การจดรปแบบของเสาเขม

เนองจากในกระบวนการกอสรางเสาเขม โดยเฉพาะอยางยงในกรณทเปนเสาเขมตอก เปนไปไมได

เลยทจะท าใหศนยกลางของเสาเขมอยในต าแหนงทก าหนดไวในแบบกอสราง หากใชเสาเขมเดยวเมอ

กอสรางตอมอตอจากเสาเขมศนยกลางของตอมอจะไมตรงกบศนยกลางของเสาเขมดงรปท 2 ก. การเยองศนย

จะท าใหเกดโมเมนตและอาจท าใหตอมอหรอเสาเขมวบตได หากตองการใชเสาเขมเดยวหรอเขมคตองท าคาน

ยดทหวเสาเขมดงรปท 2 ข. หากเปนฐานรากทใชเสาเขมมากกวา 2 ตนไมจ าเปนตองใชคานยด

รปท 2 การเยองศนยของเสาเขมและการแกไข

ก.

ข

2. เสาเขมตอก

เสาเขมตอกมสวนประกอบทส าคญคอ

1) หวเสาเขม (Head) คอสวนบนสดของเสาเขมทรองรบแรงกระแทกจากการตอกเสาเขม

2) ตวเสาเขม (Foot) สวนล าตวของเสาเขม มพนทผวมากกวาสวนอนๆ ท าหนาทรบแรงฝดระหวาง

เสาเขมกบดน

3) ปลายเสาเขม (Tip) คอนสวนลางสดของเสาเขม ท าหนาทเจาะทะลชนดน และรบแรงแบกทาน ม

หลายรปแบบแลวแตชนดของดนทตอกผาน ไดแก

- ปลายหวปาน เหมาะกบการตอกผานดนออน ดงแสดงในรป 3 ก.

- ปลายหวเขม เหมาะกบการตอกผานดนออน โดยสวนปลายปกลงชนดนดานหรอ ทราย ดง

แสดงในรป 3 ข.

- ปลายหวดนสอ เหมาะกบการตอกผานดนเหนยว กรวด ทราย โดยปลายเปนเหลกหลอดง

แสดงในรป 3 ค.

- ปลายหวปากกา เหมาะกบการตอกผานชนหน ดงแสดงในรป 3 ง.

4) แผนเหลกหวเสาเขม (Driving Head) คอแผนเหลก ทปดทบบนหวเสาเขมถกยดดวยเหลกสมอเท

ฝงเขาเนอ คอนกรต ท าหนาทเพอรองรบน าหนกการกระทบของ ตมและใชส าหรบเชอมตอ

ระหวางเขมทอนบน และลาง

การกอสรางฐานรากชนดเสาเขมตอกสามารถสรปขนตอนทส าคญไดดงแผนภมในรปท 4

ก. ปลายหวปาน ข. ปลายหวเขม ค. ปลายหวดนสอ ง. ปลายหวปากกา

รปท 3 รปแบบปลายเสาเขม

รปท 4 แผนภมการกอสรางเสาเขมตอก

2.1 การตรวจรบและการกองเกบเสาเขม

2.1.1 การตรวจรบเสาเขมทน าสง

- ตรวจสอบความยาว ขนาด Dowel และวนท ผลต

- การลงเสาเขมควรใชรถเครนเพอปองกนเสาเขมราวหรอหก

- การลงโดยใชแรงงานคนงดลงควรจดลงผานทางลาด และมยาง รถยนตรองรบ

- ควรท าการตรวจรอยราวของเสาเขม โดยใชน าราด บรเวณทรอยราว น าจะซมลงท าให

เหนรอยราวเมอน าบรเวณอนแหง ถาพบรอยราวรอบเสาเขมเกนกวาทระบในขอก าหนด

ประกอบแบบ หรอตามทก าหนดใน มอก. ไมควร น าไปใชงาน

2.1.2 การกองเกบเสาเขม

- ปรบพนทกองเกบใหเรยบ ไดระดบ

- ใชไมรองบรเวณท 0.21L ของเสาเขมทงดานหวเสา และปลายเสาตามรปท 5 ก. ทกชนทม

การวางซอนทบตองรองไมรองใหตรงเปนแนวดง มฉะนนเสาเขมจะวบตดงรปท 5 ข.

สามารถสงเกตจดรองรบไดวาจะอยบรเวณเดยวกบจดทยก

ก. การกองเกบเสาเขมทถกตอง ข. การกองเกบเสาเขมทผด

รปท 5 การกองเกบเสาเขม

2.1.3 การโยกยายเสาเขม เนองจากเสาเขมคอนกรตมความเปาะมโอกาสช ารดเสยหายในการ

เคลอนยาย จงควรรจกต าแหนงในการยกเพอโยกยายทถกตอง โดยม 3 ลกษณะคอ การยกจด

เดยว (Single Point Lifting) การยกสองจด (Two Point Lifting) และการยกสามจด(Three

Point Lifting) ดงแสดงในรปท 6

ก. ยกจดเดยว ข.ยกสองจด ค. ยกสามจด

รปท 6 การยกเสาเขม

2.2 การเตรยมการตอกเสาเขม

2.2.1 การวางแผนจดล าดบการตอกเสาเขมและเดนปนจน กอนการเรมงานทาง ผรบเหมาเสาเขม

ควรจดเตรยมแผนการเดนปนจน เพอจะไดรวาตอกจากไหนไปไหน และสามารถจดการท

ลงเสาเขมใหใกลต าแหนงทสด ดงตวอยางในรปท 7

รปท 7 ตวอยางการวางแผนจดล าดบการตอกเสาเขมและเดนปนจน

ตวอยางทแสดงในรปท 7 เปนการจดล าดบเพอความสะดวกและประหยดในการตอกเสาเขม

แตหากตองการควบคมการเคลอนตวของดนใหออกไปจากอาคารขางเคยง ตองจดล าดบให

ตอกทละแถวจากในไปนอกซงขดกบตวอยางทแสดง

2.2.2 การวางหมดเสาเขมและตรวจสอบ เรมแรกใหท าการลงศนยเสาอาคารแลวท าการวางหมด

โดยท าการตอกหมดทาสใหชดเจน กอนท าการตอก เสาเขมควรท า Off Set ออกจากหมด

เสาเขมเปนระยะ 1 เมตร ทงสองแกน เนองจากเมอวางเสาเขมเข าต าแหนงจะไมเหนวา

เสาเขมเยองศนยหรอไม จะสอบทานไดจาก Off Set ทงสองแกนโดยวดระยะจากหมด Off

Set ถงรม เสาเขมตองเหลอเทากบ1 – 0.5d เมอ d คอ ขนาดของเสาเขม ดงรปท 8

รปท 8 การวางหมด

1 m 1 – 0.5d

d

2.2.3 การตรวจสอบดงเสาเขม เมอท าการยกเสาเขมเขาสต าแหนงตอก ตองตรวจสอบดงเสาเขม

โดยใชกลอง Theodolite หรอลกดงตดสามขา ตองตรวจสอบทง 2 แกน เนองจากถาเสาเขม

ไมไดดงจะท าใหเกดแรงดดในเสาเขม อาจท าใหหกขณะตอก หรอถาไมหก ก าลงในการรบ

น าหนกกจะลดลง

2.3 การตอกเสาเขม

การตอกเสาเขมสามารถใชอปกรณไดหลายประเภท การยกตมตอกเสาเขมสามารถแบงไดดงรปท 9

1) Drop Hammer เปนการตอกโดยใชปนจนยกลกตมขนสงแลวปลอยใหตกกระทบทหวเสาเขม เปน

แบบดงเดมทปจจบนยงใชกนมากเนองจากใชเครองจกรทราคาไมสง แตตองระมดระวงในการ

สรางปญหาตอสงกอสรางขางเคยงเนองจากท าใหเกดแรงสนสะเทอนมาก

2) Single-Acting Hammer เปนการตอกโดยใชแรงดนไอน า (Steam Hammer) หรอแรงดนลม

(Pneumatic Hammer) หรอแรงดนน ามน (Hydraulic Hammer) ในการยกลกตมโดยมระยะในการ

ยกไมสง จงมแรงสนสะเทอนนอยกวา Drop Hammer

3) Double-Acting Hammer มลกษณะการท างานคลายกบ Single-Acting Hammer แตในชวงทตมตก

ลงมายงหวเสาเขมจะมการใหแรงดนชวยเพมพลงงานในการตอกดวย

4) Diesel Hammer ใชเครองยนตดเซลขบเคลอนตมในลกษณะของการขบเคลอนลกสบของรถยนต

อาจมปญหาในการสรางมลภาวะในอากาศหากเครองยนตทใชไมไดบ ารงรกษาดพอ

5) Vibratory Hammer การท างานแตกตางจากตมชนดอน ใชแรงสนสะเทอนและน าหนกบรรทกกด

เสาเขมลงไปในดนดงรปท 10 ใชไดดในทราย

ก. Drop Hammer ข. Single-Acting Hammer ค. Double-Acting Hammer ง. Diesel Hammer

รปท 9 ชนดของตมตอกเสาเขม

2.4 ปญหาและแนวทางแกไขในงานตอกเสาเขม

2.4.1 กรณทไมสามารถขนสงเสาเขมเขาหนวยงานไดเนองจากถนนแคบ อาจแกปญหาโดยการใช

เสาเขมหลายทอน หรอเปลยนไปใชเสาเขมเจาะแทน หรอใชเสาเขมหลอในท

2.4.2 ระยะทางดงและ/หรอทางราบไมเพยงพอในการตอกเสาเขม อาจตองหมนปนจนเอาตมเขา

หาสงกดขวาง หรอเปลยนไปใชเสาเขมเจาะแทน

2.4.3 ความสนสะเทอนจากการตอกเสาเขม อาจแกปญหาโดยใชปนจนระบบดเซลหรอไอน า

(Diesel or Steam Hammer) แทน หรอขดคน าตามแนวทจะปองกนการสนสะเทอน หรอใช

เสาเขมกลมแรงเหวยง (Spun Pile) หรอเปลยนไปใชเสาเขมเจาะ นอกจากนวศวกรผควบคม

งานตองสงเกตสภาพอาคารขางเคยงอยางสม าเสมอ

2.4.4 ดนเคลอนตวจากการตอกเสาเขม แบงไดเปน 2 กรณคอ

• ดนเคลอนตวจากการตอกเสาเขมตนหลงไปดนเสาเขมทตอกกอนจนเสยหาย อาจแกไข

โดยวางแผนตอกเสาจากบรเวณดนแขงไปหาดนออน หรอเปลยนไปใชเสาเขมเจาะ

• อาคารขางเคยงเสยหายเนองจากดนเคลอนตวจากการตอกเสาเขม อาจแกไขโดยการวาง

แผนการตอกเสาเขมไลจากดานทอยใกลอาคารขางเคยงออกไป หรอเปลยนเสาเขมเปน

เสาเขมทแทนทดนนอยกวาเพอลดการแทนทของเสาเขมในดน หรอเปลยนไปใชเสาเขม

เจาะ

2.4.5 เสาเขมหนศนย ปญหานสามารถปองกนไดโดยเอาใจใสในขนตอนของการตรวจสอบ

แนวดงของเสาเขมและปนจนกอนตอก ในกรณทพบปญหานหลงจากตอกแลวอาจทดสอบ

รปท 10 Vibratory Hammer

ก าลงรบน าหนกของเสาเขม หากเสาเขมไมสามารถรบน าหนกไดตามทออกแบบ ตองตอก

เสาเขมแซมและออกแบบครอบหวเสาเขม (Pile Cap) ใหม

2.4.6 เสาเขมหก ปญหานสามารถปองกนไดโดยเอาใจใสในขนตอนของการตรวจสอบแนวดง

ของเสาเขมและปนจนกอนตอก เลอกปลายเสาเขมใหเหมาะสมกบสภาพดน ใชลกตมทไม

ใหญเกน และไมเขนเสาเขมระหวางตอก หากพบวาเสาเขมหก ตองตอกเสาเขมแซมและ

ออกแบบครอบหวเสาเขม (Pile Cap) ใหม

2.4.7 ตอกเสาเขมจนจมลงในดนจนหมดความยาวแลวยงไมไดจ านวนนบ (Blow Count) ตาม

ก าหนด ปญหานปองกนไดหากมการเจาะส ารวจชนดนทมคณภาพ ในทางปฏบ ต มก

พยายามตอกตอไปโดยใชเหลกสงหวเสาเขมใหจมลงไปในดนซงบางครงกท าใหไดจ านวน

นบทตองการ แตไมควรสงลกเกนไปเพราะจะมปญหาในการขดดนลงไปท าครอบหวเขม

หากพบปญหานควรเจาะส ารวจชนดนใหมเพอทราบวาความยาวเสาเขมทแทจรงเปนเทาไร

2.4.8 อบตเหตในการท างานปนจน แบงไดเปน 2 กรณคอ

• ปนจนลม ปรบพนใหเรยบ ยนบนพนทมนคงแขงแรง รองไมหมอนใหเพยงพอ และไม

หนนไมหมอนสงหลายชน ควรหลกเลยงการลากเขมจากดานหลง ตงปนจนใหไดดง

• อบตเหตทางรางกาย มกเกดจากความประมาทของผควบคมปนจนและผชวย อาจ

เนองมาจากความคนเคยกบการปฏบตงานจนไมระมดระวงตว ผทท าหนาททปนจนไม

ควรไปผลก ดน ดงเสาเขมขณะปนจนท างาน และไมควรไปยนในแนวดงเสาเขม ทงน

วศวกรพงทราบวา ในปจจบนมกฎกระทรวงออกมาบงคบใหผควบคมปนจนตองผานการ

อบรมจากสถาบนทนาเชอถอกอน

2.5 การตรวจสอบคณภาพงานเสาเขม

หลงจากการกอสรางเสาเขม โดยเฉพาะอยางยงในกรณของเสาเขมคอนกรต ไมวาจะเปนเสาเขมตอก

หรอเจาะ อาจมขอสงสยในความสมบรณ (Integrity) ของเสาเขม ในปจจบนจะท าการทดสอบโดยใชคอนเคาะ

ทหวเสาเขมแลววเคราะหคลนของความสนสะเทอน (Seismic Integrity Test)

3. ก าลงรบน าหนกบรรทกของเสาเขม

3.1 การทดสอบก าลงของเสาเขม (Pile Load Test)

3.1.1 Static Load Test เปนการทดสอบทใหแรงกระท าทหวเสาเขมโดยตรงโดยใชน าหนกบรรทก

ดงรปท 11 หรอใชเสาเขมสมอ การทดสอบจะคอยๆ เพมน าหนกบรรทกแกเสาเขมครงละ

รอยละสบของก าลงทดสอบสงสด แตละครงทเพมน าหนกบรรทกจะคงน าหนกนนไวอยาง

นอย 1 ชวโมง การทดสอบตองใชเวลาหลายวนผลการทดสอบจะเปนความสมพนธระหวาง

น าหนกบรรทกกบคาการทรดตวของเสาเขมดงรปท 12

รปท 11 Static Load Test โดยใชน าหนกบรรทก

เสน A ในรปท 12 มลกษณะทสามารถคาดคะเนก าลงรบน าหนกบรรทกประลย (Ultimate

Bearing Capacity) ของเสาเขมไดขดเจน แตในกรณของเสน B นนไมสามารถคาดคะเนได ม

การเสนอวธประมาณคาก าลงรบน าหนกบรรทกประลยไวหลายวธ วธทไดรบความนยมมาก

คอ Davisson’s Method ดงรปท 13

รปท 12 ผลของ Static Load Test

A เปนผลการทดสอบเสาเขมใน

ดนออนซงพบจดวบตอยางชดเจน

B เปนผลการทดสอบเสาเขมในดน

ทแขงแรง

ตวอยางท 1 ขอมลการทดสอบเสาเขมในรปท 14 ไดจากการทดสอบเสาเขมคอนกรตสเหลยมจตรส

ขนาด 400 มม. ยาว 17 ม. ใหประมาณคาก าลงรบน าหนกบรรทกประลยโดย Davisson’s Method ก าหนดให

คาก าลงประลยของคอนกรต (fc) เปน 40 MPa

รปท 14 ผลการทดสอบเสาเขม

ของตวอยางท 1

รปท 13 Davisson’s Method

เขยนเสนตรงโดยสมการ 3.7 mm + 0.0035 P ไดคา Pult = 1,380 kN

3.1.2 Dynamic Load Test เปนการทดสอบก าลงรบน าหนกบรรทกของเสาเขมทใชเครองมอ

เหมอนการตอกเสาเขม ในการทดสอบจะตดตงเครองมอวดการเสยรป (Strain Gage) และวด

อตราเรง (Accelerometer) ทผวของเสาเขม เมอตมตกกระแทกหวเสาเขม เครองมอวดจะสง

สญญาณไปยงเครองบนทกเพอวเคราะห ใชเวลาทดสอบสนมาก

3.1.3 Statnamic Load Test เปนวธทใชมากในหลายประเทศ เชน สหรฐอเมรกา แคนาดา

ออสเตรเลย สงคโปร เปนตน แตยงไมมใชในประเทศไทย วธนไดรบการพฒนาขนมาเพอ

ทดแทน Dynamic Load Test ซงมขอสงสยถงระยะเวลาทตมกระท ากบเสาเขมสนมากจน

อาจไมสามารถสงพลงงานไปตลอดความยาวเสาเขม วธนใชน าหนกบรรทกวางทหวเสาเขม

จากนนจดระเบดระหวางหวเสาเขมกบน าหนกบรรทก ท าใหแรงกระท าตอเสาเขมจะมเวลา

ในการสงผานไปในตวเสาเขมนานขน ผลการทดสอบนาเชอถอกวา

3.2 สตรการตอกเสาเขม (Pile Driving Formula)

สงทตองตรวจสอบและควบคมอยางเขมงวดในการตอกเสาเขมคอ น าหนกและระยะยกของลกตมซง

เปนขอมลส าคญในการประมาณก าลงรบน าหนกบรรทกของเสาเขม ในทนจะแนะน าสตรทใชประมาณก าลง

รบน าหนกบรรทกของเสาเขม 4 สตร

3.2.1 Engineering News Formula (แนะน าให F.S. = 4)

Qu = CS

Wh

54.2

Qu = Ultimate bearing capacity เปนตน

W = น าหนกของลกตม เปนตน

h = ระยะยกลกตมสงจากหวเสาเขมเปน ซม.

S = ระยะทเสาเขมจมเปนเซนตเมตร โดยคดเฉลยจากการตอก 10 ครงสดทาย

C = 0.9 ส าหรบลกตมปลอย (drop hammer)

kPa610x30.40.5

MPa0.10

MPa40kPa10015,000

0.5

r

cfr15,200E

σσ

Pmm

mmmxx

P

AE

PD

rB

B

rB 0035073

2261016104302400

00017

300

400103000120

100120 ..

/.

,..

..

ตวอยางการค านวณ

W = 3.5 ตน

h = 60 ซม.

Qu = 20 ตน (Working load หรอ Allowable Bearing load)

S = ?

F.S. = แนะน าใหใช = 4.0

Qu = 20 x 4.0

= 80

จากสตร Qu = CS

Wh

54.2

แทนคา 80 = )9.0(54.2

605.3

S

x

S = 2.625 – 2.286

= 0.339 ซม.

คาเฉลยจากการทรด 10 ครงสดทายตองไดไมมากกวา 0.339 ซม. หรอคาจากการทรด 10 ครงสดทายตองไมมากกวา 3.4 ซม.

3.2.2 Hiley’s Formula (แนะน าใหใช F.S. = 4)

Qu = 2

CS

eWhz

Qu = Ultimate bearing capacity เปนตน

e = Efficiency factor = PW

W

2Pr

W = น าหนกของลกตม เปนตน

P = น าหนกของเสาเขม เปนตน

r = Coefficient of restitution = 0.25

ในกรณทเสาเขมคอมกรตถกตอกดวยลกตมปลอยรองดวยกระสอบ

h = ระยะยกลกตมสงจากหวเสาเขมเปน ซม.

z = Equipment Loss Factor

= 1 ส าหรบ Falling hammer

= 0.80 Drop hammer with Friction winch

S = ระยะทเสาเขมจมเปนเซนตเมตร โดยคดเฉลยจากการตอก 10 ครงสดทาย

C = Temporary Compression = C1 + C2 + C3

C1 = การยบตวของกระสอบรองหวเสาเขมหนา

L2 (ม.) = A

LQu 28.1 ซม.

C2 = การยบตวของเสาเขมคอนกรตเสรมเหลกทยาว L (ม.) = 0.72 A

LQu ซม.

C3 = 3.6 uQA

A = เนอทหนาตดของเสาเขมคอนกรตเสรมเหลกเปนตาราง ซม.

ตวอยางการค านวณ W = 3.5 ตน, h = 60 ซม., Qa = 20 ตน(Working load), L = 21 ม.,

P = 2.0 ตน, A = 650 ซม2.,

L2 = 10 ซม., S = ?

ถาใชสวนปลอดภย (F.S.) = 4

Qu = 20.0 x 4.0 = 80.0 ตน

จากสตร Qu = 2

CS

eWhz

e = PW

W

2Pr = 0.25.3

)25.0(0.25.3 2

= 0.659

C2 = 86.1650

218072.0

xx ซม.

C1 = 022.0650

10.0808.1

xx ซม.

C3 = 443.0650

8060.3

x ซม.

แทนคา 80 =

2

)443.0022.086.1(

)80.0()60()5.3(659.0

S

S = 1.3839 - 1.1625 = 0.2214 ซม.

คาเฉลยจาก 10 ครงสดทายไดไมมากกวา 0.2214 ซม. หรอการทรด 10 ครงสดทายไดไมมากกวา 2.2 ซม.

3.2.3 Janbu’s Formula (แนะใหใช F.S. = 4)

Qu = sK

Wh

u

Ku =

d

dC

C

11

Cd = 0.75 + 0.15 W

P

= 2AES

WhL

ตวอยางการค านวณ ใชขอมลเชนเดยวกบตวอยางของ Hiley

Cd = 0.75 + 0.15 x 5.3

0.2 = 0.84

แทนคา 80 = S

xSxx

xx

x

)84.0180650

2100605.311(84.0

605.3

2

80 = S

S)

487.411(84.0

210

2

S = 0.845

คาเฉลยจาก 10 ครงสดทาย จะตองท าใหเขมทรดลงไปไมเกน 0.845 ซม.

หรอการทรด 10 ครงสดทาย ตองนอยกวา 8.45 ซม.

3.2.4 Load Bearing Capacity (แนะน าใหใช F.S. = 5)

Qu = abS

a

22

1

เมอ a = ก าลงงานจากการตอกทหวเขม = ewh

e = 1 ส าหรบ Falling hammer

0.8 ส าหรบ drop hammer with friction winch

b = AE

L = พลงงานทสญเสยไปในตวเสาเขม

W = น าหนกของลกตม เปนตน

P = น าหนกของเสาเขม เปนตน

L = ความยามของเสาเขมเปน ซม.

A = เนอทหนาตดของเสาเขมคอนกรตเสรมเหลกเปน ตร.ซม.

E = พกดยดเปน ตน/ซม.2

h = ยกลกตมสงจากเสาเขมเปน ซม.

Qu = Ultimate bearing capacity เปนตน

S = ระยะทเสาเขมจมเปน ซม.โดยคดเฉลยจากการตอก 10 ครงสดทาย

ตวอยางการค านวณ W = 3.5 ตน, L = 21 เมตร

A = 650 ซม2, P = 2.0 ตน

E = 2 x 106 กก. / ซม2 = 2 x103 ตน / ซม2 H = 50 ซม.

Qa = Working Load = 20 ตน

S = ?

Qu = 20 x 5 = 100 ตน

Qu = abS

a

22

1

S = abQ

a

u

22

1

= AE

Lewh

Q

ewh

u

22

1

= 3102650

100215053802

2

1

100

505380

xx

xxxxxxX ....

= 1.064 ซม.

คาเฉลย 10 ครงสดทายจะตองท าใหเขมทรดลงไมเกน 1.064 ซม. หรอการทรด 10 ครง สดทายตองนอยกวา 10.64 ซม.