รับเหมาก่อสร้างการทดสอบกำลังรับน้ำหนักของเสาเข็ม
รับเหมาก่อสร้างการทดสอบกำลังรับน้ำหนักของเสาเข็ม
การทดสอบกำลังรับน้ำหนักของเสาเข็ม (Static Load Test) หรือเรียกว่า (Pile Load Test) คือการทดสอบการรับน้ำหนักของเสาเข็มที่หน้างานจริง รับสร้างบ้าน โดยการใส่น้ำหนักบรรทุกลงไปและตรวจวัดค่าการทรุดตัวประกอบ เอาไว้พิจารณาการรับน้ำหนักของเสาเข็มที่น้ำหนักต่างๆ เพื่อตรวจสอบกับน้ำหนักบรรทุกที่กำหนดไว้จากรายการคำนวณด้วยว่ามีความแตกต่างกันอย่างไร การทดสอบแบบนี้เป็นการทดสอบที่มีความน่าเชื่อถือ เพราะเป็นการทดสอบที่หน้างานจริง ตัดตัวแปรหลายๆ ตัวที่อาจก่อให้เกิดความคลาดเคลื่อนจากการทดสอบออกไป แต่ก็มีค่าใช้จ่ายในการทดสอบสูง และต้องใช้เวลาในการทดสอบนานกว่าวิธีอื่น ขอนแก่นรวมช่าง การทดสอบกำลังรับน้ำหนักของเสาเข็ม (Static Load Test) อุปกรณ์ที่ใช้ในการทดสอบการทดสอบกำลังรับน้ำหนักของเสาเข็ม (Static Load Test) ดังนี้
- Reaction Beam
คานเหล็กที่ติดตั้งเพื่อให้แม่แรงไฮดรอลิคใช้ในการยันตัวเพื่อถ่ายแรงที่เกิดขึ้นลงสู่เสาเข็มทดสอบ โดยคานนี้จะถ่ายแรงที่เกิดขึ้นนี้ไปสู่ชุดคาน Reference Beam อีกทีหนึ่ง
- Hydraulic Jack
แม่แรงไฮดรอลิค ใช้ในการดันคานเหล็ก เพื่อให้เกิดแรง reaction ไปที่เสาเข็มทดสอบ
- Test Plate
เป็นแผ่นรองระหว่างแม่แรงไฮดรอลิคและเสาเข็มทดสอบเพื่อให้แรงที่ส่งไปที่หัวเสาเข็มเป็นแรงที่เกิดขึ้นอย่างสม่ำเสมอทั้งหน้าตัดเสาเข็ม
- Reference Beam
คานเหล็กอ้างอิงที่ติดตั้งไว้สำหรับใช้อ้างอิงหาค่าการทรุดตัวของเสาเข็มทดสอบ
- Anchor pile
เสาเข็มสมอ เป็นเสาเข็มที่อยู่รอบเสาเข็มทดสอบ เสาเข็มนี้จะถูกออกแบบให้รับแรงดึง เพราะจะทำหน้าที่ยึดรั้งกับ Reference Beam เพื่อถ่ายแรงที่เกิดขึ้นลงสู่ผิวดิน
- Dial Gauges
เป็นเกจวัดค่าการทรุดตัวของเสาเข็มจะติด ตั้งระหว่างหัวเสาเข็มทดสอบกับ Reference Beam โดยมีช่วงในการ วัดค่า 0-50 mm และมีความละเอียด 0.01 mm
- Proving Ring
เป็นมาตรวัดน้ำหนักบรรทุกที่เกิดขึ้น โดย ติดตั้งระหว่าง Reaction Beam และ Hydraulic Jack เพื่อตรวจดูว่า เมื่อเราขยับ Hydraulic Jack ให้ถีบตัว จะเกิดแรงกระทำเกิดขึ้นเท่าไร เพื่อให้ได้ load ตามที่เราต้องการ
- Leveling Instrument
เครื่องมือวัดระยะการเคลื่อนที่เพื่อ ตรวจวัดการทรุดตัวเปรียบเทียบระหว่างหัวเสาเข็มทดสอบ, Reference Beam, และ Anchor pile มีความละเอียด 0.01 mm รับเหมาก่อสร้างการทดสอบกำลังรับน้ำหนักของเสาเข็ม
ขั้นตอนการทดสอบขอนแก่นรวมช่าง
การทดสอบกำลังรับน้ำหนักของเสาเข็ม (Static Load Test) ขั้นตอนการทดสอบขอนแก่นรวมช่างจะทำการทดสอบ 2 cycles ดังนี้ CYCLE 1 (ใส่ load ครบ 100% ตามน้ำหนักบรรทุกเสาเข็มที่กำหนดไว้) กำหนดให้น้ำหนักบรรทุกที่ออกแบบใช้งานรับน้ำหนักได้ 100% การให้ load จะให้เป็น step ทีละ 25% ดังนี้ 0%➞ 25%➞ 50%➞ 75%➞ 100% การเพิ่ม load จะกระทำเมื่ออัตราการทรุดตัวของเสาเข็ม ทดสอบน้อยกว่า 0.25 mm ต่อชั่วโมงหรือหลังจากค้าง load ไว้ 2 ชั่วโมง เมื่อเพิ่ม load แต่ละครั้งจะทำการจดบันทึกค่าการทรุด ตัวที่ระยะเวลาต่อไปนี้ 1, 2, 4, 8, 15, 30, 60, 90, 120, 240 นาที และทุกๆ 2 ชั่วโมง ด้วยค่าความละเอียด 0.01 mm เมื่อใส่ load ที่ค่าสูงสุด 100% จะทำการค้าง load นี้เอา ไว้ อย่างน้อย 24 ชั่วโมง แล้วจึงลด load เป็น step ทีละ 25% ดังนี้ 100%➞ 75%➞ 50%➞ 25%➞ 0% แต่ละ step ของ load ที่ลดลงจะทำการค้าง load เอาไว้จนกว่าอัตราค่าการคืนตัวของเสาเข็มทดสอบน้อยกว่า 0.25 mm ต่อชั่วโมง หรือหลังจากค้าง load ไว้ 2 ชั่วโมง เมื่อคืน load กลับมาที่ 0% ต้องจดบันทึกค่าการทรุดตัว ของเสาเข็มทดสอบที่เวลา 1, 2, 4, 8, 15, 30, 40, 60 นาที และทุกๆ 1 ชั่วโมง จนกระทั่งเสาเข็มทดสอบหยุดการคืนตัว รับเหมาก่อสร้างการทดสอบกำลังรับน้ำหนักของเสาเข็ม
ขอนแก่นรวมช่างการทดสอบกำลังรับน้ำหนักของเสาเข็ม (Static Load Test)
CYCLE 2 (เรียกว่า Quick Test จะใส่ load จนเสาเข็มวิบัติหรือกำหนดค่าสูงสุด 200% ตามน้ำหนักบรรทุกเสาเข็มที่กำหนดไว้ เพื่อหาน้ำหนักบรรทุกสูงสุดที่เสาเข็มจะรับได้) กำหนดให้น้ำหนักบรรทุกที่ออกแบบใช้งานรับน้ำหนัก 200% การให้ load จะให้เป็น step ทีละ 25% ดังนี้ 0% → 25% → 50% → 75% → 100% → 125% → 150% → 175% → 200% การเพิ่ม load แต่ละ step จะกระทำทุกๆ 5 นาที และจะทำการบันทึกระยะทรุดตัวกับเวลา ที่เวลา 1 และ 5 นาที ในแต่ละ step ที่ความละเอียด 0.01 mm. การลด load จะกระทำทีละ step เช่นกัน ทุกๆ 25% ดังนี้ 200% → 175% → 150% → 125% → 100% → 75% → 50% → 25% → 0% ที่ load 0% จะปล่อยให้เสาเข็มคืนตัว (rebound) โดยจะบันทึกค่าที่ระยะเวลา 1, 2, 4, 8, 15, 30, 40, 60 นาที และทุกๆ ชั่วโมงจนกว่าจะหยุดนิ่ง นำค่าน้ำหนักบรรทุกทดสอบ (load), การทรุดตัวของเสาเข็ม (settlement), ระยะเวลาในการใส่ load ทดสอบ (time) จากการทดสอบนำมา plot กราฟเพื่อดูความสัมพันธ์ของพฤติกรรมและนำมาใช้วิเคราะห์ผลการทดสอบ รับเหมาก่อสร้างการทดสอบกำลังรับน้ำหนักของเสาเข็ม งานก่อสร้าง ขอนแก่น
ผลกระทบจากการตอกเสาเข็มในดินเหนียว ขอนแก่นรวมช่าง
ขอนแก่นรวมช่างเสาเข็มเป็นวัสดุที่ใช้แพร่หลายมากที่สุดในการรับน้ำหนักของอาคาร โดยเสาเข็มจะรับน้ำหนักจากฐานรากก่อน แล้วจึงค่อยถ่ายให้ดิน ซึ่งจะต่างจากฐานรากแบบแผ่ ที่ดินรับน้ำหนักจากฐากรากโดยตรง การออกแบบฐานโดยใช้เสาเข็ม ก็เพราะดินที่อยู่ติ้นรับน้ำหนักได้น้อยจึงต้องใช้เสาเข็มเป็นตัวช่วยถ่ายน้ำหนักลงไปยังดินชั้นล่างที่แข็งแรงกว่าความสามารถในการรับน้ำหนักของเสาเข็ม อย่างเช่นเสาเข็มไมโครไพล์จะขึ้นอยู่กับขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของเสาเข็ม ถ้าขนาดเสาเข็มใหญ่ขึ้นความแข็งแรงและการรับน้ำหนักจะเพิ่มขึ้นตามไปด้วยผลกระทบจากการตอกเสาเข็มในดินเหนียว (Pile Setup in Cohesive Soil) การตอกเสาเข็มในพื้นที่กรุงเทพฯ และปริมณฑล จะเป็นการตอกเสาเข็มลงพื้นที่ดินเหนียว ที่เรียกกันว่า ดินเหนียวอ่อนกรุงเทพ ซึ่งผลกระทบจากการตอกเสาเข็มในดินเหนียว (Pile Setup in Cohesive Soil) จะเกิดปริมาตรเสาเข็มแทนที่ (Pile Volume displacement) ทำ ให้ดินบริเวณพื้น 2-5 เท่าของเส้นผ่าศูนย์กลางของเสาเข็มเสียรูป (remold) และ pore pressure มีค่าเพิ่มขึ้นและจะกลับคืนประมาณ 30 วัน ค่า Shear Strength และ Skin resistance ในบริเวณนี้จะเพิ่มขึ้นเนื่องจากผลของ Consolidation เมื่อ pore pressure ลดลง เมื่อเสาเข็มตอกผ่านชั้นกรวด ไปยัง ชั้นดินเหนียว เข็มจะพาเอากรวดเข้าไปในดินเหนียวลึกประมาณ 20 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางเสาเข็ม ซึ่งจะเพิ่มค่า Skin friction เสาเข็มเมื่อตอกผ่านชั้นดินเหนียวแข็ง ที่อยู่ด้านใต้ของชั้น ดินเหนียวย่อย ชั้นดินเหนียวแข็งจะแตกและดินเหนียวย่อยจะเข้าไปในรอยร้าวได้ รับเหมาก่อสร้างการทดสอบกำลังรับน้ำหนักของเสาเข็ม ต่อเติมบ้าน ขอนแก่น
ขอนแก่นรวมช่างผลกระทบนี้ไม่ร้ายแรง
ตอกระหว่างเสาเข็มในความลึกประมาณ 20 เท่า รับเหมาก่อสร้าง ขอนแก่น ของเส้นผ่านศูนย์กลางเสาเข็ม ผลกระทบนี้ไม่ร้ายแรง เพราะดินอัดเข้าไปในรอยแตก ซึ่งจะให้ค่า adhesion สูงกว่าดินเหนียวย่อยข้างบน เสาเข็มตอกในดินเหนียวแข็งจะเกิดรอยแตกที่ผิวหน้าและด้านข้างของเสาเข็ม ลึกประมาณ 20 เท่า ของเส้นผ่านศูนย์กลางเสาเข็ม ทำ ให้ค่า adhesion ในช่วงนี้ไม่มี ปกติแล้วในความลึก 1.2-1.8 เมตร จากหัวเสาเข็มจะไม่คิดค่า Skin resistance capacity เมื่อตอกเสาเข็มลงในดินเหนียวโดยทั่วไปจะทำ ให้เกิดการปูดของผิวดิน (Heave) หรือเกิดการแทนที่ การปูดขึ้นของดินหากเป็น plastic Soil แล้วอาจสูงขึ้นเป็นฟุตได้ การปูดของดินนี้อาจจะทำ ให้เกิดการทรุดตัวติดตามมาก็ได้ หลังจากตอกเสาเข็มเสร็จแล้ว เสาเข็มที่ถูกยกตัวลอยขึ้น เพราะการปูดของดินจะต้องตอกยํ้าลงไป และเพื่อเป็นการป้องกันการปูดของดินการตอกเสาเข็มควรเริ่มตอกบริเวณกึ่งกลางออกไปยังริมบริเวณก่อสร้าง ในประเทศไทยผลการตอกเสาเข็มในชั้นดินเหนียวบริเวณกรุงเทพ จะเกิดผลกระทบการสั่นสะเทือนของการตอกเข็มทำ ให้กำลังของดินเสียไปประมาณ 28% ของ Undisturbed Strength ซึ่งวัดโดย field vane test ระยะที่กระทบกระเทือนต่อ Undrain Shear Strength นั้นห่างจากผิวเสาเข็มโดยประมาณเท่ากับระยะเส้นผ่านศูนย์กลางของเสาเข็ม กำลังของดินที่เสียไปจะกลับคืนมา หลังจากการตอกเสาเข็มแล้ว 14 วัน Induced pore pressure จะมีค่าสูงสุดภายในบริเวณ local Shear failure Zone โดยส่วนใหญ่แล้ว excess pore pressure จะกระจายออกไปหมดภายใน 1 เดือน หลังจากที่ตอกเข็มแล้ว
