326 ฐานรากแบบลึก (Deep Foundation) คืออะไร?
ฐานรากแบบลึก (Deep Foundation) หรือที่ในแหล่งข้อมูลเรียกว่า ฐานรากเสาเข็ม (Pile Foundation) คือ ฐานรากที่ออกแบบมาเพื่อส่งผ่านน้ำหนักบรรทุกจากตัวอาคารลงไปยังชั้นดินที่มีความแข็งแรงในระดับลึก (Bearing stratum) ฐานรากประเภทนี้จะใช้ในกรณีที่ชั้นดินชั้นบนสุดเป็นดินอ่อน (Weak soil) ซึ่งไม่สามารถรับน้ำหนักอาคารได้อย่างปลอดภัย เช่น ในพื้นที่กรุงเทพมหานครและปริมณฑล
รายละเอียดที่สำคัญของฐานรากแบบลึกจากแหล่งข้อมูลมีดังนี้:
- องค์ประกอบหลัก:
- ฐานแผ่หัวเสาเข็ม (Pile Cap): ทำหน้าที่รับน้ำหนักจากเสาอาคารแล้วกระจายแรงลงสู่กลุ่มเสาเข็ม
- เสาเข็ม (Piles): เป็นส่วนประกอบแนวตั้งที่หยั่งลึกลงไปในดินเพื่อทำหน้าที่ถ่ายน้ำหนักลงสู่ชั้นดินดาน
- ประเภทของเสาเข็มที่ใช้ในฐานรากแบบลึก:
- เสาเข็มตอก (Driven Pile): เป็นเสาเข็มคอนกรีตอัดแรงที่มีหน้าตัดหลายรูปแบบ เช่น รูปตัวไอ (I-Shape) รูปสี่เหลี่ยมจัตุรัส หรือหกเหลี่ยมกลวง
- เสาเข็มเจาะ (Bored Pile): เป็นเสาเข็มที่มีหน้าตัดกลม โดยปกติจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 35 เซนติเมตรขึ้นไป
- เสาเข็มสปันไมโครไพล์ (Spun Micro Pile): เสาเข็มคอนกรีตเสริมเหล็กแบบกลวงที่ผลิตด้วยแรงเหวี่ยงความเร็วสูง ทำให้มีความหนาแน่นและความแข็งแกร่งสูง สามารถตอกได้ลึกถึงชั้นดินดานในพื้นที่จำกัดได้ดี
- หลักการทำงาน: ฐานรากเสาเข็มจะรับน้ำหนักบรรทุกจากเสา และแรงปฏิกิริยาต้านทานจากเสาเข็มจะมีลักษณะคล้ายคานรับแรงกระทบเป็นจุด แรงดันจากด้านล่างจะทำให้ฐานรากแอ่นตัว จึงจำเป็นต้องมีการเสริมเหล็กที่ด้านล่างของฐานรากเสาเข็ม
- มาตรฐานการติดตั้ง: วิศวกรมักกำหนดระยะห่างระหว่างเสาเข็มแต่ละต้นภายในฐานรากเดียวกันให้อยู่ที่ 3 เท่าของขนาดเสาเข็ม (3D) เพื่อจำกัดขนาดฐานรากและลดแรงภายในโครงสร้าง
สรุปคือ ฐานรากแบบลึกแตกต่างจากฐานรากแบบตื้นตรงที่มีการใช้ เสาเข็ม เป็นตัวช่วยหลักในการส่งถ่ายน้ำหนักลงสู่ชั้นดินที่แข็งแรงในระดับลึกแทนการวางน้ำหนักลงบนดินชั้นบนโดยตรง