ฐานรากเสาเข็ม จุดเริ่มต้นของงานก่อสร้าง : เบื้องหลังการทำงานหนักที่มองไม่เห็น

เชื่อว่าใครหลายๆ คนที่ไม่ได้คลุกคลีกับงานก่อสร้าง อาจจะไม่ทราบว่าระบบฐานรากมีหน้าตาเป็นอย่างไร มีหน้าที่และการใช้งานอย่างไร มันสำคัญแค่ไหนกับการก่อสร้างอะไรสักอย่างหนึ่ง

ฐานราก (Foundation) คือส่วนประกอบของโครงสร้างใต้ดิน ทำหน้าที่รับน้ำหนักของอาคาร ก่อนจะถ่ายลงสู่เสาเข็ม หรือถ่ายลงดินโดยตรงในกรณีที่ไม่มีเสาเข็ม ซึ่งเป็นส่วนสำคัญมากที่สุดในการก่อสร้าง หากฐานรากออกแบบมาไม่เหมาะสมกับสิ่งก่อสร้างด้านบน อาจทำให้สิ่งก่อสร้างเกิดความเสียหายได้ตั้งแต่ยังสร้างไม่เสร็จ

ฐานราก (Foundation) คือส่วนประกอบของโครงสร้างใต้ดิน ทำหน้าที่รับน้ำหนักของอาคาร ก่อนจะถ่ายลงสู่เสาเข็ม หรือถ่ายลงดินโดยตรงในกรณีที่ไม่มีเสาเข็ม ซึ่งเป็นส่วนสำคัญมากที่สุดในการก่อสร้าง หากฐานรากออกแบบมาไม่เหมาะสมกับสิ่งก่อสร้างด้านบน อาจทำให้สิ่งก่อสร้างเกิดความเสียหายได้ตั้งแต่ยังสร้างไม่เสร็จ

ฐานรากที่มักใช้สำหรับบ้านจะแบ่งออกเป็น 2 ประเภทหลัก คือ ฐานรากที่วางบนดิน และ ฐานรากที่วางบนเสาเข็ม

1. ฐานรากที่วางบนดิน (Spread Foundation)

หรือที่เรียกกันว่า ฐานรากแผ่ เป็นฐานรากที่ถ่ายน้ำหนักลงสู่ดินด้านล่างโดยตรง เพื่อให้ดินเป็นตัวรับ น้ำหนัก จึงเหมาะกับสิ่งก่อสร้างที่ปลูกบนพื้นดินที่ดินชั้นบนแข็ง ยากต่อการขุดเจาะ หรือเหมาะกับสิ่งก่อสร้างที่มีน้ำหนักไม่มาก โดยวางบนดินทรายที่บดอัดแน่น เช่น รั้ว หลังคาโรงรถ (วัสดุหลังคาเบา) ซึ่งอาจมีการทรุดตัวได้ตามสภาพดินและน้ำหนักของสิ่งปลูกสร้าง ฐานราก วางบนดินสามารถแบ่งออกเป็น 3 รูปแบบ คือ

1) ฐานรากแผ่เดี่ยว (Isolate Spread Footing) เป็นฐานรากที่รับน้ำหนักของเสาหรือ ตอม่อเพียงต้นเดียว แล้วถ่ายน้ำหนักลงสู่ดิน ระยะห่างของเสาแต่ละต้นจะห่างกันไม่ มากนัก สามารถออกแบบได้หลายรูปร่าง แต่ที่นิยมคือสี่เหลี่ยมจัตุรัสและผืนผ้า ฐานรากแผ่เดี่ยวที่ดี ตำแหน่งของตอม่อจะอยู่ศูนย์กลางของฐานราก แต่ในกรณีที่ มีความจำเป็นต้องสร้างชิดแนวเขตที่ดิน ซึ่งฐานรากไม่สามารถล้ำเข้าไปในเขตที่ดิน เพื่อนบ้านข้างเคียงได้ วิศวกรจะออกแบบให้ตำแหน่งตอม่อวางอยู่ด้านใดด้านนึง ของฐานราก เรียกว่า “ฐานรากตีนเป็ด หรือฐานรากชิดเขต (Strap Footing)” โดย ต้องมีการออกแบบโครงสร้างคานยึดโยงกับฐานรากตัวอื่น เพื่อให้เกิดความเสถียร

2) ฐานรากแผ่ร่วม (Combined Footings) คือฐานรากที่มีตอม่อมากกว่า 2 ต้นขึ้นไปอยู่ รวมในฐานรากเดียวกัน มักใช้ในกรณีที่ไม่สามารถทำฐานรากแผ่เดี่ยวแยกกันได้ เช่น บ้านที่มีช่วงเสาห่างกัน ประมาณ 1.5 – 2 เมตร

3) ฐานรากแผ่ปูพรม (Mat or Raft Foundation) มีลักษณะเป็นฐานแผ่ร่วมขนาดใหญ่ เป็นผืนเดียวกันทั้งหมด เสาทุกต้นจะวางอยู่บนฐานรากนี้ มักใช้ในกรณีที่ดินมีความ สามารถในการรับแรงน้อย ซึ่งส่งผลให้ต้องมีเสาค่อนข้างถี่ การทำฐานรากร่วมกันจึง ทำได้ง่ายกว่า และเพิ่มความแข็งแรงในการรบน้ำหนักได้มากขึ้น

2. ฐานรากวางบนเสาเข็ม (Pile Foundation)

โดยทั่วไปมักเรียกรวมกันทั้งหมดว่า ระบบฐานรากเสาเข็ม โดยแต่ละชุดอาจมีเสาเข็มอยู่ใต้ฐานรากเพียงต้นเดียว (ฐานเข็มเดี่ยว) หรือหลายต้น (ฐานเข็มกลุ่ม) ตามแต่ความเหมาะสมในการรับน้ำหนักที่วิศวกรโครงสร้างเป็นผู้คำนวณ ซึ่งฐานรากประเภทนี้จะสามารถรับน้ำหนัก ได้มากกว่าฐานรากที่วางบนดิน เพราะมีแรงเสียดทานระหว่างผิวของเสาเข็มกับดิน และแรง ต้านทานที่ปลายเข็มเพิ่มขึ้นมา

Q : แล้วเข็มเหล็กหล่ะ เป็น“ฐานราก”แบบไหน? เพราะหน้าตาและการใช้งานไม่เหมือนกับข้อมูลที่มีเลย

A : ตัวของเข็มเหล็กนั้นมีลักษณะเฉพาะตัวหลายอย่าง รูปร่างและการใช้งานก็แตกต่างกันด้วย โดยเข็มเหล็กจัดอยู่ในประเภทฐานรากเสาเข็ม แต่มีความพิเศษกว่าตรงที่เมื่อเราติดตั้งเสาเข็มเหล็กลงไปแล้ว สามารถวางโครงสร้างต่อได้เลย ไม่จำเป็นต้องหล่อปูนเป็นฐานอีกแล้ว เพราะเข็มเหล็กมีหน้าแปลนที่ใช้รองรับโครงสร้างในตัวเอง ยิ่งไปกว่านั้นเสาเข็มเหล็กยังมีคุณสมบัติที่ไม่เหมือนเสาเข็มทั่วไปด้วย นั่นก็คือเสาเข็มเหล็กจะมีลักษณะคล้ายกับสกรู มีใบเกลียวยื่นออกมาจากตัวเสาเข็ม ช่วยเพิ่มแรงต้านทานทำให้ยึดเกาะชั้นดินได้ดีกว่ามาก

เสาเข็ม ฐานรากเข็มเหล็ก เป็นเสาเข็มรูปแบบเกลียว ทำงานด้วยการหมุนลงดิน ไม่ต้องขุดดิน ไม่ต้องตอกทำให้ไม่มีแรงสั่นสะเทือน เสาเข็มหรือฐานรากเข็มเหล็ก แข็งแรงกว่าเสาเข็มรูปแบบอื่น เพราะผลิตจากเหล็กกล้าและป้องกันสนิมด้วยวิธีการเคลือบสังกะสีแบบจุ่มร้อน (Hot Dip Galvanized) ด้วยความหนามากกว่า 100 ไมครอน ในทางทฤษฎีแล้วจะสามารถมีอายุการใช้งานได้ถึง 100 ปี (จากผลการทดสอบเร่งปฏิกิริยาการกัดกร่อนด้วยน้ำเกลือเข้มข้น)

อีกทั้งการติดตั้งก็ไม่ต้องขุดดินเลย เข็มเหล็กใช้หน้าดินซึ่งมีความหนาแน่นมากกว่าชั้นดินที่เสาเข็มทั่วไปใช้ จึงทำให้มีแรงเสียดทานและแรงต้านมากกว่า เรียกได้ว่า ทั้งแข็งแรงกว่าและใช้งานง่ายกว่าเยอะ

"ระบบฐานราก" เป็นส่วนแรกของบ้านที่สร้างขึ้นและทำงานหนักที่สุดตลอดเวลา ถ้าเราลืมให้ความสำคัญกับส่วนนี้ รับรองว่าในอนาคตจะต้องเกิดปัญหาใหญ่ตามมาอย่างแน่นอน บริษัทเข็มเหล็กอยากให้ทุกๆ คนเลือกใช้ฐานรากเสาเข็มที่ดีมีคุณภาพ ผ่านการคำนวณตามหลักวิศวกรรมอย่างถูกต้อง และเหมาะสมกับงานก่อสร้างของคุณ อาคารหรือส่ิงก่อสร้างต่างๆ ที่เราสร้าง จะมั่นคงและสวยงามอย่างที่เราต้องการครับ

อยากใส่ใจฐานรากให้มากขึ้น ติดต่อเข็มเหล็กเลย เรายินดีให้คำปรึกษาคุณลูกค้าทุกท่าน

- Chat website KEMREX

- โทร. 02-026-3140

- Facebook : @Kemrexfanpage - Line@ : @KEMREX

Credit: scgbuildingmaterials

Photo by Lance Anderson on Unsplash

Photo by Rodolfo Quirós from Pexels