การเตรียมการเทคอนกรีตห้องใต้ดิน

การเตรียมการเทคอนกรีตห้องใต้ดิน

การใช้ Sheet Pile

สิ่งสำคัญที่สุดสำหรับห้องใต้ดินคือ จะป้องกันน้ำไม่ให้ท่วมบริเวณที่จะเทคอนกรีตอย่างไร และเมื่อเสร็จแล้วจะป้องกันไม่ให้น้ำซึมเช้าห้องใต้ดินได้อย่างไร ทั้งหมดขึ้นอยู่กับการเตรียมการก่อนเทคอนกรีตเป็นส่วนใหญ่เริ่มตั้งแต่การชุดดินให้ได้ระดับ ถ้าสถานที่ก่อสร้างไม่กว้างขวางจะต้องตอกเข็มพืด (Sheet Pile)ที่ลึกพอที่จะกันดินไม่ให้พัง ควรใช้ Sheet Pile เหล็กชนิดล็อคกันในตัว และต้องใช้ค้ำยันช่วยสำหรับเรื่องน้ำถ้าเป็นภาคกลางเช่น

บริเวณกรุงเทพมหานครมักจะไม่มีปัญหากับน้ำใต้ดินเพราะดิน 15 เมตรแรกเป็นดินเหนียวน้ำซึมได้ยาก ฉะนั้น ถ้าป้องกันไม่ให้น้ำฝนหรือน้ำจากผิวดินไหลเข้าไปแล้วจะไม่มีอุปสรรคในการทำงาน แต่ก็ควรจะเตรียมเครื่องสูบน้ำสำรองที่จะใช้ได้ทันทีที่เกิดความจำเป็นเช่นฝนตกหนัก อย่างไรก็ดี สิ่งที่จะต้องระมัดระวังเป็นพิเศษก็คือ การขุดดินลึกอาจทำให้ดินบริเวณข้างเคียงโดยรอบยุบตัวเพราะน้ำในดินซึมผ่าน Sheet pile เข้ามา ทำให้สาธารณูปโภค เช่นถนน ท่อประปา และแม้แต่อาคารที่ใช้เสาเข็มสั้นๆหรือพื้นวางบนดินชำรุดเสียหายได้ในกรณีของดินต่างจังหวัด เช่น ดินปนทรายในภาคให้ดำเนินการต่อไปเหนือ หรือภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ระดับน้ำใต้ดินมักจะอยู่ลึกเกินกว่าระดับห้องใต้ดินนอกจากจะพบตาน้ำหรือทางน้ำไหลใต้ดิน ในกรณีเช่นนั้น นอกจากจะต้องมีเครื่องสูบน้ำแล้วจะต้องทำการเบนแนวทางน้ำนั้นให้ไหลไปทางอื่นด้วย มิฉะนั้น จะไม่สามารถสูบน้ำได้ทัน ผู้ควบคุมงานจะต้องตรวจสอบปริมาณและขนาดความสามารถของเครื่องสูบน้ำว่าจะสามารถสูบออกได้ทันหรือไม่ก่อนที่จะอนุมัติเมื่อเตรียมการขั้นต้นเสร็จแล้ว ขั้นต่อไป คือ การเตรียมการเพื่อเทคอนกรีต ปกติสำหรับพื้นและผนังห้องใต้ดินวิศวกรจะกำหนดให้มีแผ่นกันน้ำ (Water-proofing Membrane) คั่นระหว่างดินกับคอนกรีต แผ่นกันน้ำนี้อาจเป็นแผ่นสำเร็จรูปหรือใช้วิธีฉาบหลายๆชั้นก็ได้ ฉะนั้น จะต้องตรวจสอบคุณภาพให้ตรงกับข้อกำหนดและที่ได้รับการอนุมัติแล้ว สำหรับแผ่นพื้นปกติจะเทคอนกรีตที่มีความชันเหลวต่ำผสมน้ำยากันซึม เพื่อให้การชาบซึมในเนื้อคอนกรีดน้อยที่สุด ถ้าเป็นผนังจะเทคอนกรีตก่อนแล้วจึงฉาบ หรือปูแผ่นกันน้ำภายนอกทีหลัง ที่สำคัญที่สุดอยู่ที่รอยต่อคอนกรีต เช่น ระหว่างผนังกับพื้น หรือพื้นกับพื้น ในกรณีที่ไม่สามารถเทต่อเนื่องกันได้ ฉะนั้น ผู้รับเหมาก่อสร้างจะต้องทำลำดับการเทคอนกรีตเสนอวิศวกรเพื่อพิจารณาก่อน เมื่อได้รับอนุมัติเป็นลายลักษณ์อักษรแล้วจึงจะดำเนินการเทคอนกรีตได้ ผู้ควบคุมงานจะต้องดูแลให้ผู้รับเหมาก่อสร้างจัดเตรียมวัสดุและอุปกรณ์ทุกชนิดที่จำเป็นให้มีปริมาณเพียงพอกับความต้องการและเทคอน

กรีตตามแผนการที่วางไว้ อย่าลืมทุกแห่งที่จะมีการหยุดเทคอนกรีตห้องใต้ดินจะต้องใส่แถบกั้นน้ำ (Water Stop) เสมอ ถ้าจะมีการเปลี่ยนแปลงแผนดำเนินงานจะต้องขออนุมัติใหม่ทุกครั้ง แถบกั้นน้ำปกติมีหลายชนิดและขนาด ซึ่งเหมาะกับการใช้งานแต่ละอย่าง ผู้ควบคุมงานจะต้องดูแลให้ผู้รับเหมาก่อสร้างใช้แถบ

กั้นน้ำที่มีชนิด ขนาด และคุณภาพตรงตามที่ได้รับอนุมัติแล้วเท่านั้น การยึดแถบกั้นน้ำจะต้องถี่มากๆ เช่น ทุกๆ ระยะ 150-200 มิลลิเมตร มิฉะนั้นอาจ พับขณะเทคอนกรีตได้ซึ่งจะกลับกลายเป็นจุดที่น้ำซึมได้ง่ายในการก่อสร้างห้องใต้ดินลึกๆโดยเฉพาะถ้าเป็นอาคารขนาดใหญ่ที่มีฐานรากหนาๆ จะต้องระมัดระวังเป็นพิเศษนับตั้งแต่การตอกและยึดเข็มพืด (Sheet Pile) จนถึงขั้นตอนการขุดดิน การขุดดินที่ระดับลึกมากๆด้วยวิธีตัด

เป็นขั้นให้มีความลาดเอียงน้อยๆโดยไม่ใช้เข็มพืดนั้นนับว่าเสี่ยงมาก โดยเฉพาะถ้าความลึกเกินความสูงวิกฤติ (Critical Height) สำหรับดินในบริเวณกรุงเทพมหานครซึ่งมีดินอ่อนและเหลวหนาประมาณ 12 เมตร จะมีความสูงวิกฤติอยู่ระหว่าง 3 เมตร ฉะนั้น หากระดับดินที่จะขุดอยู่ลึกมากกว่านี้ หรือแม้จะต่ำกว่าเล็กน้อยก็ควรจะใช้เข็มพืดป้องกันดินพัง และป้องกันการเคลื่อนตัวของดิน ซึ่งอาจทำให้เสาเข็มเอนหรือหัก หรือทำอาคารข้างเคียงเสียหายได้ปกติวิศวกรของผู้รับเหมาก่อสร้างจะเป็นผู้คำนวณออกแบบขนาดและความยาวของ Sheet Pile ตลอดจนการค้ำยัน ส่วนวิศวกรผู้รับผิดชอบซึ่งปกติได้แก่วิศวกรที่ปรึกษา จะเป็นผู้ตรวจและอนุมัติ ผู้ควบคุมงานจะต้องดูแลให้ผู้รับเหมาก่อสร้างปฏิบัติตามแบบและขั้นตอนการทำงานที่ได้รับอนุมัติแล้วอย่างเคร่งครัด จะมีการดัดแปลงโดยมิได้รับอนุญาตไม่ได้เป็นอันขาด สิ่งที่จะต้องกระทำในการควบคุมงาน คือ

  1. ตรวจสอบชนิด ขนาด ความหนาและความยาวของเข็มพืด (Sheet Pile)

  2. ดูการตอกหรือกด เข็มพีด ให้ดิ่ง และInterlock กันอย่างแน่นหนา

  3. ตรวจสอบตำแหน่งของเข็มพืดโดยสม่ำเสมอว่ามีการเคลื่อนตัวบ้างหรือไม่ โดยเฉพาะขณะขุดดินลึกๆ จะต้องตรวจสอบทั้งตำแหน่งและความได้ดิ่งทุกวัน หากพบว่ามีการเคลื่อนตัวเพียงเล็กน้อยจะต้องรีบรายงานวิศวกรผู้รับผิดชอบทันที การตรวจสอบความดิ่งควรใช้เครื่องมือวัดเช่น Inclimometer ซึ่งมีความไวเป็นพิเศษสามารถบันทึกความเอียงของเข็มพืดแม้เพียงเล็กน้อยได้

  4. ตรวจการขุดดินให้ถูกขั้นตอนตามที่ได้รับอนุมัติ ระวังอย่าให้มีการข้ามขั้นตอนเป็นอันขาด เช่น ขุดดินรวดเดียวลึก 4 เมตร(ดินกรุงเทพฯ) โดยยังไม่ทันทำค้ำยัน อาจทำให้เกิดความเสียหายอย่างรุนแรงได้

การขุดดินลึกๆ ในบริเวณที่เป็นชั้นดินอ่อนส่วนมากมักจะดำเนินตามขั้นตอนดังนี้

   ขั้นที่ 1 – ตอกเข็มพืดตามแบบ

   ขั้นที่ 2 – เปิดหน้าดินทั่วไปที่ระดับตื้นๆเช่น ไม่เกิน 1.50 เมตร

   ขั้นที่ 3 – ทำค้ำยันและคานยึดเข็มพืด (Bracing และ Waling) ระดับที่ 1

   ชั้นที่ 4 – ขุดดินถึงระดับที่ 2 ถ้าจะให้ดีควร Preload เพื่อลดการเคลื่อนตัวของเข็มพืดให้เหลือน้อยที่สุด

   ชั้นที่ 5 – ทำค้ำยันและคานยึดระดับที่ 2

   ชั้นที่ 6 – ขุดดินถึงระดับที่ 3

   ขั้นที่ 7 – ทำค้ำยันและคานยึดระดับที่ 3 และทำเช่นนี้ต่อๆไป จำนวนชั้นของค้ำยันขึ้นอยู่กับลักษณะและความลึกของดินที่ขุด

การถอน Sheet Pile ก็เช่นเดียวกัน จะต้องได้รับอนุมัติทุกขั้นตอน เพราะในบางกรณีไม่อาจยอมให้ถอนได้ถ้าเห็นว่าเป็นการเสี่ยงเกินไป บางครั้งจำเป็นต้องทิ้งทั้ง Sheet Pile และเหล็กค้ำยันไว้ในคอนกรีตก็มีในกรณีที่ต้องการทำห้องใต้ดินหลาย ๆชั้นการใช้ Sheet pile เพื่อป้องกันดินพัง และดินเคลื่อนตัวอาจไม่ได้ผลหรือราคาสูงมาก จำเป็นต้องใช้วิธีอื่น เช่น Diaphragm Wall หรือที่เรียกอีกอย่างหนึ่งว่า Slurry Wall หรือระบบ Conti-guous Piles ซึ่งโยงไปถึงการก่อสร้างโดยวิธีทำพื้นห้องใต้ดินชั้นบนสุดก่อนแล้วจึงค่อย ๆ สร้างลงไปทีละชั้นหรือสองชั้น จนถึงฐานรากเป็นอันดับสุดท้ายของการก่อสร้างใต้ดิน (Top-down Construction) วิธีเหล่านี้ต้องใช้เทคนิคพิเศษซึ่งผู้ควบคุมงานจะต้องศึกษาจากวิศวกรผู้ออกแบบให้เข้าใจถึงระบบและวิธีการก่อสร้างโดยละเอียดอย่างถ่องแท้เสียก่อน และควบคุมดูแลให้ผู้รับเหมาก่อสร้างปฏิบัติตามแผนงานที่ได้รับอนุมัติโดยเคร่งครัด

การใช้ Jet Grouting

วิธีป้องกันดินพังขณะขุดดินลึกๆ อีกวิธีหนึ่งคือวิธีอัดน้ำปูนเข้าไปในดิน (JetGrouting)โดยเจาะดินเป็นรูเล็ก ๆ ขนาดประมาณ 40 มม.ห่างกันประมาณ 1.50 เมตร ส่วนความลึกของรูเจาะขึ้นอยู่กับความลึกของดินที่จะขุด ปกติจะไม่เกิน 8 เมตร เพราะถ้าลึกกว่านั้นราคาจะสูงกว่าการใช้เข็มพืด (Sheet Pile) มาก เมื่อเจาะดินจนได้รูที่ลึกตามต้องการแล้ว จึงอัดน้ำปูนด้วยความดันสูงประมาณ 200 บาร์” (Bar)โดยอัดไล่ตั้งแต่ข้างล้างขึ้นข้างบนจนเต็ม จะแท่งปูนขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 1.60 เมตร จากนั้น ก็ทำการอัดฉีดรูถัดมา ก็จะได้เป็นกำแพงหนา 1.60 เมตร หากจะขุดดินก็อาจทำการเจาะเป็นกำแพง 2 หรือ 3 หรือ 4 ชั้นก็ได้ ตามแต่วิศวกรจะออกแบบมาข้อควรระวัง ก็คือขณะที่ทำการอัดน้ำปูน (Grout) ด้วยแรงดันถึง 200 บาร์* น้ำปูนจะแทรกดินทำให้ดินปูดขึ้นมาและดันออกด้านช้างด้วย นอกจากนั้นน้ำปูนเองก็อาจจะไหลซึมเข้าไปในบริเวณข้างเคียง ทำให้เกิดความ

เสียหายต่อสิ่งก่อสร้างข้างเคียง เช่น รั้ว เขื่อนและอาคารเล็กๆ เสียหายได้ ทำให้สภาพแวดล้อมของดินเสียไปได้ ฉะนั้นจึงจำเป็นต้องหมั่นสังเกตอยู่เสมอ หากพบสิ่งผิดปกติ เช่น น้ำปูนไปปูดขึ้นในที่ที่ไม่ต้องการ หรือรั้วมีอาการเริ่มสั่งหยุดงานทันทีและรีบหาวิธีแก้ไข