เสาเข็มควรเจาะลึกแค่ไหน? บ้านจึงปลอดภัย
เสาเข็มเป็นส่วนสำคัญที่ใช้ในการรับน้ำหนักและถ่ายน้ำหนักของอาคารไปชั้นดิน การถ่ายน้ำหนักของเสาเข็มนั้นเกิดขึ้นระหว่างแรงเสียดทานระหว่างดินกับพื้นผิวของเสาเข็ม หรือโดยการถ่ายแรงโดยตรงไปยังชั้นดินหรือหินแข็ง วัตถุประสงค์หลักของการใช้เสาเข็มคือป้องกันอาคารหรือบ้านให้มีเสถียรภาพหรือทรุดลงในดิน
เสาเข็มที่ใช้ในอาคารขนาดเล็กจะเป็นเสาเข็มที่มีความยาวไม่มากและจำนวนไม่มาก แต่ในอาคารขนาดใหญ่ก็จะใช้เสาเข็มจำนวนมากขึ้นหรือเสาเข็มที่ยาวมากขึ้นเพื่อให้สามารถถ่ายน้ำหนักลงไปยังชั้นดินที่ลึกและรับน้ำหนักแบกทานได้มากขึ้น ถ้าเสาเข็มยาวถึงระดับชั้นดินแข็ง เสาเข็มจะสามารถรับน้ำหนักจากอาคารและถ่ายลงสู่ชั้นดินแข็งโดยตรง

เสาเข็ม สามารถรับน้ำหนักได้อย่างไร
เสาเข็มรับน้ำหนักที่กดทับได้ด้วยแรง 2 ชนิดหลักๆ คือ “แรงเสียดทานที่ผิวของเสาเข็ม (Skin friction)”
และ “แรงต้านที่ปลายเสาเข็ม (End Bearing)”
1. แรงเสียดทานที่ผิวของเสาเข็ม (Skin Friction) แรงต้านที่เกิดจากแรงเสียดทานระหว่างผิวของเสาเข็มกับดินโดยรอบ ซึ่งแรงที่
เกิดขึ้นนี้จะมาก หรือน้อยก็ขึ้นอยู่กับชนิดของดินแต่ละชนิด (ดินแต่ละชนิดจะมีสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานผิว
ต่างกัน) และลักษณะผิวของเสาเข็มแต่ละประเภท
2. แรงต้านจากชั้นดินแข็ง (End Bearing คือ แรงต้านที่เกิดขึ้นบริเวณปลายเสาเข็ม ซึ่งแรงนี้เกิดจากดินที่มารองรับที่ปลาเสาเข็ม แรงนี้จะมีปริมาณมาก หรือน้อยก็ขึ้นอยู่กับชนิดของดินเช่นกันดินที่มีช่องว่างระหว่างเนื้อดินมาก (Void) ก็จะมีความสามารถในการับน้ำหนักน้อย (ดินทรุดตัวเมื่อมีน้ำหนักมากระทำ)โดยคุณสมบัติเฉพาะของดินแต่ละชนิด ส่งผลให้มีช่องว่างระหว่างเนื้อดินไม่เหมือนกัน ดินเหนียวจะมีช่องว่างระหว่างเนื้อดินมาก (ดินหลวม)จึงรับน้ำหนักได้น้อย แต่ทรายละเอียดจะมีช่องว่างระหว่างอนุภาคน้อย (ดินอัดแน่น) จึงรับน้ำหนักได้มาก

ในการออกแบบเสาเข็มโดยทั่วไปนั้นหากเป็นเสาเข็มแบบ Skin friction pile จะไม่คำนึงว่าปลายเสาเข็มอยู่ที่ชั้นดินประเภทไหน แต่จะให้ความสำคัญเรื่องขนาดและความยาวเสาเข็มที่เพียงพอจะทำให้เกิดแรงฝืดรอบผิวเสาเข็มเพื่อรับน้ำหนักที่กระทำ
เสาเข็มแบบ End bearing pileออกแบบให้เสาเข็มมีขนาดและความยาวที่ให้ปลายเสาเข็มนั่งอยู่บนชั้นทรายอัดแน่น

ประเภทของเสาเข็มที่ใช้ในการสร้างบ้านและอาคารสามารถแบ่งออกเป็น 3 ประเภทหลัก ๆ ตามลักษณะการผลิตและการใช้งานดังนี้:
1. เสาเข็มสปัน (เสาเข็มกลมแรงเหวี่ยงอัดแรง): เป็นเสาเข็มที่ผลิตโดยการปั่นคอนกรีตในแบบหล่อซึ่งหมุนด้วยความเร็วสูง ทำให้เนื้อคอนกรีตมีความหนาแน่นสูงและแข็งแกร่ง โดยมีโครงสร้างลวดเหล็กที่อัดแรงฝังอยู่ในเนื้อคอนกรีต เสาเข็มสปันสามารถตอกหรือเจาะได้หลายแบบ ช่วยลดการสั่นสะเทือนเวลาตอกและลดแรงดันของดินในขณะตอก มีขนาดและความยาวหลากหลาย เหมาะสำหรับใช้เป็นฐานรากของอาคารสูงที่ต้องการความแข็งแกร่งเพื่อป้องกันปัญหาลมแรงและแผ่นดินไหว
2. เสาเข็มเจาะ: เสาเข็มเจาะใช้กรรมวิธีที่ยุ่งยากและซับซ้อนกว่าเสาเข็มสปัน โดยต้องเจาะดินและใส่เหล็กเสริมและคอนกรีตในสถานที่ที่จะใช้งานจริง มีความยาวและขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางตามที่กำหนด ใช้สำหรับงานที่ต้องการความแข็งแกร่งสูง
3. เสาเข็มคอนกรีตอัดแรง: เสาเข็มคอนกรีตอัดแรงผลิตโดยวางคอนกรีตเข้าไปในแม่พิมพ์ที่มีลวดเหล็ก PC Wire เสริมฝังอยู่ จากนั้นคอนกรีตจะถูกอัดแรงเพื่อเสริมความแข็งแกร่ง เสาเข็มคอนกรีตอัดแรงใช้ในงานสร้างที่ต้องการความแข็งแกร่งและความทนทานต่อสภาพแวดล้อม

และทางสยามลวดเอง ก็มี PC WIRE มอก. 95-2540 และ PC STRAND มอก. 420-2540 ที่ใช้เป็นหัวใจหลักของการผลิตเสาเข็มคอนกรีตอัดแรง ที่ได้รับการยอมรับ กว่า 50 ประเทศทั่วโลก รวมไปถึงบริการหลังการขายให้กับลูกค้าฟรี เช่น การเข้าไปสอบเทียบเครื่องดึงลวดให้ถึงหน้างานโดยไม่เสียค่าใช้จ่าย เพื่อลูกค้ามั่นใจในการใช้งานลวดอัดแรงของ สยามลวดเหล็กฯ
PC Wire: https://www.siw.co.th/th/product-detail/pc-wire
PC Strand: https://www.siw.co.th/th/product-detail/pc-strand