ประวัติศาสตร์งานแก้ไขฐานรากในประเทศไทย

เอกสารสัมมนา/บทความทางวิชาการ บ. อินเตอร-คอนซัลท์ จำกัด

ประวัติศาสตร์งานแก้ไขฐานรากในประเทศไทย
The History of Foundation Repair in Thailand

สืบศักดิ์ พรหมบุญ และ ชูเลิศ จิตเจือจุน
บริษัท อินเตอร-คอนซัลท์ จำกัด

70/622 ถ.ประชาชื่น ต.ท่าทราย อ.เมือง จ.นนทบุรี 11000
โทร 0-2573-5102 โทรสาร 0-2574-3185
E-Mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it., This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.

บทนำ

บทความนี้ เกิดขึ้นจากการที่ผู้เขียน เป็นผู้ที่สนใจศึกษาเรื่องราวของประวัติศาสตร์ในอดีต โดยเฉพาะเรื่องราวที่เกี่ยวข้องกับ การการวิบัติและการแก้ไขปัญหาฐานราก ซึ่งเป็นเรื่องที่เกี่ยวข้องกับอาชีพของผู้เขียนโดยตรง และผลจากการที่เป็นคนชอบการ ค้นคว้า เก็บสะสมข้อมูลนี้เอง ที่ทำให้ผู้เขียนได้รับความรู้จากสิ่งต่างๆเหล่านี้เป็นอย่างมาก ซึ่งก็ได้นำมาใช้ประโยชน์ทั้งทางตรงและ ทางอ้อมกับงานแก้ไขปัญหาฐานรากในปัจจุบันของผู้เขียนเอง ด้วยเหตุนี้ผู้เขียนจึงอยากถ่ายทอดให้วิศวกรรุ่นหลังได้รับรู้ถึงภูมิปัญญา ของคนในอดีต เพราะสิ่งต่างๆเหล่านี้สามารถนำมาใช้เป็นบทเรียนที่มีคุณค่าอย่างมาก ทำให้ได้ความรู้ทางด้านวิศวกรรมอย่างมากมาย ซึ่งหลักการหรือแนวทางในอดีตนั้น อาจสามารถนำมาประยุกต์ใช้ในการแก้ไขปัญหาในปัจจุบันได้อย่างไม่คาดคิดก็เป็นได้

1. พระปฐมเจดีย์

พระปฐมเจดีย์ เป็นปูชนียสถานที่มีคุณค่าทางพุทธศาสนาและประวัติศาสตร์ของประเทศไทย เป็นพระเจดีย์ที่ใหญ่ที่สุดใน โลก ตั้งอยู่ที่จังหวัดนครปฐม ซึ่งอยู่ห่างจากกรุงเทพฯ ไปทางทิศตะวันออกเฉียงใต้เป็นระยะทางประมาณ 60 กม. มีประวัติการ ก่อสร้างที่หน้าสนใจมากเพราะเป็นเจดีย์ที่สร้างครอบซ้อนกันถึง 3 องค์ สันนิษฐานว่า เริ่มก่อสร้างเมื่อราว พ.ศ.300 เป็นเจดีย์รูปบาตร คว่ำตามแบบพระมหาเจดีย์เมืองสัญจี ประเทศอินเดีย เชื่อว่าสร้างบนดินโดยตรงไม่มีเสาเข็ม ต่อมามีการเปลี่ยนแปลงยอดเจดีย์จาก ยอดแหลมที่ไม่มั่นคงถาวรเป็นองค์ปรางค์ ศิลปะแบบมอญ

ราว พ.ศ. 2398 รัชกาลที่ 4 ทางโปรดให้ก่อสร้างเป็นเจดีย์ทรงระฆังไม่มีฐานทักษิณครอบหุ้มเจดีย์เดิม แต่ระหว่างการ ก่อสร้างราว พ.ศ. 2403 เกิดพายุฝนตกหนักหลายวันติดต่อกัน อิฐที่ก่อเป็นองค์พระเจดีย์ส่วนล่างทานน้ำหนักอิฐชุ่มน้ำส่วนบนที่ก่อยัง ไม่ถึงยอดพระเจดีย์ไม่ไหว จึงเลื่อนทรุดลงมาโดยรอบ ต้องก่อสร้างใหม่ โดยขยายฐานให้กว้างและสูงกว่าเดิม มีการเสริมโครงสร้าง ให้แข็งแรง โดยใช้ไม้ซุงปักเป็นโครงโดยรอบองค์ รัดให้ติดต่อกันด้วยโซ่เหล็กขนาดใหญ่เป็นเปลาะๆ แล้วก่ออิฐถือปูนหุ้มข้างนอก เป็นเจดีย์ทรงระฆัง ส่วนอิฐที่พังลงมาก็เกลี่ยทำเป็นลานรอบพระเจดีย์

งานโครงสร้างข้างต้นได้แล้วเสร็จในรัชกาลที่ 5 ถึงรัชกาลที่ 6 ทรงให้ตกแต่งตามพระราชประสงค์ของรัชการที่ 5 โดยหุ้ม พระเจดีย์ด้วยกระเบื้องเคลือบจากประเทศจีน สำเร็จเป็นพระปฐมเจดีย์ในปัจจุบัน มีความสูงจากผิวดินถึงยอด 120.5 เมตร ลานรอบ พระเจดีย์สูงประมาณ 9 เมตร เส้นผ่าศูนย์กลางวัดรวมลานรอบพระเจดีย์ยาว 158 เมตร เส้นผ่าศูนย์กลางของปากระฆัง 95.3 เมตร และ มีน้ำหนักรวมทั้งหมดมากกว่า 500,000 ตัน

รูปที่ 1.1 พระปฐมเจดีย์และแบบจำลองแสดงภายในพระปฐมเจดีย์

หลังการก่อสร้างมีการซ่อมแซมและบำรุงรักษาเล็กๆ น้อยๆ เป็นครั้งคราวเท่านั้นสภาพขององค์พระปฐมเจดีย์จึงชำรุดทรุด โทรมตามการเวลา ดังนั้นในปี พ.ศ. 2511 คณะรัฐมนตรีจึงแต่งตั้งคณะกรรมการให้ดำเนินการสำรวจและหาวิธีบูรณะให้พระเจดีย์คง อยู่ยั่งยืนตลอดไป ซึ่งคณะกรรมการได้ตรวจสอบการทรุดตัวของเจดีย์ ความแตกร้าวและชำรุดทรุดโทรมตลอดจนเจาะสำรวจชั้นดิน บริเวณรอบพระเจดีย์ด้วย

ผลการสำรวจทางปฐพีวิศวกรรมและปัญหาที่เกิดขึ้น สรุปว่า พระเจดีย์ตั้งอยู่บนฐานอิฐหักหนาซึ่งวางอยู่บนดินชั้น Stiff Clay ซึ่งมีความหนาจนสุดความลึกที่ทำการสำรวจคือ 15 เมตรมีชั้นดิน Peat ที่หนาประมาณ 50 ซม. สอดอยู่ในชั้น Stiff Clay ที่ระดับความ ลึกประมาณ 6 เมตร ใต้ระดับฐานราก ชั้นดินนี้เดิมเป็นชั้นดิน Soft to Medium Clay ซึ่งเป็นลักษณะชั้นดินที่ทับถมบริเวณที่ราบลุ่ม แม่น้ำเจ้าพระยา ดินอ่อนที่ถูกบดทับด้วยน้ำหนักของพระเจดีย์เป็นเวลานานจึงถูกรีดน้ำด้วยขบวนการ Consolidation จนมีความ แข็งแรงเพิ่มขึ้นและทำให้เกิดการทรุดตัวของเจดีย์ คาดคะเนว่าเจดีย์เกิดการทรุดตัวสูงสุดประมาณ 2.5 เมตร จากการสำรวจการทรุด เอียงตัว พบว่าในช่วงทำการสำรวจไม่มีการทุรดตัวเพิ่ม โดยเจดีย์มีการเอียงของยอดเจดีย์ไปทางทิศตะวันออก 31 ฟิลิปดา ทางใต้ 11 ฟิลิปดา ซึ่งเป็นการเอียงมาตั้งแต่เดิม ไม่ได้มีการเอียงเพิ่มขึ้น ผลการสำรวจทำให้เชื่อมั่นว่าฐานรากของพระเจดีย์มีความมั่นคง ใต้ฐาน สามารถรับน้ำหนักบรรทุกได้อย่างปลอดภัยและมีการทรุดตัวน้อยไม่เป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดความเสียหายขององค์พระเจดีย์ที่อยู่บน ฐานราก

รูปที่ 1.3 การซ่อมแซมพระปฐมเจดีย์โดยใช้ Berm และใช้โซ่รัดโครงสร้างเจดีย์

นอกเหนือจากการสำรวจทางปฐพีวิศวกรรม พบว่าพระเจดีย์มีการแตกร้าวมากกระเบื้องร่อนหลุดซึ่งเกิดจากความชื้นภายใน และความร้อนจากแสงแดดภายนอก เกิดการขยายตัวและหดตัวของวัสดุก่อสร้าง ทำให้ผนังภายนอกแตกร้าวกระเบื้องร่อนหลุด โดยทั่วไป นอกจากนี้ยังมีวัชพืชขึ้นตามรอยแตกร้าวน้ำฝนสามารถไหลเข้าไปตามรอยแยกทำให้ปูนฉาบพองตัว ไม้และโซ่ยึดที่ทำเป็น โครงสร้างในองค์เจดีย์ชำรุดบางจุดไม่อยู่ในสภาพใช้งานได้ รัฐบาลจึงให้ซ่อมแซมและบูรณะเมื่อปี พ.ศ. 2518 และเสร็จสิ้นในปี พ.ศ. 2524 ทำให้พระปฐมเจดีย์มีความมั่นคงแข็งแรง คงคุณค่าทางศิลป ประวัติศาสตร์ศาสนาและโบราณคดีไปอีกยาวนาน

การซ่อมแซมนี้มี 2 ประการ

1. ใช้โซ่รัดโครงสร้างเจดีย์แล้วก่ออิฐเพื่อขจัดแรงดึงในผิวของโครงสร้างส่วนบน โดยปัจจุบันได้ใช้แสตนเลส สตีล เข้าไป รัดองค์เจดีย์เพื่อป้องกันสนิม

2. การขยายฐานรากจาก 95.3 เป็น 158 ม. จะเป็นการขยายฐานรากของโครงสร้างเพิ่มจากเดิมประมาณ 275% การกระทำ ลักษณะยกพื้นรอบเจดีย์นี้ เราเรียกว่า BERM เพื่อลดการทรุดตัวและการวิบัติของคันทางหลวงในดินอ่อน ซึ่งระยะต่อมาการใช้ BERM ส่วนมากใช้ในการก่อสร้างทางหลวง โดยยกคันต่อจากไหล่ทางหลวงเพื่อลดการทรุดตัวของดินอ่อน อาทิเช่น ทางหลวง กรุงเทพฯ ตอนบางปะกง

2. บรมบรรพต (ภูเขาทองวัดสระเกศ)

บรมบรรพต หรือที่เรียกกันทั่วไปว่า ภูเขาทอง เป็นภูเขาเพียงลูกเดียวในปัจจุบันที่ตั้งอยู่ใจกลางกรุงเทพฯ อยู่ในบริเวณวัดสระ เกศ มีพระเจดีย์ภูเขาทองอยู่บนยอดโดดเด่นเป็นสง่าถือว่าเป็นโบราณสถานที่ซึ่งเป็นปูชนียสถานที่สำคัญของประเทศไทย และที่คอ ระฆังขององค์พระเจดีย์ยังเป็นที่ประดิษฐานพระบรมสารีริกธาติซึงเป็นที่สักการบูชาของคนในชาติอีกด้วย

ประวัติความเป็นมา

เริ่มแรกในสมัยรัชกาลที่ 3 ระหว่าง พ.ศ. 2394 ได้ทรงดำริให้ก่อสร้างเจดีย์ตามแบบพระเจดีย์ที่วัดภูเขาทองในจังหวัด พระนครศรีอยุธยาราชธานีเก่า โดยให้ชื่อว่า “เจดีย์ภูเขาทอง” ในลักษณะพระปรางค์ บนพื้นที่ข้างคลองมหานาค ทรงโปรดให้พระยา ศรีพิพัฒน์รัตนราชโกษาเป็นแม่กองสร้างพระปรางค์ใหญ่องค์หนึ่ง ฐานเป็นไม้สิบสอง ด้านหนึ่งยาว 50 วา ขุดรากลึกลงไปถึงโคลน แล้วเอาหลักแพทั้งต้นเป็นเข็มห่มลงไปจนเต็มที่ แล้วเอาไม้ซุงปูเป็นตาราง ก่อศิลาแลงขึ้นมาเกือบเสมอดิน แล้วจึงก่อด้วยอิฐ ใน ระหว่างองค์พระนั้นเอาศิลาก้อนที่ราษฎรเก็บมาขายบรรจุจนเต็ม ครั้นก่อขึ้นไปถึงทักษิณที่สอง ศิลาที่บรรจุข้างในกดหนักจนทรุดลง ไป 9 วา (ประมาณ 18 เมตร ซึ่งผู้เขียนมีความเห็นว่า การทรุดตัวไม่น่าจะเกิดขึ้นมากขนาดนี้ ข้อมูลที่บันทึกไว้นี้น่าจะมาจากการเล่า ลือเกินจริง) อิฐที่ก่อหุ้มข้างนอกก็แตกร้าวรอบไปทั้งองค์ เหตุที่ไม่พังทลายก็เพราะเป็นการทรุดจมตรงกลาง ทำให้ลดแรงดันด้านข้าง ลง พระยาศรีพิพัฒน์ฯ ให้ขุดริมฐานพระขึ้นชันสูตร พบว่าหัวไม้ระเบิดขึ้นมาหมด จึงให้ฝังเสาแพเป็นหลักมั่นกันข้างนอกให้แน่นเป็น ชั้น กั้นฐานพระปรางค์มิให้ดินถีบออกไป สิ้นไม้หลักแพหลายพันต้น แล้วก็จัดการแก้ไขที่ทรุดหนักลงอีก 3 วา แต่ไม่สำเร็จต้องเลิก เสีย

ต่อมาสมัยรัชกาลที่ 4 ใน พ.ศ. 2407 ทรงพระราชดำริว่าของใหญ่ไม่ควรจะทิ้งไว้ให้เป็นกองอิฐอยู่ จึงโปรดเกล้าให้พระยาศรี พิพัฒน์ (แพ บุนนาค) และให้พระยาราชสงครามเป็นนายช่างซ่อมแปลงภูเขา ก่อพระเจดีย์ไว้บนยอด ถึงเดือน 6 ปีฉลู พ.ศ. 2408 ได้ เสด็จไปวางศิลาฤกษ์และซ่อมต่อมาจนตลอดรัชกาล และโปรดให้เปลี่ยนนามพระเจดีย์ภูเขาทองใหม่ว่า “บรมบรรพต” จนมาเสร็จ สมบูรณ์ในรัชกาลที่ 5 และทรงบรรจุบรมธาตุไว้ในพระเจดีย์เมื่อปี พ.ศ. 2421 สรุปได้ว่าบรมบรรพตนี้ใช้เวลาสร้างถึง 3 รัชกาลจึงแล้ว เสร็จ

ในปัจจุบัน ส่วนที่อยู่เหนือระดับดินของพระเจดีย์มีเส้นรอบรูปยาว 330 เมตร สูงจากผิวดินถึงยอด 59.78 เมตร วัสดุก่อสร้าง ส่วนใหญ่เป็นอิฐและปูน มีน้ำหนักโครงสร้างส่วนที่อยู่เหนือผิวดินทั้งหมดประมาณ 190,000 ตัน

รูปที่ 2.1 เจดีย์ภูเขาทองในปัจจุบัน

ปัญหาและความเสียหาย

เนื่องด้วยการก่อสร้างกำแพงโดยรอบเจดีย์ไม่อยู่บนฐานที่มีอยู่เดิมเต็มที่ ประกอบกับการก่ออิฐในสมัยโบราณไม่มีการยึด เกาะด้วยวัสดุที่เหมาะสม เช่น ปูน เมื่อเวลาผ่านไปเกือบ 100 ปี กำแพงนั้นจึงแตกเอนออกข้างนอกและเคลื่อนตัวมากขึ้นจากแรงดัน ของดินอัดที่กำแพงด้านใน ส่วนฐานรอบผังภายใต้เจดีย์ก็ชำรุด ศูนย์ของเจดีย์จึงเบี่ยงเอนไปทางตะวันออกเฉียงเหนือประมาณ 5° นอกจากนี้ยังกระทบกระเทือนจากแรงระเบิดบริเวณสะพานพระพุทธยอดฟ้าฯ ซึ่งอยู่หา่ งประมาณ 2 กิโลเมตร ในระหว่าง สงครามโลกครั้งที่ 2 จึงทำให้องค์เจดีย์แตกร้าวมากขึ้นอีก ความจริงรอยแตกร้าวนี้ได้ค้นพบโดย Carl Block ตั้งแต่ พ.ศ. 2424 หลังจาก สร้างเสร็จ 3 ปีเท่านั้น

การซ่อมแซม

เจ้าประคุณสมเด็จพระพุทธโฆษาจารย์ (สมเด็จพระสังฆราช ณาโณทัยมหาเถร) เจ้าอาวาสวัดสระเกศองค์ก่อนเห็นว่าหากทิ้ง ไว้ไม่บูรณะปฏิสังขรณ์อาจพังทะลายลงมา นอกจากจะสูญเสียโบราณวัตถุ ซึ่งเป็นที่เคารพสักการะที่สำคัญของชาติแล้ว ยังอาจ ก่อให้เกิดภยันตรายแก่สาธารณะชนด้วย จึงขออนุญาตกรมการศาสนาให้กรมชลประทานโดย มล.ชูชาติ กำภู สำรวจออกแบบและ ซ่อมแซมโดยยึดวิธีการบูรณะ ดังรายละเอียดต่อไปนี้ (ดูรูปที่ 8 และรูปที่ 9 ประกอบ)

1) ยังคงให้รักษาองค์พระบรมบรรพตไว้เหมือนรูปเดิม แต่เมื่อองค์บรมบรรพตทั้งองค์ได้ทรุดเอียงอยู่ก่อนแล้ว ก็แก้ไขให้ตั้ง ได้ดิ่งด้วย ดังนั้นการซ่อมแซมที่จะต้องจัดทำก็คือ

2) รื้อมณฑปชั้นบน กำแพงของเดิมและบันไดเวียนโดยรอบตามชั้นต่างๆ จากฐานปรางค์ชั้นที่ 1 ลงมาจนถึงฐานปรางค์ชั้นที่ 5 ออกหมด แล้วจัดการซ่อมฐานปรางค์ทุกๆ ชั้นที่แตกร้าวและผุพังให้แข็งแรงมั่นคง โดยตั้งเสาคอนกรีตเสริมเหล็กฝังเข้าไปในฐาน ปรางค์เป็นระยะๆ โดยรอบทุกด้าน แล้วใช้คานคอนกรีตเสริมเหล็กหล่อติดกับเสาคอนกรีตทำเป็นคานรัดเกล้าโดยรอบกำแพงเป็น เปราะๆ ลงมาทุกชั้นจนถึงปรางค์ชั้นที่ 5 เพื่อให้ฐานพระปรางค์ซึ่งเป็นอิฐก่ออยู่เดิมมีความมั่นคงขึ้น

3) ขุดเอาดินและอิฐหักซึ่งอยู่ภายในกำแพงรอบนอก และในฐานปรางค์ตอนบนแต่ละชั้นออกทิ้งเพื่อให้น้ำหนักเบาลง และ ไม่มีแรงดันในทางราบที่กำแพงรอบนอกอีกต่อไป

4) กำแพงรวงผึ้งภายในฐานพระปรางค์ตอนใดที่แตกและผุพังก็ให้ซ่อมแซม โดยก่ออิฐถือปูนและบางแห่งก็ทำเป็นคาน คอนกรีตเสริมเหล็กขึ้นใหม่ กำแพงรวงผึ้งนี้คือกำแพงซอยทางด้านข้างเป็นระยะๆ เพื่อยึดระหว่างกำแพงภายในกับกำแพงภายนอกให้ ติดกันซึ่งมีอยู่ในฐานพระปรางค์ทุกๆ ชั้น

5) เมื่อได้ซ่อมกำแพงฐานพระปรางค์ของเดิมทั้ง 5 ชั้นลงมาเรียบร้อยแล้ว จึงเริ่มทำบันไดเวียนขึ้นไปหาฐานพระปรางค์ชั้นที่ 1 ใหม่ โดยตั้งเสาคอนกรีตเสริมเหล็กเวียนเป็นระยะขึ้นไป แล้วยึดด้วยคานคอนกรีตเสริมเหล็กโดยรอบ และตัวบันไดก็เป็นคอนกรีต เสริมเหล็กเช่นเดียวกัน เสร็จแล้วจึงหุ้มโครงบันไดด้วยแผ่นคอนกรีตเสริมเหล็กหนา 3 นิ้วโดยรอบ

6) สำหรับฐานพระปรางค์จากชั้นที่ 5 ลงมาจนถึงระดับพื้นถนนรอบองค์บรมบรรพตนี้ ของเดิมได้ก่อเป็นเขามอหุ้มไว้การ แตกร้าวและเสียหายจึงมีน้อย ในการซ่อมบันไดเวียนตอนนี้ จึงเป็นเพียงรื้อบันไดของเก่าที่ชำรุดออกแล้วทำเป็นบันไดคอนกรีตเสริม เหล็กขึ้นใหม่ตลอดทั้งทางด้านทิศเหนือและด้านทิศใต้

เมื่อได้จัดทำตามข้อ 1 ถึงข้อ 6 แล้ว จึงลงมือแก้ไของค์เจดีย์และสร้างมณฑป รวมทั้งตบแต่งบนโดยรอบองค์เจดีย์ใหญ่ต่อไป

การซ่อมแซมตามวิธีการที่ได้กล่าวมานี้ เป็นการลดน้ำหนักให้เบาลง และเฉลี่ยน้ำหนักให้เท่ากันทุกด้านคือกำแพงอิฐหักกาก ปูนที่รื้อออกทั้งหมดหนักประมาณ 29,300 ตัน อิฐก่อและคอนกรีตเสริมเหล็กที่ทำแทนที่ใหม่หนักเพียง 12,600 ตัน ซึ่งทำให้น้ำหนัก เบาขึ้นกว่าเดิมถึง 16,700 ตัน

การซ่อมแซมและแก้ไของค์เจดีย์ เนื่องจากองค์บรมบรรพตได้ทรุดและเอนเอียงไป จึงทำให้องค์เจดีย์นี้เอนเอียงไปทางทิศ ตะวันออกเฉียงเหนือประมาณ 5 องศา ในการซ่อมแซมและแก้ไของค์เจดีย์นี้ ถ้าจะรื้อแล้วทำใหม่ก็ง่ายและสะดวก แต่ด้วยเหตุผล ดังกล่าวมาแล้วในตอนต้น จึงได้รื้อและซ่อมเป็นบางส่วนเท่านั้น กล่าวคือ ได้ทำการจำลองแบบขนาดทรวดทรงและบัวต่างๆ ขององค์ เจดีย์เดิมไว้ทั้งหมดก่อนเพื่อรักษาทรวดทรงของเดิมไว้ แล้วจึงลงมือตัดยอดเจดีย์ลงมาจนถึงตอนคอระฆัง เพื่อให้ได้ดิ่งและได้ศูนย์ จึง ต้องปอกผิวองค์เจดีย์ตะวันออกเฉียงเหนือออกแล้วพอกปูนแก้ทางด้านตะวันตกเฉียงใต้ให้กลมกลืนกัน แล้วจึงหาศูนย์ต่อยอดพระ เจดีย์ขึ้นใหม่เหมือนของเดิมด้วยคอนกรีตเสริมเหล็ก

งานบูรณะปฏิสังขรณ์นี้ใช้เวลาถึง 5 ปี ระหว่าง พ.ศ.2493 ถึง 2498 ซึ่งก็ทำให้เจดีย์ภูเขาทอง มั่นคงอยู่มาจนถึงทุกวันนี้

รูปที่ 2.2 การซ่อมแซมเจดีย์ภูเขาทองโดยการคำนวณวิธี Graphic

รูปที่ 2.3 การซ่อมแซมเจดีย์ภูเขาทองโดยวิธี Top Down Rehabilitation

ข้อคิดเห็น สำหรับพระบรมบรรพต (ภูเขาทอง)

แม้จะไม่มีการเจาะสำรวจชั้นดินบริเวณบรมบรรพต แต่ก็ถือได้ว่า ชั้นดินมีลักษณะเช่นเดียวกับชั้นดินบริเวณกรุงเทพฯ โดยทั่วไป คือชั้นบนสุดเป็นดินเหนียวอ่อนหนาประมาณ 12-16 เมตร จากนั้นเป็นชั้น Medium clay และแข็งขึ้นเมื่อความลึกเพิ่มขึ้น เป็น Very Stiff Clay จากนั้นเป็นชั้นทรายชั้นแรกที่ความลึกประมาณ 20-22 เมตร

เมื่อตรวจสอบค่า Ultimate Bearing Capacity ของดินเหนียวอ่อนแล้ว พบว่ามีค่าเพียง 10-15 ตัน/ตร.ม. ดังนั้นเมื่อขุดดินเพื่อ สร้างฐานรากของพระปรางค์ ขนาดความกว้างยาวด้านละประมาณ 100 เมตร แล้วก่ออิฐและถมด้วยอิฐหักเพื่อสร้างองค์พระปรางค์ ซึ่งเป็นการเพิ่มน้ำหนักบรรทุกมากขึ้นเรื่อยๆ บนฐานจนถึงขีดความสามารถในการรับน้ำหนักของดินใต้ฐาน จึงทำให้เกิดการ พังทะลายของดินใต้ฐานราก สิ่งก่อสร้างพร้อมทั้งฐานจึงยุบตัวจมลงไปในดินอ่อนพร้อมทั้งมีการปูดของดินขึ้นโดยรอบฐาน เกิดการ แผ่กระจายหน่วยแรงในมวลดิน จนกระทั่งเข้าสู่สภาวะสมดุลย์ การเคลื่อนตัวของดินจึงหยุด ดินโดยรอบอยู่ในสภาพอ่อนตัวเนื่องจาก แรงดันน้ำส่วนเกิน (Excess Pore Water Pressure) ที่เพิ่มขึ้นในดินทำให้ดินมีค่าหน่วยแรงประสิทธิผลลดลง (Effective Stress) ดังนั้น ความพยายามของช่างในช่วงรัชกาลที่ 3 ที่จะทำการซ่อมแซมและก่อสร้างต่อจึงไม่สำเร็จผล เหตุการณ์นี้ทำให้ดินอ่อนบางส่วนถูก แทนที่โดยฐานรากเดิมและอิฐหักของตัวโครงสร้างที่พังทับถมกัน มีความเป็นไปได้ที่อาจจะเกิดการทรุดจม (Punching) ลงไปแทน ที่ดินอ่อนจนเกือบสุดความลึกของชั้นดินอ่อนในบางจุด นอกจากนี้เมื่อปล่อยทิ้งไว้ ดินอ่อนโดยรอบก็เกิดการ Develop Strength เนื่องจาก Dissipation of Excess Pore Water Pressure ดังนั้นดินโดยรอบฐานและกองอิฐที่จมในดินจึงมีความแข็งแรงเพิ่มขึ้น นอกจากนี้การแทนที่ดินโดยฐานรากเดิมและอิฐหักยังมีผลทำให้ Stress Increment ในชั้นดินที่ลึกถัดลงไปจากชั้นดินอ่อนเพิ่มขึ้นน้อย มาก เพราะผลจาก Over Burden Pressure เนื่องจากน้ำหนักดินของชั้นดินอ่อนที่กดทับอยู่ก็มากพอๆ กับน้ำหนักของอิฐที่จมไปแทนที่

เนื่องจากเหตุผลข้างต้น การสร้างบรมบรรพตในสมัย ร.4 บนฐานเดิมจึงไม่มีปัญหาเกี่ยวกับฐานรากอีก เพราะ Stress ที่ กระจายในชั้นดินเนื่องจากน้ำหนักของบรมบรรพต ตั้งแต่ระนาบที่บรมบรรพตวางบนฐานอิฐหักซึ่งมี Stress สูงสุดและจะลดลงเมื่อ ระดับความลึกเพิ่มขึ้น อิฐหักที่แทนที่ดินที่กว้างใหญ่กว่าบรมบรรพตพอควร จึงเป็นเสมือนชั้นฐานรากอีกชั้นใต้บรมบรรพต จากนั้น เป็นชั้นดินค่อนข้างแข็ง Stress ที่เพิ่มขึ้นทุก Level ใต้บรมบรรพตจึงมีค่าน้อยกว่า Net Qult ทุกระนาบที่พิจารณา นอกจากนี้การถม คลองเพื่อสร้างถนนในสมัย ร.5 ยังอาจมีส่วนช่วยไม่ให้เกิดการเคลื่อนตัวของดินบริเวณบรมบรรพตไปในทิศทางของคลอง

การชำรุดของบรมบรรพตที่ต้องทำการบูรณะนั้นสาเหตุสำคัญมิใช่เกิดจากฐานรากหรือชั้นดินใต้ฐานราก เป็นการชำรุด เนื่องจากการทรุดโทรมเสื่อมสภาพของวัสดุคืออิฐก่อตามกาลเวลาจึงไม่สามารถต้านทานแรงดันด้านข้างเนื่องจากอิฐหักที่อยู่ด้านใน ของกำแพงรอบบรมบรรพต ส่วนที่กำแพงมี Slope ชันมากกว่า Slope สูงสุดของอิฐหักที่สามารถคงรูปอยู่ได้ด้วยตัวเอง ในการแก้ไข จึงขุดและรื้ออิฐหักออกจนไม่เกิดแรงดันด้านข้างที่กำแพง ซึ่งนับว่าเป็นการแก้ปัญหาที่ใช้วิชาการด้านปฐพีวิศวกรรมได้อย่างฉลาด นอกจากนี้การนำอิฐหักออก ยังช่วยลดน้ำหนักบรรทุกลง และเสมือนเป็นการปรับปรุงคุณภาพดินใต้ฐานราก เพราะดินถูกกดทับด้วย น้ำหนักของบรมบรรพตก่อนการบูรณะมานาน หลังการบูรณะเชื่อมั่นว่าบรมบรรพตจะมีเสถียรภาพมั่นคงตราบใดที่อิฐหักที่ฐาน และ ใต้พระเจดีย์ไม่ผุกร่อนจนแตกเป็นก้อนเล็กก้อนน้อย ถ้าอิฐหักผุกร่อนและแตกจะมีผลให้ Void ลดลง ซึ่งทำให้มีการขยับเคลื่อนตัว ยังผลให้พระเจดีย์อาจทรุดเอียงตัวได้ ดังนั้นน่าจะมีการเจาะสำรวจใต้บรมบรรพตเพื่อศึกษาลักษณะฐานรากที่แท้จริง สำรวจคุณสมบัติ ของดินใต้ฐานราก ตรวจสอบคุณสมบัติของอิฐหักที่ใช้ถมภายในและใต้บรมบรรพตและอิฐที่เป็นฐานรวงผึ้งรองรับองค์พระเจดีย์ ทั้งนี้เพื่อป้องกันปัญหาการทรุดตัวที่อาจจะเกิดขึ้นได้ในอนาคต

3. พระที่นั่งอนันตสมาคม

เป็นรูปแบบของอิตาลีในยุคเรเนซอง มีลักษณะรูปคล้ายรูปกางเขน เป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้ายาว ตัดด้วยสี่เหลี่ยมผืนผ้าสั้น ที่ ปลายด้านหนึ่งจะเป็นมุมฉาก บริเวณสี่เหลี่ยมผืนผ้าทั้ง 2 ตัดกันนั้น จะมีโดมใหญ่ตรงกลางและล้อมรอบด้วยโดมเล็ก 6 โดมและปล่อย ให้ด้านที่เหลือเป็นส่วนที่ยาวของสี่เหลี่ยมผืนผ้า ถ้าจะวัดส่วนที่กว้างสุด ส่วนที่ยาวสุดและส่วนที่สูงสุดตามลำดับ จะได้ 49.5 x 112.5 x 49.5 เมตร และส่วนที่แคบที่สุดของ Plan วัดได้ 19 เมตร

รูปที่ 3.1 ด้านหน้าพระที่นั่งอนันตสมาคมหลังจากสร้างเสร็จสมบูรณ์

รูปที่ 3.2 แบบแปลนพื้นชั้นแรกของพระที่นั่งอนันตสมาคม

พระที่นั่งฯเป็นอาคารคอนกรีตเสริมเหล็ก 2 ชั้น สูงจากดิน แบบเดิมไม่มีห้องใต้ดิน โครงสร้างของอาคารส่วนใหญ่เป็น Wall bearing ส่วนของหลังคาประกอบด้วยกระเบื้องทำด้วยส่วนผสมของทองแดง กรุภายนอกอาคารโดยล้อมรอบด้วยหินอ่อนจากอิตาลี ฐานรากของอาคาร เดิมเป็นเข็มเจาะระบบ Compactual Pile ซึ่งเป็นระบบ Displacement Method โดยใช้ลูกตุ้มขนาด 2 ตัน ยกขึ้นสูง ประมาณ 4-5 ม. แล้วปล่อยให้กระทุ้งลงในดิน ซึ่งจะทำให้เกิดรูนำร่องในดิน เมื่อเกิดรูในดินจะใช้ปลอกเหล็กใส่ลงในดินต่อๆกัน โดย ต่อกันด้วยเกลียว เสาเข็มนี้จะมีความยาวประมาณ 8-10 ม. มีจำนวน 501 ต้น (ตามรูปที่ 3.2) ผู้เขียนเชื่อว่าเสาเข็มชนิดนี้อยู่ตามกำแพง รับน้ำหนักของอาคาร (Wall Bearing) สำหรับคานคอดินเป็นคอนกรีตเสริมเหล็กลึก 10 ศอก (5 เมตร) อยู่ในดินประมาณ 4 เมตร (ตาม รูป 3.4) พื้นชั้นล่างใต้อาคารบริเวณนอก Wall bearing ใช้เป็นเข็มขุด ความลึกประมาณ 4 เมตร ลักษณะการขุดเหมือนการขุดบ่อน้ำ เรียกว่า “Hand Dug Caisson” เพื่อรับน้ำหนักพื้นชั้นล่างของพระที่นั่ง (ตามรูป 3.5) ผู้เขียนเชื่อว่าขณะทำการก่อสร้างเกือบเสร็จ พระที่ นั่งฯได้เกิดปัญหาการทรุดตัวขึ้น โดยปรากฎให้เห็นรอยแตกร้าวที่ผนังบางแห่ง ซึ่งรอยแตกร้าวนี้พบโดย Ercole Manfredi (ชื่อไทยคือ นายเอกฤทธิ์ หมั่นเฟ้นดี) ผู้ซึ่งเข้ามารับราชการอยู่ในกรมโยธาธิการ บุคคลผู้นี้ได้เป็นผู้ประสานงานในการก่อสร้างพระที่นั่งอนันต สมาคมจนแล้วเสร็จ ซึ่งต่อมาได้มีการแก้ไขอาคารเพื่อแก้ปัญหาการทรุดตัวของโครงสร้าง โดยทำเป็นฐานรากชนิด Floating Foundation ลักษณะคล้ายเรือลอยอยู่บนชั้นดินอ่อนเพื่อรองรับน้ำหนักของอาคารส่วนบน โดยส่วนของเรือมีความลึกจากระดับพื้นดิน ประมาณ 3.5 ม.

รูปที่ 3.3 ลูกตุ้มขนาด 2 ตัน ระบบ Compactual Pile ส่วนด้านขวาเป็น Pile Load Test เข้าใจว่าเป็นครั้งแรกของประเทศไทยที่มีการใช้ Pile Load Test

รูปที่ 3.4 การเจาะพื้นชั้นล่าง ทำให้เห็น Hand Dug Caisson ในสภาพไม่สมบูรณ์และคานคอดินด้านซ้ายและขวาซึ่งมีความ สูง 10 ศอก (5 ม.) ส่วนที่อยู่ในดิน 4.0 ม. และโผล่จากพื้น 1.0 ม.

รูปที่ 3.5 Hand Dug Caisson ใต้พื้นชั้น 1 ที่ขุดพบ จากภาพจะเห็นใช้เป็นตัว support คานชั้น 1

ในทัศนะของผู้เขียน ประเทศไทยเคยมีประสบการณ์การวิบัติจากการสร้างเจดีย์ภูเขาทอง ความคิดของการใช้วัสดุเบาในการ สร้างอาคารที่มีน้ำหนักบรรทุกมาก เริ่มจากพระยาราชสงครามในรัชกาลที่ 4 โดยนำความคิดโดยการขุดดินขึ้นและใช้วัสดุเบา เช่น โอ่ง ไห โดยการคว่ำปากลงและใช้ทรายกลบ ช่างอิตาลีคนหนึ่งชื่อ โยคิม กาซี เป็นสถาปนิกชาวอิตาลีได้ออกแบบและก่อสร้างวัด นิเวศน์ธรรมประวัติภายใต้กำกับของสมเด็จกรมพระยานริศรานุวัติวงศ์ ซึ่งวัดนี้ลักษณะเป็นศิลปะยุโรป ผู้เขียนพบว่าฐานรากของ โบสถ์วัดนิเวศน์ธรรมประวัติ ใช้โอ่งชนิดเดียวกับโอ่งสามโคกคล้ายกับวัดราชประดิษฐ์สถิตย์มหาสีมาราม (ซึ่งผู้เขียนตั้งชื่อว่า ฐาน รากแบบรวงผึ้ง Cellular Foundation) ตามรูป 3.6

จึงพอสรุปได้ว่าความรู้ในการใช้ฐานรากเบา น่าจะเป็นภูมิปัญญาไทยเพื่อใช้แก้ไขปัญหาการทรุดตัวของอาคาร ซึ่งลักษณะ ฐานรากแบบนี้จะลดนํ้าหนักลงไปในดินได้ประมาณ 50% ของน้ำหนักดินที่ขุดออก

รูปที่ 3.6 โอ่งสามโคกคว่ำขุดพบขณะทำการซ่อมพื้นชั้นล่างของวัดนิเวศน์ธรรมประวัติเรียกว่า ฐานรากแบบรวงผึ้ง (Cellular Foundation)

รูปที่ 3.7 Floating Foundation ใต้พื้นชั้น 1 ของพระที่นั่งอนันตสมาคม

จากการประเมินน้ำหนักของพระที่นั่งฯ มีน้ำหนักอาคารลงดินประมาณ 6 ตัน/ตร.ม. โดยจากการที่ขุดดินใต้พระที่นั่งออก ความลึกประมาณ 4 ม. และทำฐานรากแผ่ลักษณะ Floating Foundation คล้ายเป็นเรือลอยอยู่บนดินอ่อน (ตามรูป 3.7) จะทำให้ น้ำหนักของดินใต้ฐานรากลดลงประมาณ 3 ตัน/ตร.ม. ซึ่งถ้าไม่มีการแก้ไขในลักษณะนี้แล้ว พระที่นั่งฯคงเกิดการวิบัติก่อนโครงสร้าง นี้จะแล้วเสร็จ

เมื่อปี พ.ศ.2518 กรุงเทพฯเริ่มสูบน้ำบาดาลมาประมาณ 20 ปี (เริ่มสูบในปี พ.ศ.2498) คณะกรรมการได้ตั้งคณะทำงานเพื่อ ตรวจสอบการทรุดตัวของพระที่นั่งฯ พบว่าใน Floating Foundation เกิดรั่วและน้ำเต็มห้องใต้ดิน คณะกรรมการชุดนั้นได้เสนอแนะ ให้ติดเครื่องสูบน้ำในห้องใต้ดิน และสูบออกจะลดน้ำหนักของพระที่นั่งฯ ลงได้ประมาณ 3 ตัน/ตร.ม. ขณะนั้นได้มีรอยแตกร้าว บางส่วนตามบันได และยังพบว่าพระที่นั่งฯองค์นี้ทรุดลงเดือนละประมาณ 1.0 มม. ในขณะนั้นพบว่าได้ทรุดตัวไปแล้วมากกว่า 1 เมตร จากระดับที่สร้างเดิม

ปัจจุบันนี้ผู้เขียนเชื่อว่า การทรุดตัวยังเกิดขึ้นเรื่อยๆ ทางกรมศิลปากรควรจะมีคณะทำงานเพื่อติดตามการทรุดตัวของพระที่ นั่งฯองค์นี้ต่อไป ทั้งนี้เมื่อประมาณกลางปี พ.ศ.2542 ทางกรมศิลปากรได้เชิญผู้เชี่ยวชาญของ วสท. เพื่อไปตรวจสอบหินอ่อนที่พระ สีหบัญชรเกิดร่อนออกมา พบว่าการร่อนนั้นเกิดจากการพองตัวของเหล็กเสริม และทำให้หินอ่อนร่อนลงมา ซึ่งได้แก้ไขแล้ว และยัง พบว่าใต้พระที่นั่งฯ ยังมีรอยรั่ว มีน้ำอยู่ห้องใต้ดินจำนวนมาก น้ำส่วนนี้ทำให้น้ำหนักเพิ่มขึ้น การทรุดตัวก็จะเพิ่มขึ้น มีการแตกร้าวที่ บันไดหลายบันได เกิดสนิมและพองตัว ควรมีการแก้ไข ถ้าปล่อยทิ้งไว้ต่อไปการแก้ไขจะลำบากขึ้น

4. อาคารนาวาอิมปอร์ต

อาคารนาวาอิมปอร์ต เป็นอาคารคอนกรีตเสริมเหล็กสูง 6 ชั้น 2 คูหา ตั้งอยู่บนถนนสีลม ก่อสร้างเมื่อประมาณ พ.ศ. 2514 แต่เนื่องจากอยู่ในพื้นที่ที่ค่อนข้างแคบ จึงออกแบบฐานรากเป็นฐานรากแบบตีนเป็ด ยื่นกระเดื่องแบบสมดุลย์ทั้ง 2 ฐาน ฐานรากใช้ เสาเข็มขนาด 0.18x0.18 m. ความยาวท่อนละ 7.0 m. จำนวน 3 ท่อน ต่อโดยใช้ปลอกสวม

ต่อมาในปี พ.ศ. 2525 อาคารหลังนี้ได้เกิดการทรุดเอียงตัว ประมาณ 18 เซ็นติเมตร ทำให้อาคารหนีศูนย์จากแนวดิ่ง 48 ซม. (OUT OFF PLUM) ส่งผลให้ตัวอาคารล่วงล้ำเข้าไปในเขตของอาคารข้างเคียง จนเกิดเป็นคดีความขึ้น

รูปที่ 4.1 แสดงถึงการทรุดเอียงของอาคาร 6 ชั้น อาคารนาวาอิมพอร์ต

รูปที่ 4.2 การยกอาคารโดยใช้แม่แรงยกอาคารกับฐานรากใหม่

การแก้ไข

ในการแก้ไขปัญหาการทรุดตัวของอาคารหลังนี้แก้ไขโดย ดร.ประวิทย์ บุญเหลือหล่อ วิธีแก้ไขโดยการเสริมฐานราก มีดังนี้

1. เนื่องจากอาคารมีขนาด 8.8x20.00 เมตร สูง 21 เมตร น้ำหนักอาคารประมาณ 1,000 ตัน มีฐานรากเดิม 15 ฐาน จึงเสริม ฐานรากโดยใช้เข็มเจาะจำนวน 26 ต้น ขนาด ∅ 50 ซม. และ ∅ 35 ซม. ความยาว 21.00 เมตร น้ำหนักบรรทุกออกแบบ 60 ตัน และ 35 ตัน ตามลำดับ ค่าความปลอดภัยไม่น้อยกว่า 2 เท่า

2. การประกอบฐานระหว่างเสาเข็มเก่าและใหม่สำหรับการยกอาคาร โดยใช้คานสอด NEEDLE BEAM แล้วใช้แม่ แรงไฮดรอลิกขนาด 250 ตัน จำนวน 13 ชุด ถ่ายน้ำหนักเข้าสู่ฐานใหม่ จากนั้นจึงยกอาคารพร้อมกัน โดยมีแม่แรงเกลียว 30 ชุด ในการ ค้ำยันป้องกันอุบัติเหตุอันอาจจะเกิดจากแม่แรงไฮดรอลิกรั่ว

5. อาคารเคี้ยงหงวน

อาคารเคี้ยงหงวน เป็นอาคารคอนกรีตเสริมเหล็กสูง 12 ชั้น ก่อสร้างเสร็จเมื่อ พ.ศ. 2515 ขณะก่อสร้างเสร็จได้เกิดการทรุด ตัว โดยทรุดตัววันละ 3 มม. จากการตรวจสอบได้ลงความเห็นว่า เสาเข็ม DRIVING CASING IN PLACE ขนาด ∅ 20” ความยาว 26 เมตร เกิดการวิบัติ

การแก้ไข

ในการแก้ไขปัญหาการทรุดตัวของอาคารหลังนี้แก้ไขโดย ศ.ดร.รชฎ กาญจนวนิช ซึ่งได้ทำการค้ำยันชั่วคราวเพื่อชลอการ ทรุดตัวของโครงสร้าง และเสริมเสาเข็มทันทีโดยใช้เสาเข็มเหล็กรูปตัวซี ขนาด 10” (250 mm.) จำนวน 3 ตัว ประกบหลังกัน เพื่อให้มี เส้นรอบรูปมากที่สุด ทั้งนี้เพื่อที่จะได้เกิดผลของ Skin Friction ที่สูงที่สุด

ในการติดตั้งเสาเข็มนี้ ให้ตอกใกล้ฐานรากเดิมให้มากที่สุดและบางต้นเจาะทะลุฐานรากเดิม โดยใช้แม่แรงไฮดรอลิกกด และใช้ปั้นจั่นตอก การยึดเสาเข็มใหม่กับฐานรากเดิมมี 2 กรณี คือ

1. กรณีที่เสาเข็มอยู่นอกฐานรากเดิม ให้ใช้ระบบคานยื่น และยึดกับฐานรากเดิมโดยเจาะรูผัง TENSILE ROD แล้ว GROUT ด้วย EPOXY

2. กรณีเสาเข็มอยู่ในฐานรากเดิม ให้ใช้ LOCKING BOLT รับแรงดึงด้วย HIGH TENSILE ANCHORAGE LOCK

 5. อาคารเคี้ยงหงวน

อาคารเคี้ยงหงวน เป็นอาคารคอนกรีตเสริมเหล็กสูง 12 ชั้น ก่อสร้างเสร็จเมื่อ พ.ศ. 2515 ขณะก่อสร้างเสร็จได้เกิดการทรุด ตัว โดยทรุดตัววันละ 3 มม. จากการตรวจสอบได้ลงความเห็นว่า เสาเข็ม DRIVING CASING IN PLACE ขนาด ∅ 20” ความยาว 26 เมตร เกิดการวิบัติ

การแก้ไข

ในการแก้ไขปัญหาการทรุดตัวของอาคารหลังนี้แก้ไขโดย ศ.ดร.รชฎ กาญจนวนิช ซึ่งได้ทำการค้ำยันชั่วคราวเพื่อชลอการ ทรุดตัวของโครงสร้าง และเสริมเสาเข็มทันทีโดยใช้เสาเข็มเหล็กรูปตัวซี ขนาด 10” (250 mm.) จำนวน 3 ตัว ประกบหลังกัน เพื่อให้มี เส้นรอบรูปมากที่สุด ทั้งนี้เพื่อที่จะได้เกิดผลของ Skin Friction ที่สูงที่สุด

ในการติดตั้งเสาเข็มนี้ ให้ตอกใกล้ฐานรากเดิมให้มากที่สุดและบางต้นเจาะทะลุฐานรากเดิม โดยใช้แม่แรงไฮดรอลิกกด และใช้ปั้นจั่นตอก การยึดเสาเข็มใหม่กับฐานรากเดิมมี 2 กรณี คือ

1. กรณีที่เสาเข็มอยู่นอกฐานรากเดิม ให้ใช้ระบบคานยื่น และยึดกับฐานรากเดิมโดยเจาะรูผัง TENSILE ROD แล้ว GROUT ด้วย EPOXY

2. กรณีเสาเข็มอยู่ในฐานรากเดิม ให้ใช้ LOCKING BOLT รับแรงดึงด้วย HIGH TENSILE ANCHORAGE LOCK

รูปที่ 5.1 สมอและคานยึด โดยการเจาะและใช้ Grout ด้วย Epoxy กับฐานรากเดิม

รูปที่ 5.2 การยึดเข็มที่เสริมกับฐานราก โดยวิธีเสริมเข็มนอกฐานและเข็มในฐาน

6. ศาลาพระเกี้ยว จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

อาคารศาลาพระเกี้ยว ก่อสร้างขึ้นเมื่อ พ.ศ. 2505 เป็นสถาปัตยกรรมที่เป็นเอกลักษณ์ งดงามยิ่งของจุฬาลงกรณ์ มหาวิทยาลัย เป็นอาคารคอนกรีตเสริมเหล็กใช้เสาเข็มไม้ที่ยาวไม่เท่ากัน โดยโครงสร้างหลักใช้เสาเข็มไม้ขนาด ∅ 12” ยาว16 เมตร และส่วนพื้นที่ใช้สอยใช้เสาเข็ม ∅ 8” ความยาว 8 เมตร น้ำหนักอาคารรวมทั้งน้ำหนักบรรทุกจรประมาณ 10,000 ตัน

เมื่อ พ.ศ. 2520 พบว่าโครงสร้างมีอาการแตกร้าว สาเหตุเกิดจากการทรุดตัวไม่เท่ากันของอาคาร ทางมหาวิทยาลัยจึง กำหนดให้มีการซ่อมแซมโดยให้เหตุผลว่าการซ่อมแซมโดยเสริมฐานรากจะใช้งบประมาณเพียงครึ่งหนึ่งของการทุบอาคารทิ้งและ ก่อสร้างใหม่

การแก้ไข

ในการแก้ไขปัญหาการทรุดตัวของอาคารหลังนี้แก้ไขโดย ศาสตราจารย์อรุณ ชัยเสรี โดยใช้ MICRO PILE (SMALL DIAMETER BORED INJECTED PILE) สำหรับเสริมฐานรากเพื่อระงับการทรุดตัวที่ไม่เท่ากันของอาคาร เสาเข็มที่ใช้มีขนาด ∅ 6” และ ∅ 8” รับน้ำหนักออกแบบ 25 ตัน และ 62.50 ตัน ตามลำดับ มีค่าความปลอดภัย 2.5 เท่า รวมทั้งสิ้น 242 ต้น

การทำ MICRO PILE ใช้เครื่องเจาะแบบ ROTARY เจาะประชิดตอม่อเดิมของอาคาร โดยใช้เครื่องเจาะหัวเพชรเจาะทะลุ ฐานรากเดิมแล้วใส่ CASING ป้องกันดินพัง การเจาะใช้น้ำผสมสารละลาย BENTONITE เป่าลงในด้ามเจาะ ด้วยวิธี DIRECT CIRCULATION สารละลาย BENTONITE จะพาดินก้นหลุมขึ้นมา และช่วยป้องกันมิให้หลุมเจาะพัง

หลังจากที่ถอนก้านเจาะและหัวเจาะแล้ว จะติดตั้งท่อเหล็ก MICRO PILE ลงไปจนถึงก้นหลุมเจาะ และโผล่ปลายพ้นจาก ฐานรากขึ้นมา แล้วจึงใส่ท่อ GROUTING ROD จนถึงก้นหลุมเจาะ

จากนั้นทำ GROUTING CEMENT MILK ลงไปในหลุมเจาะ ขั้นแรกเป็น LOW PRESSURE GROUT โดยฉีด CEMENT MILK ลงไปตาม GROUTING ROD อย่างสม่ำเสมอ เมื่อเสร็จแล้วจึงถอน CASING ออก หลังนั้นจากทิ้งไว้ 10-30 ชม. จะเริ่ม ดำเนินการขั้นที่สอง โดยทำ HIGH PRESSURE GROUT ซึ่งเป็นการอัด CEMENT MILK เข้าทาง GROUTING ROD ด้วยความดัน สูง

การประกอบ MICRO PILES เข้ากับฐานราก ใช้ระบบ COLLARS เพื่อยึดให้เป็นเนื้อเดียวกัน ภายหลังการเสริมฐานรากอาคารศาลาพระเกี้ยวนี้ ทำให้ไม่เกิดรอยแตกร้าวเพิ่มขึ้นอีก

รูปที่ 6.1 เครื่องเจาะ DIRECT CIRCULATION ขับด้วยไฮโดรลิกมอเตอร์ เพื่อใช้ก้านเจาะยาวได้

รูปที่ 6.2 การประกอบเข็ม MICRO PILE กับฐานเดิม โดยใช้ RIENFORCEMENT COLLAR

การเสริมฐานรากอาคารนั้นมีลักษณะเป็นงานก่อสร้างที่ต้องใช้ความเชี่ยวชาญเฉพาะด้านถึงแม้ว่าโดยทั่วไปแล้วดูจะเป็นงาน อันตราย แต่จริงๆแล้วถือว่าเป็นงานที่มีความปลอดภัยสูงมากเช่นเดียวกับงานโยธาขนาดใหญ่อย่างอื่น แต่ทั้งนี้จะต้องมีการออกแบบ และวางแผนงานในการดำเนินงานที่ดี ซึ่งในการนี้จำเป็นต้องอาศัยประสบการณ์และความรู้ความเชี่ยวชาญของวิศวกรเป็นหลัก ดังนั้น การเรียนรู้ประสบการณ์ในอดีตของผู้อื่น จึงมีประโยชน์อย่างมากและยังช่วยลดความเสี่ยงต่างๆที่อาจจะเกิดขึ้นได้อีกด้วย

หนังสืออ้างอิง

  1. สืบศักดิ์ พรหมบุญ และคณะ, งานเสริมฐานรากอาคารในประเทศไทย
  2. สืบศักดิ์ พรหมบุญ, ฐานรากพระที่นั่งอนันตสมาคม งานฐานราก 2000, 2543
  3. อภินันท์ โปษยานนท์. จิตรกรรมและประติมากรรมแบบตะวันตกในราชสำนัก, 2536
  4. ชาวอิตาเลียนในราชสำนักไทย, The 50th Anniversary Celebration of His Majesty’s Accession to the Throne
  5. ช่างฝรั่งในกรุงสยาม, ศาสตราจารย์ ผุสดี ทิพทัส, โรงพิมพ์แห่งจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2541
Rate this item
(0 votes)
Login to post comments