กำแพงกันดิน Retaining Wall

กำแพงกันดิน(Retaining Wall) คืออะไร มีกี่ชนิด มีข้อดีข้อเสียอย่างไร ทำไมต้องมีกำแพงกันดิน... บทความนี้มีคำตอบครับ


กำแพงกันดิน Retaining wall คืออะไรทำไมต้องมีกำแพงกันดิน

ในการก่อสร้างพัฒนาที่ดินเพื่อทำโครงการต่างๆเช่นบ้านจัดสรรบ้านพักอาศัยส่วนบุคคลโรงงานสถานที่ราชการหรืออาคารพาณิชย์สิ่งแรกที่จะต้องทำในขั้นตอนของการก่อสร้างก็คือการถมดินอย่างไรก็ตามหากเราถมดินไปแล้วทำให้ที่ดินของเราสูงจากที่ดินข้างเคียงมาก (มากกว่า 30 เซนติเมตรขึ้นไป) สิ่งที่จะเกิดขึ้นตามมาคือดินที่ถมไปแล้วจะเกิดการวิบัติทรุดหรือสไลด์ลงที่ดินข้างเคียงทำให้พื้นที่ดินของเราทรุดตามไปด้วย 

ด้วยเหตุนี้หากมีการถมดินสูงกว่าที่ดินข้างเคียงมากกว่า 30 เซนติเมตรขึ้นไปจะต้องทำโครงสร้างที่เรียกว่ากำแพงกันดิน Retaining wall  ขึ้นมาเพื่อป้องกันดินสไลด์ออกด้านข้างและสามารถใช้ประโยชน์ที่ดินได้เต็มที่ 

การทำกำแพงกันดินนั้นสามารถทำได้หลายวิธีเช่นการตอกเสาเข็มทุกระยะ 1.5 เมตรและเสียบแผ่นพื้นขนาด 5 เซนติเมตรตรงกลางระหว่างเสาเข็มหรือการใช้กำแพงกันดินสำเร็จรูปซึ่งสามารถยกวางและติดตั้งได้เลยโดยไม่ต้องตอกเสาเข็มซึ่งกำแพงกันดินสำเร็จรูปนี้โดยทั่วไปจะเป็นกำแพงกันดินพร้อมรากฐานแผ่โดยจะอาศัยกลไกแรงกดของดินมาช่วยแทนซึ่งเป็นนวัตกรรมที่มีวิธีการทำงานคล้ายกับฉากคั่นหนังสือในชั้นวางนั่นเองดังนั้นกำแพงกันดินสำเร็จรูป Retaining wall จะช่วยลดระยะเวลาในการก่อสร้างประหยัดและแข็งแรง 

หากไม่ทำกำแพงกันดินจะต้องปาดหน้าดินให้เป็นมุมเอียงแทน (ทำslope) เพื่อลดโอกาสที่ดินจะสไลด์ซึ่งจะทำให้เสียพื้นที่ใช้สอยไปด้านละ 1-3 เมตรขึ้นอยู่กับความสูงของระดับดินที่ถมกับระดับดินของที่ดินข้างเคียงนั่นแปลว่าถ้าหากที่ดินของคุณมีความลึก 100 เมตรต้องทำปาดดินเป็น slope ด้านละ 3 เมตรแปลว่าคุณจะต้องเสียประโยชน์ใช้สอยของที่ดินไป 150 ตารางวาดังนั้นหากที่ดินมีราคาสูงจึงนิยมการทำกำแพงกันดิน Retaining wall เพื่อจะได้ใช้ประโยชน์จากที่ดินมากที่สุด 

 

กำแพงกันดินมีแบบไหนแต่ละแบบวิธีการก่อสร้างเป็นอย่างไร

การทำกำแพงกันดิน Retaining wall นั้นสามารถทำได้หลายวิธีแต่ละวิธีมีข้อดีข้อเสียวิธีการก่อสร้างความยุ่งยากซับซ้อนในการก่อสร้างที่แตกต่างกันในห้วข้อนี้จะอธิบายรายละเอียดการก่อสร้างกำแพงกันดินแบบต่างๆเพื่อเป็นประโยชน์ในการตัดสินใจของผู้อ่านนะครับ 

 

กำแพงกันดินแบบตอกเสาเข็มและเสียบแผ่นพื้น

การก่อสร้างกำแพงกันดิน Retaining wall แบบตอกเสาเข็มและเสียบแผ่นพื้นเป็นวิธีซึ่งใช้มาสักระยะหนึ่งเนื่องจากมีค่าก่อสร้างที่ไม่แพงมากนักเมื่อเทียบกับในสมัยอดีตที่ใช้วิธีการสร้างกำแพงกันดินแบบหล่อผนังคอนกรีตเสริมเหล็กทั้งผืน 

การก่อสร้างกำแพงกันดินแบบตอกเสาเข็มและเสียบแผ่นพื้นนั้นโดยทั่วไปจะใช้เสาเข็มไอขนาด 6 เมตรตอกลงไปในดิน 2 ใน 3 ส่วนโดยระยะของการตอกเสาเข็มนั้นจะห่างกันประมาณเสาละ 1.5 เมตรหลังจากนั้นก็จะใช้แผ่นพื้นทั่วไปความหนา 5 เซนติเมตรความยาว 1.5 เมตรเสียบลงในช่องระหว่างเสาเข็มไอนั้นๆอย่างไรก็ตามหากบางที่ต้องการความคงทนอาจจะหล่อคานก่อนเสียบแผ่นพื้นเพื่อป้องกันแผ่นพื้นทรุด 

เมื่อเสียบแผ่นพื้นจนได้ระดับที่ต้องการแล้วก็เข้าแบบหล่อคานยึดเสาเข็มไว้ด้วยกัน 

ในบางพื้นที่หากกำแพงกันดินมีความสูงมาก (ตั้งแต่ 50 เซนติเมตรขึ้นไป) จะต้องทำสเตย์ยึดคานบนอีกอันหนึ่งซึ่งโดยทั่วไปจะตอกเสาเข็มร่นเข้ามาในที่ดินทุกๆระยะ 6 เมตรและทำคานไปเชื่อมกับคานบนกำแพงกันดินอีกทีหนึ่งซึ่งการทำแบบนี้เป็นวิธีการป้องกันกำแพงล้ม

กระบวนการขั้นตอนการก่อสร้างที่ได้กล่าวไปนั้นเป็นวิธีการก่อสร้างซึ่งอาศัยประสบการณ์ของช่างทำกันมาหลายยุคหลายสมัยไม่ได้มีการคำนวณการรับน้ำหนักอย่างเป็นกิจจลักษณะโดยวิศวกรเนื่องจากโครงสร้างเหล่านี้ไม่จำเป็นต้องมีการขออนุญาตก่อสร้างจึงทำให้ช่างสามารถใช้ความรู้เดิมๆที่เคยทำมาทำได้เลยทันทีอย่างไรก็ตามปัญหาที่เกิดขึ้นกับกำแพงกันดินขนิดนี้จะกล่าวในหัวข้อถัดไป

งานเสียบแผ่น เพื่อก่อสร้างกำแพงกันดิน สูง 2 เมตร - YouTube

 

ขอบคุณรูปภาพประกอบจาก https://www.youtube.com/watch?v=TMWHgIAKrjI

 

กำแพงกันดินแบบหล่อผนังคอนกรีตกันดิน 

การก่อสร้างด้วยวิธีหล่อผนังคอนกรีตเป็นวิธีที่มีความแข็งแรงมากที่สุดและมีค่าก่อสร้างสูงที่สุดเนื่องจากกำแพงกันดินทั้งแผ่นจะถูกหล่อด้วยคอนกรีตเสริมเหล็กทั้งหมดและการหล่อคอนกรีตเสริมเหล็กนั้นเป็นการหล่อในที่ทั้งหมดโดยเริ่มจากหล่อรากฐานแผ่ของกำแพงกันดินหลังจากหล่อรากฐานแล้วจึงหล่อผนังคอนกรีตฯขึ้นมา 

วิธีการก่อสร้างแบบนี้ค่อนข้างได้มาตรฐานและแข็งแรงเนื่องจากต้องใช้วิศวกรในการออกแบบคำนวณปริมาณเหล็กและกำลังอัดคอนกรีตที่จะต้องใช้เนื่องจากว่าวิศวกรจะต้องคำนวณความสูงของกำแพงกันดิน Retaining Wall และความหนาแน่นของดินเพื่อใช้ในการออกแบบ 

ดังนั้นวิธีการก่อสร้างกำแพงกันดิน Retaining wall แบบนี้จะต้องใช้ระยะเวลาก่อสร้างนานกว่าและใช้แรงงานมากกว่าแบบอื่นเนื่องจากเป็นการก่อสร้างแบบหล่อในที่จึงจะเป็นต้องเสียเวลาไปกับการตัดเหล็กผูกเหล็กเข้าแบบเทปูนรอปูนแห้งแกะแบบและเข้าแบบใหม่อีกทีซึ่งแต่ละขั้นตอนใช้เวลามาก

ขอบคุณภาพประกอบจาก https://www.rowconcrete.com/17551170/%E0%B8%9C%E0%B8%99%E0%B8%B1%E0%B8%87%E0%B8%81%E0%B8%B1%E0%B8%99%E0%B8%94%E0%B8%B4%E0%B8%99%E0%B9%81%E0%B8%9A%E0%B8%9A%E0%B8%AB%E0%B8%A5%E0%B9%88%E0%B8%AD%E0%B9%83%E0%B8%99%E0%B8%97%E0%B8%B5%E0%B9%88

 

กำแพงกันดินแบบสำเร็จรูป 

กำแพงกันดินชนิดนี้เป็นนวัตกรรมการก่อสร้างรูปแบบใหม่ซึ่งในปัจจุบันเป็นที่นิยมอย่างมากเป็นระบบการก่อสร้างที่เรียกว่า Pre-Fabricated ซึ่งหมายถึงการหล่อคอนกรีตเสริมเหล็กมาสำเร็จรูปแล้วสามารถนำชิ้นส่วนคอนกรีตเสริมเหล็กนั้นไปใช้งานได้โดยทันทีซึ่งในปัจจุบันเป็นที่นิยมอย่างมากในการก่อสร้างโครงการบ้านจัดสรรที่นิยมใช้ระบบ Pre-Cast มาช่วยในการก่อสร้างทำให้บ้านสร้างเสร็จได้รวดเร็วมากขึ้นและแข็งแรงได้มาตรฐานกว่าการก่อสร้างระบบพื้นคานเสาหล่อในที่แบบดั้งเดิม 

สำหรับกำแพงกันดิน Retaining wall แบบสำเร็จรูปนี้เช่นกันเป็นโครงสร้างที่หล่อสำเร็จแล้วพร้อมใช้งานซึ่งชิ้นส่วนกำแพงกันดินสำเร็จรูปจะได้รับการออกแบบโดยวิศวกรซึ่งจะคำนวนการรับแรงดันดินตามขนาดและความสูงของกำแพงและมีการผลิตโดยควบคุมคุณภาพจากโรงงานทำให้ชิ้นส่วนกำแพงกันดินแบบสำเร็จรูปนั้นแข็งแรงได้มาตรฐานเทียบเท่ากำแพงกันดินแบบหล่อผนังคอนกรีตฯแต่มีค่าก่อสร้างที่ถูกกว่าและก่อสร้างได้รวดเร็วมากกว่าเนื่องจากอาศัยความได้เปรีบบทางต้นทุนการผลิตจำนวนมากจากโรงงาน 

 Concrete retaining wall - L SHAPE - CPM Group Ltd - modular / for exterior  fittings / road

 

ขอบคุณภาพประกอบจาก https://www.archiexpo.com/prod/cpm-group-ltd/product-69767-2213878.html

ตารางสรุปข้อดีข้อเสียของกำแพงกันดิน Retaining wall แบบต่างๆ

 

ตอกเสาเข็มแล้วเสียบแผ่นพื้น

หล่อผนังคอนกรีตฯกันดิน

ปาด Slope ของดินเป็นมุมเอียง

***ใช้กำแพงกันดินสำเร็จรูป***

ราคาก่อสร้าง

ปานกลาง

แพง

ถูก

ปานกลาง

ความรวดเร็ว

ช้า

ช้า

เร็ว

เร็ว

ความซับซ้อนยุ่งยาก

ก่อสร้างหลายขั้นตอน

ก่อสร้างหลายขั้นตอน

ง่าย

ไม่ซับซ้อน

โครงสร้างสเตย์ยึด

ต้องมี

ไม่ต้องมี

ไม่ต้องมี

ไม่ต้องมี

จำนวนแรงงานที่ใช้

มาก

มาก

น้อย

น้อย

ความแข็งแรง

ปานกลาง

มาก

น้อย

มาก

ความสวยงาม

น้อย

มาก

น้อย

มาก

สูญเสียพื้นที่ใช้สอยบนที่ดิน

ไม่เสียพื้นที่ใช้สอย

ไม่เสียพื้นที่ใช้สอย

เสียพื้นที่ใช้สอย

ไม่เสียพื้นที่ใช้สอย

การป้องกันน้ำท่วม

ไม่ป้องกันน้ำท่วม

ป้องกันน้ำท่วม

ไม่ป้องกันน้ำท่วม

ป้องกันน้ำท่วม

 

  

ปัญหาที่พบบ่อยของกำแพงกันดินแบบเสียบแผ่นพื้น

 

เสาเข็มเอนออกเนื่องจากแรงดันดิน 

เนื่องจากการก่อสร้างกำแพงกันดิน Retaining wall แบบเสียบแผ่นพื้นนั้นไม่ได้มีการคำนวณความหนาแน่นของดินการตอกเสาเข็มลงไปบนดินบางที่อาจจะเป็นดินแข็งบางที่อาจจะเป็นดินเหนียวบางที่อาจจะเป็นดินเลนทำให้เมื่อมีแรงดันดินมากระทำกับเสาก็อาจจะทำให้เสาขั้นเอนออกจากแนวเขตที่ดินไปยังที่ดินข้างเคียงซึ่งอาจจะทำให้เกิดปัญหาการฟ้องร้องตามมาได้นอกจากนี้การที่เสาเข็มเอนออกไปก็มีผลกระทบกับโครงสร้างส่วนอื่นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้เช่นกำแพงรั้วล้มแผ่นพื้นกันดินหักหรือหลุดจากเสาเข็มเป็นต้น 

อย่างไรก็ตามปัญหานี้สามารถแก้ได้ด้วยการตอกเสาเข็มและทำโครงสร้างคานสเตย์เพื่อยึดเสาเข็มแนวกำแพงกันดินเอาไว้เป็นระยะซึ่งก็ช่วยเพียงลดโอกาสที่เสาเข็มจะเบนออกไม่ได้ป้องกัน 100% ตัวอย่างภาพที่เห็นได้มีการทำสเตย์ยึดเสาเข็มไว้แล้วแต่เสาก็ยังถูกแรงดันดินดันจนเบนออกมาทำให้กำแพงด้านบนพังลงมาทั้งหมดเหลือแต่เสา 

 

แผ่นพื้นทรุด 

ปัญหานี้พบค่อนข้างบ่อยอันเนื่องจากโดยปกติของดินมีการทรุดเป็นปกติอยู่แล้วทุกๆปีเมื่อนำแผ่นพื้นกันดินไปเสียบลงในเสาเข็มไอแผ่นพื้นนั้นจะถูกวางอยู่บนดินเมื่อเวลาผ่านไปสัก 2-3 ปีจะเริ่มเห็นการทรุดของแผ่นพื้นทำให้เกิดเป็นรูโพรงช่องว่างให้ดินในที่ของเราสามารถไหลออกไปได้และทำให้ดินทรุดตัวปัญหานี้ช่างทั่วไปมักจะป้องกันได้ด้วยวิธีการตอกเสาเข็มหกเหลี่ยมลงไปในดินก่อนเสียบแผ่นพื้นแต่จากประสบการณ์ของผู้เขียนก็ยังพบว่ามีการทรุดของแผ่นพื้นพอสมควร 

วิธีแก้ที่ได้ผลที่สุดคือการหล่อคานก่อนที่จะเสียบแผ่นพื้นซึ่งจะป้องกันปัญหาแผ่นพื้นทรุดได้เกือบ 100% แต่นั่นแลกมาด้วยต้นทุนค่าก่อสร้างที่เพิ่มขึ้นอย่างน้อย 10-20%

 

 

ข้อได้เปรียบของกำแพงกันดินแบบสำเร็จรูป

กำแพงกันดินแบบสำเร็จรูปนั้นผลิตจากคอนกรีตเสริมเหล็กซึ่งมีน้ำหนักมากในตัวเองมีการเสริมเหล็กเพื่อป้องกันการหักของขุดเชื่อมต่อระหว่างส่วนของกำแพงและส่วนของรากฐานแผ่ทำให้ปัญหาที่เกิดจากการถูกแรงดันดินดันจนกำแพงเอนออกแทบจะเป็นไปไม่ได้ 100% เนื่องจากกำแพงกันดินแบบสำเร็จรูป Retaining wall นั้นได้ถูกออกแบบโดยวิศวกรเกี่ยวกับคุณสมบัติการรับแรงกระทำจากดินและมีการใช้ Safety Factor ในการออกแบบเพื่อให้มั่นใจว่ากำแพงกันดินนั้นสามารถรับแรงดันดินได้อย่างแน่นอน 

ในขั้นตอนของการคำนวณและออกแบบกำแพงกันดินสำเร็จรูป Retaining wall นั้นได้มีการคำนึงถึง Bearing Capacity ของดิน , Overtuning ของตัวกำแพง , และ Sliding จากแรงเสียดทานเพื่อให้มั่นใจว่ากำแพงกันดินสามารถป้องกันการวิบัติได้ทุกสถานการณ์ 

กำแพงกันดิน Retaining wall แบบสำเร็จรูปนั้นสามารถติดตั้งได้ง่ายรวดเร็วและแข็งแรงมากโดยเจ้าของที่ดินสามารถคุมการก่อสร้างได้เองอย่างไม่ซับซ้อนไม่จำเป็นต้องจ้างผู้รับเหมาช่วงหรือวิศวกรมาคุมงานให้เปลืองค่าใช้จ่ายเพียงแค่ใช้รถแบคโฮปรับหน้าดินให้เรียบแล้วเทคอนกรีตลีนจากนั้นใช้รถแบคโฮยกกำแพงกันดินลงไปวางต่อๆกันโดยใช้คนงานเพียงไม่กี่คนใช้เวลาไม่นานก็สามารถก่อสร้างกำแพงกันดินได้อย่างเรียบร้อยสมบูรณ์มีความสวยงามเป็นระเบียบเรียบร้อยพร้อมสำหรับการก่อสร้างในขั้นตอนถัดไป 

ซึ่งแน่นอนว่าการใช้กำแพงกันดินสำเร็จรูปนั้นเจ้าของที่ดินหรือผู้รับเหมาสามารถควบคุมค่าใช้จ่ายได้โดยไม่มีบานปลายเนื่องจากต้นทุนจำนวนการใช้ชิ้นส่วนกำแพงกันดินสำเร็จรูปนั้นสามารถคำนวนได้ตั้งแต่ก่อนทำการก่อสร้าง 

การใช้กำแพงกันดินแบบสำเร็จรูปนั้นทำให้เจ้าของที่ดินสามารถประหยัดพื้นที่ในการก่อสร้างได้เนื่องจากฐานรากแผ่ของกำแพงกันดินมีความกว้างน้อยกว่าระยะตอกเสาเข็มสเตย์ซึ่งจำเป็นต้องร่นระยะเข้ามาลึกพอสมควรเพื่อยึดรั้งแนวกำแพงกันดินไม่ให้ล้มต่างจากรากฐานแผ่ของกำแพงกันดินสำเร็จรูปซึ่งจะมีหน้านี้เพียงแค่ให้ดินกดทับป้องกันการพลิกคว่ำซึ่งในกระบวนการของการออกแบบกำแพงกันดินสำเร็จรูปได้มีการคำนวนความกว้างของรากฐานแผ่ที่ปลอดภัยไว้แล้วโดยวิศวกร

 

กำแพงกันดินสำเร็จรูป แบบคอนกรีตเสริมเหล็กความหนา 15 เซนติเมตร SKC
กำแพงกันดินสำเร็จรูป จากบริษัท สกุลชัยคอนกรีต
กำแพงกันดินสำเร็จรูป จากบริษัท สกุลชัยคอนกรีต
Visitors: 194,121