ความต านทานความช ื้นและน ้ํา ... · 2014. 9. 4. · (ออกแบบและก อสร างตาม BS8110: ส วนที่

การประชุมวิชาการคอนกรีตประจําป ครั้งที่ 4 Annual Concrete Conference 4

ความตานทานความชื้นและน้ําซึมเขาหองใตดินลึกในชั้นดินกรุงเทพฯ WATER-RESISTING DEEP BASEMENT IN BANGKOK SOIL

ณรงค ทัศนนิพันธ1 ออง วิน เมือง2

ธยานันท บุณยรักษ3

จักรกฤษณ จันจัด3 1กรรมการผูจัดการใหญ บริษัท ซีฟโก จํากัด (มหาชน) [email protected] 2ผูชวยผูจัดการใหญ บริษัท ซีฟโก จํากัด (มหาชน) [email protected] 3วิศวกรปฐพี บริษัท ซีฟโก จํากัด (มหาชน) [email protected]

บทคัดยอ : ปจจุบันการกอสรางหองใตดินลึกในชั้นดินกรุงเทพฯ มีเพิ่มมากขึ้น บางโครงการกอสรางมีความลึกถึง 6 ช้ัน แตมิไดนําวิธีการปองกันความชื้นและน้ํารั่วซึมมาใชอยางเปนรูปธรรม ก็มักจะประสบปญหาดังกลาว บทความนี้จึงนําเสนอวิธีปองกันใหสอดคลองกับความตองการใชงานหองใตดินตามที่มีคําแนะนําไวในมาตรฐาน BS 8102: 1990 และในบทความนี้ไดแนะนําวิธีการกอสรางแบบตางๆ รวมท้ังนําเสนอกรณีตัวอยางหองใตดินลึกที่กอสรางแลวมีความชื้นและน้ํารั่วซึมเขาภายในหองใตดิน ABSTRACT: At present, construction of deep basement in Bangkok soil rapidly increases in number. In some projects, up to 6 basements were constructed without considering protection of water leakage and dampness. For this reason, this paper presents preventive measures of water leakage and dampness occur in basements constructed in Bangkok soil with regards to required internal environment, outlined in BS 8102: 1990. Guide lines of preventive measures associated with various methods of basements excavation and constructions are discussed. A case study on water leakage problem into basements constructed with diaphragm walls is also presented. KEYWORDS: Water-resisting basement, Water leakage, Tank membrane, Drain cavity

1.บทนํา ความเจริญเติบโตของกรุงเทพมหานครเปนไปอยางรวดเร็ว

ในสามทศวรรษที่ผานมา จากการที่มีอาคารสูงเพียงไมถึงสิบอาคารในป 2520 เพิ่มข้ึนเปนกวาหมื่นอาคารในป 2550 และจากการที่ พรบ.ควบคุมอาคาร ฉบับที่ 3 (พ.ศ. 2543) [1] มีขอจํากัดการใชพื้นที่ดินมากขึ้น นักลงทุนจึงตองใชพื้นที่ใตดินมาใชงานดวยโดยกอสรางเปนหองใตดินลึก หลายอาคารมีการกอสรางหองใตดินลึกระหวาง 3 ถึง 6 ช้ัน เพื่อทําเปนที่จอดรถยนต

โดยทั่วไปผนังหองใตดินลึกจะกอสรางดวยวัสดุคอนกรีตเสริมเหล็ก

คุณสมบัติโดยทั่วไปตามธรรมชาติของคอนกรีตโครงสรางที่ยังไมมีการปรับปรุงผิวหนากําแพงดวยวัสดุกันซึม (Tanking membranes) ความชื้นของน้ํา (Water vapour) หรือของเหลว (Liquid) จะสามารถซึมผานคอนกรีตเขาไปไดในระดับหนี่ง ผนังคอนกรีตหองใตดินที่กอสรางเสร็จแมนจะมีสภาพดีมากก็ตามของเหลวก็ยังสามารถซึมผานเขามาได [2] การซึมผานของน้ําในเนื้อคอนกรีตเกิดข้ึนไดสองขบวนการคือ ขบวนการแรกจะ


A

B

เกิดข้ึนเมื่อมีแรงดันของน้ํา (Hydraulic pressure) ดานหนึ่งของโครงสรางสูงกวาอีกดานหนึ่ง โดยน้ําจะซึมจากดานที่มีความดันสูงกวาไปยังดานที่มีความดันต่ํากวา ขบวนการที่สอง น้ําจะคอยๆ ซึมผานคอนกรีตดวย Capillary suction จากผิวดานหนึ่งออกสูผิวอีกดานหนึ่ง ซึ่งท้ังสองขบวนการน้ําจะซึมผานทาง “ชองวาง (Capillary pore) ท่ีตอกันในเนื้อคอนกรีต” [3] ซึ่งปริมาณการซึมผานตอนาทีจะเกิดข้ึนมากหรือนอยเพียงใด ข้ึนอยูกับแรงดันน้ําใตดินภายนอกผนังกําแพง (External hydrostatic pressure) เปนสําคัญ

ดังนั้น ผูออกแบบ และผูกอสรางหองใตดินจึงตองทําความเขาใจกับพฤติกรรมการปองกันน้ําหรือความชื้นรั่วซึมวาจะตองทําอยางไรจึงจะเหมาะสมกับสภาพการใชงาน มีผูออกแบบและผูควบคุมงานจํานวนหนึ่งท่ียังเขาใจวาหองใตดินทั่วไปเมื่อกอสรางเสร็จแลวจะปองกันน้ําหรือความชื้นไดเหมือนนาฬิกากันน้ํา (Waterproof watch) ซึ่งความจริงแลว หากในรายการกอสรางมิไดระบุไวใหทําการติดตั้งวัสดุกันซึม เพื่อปองกันน้ําหรือความชื้นไวดวยแลว หองใตดินที่กอสรางเสร็จก็จะไมมีโอกาสปองกันความชื้นหรือน้ํารั่วซึมไดดีตามที่ตองการ บทความนี้จะกลาวถึงความตานทานการรั่วซึมของน้ําหรือความชื้นและปญหาของหองใตดินลึกในชั้นดินกรุงเทพโดยเทียบเคียงกับมาตรฐานของ British Standard Institute (BSI)

2. ประเภทการใชงานของหองใตดินลึก หองใตดินลึก (Deep basement) หมายถึงหองใตดินที่ฝงอยูใต

ดินมากกวาหนึ่งช้ัน มาตรฐาน BS8102:1990 [4] ไดจําแนกสภาพแวดลอมภายในหองใตดินตามประเภทการใชงานออกเปน 4 ระดับ ดังนี้ คือ ระดับที่ 1 หองใตดินสําหรับใชงานพื้นฐาน (Basic utility):

ช้ันจอดรถ หองเครื่อง (ไมรวมอุปกรณไฟฟา) โรงงาน ระดับที่ 2 หองใตดินสําหรับใชงานสูงกวางานพื้นฐาน (Better

utility): โรงงานและหองเครื่องท่ีตองการสภาพที่แหง รานคา ระดับที่ 3 หองใตดินสําหรับใชอาศัยอยูได (Habitable): ท่ีพัก

อาศัยอากาศถายเทไดรวมถึงสํานักงาน รานอาหาร ท่ีพักผอนหยอนใจ

ระดับที่ 4 หองใตดินระดับดีพิเศษ (Special): พื้นท่ีท่ีดองควบคุมสภาพแวดลอมใหอยูในเกณฑท่ีกําหนดตลอดเวลา

3. ชนิดของการปองกันการรั่วซึมและความชื้น BS8102:1990 [4] ไดกําหนดหลักการพื้นฐานถึงชนิดของการ

ปองกันน้ํารั่วซึมและความชื้นไวในมาตรฐานดังกลาว ซึ่งบทความนี้ไดคัดลอกและแปลมานําเสนอไวในตารางที่ 1

ตารางที่ 1 หลักการในการปองกันน้ําร่ัวซึมของโครงสรางใตดิน (after BS 8102: 1990)

รูปแบบและวิธีปองกันการรั่วซึมของน้ําแบบตางๆ

Type A (Tank protection) ตัวโครงสรางเพียงอยางเดียวไมสามารถปองกันน้ําเขาไดจึงตองพึ่งระบบปองกันน้ําซึมและความชื้นโดยการติดตั้งระบบกันน้ําภายในหรือทั้งสองดานกําแพงกันดินที่ใชอาจเปนกําแพงคอนกรีตเสริมเหล็ก คอนกรีตอัดแรง คอนกรีตไมเสริมเหล็กหรือกําแพงกออิฐ วิธีการนี้สามารถปองกันไดทั้งน้ําและความชื้น

Type B (Structural integral protection) การปองกันน้ํา พึ่งแตเฉพาะโครงสรางคอนกรีตเสริมเหล็กเทานั้น ไมไดเตรียมระบบปองกันอื่นๆไว วัสดุโครงสรางที่ใชอาจเปนคอนกรีตเสริมเหล็กหรือคอนกรีตอัดแรง (ออกแบบและกอสรางตาม BS8110: สวนที่ 1 และ 2 หรือ BS8007) บางกรณีอาจใชแผนพืดเหล็ก (Sheet pile) กําแพงกออิฐ หรือคอนกรีตไมเสริมเหล็ก การออกแบบตามมาตรฐาน BS8110 หรือ BS8007 เพียงอยางเดียวเปนที่ทราบกันวาไมสามารถมั่นใจวาปองกันน้ําไดทั้งหมด วิธีการนี้สามารถปองกันน้ําแตความสามารถในการปองกันความชื้นดูเหมือนวาลดลงเมื่อเทียบกับวิธีแบบ A หรือ C

Additional protection if required

Optional position for construction joint

Protection to membrane Loading coat Water-resisting membrane


ตารางที่ 1 (ตอ) หลักการในการปองกันน้ํารั่วซึมของโครงสรางใตดิน (after BS 8102: 1990)

รูปแบบและวิธีปองกันการรั่วซึมของน้ําแบบตางๆ

Type C (Drained protection) สําหรับหองใตดินตื้น การปองกันน้ํา ตองใชระบบเพิ่มเติมจากโครงสรางคอนกรีตเพื่อสรางระบบระบายน้ําและอากาศภายในกําแพงกันดินที่ใชอาจเปนกําแพงคอนกรีตเสริมเหล็ก คอนกรีตอัดแรง คอนกรีตไมเสริมเหล็ก กําแพงกออิฐ แผนเหล็กพืด กําแพงเสาเข็มเจาะ หรือกําแพงพืด D-wall (อาจมีราคาสูงเกินไปสําหรับการกอสรางหองใตดินตื้น) ระบบนี้สามารถปองกันน้ําและความชื้นไดในระดับสูง ควรตองมีการจัดระบบระบายอากาศที่ดี การปองกันความชื้นจะตองมีชองเพื่อระบายน้ําและมีระบบระบายอากาศ และติดตั้งแผนกันความชื้นที่บนพื้นและดานลางพื้นควบคูไปดวย

Type C (Drained protection) สําหรับหองใตดินลึก กําแพงกันดินที่ใชอาจเปนกําแพงพืด D-wall กําแพงเสาเข็มเจาะแบบขบกัน กําแพงเสาเข็มเจาะแบบเรียงตอเนื่อง หรือกําแพงแผนเหล็กพืดถาวร ซ่ึงตัวกําแพงเองไมสามารถปองกันน้ําและความชื้นในระดับสูงได และไมสามารถติตตั้งระบบกันความชื้นจากภายนอกได การติดตั้งระบบกันความชื้นเพิ่มเติมจากภายในกําแพงสามารถทําเพิ่มเติมไดเพื่อสามารถใชกับระดับการใชงานของหองใตดินทุกระดับ การปองกันความชื้นจะตองมีชองเพื่อระบายน้ําและมีระบบระบายอากาศ โดยอากาศมีแผนกันความชื้นที่พื้นควบคูไปดวย และควรตองมีการจัดระบบระบายอากาศที่ดี ตัวอยางที่แสดงในการใชงานหองใตดินในระดับ 3 (ความแหงของหองใตดินระดับดีมาก) โดยใชวิธีการแบบ C1 หรือ C2 สําหรับการใชงานระดับ 1 หรือ 2 (ความแหงของหองใตดินระดับทั่วไปถึงระดับดี) ใชวิธีปองกันแบบ C3 หมายเหตุ: การลดแรงดันน้ําที่ผานพื้นตามวิธีการแบบ C3 อาจไมไดผลดีนักนอกจากกรณีที่น้ําใตดินไหลไมแรงในชั้นดินทึบน้ํา

4. ปจจัยสภาพแวดลอมภายในและภายนอกหองใตดินลึกท่ีตองพิจารณาในการออกแบบ

ผูออกแบบหองใตดินจําเปนตองตกลงกับเจาของโครงการถึงความตองการสภาพแวดลอมภายใน (Required internal environment) สําหรับการใชงานระยะยาว เมื่อทราบความตองการแลว ผูออกแบบจําเปนตองพิจารณาปจจัยสิ่งแวดลอมภายนอกหองใตดิน (External environment) วามีความเหมาะสมตอความตองการของสภาพแวดลอมภายในที่สอดคลองกับการทําระบบปองกันตามตารางที่ 1 ชนิดใด

โดยปกติแลวเชื่อวาเจาของโครงการทุกรายตองการสภาวะสิ่งแวดลอมภายในแหงท่ีสุดและปราศจากความชื้นโดยไมตองมีการติดตั้งการปองกันใดๆ ใหสิ้นเปลืองคาใชจาย ซึ่งนอยกรณีท่ีจะมีความเปนไปได สวนใหญแลวจะตองทําการติดตั้งระบบปองกัน เชน ติดตั้ง Tanking membrane หรือทํา Drain cavity เปนตน

Block work Bored pile or diaphragm wall

Drained and ventilated cavity 75 mm concrete Water-resisting membrane and vapour barrier

Cavity floor system drained to sumps

Sealed access cover

To sump Gulley

Engineering brick with open joints at intervals

C2

Bored pile or diaphragm wall Basement floor strutting external wall

Cavity 75 mm Drain from upper floor

Engineering brick with open joints at intervals Relief provide through slab local to gulley to prevent build up of hydrostatic pressure

To sump and pump

May be trapped or untrapped

C3

Drained and ventilated cavity

Engineering brick with open joints at intervals

Floor finishes

Membrane

Preformed drain Tiles

No fines concrete

C1


CIRIA report 139:1995 [2] ไดนํา Table 1 ของ BS8102:1990 มาแนะนํา เกี่ ยวกับระดับการปองกันเพื่อให เหมาะสมกับ

การใชงานหองใตดินแตของละชนิดการใชงานซึ่งผูเขียนไดแปลไวตามตารางที่ 2 ในบทความนี้

ตารางที่ 2 แนวทางในการปองกันน้ําซึมเขาหองใตดินตามสภาพการใชงานตางๆ (after CIRIA report 139:1995 [2])

ระดับการใชงานของหองใตดิน

สมรรถนะในการปองกันน้าํและความชื้น

วิธีการปองกัน* ขอเสนอแนะเพิ่มเติมจากตารางที่ 1 ของ BS8102:1990

ระดับที่ 1 (Basic utility) ชั้นจอดรถ หองเครื่อง ( ย ก เ ว น ห อ ง ที่ มีอุ ป ก ร ณ ไ ฟ ฟ า ) โรงงาน เปนตน

ย อ ม ใ ห มี น้ํ าร่ั ว ซึ ม แ ล ะกํ า แพงมี รอยชื้นบางสวน

Type B การออกแบบ โครงสรางคอนกรีตเสริมเหล็กตามมาตรฐาน BS8110

การยอมใหน้ําร่ัวซีมควรมีระบบระบายอากาศที่ดี หรือมีรางระบายน้ํา เนื่องจากสภาพการใชงานทั่วไปของหองใตดินไมควรมีน้ําเขามา มาตรฐาน BS8110 สวนที่ 1 พิจารณาเพียงแนวทางการควบคุมรอยราวและไมพิจารณาการเคลื่อนตัวชวงแรกจากความรอนในคอนกรีต การใชมาตรฐานสวนที่ 1 อาจทําใหเกิดรอยราวที่มีความกวางมากเกินในชั้นดินที่มีน้ําไหลได ซ่ึงควรพิจารณาแนวทางการควบคุมรอยราวในหัวขอ 3.4.2 ควรมีการตรวจสอบองคประกอบทางเคมีของน้ําใตดินเพื่อพิจารณาวามีผลกระทบตอโครงสรางใตดินหรือไม ระดับของการใชงานในมาตรฐาน BS8102 อาจไมตรงกับขอกําหนดของอาคาร หมวด C ซ่ึงควรจะตรงกับระดับที่ 3 (Habitable)

ระดับที่ 2 (Better utility) โ ร ง ง า น แ ล ะ ห อ งเ ค รื่ อ ง ที่ ต อ ง ก า รสภาพที่แหง รานคา เปนตน

ไมยอมใหมีน้ําร่ัว ซึมแตยอมใหกําแพงมีไอน้ํ า แ ล ะความชื้น

Type A Type B การออกแบบ โครงสรางคอนกรีตเสริมเหล็กตามมาตรฐาน BS8007

การใชแผนยางกันน้ําใหมีประสิทธิผลควรตองมีการซอนทับและมีรอยตอที่ดี การกอสรางจะตองไดคุณภาพ แมวารอบๆบริเวณกอสรางจะไมมีน้ําขังหรือชั้นดินมีลักษณะทึบน้ําก็ตาม ควรมีการตรวจสอบระดับของน้ําใตดินเชนเดียวกับการปองกันในระดับ 1 การตรวจสอบคุณภาพอยางละเอียดในการกอสรางในแตละขั้นตอนมีความสําคัญมาก

ระดับที่ 3 (Habitable) พื้นที่พักอาศัย พื้นที่สํานักงาน รานอาหาร พื้นที่พักผอนหยอนใจ เปนตน

สภ า พทั่ ว ไ ปหองใตดินแหง

Type A Type B การออกแบบ โครงสรางคอนกรีตเสริมเหล็กตามมาตรฐาน BS8007 Type C โดยมีชองวางระหวางกําแพงสองชั้น จัดระบบระบายน้ําที่พื้นและ ระบบกันชื้นที่กําแพง

เชนเดียวกับระดับที่ 2 ในการกอสรางในดินที่มีการซึมผานของน้ําสูง อาจตองใชระบบปองกันน้ําและความชื้นหลายแบบเขาดวยกัน

ระดับที่ 4 (Special): บริ เวณที่ตองมีการค ว บ คุ มสภาพแวดลอมและคว ามชื้ น ให อ ยู ในเกณฑตลอดเวลา

สภาพหองใตดินแหงมากทั้งพื้นที่

Type A Type B การออกแบบ โครงสรางคอนกรีตเสริมเหล็กตามมาตรฐาน BS8007 พรอมใชระบบกันชื้นที่กําแพง Type C โดยมีชองวาง ระหวางกําแพงสองชั้นพรอมการระบายอากาศที่ดี จัดระบบระบายน้ําและกันความชื้นที่พื้นและกําแพง

เชนเดียวกับระดับที่ 3

* รูปแบบการปองกันที่เหมาะสมในแตละระดบัการใชงานใหดูแนวทางการปองกันจากตารางที่ 1


ผูออกแบบจึงจําเปนตองพิจารณาสภาวะแวดลอมภายนอก วาเมื่อกอสรางหองใตดินเสร็จเรียบรอยแลวภายนอกหองใตดินมีน้ําใหลมาขังสะสมติดผิวภายนอกกําแพงหองใตดินหรือไม หากมีก็ตองพิจารณาตอวาปริมาณน้ํามีมากนอยหรือเกิดตอเนื่องเพียงใด และกําหนดใหมีการทํา Tanking membrane ท่ีภายนอก หรือท่ีภายใน หรือท้ังภายนอกและภายในผิวผนังหองใตดิน หรือหากผนังกําแพงเปนแบบ Bored pile wall หรือ Diaphragm wall ก็อาจตองกําหนดใหทํา Drain cavity ใวภายใน เปนตน

5. วิธีการกอสรางหองใตดินแบบตางๆ ในชั้นดินกรุงเทพ การกอสรางหองใตดินลึกในชั้นดินกรุงเทพ โดยทั่วไปมี 3

แบบ คือ

5.1 แบบขุดเปดกวาง (Open excavation) เหมาะสําหรับบริเวณกอสรางกวางโลง การกอสรางทําโดยการขุดลาดดินจนไดระดับลางสุดของหองใตดินแลวจึงกอสรางหองใตดิน และทําการติดตั้ง Tanking membrane ท่ีผิวภายนอกกําแพง แลวจึงถมกลับดวยทราย การขุดเปดกวางนี้มีความเหมาะสมที่จะใชกับดินที่มีความคงตัวในระดับหนึ่ง เพื่อท่ีจะไมตองใชพื้นที่ดานขางมากเกินไป และควรมีระบบปองกันน้ําในระหวางการกอสรางเนื่องจากไมมีกําแพงเพื่อกันน้ําใตดินระหวางกอสรางโครงสรางคอนกรีตเสริมเหล็ก นอกจากนี้ควรมี ระบบปองกันความ เสี ยหาย ท่ีอาจ เกิ ดกับ Tanking membrane จากการถมดินและกิจกรรมการกอสรางอื่นๆดวย โดยวิธีการกอสรางระบบนี้ตามภาพที่ 1 และ 2

ภาพที่ 1 ขุดดินโดยทําการเปดลาดดิน (Slope) กอสรางโครงสรางใตดิน พรอมติดตั้งระบบกันซึม (Tanking membrane) รอบๆโครงสรางใตดิน

ภาพที่ 2 ถมทรายกลับขางๆ โครงสรางใตดิน

5.2 แบบใชกําแพงแผนพืดเหล็ก (Sheet pile) เปนตัวปองกันดินพังชั่วคราว

เหมาะสําหรับพื้นที่ในเมืองท่ีมีอาคารขางเคียงและหองใตดินลึกไมเกิน 6-7 เมตร ดําเนินการโดยกดแผนพืดเหล็กกันดินช่ัวคราว (Sheet pile) ใหมีขอบเขตกวางกวาผนังหองใตดินประมาณ 1 เมตรแลวขุดดินภายในออกสลับกับการติดตั้งคํ้ายัน (Strut) จนถึงระดับขุดสุดทายแลวจึงกอสรางหองใตดินขึ้นมา และทําการปองกันดวย Tanking membrane ท่ีผิวภายนอกพรอมท้ังระบบปองกันความเสียหายแก Tanking membrane และที่ผิวภายใน (หากมีความจํ า เปน ข้ึนอยูกับความตองการของสภาพแวดลอมภายในหองใตดิน) แลวจึงถมกลับชองวางระหวางกําแพงแผนพืดเหล็กกับผนังกําแพงหองใตดินดวยทรายจนเต็มและแนนแลวจึงถอนแผนพืดเหล็กช่ัวคราวออก วิธีการกอสรางโดยสังเขปตามภาพที่ 3 ถึง 6

ภาพที่ 3 ทําการกดกําแพงแผนพืดเหล็ก (Sheet pile)

Slab

Retaining Wall Tanking membrane

Slab

Slab

Retaining Wall

Slab

Tanking membrane

Slab

Slab

Backfill Sand

Sheet pile wall


ภาพที่ 4 ขุดดินโดยการติดตั้งระบบค้ํายันชั่วคราว

ภาพที่ 5 กอสรางโครงสรางใตดิน และติดตั้งระบบกันซึม (Tanking membrane) ปลดระบบค้ํายันทีละชั้น แลวถมทรายขาง Sheet pile จนถึงระดับพื้นดินเดิม

ภาพที่ 6 ถอนกําแพงแผนพืดเหล็ก (Sheet pile) ออก

อนึ่ง การถมกลับดวยทรายของวิธีการกอสรางตามหัวขอ 5.1

และ 5.2 นั้นทรายที่ถมกลับจะทําหนาท่ีเหมือนบอกักน้ําทําใหมีน้ําใช น้ําท้ิงหรือน้ําฝนใหลมาขังในทรายถมติดผิวกําแพงดานนอก น้ําและความชื้นจะซึมผานกําแพงคอนกรีตเขาสูหองใตดิน จึงตองการปองกันโดยติดตั้งวัสดุกันซึมโดยรอบ (Tanking protection) หรือใชระบบปองกันน้ําแบบอื่นผสมดวย

5.3 แบบใชกําแพงเสาเข็มเจาะเรียงหรือผนังกําแพงแบบไดอะแฟรมวอลล

เหมาะสําหรับการกอสรางหองใตดินลึกตั้งแต 3 ช้ันที่มีระดับขุดดินลึกตั้งแต 7.5 เมตรขึ้นไป ดําเนินการโดยการกอสรางเสาเข็มเจาะเรียง (Pile wall) หรือ กําแพงไดอะแฟรมวอลล (D-wall) หรือกําแพงกันดินชนิดแข็งประเภทอื่น (Rigid wall) มีความยาวตามขอบรูปหองใตดิน เมื่อกอสรางกําแพงเสร็จแลวอาจ เลือกวิธีการกอสร างหองใตดินไดสองแบบคือแบบ Bottom up หรือ Top down ซึ่งมีวิธีการโดยสังเขป ดังนี้ คือ

5.3.1 Bottom up construction: ตามภาพที่ 7-10 เมื่อกอสรางกําแพง Pile wall หรือ D-wall เสร็จแลวทําการกอสรางคานรัดหัวกําแพง (Capping beam) โดยรอบกําแพง แลวจึงขุดดินภายในออกสลับกับการติดตั้งคํ้ายัน (Strut) ในแตละระดับเพื่อปองกันกําแพงกันดินพังและการเคลื่อนตัวของดิน จากนั้นจึงทําการขุดดินจนถึงระดับขุดสุดทายแลวกอสรางหองใตดินขึ้นมา เนื่องจากกําแพงชนิดนี้กอสรางโดยตรงลงในชั้นดินโดยหลักการแลวจะไมมีงานถมกลับ (เวนแตงานถมกลับหลังการกอสราง Capping beam ดวย Cohesive soil) จึงไมสามารถทําการปองกันความชื้นและน้ํารั่วซึมดานนอกแบบ External tanking membrane การปองกันจึงตองหลีกเลี่ยงการขุดดินและถมกลับขางกําแพงดวยทรายและขจัดแหลงกําเนิดน้ําบริเวณขางกําแพง เชน กอกน้ําใช ฯลฯ หรือทํา External tanking membrane ระหวางกําแพงกันดินกับคานรัดหัว Capping beam หากมีน้ํารั่วซึมจากสาเหตุดังกลาว นิยมแกไขโดยใชวิธีทํา Drain cavity โดยกอผนังภายในอีกชั้นดังตัวอยางในตารางที่ 1 Type C2 หรือ C3 สําหรับการกอสรางแบบ Bottom-up มีวิธีการโดยสังเขป ดังตอไปนี้

ภาพที่ 7 กอสรางกําแพง Diaphragm wall หรือ Pile wall และกอสรางคานรัดหัว (Capping beam)

Retaining Wall

Slab

Tanking membrane

Slab

Slab

Backfill sand

Sheet pile wall Bracing

Retaining Wall

Sheet pile wall Slab

Tanking membrane

Slab

Slab

Backfill sand

Backfill with cohesive soil

Diaphragm wall or Pile wall

Capping beam


ภาพที่ 8 ขุดดินโดยการติดตั้งระบบค้ํายันชั่วคราว

ภาพที่ 9 กอสรางโครงสรางใตดิน จากลางสุด ปลดระบบค้ํายันทีละชั้น เมื่อมีพื้นมารองรับ

ภาพที่ 10 กอสรางผนังชั้นในเพื่อกันความชื้น (อาจเปนผนังกออิฐ หรือกระเบื้องฉาบเรียบ)

5.3.2 Top - down construction: เมื่อกอสรางกําแพง Pile wall

หรือ D-wall เสร็จแลวทําการกอสราง Capping beam โดยรอบกําแพง พรอมท้ังกอสรางเสาเข็มเจาะที่มีการติดตั้งเสาเหล็ก Stanchion เพื่อรองรับน้ําหนักพื้น แลวจึงขุดดินจนถึงระดับหองใตดินชั้นแรกแลวใชพื้นดินเปนแบบหลอช้ันใตดินชั้นแรกใหยันกํ าแพงทุกด านโดยใหพื้นที่หลอนี้ ทํ าหนา ท่ี เปนตัว คํ้ายัน โดยท่ัวไปการขุดดินเพื่อกอสรางชั้นใตดินนั้นมักจะขามชั้นที่ถัด

จากชั้นที่หลอพื้นเสร็จไปแลว 1 ช้ันเพื่อใหมีพื้นที่ทํางานของเครื่องจักรขุดดินที่จะตองเคลื่อนที่ทํางานภายใตพื้นชั้นบน ในการหลอพื้นนี้จะตองเวนชองไวในตําแหนง จํานวน และ ขนาดที่เหมาะสมเพื่อเปนจุดใชลําเลียงดินที่จะขุดในชั้นลึกลงไปขึ้นมาได และเปนจุดลําเลียงวัสดุท่ีจะนําลงไปหลอพื้นชั้นลางๆลงไปอีก ระหวางการกอสรางควรจัดเตรียมระบบระบายอากาศใหมีการถายเทเพียงพอ เมื่อดําเนินการตามลําดับขั้นตอนในการหลอพื้นช้ันตอๆไปเหมือนกับหลอพื้นช้ันแรกครบทุกชั้นแลวจึงปดชองวางที่เวนไว ขอดีของการกอสรางระบบนี้คือไมตองใชคํ้ายันช่ัวคราว นอกจากนี้คํ้ายันถาวรที่เปนพื้นจะมีความแข็งมากกวาคํ้ายันช่ัวคราวทําใหการเคลื่อนตัวของกําแพงมีคานอยเมื่อเทียบกับการกอสรางดวยระบบอื่น และการใชวิธีการกอสรางระบบนี้สามารถลดระยะเวลากอสรางโดยรวมไดหากชั้นใตดินมีความลึกมาก เนื่องจากกําแพงชนิดนี้กอสรางโดยตรงลงในชั้นดินจึงไมมีการถมทรายกลับและไมสามารถทําการปองกันความชื้นและน้ําแบบ External tanking membrane ได การปองกันจึงตองหลีกเลี่ยงการขุดดินและถมกลับดวยทรายขางกําแพง ควรใชดินที่มีลักษณะทึบน้ํา Cohesive soil และขจัดแหลงน้ําบริเวณขางกําแพง เชน กอกน้ําใช ฯลฯ หรือทํา External tanking membrane ระหวางกําแพงกันดินกับคานรัดหัว Capping beam หากมีน้ํารั่วซึมจากสาเหตุดังกลาว นิยมแกไขโดยใชวิธีทํา Drain cavity โดยกอผนังภายในอีกชั้นดังตัวอยางในตารางที่ 1 Type C2 หรือ C3

ในกรณีท่ีใชกําแพงแบบ D–wall บอยครั้งท่ีพบวาเมื่อกอสราง Capping beam ตามขอ 5.3.1 และ 5.3.2 แลวไมทําการติดตั้งวัสดุกันซึมบริเวณรอยตอของคานรัดหัวกับสวนบนของ D-wall แลวยังใชทรายเปนวัสดุถมกลับ เมื่อมีน้ําไหลมาขังในทรายถมจึงทําใหมีน้ํารั่วซึมจากจุดรอยตอนี้ผานเขาสู Capillary pore ในคอนกรีตกําแพงลงสูช้ันดานลาง (คอนกรีตของ D-wall หลอโดยการเทคอนกรีตแบบเทใตน้ําท่ีคอนกรีตจะแนนดวยน้ําหนักตัวเอง ซึ่งไมแนนเทาคอนกรีตท่ีถูกทําใหแนนดวยการจี้ จึงมี Capillary pore ใน D-wall จึงมีมากกวาคอนกรีตท่ีแนนโดยการจี้) ดังนั้นเมื่อพบเห็นน้ํารั่วซึมเขาไปภายในหองใตดินผูเกี่ยวของควรตรวจสอบแกไขจากจุดนี้กอนการกอสรางแบบ Top-down มีวิธีการกอสรางโดยสังเขปตามภาพที่ 11-14

Slab

Slab

Slab


Capping beam

Slab

Slab

Slab

Inner wall (if required)



Capping beam


Bracing


Stanchion


Capping beam

Backfill with cohesive soil ภาพที่ 11 กอสรางกําแพง Diaphragm wall หรือ Pile wall เสาเข็มเจาะพรอม Stanchion และกอสรางคานรัดหัว (Capping beam)

ภาพที่ 12 กอสรางพื้นชั้นบนกอน แลวจึงทําการขุดดิน

ภาพที่ 13 กอสรางพื้นโดยขามพื้นไปหนึ่งชั้นเพื่อใหเครื่องจักรสามารถทํางานได

ภาพที่ 14 กอสรางเสา พื้นชั้นที่ขามและโครงสรางสวนอื่น อาจมีการกอสรางผนังชั้นในเพื่อกันความชื้น (อาจเปนผนังกออิฐ หรือกระเบื้องฉาบเรียบ)

6. ปญหาที่ทําใหมีน้ําร่ัวซึมไดในกรณีใชกําแพงแบบ D-wall

การรั่วซึมของน้ําจากภายนอกกําแพงในหลายโครงการที่ผานมาที่หองใตดินใชกําแพงแบบ D–wall มักเกิดจากมีการขุดดินใกลชิดกับภายนอกผนังกําแพงเพื่อกอสรางคานรัดหัวเสาเข็ม หรือขุดดินใกลชิดกับกําแพงเพื่อกอสรางถังเก็บน้ํา หรือถังบําบัดน้ําเสีย เมื่อกอสรางเสร็จแลวถมกลับชองวางดวยทราย ผลลัพทท่ีตามมาก็จะมีน้ําไหลมารวมในทรายถมและรั่วซึมผานผนังกําแพงคอนกรีตเขาภายในหองใตดิน เคยมีโครงการกอสรางที่ใชกําแพง D-wall เปนกําแพงกันดิน ท่ีมีการกอสรางบอเก็บน้ําขางผนัง D-wall ปรากฎวาภายหลังกอสรางบอเก็บน้ําแลวมีน้ําไหลมาขังในทรายถม ทําใหมีน้ํารั่วเขาในหองใตดินผานกําแพง D-wall เขามาในหองใตดินจํานวนมาก รายละเอียดตามภาพที่ 15 -18

ภาพที่ 15 สภาพผิวผนังภายในของกําแพง D-wall กอนมีการกอสรางถังเก็บน้ําใตดินขางผนังภายนอกกําแพง D-wall


Stanchion Slab

Capping beam


Slab

Slab Stanchion


Capping beam

Slab

Slab

Inner wall

Composite column



ภาพที่ 16 การกอสรางถังเก็บน้ําใตดินขางผนังภายนอกกําแพง D-wall โดยฝงตรงขาม D- wall ใช Sheet pile เปนตัวกันดิน

ภาพที่ 17 หลังกอสรางถังเก็บน้ําใตดินเสร็จมีน้ําขังในทรายถมระหวางผนังบอกับผนังภายนอกกําแพง D-wall

ภาพที่ 18 หลังกอสรางถังเก็บน้ําใตดินเสร็จ ผิวกําแพงภายใน D-wall ชื้นและมีน้ําร่ัวซึมไหลลงชั้นลางๆ ตลอดเวลา

7. สรุป

ก า รออกแบบก อสร า งห อ ง ใต ดิ นลึ ก ในชั้ น ดิ นกรุงเทพมหานครใหสามารถตานทานความชื้นหรือน้ํารั่วซึมเขามาในหองใตดินไดอยางเหมาะสมกับสภาพการใชงานหองใตดิน

ตามระดับการใชงานนั้น ผูออกแบบตองศึกษาและเขาใจสภาพแวดลอมภายนอกหองใตดินภายหลังกอสรางเสร็จอยางถองแท และกําหนดรายการกอสรางใหสอดคลองกับสภาพความเปนจริง เพราะโดยธรรมชาติเมื่อมีการขุดดินเพื่อสรางกําแพงหองใตดินแลวถมกลับดวยทรายก็จะเกิดน้ํารั่วหรือความชื้นผานเขาสูหองใตดินเสมอ ผูออกแบบจึงออกแบบปองกันโดยการทํา Tanking protection ท่ีผิวผนังภายนอก/ภายในหรือท้ังสองดานของผนั งกํ าแพง เสมอ แต ในกรณีของผนั งกํ าแพงแบบ Diaphragm wall ท่ีไมสามารถทํา Tanking protection ได ผูออกแบบตองกําหนดในรายการกอสรางหามการถมกลับดวยทรายหรือดินเม็ดหยาบขางหรือใกลกําแพง เพราะน้ําจะใหลมาขังทําใหความชื้นหรือน้ําซึมผาน Capillary pore ของคอนกรีตกําแพงเขาสูหองใตดิน หากปองกันไมไดก็ตองกําหนดใหทํา Drain cavity ดักน้ําไปรวมจุดเดียวท่ีช้ันลางสุดแลวสูบออก ตามที่ BS 8102,1990 [4] แนะนําไว สวนรอยตอกําแพงระหวาง Capping beam กับระดับบนของ Diaphragm wall ตองกําหนดใหติดตั้งวัสดุกันซึมปองกันดานนอกไวดวย และหามการถมกลับดวยทราย แตควรใช Cohesive soil แทน

เอกสารอางอิง [1] พระราชบัญญัติควบคุมอาคาร ฉบับที่ 3 (พ.ศ. 2543) [2] CIRIA.1995. Water-Resisting Basements, report 139. Thomas Telford,

ISBN 07277 2042-2, London, United Kingdom [3] ชัชวาลย เศรษฐบุตร, 2536. คอนกรีตเทคโนโลยี [4] British Standard Institution, 1990. Code of Practice for protection of

structures against water from the ground. BS8102: 1990.

Sheet pile wall

D-Wall

Water tank

Sand backfill

D-Wall

Documents

ความต านทานความช ื้นและน ้ํา ... · 2014. 9. 4. · (ออกแบบและก อสร างตาม BS8110: ส วนที่