Blog

จากภาพที่ปรากฏ อาคารมีลักษณะการวิบัติแบบ “เอียงและทรุดตัว” (Tilting and Settlement) อย่างชัดเจน ซึ่งบ่งชี้ถึงปัญหาจากฐานรากเป็นหลัก โดยเฉพาะการทรุดตัวที่ไม่เท่ากัน (Differential Settlement) ทำให้โครงสร้างอาคารเกิดการเสียสมดุล มีการบิดเบี้ยวของส่วนโครงสร้างและเสียหายอย่างรุนแรง (เป็นประเด็นที่จำเป็นต้องดำเนินการตรวจสอบ)ต่อไป

สาเหตุหลัก (Primary Causes)

1. การวิบัติของฐานราก (Foundation Failure) การวิบัติของกำลังแบกทานของดิน (Bearing Capacity Failure) ดินใต้ฐานรากไม่สามารถรับน้ำหนักของอาคารได้เพียงพออย่างปลอดภัย ทำให้เกิดการทรุดตัว จากภาพที่ระบุปรากฏการทรุดตัวอย่างมาก อาจเป็นเพราะการประเมินกำลังแบกทานของดินผิดพลาด หรือมีการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของดินในภายหลังเมื่อระยะเวลาผ่านไป (เช่น ดินอ่อนมีสภาพที่อ่อนตัวหรือสูญเสียกำลังแบกทาน) การทรุดตัวไม่เท่ากัน (Differential Settlement) เป็นสาเหตุที่ชัดเจนที่สุดจากภาพ อาคารเอียง บ่งบอกว่าบางส่วนของฐานรากทรุดตัวมากกว่าส่วนอื่น ๆ ซึ่งอาจเกิดจาก
   • การกระจายน้ำหนักของอาคารไม่สม่ำเสมอ บางส่วนของอาคารมีน้ำหนักมากเป็นพิเศษ เสถียรภาพของอาคารลดลงจึงเกิดแนวโน้มของการพลิกคว่ำ (Overturning)
   • คุณสมบัติของดินใต้ฐานรากไม่สม่ำเสมอ อาจเป็นได้ที่ดินบริเวณใต้ฐานรากมีดินหลายชั้น หรือมีชั้นดินอ่อนตัวในบางบริเวณที่ส่งผลต่อการลดลงของเสถียรภาพของอาคาร
   • ความบกพร่องในการก่อสร้างฐานราก เช่น การตอกเสาเข็มไม่ถึงชั้นดินแข็ง หรือความยาวของเสาเข็มไม่เท่ากันในแต่ละจุด
   การเปลี่ยนแปลงระดับน้ำใต้ดิน (Groundwater Table Fluctuation) การลดลงของระดับน้ำใต้ดินอย่างรวดเร็วหรือมากเกินไปในพื้นที่ดินเหนียวอ่อน อาจทำให้ดินอัดแน่นและทรุดตัว เนื่องจากดินเหนียวอ่อนมีลักษณะพิเศษ คือ มีช่องว่างขนาดเล็กและมีความสามารถในการกักเก็บน้ำสูง เมื่อแรงกดจากเม็ดดินเพิ่มขึ้น น้ำในช่องว่างจะถูกบีบให้ออกไปจากเนื้อดินอย่างช้าๆ ซึ่งกระบวนการนี้เรียกว่า การคายน้ำ (dewatering) และการที่น้ำถูกบีบออกไปทำให้ปริมาตรของดินลดลงหรือที่เรียกว่า การทรุดตัว (settlement) ทั้งนี้การทรุดตัวในกรณีนี้ เกิดจากการลดลงของระดับน้ำใต้ดินอย่างไม่เท่ากันในแต่ละพื้นที่ ทำให้เป็นไปได้ที่ส่งผลต่อการเกิดความเสียหายต่อโครงสร้างสิ่งปลูกสร้าง ปัญหาจากการก่อสร้างฐานราก (Construction Issues in Foundation)
   • คุณภาพการก่อสร้างไม่เป็นไปตามมาตรฐาน เช่น การใช้วัสดุก่อสร้างที่ไม่เหมาะสม ไม่ได้มาตรฐาน การผสมคอนกรีตที่ไม่ได้สัดส่วน การบ่มคอนกรีตไม่ดีพอ หรือการวางเหล็กเสริมผิดตำแหน่ง ทำให้กำลังของฐานรากไม่เป็นไปตามที่ออกแบบทางวิศวกรรมไว้
   • การควบคุมการก่อสร้างไม่ได้มาตรฐาน ขาดการตรวจสอบคุณภาพในระหว่างการก่อสร้าง ทำให้เกิดข้อผิดพลาดสะสม

สาเหตุรอง (Secondary Causes)

1. การออกแบบฐานรากที่ไม่เหมาะสม
   • การประมาณการน้ำหนักบรรทุกผิดพลาด ประเมินน้ำหนักอาคารต่ำไป หรือไม่คำนึงถึงน้ำหนักบรรทุกจรในอนาคต หรือบางกรณีมีการดัดแปลงสภาพการรับน้ำหนักของอาคารในภายหลัง
   • การสำรวจชั้นดินไม่ละเอียดเพียงพอ ครอบคลุมต่อสภาพพื้นที่ หรือเป็นไปได้ว่าการเจาะสำรวจชั้นดินไม่ครอบคลุมในบริเวณสถานที่ก่อสร้าง หรืออาจเป็นไปได้ว่าประเมินคุณสมบัติดินผิดพลาด
   • เลือกประเภทของฐานรากไม่เหมาะสม เช่น เลือกใช้ฐานรากแผ่ในดินอ่อน หรือเสาเข็มสั้นเกินไป
2. ผลกระทบจากสิ่งแวดล้อมภายนอก
   • จากการก่อสร้างอาคารข้างเคียง การขุดดินหรือตอกเสาเข็มใกล้เคียงบริเวณที่อ่อนไหว อาจส่งผลต่อการเคลื่อนตัวของมวลดิน
   • แผ่นดินไหว อาจทำให้ดินที่มีสภาพเหลวตัวหรือทรุดตัวขึ้นอย่างรวดเร็ว จากการเร่งปฏิกิริยาของแรงกระทำจากภายนอก โดยแรงสั่นสะเทือนจากแผ่นดินไหว
   • น้ำท่วมขังบริเวณ ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของดินในบริเวณดังกล่าว
   • ท่อน้ำใต้ดินรั่วไหล อาจชะล้างดินทำให้เกิดโพรง

บริบทของการวิบัติ

การวิบัติลักษณะนี้มักเริ่มเกิดขึ้นอย่างช้าๆ ในระยะเริ่มแรก ก่อนที่จะเร่งตัวและแสดงอาการอย่างชัดเจน เมื่อความเสียหายสะสมถึงจุดวิกฤต อาคารจะเริ่มล้มเอียง และผนังแตกร้าว โครงสร้างรับแรงอย่างเสาและคาน จะเสียหายจากการบิดตัวและแรงเฉือนในโครงสร้างอาคารที่สูงผิดปกติ การเคลื่อนตัวเช่นนี้เป็นอันตรายอย่างยิ่ง เพราะโครงสร้างอาจพังทลายได้ทุกเมื่อ หากไม่ได้รับการแก้ไขอย่างทันท่วงที

แนวทางการปรับปรุงอาคารดังกล่าว (ระยะสั้นและระยะยาว)

1. การประเมินสถานการณ์เบื้องต้น (Immediate Assessment)

• ห้ามใช้งานอาคารอย่างเด็ดขาด (Evacuate and Bar Entry) นับเป็นสิ่งสำคัญอันดับแรก เพื่อความปลอดภัยของชีวิตและทรัพย์สิน
• ตรวจสอบและเฝ้าระวังอย่างต่อเนื่อง (Monitoring) เช่น ติดตั้งเครื่องมือวัดการทรุดตัวและการเอียง เพื่อติดตามการเคลื่อนที่ของอาคารอย่างใกล้ชิด รวมทั้งปัจจุบัน สามารถตั้งกล้องถ่ายวิดีโออย่างต่อเนื่อง พื่อแสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นอย่างช้าๆ ให้กลายเป็นวิดีโอที่เร็วขึ้น (Timelapse)

1. แนวทางการแก้ไขระยะสั้น (Short-Term Measures) เพื่อลดความเสี่ยงและป้องกันการทรุดตัวเพิ่มเติม (ทั้งนี้จะต้องดำเนินการภายใต้การกำกับ ควบคุมดูแล โดยวิศวกรวิชาชีพที่ชำนาญงานเฉพาะทาง อย่างงานวิศวกรรมปฐพีกลศาสตร์ หรือ วิศวกรรมธรณีเทคนิค) -ค้ำยันโครงสร้าง (Temporary Shoring/Propping) ใช้เสาค้ำยันชั่วคราวรองรับโครงสร้างที่เสียหายหรือมีความเสี่ยงสูง เพื่อป้องกันการลุกลามหรือการพังทลายเพิ่มเติม
   -ลดน้ำหนักบรรทุก (Load Reduction) ขนย้ายสิ่งของหรืออุปกรณ์ที่ไม่จำเป็นออกจากอาคาร เพื่อลดน้ำหนักที่กดทับฐานราก ทั้งนี้จะต้องดำเนินการโดยรอบคอบ ภายใต้การกำกับ ควบคุมดูแล โดยวิศวกรวิชาชีพที่ชำนาญงานเฉพาะทาง

• ควบคุมระดับน้ำใต้ดิน (Groundwater Control) หากปัญหาเกิดจากน้ำใต้ดิน อาจติดตั้งระบบระบายน้ำ หรืออัดฉีดซีเมนต์ (Grouting) เพื่อควบคุมระดับน้ำใต้ดินที่ส่งผลรบกวน ทั้งนี้การดำเนินการเชิงเทคนิคดังกล่าวจะต้องดำเนินการภายใต้การกำกับ ควบคุมดูแล โดยวิศวกรวิชาชีพที่ชำนาญงานเฉพาะทาง อย่างงานวิศวกรรมปฐพีกลศาสตร์ หรือ วิศวกรรมธรณีเทคนิค

1. แนวทางการแก้ไขระยะยาว (Long-Term Measures) การเสริมความแข็งแรงและแก้ไขปัญหาฐานรากอย่างถาวร (ทั้งนี้จะต้องดำเนินการภายใต้การกำกับ ควบคุมดูแล โดยวิศวกรวิชาชีพที่ชำนาญงานเฉพาะทาง อย่างงานวิศวกรรมปฐพีกลศาสตร์ หรือ วิศวกรรมธรณีเทคนิค)

• เสริมกำลังฐานราก (Foundation Underpinning/Strengthening)
  • การเสริมฐานรากเดิม (Underpinning) เพิ่มขนาดหรือเสริมความแข็งแรงของฐานรากเดิม เช่น การขยายฐานรากแผ่ หรือเสริมเสาเข็มเพิ่มเติมใต้ฐานรากเดิม
  • การตอกเสาเข็มขนาดเล็ก (Micro-Piling) ตอกเสาเข็มขนาดเล็กผ่านฐานรากเดิมหรือบริเวณโดยรอบ เพื่อถ่ายน้ำหนักลงสู่ชั้นดินแข็งที่ลึกกว่า
  • การอัดฉีดน้ำปูน/เคมี (Grouting/Injection)อัดฉีดวัสดุ เช่น ซีเมนต์หรือสารเคมีพิเศษต่างๆ เข้าไปในชั้นดินใต้ฐานราก เพื่อเพิ่มความแข็งแรงและความหนาแน่นของดิน หรือเป็นการอุดช่องว่างในมวลดิน
• การปรับระดับอาคาร (Jacking/Leveling) ในกรณีที่พบว่าการทรุดตัวไม่มากและโครงสร้างยังแข็งแรงปลอดภัยเพียงพอ อาจใช้แม่แรงยกโครงสร้างอาคารขึ้น แล้วเสริมฐานราก
• เสริมกำลังโครงสร้างส่วนบน (Superstructure Strengthening) ภายหลังแก้ไขฐานรากแล้ว ต้องประเมินและซ่อมแซมความเสียหายของโครงสร้างส่วนบน เช่น คาน เสา พื้น และผนัง ที่ได้รับผลกระทบจากการทรุดตัวและเอียงตัว (การประเมินบางส่วนเหล่านี้ โดยเฉพาะโครงสร้างอาคารส่วนเหนือดินนี้ ช่วยทำให้ประเด็นความเสี่ยงที่เชื่อมโยงถูกพิจารณาเพื่อลดความเสี่ยงทางด้านวิศวกรรมการก่อสร้าง)

การพิจารณาปัจจัยเชิงคุณภาพในการปรับปรุง

1. ด้านกำหนดเวลา (Timeline)
   • ระยะสั้น ต้องดำเนินการทันทีเพื่อความปลอดภัย อาจใช้เวลาไม่กี่วันถึงสัปดาห์
   • ระยะยาว ขึ้นอยู่กับระดับความรุนแรงของความเสียหายของอาคารและวิธีแก้ไขที่เลือก อาจใช้เวลาหลายเดือนถึงปี ประกอบด้วย การวางแผนที่ดี การจัดลำดับความสำคัญ และการจัดการทรัพยากรอย่างมีประสิทธิภาพจะช่วยให้งานแล้วเสร็จตามกำหนด
   2.ด้านงบประมาณ (Budget)

• ระยะสั้น มีค่าใช้จ่ายสำหรับการตรวจสอบเบื้องต้น การค้ำยันชั่วคราว และการเฝ้าระวังต่างๆ รวมถึงอุปกรณ์ที่จำเป็น

– ระยะยาว การแก้ไขฐานรากและซ่อมแซมโครงสร้าง เป็นงานที่มีค่าใช้จ่ายสูง งบประมาณขึ้นอยู่กับขอบเขตงานและเทคนิคที่เลือกใช้ การประเมินค่าใช้จ่ายที่แม่นยำและรอบคอบเป็นสิ่งจำเป็นมาก ควรพิจารณาเปรียบเทียบระหว่างการซ่อมแซมกับการรื้อสร้างใหม่ ซึ่งเป็นประเด็นในแง่ความคุ้มค่าในระยะยาว หรือที่เรียกว่าต้นทุนประสิทธิภาพ (Cost Effectiveness)

3.การรักษาสภาพแวดล้อม (Environmental Preservation)
– การเลือกใช้วัสดุก่อสร้าง โดยพิจารณาวัสดุที่ยั่งยืนและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
– การจัดการของเสียและขยะ วางแผนจัดการเศษวัสดุก่อสร้างและของเสียอย่างถูกวิธี ลดปริมาณของเสียที่เกิดขึ้นภายในบริเวณก่อสร้าง
– ลดผลกระทบต่อพื้นที่ข้างเคียง พิจารณาผลกระทบด้านเสียง ฝุ่น และการสั่นสะเทือนจากการตอกเสาเข็ม

การบูรณาการเป้าหมายเหล่านี้ร่วมกันมีความสำคัญ

การปรับปรุงอาคารที่วิบัติจะต้องพิจารณาเป้าหมายทั้งสามด้านนี้ไปพร้อมกัน ประกอบด้วย

• ความปลอดภัยต้องมาอันดับแรก การดำเนินการทุกขั้นตอนต้องคำนึงถึงความปลอดภัยของคนงาน ผู้อยู่อาศัยและประชาชนโดยรอบข้างเคียงเป็นสำคัญ
• ประสิทธิภาพด้านเวลาและงบประมาณ การเลือกเทคนิคที่เหมาะสมที่สุดทั้งในแง่ของเวลาและค่าใช้จ่าย โดยไม่ละทิ้งคุณภาพและมาตรฐานความปลอดภัย
• ความยั่งยืนด้านสิ่งแวดล้อม การพยายามลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมให้มากที่สุดตลอดกระบวนการแก้ไขปรับปรุงอาคารดังกล่าว

ในกรณีของอาคารในภาพ การทรุดตัวและเอียงมีระดับที่รุนแรงมาก จึงมีความเป็นไปได้สูงคืออาจจะต้องพิจารณาการรื้อถอนและสร้างใหม่ทั้งหมด หากการซ่อมแซมมีค่าใช้จ่ายสูงมาก หรือความเสี่ยงต่อการวิบัติซ้ำยังคงสูงอยู่หลังจากซ่อมแซมแล้ว การตัดสินใจขั้นสุดท้ายจะต้องอาศัยการสำรวจสภาพดินเพิ่มเติม การคำนวณโครงสร้างอย่างละเอียด และการประเมินทางเศรษฐศาสตร์อย่างรอบด้านโดย ทีมงานวิศวกรที่ปรึกษา และวิศวกรโครงสร้างผู้เชี่ยวชาญ

แนวทางการดำเนินการต่อไป

การประเมินความเสียหายเชิงลึก

• การตรวจสอบโครงสร้างอย่างละเอียด ควรทำการประเมินความเสียหายของโครงสร้างทั้งหมดโดยละเอียด ทั้งส่วนที่มองเห็นและไม่เห็นด้วยตาเปล่า โดยใช้เทคโนโลยีการตรวจสอบแบบไม่ทำลาย เช่น การใช้คลื่นอัลตราซาวด์ หรือการตรวจสอบด้วยรังสี
• การวิเคราะห์ตัวอย่างวัสดุ เก็บตัวอย่างคอนกรีต เหล็กเสริม และวัสดุอื่นๆ เพื่อทดสอบคุณสมบัติทางกลศาสตร์ในห้องปฏิบัติการ เพื่อประเมินความแข็งแรงที่เหลืออยู่
• การสำรวจสภาพดินเพิ่มเติม ทำการเจาะสำรวจดินเพิ่มเติมรอบๆ อาคาร เพื่อยืนยันสาเหตุของการทรุดตัวและวางแผนการแก้ไขที่เหมาะสม
  (บางครั้งสามารถนำเทคโนโลยี BIM มาจำลองสภาพ และประเมินการรับน้ำหนักของอาคารร่วมด้วยได้)

การวิเคราะห์ความคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์

• การประเมินค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซม จัดทำรายละเอียดประมาณการค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซมทั้งระบบฐานรากและโครงสร้างส่วนบน
• การประเมินค่าใช้จ่ายในการรื้อถอนและก่อสร้างใหม่ คำนวณค่าใช้จ่ายทั้งหมดในการรื้อถอนอาคารเดิมและก่อสร้างอาคารใหม่ทั้งหมด
• การวิเคราะห์ต้นทุนตลอดอายุการใช้งาน (Life-Cycle Cost Analysis) โดยเปรียบเทียบค่าใช้จ่ายระยะยาวของทั้งสองทางเลือก รวมถึงค่าบำรุงรักษาและความเสี่ยงในอนาคต

การจัดทำแผนการดำเนินงาน

• การจัดทำแผนงานโดยละเอียด โดยพัฒนาแผนการดำเนินงานพร้อมกำหนดระยะเวลาและทรัพยากรที่จำเป็นสำหรับแต่ละขั้นตอน
• การขออนุญาตตามกฎหมาย คาดการณ์การดำเนินการขออนุญาตจากหน่วยงานท้องถิ่นที่เกี่ยวข้อง ไม่ว่าจะเป็นการซ่อมแซมหรือการรื้อถอนและก่อสร้างใหม่
• การสื่อสารกับผู้มีส่วนได้ส่วนเสีย การวางแผนการสื่อสารกับเจ้าของโครงการ ผู้อยู่อาศัยบริเวณใกล้เคียง และหน่วยงานที่เกี่ยวข้อง

การเรียนรู้และการดำเนินการเชิงป้องกัน

การวิเคราะห์บทเรียนจากกรณีศึกษา

• การวิเคราะห์สาเหตุหลัก (Root Cause Analysis) ดำเนินการวิเคราะห์อย่างเป็นระบบ เพื่อระบุปัจจัยพื้นฐานที่นำไปสู่ความบกพร่อง ครอบคลุมทั้งกระบวนการออกแบบ วิธีการก่อสร้าง และรูปแบบการใช้งาน
• การพัฒนามาตรฐานและกระบวนการทำงาน ประยุกต์ใช้ข้อค้นพบจากการวิเคราะห์เพื่อยกระดับมาตรฐานการออกแบบ ขั้นตอนการก่อสร้าง และระบบการตรวจสอบคุณภาพสำหรับโครงการอื่นๆในอนาคต
• การถ่ายทอดองค์ความรู้ ผ่านการนำเสนอกรณีศึกษานี้ในวงการวิศวกรรมและการก่อสร้าง เพื่อส่งเสริมการเรียนรู้ร่วมกันและป้องกันการเกิดเหตุการณ์ในลักษณะเดียวกัน

บทสรุป กรณีศึกษานี้สะท้อนให้เห็นถึงความสำคัญของการออกแบบฐานรากที่มีประสิทธิภาพ การสำรวจคุณสมบัติของดินอย่างละเอียด และการควบคุมคุณภาพงานก่อสร้างอย่างเคร่งครัด รวมทั้งในประการสำคัญสุดท้ายคือ การพิจารณาทางเลือกระหว่างการซ่อมแซมหรือการรื้อถอนเพื่อก่อสร้างใหม่จำเป็นต้องอาศัยการวิเคราะห์ข้อมูลอย่างรอบด้าน โดยให้ความสำคัญกับความปลอดภัยเป็นลำดับแรก