รู้จักดินเหนียวอ่อน Bangkok Clay คุณสมบัติที่ควรรู้จากดินในกทม.

ภาพหลุมยุบขนาดใหญ่บนถนนสามเสน อาจจะไม่ใช่เพียงอุบัติเหตุเฉพาะจุด แต่มันคือสัญญาณเตือนที่ดังขึ้นจากใต้ดิน ย้ำเตือนเราถึงความจริงที่ว่า กรุงเทพฯ ตั้งอยู่บนรากฐานทางธรณีวิทยาที่เปราะบางและซับซ้อน  

Bangkok Clay: ชั้นดินเหนียวอ่อน คืออะไร 

พื้นดินที่เราใช้ชีวิตอยู่ในกรุงเทพฯ และปริมณฑลนั้น มีลักษณะเฉพาะตัวที่เรียกว่า "ดินเหนียวอ่อน" (Soft Clay) ดินชนิดนี้ไม่ใช่ดินแข็งทั่วไป แต่เป็นตะกอนละเอียดที่ถูกพัดพามาโดยแม่น้ำและทับถมกับตะกอนทะเลในยุคอดีต  ทำให้เกิดเป็นชั้นดินที่มีคุณสมบัติพิเศษ

โครงสร้างของดินเหนียวกรุงเทพ หากยกตัวอย่างให้ชัดเจน มันเปรียบเสมือน เค้กหลายชั้น โดยชั้นที่สำคัญต่อการก่อสร้าง คือ 

• ชั้นเปลือกดิน (Crust): อยู่บนสุด ลึกประมาณ 0-2 เมตร เป็นชั้นดินที่ค่อนข้างแข็งกว่าชั้นถัดไป
• ชั้นดินเหนียวอ่อนมาก (Soft Clay): นี่คือชั้นที่เป็นหัวใจของความท้าทายทั้งหมด มีความลึกประมาณ 7-15 เมตร เป็นชั้นดินที่ อุ้มน้ำไว้ในปริมาณสูง มีความอ่อนตัวมาก และรับน้ำหนักได้ไม่ดีนัก
• ชั้นดินเหนียวแข็ง (Stiff Clay): อยู่ลึกลงไปที่ความลึกประมาณ 15-24 เมตร เป็นชั้นดินที่แข็งแรงกว่าและเป็นเป้าหมายสำคัญในการวางฐานรากของอาคารสูง

คุณสมบัติที่โดดเด่นของดินชั้นบนของกรุงเทพฯ คือ ความอ่อนตัวสูงและระบายน้ำได้ต่ำ  ลองจินตนาการถึงฟองน้ำที่ชุ่มไปด้วยน้ำ เมื่อมีแรงกดทับ น้ำจะค่อยๆ ถูกบีบออกมาและฟองน้ำจะยุบตัวลง ดินเหนียวกรุงเทพก็มีกลไกคล้ายกัน แต่น้ำจะถูกระบายออกไปอย่างช้าๆ ทำให้ดินเกิดการหดตัวและทรุดตัวลงอย่างต่อเนื่อง

ปัญหาใต้ดิน : ความท้าทายในการก่อสร้างในกทม.

ด้วยคุณสมบัติที่เหมือนฟองน้ำชุ่มน้ำของ Bangkok Clay การก่อสร้างทุกประเภทในกรุงเทพฯ จึงกลายเป็นความท้าทายและความยากทางวิศวกรรม

อาคารบ้านเรือนและตึกสูง: การวางฐานรากบนชั้นดินเหนียวอ่อนโดยตรงเป็นสิ่งที่เป็นไปไม่ได้ เพราะน้ำหนักมหาศาลจะกดทับและบีบน้ำออกจากดิน ทำให้ดินทรุดตัวลงอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้ฐานรากแตกร้าวและอาคารเอียงหรือเสียหายได้
ถนนหนทาง : ปัญหาถนนทรุดตัวเป็นร่องหรือเป็นแอ่ง เกิดจากแรงกดของยานพาหนะที่วิ่งผ่านซ้ำๆ แรงนี้จะถูกส่งผ่านไปยังชั้นดินเหนียวอ่อนด้านล่าง ทำให้ดินถูกบีบอัดและเคลื่อนตัวออกไปทางด้านข้าง ดันให้ขอบถนนโก่งตัวขึ้น ขณะที่กลางถนนยุบตัวลง

นอกจากนี้ ยังมีปัจจัยเร่งจากกิจกรรมของมนุษย์ที่ซ้ำเติมสถานการณ์ให้เลวร้ายลง ไม่ว่าจะเป็น การสูบน้ำบาดาลในอดีต ซึ่งเป็นสาเหตุหลักที่เร่งอัตราการทรุดตัวของแผ่นดินอย่างมหาศาล หรือแม้แต่ "เกาะความร้อนใต้ผิวดิน" ปัญหาที่ค่อยๆคืบคลานที่เกิดจากความร้อนสะสมจากโครงสร้างใต้ดิน เช่น รถไฟฟ้าและสายไฟฟ้าแรงสูง ซึ่งส่งผลให้ดินเหนียวอ่อนหดตัว - ทำให้โครงสร้างพื้นฐานเสียหายอย่างช้าๆ

 ทางออกเรื่องนี้ คืออะไร  

เมื่อพื้นฐานจากธรรมชาติมอบรากฐานที่ท้าทายมาให้ มนุษย์จึงต้องใช้องค์ความรู้ทางวิศวกรรมเข้าต่อสู้ เพื่อให้พื้นที่ตรงนี้ ยังคงตั้งอยู่อย่างมั่นคงได้ วิธีการหลักที่ใช้ในการแก้ไขปัญหานี้ อาจจะมีหลายวิธีดังนี้ 

การใช้เสาเข็ม (Piling) : นี่คือหัวใจสำคัญของการก่อสร้างในกรุงเทพฯ แทนที่จะวางฐานรากบนดินอ่อน วิศวกรจะออกแบบ เสาเข็ม ที่มีความยาวมากพอที่จะตอกหรือเจาะทะลุชั้นดินเหนียวอ่อนลงไปจนถึง ชั้นดินเหนียวแข็งหรือชั้นทราย ที่อยู่ลึกลงไป เพื่อให้ชั้นดินที่แข็งแรงกว่าเป็นผู้รับน้ำหนักของอาคารทั้งหมด เปรียบเสมือนการสร้าง "ขาหยั่ง" ที่ค้ำยันตัวอาคารไว้

การควบคุมการใช้น้ำบาดาล: การบังคับใช้กฎหมายควบคุมการสูบน้ำบาดาลอย่างเข้มงวด เป็นมาตรการที่ประสบความสำเร็จในการชะลออัตราการทรุดตัวของกรุงเทพฯ ในภาพรวมได้อย่างมีนัยสำคัญ

การปรับปรุงคุณภาพดิน: สำหรับงานก่อสร้างขนาดเล็กหรือถนน อาจมีการใช้เทคนิคปรับปรุงคุณภาพดิน เช่น การผสมซีเมนต์เข้าไปในดิน เพื่อเพิ่มความแข็งแรงและลดการทรุดตัว

การติดตามและเฝ้าระวัง: หน่วยงานที่เกี่ยวข้องมีการตรวจวัดและติดตามอัตราการทรุดตัวของแผ่นดินอย่างต่อเนื่อง เพื่อประเมินความเสี่ยงและวางแผนรับมือในอนาคต

ทุกครั้งที่ เราเห็นรอยร้าวบนอาคาร หรือข่าวถนนทรุดตัว มันคือเครื่องย้ำเตือนว่าเมืองของเรากำลังต่อสู้กับการเปลี่ยนแปลงทางธรรมชาติอย่างต่อเนื่อง และอนาคตที่ปลอดภัยของกรุงเทพฯ นั้น ขึ้นอยู่กับการวางแผนและออกแบบที่เคารพต่อรากฐานอันเปราะบางที่ซ่อนอยู่ใต้เท้าของเรานั่นเอง

ที่มา : bhumisiam igreenstory chula.ac.th

ข่าวที่เกี่ยวข้อง

• รู้จัก GPR เรดาร์สำรวจใต้ดิน เทคฯที่ไว้ใช้ช่วย สำรวจใต้ถนน ธรณีวิทยา โบราณคดี
• ถอดรหัสการซ่อม หลุมยุบฟูกูโอกะ ใน 7 วัน ต้องทำอะไรบ้างถึงแก้ปัญหารวดเร็ว
• เปิดวิธีปฏิบัติตัวเมื่อเจอเหตุถนนยุบ ถนนทรุด หายไปต่อหน้าต่อตา