ค่า SPT-N (Standard Penetration Test N-value) คือจำนวนครั้งที่ต้องใช้ค้อนมาตรฐานตอกให้กระบอกเก็บตัวอย่าง (Split Spoon Sampler) จมลงในดิน 30 เซนติเมตร (12 นิ้ว) สุดท้าย ของระยะตอกทั้งหมด 45 เซนติเมตร (18 นิ้ว) โดยเป็นค่าที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในงานสำรวจชั้นดินและออกแบบฐานราก

Standard Penetration Test

SPT-N บอกอะไรได้บ้าง

1. ความแน่นของดินทราย (Relative Density)

สำหรับดินเม็ดหยาบ เช่น ทรายและกรวด ค่า N ยิ่งสูง แสดงว่าดินยิ่งแน่น

ค่า Nสภาพดินทราย
0–4หลวมมาก
4–10หลวม
10–30แน่นปานกลาง
30–50แน่น
>50แน่นมาก

2. ความแข็งตัวของดินเหนียว (Consistency)

สำหรับดินเหนียว ค่า N สัมพันธ์กับความแข็งของดิน

ค่า Nสภาพดินเหนียว
0–2อ่อนมาก
2–4อ่อน
4–8แข็งปานกลาง
8–15แข็ง
15–30แข็งมาก
>30ดาล

3. กำลังรับน้ำหนักของดิน (Bearing Capacity)

วิศวกรสามารถใช้ค่า N ประมาณค่ากำลังรับน้ำหนักปลอดภัยของฐานรากตื้นได้ โดยอาศัยความสัมพันธ์เชิงประสบการณ์

ตัวอย่าง:

  • N ต่ำ → กำลังรับน้ำหนักต่ำ
  • N สูง → กำลังรับน้ำหนักสูง

แต่การออกแบบจริงต้องใช้ร่วมกับข้อมูลอื่น เช่น ชนิดดิน ระดับน้ำใต้ดิน และผลทดสอบห้องปฏิบัติการ

4. กำลังเฉือนของดิน (Shear Strength)

โดยเฉพาะดินเหนียว สามารถประมาณค่า

  • Undrained Shear Strength (Su)
  • Cohesion (c)

จากความสัมพันธ์เชิงประสบการณ์กับค่า N ขึ้นกับสภาพดินและมาตรฐานที่ใช้

5. การทรุดตัว (Settlement)

ค่า N ใช้ประมาณ

  • Compression Modulus
  • Elastic Modulus (Es)

ซึ่งนำไปคำนวณการทรุดตัวของฐานรากได้

6. การออกแบบเสาเข็ม

ค่า N ใช้ในการประเมิน

  • แรงเสียดทานรอบเสาเข็ม (Skin Friction)
  • กำลังรับน้ำหนักปลายเสาเข็ม (End Bearing)
  • ความลึกชั้นดินแข็งที่เหมาะสม

ตัวอย่างเช่น ในประเทศไทยมักใช้เกณฑ์ว่า

N > 30 : ถือเป็นชั้นดินรับกำลังได้ดี
N > 50 : ถือเป็นชั้นดินรับกำลังได้ดีมาก

7. การประเมินศักยภาพการเกิด Liquefaction

ในพื้นที่เสี่ยงแผ่นดินไหว ค่า SPT-N ที่ปรับแก้แล้ว Corrected N-value หรือ (N1)60 ใช้ประเมินว่า

  • ดินมีโอกาสเกิด Liquefaction หรือไม่
  • ความรุนแรงของการสูญเสียกำลังรับน้ำหนักของดิน

สิ่งที่ SPT-N ไม่สามารถบอกได้โดยตรง

ค่า N เพียงอย่างเดียวไม่สามารถระบุได้แน่นอนว่า

  • ชนิดของดินที่แท้จริง
  • ค่าการทรุดตัวที่แม่นยำ
  • กำลังรับน้ำหนักที่แน่นอน
  • คุณสมบัติทางวิศวกรรมทั้งหมด

จึงต้องใช้ร่วมกับ

  • Boring Log ของหลุมเจาะ
  • ตัวอย่างดินจากหลุมเจาะ
  • ผลทดสอบ Atterberg Limits
  • ค่า Moisture Content
  • ค่า Unit Weight
  • และ Laboratory Test อื่นๆที่จำเป็นในการวิเคราะห์

ตัวอย่างการตีความเบื้องต้น

สมมติผลเจาะสำรวจดินที่มีลักษณะคล้ายดินเหนียวได้ค่า SPT-N ดังนี้

ความลึก (m)N
1.52
3.05
6.012
9.028
12.055

ตีความได้ว่า

  • 0–3 ม. : ดินอ่อนมากถึงแข็งปานกลาง
  • 3–6 ม. : ดินแข็งปานกลางถึงแข็ง
  • 6–9 ม. : ดินแข็งถึงแข็งมาก
  • 9–12 ม. : ดินแข็งมากถึงดาล

จากข้อมูลในข้างต้น รูปแบบของฐานรากที่จะเลือกใช้งานก็ควรจะเป็นฐานรากเสาเข็มประเภทใดปประเภทหนึ่ง โดยความยาว (ความลึกปลายเสาเข็ม) ไม่ควรน้อยกว่า 9 เมตร จากระดับผิวดิน (แต่ความยาวที่จะสามารถรับน้ำหนักบรรทุกปลอดภัยนั้นจะต้องทดสอบตัวอย่างดินและทำรายการคำนวณโดยละเอียดอีกครั้ง)

ดังนั้นโดยสรุป ค่า SPT-N เป็นตัวชี้วัดความต้านทานของดิน และใช้ประเมินความแน่น ความแข็ง กำลังรับน้ำหนัก กำลังเฉือน การทรุดตัว และความเหมาะสมของชั้นดินสำหรับงานฐานรากได้ แต่ต้องใช้ร่วมกับข้อมูลสำรวจดินอื่น ๆ เสมอเพื่อให้การวิเคราะห์ออกแบบมีความถูกต้องและน่าเชื่อถือมากที่สุด

ค่า SPT-N สามารถบอกอะไรเราได้บ้าง
Tagged on: