ทำไมต้องเจาะทดสอบดิน (Soil Testing) ก่อนทำบ่อน้ำสำรองระบบดับเพลิง?
…
เพราะ “บ่อน้ำสำรอง” ไม่ได้แบกรับแค่น้ำหนักโครงสร้างอย่างเดียว แต่ต้องแบกรับ น้ำหนักน้ำเต็มบ่อ ด้วย ถ้าดินรับน้ำหนักไม่ไหว หรือทรุดตัวไม่สม่ำเสมอ บ่ออาจแตกร้าว เอียง รั่ว หรือทำให้ระบบดูดน้ำของปั๊มดับเพลิงมีปัญหาได้ โดย NFPA ระบุว่า NFPA 22 เป็นมาตรฐานสำหรับการออกแบบ ก่อสร้าง ติดตั้ง และดูแลรักษา water tanks และอุปกรณ์ประกอบสำหรับระบบป้องกันอัคคีภัย และหน้าเอกสารมาตรฐานของ NFPA Current Edition 2023
…
สรุปง่าย ๆ ว่า Soil Testing ทำเพื่ออะไรบ้าง
…
ดูว่าดินรับน้ำหนักบ่อและน้ำได้แค่ไหน
NFPA 22 บอกชัดว่าแรงรับน้ำหนักดินที่ใช้ออกแบบ และระดับความลึกของฐานราก ต้องกำหนดจาก subsurface investigation หรือการสำรวจชั้นดินใต้ดิน ไม่ใช่เดาเอาเอง
…
ดูความเสี่ยงเรื่องการทรุดตัว
มาตรฐานเดียวกันยังบอกว่าค่ารับน้ำหนักดินที่ใช้ในการออกแบบต้องไม่ทำให้เกิดการทรุดตัวจนกระทบต่อความมั่นคงของถังหรือบ่อ
…
ดูปัญหาดินอ่อน ดินยุบ โพรงใต้ดิน และดินเหลว (liquefaction)
NFPA 22 ระบุให้ประเมินความเสี่ยงเรื่อง subsidence, collapse, soil liquefaction และ settlement และถ้าสงสัยว่ามีหินปูนหรือหินละลายได้ ก็ต้องตรวจเรื่องโพรงและความแข็งแรงของชั้นหินด้วย
…
ดูระดับน้ำใต้ดิน
เรื่องนี้สำคัญมากสำหรับบ่อฝังดินหรือบ่อคอนกรีตใต้ดิน เพราะน้ำใต้ดินมีผลต่อการขุด การกันดิน การ dewatering และแรงดันน้ำจากด้านนอกบ่อ ข้อความของ ASTM D420 อธิบายว่า site characterization ควรระบุทั้งชนิดดิน/หินและ groundwater conditions เพื่อใช้ในการออกแบบและก่อสร้าง
…
ช่วยเลือกวิธีทำฐานรากและวิธีก่อสร้างที่เหมาะสม
ASTM D420 ระบุว่าข้อมูลสำรวจดินช่วยตัดสินใจเรื่องตำแหน่งโครงสร้าง วิธีการก่อสร้าง การขุด การ dewatering ความมั่นคงของลาดดิน/คันดิน และการเลือกชนิดฐานรากที่เหมาะสม
…
ถ้าเป็นบ่อแบบคันดินหรือ embankment ก็ยิ่งต้องดูดิน
NFPA 22 ในหมวด embankment-supported suction tanks กำหนดให้คันดินต้องออกแบบให้มี stability และ drainage และการขุดต่ำกว่าระดับดินเดิมทำได้ก็ต่อเมื่อสภาพดินและน้ำใต้ดินเอื้ออำนวย รวมถึงต้องมีการตรวจยืนยันโดย qualified professional soils engineer ว่าคันดินมั่นคงจริง
…
NFPA 22 พูดเรื่องนี้ตรงไหนบ้าง
…
Chapter 12 — Tank and Tower Foundations in the Ground
บทนี้เป็นหมวดตรง ๆ เรื่องฐานรากของถัง/บ่อที่อยู่กับดิน และมีหัวข้อ 12.6 Soil-Bearing Pressures โดยตรง
…
12.6.1 และ 12.6.1.1
ต้องทำ subsurface investigation และต้องมี test borings ภายใต้การดูแลของวิศวกรดินหรือห้องปฏิบัติการทดสอบดินที่มีประสบการณ์ โดยเจาะลึกเท่าที่จำเป็นเพื่อพิสูจน์ว่าดินรองรับได้เพียงพอ
…
12.6.2 และ 12.6.2.1
ให้ประเมินความเสี่ยงจากโพรง หินละลายได้ การทรุด การยุบ และ liquefaction
…
12.6.3
ค่ารับน้ำหนักดินที่ใช้ในการออกแบบต้องไม่ทำให้เกิด settlement ที่กระทบความมั่นคงของถัง
…
9.4.1
สำหรับบ่อ/ถังแบบคันดิน ต้องดูเรื่องเสถียรภาพ การระบายน้ำ สภาพดิน และน้ำใต้ดินด้วย
…
ถ้าเป็นบ่อคอนกรีต ควรอ้างมาตรฐานอะไรเพิ่มอีก
…
NFPA 22 ระบุไว้ใน 10.1 ว่า concrete tanks ต้องออกแบบ วัสดุ และก่อสร้างให้เป็นไปตาม ACI 318 และ ACI 350; ถ้าเป็น prestressed concrete tanks ให้เป็นไปตาม AWWA D110 หรือ AWWA D115 ด้วย
…
และ ACI 350 เองก็อธิบายว่าโครงสร้างคอนกรีตประเภทเก็บหรือกักของเหลว เช่น น้ำ ต้องคำนึงถึง liquid-tightness และรายละเอียดรอยต่อควรเผื่อการเคลื่อนตัวจาก differential settlement ด้วย เพื่อช่วยลดการรั่วและการแตกร้าว
…
มาตรฐานอ้างอิง
…
NFPA 22 (Current Edition 2023) — มาตรฐานหลักเรื่อง water tanks / suction tanks สำหรับ fire protection
ACI 318 — ออกแบบโครงสร้างคอนกรีต
ACI 350 — โครงสร้างคอนกรีตสำหรับกักเก็บน้ำ/ของเหลว และประเด็นการรั่วซึม การแตกร้าว การทรุดตัวต่างระดับ
AWWA D110 / D115 — สำหรับถังคอนกรีตอัดแรงบางประเภทตามที่ NFPA 22 อ้างถึง
ASTM D420 — แนวทางการสำรวจชั้นดินและน้ำใต้ดินเพื่อใช้ในการออกแบบและก่อสร้าง. 
ASTM D1586 (SPT) — เป็นวิธีทดสอบภาคสนามที่ใช้กันมาก เพื่อได้ตัวอย่างดินสำหรับจำแนกชนิดและได้ค่าความต้านทานการเจาะสำหรับงานออกแบบ geotechnical
…
สรุปว่า
…
“การทำบ่อน้ำสำรองสำหรับระบบดับเพลิง ไม่ใช่ดูแค่ความจุน้ำพอหรือไม่ แต่ต้องดูด้วยว่า ‘ดินใต้บ่อ’ รับน้ำหนักไหวไหม จะทรุดไหม มีน้ำใต้ดินสูงไหม หรือมีความเสี่ยงดินยุบ/ดินเหลวหรือเปล่า เพราะถ้าฐานดินไม่พร้อม ต่อให้บ่อใหญ่แค่ไหนก็มีโอกาสแตกร้าว รั่ว เอียง และกระทบความพร้อมใช้งานของระบบดับเพลิงได้ โดย NFPA 22 ก็ระบุชัดว่าการออกแบบฐานรากต้องอาศัยการสำรวจชั้นดินและ test boring อย่างเหมาะสม” 
…
>>>
สมเกียรติ์ ประทุมมินทร์
Managing Director
กลุ่มบริษัท เมืองไฟฟ้าวิศวกรรม