งานด้านวิศวกรรมฐานราก

ฐานรากนั้นจำเป็นสำหรับโครงสร้างทุกชนิดที่ได้รับอิทธิพลจากแรงโน้มถ่วงของโลก ซึ่งงานทางด้านวิศวกรรมโยธาเกือบทั้งหมดจะเป็นงานที่เกี่ยวกับโครงสร้างที่มีน้ำหนักมาก วิศวกรจะออกแบบโครงสร้างให้มีการถ่ายน้ำหนักจากโครงสร้างลงสู่ฐานส่วนล่างสุดและถ่ายลงสู่ดิน วิศวกรจะต้องตรวจสอบว่าดินที่รอบรับโครงสร้างนั้นจะต้องไม่วิบัติ ซึ่งถ้าดินเกิดการวิบัติถึงแม้ว่าโครงสร้างจะถูกออกแบบมาอย่างดีเพียงไรก็ไม่มีประโยชน์ดังรูปที่ 1 และวิศวกรยังจะต้องตรวจสอบว่าดินที่รองรับโครงสร้างจะไม่เกิดการทรุดตัวมากจนก่อให้เกิดความเสียหายต่อตัวโครงสร้างเอง

• งานที่ใช้ดินเป็นวัสดุก่อสร้าง
  ดินเป็นวัสดุที่มีอยู่เป็นจำนวนมหาศาลบนโลก ซึ่งในบางพื้นที่ดินเป็นวัสดุเพียงชนิดเดียวที่จะใช้เป็นวัสดุก่อสร้างได้ และถ้าสามารถใช้ดินในบริเวณไกล้เคียงกับพื้นที่ก่อสร้างได้ดินจะจัดเป็นวัสดุก่อสร้างที่มีราคาต่ำสุด ในการเลือกใช้ดินเป็นวัสดุก่อสร้างนั้นวิศวกรจำเป็นต้องใช้ความรู้ทางปฐพีกลศาสตร์ในการเลือกแหล่งวัดุที่เหมาะสม โดยพิจารณาจากผลการจำแนกดินตัวอย่างและคุณสมบัติทางกายภาพของดินว่าเหมาะสมเพียงใด และยังจะต้องพิจารณาถึงความสามารถในการบดอัดแล้วว่าสามารถใช้งานเป็นโครงสร้างได้หรือไม่ และจะต้องมีการตรวจสอบคุณภาพของดินในสนามได้ บดอัดได้แน่นเพียงพอหรือไม่ ซึ่งตัวอย่างของการใช้ดินเป็นวัสดุก่อสร้างได้แก่งานถนน งานสนามบิน งานเขื่อน เป็นต้น

• งานลาดดินและงานขุด
  สำหรับงานประเภทนี้เป็นงานที่มีการขุดเปิดหน้าดินเพื่อก่อสร้างสระเก็บน้ำ อ่างเก็บน้ำ หรือขุดเปิดหน้าดินเพื่อก่อสร้างตอม่อของอาคาร หรือในบางกรณีวิศวกรอาจออกแบบลาดดินให้มีความชันที่เหมาะสมที่จะไม่พังทลายเพราะขาดเสถียรภาพในงานถนน

• โครงสร้างที่ก่อสร้างโดยฝังไว้ใต้ดินและกำแพงกันดิน
  งานโครงสร้างที่จำเป็นต้องสร้างโดยฝังไว้ใต้ดินส่วนใหญ่จะเป็นโครงสร้างสาธารณูปโภคในพื้นที่เมืองใหญ่ที่มีความต้องการใช้พื้นที่เป็นอย่างมาก ซึ่งถ้าฝังไว้ใต้ดินจะเป็นการประหยัดพื้นที่และเพิ่มทัศนียภาพให้กับพื้นที่แวดล้อมด้วย ในบางกรณีที่การขุดหรือถมดินไม่สามารถสร้างลาดดินเพื่อเพิ่มเสถียรภาพได้หรือต้องการถมหรือขุดดินชิดกับเขตที่ดินในชั้นดินที่มีกำลังต้านทานไม่สูง จำเป็นต้องใช้โครงสร้างมาช่วยต้านทานแรงดันดินที่เกิดขึ้นเนื่องจากความต่างระดับนี้ ในการวิเคราะห์และออกแบบโครงสร้างใต้ดินและกำแพงกันดิน วิศวกรต้องประยุกต์ความรู้ทางปฐพีกลศาสตร์มาใช้ในการวิเคราะห์ออกแบบและก่อสร้าง โดยจะต้องคำนึงถึงกำลังของดิน และแรงที่เกิดขึ้นในมวลดินเนื่องจากแรงกระทำจากภายนอกอีกด้วย 

อ้างอิง

หนังสือวิศวกรรมฐานราก

โดยพรพจน์ ตันเส็ง

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี