ฐานรากบ้าน มีกี่แบบ อ่านแบบและตรวจหน้างานยังไง

ฐานรากเป็นส่วนของบ้านที่เจ้าของจะเห็นแค่ช่วงสองสามสัปดาห์แรกของการก่อสร้าง หลังจากถมดินกลับแล้วจะไม่มีใครได้เห็นอีกเลยตลอดอายุบ้าน ความผิดพลาดที่ฐานรากจึงไม่แสดงตัวทันที มันค่อยๆ ออกมาเป็นรอยร้าวแนวเฉียงที่มุมประตู พื้นเอียง หรือประตูหน้าต่างปิดไม่สนิทในอีกหลายปีต่อมา

ผมเขียนเรื่องนี้สำหรับเจ้าของบ้านที่กำลังจะเริ่มสร้างหรือต่อเติม และอยากรู้ว่าช่วงขุดหลุมจนถึงเทฐานรากต้องดูอะไรบ้าง การเลือกชนิดเสาเข็มแยกไว้ใน เสาเข็มเจาะกับเสาเข็มตอก

ฐานรากทำหน้าที่อะไรในโครงสร้างบ้าน

น้ำหนักทั้งหมดของบ้าน ตั้งแต่หลังคา ผนัง พื้น เฟอร์นิเจอร์ ไปจนถึงคนที่อยู่ในบ้าน ไหลลงมาตามเส้นทางเดียวกัน คือจากพื้นลงคาน จากคานลงเสา จากเสาลงฐานราก แล้วจากฐานรากลงดินหรือเสาเข็ม ฐานรากคือจุดเปลี่ยนจากโครงสร้างคอนกรีตไปสู่ดิน

กฎกระทรวงกำหนดการออกแบบโครงสร้างอาคาร และลักษณะและคุณสมบัติของวัสดุที่ใช้ในงานโครงสร้างอาคาร พ.ศ. 2566 นิยามโครงสร้างหลักว่ารวมเสา คาน ตง พื้น และฐานราก และกำหนดให้ผู้ออกแบบและคำนวณโครงสร้างต้องเป็นวิศวกรโยธา ฐานรากของบ้านทุกหลังที่ขออนุญาตก่อสร้างจึงต้องมีแบบที่วิศวกรรับผิดชอบ ไม่ใช่ขนาดที่ช่างกำหนดจากประสบการณ์

กฎกระทรวงฉบับเดียวกันกำหนดน้ำหนักบรรทุกจรขั้นต่ำที่ผู้ออกแบบต้องใช้ ตัวอย่างที่เกี่ยวกับบ้านมีดังนี้

ส่วนของอาคาร	น้ำหนักบรรทุกจรขั้นต่ำ (กก./ตร.ม.)
หลังคา	50
กันสาดคอนกรีต	100
ห้องในบ้านพักอาศัย	200
ระเบียงและบันไดของบ้านพักอาศัย	200
ดาดฟ้า	200
ที่จอดรถยนต์นั่ง	300
ห้องเก็บของ	500

ตัวเลขเหล่านี้คือส่วนที่บวกเพิ่มจากน้ำหนักตัวโครงสร้างเอง ถ้าเจ้าของบ้านคิดจะเปลี่ยนห้องนอนเป็นห้องเก็บหนังสือหรือทำดาดฟ้าปลูกต้นไม้ น้ำหนักที่ฐานรากต้องรับเปลี่ยนไปทันที

ฐานรากที่พบในบ้านพักอาศัย

ชนิด	ลักษณะ	ใช้เมื่อ
ฐานรากแผ่	แผ่นคอนกรีตเสริมเหล็กวางบนดินโดยตรง ไม่มีเข็ม	ดินชั้นตื้นรับน้ำหนักได้พอ ตามผลสำรวจดินหรือการประเมินของวิศวกร
ฐานรากบนเสาเข็ม	แผ่นคอนกรีตครอบหัวเข็มตั้งแต่ 1 ต้นขึ้นไป	ดินอ่อน เช่น ที่ราบภาคกลาง หรือบ้านที่รับน้ำหนักมาก
ฐานรากร่วม	ฐานเดียวรับเสาสองต้นขึ้นไป	เสาอยู่ชิดกันหรือชิดแนวเขตที่ดิน
ฐานรากตีนเป็ดหรือฐานเยื้องศูนย์	ฐานที่เสาไม่อยู่กลางฐาน มีคานยึด	เสาอยู่ติดเขตที่ดิน ขยายฐานออกนอกแนวไม่ได้
ฐานแพ	แผ่นคอนกรีตใหญ่ใต้ทั้งอาคาร	พบน้อยในบ้านเดี่ยว ใช้ตามที่วิศวกรออกแบบ

บ้านในกรุงเทพฯ และปริมณฑลส่วนใหญ่ใช้ฐานรากบนเสาเข็ม เพราะดินเหนียวอ่อนชั้นบนรับน้ำหนักได้น้อยและทรุดตัวมาก ส่วนบ้านในพื้นที่ดินแข็งหรือเชิงเขา วิศวกรอาจเลือกฐานแผ่ได้ ทั้งสองแบบไม่มีแบบไหนดีกว่ากันโดยตัวเอง มันขึ้นกับดิน

อ่านตารางฐานรากในแบบโครงสร้าง

แบบโครงสร้างจะมีผังฐานรากที่ระบุตำแหน่งฐานแต่ละตัวด้วยรหัส เช่น F1 F2 F3 แล้วมีตารางหรือรูปตัดบอกรายละเอียด ตัวอย่างการอ่าน

ข้อมูลในแบบ	ตัวอย่าง	ความหมาย
รหัสฐาน	F2	ฐานชนิดที่ 2 ใช้ซ้ำได้หลายตำแหน่ง
ขนาดฐาน	1.20 × 1.20 ม.	กว้างคูณยาวของแผ่นฐาน
ความหนา	0.40 ม.	ความลึกของแผ่นคอนกรีต
จำนวนเข็ม	4 ต้น	เข็ม 4 ต้นใต้ฐานนี้ ตำแหน่งตามรูป
เหล็กเสริม	[email protected] ทั้งสองทาง	ตะแกรงเหล็กล่างของฐาน
ระดับหลังฐาน	-1.20 ม. จากระดับอ้างอิง	ความลึกที่ต้องขุด
คอนกรีตหยาบและทรายรอง	ตามหมายเหตุ	ชั้นรองใต้ฐานก่อนวางเหล็ก

ตัวเลขในตารางเป็นตัวอย่างประกอบการอ่าน ไม่ใช่ขนาดที่ใช้ได้กับทุกบ้าน วิธีอ่านสัญลักษณ์เหล็กอย่าง [email protected] อยู่ใน ขนาดเหล็กเส้นมาตรฐาน

แบบที่ดีจะมีหมายเหตุทั่วไประบุกำลังอัดคอนกรีต ชั้นคุณภาพเหล็ก ระยะหุ้ม และน้ำหนักบรรทุกปลอดภัยของเข็ม ถ้าแบบไม่มีหมายเหตุเหล่านี้ ให้ถามวิศวกรก่อนเริ่มขุด

ระยะหุ้มฐานราก ทำไมต้องหนา

ฐานรากฝังอยู่ในดินที่ชื้นตลอดเวลา เหล็กเสริมในฐานรากจึงเสี่ยงสนิมมากกว่าเหล็กในคานชั้นบน เอกสาร CIP 25 ของสมาคมผู้ผลิตคอนกรีตผสมเสร็จของสหรัฐฯ (NRMCA) อธิบายว่าคอนกรีตมีความเป็นด่างสูง ค่า pH มากกว่า 13 ทำให้ผิวเหล็กอยู่ในสภาพที่ไม่เป็นสนิม แต่เมื่อคลอไรด์หรือคาร์บอนไดออกไซด์ซึมเข้าไปจนความเป็นด่างลดต่ำกว่าราว pH 9 สนิมจะเริ่มเกิด และสนิมมีปริมาตรมากกว่าเหล็กเดิม 2 ถึง 4 เท่า จึงดันคอนกรีตรอบๆ ให้แตกร่อน

ระยะหุ้มที่หนาพอและคอนกรีตที่แน่นคือด่านแรกที่กันไม่ให้สิ่งเหล่านี้ไปถึงเหล็ก ระยะหุ้มของฐานรากมักกำหนดไว้หนากว่าชิ้นส่วนเหนือดิน ตัวเลขจริงดูจากแบบ หน้างานต้องเห็นลูกปูนหรือขาตั้งรองเหล็กครบทุกจุด เหล็กต้องไม่วางแตะดินหรือคอนกรีตหยาบโดยตรง

ขั้นตอนหน้างาน ตั้งแต่ขุดหลุมถึงถมกลับ

ลำดับงานฐานรากบนเสาเข็มโดยทั่วไปมีดังนี้

1. วางผังและหมุดแนวเสาเข็มตามแบบ
2. ตอกหรือเจาะเสาเข็ม บันทึกข้อมูลเข็มทุกต้น
3. ขุดหลุมฐานรากถึงระดับตามแบบ สูบน้ำออกถ้ามีน้ำขัง
4. ตัดหัวเข็มให้ได้ระดับ ตรวจตำแหน่งเข็มเทียบกับแบบ
5. ลงทรายบดอัดและเทคอนกรีตหยาบรองพื้นตามที่แบบกำหนด
6. วางเหล็กตะแกรงฐานบนลูกปูน ตั้งเหล็กเสาตอม่อ
7. ตั้งแบบหล่อข้างฐาน ตรวจเหล็กและระยะ แล้วเทคอนกรีต
8. บ่มคอนกรีต ถอดแบบ แล้วทำเสาตอม่อและคานคอดินต่อ
9. ถมดินกลับและบดอัดเป็นชั้น

ช่วงขั้นที่ 4 คือจุดที่ผมให้ความสำคัญมาก เข็มที่ตอกหรือเจาะแล้วไม่ตรงตำแหน่งในแบบ เรียกว่าเข็มเยื้องศูนย์ ฐานรากที่ออกแบบให้น้ำหนักลงเข็มเท่ากันทุกต้นจะรับแรงไม่สมดุล วิศวกรต้องมาดูและตัดสินว่าจะเสริมฐาน เพิ่มเข็ม หรือปรับคานยึด ช่างไม่ควรแก้เองด้วยการขยายฐานตามใจ

ปัญหาฐานรากที่พบหลังสร้างเสร็จ

บ้านที่อยู่มาหลายปีแล้วจะบอกอาการของฐานรากผ่านส่วนที่อยู่เหนือดิน ผมสรุปอาการที่เจ้าของบ้านสังเกตเองได้ และสาเหตุที่เป็นไปได้

อาการ	สาเหตุที่เป็นไปได้	สิ่งที่ควรทำ
รอยร้าวแนวเฉียงที่มุมประตูหน้าต่าง หลายจุดไปทางเดียวกัน	ฐานรากทรุดตัวไม่เท่ากัน	ติดตามรอย แล้วให้วิศวกรตรวจ
พื้นชั้นล่างเอียง ลูกแก้ววางแล้วกลิ้งไปทางเดียว	ฐานรากหรือเข็มบางต้นทรุดมากกว่า	วัดระดับหลายจุด ให้วิศวกรประเมิน
ประตูหน้าต่างปิดยากขึ้นเรื่อยๆ	โครงสร้างบิดจากการทรุดตัว	สังเกตร่วมกับรอยร้าว
พื้นรอบบ้านทรุดลงแต่ตัวบ้านไม่ขยับ	ดินถมรอบบ้านยุบ ไม่ได้อยู่บนเข็ม	เรื่องปกติของบ้านบนเข็ม ซ่อมพื้นรอบบ้าน
ห้องต่อเติมแยกออกจากตัวบ้าน	โครงสร้างต่อเติมบนเข็มสั้นทรุดมากกว่า	ตรวจรอยต่อ ปรับรอยต่อให้ขยับได้

แถวที่สี่คือสิ่งที่เจ้าของบ้านในพื้นที่ดินอ่อนเจอแทบทุกหลัง ตัวบ้านวางบนเข็มยาวจึงทรุดน้อย ส่วนพื้นลานรอบบ้านวางบนดินถมจึงยุบลงจนเห็นช่องว่างใต้บันไดหน้าบ้าน อาการนี้ไม่ได้แปลว่าฐานรากบกพร่อง แต่อาการในสามแถวแรกต้องให้วิศวกรดู

งานขออนุญาตและผู้รับผิดชอบ

กรมโยธาธิการและผังเมืองเผยแพร่แนวทางการยื่นขออนุญาตก่อสร้าง ดัดแปลง หรือรื้อถอนอาคารด้วยวิธีอิเล็กทรอนิกส์ เอกสารที่ยื่นประกอบด้วยแบบแปลนและรายการคำนวณ ซึ่งรวมแบบฐานรากด้วย งานต่อเติมที่เพิ่มฐานรากใหม่หรือเพิ่มน้ำหนักลงฐานเดิมจึงเข้าข่ายดัดแปลงอาคารได้ ควรถามสำนักงานเขตหรือเทศบาลก่อนเริ่ม

ก่อนจ้างวิศวกร ตรวจได้ว่าเป็นผู้ประกอบวิชาชีพวิศวกรรมควบคุมจริงจากหน้าตรวจสอบใบอนุญาตของสภาวิศวกร ใช้ชื่อหรือเลขใบอนุญาตค้นได้ ผมแนะนำให้ทำทุกครั้ง โดยเฉพาะเมื่อผู้รับเหมาเป็นคนหาวิศวกรมาเซ็นแบบให้

ฐานรากในงานต่อเติม

งานต่อเติมห้องครัว ห้องนอนชั้นล่าง หรือโรงจอดรถ มักวางฐานรากใหม่ชิดกับฐานรากเดิมของบ้าน ปัญหาที่เจอคือฐานใหม่วางบนเข็มสั้นกว่าหรือไม่มีเข็มเลย ขณะที่บ้านเดิมวางบนเข็มยาว ห้องต่อเติมจะทรุดตัวมากกว่าและเร็วกว่า

กรณี	สิ่งที่วิศวกรมักพิจารณา
ฐานใหม่ชิดฐานเดิม	ระยะห่างจากฐานเดิม การขุดไม่ให้ดินใต้ฐานเดิมพัง
เข็มใหม่สั้นกว่าเข็มเดิม	แยกโครงสร้างใหม่ออกจากเดิม ทำรอยต่อที่ขยับได้
เพิ่มชั้นบนบ้านเดิม	ตรวจว่าฐานรากและเข็มเดิมรับน้ำหนักเพิ่มได้หรือไม่
ไม่มีแบบฐานรากเดิม	ขุดสำรวจฐานเดิมบางจุดก่อนออกแบบ

รายละเอียดเชิงต้นทุนและขั้นตอนอยู่ใน ค่าต่อเติมบ้าน และ ขั้นตอนสร้างบ้าน

เช็กลิสต์ตรวจฐานรากก่อนเทคอนกรีต

ใช้รายการนี้ตรวจทุกหลุม ถ้าบ้านมีฐานยี่สิบตัว ก็ตรวจยี่สิบครั้ง เพราะความผิดพลาดมักเกิดที่ฐานตัวที่ไม่มีใครสนใจ

• รหัสฐานในหลุมตรงกับผังฐานราก ขนาดกว้างยาวตรงกับตาราง
• ระดับก้นหลุมได้ตามแบบ ไม่มีโคลนเหลว ไม่มีน้ำขัง
• จำนวนเข็มครบ หัวเข็มตัดได้ระดับ ไม่แตกร้าว
• ตำแหน่งเข็มไม่เยื้องจากแบบ ถ้าเยื้องต้องมีบันทึกการแก้ไขจากวิศวกร
• มีทรายรองและคอนกรีตหยาบตามแบบ
• เหล็กตะแกรงฐานขนาดและระยะเรียงตรงกับตาราง
• ลูกปูนรองเหล็กครบ ระยะหุ้มด้านล่างและด้านข้างได้ตามแบบ
• เหล็กเสาตอม่อจำนวนและขนาดถูก ตั้งตรงแนวเสา มีเหล็กปลอกยึด
• แบบหล่อข้างฐานแข็งแรง ไม่รั่ว
• ถ่ายรูปทุกฐานพร้อมป้ายรหัสฐานและตลับเมตร

รูปเหล่านี้คือหลักฐานชิ้นเดียวของงานใต้ดิน ใช้ประกอบการจ่ายเงินงวดฐานรากและเก็บไว้ตลอดอายุบ้าน ส่วนการตรวจงวดอื่นๆ ต่อจากนี้ ผมรวบรวมไว้ใน ตรวจรับงานก่อสร้างบ้าน