พื้นที่แตกจากแรงดันน้ำ ภาคการซ่อมแซม

          มีคนรู้จักหลาย ๆ คน  เห็นพื้นแตกจากแรงดันน้ำ แล้วเล่าให้ผมฟังว่า  สงสัยช่างทำพื้นบ้าง ช่างปูระเบื้องบ้าง ที่ทำงานคอนกรีตพื้นไว้ไม่ดี ทำให้พื้นแตกร้าว  ผมจึงเล่าให้ฟังว่า บ้านพักอาศัย ออกแบบรับแรงกันเพียง 150 กิโลกรัมต่อตารางเมตร เท่านั้น แต่แรงดันน้ำที่สูง 1 เมตร มีแรงดันตั้ง 1 ตัน ต่อตารางเมตรเลยนะครับ (จริง ๆ ยังไม่พอ มันยังดันกลับด้านที่ออกแบบไว้อีกต่างหาก  หากอยากทราบรายละเอียดให้กลับไปอ่านบทความเก่านะครับ)

        ช่างมันก่อนเถอะครับ ภาคนี้ผมจะมาอธิบายถึง อาการที่พื้นพังเสียหาย  และต้องซ่อมอย่างไร และสำหรับข้อดี ข้อเสียของวิธีการซ่อมแบบต่าง ๆ     เพราะแน่นอน  ถ้าท่านได้ผู้รับเหมาซ่อม หลายคน จะบอกวิธีต่าง ๆ นานา  ซึ่งอาจไม่เหมือนกัน  และต่างยืนยันว่า "ซ่อมได้แข็งแรงแน่นอนครับ" มันจะจริงหมด ครบถ้วนหรือไม่ ? อย่างไร ?



เริ่มเลยมาดูมามันพังอย่างไรนะครับ จะได้ซ่อมได้ถูกจุด
ดูรูปจากหนังสือคอนกรีตเสริมเหล็กของศ.ดร.วินิตนะครับ

(ที่มาของรูป: วินิต, 2554)
        พฤติกรรมพื้นบ้าน  ก็คล้าย ๆ กันคานนะครับ สั้น ๆ คาดว่า พื้นที่น้ำทะลุ น่าจะอยู่ในสภาวะ ในรูป ค
ดังนั้นซ๋อมได้เลยครับ

(แล้วจะมา update ให้ละเอียด ต่อนะครับ)

สิ่งที่สำคัญอีกอย่างหนึ่งคือ ดูความแข็งแรงของโครงสร้างบ้านของเรา ................รออีกนิดครับแล้วจะมาเขียนต่อให้ พร้อมรูปถ่ายจากตัวอย่างจากที่ต่าง ๆ ครับ

หัดทำฝายชะลอน้ำกันใหญ่ เลยครับ

หลักการทำฝายชะลอน้ำ (หรือที่เคยเรียกว่าฝายแม้ว)
คำอธิบายเพิ่มเติม ขนาดของฝายชะลอน้ำ เป็นฝายเล็กๆ ที่ว่าฝายมันเล็ก ก็คือเมื่อเทียบกับปริมาณน้ำแล้ว อย่างไรเสียน้ำก็จะข้ามฝายอยู่ดี ดังนั้นในการสร้างต้องประเมินปริมาณน้ำ อัตราการไหลของน้ำ และขนาดฝายก่อนครับ อาจกะ ๆ เอา หรือ คำนวณก็ได้ครับ แล้วแต่ความยากง่าย

ขอบคุณรูปจาก facebook.com/mycomicbook

-ฝายชะลอน้ำสร้างที่ไหน?
ก็สร้างขวางทางน้ำไว้ครับ เช่น ร่องน้ำครับ  หรือพูดง่าย ๆ ว่า น้ำอยากไหลไปทางไหน เราก็ไปกั้นไว้ครับ และจะกั้นเป็นระยะ ๆ
-เรียกฝายชะลอน้ำ ก็แปลว่ากั้นน้ำไม่ได้ใช่ไหม?
ก็ทำนองนั้นครับ ทำได้เพียงชะลอ ในที่สุดน้ำก็ต้องไปทิศทางที่ต่ำเสมอ แต่จะช้าหน่อย แล้วก็ระยะเวลาจากต้นน้ำถึงทะเล แม่น้ำ ก็จะช้า
-แล้วจะทำไปทำไม?
ก็ทำเพื่อให้น้ำขณะที่น้อยอยู่ ไม่ข้ามฝายไป แต่จะเอ่อท่วม กระจายไปทางด้านเหนือฝาย ให้ได้รับความชุ่มฉ่ำไปทั่ว
-แล้วทำไม่ต้องสร้างฝายเป็นระยะ ๆ ตามทางน้ำ?
ก็ทำเพื่อให้ได้รับความชุ่มฉ่ำไปทั่ว ๆ  หลักจากฝายแรกน้ำข้ามได้แล้ว ก็จะมาถึงหน้าที่ฝายที่สอง เหนือฝายที่สอง น้ำก็จะแผ่ไป ให้ได้รับความชุ่มฉ่ำต่อไป  และ ฝายที่สามก็จะทำหน้าที่ลักษณะนี้ต่อไปเรื่อย ๆ จนกว่าจะออกทะเล สู่ลำคลอง
-ฝายชะลอน้ำ เค้าต้องมีชื่อเหมือนเขื่อนไหม?
ปกติผมก็ไม่ค่อยจะเห็นมีชื่อฝายชะลอน้ำนะครับเพราะมันก็เป็นฝายเล็ก ๆ  แต่ถ้ามันใหญ่ ๆ และสำคัญสักหน่อย ผมก็ชอบที่จะตั้งชื่อ เช่น ฝายแรกอาจชื่อพะหลโยทิน, ฝายที่สอง ชื่อ ละพีพัด, ฝายที่สามชื่อ รังสิตประยูร, ฝายที่สี่ชื่อ หกว้า, ฝายที่ห้า เออไม่รู้จะตั้งชื่ออะไรดีครับ   แต่ที่จริงก็ยังมีชื่อที่ชอบๆ อยู่ ก็ มหาสะวัด, ทวีวัด ฯลฯ   พอดีกว่าครับ ให้คนอื่นมาช่วยกันตั้งชื่อบ้างครับ ไร้สาระ แต่ก็สนุกดี
-ใช้วัสดุอะไรสร้าง?
ก็อาจเป็นอะไรก็ได้ครับที่มี เช่น คอนกรีต คันดิน หิน กระสอบทราย ไม้ไผ่ ฯลฯ ก็แล้วแต่ว่าต้องการความทนทานขนาดไหน เพราะต้องการให้น้ำผ่านได้อยู่แล้ว
-ฝายชะลอน้ำมีประโยชน์ อย่างไร?
ก็ทำให้น้ำไหลได้ช้า พื้นที่ได้รับความชุ่มฉ่ำกันทั่ว ๆ เหมาะสมมากๆ ครับสำหรับพื้นที่ ที่ต้องการแบ่งปันความชุ่มฉ่ำ
-ถ้าไม่มีฝายชะลอน้ำจะเป็นอย่างไร?
น้ำก็จะรีบ ๆ ไหลลงสู่ที่ต่ำ ถ้ามีน้ำน้อย น้ำก็จะอยู่แค่ในลำน้ำ  ถ้ามีน้ำมาก น้ำก็จะแผ่ขยายออกมารอบ ๆ ลำน้ำและที่ต่ำ แต่อย่างไรก็ตามการแผ่ ก็คงจะสู้มีฝายชะลอน้ำไม่ได้
-ถ้าเคยมีฝายชะลอน้ำ แล้วพังเวลาน้ำมา มากๆ จะเป็นอย่างไร?
ตอนแรกที่ฝายยังไม่พัง น้ำก็จะช่วย ๆ แผ่ ไปทางข้าง ด้านเหนือฝาย และเพิ่มระดับน้ำ(ทดระดับน้ำให้สูงขึ้นไปเรื่อยๆ) ไปพร้อม ๆ กัน หากน้ำมา มากจนฝายทนไม่ไหว ฝายก็พัง น้ำที่ไหลลงสู่ใต้ฝาย ก็จะแรงกว่า  ที่จะปล่อยให้ไหลแบบไม่มีฝายเสียอีก
-ถ้าปีนั้น ๆ หรือขณะนั้น มีความชุ่มฉ่ำแล้ว ไม่อยากให้ฝายกระจายความชุ่มฉ่ำ ต้องทำอย่างไร?
ก็อย่าทำฝายสิครับ   ถ้ามีฝายอยู่ ก็เปิดมันออก  น้องน้ำจะได้ไปเร็ว ๆ
-ฝายชะลอน้ำ กับ แนวกระสอบทรายและประตูน้ำ เหมือนกันไหมครับ????
ไม่ขอตอบครับ !!! ไม่มีความรู้ด้านนี้โดยตรงจริง ๆ ครับ

รูปภาพมาใหม่ครับ

รูปภาพ ทั้งหมดนี้วาดโดยน้องที่ทำงานครับ

ศุภชัย กับ น้ำพุ ในบ้านเมื่อน้ำท่วม ที่ออกข่าว ด้วยภาษาที่ง่ายขึ้น

                    หลังจากที่ผมได้ให้คำสัมภาษณ์เกี่ยวกับเรื่องแรงดันน้ำ ซึ่งได้เขียนใน Blog นี้ เพื่อเตือนเพื่อน ๆ ที่จบโยธา (กลัวว่าจะกั้นน้ำกันจนลืมนึก ถึงแรงดัน และการออกแบบพื้นบ้าน) หลังจากนั้นเพียงวันเดียว ผมก็ต้องประหลาดใจ เมื่อเพื่อน ๆ โทรมาบอกว่ามีข่าว ลงเรื่องนี้จำนวนมากพอสมควร ทั้งหนังสือพิมพ์ รายการข่าว เว็ปไซค์ ต่าง  แต่ที่เป็นประเด็นก็คือ เพื่อน ๆ ที่โทรมา  หากเป็นเพื่อนที่จบโยธา ก็เข้าใจได้ไม่อยากนัก ในเรื่องแรงดันน้ำ แรงลอยตัว อย่างไรก็ตามมีเพื่อน ๆ ที่เรียนจบจากสาขาอื่น ๆ ทั้งวิทย์ ทั้งศิลป์ บอกไม่ค่อยจะเข้าใจ และไม่เข้าใจเลยอีกจำนวนมาก (มากกว่าคนที่เข้าใจ)  สิ่งที่ผมต้องการจะบอก จริง ๆ มันก็สั้น ๆ ครับ ว่า "ก่ออิฐกั้นหน้าบ้านสูง ๆ พื้นบ้านอาจทะลุได้" ฟังดูมันก็งง ๆ ใช่ไหมหล่ะครับ ไม่เห็นเกี่ยวกันเลย  ก่ออิฐหน้าบ้าน   ทำไมพื้นในบ้านน้ำก็ไม่ท่วมจะมาทะลุ ??? อ่านต่อเลยครับว่าทำไม
                   ดังนั้นผมจึงได้เขียนเรื่องราว "ศุภชัย กับ น้ำพุ ในบ้าน เมื่อน้ำท่วม" เพื่ออธิบายสิ่งที่อยากจะเตือน ผู้คนอีกจำนวนมาก ซึ่ง กำลังจะพบกับน้ำท่วม (ขณะที่เขียนนี้ ก็ได้ยินข่าวว่าน้ำไปถึง รามอินทรา รัชโยธิน แล้ว จึงต้องเร่ง บอกต่อ ต่อไป  เพื่อป้องกันความเสียหายที่จะเกิดขึ้นกับโครงสร้างของพื้นบ้าน ด้วยเหตุแห่งความเร่งด่วน จึงขออภัยสำหรับรูปภาพที่วาดรีบ ๆ ไม่สวยงาม เพียงเพื่อให้เข้าใจได้ง่ายขึ้นครับ)
                  ในบทความนี้ ในลำดับแรก ผมขออธิบายแรงลอยตัวนะครับ ให้ทุกท่านนึกถึงขันตักน้ำ ที่ลอยอยู่ในโอ่ง เมื่อท่านใช้มือกดขันลงไปตรง ๆ แต่ไม่ให้ขันจม จะรู้สึกได้เลยว่ามีแรงต้านมือ ขึ้นมา อันนี้แหล่ะครับ แรงลอยตัว ต่อมามันเกี่ยวกับบ้านได้อย่างไร    ก็ในเมื่อบ้านของท่านมีน้ำมารอบ ๆ บ้าน และบ้าน ก็ได้มีการป้องกันน้ำจากการก่ออิฐ  บ้านที่อยู่ในน้ำ  ก็เหมือน ๆ ขันอยู่ในโอ่ง น้ำดันขันในลอยขึ้น ก็ เหมือน  บ้านถูกน้ำรอบ ๆ ที่ระดับสูงกว่าพื้นภายในบ้าน ดันลอยเช่นกัน แต่ในความเป็นจริงบ้านไม่ลอย หรอกครับ เพียงแต่จะมีแรงดัน กระทำที่พื้นบ้านด้านล่าง เช่นเดียวกับ พื้นของขัน แรงดันมันจะมากขึ้นตามระยะที่เรากดขันในลงไป

                   เรื่องที่สองผมต้องขออธิบาย ว่าพื้นบ้านพักอาศัยปกติ ไม่ได้ออกแบบเพื่อป้องกันแรงดันน้ำ (แรงลอยตัว) ซึ่งมีลักษณะ ดันพื้นบ้านจากด้านล่าง ซึ่งมันกลับทางกับแรงปกติ (ปกติจะออกแบบไว้รับน้ำหนักสิ่งของเครื่องใช้ ผู้คน ซึ่งแรงจะกดลงที่พื้นจากด้านบน ตามแรงโน้มถ่วงของโลก) ดังนั้นพื้นบ้านที่ดูแข็งแรงของท่าน จะแตกร้าวเสียหายได้ง่ายมาก ๆ จากแรงลอยตัว (เรื่องการวิเคราะห์โครงสร้าง นี้วิศวกรโครงสร้างสามารถคำนวณได้ครับ ผมจึงทราบได้ว่าพังง่ายเอามาก ๆ)

หลังจากพอเข้าใจเรื่องแรงลอยตัวและ การออกแบบพื้นบ้านโดยปกติแล้ว ผมก็จะมีคำแนะนำดังต่อไปนี้ครับ

  
รูปแรก และสอง ครับ เป็นกรณีที่น้ำ ท่วมไม่มาก ไม่สูง การก่ออิฐบล็อกในระดับ ไม่เกิน 2 ก้อน (ระดับความสูงของน้ำไม่เกิน 40 ซม. การป้องกันน้ำในระดับนี้ ไม่น่าจะมีปัญหาครับ ถึงแม้ว่าจะมีแรงดันน้ำ(แรงลอยตัว) แต่แรงนี้ก็ยังไม่มากพอที่จะทำลายพื้นบ้านได้ เนื่องจาก มีน้ำหนักของตัวพื้นคอนกรีตเองกดและดันน้ำอยู่ สบายใจได้ครับ ในรูปจะเป็นว่าใต้พื้นบ้านเองต้องรับกับแรงดันน้ำเท่ากับ ระดับน้ำภายนอกบ้าน ในรูปแสดงไว้ 30 ซม. (เท่ากับระดับน้ำภายนอก 30 ซม.) ระดับนี้ถึงว่า เป็นระดับไม่ต้องห่วงอะไร ไม่น่ามีการแตกของพื้นจากแรงลอยตัว ผมให้เรียกว่าระดับ Beginner

ต่

สำหรับรูปที่ 3  เป็นรูปที่ระดับน้ำภายนอกสูงขึ้นถึงระดับที่ต้องใช้อิฐบล็อกสูง 3-4 ก้อนครับ ในความสูงระดับนี้ (50-80 ซม.) แรงดันน้ำที่ดันขึ้น มีมากกว่าน้ำหนักของตัวพื้นคอนกรีตเอง ทำให้มีโอกาสที่จะเกิดการแตกร้าวของพื้น และทำให้น้ำผุดขึ้นกลางพื้นบ้าน (น้ำพุ) อย่างไรก็ตาม  ในระดับน้ำขนาดนี้   ก็พอมีวิธีการลดความเสี่ยงของการแตกร้าวของพื้นจากแรงลอยตัวได้ครับ โดยทำตามรูปที่ 4

รูปที่ 4 เป็นการใส่น้ำหนักลงไปที่กลางพื้นบ้านนะครับ เพื่อให้แรงจากน้ำหนัก หักล้างกับแรงลอยตัว โดยวิธีวางน้ำหนัก ให้วางกลาง ๆ พื้นเข้าไว้ครับ ดังแสดงในรูปที่ 5 ในระดับนี้ผมตั้งชื่อให้ว่า ระดับ Intermediate

ในระดับต่อไป เป็นระดับที่กั้นน้ำอย่างเดียวมีโอกาสสูงมากๆ ที่จะมีการแตกของพื้นบ้านและมีน้ำพุส่วนตัว (รูปที่ 6) ผมให้ชื่อว่าระดับ Advance เนื่องจากไม่ง่ายนะครับที่จะทำ เนื่องจากต้องใช้เครื่องปั้มน้ำ คอยปิด-เปิด ปั้ม ดูการรั่วซึม ซึ่งเกิดได้ง่ายแล้ว  แต่อย่างไรก็ตามจะบอกว่าไม่มีวิธีป้องกัน น้ำในระดับที่สูง เป็นเมตร ก็คงไม่ได้  วิธีนี้ต้องใช้วิธีผสมผสานนะครับทั้งวิธีวางน้ำหนัก และ ลดแรงดันน้ำจะการปั้มน้ำ

ในระดับนี้การวางน้ำหนัก อาจเพียงพอ หรือไม่ก็ได้นะครับ ดังนั้นอาจต้องหาน้ำหนักมาเพิ่ม ซึ่งบ้านคนน้ำจะท่วม คงไม่หากันได้ง่าย ๆ เพราะต้องหาถึง 100 กก. ต่อ พื้นที่ของห้องนั้นๆ 1 ตารางเมตร ต่อความสูงของน้ำทุก ๆ 10 ซม. ที่ขึ้นเกิน 50 ซม.มาแล้ว ดังแสดงในรูปที่ 7 ยกตัวอย่างนะครับ  สมมติว่า ห้องขนาด 3x3 ม. (9 ตร.ม.) น้ำด้านนอกสูง 60 ซม.  จะต้องใส่น้ำหนักประมาณ 100 x 9 x (60-50)/10 =900กก.  หาไม่ได้ง่าย ๆ แน่ครับ (จริงๆ ไม่จำเป็นต้องใช้น้ำหนักเท่านี้ครับน้อยกว่านี้ก็ได้) แต่วิธีนี้ก็เป็นปัญหาอยู่ดี ถ้าน้ำลด ไม่มีแรงดันน้ำ ต้องรีบมาเอาน้ำหนักที่มาวางไว้ออกอีก เพราะจะน้ำหนักเกินเวลาน้ำลดนะครับ (ยุ่งจริง ไม่รู้จะทำได้จริงไหม??)

วิธีที่ได้ผลจริง ๆ จึงต้องเป็นวิธี กั้นน้ำบริเวณรั้ว แล้วสูบน้ำออก  เพื่อลดแรงดันน้ำครับ ดังแสดงในรูปที่ 8   วิธีนี้จึงจำกัด ทำได้เฉพาะบ้านที่มีบริเวณรอบบ้านทุกด้านเท่านั้น การสูบน้ำออก จะทำให้แรงดันน้ำลดลงครับ โดยน้ำร่องน้ำเล็ก ๆ และมีความลาดเอียงเข้าหาหลุม ที่เราเตรียมได้สูบน้ำออกครับ วิธีนี้ไม่ง่าย เลย อย่างไรก็ตาม หากบ้านของท่านมีรั้วที่มั่นคง น้ำไม่ซึมเข้า มีท่อระบายรอบ ๆ บริเวณบ้าน วิธีนี้ก็เหมาะครับ หากท่าน ทำการอุดท่อระบายน้ำ ระหว่างด้านในรั้วและนอกรั้วไม่ให้น้ำผ่านได้ มีเวลาปิด-เปิด ปั้มน้ำ (หรือใช้ระบบลูกลอย)   วิธีนี้สามารถใช้ได้ดีนะครับสำหรับการทำทั้งหมู่บ้าน และสำหรับบ้านเดี่ยว แต่ บ้านเดี่ยวหลังเดียวทำได้ก็จริง แต่เหนื่อยครับ

 สรุปก็คือ
A - สำหรับกรณีที่จะกั้นน้ำที่ง่ายที่สุด ผมขอแนะนำให้กั้นน้ำ โดยใช้ความสูงเท่ากับ อิฐบล็อก 2 ก้อน (20 x 2 = 40ซม.) อาจเป็นที่บริเวณ หน้าประตูบ้าน ก็เพียงพอแล้ว หากน้ำภายนอก สูงเกิน 40 ซม. ก็ให้ยอมรับและ ยอมให้น้ำไหลท่วมภายในบ้าน       เนื่องจากด้วยความสูงของน้ำระดับ 40 ซม.นี้ พื้นบ้านของท่านควรจะรับแรงดันน้ำนี้ได้ ไม่แตกร้าว    แต่หากท่านกั้นน้ำโดยก่ออิฐบล็อกเพิ่มขึ้นไปเรื่อย ๆ พื้นบ้านก็แตก น้ำก็ผุด เนื่องจากทนแรงดันน้ำไม่ได้ ผลที่ได้รับ ก็คือ น้ำก็ท่วม ยังไม่พอ พื้นบ้านยังแตกเสียหายเพิ่มอีกด้วย

B - สำหรับกรณีต่อไป สำหรับท่านที่รับความเสี่ยงได้มากขึ้น  ความเสี่ยงนั้นก็คือ การแตกร้าวของพื้นบ้าน และน้ำอาจผุดขึ้นกลางบ้าน (น้ำพุ) ในกรณีนี้ ก็เป็นระดับที่ ก่อ กำแพงกั้นน้ำ ที่ระดับความสูงของอิฐบล็อก 3 - 4 ก้อน ด้วยความสูงในระดับ 60 - 80 ซม. นี้ จากการคำนวณโครงสร้างพบว่ามีความเสี่ยงที่จะ เกิดการแตกร้าวของพื้นบ้าน และน้ำจะผุดขึ้นในบ้าน ซึ่งในบ้านของแต่ละท่าน อาจมีความทนทานได้ไม่เท่ากัน ขึ้นอยู่กับ การก่อสร้างและคุณภาพของคอนกรีต อย่างไรก็ตาม หากต้องการที่จะกั้นน้ำในระดับความสูง 60 - 80 ซม. มีวิธีที่ลดความเสี่ยงในการแตกร้าวของพื้นบ้านได้ โดย น้ำสิ่งของที่มีน้ำหนัก มาวางไว้ ในตำแหน่งกึงกลางของแผ่นพื้น เพื่อกดพื้นบ้านให้แอ่นตัวลงไปด้านล่าง เพื่อต้านกับแรงลอยตัวจากน้ำที่ดันพื้นให้แอ่นขึ้นมา

C - สำหรับกรณีที่น้ำภายนอกบ้านสูงมากกว่าพื้นบ้าน มากกว่า 80 ซม. แล้ว (ในการก่ออิฐบล็อก ที่ความสูงมากกว่า 4 ก้อน เป็นต้นไป) ในกรณีนี้ มีความเสี่ยงสูงมาก ๆ ที่ พื้นของบ้านพักอาศัย จะแตกร้าว และมีน้ำผุดขึ้นมา ค่อนข้างแน่นอน ในกรณีนี้ ไม่ใช่ว่าจะไม่มีวิธีที่ป้องกันได้ แต่วิธีการป้องกัน ออกจะยุ่งยากพอสมควร คือ
- ใช้การวางน้ำหนักต่าง ๆ ลงที่พื้น เพื่อดันพื้นให้แอ่นลงด้านล่างตามแรงโน้มถ่วงของโลก เพื่อหักล้างกับแรงดันน้ำ(แรงลอยตัว) ซึ่งดันขึ้นด้านบน เหมือน กรณี 40 - 60 ซม. (กรณี B)

- ใช้การขุดร่องน้ำ รอบ ๆ บ้าน พร้อมทั้งมีเครื่องสูบน้ำออกไปภายนอกรั้ว และกั้น แนวกันน้ำบริเวณรั้ว (ใช้ได้เฉพาะกรณีบ้านเดียว เท่านั้น ทาวเฮ้าส์ ใช้ไม่ได้เนื่องจากไม่มีพื้นที่สนามรอบบ้าน)  ด้วยวิธีนี้จะทำให้แรงดันน้ำบริเวณใต้พื้นบ้านลดลงได้ และเป็นวิธีที่เหมาะสำหรับหมู่บ้าน มากกว่าบ้านเดียวๆคนเดียวทำครับ

สรุปอีกที "ก่ออิฐสูง ๆ ไว้ เวลาน้ำมาจริงๆ น้ำมาสูง จริง ๆ น้ำไม่อาจเข้าบ้านตรงที่ก่ออิฐกันไว้อย่างดี แต่จะดันพื้นบ้านแตกจากด้านล่าง แล้วน้ำจะเข้ามาในบ้าน แบบน้ำพุส่วนตัวเลยครับ"



เพิ่มเติมนะครับเป็นคำถามจากเพื่อน ๆ คนรู้จัก Q&A
Q โดยน้องโสม: ไม่ได้ใช้อิฐบล็อกกั้นน้ำ  ใช้กระสอบทราย จะดีกว่าไหม?
A โดยศุภชัย: จะใช้วัสดุใด ๆ ก็ตาม กระสอบทราย อิฐ ฯลฯ ที่กั้นน้ำได้ ก็ทำให้แรงดันน้ำเกิดทุกกรณีครับ หมายความว่า ถ้ากั้นน้ำได้ แรงดันก็จะเกิดตามระดับน้ำที่เราไปกั้นไว้ครับ

โดย ศุภชัย สินถาวร

พื้นบ้าน กับแรงดันน้ำ ภาคต่อ (วิเคราะห์โครงสร้าง ละเอียดขึ้น)

(แบบ S-0, S-1, S-2, S-3 คัดลอกมาจาก แบบบ้าน โครงการแบบอาคารเพื่อประชาชน กรมโยธาธิการและผังเมือง)   แบบที่เห็นเป็นแบบพื้นบ้าน ทั้งแบบทางเดียว และสองทาง (one-way & two-way slab) ซึ่งบ้านพักอาศัย ทั่วๆ ไป จะเสริมเหล็ก เหมือนหรือคล้าย ๆ กันกับแบบนี้นะครับ
          สำหรับบทความนี้ จะเป็นการวิเคราะห์ โครงสร้าง ของแผ่นพื้นก่อน และจึงสรุปรวมเมื่อรับแรงลอยตัว จากกรณีน้ำท่วม ตามระดับความสูงต่าง ๆ ที่ใช้กับ S-1, S-2, S-3 

โดยมีสมมติฐาน
 1.เหล็กเสริมมีกำลังเท่ากับ 4000 ksc (เป็นค่าจากความเห็นของผู้เขียน โดยมีที่มาจากเหล็กเสริมซึ่งมาทดสอบกับทางภาควิชาฯ) และ
 2.คอนกรีต มีกำลังเท่ากับ 210 ksc โดยจะไม่ใช้การลดกำลังเลย(ไม่คิดการล้า คิดว่าคงเกิดการรับแรงนี้ไม่นาน) 
จาก สมมติฐานข้อ 1 และ 2 ได้  n = 9, j = 0.893 R = 30.089 ksc เมื่อคอนกรีตรับแรงอัด รับแรงในทิศทางปกติ พื้นนี้รับแรงดัดได้ถึง 1690 กก.-ม. (กรณีมีเหล็กเสริมตามรูปด้านบน และเหล็กเสริมจะรับแรงดึง)

      แต่ถ้าเกิดน้ำท่วม แรงดันน้ำดันขึ้นจากใต้พื้น พุ่งสู่ด้านบน ในส่วนของเนื้อคอนกรีตจะ เปลี่ยนเป็นรับแรงดึง และเหล็กเสริมจะรับแรงอัด ซึ่งตรงกันข้ามกับกรณีปกติ ทำให้พฤติกรรมเปลี่ยน ดังแสดงในรูปด้านล่าง

รูป จากหนังสือ "รายละเอียดเหล็กเสริมงานคอนกรีต" โดย ประสงค์ ธาราไชย และคณะ


 

 - ลองให้คอนกรีตสามารถรับแรงดึงได้ 10% (ปกติค่าไม่ค่อยจะแน่นอนอาจมีค่าตั้งแต่ 5-12% ของกำลังอัด) คือ ประมาณ 21 ksc ใช้วิธีหน้าตัดแปลง(ปรากฏว่าเหล็กเสริมน้อยจนไม่มีนัยสำคัญ) จาก stress=Mc/I จะทำให้พื้นหนา 10 cm. รับโมเมนต์ดัดได้ 350 กก.-ม. (น้อยมากๆ เทียบกับการรับแรงปกติ 1690 กก.-ม.)  รับแรงเฉือนทะลุได้ 7.68 ksc (กก ต่อ ตร.ซม.)

จากค่าโมเมนต์ดัด 350 กก.-ม และแรงเฉือนทะลุ 7.68 ksc เราลองมาดู พื้นบ้านขนาด 3x3 เมตร เป็นตัวอย่างนะครับ

กรณี น้ำสูง 1 ฟุต (30 cm) ความลึกของน้ำเท่ากับ30+10 cm แรงดันน้ำจะเท่ากับ 400 กก ต่อ ตร.ม. แรงกระทำต่อพื้นบ้าน (โล่ง ๆ ไม่มีของ) เท่ากับ 400-240 =160 กก ต่อ ตร.ม.จะเกิด

 -โมเมนต์ดัด เท่ากับ cws^2 =0.05 x 160 x 3^2 = 72  กก.-ม น้อยกว่า 350  ไม่พังครับ

 -แรงเฉือนทะลุ เท่ากับ  =160 x 3^2 = 1440 กก. แต่พื้นรับได้มากๆ เทียบกันไม่ได้   ไม่พัง

สรุปไม่พัง

กรณี น้ำสูง ครึ่งเมตร   (50 cm)

แรงกระทำต่อพื้นบ้าน (โล่ง ๆ ไม่มีของ) เท่ากับ 600-240 =360 กก ต่อ ตร.ม.จะเกิด

 -โมเมนต์ดัด เท่ากับ cws^2 =0.05 x 360 x 3^2 = 162  กก.-ม น้อยกว่า 350  ไม่พังครับ ถ้าเป็นไปตามสมมุติฐานว่าคอนกรีตมีกำลังดี แต่หาก เป็นการก่อสร้างซึ่งไม่ได้ใช้คอนกรีตที่ดี อาจทำให้การรับแรงดึงของคอนกรีตได้ประมาณ 10 ksc ก็เป็นได้  หากเป็นเช่นนั้น พื้นบ้านก็จะเริ่มแตกแล้วครับ ดังนั้นในกรณี นี้ ถ้าต้องการสู้กับแรงดันน้ำต่อ แนะนำให้ใส่น้ำหนักที่แนะนำในบทความก่อนหน้า

กรณี น้ำสูง 1 เมตร   (100 cm)

แรงกระทำต่อพื้นบ้าน (โล่ง ๆ ไม่มีของ) เท่ากับ 1100-240 =860 กก ต่อ ตร.ม.จะเกิด

 -โมเมนต์ดัด เท่ากับ cws^2 =0.05 x 860 x 3^2 = 387  กก.-ม มากกว่า 350  พังครับ ถ้าต้องการสู้กับแรงดันน้ำต่อ แนะนำให้สำหรับผู้เชี่ยวชาญจริงๆ ทั้งใส่น้ำหนักที่แนะนำในบทความก่อนหน้า ทั้งดูน้ำรั่วจากจุดที่เป็นไปได้ ปลั้ก กำแพง ฯลฯ



          หากใครมีพื้นแบบ S-0 (slab on ground) สบายใจได้ครับพื้นของท่านไม่ได้อยู่ติดกับโครงสร้างเสา คาน สู้ ไปเลยครับเต็มที่ แต่น้ำจะรั่ว ตามรอยต่อระหว่างพื้นกับผนังครับ ส่วนใหญ่พื้นแบบนี้จะเป็นพื้นของโรงรถ หรือชั้นล่างของตึกแถว (ไม่แน่เสมอไปนะครับ) สังเกตได้จาก พื้นแบบ วางบนพื้น จะมีการทรุดตัว แตก แต่ส่วนอื่นๆ ไม่ได้ทรุดตามนะครับ


สำหรับผู้อ่าน ที่ต้องการแลกเปลี่ยน หรือแนะนำผมยินดีนะครับ

แรงดันน้ำ ใต้ดิน กรณีปกติ กรณีน้ำท่วม

            บทความนี้เขียนเพื่ออธิบายหลักการของแรงดันน้ำ ในกรณีที่เพื่อนๆ ของผมได้คุยกันในช่วงน้ำท่วม ผมจะกล่าวถึงทฤษฏีปกติที่วิศวกรรมโยธาต้องเรียนเพื่อให้เข้าใจเรื่องแรง และพฤติกรรมของแรงดันน้ำในกรณีต่าง ๆ ที่เพื่อน ๆ ประยุกต์ใช้กันครับ
            1.    กรณีที่บ้านของเรามีน้ำท่วมอยู่โดยรอบ แต่น้ำไม่ได้เข้าไปในตัวบ้าน ทำให้ทุกช่องที่น้ำจะดันเข้ามาได้ ก็จะซึม หรือพุ่งออกมา เช่น ท่อระบายน้ำในห้องน้ำ
            -     มีเพื่อนคนหนึ่งถามถึง การที่เราจะนำท่อ pvc หรือ ท่ออื่นๆ ไปสวมที่ท่อระบายน้ำ   น้ำจะสูงขึ้นมาในท่อ จนเท่ากับระดับน้ำรอบๆบ้าน   ด้วยวิธีนี้จะสามารถ ทำให้น้ำไม่สามารถไหลเข้าบ้านได้ แต่.......  วิธีนี้ไม่สามารถลดแรงดันน้ำได้นะครับ  แรงดันน้ำที่อยู่ใต้พื้นบ้านของเรา ยังคงเท่าเดิม
            -     แล้วแรงดันใต้พื้นบ้านมันเท่าไหร่หล่ะ?     ตอบ   มันก็เท่ากับ  ความสูงของน้ำ x ความหนาแน่นของน้ำ = แรงลอยตัว (สมมติ ปกติพื้นบ้านหนา 10 ซม. น้ำด้านนอกสูงกว่าพื้นบ้าน 30 ซม.  รวมเป็นความสูงน้ำ 40 ซม.  ก็จะมีแรงลอยตัวเท่ากับ 400 กก ต่อ ตารางเมตร)  
            -     อ้าว  แล้วพื้นบ้านจะพังไหม? ถ้าสมมติว่าพื้นแข็งแรงปกติ ไม่มีจุดรั่วของน้ำ  พื้นบ้านคนปกติ หนาประมาณ 10 ซม.  จะหนักประมาณ 240 กก ต่อ ตารางเมตร ดังนั้น จะมีน้ำหนัก ดันพื้นในทิศขึ้นฟ้า อยู่อีก 400-240 = 160 กก ต่อ ตารางเมตร ด้วยแรงระดับนี้ ก็น่าเป็นห่วงพื้นบ้านอยู่เหมือนกัน ถ้าพื้นบ้านเสริมเหล็กบน เหมือนๆ เท่าๆ กับเหล็กล่าง ก็น่าจะไม่มีปัญหา เนื่องจากโมเมนต์ลบกลับด้าน ถ้าเท่าๆ กับการใช้งานปกติ น่าจะทำให้รับได้ประมาณ 240+150=390 กก ต่อ ตารางเมตร    ถ้าตามสมมติฐานนี้ บ้านเพื่อน ๆจะ รับน้ำในระดับความสูงจากพื้นบ้านได้ประมาณ 53 ซม เท่านั้นนะครับ
            -     แล้วถ้าน้ำด้านนอกสูงเกิน 50 ซม จะทำไง?   เนื่องจากเรากันน้ำไว้ได้อยู่  แต่พื้นจะเริ่มมีปัญหาแล้ว แนะนำให้เอาของต่างๆ ที่มีน้ำหนัก มาวางไว้กลางพื้นบ้าน โดยให้คิดว่า น้ำที่สูงขึ้นมาทุก ๆ 10 ซม. ที่เลยจาก 50 ซม.แรกแล้ว  จะทำให้มีแรงดันเพิ่ม 100 กก.ต่อ ตร.ม.  เพื่อน ๆก็ดูพื้นที่ในบ้าน แล้วคูณด้วย 100 กก. ทุก 10 ซม. จาก 50 ซม.แรก ที่ยังไม่ต้องใส่น้ำหนัก
            -     จริง ก่อนที่น้ำจะสูง ย้ายปลั้ก ย้ายของก่อนนะครับแล้วอยากสู้ก็ตามนี้     แต่ถ้าน้ำสูงเลย    50 ซม.จากพื้นบ้านด้านนอกแล้ว และไม่มีน้ำหนักจะวางที่พื้นบ้านแล้ว  ให้เลิกทำได้เลยครับปล่อยให้น้ำเข้ามาเถอะ ไม่คุ้มแล้วครับ   (เดี๋ยวพื้นแตกจากแรงลอยตัว หรือมีน้ำพุขึ้นกลางบ้าน ต้องมาซ่อมกันทีหลังน้ำลดอีก)

            -       แต่ถ้าใคร อยากสู้ต่อ  ก็มีวิธีลดแรงดันน้ำ โดยใช้เขื่อน(อาจเป็นรั้วบ้าน) และเครื่องสูบน้ำ แล้วทำตามรูปเลย (ผมคัดลอกรูปจาก http://www.sanfrancisquito.org/watershed/threats/flows/index.htm ขี้เกียจจะวาดครับ  เอารูปของคนอื่นไปดูแทนครับ)  หลักการคือ  กั้นเขื่อนรอบๆ บ้าน แล้ว  ทำคลองรอบๆ เขื่อน หรือ บ่อน้ำ รอบๆ บ้าน แล้วสูบน้ำออก    ทำแบบนี้  แรงดันน้ำจะลดลงครับ  เคยทำที่บ้านตัวเองแล้ว แต่ไม่อยากจ่ายค่าไฟ ก็เลยเลิก หลักการนี้เหมือนสนามบินสุวรรณภูมิมั้ยล่ะครับ  มีคันดินรอบ ต่อมาเป็นคลองรอบ การที่แรงดันน้ำใต้ดินจะทำให้สนามบินแตกร้าว ผมจึงคิดว่าเป็นไปยากมาก ๆ ที่น้ำจะท่วมสุวรรณภูมิครับ เพราะเค้าออกแบบรับมือกับเรื่องนี้ไว้ดีแล้ว

           -        รูปต่อไป เป็นการป้องกันระดับน้ำใต้ดิน อย่างดี สำหรับผุ้มีทุนถึง (ผมคัดลอกมาจาก http://hostedweb.cfaes.ohio-state.edu/usdasdru/WRSIS/watertablemgtoptions.htm ) จริง ๆ ท่อที่เห็น ก็ใช้กับระบบร่องสวนก็ได้นะครับ  วิธีนี้ไม่ได้แนะนำให้คนปกติทำนะครับ เพราะมันเหมาะกับสถานที่สำคัญและเงินถึง (555 หมู่บ้านของผมก็ทำวิธีนี้ ขนาดเงินไม่ค่อยจะถึงชึ่นชมจริงๆ)  ด้านนอกหมู่บ้านน้ำท่วมสูงเป็นเมตร ในบ้านยังใช้ส้วมได้ กดน้ำยังลงอยู่เลย       อธิบายเรื่องในหมู่บ้าน มีระบบคลอง และระบบน้ำเสีย   หัวหน้าหมู่บ้านก็สูบน้ำจากระบบน้ำเสียออกไปนอกคันกันน้ำหมู่บ้าน (หมู่บ้านเก่งสุดยอด แต่ตัวผมออกนอกหมู่บ้านเป็นเดือนแล้ว เพราะปอดแหกกลัวเขื่อนคันดินพัง)
          -         เรื่องคันดิน กระสอบทราย   มันจะอยู่ทนหรือเปล่า จริงๆ พวกเราวิศวกรโยธาได้เรียนแล้วล่ะครับ ดินเหนียวกันน้ำได้   ทรายกันน้ำไม่ได้    ทรายใส่กระสอบกันน้ำได้ น้ำหนักดี  ดินเหนียวโดนน้ำนานๆ ก็เสียวอยู่   ส่วนกระสอบทรายถ้ากระสอบไม่ดีมันอาจจะเปื่อยและพังในที่สุด ทรายมันก็จะไหลไปตามน้ำ ถ้าจะให้แนะนำในเรื่องการทำคันดินต้องวิเคราะห์เสถียรภาพของคันดินก่อน    เอาเป็นว่าเพื่อนๆครับ slope ของคันดินต้องไม่น้อยกว่า 1:1 นะครับ แต่มีหลายคนแนะนำ 1:3 (เช่น สูง 1 ม. ฐานกว้าง 3 ม.) แล้วจะไปหาดินมาพอไหม  ถ้าหาได้ก็ทำไป  หาไม่ได้ก็ 1:1 ครับ

rebound hammer

http://eng.swu.ac.th/research/articles/54_02/No.6.pdf

เป็นบทความที่เขียนขึ้นสำหรับ ผู้ที่เคยใช้เครื่องมือ rebound hammer แล้ว หรือผู้ที่อยากจะศึกษา