ดินเหนียวอ่อนกรุงเทพ (Bangkok clay)

ดินเหนียวกรุงเทพ (Bangkok clay) เป็นตะกอนชั้นบนที่พบในบริเวณที่ราบลุ่มภาคกลางตอนล่าง รวมถึงกรุงเทพและเขตปริมณฑล มีความหนาประมาณ 15-25 เมตร เนื่องจากเป็นดินชั้นบนสุดจึงมีส่วนเกี่ยวพันกับการดำรงชีวิตของคนในพื้นที่ราบภาคกลางตอนล่าง โดยเฉพาะอย่างยิ่งกรุงเทพและเขตปริมณฑลซึ่งมีสิ่งก่อสร้างขนาดใหญ่มากมาย แต่ดินเหนียวกรุงเทพกลับมีคุณสมบัติทางวิศวกรรมไม่เหมาะสมต่องานฐานรากเพราะมีความยืดหยุ่นสูง เมื่อมีน้ำหนักกดทับมากๆ จะบีบน้ำออกไปจากเนื้อดิน ทำให้เกิดการหดตัวลงมากจนทำให้ฐานรากแตกร้าวเสียหาย ดังนั้นการออกแบบของวิศวกรจึงต้องระมัดระวังต่อเรื่องนี้เป็นอย่างยิ่ง ต้องศึกษาให้เข้าใจจึงสามารถออกแบบให้เหมาะสมได้

ดินเหนียวอ่อนกรุงเทพ (Bangkok clay)

ดินเหนียวกรุงเทพ เป็นชื่อที่ตั้งขึ้นโดย “ชัย มุกตาพันธุ์“ เพื่อใช้เรียกชั้นดินเหนียวเนื้อนิ่ม สีเทา ชั้นบนสุดของตะกอนที่ปิดคลุมที่ราบลุ่มภาคกลาง ต่อมาได้มีคณะสำรวจต่างๆ ศึกษารายละเอียดเพิ่มเติมอีกหลายด้าน จนสามารถแบ่งดินเหนียวกรุงเทพออกเป็นหน่วยย่อยได้ 3 หน่วย

  1. หน่วยตะกอนล่างสุด เป็นดินเหนียวปนทรายละเอียด เนื้อแน่นเหนียว สีเทาอ่อน มีจุดปะสีเหลืองประมาณ 5% สะสมตัวในชะวากทะเล
  2. ตะกอนหน่วยกลาง ประกอบด้วยดินเหนียวปนทรายแป้ง เนื้อนิ่ม สีเทา มีเศษพืชและเปลือกหอยปนมาก เป็นตะกอนที่สะสมตัวในที่รายลุ่มน้ำขึ้นถึง
  3. ตะกอนหน่วยบนสุด เป็นดินเหนียวปนทรายแป้ง สีเทาเข้ม หรือสีเทาปนเขียว เนื้ออ่อนนิ่ม มีเปลือกหอยปะปนอยู่ทั่วไปทั้งกระจายและเป็นชั้นบางๆ สะสมตัวบนพื้นทะเลระดับตื้น

ชั้นตะกอนดินเหนียวกรุงเทพ (Bangkok clay) ครอบคลุมพื้นที่เป็นบริเวณกว้างตลอดที่ราบลุ่มภาคกลางของประเทศไทย ซึ่งชั้นตะกอนดังกล่าวนี้พบตั้งแต่พื้นผิวไปจนถึงระดับความลึกมากถึง 30 เมตร (ในบริเวณกรุงเทพมหานคร) โดยมีสมบัติทางเคมีเป็นตะกอนที่สะสมตัวจากน้ำทะเลและน้ำกร่อยปะปนกัน คือ เกิดจากการสะสมตัวในบริเวณที่ได้รับอิทธิพลจากกระบวนการทำงานของทะเลมาก่อน โดยเฉพาะเขตที่ได้รับอิทธิพลจากน้ำทะเลขึ้นและลง (tidal zone) และมีความหนามากในบริเวณที่ใกล้ชายฝั่งทะเล ปัจจุบันโดยที่ความหนาลดลงไปสิ้นสุดในแผ่นดิน นักวิจัยบางท่านกล่าวว่าตะกอนน้ำกร่อยนี้มีขอบเขตไปสิ้นสุดบริเวณจังหวัดอ่างทอง หรือบางพื้นที่พบขึ้นไปถึงจังหวัดสิงห์บุรี ส่วนชั้นตะกอนที่รองรับชั้นตะกอนดินเหนียวกรุงเทพ เป็นชั้นตะกอนดินเหนียวแข็งมากปะปนกับทรายสีเหลืองเทา (Bangkok stiff clay) ซึ่งมีลักษณะทางกายภาพ คือ เป็นชั้นตะกอนที่เกิดจากการพัดพาอันเนื่องมาจากการทำงานของแม่น้ำ

ดินเหนียวอ่อนกรุงเทพ (Bangkok clay)

ปัญหาต่อเสาเข็มเนื่องจากการก่อสร้างอาคารบนดินเหนียวกรุงเทพมีปัญหาแก้ไขยาก ดังนั้นวิศวกรจึงแก้ไขโดยการใช้เสาเข็มที่ยาวกว่าความหนาของชั้นดินเหนียว ซึ่งอยู่ที่ประมาณ 15-25 เมตร หากในพื้นที่นั้นไม่สามารถนำเสาเข็มยาวมาตอกได้ ก็จะใช้เสาเข็มไมโครไพล์ที่เป็นท่อนสั้นแต่เชื่อมต่อกันแล้วตอกแทน

ดินเหนียวอ่อนกรุงเทพ (Bangkok clay)

ดินเหนียวกรุงเทพประกอบด้วยแร่เคลย์หลายชนิด ได้แก่ แร่มอนโมริลโลไนต์ 60% แร่เคโอลิไนต์ 25% และแร่อิลไรต์ 15% มีคุณสมบัติในการขยายตัวและหดตัวได้มาก มีความแข็งแกร่งของเนื้อดินต่ำ และมีค่าดัชนีพลาสติกสูง มีน้ำเป็นส่วนประกอบประมาณ 24-3% คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้โครงสร้างฐานรากทางวิศวกรรมเสียหายแตกร้าวได้ หรืออาจทำให้เกิดรอยแยกและการเลื่อนหลุดเป็นกะบิของแผ่นดินได้ง่าย ดังนั้นในการใช้ประโยชน์ในพื้นที่ที่ประกอบด้วยดินเหนียวกรุงเทพจึงต้องระมัดระวังเป็นอย่างยิ่ง และต้องการความเชี่ยวชาญเป็นพิเศษ