ข้อควรพิจารณาหลักในการเลือกวัสดุท่อใยสังเคราะห์ที่เหมาะสมสำหรับโครงการถมดิน

2025/11/13 09:40

การถมดิน ซึ่งหมายถึงการเปลี่ยนพื้นที่ชุ่มน้ำชายฝั่ง พื้นที่ขุดลอก หรือพื้นที่เสื่อมโทรมให้กลายเป็นพื้นที่ใช้งานได้นั้น ล้วนอาศัยวัสดุสังเคราะห์ทางธรณีวิทยาที่ทนทานและมีประสิทธิภาพสูง ในบรรดาวัสดุเหล่านี้ ท่อใยสังเคราะห์ทางธรณีวิทยา (หรือที่รู้จักกันในชื่อท่อใยสังเคราะห์ทางธรณีวิทยา) ถือเป็นเครื่องมือที่มีต้นทุนต่ำ เนื่องจากถูกอัดแน่นด้วยตะกอน ทราย หรือดินที่ขุดลอกขึ้นมาเพื่อสร้างกำแพงกั้นที่มั่นคง เร่งการตกตะกอน และก่อให้เกิดผืนแผ่นดินใหม่ อย่างไรก็ตาม การเลือกวัสดุท่อใยสังเคราะห์ทางธรณีวิทยาที่ไม่ถูกต้องอาจนำไปสู่ความล้มเหลวอย่างร้ายแรง เช่น ท่อแตก การเสื่อมสภาพก่อนเวลาอันควร หรือการระบายน้ำที่ย่ำแย่ ซึ่งสิ้นเปลืองเวลา งบประมาณ และบั่นทอนความยั่งยืนของงาน เพื่อให้แน่ใจว่าจะประสบความสำเร็จ ควรให้ความสำคัญกับ 4 ข้อสำคัญเหล่านี้เมื่อเลือกใช้วัสดุท่อใยสังเคราะห์ทางธรณีวิทยาสำหรับถมดิน

1. ความทนทานต่อการเสื่อมสภาพของสิ่งแวดล้อม: รับประกันอายุการใช้งานยาวนาน

งานถมดินมักใช้เวลานานหลายปี (หรือหลายทศวรรษ) และท่อวัสดุสังเคราะห์จะต้องเผชิญกับสภาวะแวดล้อมภายนอกที่รุนแรง เช่น รังสียูวีที่มากเกินไป ดินที่มีฤทธิ์กัดกร่อน น้ำเค็ม (สำหรับโครงการชายฝั่ง) และจุลินทรีย์ ความสามารถในการทนต่อการเสื่อมสภาพของวัสดุจะส่งผลต่ออายุการใช้งานของท่อและเสถียรภาพในระยะยาวของโครงการ

ความต้านทานรังสียูวี

วัสดุของท่อ Geotextile ส่วนใหญ่จะถูกเปิดเผยต่อแสงแดดในระหว่างการติดตั้งและการใช้งาน และเนื้อผ้าที่ไม่ได้รับการป้องกันจะสลายตัวลงอย่างรวดเร็วภายใต้แสง UV ซึ่งจะเปราะ หักง่าย และฉีกขาดในเวลาต่อมา ซึ่งสิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับงานฟื้นฟูชายฝั่งที่มีแสงแดดเป็นเวลานาน โดยที่ท่อ Geotextile ที่ไวต่อแสง UV อาจเสื่อมสภาพได้ภายใน 1-2 ปี (เมื่อเทียบกับตัวเลือกที่ได้รับการคงสภาพด้วยแสง UV ที่ใช้เวลานานกว่า 10 ปี) ดังนั้น คุณต้องมองหาวัสดุที่จัดการด้วยสารคงสภาพด้วยแสง UV (เช่น คาร์บอนแบล็กหรือสารคงสภาพด้วยอะมีนที่ปิดกั้น) ที่เป็นไปตามข้อกำหนด เช่น ASTM D4355 และสำหรับภูมิภาคเขตร้อน ให้เลือกที่มีระดับความปลอดภัยต่อแสง UV ที่คงสภาพแรงดึง ≥70% หลังจากสัมผัสแสง UV เป็นเวลา 1,000 ชั่วโมง

ความต้านทานการกัดกร่อนของสารเคมีและน้ำเค็ม

เว็บไซต์ถมทะเล (โดยเฉพาะพื้นที่รกร้างชายฝั่งหรือพื้นที่อุตสาหกรรม) มักมีดินหรือน้ำเค็มที่เป็นกรด/ด่าง ซึ่งสามารถย่อยสลายวัสดุท่อ Geotextile บางชนิดได้ เช่น เส้นใยธรรมชาติ (เช่น ปอ) หรือโพลีเอไมด์ (ไนลอน) ที่ไม่ได้เคลือบ ซึ่งจะละลายหรืออ่อนตัวลงในน้ำเค็ม ในขณะที่โพลีเอสเตอร์ (PET) หรือโพลีเอทิลีนความหนาแน่นสูง (HDPE) จะให้ความต้านทานได้ดีที่สุด สำหรับถมทะเลชายฝั่ง ให้เลือกท่อ geosynthetics ที่ทำจาก geotextiles PET หรือ HDPE (ซึ่งทนทานต่อการไฮโดรไลซิสและการตกผลึกของเกลือ) และสำหรับพื้นที่รกร้างอุตสาหกรรม ให้ตรวจสอบความต้านทานของวัสดุต่อโลหะหนักหรือไฮโดรคาร์บอน โดยใช้แผนภูมิความเข้ากันได้ของสารเคมีที่ซัพพลายเออร์จัดหาให้

ความเสถียรทางชีวภาพ

จุลินทรีย์ (เช่น แบคทีเรีย เชื้อรา) ในดินฟื้นฟูที่ชื้นสามารถย่อยสลายวัสดุท่อสิ่งทออินทรีย์ ซึ่งเป็นสาเหตุหลักที่ทำให้โครงสร้างล้มเหลว ดังนั้น คุณต้องอยู่ห่างจากเส้นใยจากสมุนไพร (เช่น ฝ้าย ปอ) สำหรับการฟื้นฟูพื้นที่ชุ่มน้ำหรือแหล่งน้ำจืด และควรเลือกใช้วัสดุเทียม เช่น โพลิโพรพิลีน (PP) หรือ PET (เฉื่อยต่อจุลินทรีย์ในดินส่วนใหญ่) สำหรับพื้นที่ที่มีความชื้นสูง ควรขอใช้วัสดุที่มีการจัดการร่วมกับส่วนประกอบป้องกันจุลินทรีย์ เพื่อลดความเสี่ยงในการย่อยสลายให้น้อยที่สุดเช่นกัน

ข้อควรพิจารณาหลักในการเลือกวัสดุท่อใยสังเคราะห์ที่เหมาะสมสำหรับโครงการถมดิน

2. ความแข็งแรงเชิงกลและความทนทาน: ทนทานต่อแรงเครียดของโครงการ

วัสดุใยสังเคราะห์สำหรับท่อต้องรับแรงกดสองประเภท ได้แก่ แรงกดที่ไม่ถาวร (ระหว่างการติดตั้ง การเติม และการจัดการ) และแรงกดในระยะยาว (จากน้ำหนักของตะกอนที่อัดแน่น แรงดันน้ำ และแรงลม/คลื่น) พลังงานที่ไม่เพียงพอจะทำให้ท่อโป่งพอง ฉีกขาด หรือพังทลาย ส่งผลให้กระบวนการฟื้นฟูหยุดชะงัก

ความแข็งแรงแรงดึง (ความสามารถในการรับน้ำหนัก)

เมื่ออัดแน่นด้วยตะกอน (มีน้ำหนัก 1.5–2.0 ล็อตต่อลูกบาศก์เมตร) ท่อใยสังเคราะห์จะยืดออกภายใต้ภาระภายใน ดังนั้นพลังงานดึง (ความต้านทานการยืด) จึงไม่สามารถต่อรองได้ สำหรับการถมทะเลขนาดใหญ่ (ท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง ≥5 เมตร) ผ้าจะต้องมีพลังงานดึงขั้นต่ำที่ 15 kN/m (ตามมาตรฐาน ASTM D4632) ในขณะที่ท่อขนาดเล็กกว่า (2–3 เมตร) อาจใช้ความแข็งแรงเพิ่มเติมที่ 10–12 kN/m และโครงการถมทะเลชายฝั่งที่มีท่อใยสังเคราะห์ที่เติมทรายต้องใช้พลังงานดึงที่สูงกว่า (≥20 kN/m) เพื่อรับมือกับผลกระทบของคลื่นและแรงดันน้ำขึ้นน้ำลง ซึ่งแตกต่างจากงานในแผ่นดินที่ใช้ตะกอนที่เบากว่า

ความต้านทานการฉีกขาดและการเจาะ

ระหว่างการติดตั้ง ท่อ Geotextile อาจสัมผัสกับวัตถุมีคม (เช่น หิน อุปกรณ์ขุดลอก) หรือเผชิญกับผลกระทบที่ไม่คาดคิด (เช่น ตะกอนที่ตกลงมา) และความต้านทานการฉีกขาด/การเจาะที่แย่มาก ซึ่งอาจทำให้เกิดการรั่วไหลในจุดนั้นได้ ท่อ Geotextile ที่ทอ (เช่น PP ที่ทอ) จะให้ความต้านทานการฉีกขาดที่สูงกว่าแบบที่ไม่ทอ (เส้นใยที่เชื่อมต่อกันช่วยกระจายแรงเครียดได้อย่างมีประสิทธิภาพ) ดังนั้นจึงควรพิจารณาค่าแรงฉีกขาดขั้นต่ำที่ 3 kN (ตามมาตรฐาน ASTM D4533) และสำหรับพื้นที่ที่มีดินหิน ให้เลือกวัสดุสำหรับท่อ Geotextile ที่มีการเคลือบป้องกัน (เช่น PVC หรือ LDPE) เพื่อเพิ่มความทนทานต่อการเจาะ

ความต้านทานต่อการขัดถู

เมื่อเวลาผ่านไป ท่อวัสดุสังเคราะห์จะเสียดสีกับท่อข้างเคียง ดิน หรือตะกอนที่ปนมากับน้ำ ทำให้เกิดการสึกหรอของพื้นซึ่งทำให้ผ้าอ่อนแอลงและเสื่อมสภาพลงอีกด้วย ลองดูความต้านทานการสึกกร่อนของวัสดุตามมาตรฐาน ASTM D3884 (วัดการคงอยู่ของพลังงานหลังจากการเสียดสีแบบวนซ้ำ) และเป้าหมายในการคงอยู่ของพลังงาน ≥80% หลังจากใช้งาน 10,000 รอบ และในพื้นที่ที่มีลมแรงหรือกระแสน้ำแรง (เช่น สามเหลี่ยมปากแม่น้ำ) ให้เลือกวัสดุสังเคราะห์ที่มีความหนาขึ้น (≥200 g/m²) เพื่อลดความเสียหายจากการสึกกร่อน (ผ้าที่หนาขึ้นจะมีมวลเส้นใยมากขึ้นเพื่อรองรับการสึกหรอ)

3. ประสิทธิภาพการซึมผ่านและการกรอง: การปรับสมดุลการระบายน้ำและการกักเก็บตะกอน

ลักษณะสำคัญของท่อใยสังเคราะห์ (Geotextile Tube) ในการฟื้นฟูสภาพดินคือการระบายน้ำออกจากตะกอนที่ถูกอัดแน่น ในขณะที่ยังคงรักษาอนุภาคที่เสถียร (เช่น ทราย ตะกอนดิน) ไว้ การซึมผ่านที่ไม่ดีจะทำให้เกิดน้ำขัง (ทำให้ท่อมีน้ำหนักมากและไม่เสถียร) ในขณะที่การกรองที่ไม่ดีจะทำให้เกิดการสูญเสียตะกอน (ทำให้ท่อมีขนาดลดลงและก่อให้เกิดมลพิษต่อน้ำโดยรอบ)

การจับคู่ค่าสัมประสิทธิ์การซึมผ่าน

ค่าการซึมผ่านของท่อ Geotextile (อัตราการไหลผ่านของน้ำ วัดเป็นค่า k) จะต้องเหมาะสมกับความต้องการในการระบายน้ำ การถมทะเลชายฝั่งใช้ท่อ geosynthetic ที่อัดแน่นด้วยทราย ซึ่งต้องการการระบายน้ำอย่างรวดเร็ว (ค่า k ≥1×10⁻³ cm/s) เพื่อขับไล่น้ำเค็มและทำให้ท่อมีเสถียรภาพ ในขณะที่การถมทะเลในพื้นที่ชุ่มน้ำภายในประเทศใช้ท่อที่เต็มไปด้วยตะกอนซึ่งต้องการการระบายน้ำที่ช้ากว่า (ค่า k ≤1×10⁻⁵ cm/s) เพื่อกักเก็บความชื้นสำหรับพืชพรรณ หลีกเลี่ยงการซึมผ่านมากเกินไป (ค่า k ≥1×10⁻² cm/s) เนื่องจากทำให้สูญเสียตะกอนมาก ทำให้ท่ออ่อนแอลง และก่อให้เกิดมลภาวะทางน้ำบริเวณใกล้เคียง

การควบคุมความแม่นยำของการกรอง

ท่อ Geotextile จำเป็นต้องรองรับอนุภาคตะกอนที่ถูกอัดแน่น 90% ขึ้นไป (อัตราการกักเก็บ) ซึ่งขึ้นอยู่กับการวัดค่ารูพรุน (O₉₀ โดยการวัดจะเก็บอนุภาคไว้ 90%) สำหรับตะกอน (ขนาดอนุภาคโดยเฉลี่ย 0.02 มม.) O₉₀ ของท่อต้องอยู่ที่ 0.05–0.1 มม. (ดักจับตะกอนแต่ระบายน้ำได้) และสำหรับทราย (อนุภาค 0.5–2 มม.) O₉₀ ที่ 1–2 มม. ใช้ได้ ขอข้อมูลตัวแทนจำหน่ายเกี่ยวกับการวัดค่ารูพรุน O₉₀ (ตามมาตรฐาน ASTM D4751) เพื่อให้แน่ใจว่าตรงกับประเภทตะกอนของคุณ เนื่องจากขนาดรูพรุนที่ไม่ตรงกันจะทำให้เกิดน้ำท่วมขังหรือสูญเสียตะกอนได้

4. ความเข้ากันได้ของวัสดุกับตะกอนที่เติมและเงื่อนไขการติดตั้ง

วัสดุในท่อ Geotextile ไม่ได้ใช้ได้กับตะกอนแต่ละประเภทหรือสภาพแวดล้อมการติดตั้ง วัสดุที่ไม่เข้ากันจะนำไปสู่ประสิทธิภาพที่ไม่ดี แม้ว่าวัสดุจะแข็งแรงทนทานหรือทนต่อรังสียูวีก็ตาม

ความเข้ากันได้ของขนาดอนุภาคตะกอน

ขนาดอนุภาคของตะกอนที่เติม (ทราย ตะกอนแป้ง หรือดินเหนียว) กำหนดเนื้อสัมผัสและโครงสร้างรูพรุนของวัสดุ Geotextile Tube สำหรับทรายหยาบ (ขนาดอนุภาค >0.5 มม.) ควรใช้ geotextile แบบทอหรือไม่ทอที่มีรูพรุนขนาดใหญ่ (ช่วยให้ระบายน้ำได้รวดเร็ว) สำหรับตะกอนแป้งหรือดินเหนียวคุณภาพเยี่ยม (<0.05 มม.) ควรใช้ geotextile แบบไม่ทอที่มีรูพรุนขนาดเล็ก (ป้องกันการสูญเสียอนุภาคได้อย่างดีเยี่ยม) และสำหรับตะกอนผสม (ทราย + ตะกอนแป้ง) เลือกใช้ geotextile แบบผสม (รวมพลังงานที่ทอเข้ากับการกรองแบบไม่ทอ) การใช้ผ้าที่ไม่ถูกต้อง (เช่น ผ้าที่มีรูพรุนขนาดใหญ่สำหรับดินเหนียว) จะทำให้ดินเหนียวสูญเสีย ทำให้ท่อ geosynthetics มีขนาดและความเสถียรลดลง

เงื่อนไขไซต์การติดตั้ง

องค์ประกอบเฉพาะไซต์ (ภูมิประเทศ ภูมิอากาศ และอุปกรณ์พัฒนา) มีผลต่อการเลือกผ้าสำหรับท่อ Geotextile สำหรับพื้นที่ลาดชัน ให้เลือกวัสดุที่มีความยืดหยุ่นได้ (เช่น PP แบบไม่ทอที่มีน้ำหนักเบา) ที่เข้ากับภูมิประเทศโดยไม่ฉีกขาด สำหรับสภาพอากาศที่ไม่มีเลือดและมีอุณหภูมิเยือกแข็ง ให้เลือกวัสดุที่ทนทานต่อการบาดเจ็บจากน้ำค้างแข็ง (เช่น HDPE ซึ่งไม่เปราะในอากาศเย็น) และสำหรับไซต์ที่มีอุปกรณ์ขุดลอกขนาดหนัก ให้เลือกผ้าที่หนาและทนต่อการเสียดสี (≥250 g/m²) เพื่อให้ทนต่อการสัมผัสของเครื่องมือ การละเลยข้อกำหนดเบื้องต้นของไซต์ (เช่น การใช้ผ้าที่ไม่ยืดหยุ่นบนพื้นที่ลาดชัน) จะทำให้การติดตั้งล่าช้าและท่อเสียหาย

บทสรุป

การเลือกผ้าใยสังเคราะห์แบบท่อ (Geotextile Tube Cloth) ที่เหมาะสมสำหรับการถมดินเป็นการเลือกเชิงกลยุทธ์ที่เชื่อมโยงความสำเร็จของงาน ความคุ้มค่า และการปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมเข้าด้วยกัน วัสดุคุณภาพต่ำหรือวัสดุที่ไม่เข้ากันอาจดูเหมือนราคาถูกในตอนแรก แต่นำไปสู่ความเสียหายที่มีค่าใช้จ่ายสูง เช่น ท่อใยสังเคราะห์ฉีกขาด การสูญเสียตะกอน หรือความล่าช้าของงาน ด้วยการมุ่งเน้นไปที่ปัจจัยหลัก 4 ประการ ได้แก่ ความทนทานต่อการเสื่อมสภาพของสิ่งแวดล้อม (รังสี UV สารเคมี และชีวภาพ) กำลังทางกล (แรงดึง การฉีกขาด และการเสียดสี) ความสามารถในการซึมผ่านและการกรอง และความเข้ากันได้กับตะกอนและสภาพพื้นที่ คุณสามารถเลือกผ้าใยสังเคราะห์แบบท่อ (Geotextile Tube Cloth) ที่ให้ความมั่นคงในระยะยาว การตรวจสอบอย่างละเอียดนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่างานถมดินของคุณจะเป็นไปตามกำหนดเวลา อยู่ในงบประมาณ และสร้างพื้นที่ที่ทนทานและใช้งานได้จริง ซึ่งสอดคล้องกับมาตรฐานด้านสิ่งแวดล้อม