กล้องสำรวจวัดพื้นที่ตัดดิน ถมดิน คำนวณได้ยังไง?

กล้องสำรวจวัดพื้นที่ตัดดิน-ถมดิน: คำนวณได้อย่างไร?

ในงานก่อสร้าง การปรับระดับพื้นที่หรือที่เรียกว่า "งานตัดดิน-ถมดิน" (Cut and Fill) เป็นขั้นตอนสำคัญที่ต้องใช้ความแม่นยำสูง เพื่อให้การคำนวณปริมาณดินเป็นไปอย่างถูกต้อง และลดค่าใช้จ่ายที่ไม่จำเป็น กล้องสำรวจ ซึ่งได้แก่ กล้องระดับ (Auto Level) และ กล้อง Total Station เป็นเครื่องมือหลักที่ใช้ในการเก็บข้อมูลและคำนวณปริมาณดินได้อย่างมีประสิทธิภาพ

1. หลักการทำงาน: การวัดระดับความสูงก่อนและหลัง

หัวใจของการคำนวณปริมาณดินคือการเปรียบเทียบค่าระดับความสูงของพื้นดินในสถานะ ก่อน และ หลัง การปรับปรุงพื้นที่:

• ก่อนการปรับพื้นที่: ช่างสำรวจจะใช้กล้องสำรวจเก็บข้อมูลค่าระดับความสูง (Elevation) ของพื้นที่เดิมอย่างละเอียด โดยอาจแบ่งพื้นที่ออกเป็นตาราง (Grid Method) และวัดค่าระดับความสูงของแต่ละจุดตัดของตาราง
• หลังการปรับพื้นที่: เมื่อปรับระดับพื้นที่ตามที่ออกแบบไว้แล้ว (เช่น การถมให้ได้ระดับที่กำหนด) ก็จะทำการวัดค่าระดับความสูงอีกครั้งในจุดเดิม

ค่าความแตกต่างของระดับในแต่ละจุดจะทำให้เราทราบว่าจุดนั้นต้อง ตัดดิน (ค่าที่วัดได้ก่อนปรับสูงกว่าค่าที่ออกแบบ) หรือ ถมดิน (ค่าที่วัดได้ก่อนปรับต่ำกว่าค่าที่ออกแบบ)

2. วิธีการคำนวณปริมาณดิน

การคำนวณปริมาณดินสามารถทำได้หลายวิธี โดยวิธีที่นิยมใช้มีดังนี้:

ก. วิธีการคำนวณแบบพื้นที่ตัดและถม (Area Method)

วิธีนี้จะใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์สร้างแบบจำลองภูมิประเทศ 3 มิติ (Digital Elevation Model - DEM) จากข้อมูลที่เก็บได้ จากนั้นจะทำการสร้างแบบจำลองที่ออกแบบไว้ (Final Grade) และใช้ซอฟต์แวร์คำนวณปริมาตรของช่องว่างระหว่างแบบจำลองทั้งสอง ซึ่งจะแสดงค่าปริมาณดินที่ต้องตัดและปริมาณดินที่ต้องถมอย่างแม่นยำ

ข. วิธีการคำนวณแบบสี่เหลี่ยม (Grid Method)

1. แบ่งพื้นที่: แบ่งพื้นที่ออกเป็นตารางสี่เหลี่ยมจัตุรัสหรือสี่เหลี่ยมผืนผ้าที่มีขนาดเท่ากัน
2. วัดค่าระดับ: ใช้กล้องสำรวจวัดค่าระดับความสูงของแต่ละมุมของตารางก่อนการปรับปรุงพื้นที่ (Original Elevation) และค่าระดับที่ออกแบบไว้ (Final Elevation)
3. หาค่าความแตกต่าง: คำนวณค่าความแตกต่างของระดับความสูงของแต่ละมุมของตาราง
4. คำนวณปริมาตร: ใช้สูตรคำนวณปริมาตรโดยอิงจากค่าความแตกต่างของระดับในแต่ละมุมของตาราง ซึ่งจะได้ปริมาตรของดินในแต่ละช่องตาราง จากนั้นจึงนำมารวมกันเป็นปริมาตรรวมของทั้งโครงการ

สูตรคำนวณปริมาตรโดยประมาณ:

$$V = A \times \frac{h_1 + h_2 + h_3 + h_4}{4}$$

โดยที่:

• $V$ คือ ปริมาตรของดินในช่องตาราง
• $A$ คือ พื้นที่ของช่องตาราง
• $h_1, h_2, h_3, h_4$ คือ ค่าความแตกต่างของระดับความสูงของแต่ละมุมของตาราง .

3. เครื่องมือที่ใช้ในการคำนวณ

• กล้อง Total Station: เหมาะสำหรับงานขนาดใหญ่และซับซ้อน สามารถเก็บข้อมูลพิกัด (X, Y) และระดับ (Z) ได้พร้อมกัน ทำให้สามารถสร้างแบบจำลอง 3 มิติได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ
• กล้องระดับ (Auto Level): เหมาะสำหรับงานขนาดเล็กถึงกลางที่เน้นการปรับระดับพื้นผิวให้เรียบอย่างสม่ำเสมอ สามารถใช้ร่วมกับวิธี Grid Method ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
• ซอฟต์แวร์สำรวจ: โปรแกรม เช่น Civil 3D, Surpac หรือ Trimble Business Center ช่วยในการประมวลผลข้อมูลที่ได้จากกล้องสำรวจและคำนวณปริมาณดินได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำสูง

การใช้กล้องสำรวจในการคำนวณปริมาณดินจึงเป็นขั้นตอนสำคัญที่ช่วยให้งานก่อสร้างเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพและควบคุมงบประมาณได้อย่างแม่นยำ