Atterberg Limits คืออะไร? ค่า LL, PL และ PI บอกอะไรเกี่ยวกับดิน

เมื่ออ่านผลทดสอบดินใน Boring Log หรือ Test Summary เรามักพบค่า LL, PL และ PI อยู่ใกล้กับ Water Content และข้อมูลการจำแนกดิน ค่าเหล่านี้มาจากการทดสอบ Atterberg Limits ซึ่งใช้ช่วยอธิบายพฤติกรรมความเป็นพลาสติกของดินละเอียดและเป็นข้อมูลสำคัญในการจำแนกดินตามระบบ USCS

สิ่งสำคัญคือ LL, PL และ PI เป็น index properties ไม่ใช่ค่ากำลังรับน้ำหนัก ไม่ใช่ค่าการทรุดตัว และไม่ใช่ค่าความชื้นตามธรรมชาติของดินโดยตรง แม้ค่าทั้งหมดจะแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์เหมือนกันก็ตาม การอ่านผลจึงต้องแยกความหมายของแต่ละค่าและเชื่อมกลับไปยัง Sample, Borehole และระดับความลึกที่ถูกต้อง

Atterberg Limits คืออะไร?

Atterberg Limits เป็นกลุ่มค่าดัชนีที่ใช้บอกขอบเขตการเปลี่ยนสภาพเชิงความสม่ำเสมอของดินละเอียดเมื่อปริมาณน้ำเปลี่ยนไป สำหรับงานสำรวจและทดสอบดิน ค่าที่พบมากที่สุดคือ Liquid Limit (LL), Plastic Limit (PL) และ Plasticity Index (PI)

มาตรฐาน ASTM ที่ใช้โดยตรงกับการทดสอบนี้คือ ASTM D4318-26 — Standard Test Methods for Liquid Limit, Plastic Limit, and Plasticity Index of Soils โดย ASTM แสดงฉบับ D4318-26 เป็น Active และอัปเดตเมื่อ 17 กันยายน 2026 ส่วน D4318-17e1 ถูกถอนในปี 2026 ดังนั้นบทความนี้จึงอ้างอิง D4318-26 ตามสถานะมาตรฐาน ณ วันที่จัดทำบทความ

ASTM D4318-26 ระบุว่าการทดสอบ LL และ PL ดำเนินการกับส่วนของดินที่ผ่านตะแกรง 425 μm (No.40) จึงต้องระลึกว่าผลที่ได้อธิบายพฤติกรรมของส่วนละเอียดที่นำมาทดสอบ ไม่ได้แทนคุณสมบัติทุกอย่างของตัวอย่างดินทั้งก้อนโดยอัตโนมัติ

LL, PL และ PI ต่างกันอย่างไร?

ค่า LL และ PL จึงเป็น “ขอบเขต” ที่ได้จากวิธีทดสอบมาตรฐาน ส่วน PI เป็นค่าที่คำนวณจากสองค่านั้น ยิ่งช่วงระหว่าง LL กับ PL กว้าง ค่า PI ก็ยิ่งสูง แต่การตีความว่าดินจะยุบตัว บวมตัว หรือมีกำลังเท่าใด ยังต้องใช้ข้อมูลอื่นประกอบ

ตัวอย่างการคำนวณ Plasticity Index (PI)

สมมติว่าตัวอย่างดินหนึ่งได้ผล LL = 58% และ PL = 27% จะคำนวณได้ว่า

PI = LL − PL = 58 − 27 = 31%

ค่า PI = 31% บอกว่าช่วงความชื้นเชิงดัชนีระหว่าง Plastic Limit กับ Liquid Limit มีความกว้าง 31 จุดเปอร์เซ็นต์ แต่ตัวเลขนี้เพียงตัวเดียวไม่บอก Bearing Capacity, Undrained Shear Strength หรือ Settlement ของชั้นดิน จำเป็นต้องอ่านร่วมกับชนิดดิน สภาพตัวอย่าง ความลึก และผลทดสอบอื่น

Atterberg Limits ใช้กับการจำแนกดิน USCS อย่างไร?

สำหรับ Fine-Grained Soil การจำแนกตาม Unified Soil Classification System (USCS) ใช้ Liquid Limit และ Plasticity Index เป็นข้อมูลหลักร่วมกับ Plasticity Chart มาตรฐาน ASTM D2487-17(2025) ระบุการจำแนกโดยอาศัย particle-size characteristics, Liquid Limit และ Plasticity Index

ในภาพรวม ค่า LL ถูกใช้ช่วยแบ่งกลุ่ม L และ H โดยเกณฑ์แบ่งอยู่ที่ LL = 50 ขณะที่ตำแหน่งของ LL และ PI เมื่อพล็อตบน Plasticity Chart ช่วยแยกพฤติกรรมในกลุ่ม Clay และ Silt ดังนั้นรหัสอย่าง CL, CH, ML หรือ MH จึงไม่ได้มาจากการดูสีหรือการสัมผัสดินเพียงอย่างเดียวเมื่อต้องการ Laboratory Classification ที่แม่นยำ

หากต้องการดูความหมายของ Group Symbol เช่น CL, CH, ML, MH, SM หรือ SC แบบเป็นระบบ สามารถอ่านต่อที่ USCS คืออะไร? วิธีอ่านสัญลักษณ์ดินในรายงานเจาะสำรวจดิน

Plasticity Chart คืออะไร?

Plasticity Chart เป็นกราฟที่ใช้ Liquid Limit (LL) บนแกนนอนและ Plasticity Index (PI) บนแกนตั้ง ตำแหน่งของจุดเมื่อเทียบกับเส้นแบ่งที่กำหนดในระบบจำแนกช่วยแยกกลุ่มของดินละเอียด โดยเฉพาะการพิจารณาความเป็น Clay-like หรือ Silt-like และการแบ่งกลุ่ม L/H

ดังนั้นการดูเพียงว่า “LL สูง” หรือ “PI สูง” โดยไม่พิจารณาตำแหน่งบน Plasticity Chart อาจทำให้เข้าใจ Classification ไม่ครบ โดยเฉพาะกรณีที่ค่าผลทดสอบอยู่ใกล้ขอบเขตการจำแนก

Water Content (Wn) กับ LL/PL ต่างกันอย่างไร?

จุดที่ทำให้ผู้อ่านรายงานสับสนบ่อยคือ Water Content (Wn), LL และ PL ต่างก็แสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ แต่ความหมายไม่เหมือนกัน

การนำ Wn ไปเปรียบเทียบกับ LL และ PL สามารถช่วยให้เห็นบริบทของสภาพดินละเอียดได้ แต่ไม่ควรสรุปกำลังหรือการทรุดตัวจากการเปรียบเทียบเพียงชุดเดียว เพราะคุณภาพตัวอย่าง โครงสร้างดิน ประวัติความเค้น และข้อมูลทางวิศวกรรมอื่นยังมีผลต่อพฤติกรรมจริง

ค่า LL หรือ PI สูง หมายความว่าดินไม่ดีหรือไม่?

ไม่ควรสรุปเช่นนั้น ค่า LL และ PI ที่สูงมักใช้บ่งชี้ระดับความเป็นพลาสติกที่มากขึ้น และมีการใช้ร่วมกับข้อมูลอื่นเพื่อศึกษาความสัมพันธ์กับพฤติกรรม เช่น compressibility, shrink–swell, hydraulic conductivity หรือ shear strength แต่ ASTM D4318 เองก็จัดค่าพวกนี้เป็นดัชนีที่ต้องนำไปใช้ร่วมกับคุณสมบัติอื่น ไม่ใช่ค่าการออกแบบโดยตรง

ดินสองตัวอย่างที่มี PI ใกล้กันอาจมี Water Content, Density, Structure, Mineralogy, Consistency และ Stress History แตกต่างกัน ดังนั้นการตัดสินว่าชั้นดินเหมาะหรือไม่เหมาะกับฐานรากต้องอาศัยการวิเคราะห์ที่กว้างกว่า Atterberg Limits เพียงรายการเดียว

ทำไมการเตรียมตัวอย่างและการระบุความลึกจึงสำคัญ?

ASTM D4318-26 มีทางเลือกของขั้นตอนเตรียมตัวอย่างแบบ Wet Preparation และ Dry Preparation รวมถึงวิธี Liquid Limit แบบ Multipoint และ One-Point ตามเงื่อนไขที่ผู้ร้องขอการทดสอบกำหนด การเลือกวิธีและคุณภาพการปฏิบัติงานจึงเป็นส่วนหนึ่งของบริบทของผลทดสอบ

ในงาน Soil Investigation อีกประเด็นที่สำคัญไม่แพ้ขั้นตอนในห้องปฏิบัติการคือ Traceability ต้องรู้ว่าผล LL/PL/PI มาจาก Sample ใด Borehole ใด และช่วงความลึกเท่าใด หาก Sample ID หรือ Depth เชื่อมผิด แม้ตัวเลขใน Lab จะถูกต้องก็อาจถูกนำไปตีความกับชั้นดินผิดระดับได้

อ่านค่า Atterberg Limits ใน Boring Log และ Test Summary อย่างไร?

เมื่อพบ LL, PL และ PI ในรายงาน ควรเริ่มจากการตาม Sample No. กลับไปยังช่วงความลึกเดียวกันใน Boring Log แล้วอ่านข้อมูลร่วมกันตามลำดับต่อไปนี้

1. ตรวจ Borehole และ Depth — ให้แน่ใจว่าผล Lab เป็นของตัวอย่างจากระดับที่กำลังอ่าน
2. ดู Soil Description และ USCS — เปรียบเทียบว่าผล Atterberg สอดคล้องกับการจำแนกและคำบรรยายหรือไม่
3. ดู Water Content — แยก Wn ออกจาก LL/PL แล้วใช้เป็นข้อมูลประกอบ ไม่ใช่ค่าเดียวกัน
4. ดู SPT / Consistency — หากมี SPT N-Value หรือข้อมูลกำลัง ให้ใช้เพื่อเพิ่มบริบทของสภาพชั้นดิน
5. ดูผล Lab อื่น — Unit Weight, Sieve Analysis หรือ Strength Test อาจช่วยอธิบายชั้นดินได้ครบขึ้นตามขอบเขตโครงการ

หน้า Laboratory Soil Testing อธิบายภาพรวมว่าผลแต่ละรายการควรผูกกับ Sample และ Depth อย่างไร ขณะที่บทความ USCS ช่วยอธิบายว่าค่า LL และ PI ถูกนำไปใช้ในการจำแนกดินอย่างไร

NP ในช่อง LL / PL / PI หมายถึงอะไร?

ในรายงานบางรูปแบบอาจพบตัวอักษร NP ซึ่งโดยทั่วไปใช้สื่อว่า Non-Plastic หรือไม่แสดงพฤติกรรม Plastic ตามวิธีและเกณฑ์ที่ใช้กับตัวอย่างนั้น อย่างไรก็ตาม รูปแบบการรายงานอาจแตกต่างกัน จึงควรอ่านหมายเหตุ ตารางสัญลักษณ์ และวิธีทดสอบของรายงานฉบับนั้นประกอบ

คำว่า NP ไม่ควรถูกตีความว่า “ไม่มีดินละเอียด” โดยอัตโนมัติ เพราะวัสดุที่มี Fines บางประเภทอาจมีพฤติกรรม Non-Plastic ได้ การจำแนกยังต้องพิจารณา particle-size data และข้อมูลอื่นตามระบบที่ใช้

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อยเวลาอ่าน LL, PL และ PI

• คิดว่า LL คือ Water Content ของดินในสนาม — จริง ๆ แล้วเป็นค่าขอบเขตจากวิธีทดสอบ
• ใช้ PI แปลงเป็น Bearing Capacity โดยตรง — PI เป็น index property ไม่ใช่ design strength
• เทียบค่าจากคนละ Sample หรือคนละ Depth — ต้องตรวจ Sample No. และระดับก่อนเสมอ
• ดู LL โดยไม่ดู PI และ Plasticity Chart — อาจทำให้เข้าใจ USCS ไม่ครบ
• เห็น NP แล้วสรุปว่าไม่มี Fines — NP อธิบาย plastic behavior ไม่ใช่ particle-size distribution ทั้งหมด
• ไม่ตรวจมาตรฐานที่ใช้ — โดยเฉพาะปัจจุบันที่ ASTM D4318-26 เป็นฉบับ Active แทน D4318-17e1

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับ Atterberg Limits

Atterberg Limits ต้องทดสอบทุกตัวอย่างหรือไม่?

ไม่จำเป็นในทุกโครงการ จำนวนและตำแหน่งตัวอย่างที่นำมาทดสอบควรสัมพันธ์กับวัตถุประสงค์ของการสำรวจ ลำดับชั้นดิน ความแปรปรวนของพื้นที่ และข้อกำหนดของผู้ออกแบบหรือ TOR

ทรายสามารถทดสอบ Atterberg Limits ได้หรือไม่?

การทดสอบ D4318 ทำกับส่วนที่ผ่านตะแกรง No.40 ดังนั้นประเด็นสำคัญคือส่วนละเอียดของตัวอย่างและความเหมาะสมของวัสดุต่อการทดสอบ ทรายสะอาดที่แทบไม่มี Fines มักไม่มีผล Atterberg ที่ใช้ประโยชน์แบบเดียวกับดินละเอียด ขณะที่ Sand with Fines อาจต้องพิจารณา Atterberg Limits ของส่วนละเอียดเพื่อช่วย Classification

ค่า PI สูงแปลว่าดินเหนียวแข็งหรือไม่?

ไม่ใช่ PI อธิบาย Plasticity Range ไม่ได้บอก Consistency เช่น Soft, Stiff หรือ Hard โดยตรง ความแข็งของดินเหนียวต้องพิจารณาจากข้อมูลที่เหมาะสม เช่น field/lab strength information และบริบทของตัวอย่าง

LL, PL และ PI ใช้คำนวณ Settlement ได้โดยตรงหรือไม่?

ไม่โดยตรง ค่า Atterberg Limits สามารถใช้เป็นข้อมูลประกอบและมีความสัมพันธ์เชิงประสบการณ์กับพฤติกรรมบางประเภท แต่การประเมิน Settlement ของโครงการต้องใช้ข้อมูลและวิธีวิเคราะห์ที่เหมาะกับชั้นดินและโหลดจริง

ทำไมบางรายงานมี LL และ PL แต่บางตัวอย่างไม่มี?

เพราะไม่ใช่ทุกตัวอย่างหรือวัสดุเหมาะกับการทดสอบเดียวกัน การเลือก Test ควรเป็นตัวแทนของชั้นดินและตอบวัตถุประสงค์ของโครงการ รวมถึงขึ้นกับชนิดตัวอย่าง ปริมาณ Fines และขอบเขตงานที่ว่าจ้าง

สรุป

Atterberg Limits ช่วยอธิบายความเป็นพลาสติกของดินละเอียดผ่านค่า LL, PL และ PI โดย PI = LL − PL และค่าดังกล่าวมีบทบาทสำคัญในการจำแนก Fine-Grained Soil ตาม USCS แต่ไม่ใช่ค่ากำลังหรือค่าการทรุดตัวโดยตรง

เวลาอ่านรายงานควรเชื่อม Sample + Depth + Water Content + LL/PL/PI + USCS + SPT/Strength + Laboratory Results เข้าด้วยกัน เพื่อให้ผลทดสอบแต่ละรายการอยู่ในบริบทของชั้นดินที่ถูกต้อง หากต้องการเห็นภาพรวมของกระบวนการตั้งแต่ภาคสนามถึง Lab สามารถอ่านต่อที่ Soil Boring Test, Laboratory Soil Testing, USCS Soil Classification และ Knowledge Center

มาตรฐานอ้างอิง

• ASTM D4318-26 — Standard Test Methods for Liquid Limit, Plastic Limit, and Plasticity Index of Soils
• ASTM D2487-17(2025) — Standard Practice for Classification of Soils for Engineering Purposes (Unified Soil Classification System)