Class 1, 2, 3 Leveling ต่างกันอย่างไร เลือกแบบไหนดี

มาตรฐานการถ่ายระดับ (Leveling Standards) แบ่งระดับความแม่นยำเป็น Class ตั้งแต่ First-Order (Class 1) ที่ใช้สำหรับโครงข่ายควบคุมระดับชาติ ไปจนถึง Third-Order (Class 3) สำหรับงานก่อสร้างทั่วไป การเลือก Class ผิดทำให้เสียทั้งเวลาและค่าใช้จ่ายโดยไม่จำเป็น หรือร้ายแรงกว่าคือใช้งานความแม่นยำต่ำกับงานที่ต้องการความเที่ยงตรงสูง บทความนี้แจกแจงเกณฑ์แต่ละ Class และวิธีเลือกให้เหมาะ

1. หลักเกณฑ์การจัดชั้น Leveling

มาตรฐาน Federal Geodetic Control Subcommittee (FGCS) ของสหรัฐอเมริกา และ USACE EM 1110-1-1005 จัดชั้นการถ่ายระดับโดยใช้ค่าความคลาดเคลื่อนสะสมต่อระยะทาง (Closure Error per Distance) เป็นเกณฑ์หลัก โดยทั่วไปเขียนในรูปสูตร

E = C × √K

เมื่อ E คือค่า Closure Error สูงสุดที่ยอมรับได้ (มม.) K คือระยะทางวนรอบ Loop (กิโลเมตร) และ C คือค่าคงที่ขึ้นกับ Class

Class 1 (First-Order): C = 4 มม.√กม. (Class I) และ 5 มม.√กม. (Class II)

Class 2 (Second-Order): C = 6 มม.√กม. (Class I) และ 8 มม.√กม. (Class II)

Class 3 (Third-Order): C = 12 มม.√กม.

ตัวอย่าง: งานก่อสร้างเดิน Loop ระยะรวม 4 กม. งานระดับ Third-Order ต้องมี Closure Error ไม่เกิน 12 × √4 = 24 มม. ขณะที่งาน First-Order Class I ต้องไม่เกิน 4 × √4 = 8 มม.

2. Class 1 — First-Order Leveling สำหรับงานโครงข่ายความแม่นยำสูง

ใช้สำหรับงานสร้าง Benchmark ระดับชาติ งานเฝ้าระวังการทรุดตัว (Settlement Monitoring) ระยะยาว งาน Crustal Movement และงานวิจัยทางธรณีฟิสิกส์ ต้องใช้กล้องระดับ Precise Level (Digital หรือ Tilting Compensator) ที่มี Standard Deviation per km double-run อยู่ในช่วง 0.2–0.4 มม. ตาม ISO 17123-2

ขั้นตอนหลัก: ต้องวัดสองรอบ (Forward & Backward) ระยะ Backsight-Foresight ต้องสมดุล (Balanced) คลาดเคลื่อนไม่เกิน 1 เมตรต่อระยะหนึ่ง ระยะ Sight Distance สูงสุด 30 เมตร ใช้ไม้สต๊าฟ Invar พร้อม Frog (Turning Plate) และ Umbrella กันแดด

ข้อควรระวัง: ต้องบันทึกอุณหภูมิและความกดอากาศ ปรับ Curvature & Refraction Correction และต้องสอบเทียบกล้องและไม้สต๊าฟตาม ISO/IEC 17025 ก่อนเริ่มงาน

3. Class 2 — Second-Order Leveling สำหรับงานควบคุมประเทศและงานวิศวกรรมสำคัญ

ใช้ในงานสร้าง Local Benchmark ใน Project ใหญ่ งานสะพานข้ามแม่น้ำ งานชลประทาน งานเขื่อน และงานท่าเทียบเรือที่ต้องการความเที่ยงตรงเชิงระดับสูง ใช้กล้องระดับ Automatic Level เกรดมืออาชีพ ที่มี Std. Deviation per km double-run ระหว่าง 0.7–1.5 มม.

ขั้นตอน: วัด Forward-Backward หรือ Double-Run โดย Section Length ไม่เกิน 1.5 กม. ระยะ Sight Distance สูงสุด 60 เมตร Balanced Backsight-Foresight ไม่เกิน 5 เมตร ใช้ไม้สต๊าฟ Aluminium หรือ Fiberglass พร้อม Bubble Level บนไม้สต๊าฟ

Tolerance ภายใน Section: Forward และ Backward ของ Section เดียวกันต้องคลาดเคลื่อนไม่เกิน 8 × √K มม.

4. Class 3 — Third-Order Leveling สำหรับงานก่อสร้างทั่วไป

ครอบคลุมงานก่อสร้างบ้านพักอาศัย งานวางท่อระบายน้ำ งาน Earthwork งานปูถนน งานตรวจระดับพื้น และงาน As-Built ทั่วไป ใช้กล้องระดับ Automatic Level มาตรฐานทั่วไป Std. Deviation per km double-run 1.5–2.5 มม.

ขั้นตอน: ทำ Single Run ได้ในงานก่อสร้างที่มี Tie-In Check ระยะ Sight Distance สูงสุด 80–100 เมตร Balanced ไม่เกิน 10 เมตร ใช้ไม้สต๊าฟ Aluminium ได้ทั่วไป

Tolerance: Loop Closure ไม่เกิน 12 × √K มม. เช่น งานวางท่อระยะ 1 กม. ต้องไม่เกิน 12 มม.

ข้อควรระวัง: แม้ Class 3 จะมีเกณฑ์หลวมที่สุด แต่ห้ามใช้กับงานติดตั้งเครื่องจักรหนัก หรืองาน Monitoring ที่ต้องการเปรียบเทียบค่าระดับข้ามช่วงเวลา

5. ตารางเปรียบเทียบและเกณฑ์เลือกใช้

Closure Error per Loop: Class 1 = 4–5√K มม. | Class 2 = 6–8√K มม. | Class 3 = 12√K มม.

Std. Deviation per km double-run (กล้องตาม ISO 17123-2): Class 1 ≤ 0.4 มม. | Class 2 = 0.7–1.5 มม. | Class 3 = 1.5–2.5 มม.

Sight Distance สูงสุด: Class 1 = 30 ม. | Class 2 = 60 ม. | Class 3 = 80–100 ม.

Balanced Backsight-Foresight: Class 1 ≤ 1 ม. | Class 2 ≤ 5 ม. | Class 3 ≤ 10 ม.

ประเภทไม้สต๊าฟ: Class 1 = Invar | Class 2 = Aluminium/Fiberglass พร้อม Bubble | Class 3 = Aluminium ทั่วไป

รอบการวัด: Class 1 = Forward + Backward บังคับ | Class 2 = Double-Run | Class 3 = Single-Run + Tie-In

เกณฑ์ตัดสินใจเร็ว: ถ้าผลการวัดต้องการความแม่นยำระดับมิลลิเมตรเดียว → Class 1; ระดับเซนติเมตร → Class 2; ระดับ 2–3 ซม. → Class 3