พฤติกรรมการเคลื่อนตัวของเสาดินซีเมนต์ลึกสำหรับงานโครงสร้างกันดิน

Abstract

งานวิจัยมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาพฤติกรรมการเคลื่อนตัวด้านข้างของเสาดินซีเมนต์ (Deep Cement Mixing Column, CDM) ที่ประยุกต์มาใช้สำหรับงานขุดดินลึกในดินกรุงเทพ (Bangkok Clay) เพื่อก่อสร้างโครงสร้างกันดินใน 2 ส่วน คือ โครงสร้างประตูระบายน้ำ และโครงสร้างคลอง โครงสร้างประตูระบายน้ำเป็นอาคารประตูระบายน้ำคอนกรีตเสริมเหล็กขนาดใหญ่ ที่มีการขุดดิน ลึกประมาณ 11.50 ม. และมีระบบป้องกันดินชั่วคราวเป็นระบบกำแพงเสาดินซีเมนต์ เส้นผ่าศูนย์กลาง 0.80 ม. จำนวน 9 แถว ต่อเนื่องกันเป็นความหนา 6.34 ม. ความลึกของเสาดินซีเมนต์แปรเปลี่ยนอยู่ระหว่าง 11.00 - 18.00 ม. โดยออกแบบเป็นลักษณะของกำแพงทึบ (Gravity wall) ในส่วนโครงสร้างคลองเป็น โครงสร้าง กำแพงคลองที่ประยุกต์ใช้กำแพงเสาดินซีเมนต์เป็นกำแพงถาวรโดยกำแพงเสาดินซีเมนต์ มีจำนวน 8 แถว หนา 5.56 ม. ลึก 18.00 ม. เพื่อขุดดินลึกประมาณ 8.00 ม. โดยมีการเสริมด้านหน้า กำแพงเสาดินซีเมนต์ด้วยแผ่นพื้นคอนกรีตหนา 0.30 ม. ลึก20 ม. พฤติกรรมการเคลื่อนตัวด้านข้างของ กำแพงเสาดินซีเมนต์ ขณะทำการขุดดินลึก 11.50 ม. บริเวณประตูระบายน้ำ พบว่าการเคลื่อนตัวของ กำแพงเสาดินซีเมนต์เป็นลักษณะคานยื่น เมื่อค่าความเครียดเฉือน (Shear strain) ของกำแพงเสาดิน ซีเมนต์อยู่ระหว่าง 1-2% แต่เมื่อการเคลื่อนตัวสูงขึ้น มีค่าความเครียดเฉือนมากกว่า 2% จะเกิดการวิบัติ และเสาเข็มดินซีเมนต์จะเกิดการแยกตัวจากกัน ผลการวิเคราะห์ด้วยไฟไนเอลิเมนต์พบว่าค่ากำลังผิวสัมผัส ระหว่างเสาเข็มดินซีเมนต์มีค่าประมาณ 44-70% และ 20-43% ของกำลังรับแสงเฉือนของเสาดินซีเมนต์ สำหรับการเคลื่อนตัวของกำแพงเสาดินซีเมนต์ ที่มีค่าความเครียดเฉือนอยู่ระหว่าง 1-2% และมากกว่า 2% ตามลำดับ พฤติกรรมการเคลื่อนตัวด้านข้างของกำแพงเสาดินซีเมนต์บริเวณโครงสร้างคลองที่มีขุดดิน ตื้นกว่าที่ออกแบบไว้ โดยขุดดินลึกเพียงประมาณ 4 ม. จะมีการเคลื่อนตัวเป็นลักษณะคานยื่น แต่เสาเข็ม ดินซีเมนต์ไม่เกิดการแยกตัวจากกันและเกิดความเครียดเฉือนของกำแหงเสาดินซีเมนต์น้อยกว่า 0.81% โดยมีค่ากำลังผิวสัมผัสระหว่างเสาดินซีเมนต์ใกล้เคียงกับกำลังรับแรงเฉือนของเสาดินซีเมนต์