พฤติกรรมของสารละลายโพลีเมอร์ในการก่อสร้างเสาเข็มเจาะระบบเปียกในชั้นดินกรุงเทพฯ

Abstract

ปัจจุบันการใช้สารละลายโพลีเมอร์ (Polymer Slurry) เพื่อเป็นสารรักษาเสถียรภาพของหลุมเจาะสามารถแทนที่การใช้งานสารละลายเบนโทไนท์ (Bentonite Slurry) ได้ เนื่องจากมี ประสิทธิภาพสูงกว่า คือไม่เกิดการสูญเสียแรงเสียดทานในชั้นทราย, ประหยัดเครื่องมือและ พลังงานในการก่อสร้าง และมีความยุ่งยากในการก่อสร้างน้อยกว่า อย่างไรก็ตามสารละลาย โพลีเมอร์มีพฤติกรรมต่างออกไปจากสารละลายเบนโทไนท์ ทำให้ขั้นตอนและวิธีการก่อสร้าง, ค่าพารามิเตอร์ที่ใช้ในการออกแบบเสาเข็มและมาตรฐานการใช้สารรักษาเสถียรภาพ ต้องมีการเปลี่ยนแปลงเพื่อให้มีความเหมาะสมในการทำงาน งานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาพฤติกรรมของสารละลายโพลีเมอร์โดยการสร้างแบบจำลองการไหลของสารละลายผ่านชั้นทรายและรวบรวมข้อมูลสนามจากการก่อสร้างเสาเข็มเจาะที่ใช้สารละลายโพลีเมอร์ การทดสอบแบบจำลองประกอบด้วย พฤติกรรมการไหลผ่านชั้นทรายของสารละลาย, การเปลี่ยนแปลงกำลังที่ผิวหน้าของทราย และแรงเสียดทานระหว่างทรายกับผิว มอร์ทาร์ ในส่วนข้อมูลสนาม ประกอบด้วย ขั้นตอนและวิธีการก่อสร้างเสาเข็มที่ใช้สารละลาย โพลีเมอร์ และผลการทดสอบกำลังรับน้ำหนักบรรทุกของเสาเข็ม จากการวิเคราะห์พบว่าเมื่อเพิ่มปริมาณของเบนโทไนท์จะทำให้ (1) ปริมาณการไหลของสารละลายผ่านชั้นทรายลดลง (2) ระยะเวลาการเกิดเยื่อบุทึบน้ำเริ่มต้น (Time for Initial Cake Formation, Tc) ลดลง และ (3) ความหนาของเยื่อบุทึบน้ำ (Filter Cake) เพิ่มขึ้น ในขณะที่การใช้สารละลายโพลีเมอร์พบว่า อัตราการไหลของสารละลายจะไม่ลดลงตามระยะเวลา ผลกระทบต่อพารามิเตอร์ที่ใช้ในการออกแบบเสาเข็มพบว่า ค่า สัมประสิทธิ์กำลังรับแรงเสียดทานในชั้นดินเหนียว (alpha) ของเสาเข็มที่ใช้สารละลายโพลีเมอร์มีค่าอยู่ในช่วงเดียวกับเสาเข็มที่ใช้สารละลาย เบนโทไนท์, ค่าสัมประสิทธิ์กำลังรับแรงเสียดทานในชั้นทราย (beta) ของเสาเข็มที่ใช้โพลีเมอร์มีค่าสูงกว่าค่าจากเสาเข็มที่ใช้สารละลายเบนโทไนท์ประมาณ 80% เนื่องจากความหนาของเยื่อบุทึบน้ำที่เกิดขึ้นมีค่าน้อยกว่าการใช้สารละลายเบนโทไนท์