พฤติกรรมของเสาเข็มแบเร็ตและเสาเข็มเจาะที่ติดเครื่องมือวัดในชั้นดินกรุงเทพฯ

Abstract

ปัจจุบันได้มีการนำเสาเข็มแบเร็ต (Barrette Pile) มาใช้แทนเสาเข็มเจาะ (Bored Pile) ขนาดใหญ่เพื่อให้สามารถใช้กำลังรับน้ำหนักบรรทุกได้สูงขึ้นและรับแรงด้านข้างได้มากขึ้นอันจะทำให้สามารถลดจำนวนเสาเข็มและลดพื้นที่ก่อสร้าง ซึ่งจะช่วยลดการทรุดตัวที่น้ำหนักบรรทุกใช้งานและง่ายต่อการจัดวางรูปแบบฐานรากโดยเฉพาะอย่างยิ่งในบริเวณพื้นที่จำกัด เนื่องจากความแตกต่างกันในลักษณะรูปร่างของเสาเข็มเจาะและเสาเข็มแบเร็ตและเครื่องมือที่ใช้เจาะเสาเข็มตลอดจนเวลาที่ใช้ในการก่อสร้างเสาเข็มต่างกันมาก ดังนั้นในการวิเคราะห์และออกแบบเสาเข็มแบเร็ตจึงอาจจะไม่สามารถใช้ค่าพารามิเตอร์ในการออกแบบบางตัวร่วมกับเสาเข็มเจาะได้ งานวิจัยนี้ได้รวบรวมผลการทดสอบกำลังรับน้ำหนักบรรทุกของเสาเข็มแบเร็ตที่มีการติดตั้งเครื่องมือวัด (Geotechnical Instrumentation) ในพื้นที่กรุงเทพฯ ในโครงการ BECM Tower บริเวณ ถ.พระราม 9 และโครงการรถไฟฟ้าใต้ดิน (MRTA) บริเวณสถานีบางซื่อและสถานีเทียนร่วมมิตร และได้ทำการวิเคราะห์ผลเปรียบเทียบกับผลการทดสอบกำลังรับน้ำหนักบรรทุกของเสาเข็มเจาะที่ติดตั้งเครื่องมือวัดที่มีสภาวะปลายเข็มเดียวกัน ผลการวิจัยพบว่า ค่าแรงเสียดทาน Adhesion Factor (alpha) ในชั้นดินเหนียวและค่า Friction Factor (beta) ในชั้นทรายสำหรับเสาเข็มแบเร็ตอยู่ในแนวโน้มใกล้เคียงกับค่าสำหรับเสาเข็มเจาะแต่ในส่วนค่าแรงต้านที่ปลายเสาเข็ม พบว่าค่า Bearing Capacity Factor N [subscript q] สำหรับเสาเข็มแบเร็ตมีแนวโน้มต่ำกว่าค่าสำหรับเสาเข็มเจาะมาก ทั้งนี้เนื่องจากผลของวิธีการก่อสร้างเสาเข็มแบเร็ต นอกจากนี้ยังพบว่าผลกระทบของมิติด้านสั้นและด้านยาวของเสาเข็มแบเร็ต (เฉพาะกรณีอัตราส่วนด้านยาวต่อด้านสั้นน้อยกว่าสอง) ไม่มีผลต่อแรงเสียดทานของเสาเข็มเช่นกัน สำหรับเสาเข็มแบเร็ตและเสาเข็มเจาะที่มีปลายอยู่ในชั้นทรายชั้นที่สองผลวิจัยพบว่า การอัดฉีดน้ำปูนที่ปลายเสาเข็มจะช่วยเพิ่มค่า Friction Factor (beta) และค่า Bearing Capacity Factor N [subscript q] ในชั้นทราย ผลวิเคราะห์ค่าโมดูลัสระหว่างเสาเข็มกับดิน (E [subscript s] ) ตามทฤษฎีของ Poulos & Davis (1980) พบว่าค่า E [subscript s] สำหรับเสาเข็มเจาะเนื่องจากผลของขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางเทียบเท่าที่มากกว่าและเมื่อทำการเปรียบเทียบระหว่างค่า E [subscript s] สำหรับเสาเข็มที่มีการอัดฉีดน้ำปูนที่ปลายเสาเข็มกับเสาเข็มที่ไม่มีการอัดฉีดน้ำปูนที่ปลายเสาเข็ม พบว่า ความสัมพันธ์ระหว่างค่า E [subscript s] กับค่ากำลังรับน้ำหนักบรรทุกใช้งานสำหรับเสาเข็มแบเร็ตและเสาเข็มเจาะที่ไม่ได้มีการอัดฉีดน้ำปูนที่ปลายเสาเข็ม การวิเคราะห์ข้อมูลในงานวิจัยนี้เสาะเข็มแบเร็ตและเสาเข็มเจาะมีการติดเครื่องมือวัดประเภท Vibrating Wire Strain Gauge (VWSG) เพื่อวิเคราะห์หาค่าหน่วยแรงเสียดทานด้านข้าง (f [subscript s]) และหน่วยแรงต้านทานที่ปลายเสาเข็ม (q [subscript E]) โดยมีจำนวนเสาเข็มแบเร็ตทั้งหมด 4 ต้น และเสาเข็มเจาะทั้งหมด 26 ต้น