การประเมินค่าพารามิเตอร์และการคาดคะเนการทรุดตัวของถนนสาย บางนา-บางปะกง ซึ่งสร้างบนดินเหนียว ชนิดโอเวอร์คอนโซลิเดต

Abstract

การทรุดตัวของสิ่งก่อสร้างบนดินเหนียวอ่อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเขตกรุงเทพมหานคร และปริมณฑลนับเป็นปัญหาใหญ่ข้อหนึ่งในงานปฐพีวิศวกรรม ในการศึกษาวิจัยนี้ได้ทำการคาดคะเนการทรุดตัวของคันตินถม ซึ่งสร้างอยู่บนดินเหนียวชนิดโอเวอร์คอนโซลิเดตบริเวณกม .47 และ กม .52 ของถนนสายบางนา-บางปะกงด้วยวิธีการต่างๆ โดยใช้ค่าพารามมิเตอร์ของดินที่ได้จากการทดสอบในสนามและในปฏิบัติการ แล้วนำมาเปรียบทเยบกับค่าที่เกิดขึ้นจริงเพื่อหาข้อสรุปถึงค่าพารามิเตอร์ของดิน และวิธีการวิเคราะห์การทรุดตัวที่เหมาะสมสำหรับพื้นที่บริเวณนี้ หรือบริเวณอื่นที่มีสภาพคล้ายกัน ในการวิจัยนี้ได้ทำการวิเคาะห์การทรุดตัวของคันดินถม 4 แห่ง ดังนี้ 1. คันดินถมที่สร้างขึ้นเพื่อทำทางแยก หรือเกาะกลางถนน ที่ กม .47 2. ถนนเก่าที่ กม .47 3. Block Valve 6 ที่ กม .52 4. ถนนเก่าที่ กม .52 การวิเคราะห์การทรุดตัวของคันดิน ได้ทำการวิเคราะห์โดยวิธี Terzaghi วิธี Skemton-Bjerrum วิธีการของ Cox วิธีอีลาสติกและวิธี Stress Path (เฉพาะที่ BV#6) ซึ่งในการวิเคราะห์ให้ผลสามารถแยกพิจารณาได้ 2 กรณีคือ 1. กรณีระยะเวลาการก่อสร้างนาน (≈ 2 ปี) พบว่า วิธีการของ Cox ให้ค่าการทรุดตัวระหว่างก่อสร้าง และการทรุดตัวหลังก่อสร้างใกล้เคียงและสอดคล้องกับ mechanism ที่เกิดขึ้นจริง ซึ่งค่า Undrained Modulus (Eᵤ) ควรได้มาจากการทดสอบ UU ที่ระดับหน่วยแรงเฉือน 80% และได้ว่า Eᵤ/ σᵥₒ = 30-120 เมื่อ OCR = 1.5-6.0 Eᵤ /Sᵤ(Vane) = 45-70 เมื่อ OCR = 1.5-6.0 2. กรณีระยะเวลาการก่อสร้างสั้น (<3 เดือน) พบว่า วิธีการของ Cox วิธีอีลาสติกและวิธี Stress Path ให้ค่าการทรุดตัวระหว่างก่อสร้างใกล้เคียงกับค่าที่สำรวจได้โดยวิธีการของ Cox ซึ่งได้พิจารณาการทรุดตัวแบบอัดตัวคายน้ำในช่วงอัดแน่นเกินตัวเฉพาะใน Crust เท่านั้น จะให้ mechanism ใกล้เคียงกับที่เกิดขึ้นจริง และให้ค่าค่อนข้าง Conservative เล็กน้อย ขณะที่วิธีอีลาสติก และวิธี Stress Path จะให้ mechanism ไม่ตรงตามที่เกิดขึ้นจริง โดยวิธี Stress Path สามารถวิเคราะห์ผลของ Undrained Creep และ Flow ได้ดีกว่าวิธีอีลาสติก การที่วิธี Stress Path ให้ค่าการทรุดตัวใกล้เคียงกับที่สำรวจได้ ผู้วิจัยเชื่อว่าเป็นผลของการทดแทนกันระหว่าง Undrained Creep กับ Consolidation ซึ่งค่า Eᵤ ควรได้จากการทดสอบ Stress Path ที่รวมผลของ Undrained Creep หรือได้จากการทดสอบ CKₒUC ที่ระดับหน่วยแรงเฉือน 80% และได้ว่า Eᵤ/ σᵥₒ= 70-180 เมื่อ OCR = 1.5-6.0 Eᵤ/Sᵤ(Vane) = 110-140 เมื่อ OCR = 1.5-6.0 ส่วนการทรุดตัวหลังก่อสร้างพบว่า วิธีการของ Cox และวิธี Skempton-Bjerrum ให้ค่าการทรุดตัวใกล้เคียงกับค่าที่สำรวจได้ สำหรับการวิเคราะห์อัตราการทรุดตัวพบว่า ค่าสัมประสิทธิการอัดตัวคายน้ำ (Cᵥ) ที่ได้จากการคำนวณย้อนกลับของข้อมูลการทรุดตัวในสนามนี้ไม่ใช่สมบัติจริงๆ ของดิน ค่า Cᵥ ที่ได้จากวิธี Lacasse มีค่าใกล้เคียงกับ Cᵥ จากวิธี Terzaghi และมีค่าต่ำกว่า Cᵥ จากวิธี Asaoka พอสมควร ส่วน Cᵥ (Conso) มีค่าต่ำกว่ามาก ซึ่งจะได้ว่า Cᵥ (Asaoka) ≈ 2 Cᵥ (Terzaghi, Lacasse) Cᵥ (Asaoka) ≈ 9 – 12 Cᵥ (Conso.) นอกจากนี้ยังพบว่า ค่า Cᵥ ที่ได้จากวิธี Lacasse มีแนวโน้มที่จะใช้ได้ในงานคันดินถมบริเวณที่ไม่มีการสูบน้ำบาดาล