พฤติกรรมความเครียดระดับต่ำของดินเหนียวกรุงเทพฯโดยใช้เบนเดอร์เอลิเมนค์

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาพฤติกรรมของค่าโมดูลัสแบบเฉือนของตัวอย่างดินเหนียวกรุงเทพ สร้างใหม่ (Reconstituted Clay) ในช่วงกระบวนการบีบอัดตัวคายน้ำ (Consolidation) ที่แตกต่างกัน การทดสอบกระทำในเครื่องมือ Triaxial ที่ทำการติดตั้งแผ่น Bender element ที่บริเวณฐานของเครื่องมือ ทดสอบ และคำนวณค่า Shear modulus จากการวัดคลื่นแรงเฉือนที่ส่งผ่านจากแผ่น Bender element การทดสอบในช่วงการบีบอัดตัวคายน้ำแบ่งออกเป็น Isotropic Consolidation (K=sigma'[subscript h]/ sigma'[subscript v]=1) และ Anisotropic Consolidation (K= sigma'[subscript h]/ sigma'[subscript v]=0.8,0.6) เมื่อสิ้นสุดกระบวนการบีบอัดตัวคายน้ำ จึงลดน้ำหนักมาที่หน่วยแรงที่มีค่า OCR = 2 หลังจากนั้น ทำการทดสอบหากำลังรับแรงเฉือนของตัวอย่างดิน พร้อมทั้งตรวจวัดคลื่นแรงเฉือนไปพร้อมๆ กัน จากผลการทดสอบพบว่าพฤติกรรมของค่าโมดูลัสแบบเฉือน ทั้งในช่วง Isotropic consolidation และ Anisotropic consolidation มีแนวโน้มเพิ่มขึ้น เมื่อค่าหน่วยแรงประสิทธิผลเฉลี่ย [P'=(sigma'[subscript v]+sigma'[subscript h])/2] เพิ่มขึ้น นอกจากนั้นผลการวิเคราะห์พบว่าที่ค่าหน่วยแรงประสิทธิผลเฉลี่ยเดียวกัน ดินที่มีค่า OCR มากว่า 1 (Over consolidation) จะมีค่าโมดูลัสแบบเฉือนสูงกว่าดินที่อยู่ในสภาพ Normally consolidation และพบอีกว่าเมื่อค่า K ลดลง ค่าโมดูลัสแบบเฉือนมีแนวโน้มลดลงด้วย ซึ่งได้ความสัมพันธ์ ในรูปของ G=f(P',OCR,K) สมการอินไพริกัลที่สอดคล้องกับผลการทดสอบคือ G = 4046.24P'[subscript oct][superscript 0.5]R[superscript 0.102] , r[superscript 2]=82.18% และ G=4001.80(sigma'[subscript v] sigma'[subscript h])[superscript 0.25]R[superscript 0.107] , r[superscript 2]=80.73% สำหรับการทดสอบ ระหว่างการเฉือนตัวอย่างแบบไม่ระบายน้ำ จนกระทั่งตัวอย่างดินวิบัติพบว่าค่าหน่วยแรงประสิทธิผลเฉลี่ย มีผลกระทบต่อค่าโมดูลัสแบบเฉือนอย่างมาก ในทางตรงกันข้ามหน่วยแรงเฉือนมีผลกระทบต่อค่าโมดูลัส แบบเฉือนน้อยมาก