พฤติกรรมและกลไกการทรุดตัวที่เป็นฟังก์ชันกับเวลาของดินเหนียวกรุงเทพฯ สองบริเวณที่มีคุณสมบัติพื้นฐานแตกต่างกัน

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ เพื่อศึกษาผลกระทบเนื่องจากคุณสมบัติพื้นฐาน ประวัติของหน่วยแรง และโครงสร้างดินที่มีต่อพฤติกรรมการทรุดตัวที่เป็นฟังก์ชั่นกับเวลาของดินเหนียวอ่อนกรุงเทพฯ ซึ่งเกิดจากการตกตะกอนดินเหนียวในน้ำทะเลและอยู่ในสภาพอัดแน่นเกินตัวเนื่องจากอายุตลอดจนเป็นดินที่มีความไว โดยทำการทดสอบดินเหนียวอ่อนแบบคงสภาพบริเวณจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย และบริเวณ ถ.สายบาง-บางปะกง กม.29-800 ซึ่งมีคุณสมบัติพื้นฐานแตกต่างกัน ซึ่งมีผลของ Non-Linearity เมื่อดินอยู่ในสภาพอัดแน่นปกติ เมื่อการเคลื่อนตัวอยู่ในลักษณะ 1 มิติและ 3 มิติ และการระบายน้ำเกิดขึ้นในทิศทางเดียว สำหรับการทดสอบการเคลื่อนตัวในลักษณะ 1 มิติใช้เครื่องมือ Rowe Oedometer โดยใช้ LIR = 0.5 และ LID = 48 ชั่วโมง ส่วนการเคลื่อนตัวในลักษณะ 3 มิติใช้เครื่องมือ Triaxial โดยปล่อยให้ตัวอย่างเกิดครีพแบบไม่ระบายน้ำก่อนและจึงปล่อยให้เกิดการอัดการอัดตัวคายน้ำโดยให้หน่วยแรงกระทำในแนวดิ่งด้วยวิธี Stress Controlled ดินที่มีค่า PI สูง ดินที่มีช่องว่างในดินอยู่มากและเมื่อดินที่อยู่ในสภาพอัดแน่นปกติ มีแนวโน้มที่จะเกิดการทรุดตัวทั้งแบบไม่ระบายน้ำและแบบระบายน้ำที่เป็นฟังก์ชั่นกับเวลามาก โครงสร้างดินมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมากเป็นผลของการมีสารเคมีเชื่อมแน่น (Fe2O3) อยู่ในมวลดิน โดยเมื่อ sigma'v/sigma'p มีค่าอยู่ระหว่าง 1.0-2.3 ความสัมพันธ์ epsilon a-LOG sigma'v ไม่เป็นเส้นตรง (Non-Linear Consolidation Curve) และมีความชันมาก โดยค่า CR มีค่าสูงสุดเมื่อ sigma'v/sigma'p ~1.4 จากนั้นมีค่าลดลง และเมื่อ sigma'v/sigma'p>2.30 ความสัมพันธ์ epsilon a-LOG sigma'v มีแนวโน้มที่จะเป็นเส้นตรงและ CR มีค่าคงที่ ในช่วงที่ความสัมพันธ์ epsilon a-LOG sigma'v ไม่เป็นเส้นตรง แรงดันน้ำส่วนเกินที่เกิดขึ้นในสภาพไม่ระบายน้ำในระหว่างการทดสอบครีพแบบไม่ระบายน้ำจะมีค่าสูงผิดปกติ และเมื่อดินอยู่ในสภาพระบายน้ำอัตราการขจัดแรงดันน้ำส่วนเกินจะลดลงอย่างมากเมื่อ sigma'v/sigma'p ~1.2 เนื่องจากในช่วงดังกล่าวมีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างดินและมีการแตกหักของพันธะเนื่องจากการมีสารเคมีเชื่อมแน่น (Fe2O3) อยู่ในมวลดิน ซึ่งมีผลทำให้ค่าสัมประสิทธิ์การซึมผ่านลดลงอย่างมาก นอกจากนี้ครีพแบบไม่ระบายน้ำและครีพแบบระบายน้ำมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นมากในช่วงดังกล่าว โดยเฉพาะเมื่อ sigma'v/sigma'p มีค่าประมาณ 1.2-1.5 อย่างไรก็ตามกลไกดังกล่าวมีแนวโน้มที่จะลดลงเมื่อ sigma'v/sigma'p มีค่ามากขึ้น ค่า C alpha epsilon แปรผันโดยตรงกับค่า CR โดยค่า C alpha epsilon/CR = 0.037 และ 0.049 สำหรับดินบริเวณจุฬาฯ และบริเวณบางนาฯ ตามลำดับ และค่า C alpha epsilon เป็นฟังก์ชั่นกับเวลา โดยเมื่อ sigma'v/sigma'p มีค่าอยู่ระหว่าง 0.7-1.3 ค่า C alpha epsilon มีแนวโน้มที่จะเพิ่มขึ้นเมื่อเวลาเพิ่มขึ้น