พฤติกรรมเสาเข็มเจาะขนาดใหญ่โครงการก่อสร้างสะพานรุพซาประเทศบังกลาเทศ

Abstract

ศึกษาพฤติกรรรมของเสาเข็มเจาะขนาดใหญ่เส้นผ่านศูนย์กลาง 2.6 เมตรลึกประมาณ 80 เมตร ในโครงการก่อสร้างสะพานข้ามแม่น้ำรุพซา ในประเทศบังกลาเทศ เป็นกรณีศึกษาเนื่องจากเสาเข็มเจาะทดสอบที่ไม่สามารถรับน้ำหนักบรรทุกได้ตามที่ออกแบบที่ 2200 ตัน ศึกษาเฉพาะเสาเข็มเจาะทดสอบจำนวนสามต้น เพื่อหาสาเหตุของปัญหาที่ทำให้เสาเข็มเจาะทดสอบไม่สามารถรับน้ำหนักบรรทุกได้ตามที่ออกแบบ รวมถึงวิธีทางที่จะแก้ไขเพื่อให้เสาเข็มสามารถกลับมาใช้งานได้ โดยใช้ข้อมูลการทดสอบกำลังรับน้ำหนักเสาเข็มเจาะ และผลการทดลองในห้องปฏิบัติการ เสาเข็มเจาะทดสอบในโครงการมีจำนวน 3 ต้น โดยเสาเข็มเจาะทดสอบต้นแรก (TP1) ไม่สามารถรับกำลังรับน้ำหนักบรรทุกได้เนื่องมาจากใช้ระยะเวลาการขุดเจาะสาเข็มนานถึง 100 ชั่วโมงและใช้สารละลายเบนโทไนท์เข้มข้นถึง 4-5% ในการขุดเจาะเสาเข็มเป็นผลทำให้ สารละลายเบนโทไนท์ซึมผ่านชั้นทรายจนเกิดเป็น Film cake หนาทำให้เสาเข็มเจาะสูญเสียกำลังรับน้ำหนักด้านข้างอย่างมาก เสาเข็มเจาะทดสอบต้นที่2 (TP2) ได้มีการลดเวลาการขุดเจาะเสาเข็มลงเหลือ 70 ชั่วโมงและเปลี่ยนสารละลายเป็น เบนโทไนท์ 3-5% ผสมโพลีเมอร์ 0.08% แต่ก็ยังไม่ส่งผลดีขึ้น เนื่องจากผลการทดสอบในห้องปฏิบัติการพบว่า Film cake สามารถสร้างตัวได้หนาโดยใช้เวลาเพียง 24 ชั่วโมงและโพลีเมอร์ไม่สามารถซึมผ่าน Film cake ที่หนาเข้าไปในชั้นทรายได้ จึงได้มีการแก้ไขเสาเข็มเจาะ TP2 ด้วยวิธี Toe and skin grouting ซึ่งได้ผลเป็นอย่างดีโดยพบว่าค่า beta-parameter มีแนวโน้มสูงมาก หลังจากการแก้ไขเสาเข็ม TP2 ประสบความสำเร็จ ได้ทำการก่อสร้างเสาเข็มเจาะทดสอบต้นที่3 (TP3) โดยทำการก่อสร้างด้วยเทคนิค Base and shaft grouting ซึ่งสามารถแก้ไขปัญหาที่เกิดขึ้นได้ดีทั้งในชั้นทรายและชั้นดินเหนียว โดยในชั้นทรายค่า beta-parameter มีแนวโน้มสูงกว่าผลการศึกษาที่ผ่านมาในประเทศไทย และค่า alpha-parameter มีค่าสูงกว่า 1 และสูงกว่าผลการศึกษาที่ผ่านมาในกรุงเทพมากทั้งนี้เนื่องมาจากมีการทำ Shaft grouting ดินเหนียวให้มีความแน่นขึ้น ในขณะที่เสาเข็มเจาะในกรุงเทพไม่ได้มีการทำ grouting ด้านข้างของเสาเข็ม