อิทธิพลของเสาเข็มเอียงต่อความลึกหลุมกัดเซาะของเสาเข็มกลุ่ม

Abstract

การศึกษานี้ เป็นการศึกษาในห้องปฏิบัติการ เพื่อพิจารณาถึงผลการเอียงของเสาเข็มในกลุ่มเสาเข็มที่มีต่อความลึกหลุมกัดเซาะรอบเสาเข็มแต่ละต้นในกลุ่มเสาเข็ม เมื่อมีการเอียงของเสาเข็มต้นหน้าทำมุมจากแนวดิ่งในระนาบการเอียงต่างๆ จำนวน 4 มุมคือ 5°, 10°, 15° และ 20° ใน 3 ระนาบการเอียงคือ ระนาบตามทิศทางการไหล ระนาบทแยงกับทิศทางการไหล และระนาบตั้งฉากกับทิศทางการไหล ทดลองภายใต้สภาวะการไหลที่น้ำไม่มีตะกอนปน เป็นการไหลแบบไม่เปลี่ยนแปลงกับเวลา และมีสภาวะการไหลแบบต่ำกว่าวิกฤติ วัสดุท้องน้ำเป็นทรายละเอียดขนาดสม่ำเสมอเฉลี่ยประมาณ 0.27 มม. แบบจำลองตอม่อที่ใช้มีรูปแบบเป็นเสาเข็มกลุ่มแบบ 2 ต้น และ 3 ต้น จัดวางใน 2 ลักษณะ คือ กลุ่มเสาเข็ม 2 ต้น วางเรียงตามแนวการไหลต่อกัน และกลุ่มเสาเข็ม 3 ต้น มีการจัดวางเป็นลักษณะสามเหลี่ยมมุมฉาก ซึ่งมีเสาเข็มต้นหน้าที่เอียงเป็นยอดสามเหลี่ยม มีระยะห่างระหว่างเสาที่เรียงตามแนวการไหลและตามแนวตั้งฉากกับทิศทางการไหลเป็น 2 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางเสาเข็ม ผลการศึกษาชี้ให้เห็นว่า การเอียงของเสาเข็มในระนาบต่างๆ นั้นมีนัยของการเปลี่ยนแปลงขนาดหลุมกัดเซาะ โดยการเอียงเสาเข็มในระนาบการเอียงตามทิศทางการไหลมีแนวโน้มต่อการลดลงของความลึกหลุมกัดเซาะตามมุมเอียงที่เพิ่มขึ้น และการเอียงของเสาเข็มในระนาบตั้งฉากกับทิศทางการไหล แสดงให้เห็นถึงแนวโน้มการเพิ่มขึ้นของความลึกหลุมกัดเซาะ ส่วนการเอียงของเสาเข็มในระนาบการเอียงทแยงกับทิศทางการไหล การเปลี่ยนแปลงความลึกหลุมกัดเซาะมีน้อยมาก เมื่อเทียบกับขนาดความลึกของหลุมกัดเซาะกรณีเสาตั้งตรง นอกจากนี้ ในการศึกษานี้ได้เสนอสมการในการพิจารณาขนาดของหลุมกัดเซาะจากผลการเอียงในระนาบต่างๆ ของเสาเข็มต้นหน้า ในรูปของเส้นผ่านศูนย์กลางประสิทธิผลของเสาเข็มที่ตั้งตรง และจากผลการวิเคราะห์เปรียบเทียบสมการที่พัฒนาขึ้นกับข้อมูลการทดลอง พบว่า มีความสอดคล้องและไปด้วยกันได้ดี