การเคลื่อนตัวของดินเนื่องจากงานขุดเจาะอุโมงค์ผ่านสิ่งกีดขวางใต้ดิน

Abstract

งานวิจัยศึกษาการเคลื่อนตัวของดินเนื่องจากงานขุดเจาะอุโมงค์ ด้วยหัวเจาะแรงดันดินสมดุลย์ลอดผ่านและดัดผ่านสิ่งกีดขวางใต้ดิน ในโครงการก่อสร้างอุโมงค์ส่งน้ำการประปาจากโรงกรองน้ำบางเขนสู่ถนนงามวงศ์วาน อุโมงค์มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 4. 07 เมตรเจาะในขั้นดินเหนียวแข็งและชั้นทรายที่ระดับความลึกกึ่งกลางอุโมงค์ประมาณ 20-21 เมตร ต่ำจากระดับผิวดิน ผลการตรวจวัดการทรุดตัวที่ผิวดินพบว่าการทรุดตัวของดินเนื่องจากการขุดเจาะอุโมงค์แบ่งออกเป็น 3 ช่วงคือ การทรุดตัวช่วงก่อนหัวเจาะเคลื่อนตัวมาถึง (Flow in shield) ช่วงที่การเจาะผ่าน (In Shield) และช่วงตัวเสระยานฟ้านไปแล้ว (Tail Void) การทรุดตัวช่วงหัวเจาะผ่านพ้นไปแล้วจะมีค่ามากที่สุดเนื่องจากช่องว่างระหว่างหัวเจาะกับดาดอุโมงค์ การเคลื่อนตัวด้านข้างของดินจะเกิดการเคลื่อนตัวออกจากแนวขุดเจาะในชั้นดินเหนียวอ่อนถึงแข็งปานกลางที่ระดับความลึกประมาณ 10-14 เมตรในขณะที่เกิดการเคลื่อนตัวเข้าหาแนวขุดเจาะในขั้นดินเหนียวแข็งที่ระดับแนวขุดเจาะและมีปริมาณการเคลื่อนตัวน้อยกว่าระดับเหนืออุโมงค์ในชั้นดินเหนียวอ่อนถึงแข็งปานกลาง ปริมาณการเคลื่อนตัวด้านข้างของดินในบริเวณที่มีเสาเข็มโครงสร้างอยู่ใกล้กับแนวการขุดเจาะอุโมงค์พบว่ามีค่าน้อยกว่าในบริเวณที่ไม่มีเสาเข็มอยู่ใกล้ ในการประมาณการเคลื่อนตัวของดินจากการขุดเจาะอุโมงค์ผ่านอุปสรรคด้วยวิธีไฟไนท์อิลิเมนท์ โดยใช้ทฤษฎีการพังทลายของดินชนิด Mohr - Coulomb พบว่าสามารถประมาณการเคลื่อนตัวของดินและโครงสร้างสอดคล้องกับผลการตรวจวัดโดยพบว่าอัตราส่วนระหว่างโมดูลัสของดิน (Eu, Young 's Modulus) กับกำลังรับแรงเฉือนของดิน (Su, Undrained shear strength) มีค่า Eu/Su = 240 และ 480 ในชั้นดินเหนียวอ่อนและดินเหนียวแข็งตามลำดับ