พฤติกรรมการเคลื่อนตัวของดินในการก่อสร้างสถานีรถไฟฟ้าใต้ดิน

Abstract

การวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาพฤติกรรมการคลื่นตัวของดินในการก่อสร้างสถานีรถไฟฟ้าใต้ดินโดยโครงการที่ใช่ในการวิจัยนี้ได้แก่ โครงการรถไฟฟ้ามหานครสายเฉลิมรัชมงคล ซึ่งมีระยะทางของโครงการประมาณ 20 กิโลเมตร ประกอบด้วยสถานีรถไฟฟ้าใต้ดินจำนวน 18 สถานี การก่อสร้างสถานีรถไฟฟ้าใต้ดินใช้ระบบกำแพงกันดินไดอะแฟรมวอลล์เป็นระบบป้องกันดินขณะทำการขุดดินและใช้เป็นโครงสร้างถาวรของสถานีรถไฟฟ้าใต้ดินด้วย สถานีรถไฟฟ้าใต้ดินจะมีความลึกของสถานีประมาณ 15- 23 เมตร ความกว้าง 18-25 เมตร และความยาว 150-200 เมตร โดยลักษณะของสถานีรถไฟฟ้าใต้ดินออกได้เป็น 3 แบบ คือ แบบที่หนึ่งมีชานชลาอยู่ตรงกลาง, แบบที่สองมีชานชลาอยู่ด้านข้างของสถานีและแบบที่สามมีชานชลาซ้อนกัน ซึ่งทำการก่อสร้างโดยใช่วิธี Top-Down พฤติกรรมการเคลื่อนตัวทางด้านข้างของกำแพงกันดินไดอะแฟรมวอลล์ที่เกิดขึ้นได้ทำการวิเคราะห์ด้วยวิธีไฟไนต์เอลลิเมนต์ (Finite Element Method, FEM) เพื่อนำมาใช้หาค่าพารามิเตอร์ของดินที่เหมาะสมโดยเฉพาะค่า Young’s Modulus จากวิธีการวิเคราะห์กลับ (Back Analysis) ซึ่งมีสมมุติฐานกำหนดให้ ปัญหาที่ทำการวิเคราะห์มีลักษณะเป็น 2 มิติ (Plane strain) พร้อมทั้งทำการจำลองพฤติกรรมของดินโดยแบบจำลองของ Mohr-Coulomb ผลการศึกษาพบว่าการวิเคราะห์โดยวิธี FEM ของสถานีรถไฟฟ้าใต้ดิน 4 สถานีได้แก่ สถานีรถไฟฟ้าใต้ดินเทียมร่วมมิตร, บางซื่อ, หัวลำโพง และสามย่าน ให้ผลการเคลื่อนตัวทางด้านข้างของไดอะแฟรมวอลล์ใกล้เคียงกับผลการเคลื่อนตัวทางด้านข้างของไดอะแฟรมวอลล์ที่ได้จากการวัดจริงในงานก่อสร้างทุกขั้นตอนการก่อสร้างของสถานีรถไฟฟ้าใต้ดินทั้ง 4 สถานี โดยที่ค่า Young’s Modulus ของดินที่เหมาะสมที่ได้จากการวิเคราะห์กลับสำหรับชั้นดินเหนียวอ่อนและดินเหนียวแข็งกรุงเทพฯ มีค่าประมาณ (500-600)Su และ (1000-1150)Su ตามลำดับ