พฤติกรรมของแรงดันน้ำในดินอ่อนที่ปรับปรุงคุณภาพด้วยทราย

Abstract

การศึกษาการปรับปรุงคุณภาพดินเหนียวกรุงเทพฯ ด้วยการใช้ทรายเป็นสารผสมเพิ่ม เพื่อศึกษา ถึงพฤติกรรมของหน่วยแรง, ความเครียด และแรงดันน้ำ จากการทดสอบแบบแรงอัดสามแกน (Triaxial Test) โดยมีปัจจัยที่ทำการศึกษาและควบคุมคือ 1. ปัจจัยของปริมาณของสารผสมเพิ่ม(ทราย) ที่ 0%,20%,40% ,60% โดยน้ำหนัก 2. ปัจจัยของระดับความดันอัดตัวคายน้ำ 3. ปัจจัยของพฤติกรรมของหน่วยแรง, ความเครียด และแรงดันน้ำ ในการทดสอบทำการเตรียมตัวอย่างทดสอบด้วยการบดอัดดินผสม โดยวิธีการอัดตัวอย่างทดสอบแบบ static compression ที่จุด maximum dry density และ optimum moisture content ตามกราฟที่ได้จากการบดอัดแบบมาตราฐาน ในแต่ละชุดของดินผสม ซึ่งพบว่าเมื่อปริมาณทรายเพิ่มขึ้นจะมีผลทำให้ maximum dry density เพิ่มขึ้นและทำให้ optimum moisture content ลดลง โดยในการทดสอบนี้ได้ใช้ double suction เพื่อช่วยในการทำให้ตัวอย่างทดสอบอิ่มตัวด้วยน้ำ (saturated) จนได้ค่าดีกรีของการอิ่มตัวด้วยน้ำประมาณ 95%-100% ทำการทดสอบการรับแรงเฉือนโดยการทดสอบแบบ Consolidated Undrain และใช้ความดันอัดตัวคายนํ้าที่ 15, 45 ,60 ,90 ปอนด์/นิ้ว2 ในการอัดตัวคายน้ำก่อนทำการรับแรงเฉือน หลังจากการทดสอบพบว่าเมื่อปริมาณทรายเพิ่มขึ้น มีผลทำให้กำลังรับแรงเฉือนเพิ่มขึ้นและทำให้ แรงดันน้ำส่วนเกิน (excess pore pressure) ลดลง โดยที่ปริมาณทรายน้อยกว่า 40% การปรับปรุงคุณ ภาพมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมของแรงดันน้ำน้อยมาก ทำให้กำลังรับแรงเฉือน (shear strength) ไม่เปลี่ยนแปลง แต่เมื่อปริมาณทรายตั้งแต่ 40% เป็นต้นไปจะเห็นการเปลี่ยนแปลงได้อย่างชัดเจน คือมีผลทำให้เกิดพฤติกรรมของการพองตัว (Dilatation) ของทรายแน่น (Dense Sand) ซึ่งเกิดขึ้นจากผลของการ บดอัดและความดันอัดตัวคายน้ำประสิทธิผล มีผลทำให้กำลังรับแรงเฉือนที่จุด yield เพิ่มขึ้น 1.8 ถึง 3.7 เท่าของดินเหนียวบดอัด เมื่อปริมาณทรายตั้งแต่ 40% ขึ้นไป