การศึกษาเครื่องมือการเฉือนแบบตรงสำหรับดินเหนียว

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาเครื่องมือการเฉือนแบบตรงสำหรับดินเหนียวโดยใช้เครื่องมือทดสอบชนิดใหม่ล่าสุดของ Geonor และศึกษาข้อดีและข้อจำกัดของเครื่องมือการเฉือนแบบตรงในการนำมาทดสอบคุณสมบัติทางวิศวกรรมด้านความเค้น-ความเครียด และกำลังรับแรงเฉือนของดิน การทดสอบใช้หลักการ Recompression คือ ใช้ค่าหน่วยแรงสูงสุดที่กระทำในขบวนการยุบอัดตัวคายน้ำก่อนกระทำแรงเฉือน มีค่าน้อยกว่าหรือเท่ากับหน่วยแรงกดทับสูงสุดที่เคยเกิดขึ้นในอดีต (100 kPa) ทำให้ได้ค่าอัตราส่วนการยุบอัดแน่นเกินตัว (OCR)เท่ากับ 1.0 ตัวอย่างที่ใช้สำหรับทดสอบการเฉือนแบบตรง มีพื้นที่หน้าตัด 35 ตารางเซนติเมตรและสูง 16 มิลลิเมตร ขั้นตอนแรก คือ การทดสอบการยุบอัดตัวคายน้ำในสภาพ 1 มิติ ขั้นตอนที่สอง คือ กระทำแรงเฉือนกับตัวอย่างดิน โดยการเปลี่ยนค่าหน่วยแรงกดในแนวดิ่งระหว่างที่หน่วยแรงเฉือนกระทำต่อตัวอย่างเพื่อไม่ให้มีแรงดันส่วนเกิน และการเปลี่ยนแปลงปริมาตรกำหนดอัตราเร็วในการเฉือนที่ 5 เปอร์เซ็นต์ของความสูงตัวอย่างต่อชั่วโมง จนกระทั่งตัวอย่างดินวิบัติ หลักการสำคัญของเครื่องมือนี้ คือ การใช้แผ่นยางเสริมลวดเหล็ก หุ้มตัวอย่างดินก่อนการทดสอบ เพื่อให้เกิดการเสียรูปแบบ Simple Shear ทำให้ความเค้น-ความเครียดสม่ำเสมอตลอดทั้งตัวอย่าง ข้อดีของเครื่องมือ คือ การใช้ระบบควบคุมแบบอัตโนมัติเพื่อควบคุมให้ความสูงของตัวอย่างคงที่ ทำให้เกิดการเฉือนตัวอย่างดินในสภาพไม่ระบายน้ำส่วนข้อจำกัดของเครื่องมือ คือ ขั้นตอนการเตรียมตัวอย่างดินก่อนทดสอบ ยุ่งยาก สลับซับซ้อนต้องใช้ความปราณีต โดยเฉพาะช่วงการใส่แผ่นยางเสริมลวดเหล็กเพื่อหุ้มตัวอย่างดินอีกประการหนึ่งแผ่นยางเสริมลวดเหล็กที่ใช้ต้องนำเข้าจากต่างประเทศเท่านั้น ยังไม่สามารถผลิตได้ในประเทศ ทำให้มีราคาแพงมาก ดังนั้นการนำเครื่องมือการเฉือนแบบตรงมาทดสอบเพื่อหาคุณสมบัติทางด้านวิศวกรรมของดิน อาจจะไม่เหมาะสมในทางปฏิบัติ