Search :

Project Project Title : แบบจำลองกายภาพขนาดย่อส่วนสำหรับศึกษาพฤติกรรมชั้นดินรองรับคันทางที่ปรับปรุงคุณภาพด้วยซีเมนต์ (Physical model for studying performance of cement stabilized ground under embankment loading)     downloaded 51 times Researcher Name : สุขสันติ์ หอพิบูลสุข (Suksun Horpibulsuk) Abstract : บทคัดย่อ การเสริมเสาเข็มเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพและใช้กันอย่างแพร่หลายในการปรับปรุงคุณสมบัติทางวิศวกรรมของดินเหนียวอ่อน งานวิจัยนี้ศึกษาพฤติกรรมการอัดตัวคายน้ำในชั้นดินเหนียวอ่อนเสริมเสาเข็มดินซีเมนต์ด้วยแบบจำลองกายภาพย่อส่วนแบบสมมาตรรอบแกน และการวิเคราะห์ทางไฟไนท์เอลิเมนต์ ด้วยโปรแกรม Plaxis 2D Version 8.2 ผลการศึกษาพบว่าการทรุดตัวสุดท้ายและอัตราการทรุดตัวแปรผันตามสถานะความเค้น การทรุดตัวจะมีค่าน้อยลงและอัตราการทรุดตัวจะมีค่าสูงขึ้นเมื่อความเค้นกดทับมีค่าน้อยกว่าความเค้นวิบัติ เมื่อให้น้ำหนักกดทับจนเสาเข็มเกิดการวิบัติ ความเค้นในเสาเข็มดินซีเมนต์จะลดลงและความเค้นในมวลดินจะเพิ่มขึ้นอย่างฉับพลันเพื่อรักษาสมดุลของแรงในแนวดิ่ง ส่งผลให้เกิดการเพิ่มขึ้นของความดันน้ำส่วนเกิน รอยแตกในเสาเข็มดินซีเมนต์จะช่วยทำหน้าที่เป็นช่องทางระบายน้ำและทำให้ความดันน้ำส่วนเกินบริเวณใกล้เสาเข็มระบายได้อย่างรวดเร็ว ถึงแม้ว่ากำลังอัดแกนเดียวของเสาเข็มดินซีเมนต์จะแปรผันตามปริมาณปูนซีเมนต์ แต่ค่าสติฟเนส ของเสาเข็มดินซีเมนต์ไม่แปรผันตามปริมาณปูนซีเมนต์ ดังนั้นปริมาณปูนซีเมนต์จึงเพียงแต่เป็นตัวควบคุมความต้านทานน้ำหนักบรรทุกของชั้นดินเสริมเสาเข็มดินซีเมนต์เท่านั้น ตัวแปรหลักที่ควบคุมพฤติกรรมการอัดตัวคายน้ำคืออัตราส่วนเส้นผ่านศูนย์กลางเสาเข็มต่อเส้นผ่านศูนย์กลางของชั้นดินเหนียวเสริมเสาเข็มดินซีเมนต์ ( ) ความเค้นในเสาเข็มดินซีเมนต์จะมีค่าต่ำสำหรับชั้นดินเหนียวเสริมเสาเข็มที่มีค่า สูง ดังนั้น ชั้นดินเหนียวเสริมเสาเข็มที่มีค่า สูงจึงเกิดการทรุดตัวต่ำและมีอัตราการทรุดตัวสูง ในทางปฏิบัติ หากสมมติให้ความดันน้ำส่วนเกินที่เกิดขึ้นในเสาเข็มและในดินมีความสม่ำเสมอ และการระบายความดันน้ำส่วนเกินของชั้นดินเหนียวเสริมเสาเข็มเกิดขึ้นในแนวดิ่ง ค่าสัมประสิทธิ์การอัดตัวคายน้ำของชั้นดินเหนียวเสริมเสาเข็ม ( ) ที่หาได้จากผลกราฟความสัมพันธ์ระหว่างการทรุดตัวกับเวลาของชั้นดินเหนียวอ่อนเสริมเสาเข็มดินในห้องปฏิบัติการ ด้วยทฤษฎีของ Terzaghi สามารถนำมาใช้ประมาณระยะเวลาการทรุดตัวได้ ผลลัพธ์ที่ได้จากการคำนวณนี้มีค่าใกล้เคียงกับผลลัพธ์ที่ได้จากการวิเคราะห์เชิงตัวเลข ABSTRACT Columnar inclusion is one of the effective and widely used methods for improving engineering properties of soft clay ground. This research investigated consolidation behavior in composite soft clay ground using physical model tests under an axial-symmetry condition and finite element simulations by the Plaxis 2D program Version 8.2. This study shows that final settlement and the rate of consolidation of the composite ground depends on the stress state. For an applied stress lower than the failure stress, the settlement is less and the consolidation is fast. When soil-cement column fails, the stress on column suddenly decreases while the stress on soil increases to maintain the force equilibrium. Consequently, the excess pore pressure immediately increases. Cracks on the soil-cement columns acts as a drainage path, accelerating the dissipation of the excess pore pressure. The excess pore pressure at the position close to the soil-cement column dissipates very fast. Even though the strength of soil-cement column increases with cement content, the stiffness does not. As such, the input cement only controls the failure load on the composition ground, not the resistance to compression. The consolidation behavior is controlled by the ratio of diameter of soil-cement column to diameter of composite ground, . The stress on column is low for the composite ground with high , resulting in less settlement and fast consolidation. In practice, assuming that the excess pore pressures in both column and soil are uniform and the dissipation of the excess pore pressure in the composite ground is in vertical direction, the composite coefficient of consolidation ( ) obtained from the laboratory test on the composite ground based on the Terzaghi’s theory can be used to approximate the rate of consolidation. This approximation is close to the finite element simulation. Publications : No  View Publications  Detail Award/Honor :  Name  Sponsor  Get Date

IRD SEARCH | IRD LOGIN