สวัสดีครับแฟนเพจที่รักทุกๆ ท่าน
วันนี้ผมจะมาอธิบายต่อจากเนื้อหาเมื่อวาน คือ การคำนวณหาค่า Ksoil จากข้อมูลดินโดยใช้สมการอย่างง่ายนะครับ
ก่อนอื่นผมขอทำความเข้าให้ให้ตรงกันเสียก่อนนะครับว่าเหตุใดเราจึงต้องทำการคำนวณหาค่า Ksoil จากข้อมูลดินโดยใช้สมการอย่างง่าย เป็นเพราะว่าในทางทฤษฎีนั้นเรื่องทาง GEOTECHNICAL นั้นเป็นอะไรที่ซับซ้อนพอสมควร การที่จะทำการคำนวณค่าใดๆ จากดินให้แม่นยำถูกต้อง 100% นั้นทำได้ยากมากๆ เราต้องอาศัยข้อมูลงานวิจัย ข้อมูลเชิงทดสอบต่างๆ ประกอบมากมายในการคำนวณ สุดท้ายแล้วค่าที่ได้ออกมาก็ไม่สามารถที่จะมีใครตัดสินได้ว่าค่าๆ นั้นมีความถูกต้องสักเท่าใด ซึ่งในการจำลองและวิเคราะห์โครงสร้างที่เป็น SOIL SPRING นั้นต้องถือว่าเป็นขั้นตอนการคำนวณในระดับที่ ADVANCE สูงกว่าขั้นตอนการวิเคราะห์ที่เป็นพื้นฐานค่อนข้างมากนะครับ (ดูรูปประกอบ) ดังนั้นค่าคุณสมบัติต่างๆ ของดินที่จะนำมาใช้ในการวิเคราะห์นี้จึงถือว่ามีความสำคัญมากครับ
เราจึงต้องมีหลักเกณฑ์ในการคำนวณออกแบบ หรือ ที่เรานิยมเรียกกันว่า DESIGN CRITERIA ที่แน่นอนและถือว่าแม่นยำพอสมควร ซึ่งค่าๆ นี้อาจผ่านกระบวนการวิเคราะห์ต่างๆ และบางครั้งในการทำสมการๆ หนึ่งขึ้นมาคำนวณค่าใดๆ ที่มีความเกี่ยวข้องกับงานดินบางครั้งก็ต้องอาศัยข้อมูลเชิงประสบการณ์ของวิศวกรผู้มีความเชี่ยวชาญทางด้านนั้นๆ ประกอบด้วย (EMPIRICAL FORMULA)
วิธีการอย่างง่ายจึงถูกแนะนำแก่วิศวกรโครงสร้าง ทั้งนี้ก็ต้องเน้นยำนะครับว่าวิธีการนี้เป็นวิธีการอย่างง่ายจริงๆ คือ หากมีเวลาและทรัพยากรมากเพียงพอและเราทำการคำนวณหาค่าๆ นี้ก็คำตอบที่ได้ออกมาก็จะมีความแม่นยำมากกว่านี้อย่างแน่นอนครับ
ดังนั้นผมจึงขอแนะนำแก่เพื่อนๆ วิศวกรทุกๆ ท่านว่าให้นำสมการอย่างง่ายนี้ไปใช้ได้ก็ต่อเมื่อข้อมูลที่มีนั้นค่อนข้างที่จะมีอยุ่อย่างจำกัด และ ถือว่าเป็นข้อมูลที่ดีที่สุดเท่าที่เราจะมีในมือได้ โดยหากว่าเพื่อนๆ มีข้อมูลอื่นๆ ที่อาจได้มาจากการทดสอบ หรือ วิธีการอื่นๆ ที่น่าเชื่อถือกว่านี้ก็ขอแนะนำให้ใช้ข้อมูลนั้นๆ โดยพิจารณาใช้ข้อมูลจากแหล่งของข้อมูลซึ่งมีที่มาที่ไปที่น่าเชื่อถือกว่าก็จะเป็นการดีที่สุดนะครับ
โดยไม่ว่าจะเป็นสมการที่จะให้ค่าคำตอบใดๆ สิ่งที่แนะนำให้ทำก่อนเสมอ คือ ให้ทำการทดสอบเพื่อหาคุณสมบัติต่างๆ ของดินก่อนนะครับ โดยในการคำนวณนั้นผมขอแบ่งออกเป็น 2 ส่วนนะครับ
(1) ค่า Kv หรือ ค่า STIFFNESS ของดินในแนวดิ่ง
Kv = Pb / ∆
เมื่อ
P คือ BEARING PRESSURE ที่ได้จากการทำ PLATE LOAD TEST ในสนาม
∆ คือ ค่า SETTLEMENT ที่เก็บได้จากการทดสอบ PLATE LOAD TEST ในสนาม
คำถามสำคัญก็คือ หากไม่มี หรือ ไม่สามารถทำการทดสอบค่าๆ นี้ละ จะทำอย่างไร ?
เราก็ยังพอที่จะประมาณการค่าๆ นี้ได้อยู่นะครับ โดยให้ใช้อัตราส่วนของค่าๆ นี้จากค่า Kh หรือ ค่า STIFFNESS ของดินในแนวราบ ณ ที่ตำแหน่งปลายล่างสุดของเสาเข็ม
โดยที่ค่า Kv นี้จะมีค่าโดยเฉลี่ยประมาณอยู่ระหว่าง 1.333 ถึง 2.00 ของค่า Kh หรืออาจเขียนได้ว่าเท่ากับ
Kv = 2Kh ถึง 4/3Kh
(2) ค่า Kh หรือ ค่า STIFFNESS ของดินในแนวราบ
สำหรับดินที่มีลักษณะเป็นดินอ่อน เช่น ดินเหนียว เป็นต้น
Kh = (Su FACTOR) Su / Ø
เมื่อ
Ø คือ ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของเสาเข็ม
Su คือ ค่า UNDRAINED SHEAR STRENGTH ที่ได้จากการทดสอบคุณสมบัติของดิน
Su FACTOR ค่าๆ นี้จะเป็นค่าที่ขึ้นกับลักษณะความแน่นอนของคุณสมบัติในดินที่ถือว่าเป็นชั้นดินอ่อนเป็นหลัก ซึ่งจริงๆ แล้วจะรวมไปถึงขั้นตอนและวิธีในการทำงานด้วย โดยยิ่งดินมีความสม่ำเสมอและมีค่าคุณสมบัติที่ไม่แปรเปลี่ยนมากนัก งานมีมาตรฐานในการทำงานที่สูง ค่าๆ นี้ก็จะยิ่งมีค่าสูงตามไปด้วย ซึ่งตามที่ท่าน ดร สมพร ได้ให้คำอธิบายไว้ ท่านได้ระบุว่าในตอนที่ท่านได้ทำงานออกแบบในโครงการดอนเมืองโทลล์เวย์ท่านได้ใช้ค่า FACTOR นี้เท่ากับ 200 เพราะโครงการมีมาตรฐานในการควบคุมงานอย่างดี ดินเองมีคุณสมบัติที่ไม่ได้แย่อะไร ซึ่งหากเป็นข้อมูลของดินทั่วๆ ไป มาตรฐานในการทำงานก็ถือว่าทั่วๆ ไป ไม่ได้สูงอะไรมากมายนักท่านก็แนะนำให้ใช้ค่าๆ นี้น้อยกว่าหรือเท่ากับ 67 นะครับ
สำหรับดินที่มีลักษณะค่อนข้างที่จะมีความแข็งแรง เช่น ดินเหนียวแข็ง ดินทราย เป็นต้น
Kh = (N FACTOR) N / Ø
เมื่อ
Ø คือ ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของเสาเข็ม
N คือ ค่า SPT ที่ได้จากการทดสอบคุณสมบัติของดิน
N FACTOR ค่าๆ นี้จะเป็นค่าที่ขึ้นกับลักษณะความแน่นอนของคุณสมบัติในดินที่ถือว่าเป็นชั้นดินแข็ง ซึ่งจริงๆ แล้วที่ชั้นดินนี้มักไม่ได้รับผลกระทบอะไรมากนักจากการทำงานที่ด้านบนผิวดิน รวมไปถึงว่าชั้นดินนี้จะมีคุณสมบัติที่ไม่แปรเปลี่ยนมากนักด้วยนะครับ ดังนั้นท่าน ดร สมพร ได้แนะนำให้ใช้ค่า FACTOR นี้เท่ากับ 45 นะครับ
ในวันพรู่งนี้ผมจะทำการคำนวณหาค่าๆ นี้จาก BORING LOG จริงๆ เพื่อเป็นการสาธิตให้แก่เพื่อนๆ ได้ดูกันนะครับ ยังไงหากเพื่อนๆ ท่านใดสนใจก็สามารถติดตามกันได้ครับ
หวังว่าความรู้เล็กๆ น้อยๆ ที่ผมได้นำมาฝากแก่เพื่อนๆ ทุกๆ ท่านในวันนี้จะมีประโยชน์ต่อทุกๆ ท่านไม่มากก็น้อย และ จนกว่าจะพบกันใหม่นะครับ
ADMIN JAMES DEAN
