การออกแบบแก้ไขการพังทลายของลาดดิน โครงการหมู่บ้านปัญญาเลคโฮม ดร.ธนาดล คงสมบูรณ์ ภาควิชาวิศวกรรมโยธา คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ

สถานที่ตั้งของโครงการ ตำแหน่งที่ตั้งโครงการ โครงการปัญญาเลคโฮม ตั้งอยู่บนถนนนิมิตรใหม่ เขตมีนบุรี ซึ่งอยู่บนพื้นที่ราบลุ่มตะกอนปากแม่น้ำเจ้าพระยาและแม่น้ำบางปะกง

สภาพทั่วไปของโครงการ ทางเข้าโครงการ แนวท่อส่งน้ำมัน Thapp Line N S W E อ่างเก็บน้ำ คลองสอง SCALE (m.) 2 4 6 8 10 Transmission Tower Failure Plane

การพิบัติของลาดดินบริเวณโครงการ

แนวทางการแก้ไขในสภาวะเร่งด่วน วิธีการการตัดเปลี่ยนลาด (Geometrical Methods) ลดความสูง ลดลาดชัน

วิธีการตัดเปลี่ยนลาด (Geometrical Methods) การตัดส่วนบนแล้วถมส่วนล่าง

ขั้นตอนการดำเนินการแก้ไขการพิบัติของลาดดิน 1. การสำรวจสภาพการพิบัติ 2. การสำรวจชั้นดินเพื่อแก้ไขการพังทลาย 3. การวิเคราะห์ผลการสำรวจชั้นดิน 4. การสร้างแบบจำลองลาดดินเพื่อการวิเคราะห์ย้อนกลับ 5. การออกแบบปรับปรุงและแก้ไขการพิบัติโดยใช้ Jet Grouting Column

1. การสำรวจสภาพการพิบัติ 1.1 การเข้าสำรวจพื้นที่ที่เกิดการพิบัติให้เร็วที่สุดก่อนที่เจ้าของโครงการจะทำการปรับสภาพพื้นที่ไปจากรูปแบบเดิมเป็นขั้นตอนที่สำคัญมากที่จะสร้างแบบจำลองในการวิเคราะห์ 1.2 ทำการวาดรูปการพิบัติ รอยแตก รอยแยก น้ำหนักกระทำภายนอก ระดับน้ำในบ่อ และความลาดเอียงของลาดดิน ทางเข้าโครงการ แนวท่อส่งน้ำมัน Thapp Line อ่างเก็บน้ำ Transmission Tower Failure Plane

2. การสำรวจชั้นดินเพื่อแก้ไขการพังทลาย 2.1วางแผนการสำรวจชั้นดิน ตำแหน่งที่จะเจาะสำรวจและทดสอบกำลังรับแรงเฉือนในสนามเพื่อให้ทราบคุณสมบัติของชั้นดินที่เกิดการพิบัติไปแล้ว 2.2 การสำรวจ เพื่อให้ทราบคุณสมบัติของชั้นดินที่ยังไม่เกิดการพิบัติเพื่อทำการวิเคราะห์ออกแบบให้มีความมั่นคง การเจาะสำรวจชั้นดิน 5 หลุม Field Vane Shear 15 จุด

แผนผังแสดงตำแหน่งการสำรวจชั้นดิน N S W E BH-3 V-5 V-10 V-11 V-12 V-13 V-6 BH-4 BH-2 BH-1 V-3 V-4 V-2 V-1 BH-5 V-7 V-14 V-8 V-15 V-9 บ่อน้ำ คลองสอง ถนนเข้าโครงการ แนวท่อส่งน้ำมัน Thapp Line SCALE (m.) 2 4 6 8 10 Bore Hole Vane Shear สัญลักษณ์ แผนผังแสดงตำแหน่งการสำรวจชั้นดิน

3. การวิเคราะห์ผลการสำรวจชั้นดิน ชั้นดินเหนียวอ่อนมากลึกประมาณ 12-15 เมตร ชั้นดินเหนียวอ่อนนี้มีค่าwater content ประมาณ 60 – 120 % ค่า Plastic index ประมาณ 20 -40 % ค่า Liquid limit ประมาณ 40 – 74 % ซึ่งพบว่าปริมาณน้ำในมวลดิน (water content) มีค่าสูงกว่า Liquid limit ชั้นดินเหนียวอ่อนมากนี้จึงมีสภาพพร้อมที่จะไหลได้เหมือนน้ำโคลน

Boring Log Field Vane Shear v-3

4. การสร้างแบบจำลองลาดดินเพื่อ การวิเคราะห์ย้อนกลับ การวิเคราะห์ย้อนกลับคือการ สร้างโมเดลจำลองการพิบัติที่เกิดขึ้น แล้ววิเคราะห์ย้อนกลับไปสู่สภาพของลาดดินขณะเกิดการพิบัติ การวิเคราะห์แบบย้อนกลับนี้ จะต้องพยายามจำลองการพิบัติที่เกิดขึ้นจริงให้ได้มากที่สุด ทั้งรูปแบบของลาดดิน คุณสมบัติของชั้นดิน น้ำหนักกระทำภายนอก ระดับน้ำใต้ดิน FS.=0.98

+0.00

สภาพแวดล้อมภายนอก คุณสมบัติของชั้นดิน รูปลักษณะของลาดดิน ซึ่งถ้าแบบจำลองที่สร้างขึ้นมาถูกต้องจะทำให้ผลการวิเคราะห์ความมั่นคงได้ค่าสัดส่วนการปลอดภัยประมาณ 1.0 หรือว่าแบบจำลองลาดดินเกิดการพิบัติพอดี เสมือนเป็นลาดดินของโครงการที่พัง นั่นหมายความว่าสภาพแวดล้อมทั้งหมดที่สร้างขึ้นเพื่อการวิเคราะห์รวมทั้งค่ากำลังรับแรงเฉือนของชั้นดินถูกต้องตามสภาพลาดดินที่เกิดขึ้นจริง สภาพแวดล้อมภายนอก FS.=0.98 คุณสมบัติของชั้นดิน รูปลักษณะของลาดดิน

5. การออกแบบแก้ไขการพิบัติโดยใช้ Jet Grouting Column 1. ชั้นดินเป็นดินเหนียวอ่อนมาก อีกทั้งเกิดการพิบัติไปแล้ว ไม่สามารถวางเครื่องจักรใหญ่ได้ 2. ชั้นดินเป็นชั้นดินเหนียวอ่อน ไม่เหมาะแก่การระบายแรงดันน้ำออกจากมวลดิน 3. วิธีนี้จะไม่มีการกองวัสดุหนักบนลาดดิน 4. พื้นที่บางส่วนเป็นพื้นลาดเอียงไม่เหมาะแก่การติดตั้งเครื่องจักรที่ต้องการความมั่นคง 5. วิธีนี้มีบริษัทผู้รับจ้างที่มีความชำนาญในประเทศไทย 6. เจ้าของโครงการเร่งรีบในการแก้ไข โดยไม่มีอุปสรรคด้านราคา

การใช้ Jet Grouting Column ในการเสริมความมั่นคง กำหนดให้ค่ากำลังรับแรงเฉือนแบบไม่ระบายน้ำ (Su) > 30 t/m2 ที่ระยะเวลาบ่ม 15 วัน เนื่องจากว่า Jet Grouting Column ที่แข็งแรงมากกว่านี้ จะเปราะและแตกหักง่ายไม่เหมาะต่อการเสริมกำลังในชั้นดินเหนียวอ่อน เส้นผ่าศูนย์กลางประสิทธิผลไม่น้อยกว่า 60 เซนติเมตร ระยะห่างระหว่างแท่ง Jet Grouting Column 0.90 เมตร (Center to Center) (ต้องไม่มากกว่า 2 เท่าของเส้นผ่าศูนย์กลาง)

รูปแบบการทำ Jet Grouting Column

ผลการวิเคราะห์ความมั่นคง 1. การวิเคราะห์ย้อนกลับเพื่อทดสอบการสร้างแบบจำลองลาดดิน เพื่อใช้ในการวิเคราะห์ความมั่นคง 2. การวิเคราะห์ความั่นคงของลาดดินเพื่อทดสอบแบบจำลอง 3. การวิเคราะห์ออกแบบแก้ไขการพิบัติโดยใช้ Jet Grouting Column

Back Analysis ได้ F.S ของส่วนที่พิบัติ = 0.98 1. การวิเคราะห์ย้อนกลับเพื่อทดสอบการสร้างแบบจำลองลาดดินเพื่อใช้ในการวิเคราะห์ความมั่นคง ทางเข้าโครงการ แนวท่อส่งน้ำมัน Thapp Line N S W E อ่างเก็บน้ำ คลองสอง SCALE (m.) 2 4 6 8 10 Transmission Tower Failure Plane Back Analysis ได้ F.S ของส่วนที่พิบัติ = 0.98

2. การวิเคราะห์ความั่นคงของลาดดินเพื่อทดสอบแบบจำลอง ทางเข้าโครงการ แนวท่อส่งน้ำมัน Thapp Line N S W E อ่างเก็บน้ำ คลองสอง SCALE (m.) 2 4 6 8 10 Transmission Tower Failure Plane No. Case F.S 2 บริเวณเสาส่งไฟฟ้าแรงสูง 1.22 3 บริเวณเสาส่งไฟฟ้าแรงสูง มีการก่อสร้างถนน 1.01 4 พื้นที่อื่นๆรอบบ่อน้ำ 1.25 5 พื้นที่อื่นๆรอบบ่อน้ำ มีการก่อสร้างถนน 0.90

3. การวิเคราะห์ออกแบบแก้ไขการพิบัติโดยใช้ Jet Grouting Column ถนนทางเข้าโครงการ แนวท่อส่งน้ำมัน Thapp Line N S W E บ่อน้ำ คลองสอง SCALE (m.) 2 4 6 8 10 Zone A Zone C Zone B Transmission Tower No. Case F.S 1 ออกแบบแก้ไขส่วนที่พิบัติด้วย Jet Grouting Column 1.52 2 ออกแบบลาดดินบริเวณเสาส่งไฟฟ้าแรงสูงด้วย Jet Grouting Column 1.45 3 ออกแบบลาดดินในพื้นที่อื่นๆรอบบ่อน้ำด้วย Jet Grouting Column 1.43

การก่อสร้างเพื่อปรับปรุงลาดดิน โครงการนี้ได้ทำการขุดเปิดหน้าดินไปจนถึงชั้นดินเดิม แล้วปรับระดับด้วยดินลูกลังบดอัดให้พื้นที่ที่จะทำการวางเครื่องจักรมีความแข็งแรงและสะอาด สะดวกต่อการทำงาน

การก่อสร้างเพื่อปรับปรุงลาดดิน เพื่อหลีกเลี่ยงการสะสมของแรงดันน้ำในมวลดินที่จะเป็นสาเหตุให้เกิดการพิบัติขณะทำการ Grout จึงต้องทำการ Grout เว้นช่วงสลับแถวกันไป เพื่อลดการสะสมของแรงดันน้ำเนื่องจากการอัดฉีดน้ำปูน

การก่อสร้างเพื่อปรับปรุงลาดดิน ชั้นดินเดิมจะถูกปิดทับด้วยวัสดุ filter จำพวกทราย เพื่อบังคับไม่ให้ระดับน้ำใต้ดินสูงกว่าระดับ filter นี้

การก่อสร้างเพื่อปรับปรุงลาดดิน เพื่อป้องกันการกัดเซาะจากน้ำในบ่อ จึงเลือกนำหินใหญ่มาปิดทับหน้าที่ประมาณระดับน้ำ

สรุปผลการศึกษาการปรับปรุงและแก้ไข การพิบัติของลาดดิน สรุปผลการศึกษาการปรับปรุงและแก้ไข การพิบัติของลาดดิน การแก้ไขการพังทลายของลาดดินโครงการปัญญาเลคโฮมนี้ ได้พิจารณาเลือกระบบ Jet Grouting Column มาใช้ในการเสริมกำลังของดิน โดยมีขั้นตอนการทำงานดังนี้ 1. การสำรวจสภาพการพิบัติ เพื่อเก็บข้อมูล สภาพแวดล้อม และประเมินสาเหตุของการพิบัติให้ได้มากที่สุด ตลอดจนถึงรวบรวมข้อจำกัดต่างๆของโครงการ เช่น โครงสร้างที่กีดขวางการทำงาน ระยะเวลาที่จำกัด

สรุปผลการศึกษาการปรับปรุงและแก้ไข การพิบัติของลาดดิน สรุปผลการศึกษาการปรับปรุงและแก้ไข การพิบัติของลาดดิน 2. การสำรวจเพื่อแก้ไขการพังทลายของลาดดิน คือการกำหนดวิธีการ ตำแหน่งของการสำรวจเพื่อที่จะเป็นข้อมูลที่เหมาะสม และถูกต้องต่อการวิเคราะห์ความมั่นคงต่อไป 3. การวิเคราะห์ผลการสำรวจชั้นดิน ซึ่งเป็นขั้นตอนการวิเคราะห์คุณสมบัติของชั้นดินที่ได้จากการสำรวจอย่างเป็นระบบ เพื่อนำไปสร้างแบบจำลองของการพิบัติได้อย่างถูกต้อง

สรุปผลการศึกษาการปรับปรุงและแก้ไข การพิบัติของลาดดิน สรุปผลการศึกษาการปรับปรุงและแก้ไข การพิบัติของลาดดิน 4. การสร้างแบบจำลองลาดดินเพื่อการวิเคราะห์ย้อนกลับ (Back Analysis) คือการสร้างแบบจำลองของชั้นดินที่เกิดการพิบัติไปแล้วด้วยการวิเคราะห์ย้อนกลับไปสู่สภาพขณะเกิดการพิบัติ เพื่อให้ได้แบบจำลองของลาดดินที่ถูกต้องก่อนนำไปออกแบบแก้ไขเพื่อเสริมกำลังของชั้นดิน 5. การออกแบบปรับปรุงและแก้ไขการพิบัติโดยใช้ Jet Grouting Column คือการวิเคราะห์ความมั่นคงของลาดดินที่ได้รับการเสริมกำลังด้วย Jet Grouting Column จนชั้นดินมีสัดส่วนความปลอดภัยเพียงพอในทุกๆกรณีวิกฤติต่างๆ

กิตติกรรมประกาศ ขอขอบคุณ รศ.ดร.วรากร ไม้เรียง ที่เป็นผู้ตรวจสอบและให้คำปรึกษาในการออกแบบแก้ไขโครงการนี้ ขอขอบคุณ บริษัท จี เอ็ท ที คอร์ปอเรชั่น จำกัด ที่เอื้อเฟื้อข้อมูลในการจัดทำรายงานครั้งนี้ ขอขอบคุณ โครงการหมู่บ้านปัญญาเลคโฮม ที่เอื้อเฟื้อข้อมูลในการจัดทำการอบรมครั้งนี้ ขอขอบคุณผู้คิดค้นและพัฒนาโปรแกรม RE5 และ KUslope เพื่อให้เราได้ใช้กันฟรีๆ