สวัสดีครับแฟนเพจที่รักทุกๆ ท่าน
กลับมาพบกันในทุกๆ วันพุธแบบนี้อีกครั้งหนึ่งซึ่งผมก็จะมาพบกับเพื่อนๆ เพื่อที่จะพูดคุยกันถึงหัวข้อ “ความรู้ดีๆ เรื่องประสบการณ์งานคำนวณออกแบบและการก่อสร้าง” นะครับ
ตามที่ผมได้ทำการแจ้งกับเพื่อนๆ ไปว่าในสัปดาห์นี้ผมจะขออนุญาตหยิบยกและนำเอาตัวอย่างของการคำนวณหาค่าการทรุดตัวของเสาเข็มเนื่องจาก CONSOLIDATION SETTLEMENT ในกรณีที่โครงสร้างเสาเข็มของเรานั้นเป็นเสาเข็มกลุ่มให้เพื่อนๆ ได้รับชมกัน ดังนั้นเพื่อเป็นการไม่เสียเวลา เรามาดูรายละเอียดต่างๆ ของปัญหาที่จะใช้เป็นตัวอย่างในวันนี้กันเลยดีกว่านะครับ
ผมมีฐานรากที่จะต้องทำหน้าที่ในการรับน้ำหนักกระทำในแนวดิ่งใช้งานเท่ากับ 200 ตัน ผมจึงเลือกใช้งานเสาเข็มกลุ่มซึ่งจะมีค่าความสามารถในการรับแรงกระทำในแนวดิ่งใช้ได้มากกว่า 200 ตัน ทั้งนี้เสาเข็มกลุ่มนี้จะประกอบไปด้วยเสาเข็มทั้งหมดจำนวน 9 ต้น และจะมีการวางตัวอยู่ในรูปแบบรูปทรงเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่ทุกๆ ด้านจะมีความยาวที่เท่าๆ กัน อีกทั้งเสาเข็มทุกต้นยังถูกจัดให้มีระยะห่างระหว่างศูนย์กลางถึงศูนย์กลางของเสาเข็มมากกว่า 3 เท่าของขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของเสาเข็มและจากข้อมูลอื่นๆ ตัวอย่างเช่น ข้อมูลระยะความลึกของชั้นดินแต่ละชั้น ข้อมูลคุณสมบัติของชั้นดินแต่ละชั้น เป็นต้น จงทำการคำนวณหาค่าการทรุดตัวแบบ LONG TERM SETTLEMENT หรือ CONSOLIDATION SETTLEMENT หรือ ∆(C) ของเสาเข็มกลุ่มนี้ว่าจะมีค่าเท่ากับเท่าใด ?
ตามที่ผมได้เรียนเพื่อนๆ ไปเมื่อสัปดาห์ที่แล้วว่า การคำนวณหาค่าการทรุดตัวแบบ CONSOLIDATION SETTLEMENT นี้จะมีความละเอียดและซับซ้อนมากกว่าค่าการทรุดตัวแบบ IMMEDIATE SETTLEMENT ที่ผมเคยกล่าวถึงก่อนหน้านี้สำหรับในกรณีที่เสาเข็มนั้นเป็นเสาเข็มเดี่ยวค่อนข้างมากเลย ดังนั้นขอให้ติดตามขั้นตอนของการคำนวณไปทีละขั้นทีละตอนให้ดีๆ ก็แล้วกันนะครับ
เราจะเริ่มต้นแทนค่าให้ ค่าความกว้าง ของฐานรากมีค่าเท่ากับ Bg ค่าความยาว ของฐานรากมีค่าเท่ากับ Lg กันก่อนซึ่งตามข้อมูลที่ปัญหานี้ได้ให้มาว่า เสาเข็มทั้งหมดจะประกอบไปด้วยเสาเข็มจำนวน 9 ต้น และจะมีการวางตัวอยู่ในรูปแบบรูปทรงเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่ทุกๆ ด้านจะมีความยาวที่เท่าๆ กัน ดังนั้น
Lg = Bg = 2.00 M
ส่วนค่า Q(g) โดยหากว่าตำแหน่งระดับของฐานรากของเรานั้นอยู่ใต้ชั้นดินลงมา ค่าของ Q(g) จะมีค่าเท่ากับน้ำหนักบรรทุกใช้งานทั้งหมดที่ถ่ายลงมาจากโครงสร้างที่อยู่ทางด้านบนลบด้วยน้ำหนักประสิทธิผลของดินที่อยู่เหนือระดับของเสาเข็ม ซึ่งสำหรับกรณีนี้ตัวฐานรากนั้นอยู่เหนือระดับดินจึงไม่จำเป็นต้องหักลบน้ำหนักใดๆ ดังนั้นเราก็จะสามารถกำหนดให้ใช้ค่า Q(g) ได้เท่ากับ
Q(g) = 200 T
ต่อมาคือเราจะแทนค่าให้ค่าความยาวของเสาเข็มส่วนที่อยู่ใต้ชั้นดินนั้นให้มีค่าเท่ากับ Lp ซึ่งก็จะมีค่าเท่ากับ
Lp = 18 M
โดยที่เราจะเริ่มต้นทำการแทนค่าให้มีแนวทแยงมุมออกจากด้านนอกสุดของเสาเข็มกลุ่มที่ตำแหน่งระดับเท่ากับร้อยละ 67 ของความยาว Lp โดยที่เราก็จะให้ระยะๆ นี้มีค่าเท่ากับระยะ Zo ซึ่งก็จะมีค่าเท่ากับ
Zo = 0.67 x Lp
Zo = 0.67 x 18
Zo = 12.06
Zo ≈ 12.00 M
หลังจากนั้นเราก็จะทำให้มีแนวเส้นทแยงมุมออกจากกลุ่มของเสาเข็ม โดยที่แนวเส้นทแยงมุมนั้นจะเกิดขึ้นในอัตราส่วนระยะทางในแนวราบเท่ากับ 2 ต่อระยะทางในแนวดิ่งเท่ากับ 1 หรือพูดง่ายๆ ก็คือจะมีความชันของเส้นทแยงมุมในอัตราส่วนเท่ากับ 2:1 และหลังจากนี้เราก็จะทำการคำนวณหาค่าต่างๆ ไปทีละชั้นดินและก็จะไปหยุดอยู่ที่ชั้นดินที่เราจะสามารถมั่นใจได้จริงๆ ว่าจะไม่เกิดกระบวนการๆ คายน้ำอีกหรือพูดง่ายๆ ก็คือ ให้หยุดการคำนวณได้ที่ชั้นดินซึ่งจะมีคุณลักษณะเป็น UNCONSOLIDATED SOIL นั้นเอง ซึ่งสำหรับกรณีตัวอย่างของเรานี้ก็คือ ชั้นดินชั้นที่ 4 นั่นเอง เอาละเรามาเริ่มต้นดูการคำนวณสำหรับชั้นดินแต่ละชั้นกันเลยดีกว่านะครับ
ชั้นดินชั้นที่ 1 หรือ CONSOLIDATED SOIL (1) โดยที่ชั้นดินชั้นนี้จะมีค่า
γsat(1) = 1.50 T/CU.M
C(c1) = 0.40
e(o1) = 1.50
H1 = 3.00 M
Ls1 = 15 – 3/2 = 13.50 M
Z1 = 1.50 M
เราจะทำการคำนวณหาค่าของ ∆σ(1) โดยการแทนค่า Z1 ลงไปในสมการ
∆σ(1) = Q(g) / {(Bg + Z1)(Lg + Z1)}
∆σ(1) = 200 / {(2.00 + 1.50)(2.00 + 1.50)}
∆σ(1) = 16.32 T/SQ.M
ต่อมาเราจะทำการคำนวณหาค่าของ σ’(1) โดยการคำนวณจากค่า UNIT WEIGHT ของดินที่ทับถมกันในแต่ละชั้น ซึ่งสำหรับดินชั้นที่ 1 ก็จะมีค่าเท่ากับ
σ’(1) = ∑(γ Lsi)
σ’(1) = [γsat(1) – γw] x Ls1
σ’(1) = [1.50 – 1.00] x 13.50
σ’(1) = 6.75 T/SQ.M
จากนั้นเราก็จะสามารถที่จะทำการคำนวณหาค่าการทรุดตัวที่เกิดขึ้นในดินชั้นที่ 1 หรือ S(C1) ออกมา โดยการแทนค่าทุกๆ อย่างที่หามาได้ในดินชั้นนี้ลงไปในสมการ
S(C1) = C(c1) x H1 / [ 1+e(o1) ] LOG{ [ σ’(1) + ∆σ(1) ] / σ’(1) }
S(C1) = 0.40 x 3.00 / [ 1+1.50 ] LOG{ [ 6.75 + 16.32 ] / 6.75 }
S(C1) = 0.256 M
ต่อมาก็คือ ชั้นดินชั้นที่ 2 หรือ CONSOLIDATED SOIL (2) โดยที่ชั้นดินชั้นนี้จะมีค่า
γsat(2) = 1.70 T/CU.M
C(c2) = 0.30
e(o2) = 1.20
H2 = 5.00 M
Ls1 = 15.00 M
Ls2’ = 5/2 = 2.50 M
Z2 = 5.50 M
เราจะทำการคำนวณหาค่าของ ∆σ(2) โดยการแทนค่า Z2 ลงไปในสมการ
∆σ(2) = Q(g) / {(Bg + Z2)(Lg + Z2)}
∆σ(2) = 200 / {(2.00 + 5.50)(2.00 + 5.50)}
∆σ(2) = 3.56 T/SQ.M
ต่อมาเราจะทำการคำนวณหาค่าของ σ’(2) โดยการคำนวณจากค่า UNIT WEIGHT ของดินที่ทับถมกันในแต่ละชั้น ซึ่งสำหรับดินชั้นที่ 2 ก็จะมีค่าเท่ากับ
σ’(2) = ∑(γ Lsi)
σ’(2) = [γsat(1) – γw] x Ls1 + [γsat(2) – γw] x Ls2’
σ’(2) = [1.50 – 1.00] x 15.00 + [1.70 – 1.00] x 2.50
σ’(2) = 9.25 T/SQ.M
จากนั้นเราก็จะสามารถที่จะทำการคำนวณหาค่าการทรุดตัวที่เกิดขึ้นในดินชั้นที่ 2 หรือ S(C2) ออกมา โดยการแทนค่าทุกๆ อย่างที่หามาได้ในดินชั้นนี้ลงไปในสมการ
S(C2) = C(c2) x H2 / [ 1+e(o2) ] LOG{ [ σ’(2) + ∆σ(2) ] / σ’(2) }
S(C2) = 0.30 x 5.00 / [ 1+1.20 ] LOG{ [ 9.25 + 3.56 ] / 9.25 }
S(C2) = 0.096 M
สุดท้ายก็คือ ชั้นดินชั้นที่ 3 หรือ CONSOLIDATED SOIL (3) โดยที่ชั้นดินชั้นนี้จะมีค่า
γsat(3) = 1.80 T/CU.M
C(c3) = 0.20
e(o3) = 0.95
H3 = 3.00 M
Ls1 = 15.00 M
Ls2 = 5.00 M
Ls3’ = 3/2 = 1.50 M
Z3 = 9.50 M
เราจะทำการคำนวณหาค่าของ ∆σ(3) โดยการแทนค่า Z3 ลงไปในสมการ
∆σ(3) = Q(g) / {(Bg + Z3)(Lg + Z3)}
∆σ(3) = 200 / {(2.00 + 9.50)(2.00 + 9.50)}
∆σ(3) = 1.51 T/SQ.M
ต่อมาเราจะทำการคำนวณหาค่าของ σ’(3) โดยการคำนวณจากค่า UNIT WEIGHT ของดินที่ทับถมกันในแต่ละชั้น ซึ่งสำหรับดินชั้นที่ 3 ก็จะมีค่าเท่ากับ
σ’(3) = ∑(γ Lsi)
σ’(3) = [γsat(1) – γw] x Ls1 + [γsat(2) – γw] x Ls2 + [γsat(3) – γw] x Ls3’
σ’(3) = [1.50 – 1.00] x 15.00 + [1.70 – 1.00] x 5.00 + [1.80 – 1.00] x 1.50
σ’(3) = 12.20 T/SQ.M
จากนั้นเราก็จะสามารถที่จะทำการคำนวณหาค่าการทรุดตัวที่เกิดขึ้นในดินชั้นที่ 3 หรือ S(C3) ออกมา โดยการแทนค่าทุกๆ อย่างที่หามาได้ในดินชั้นนี้ลงไปในสมการ
S(C3) = C(c3) x H3 / [ 1+e(o3) ] LOG{ [ σ’(3) + ∆σ(3) ] / σ’(3) }
S(C3) = 0.20 x 3.00 / [ 1+0.95 ] LOG{ [ 12.20 + 1.51 ] / 12.20 }
S(C3) = 0.016 M
ในที่สุดค่าการทรุดตัวแบบ CONSOLIDATION SETTLEMENT หรือค่า ∆(C) ก็จะสามารถทำการทำการคำนวณหาออกได้โดยการแทนค่าลงในสมการ
∆(C) = ∑ S(Ci)
∆(C) = S(C1) + S(C2) + S(C3)
∆(C) = 0.256 + 0.096 + 0.016
∆(C) = 0.368 M
∆(C) = 368 MM
หากเพื่อนๆ ยังจำกันได้ ตอนที่เราทำการคำนวณหาค่า การทรุดตัวแบบทันทีทันใด หรือ IMMEDIATE SETTLEMENT ค่านั้นจะออกมามีค่าที่น้อยมากๆ เลย กล่าวคือประมาณ 25 มม หรือ 1 นิ้ว แต่พอมาดูค่าแบบ CONSOLIDATION SETTLEMENT ก็จะพบว่าค่าช่างแตกต่างกันมากเหลือเกิน กล่าวคือห่างกันมากกว่า 10 เท่า ซึ่งก็จะเป็นไปตามที่ผมได้อธิบายไปก่อนหน้านี้ว่า จากงานวิจัยและการทำงานจริงๆ เราจะพบได้ว่าค่าของ CONSOLIDATION SETTLEMENT ที่จะเกิดขึ้นในเสาเข็มเดี่ยวนั้นจะมีค่าที่น้อยกว่าในกรณีของเสาเข็มกลุ่มค่อนข้างมาก ดังนั้นหากเราตัดสินใจออกแบบให้มีการใช้งานเป็นระบบฐานรากให้เป็นฐานรากแบบเสาเข็มเดี่ยว หรือ อาจจะใช้เป็นเสาเข็มกลุ่มที่ไม่ได้มีจำนวนของเสาเข็มที่มากมายอะไรนัก อีกทั้งเรายังทำการควบคุมให้ระยะห่างระหว่างศูนย์กลางของเสาเข็มนั้นให้มีค่ามากกว่าสามเท่าของขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของเสาเข็มตามที่ผมเคยได้เรียนให้เพื่อนๆ ทราบไปในการโพสต์ก่อนหน้านี้และที่สำคัญที่สุดก็คือ กรณีที่ประเภทของดินนั้นค่อนข้างที่จะสามารถจำแนกให้อยู่ในประเภทดินที่มีลักษณะทั่วๆ ไป กล่าวคือ ไม่ใช่ดินที่มีลักษณะผิดปกติอะไร เราก็ไม่จำเป็นที่จะต้องนำเอาค่าการทรุดตัวประเภทนี้มาทำการคำนึงถึงเลยก็ได้ ดังนั้นผมจึงจะขอสรุปสั้นๆ ไว้ตรงนี้ก็แล้วกันว่า ค่าการทรุดตัวแบบ CONSOLIDATION SETTLEMENT นั้นจะมีความจำเป็นที่จะต้องนำมาคำนึงถึงก็เฉพาะในกรณีที่ฐานรากของเรานั้นเป็นเสาเข็มกลุ่มเพียงเท่านั้นนะครับ
เอาเป็นว่าในครั้งต่อไปที่เราจะมาพบกัน ผมอยากจะขออนุญาตมาทำการสรุปเนื้อหาที่ผมได้ทำการโพสต์ อธิบายพร้อมกับยกตัวอย่างไปในตลอดหลายๆ สัปดาห์ที่ผ่านมาให้เพื่อนๆ รับทราบกันอีกสักรอบหนึ่ง ก่อนที่ในสัปดาห์ถัดๆ ไปนั้นเราจะได้ขึ้นหัวข้ออื่นๆ กันต่อไป โดยหากว่ามีเพื่อนๆ ท่านใดที่มีความสนใจในหัวข้อๆ นี้เป็นพิเศษก็สามารถที่จะติดตามได้ในการพบกันครั้งต่อๆ ไปของเราได้นะครับ
หวังว่าความรู้เล็กๆ น้อยๆ ที่ผมได้นำมาฝากแก่เพื่อนๆ ทุกๆ ท่านจากคำถามในวันนี้น่าที่จะมีประโยชน์ต่อทุกๆ ท่านไม่มากก็น้อย และ จนกว่าจะพบกันใหม่นะครับ
#โพสต์ของวันพุธ
#ความรู้เรื่องประสบการณ์งานคำนวณออกแบบและการก่อสร้าง
#การทรุดตัวของเสาเข็ม
#ครั้งที่สี่
ADMIN JAMES DEAN
บริษัท ภูมิสยาม ซัพพลาย จำกัด ผู้นำกลุ่มธุรกิจเสาเข็มสปัน ไมโครไพล์ รายแรกและรายเดียวในประเทศไทย ที่ได้การรับรองมาตรฐาน ISO 45001:2018 การจัดการอาชีวอนามัยและความปลอดภัย การให้บริการตอกเสาเข็ม The Provision of Pile Driving Service และได้รับการรับรอง ISO 9001:2015 ของระบบ UKAS และ NAC รายแรกและรายเดียวในประเทศไทย ที่ได้รับการรับรองระบบบริหารงานคุณภาพ ตามมาตรฐานในกระบวนการ การออกแบบเสาเข็มสปันไมโครไพล์ การผลิตเสาเข็มสปันไมโครไพล์ และบริการตอกเสาเข็มเสาเข็มสปันไมโครไพล์ (Design and Manufacturing of Spun Micropile/Micropile and Pile Driving Service) Certified by SGS (Thailand) Ltd.
บริษัท ภูมิสยาม ซัพพลาย จำกัด คือผู้ผลิตรายแรกและรายเดียวในไทย ที่ได้รับการรับรองคุณภาพ Endoresed Brand จาก SCG ด้านการผลิตเสาเข็ม สปันไมโครไพล์ และได้รับเครื่องหมาย มาตรฐาน อุตสาหกรรม มอก. 397-2524 เสาเข็มสปันไมโครไพล์ Spun Micro Pile พร้อมรับประกันผลงาน และความเสียหายที่เกิดจากการติดตั้ง 7+ Year Warranty เสาเข็มมีรูกลมกลวงตรงกลาง การระบายดินทำได้ดี เมื่อตอกแล้วแรงสั่นสะเทือนน้อยมาก จึงไม่กระทบโครงสร้างเดิม หรือพื้นที่ข้างเคียง ไม่ต้องขนดินทิ้ง ตอกถึงชั้นดินดานได้ ด้วยเสาเข็มคุณภาพมาตรฐาน มอก. การผลิตที่ใช้เทคโนโลยีที่ทันสมัย จากประเทศเยอรมัน เสาเข็มสามารถทำงานในที่แคบได้ หน้างานสะอาด ไม่มีดินโคลน เสาเข็มสามารถรับน้ำหนักปลอดภัยได้ 15-50 ตัน/ต้น ขึ้นอยู่กับขนาดเสาเข็มและสภาพชั้นดิน แต่ละพื้นที่ ทดสอบโดย Dynamic Load Test ด้วยคุณภาพและการบริการที่ได้มาตรฐาน เสาเข็มเราจึงเป็นที่นิยมในงานต่อเติม
รายการเสาเข็มภูมิสยาม
1. สี่เหลี่ยม S18x18 cm.
รับน้ำหนัก 15-20 ตัน/ต้น
2. กลม Dia 21 cm.
รับน้ำหนัก 20-25 ตัน/ต้น
3. กลม Dia 25 cm.
รับน้ำหนัก 25-35 ตัน/ต้น
4. กลม Dia 30 cm.
รับน้ำหนัก 30-50 ตัน/ต้น
(การรับน้ำหนักขึ้นอยู่กับสภาพชั้นดินในแต่ละพื้นที่)
☎ สายด่วนภูมิสยาม:
082-790-1447
082-790-1448
082-790-1449
091-947-8945
081-634-6586
? Web:
bhumisiam.com
micro-pile.com
spun-micropile.com
microspunpile.com
bhumisiammicropile.com
