สวัสดีครับแฟนเพจที่รักทุกๆ ท่าน
หัวข้อในวันนี้จะเกี่ยวข้องกันกับหัวข้อ การออกแบบวิศวกรรมงานดินและฐานราก (GEOTECHNICAL & FOUNDATION ENGINEERING DESIGN หรือ GFE) นะครับ
หลังจากที่เมื่อวานผมได้มาแชร์ให้เพื่อนๆ ทราบกันไปแล้วว่าดินเองก็มีค่าโมดูลัสยืดหยุ่นเช่นเดียวกันกับวัสดุอื่นๆ ในวันนี้ผมจะขออนุญาตมาพูดถึงวิธีในการคำนวณหาค่าโมดูลัสยืดหยุ่นของดินให้เพื่อนๆ ได้รับทราบกันบ้างนะครับ
ก่อนอื่นต้องขออนุญาตเริ่มต้นอธิบายก่อนนะครับว่าถึงแม้ว่าดินที่เรากำลังพูดถึงนี้จะมีค่าโมดูลัสยืดหยุ่นเหมือนกันกับวัสดุอื่นๆ แต่นั่นก็ไม่ได้หมายความว่า ดิน นั้นจะมีคุณสมบัติอื่นๆ ที่เหมือนกันกับวัสดุอื่นๆ ทั้งหมดนะครับ พูดแบบนี้เพื่อนๆ คงจะไม่งงกันนะครับ เพราะอย่างที่เราทราบกันดีว่าในชั้นดินหนึ่งๆ นั้นจะมีเนื้อดินที่เหมือนๆ กัน หรือ ที่เราเรียกว่า ISOTROPIC SOIL และ ชั้นดินที่ไม่เหมือนกัน หรือ ที่เราเรียกว่า ANISOTROPIC SOIL ซ้ำร้ายกว่านั้นในตัวดินเองยังสามารถแบ่งออกได้เป็นอีกหลากหลายประเภทอีกต่างหาก เช่น ดินเหนียว ดินทราย ดินดาน ดินหิน เป็นต้น ซึ่งดินแต่ละชนิดที่อยู่ที่ระดับความลึกแตกต่างกันออกไปนั้น ก็จะมีคุณสมบัติที่มีความแตกต่างกันออกไปด้วย ดังนั้นเมื่อใดก็ตามที่เรากำลังพูดถึงค่าโมดูลัสยืดหยุ่นของดิน ผมก็ขอให้คำแนะนำเอาไว้ว่า อย่าลืมที่จะอ้างอิงไปเสียก่อนนะครับว่าเรากำลังพูดถึงชั้นดินประเภทใด และ ดินชนิดนี้อยู่ที่ความลึกเท่าใดด้วย เพียงเท่านี้ก็จะเป็นการป้องกันความเข้าใจผิดในประเด็นๆ นี้ได้ในระดับหนึ่งแล้วละครับ
ซึ่งหากจะให้ผมอธิบายถึงค่าโมดูลัสยืดหยุ่นของดินทุกๆ ประเภท พูดกันวันนี้ทั้งวันก็คงจะพูดกันไม่หมด เอาเป็นว่าในเมื่อพวกเราส่วนใหญ่จะอาศัยอยู่ในเขตของ กทม และปริมณฑล ผมก็จะเลือกพูดถึงดินที่พวกเราจะมีโอกาสพบเจอกันบ่อยที่สุดนั่นก็คือ ดินเหนียว นั่นเองนะครับ
เนื่องจากหากเราจะพูดกันถึงเรื่องนี้แล้ว อาจจะมีเนื้อหาที่ค่อนข้างเยอะมากพอสมควรที่ต้องพูดถึงและอธิบาย ผมจึงขออนุญาตแบ่งการโพสต์ออกเป็น 2 โพสต์นั่นก็คือในวันนี้และวันพรุ่งนี้ก็แล้วกันนะครับ
เริ่มจากเมื่อใดก็ตามเราพูดถึงดินที่ได้รับการจำแนกว่าเป็น ดินเหนียว เราก็จะต้องทำการแยกให้ออกก่อนว่า
พฤติกรรมของดินเหนียวนั้นจะมีด้วยกัน 2 แบบ ซึ่งได้แก่
(1) ดินเหนียวที่มีพฤติกรรมเป็นแบบ UNDRAINED
(2) ดินเหนียวที่มีพฤติกรรมเป็นแบบ DRAINED
ดังนั้นเมื่อเราจะทำการพิจารณาหาค่าความแข็งแกร่งของชั้นดินเหนียว หรือ STIFFNESS OF SOIL เมื่อใด เราก็จะต้องทำการแบ่งพฤติกรรมของดินเหนียวออกเป็น 2 กรณีข้างต้นเสียก่อนนะครับ 💡
โดยที่เราจะสามารถทราบได้ว่าดินของเรานั้นจะมีพฤติกรรมเป็นเช่นไรนั้นเราจะต้องทำการเก็บตัวอย่างดินขึ้นมาก่อน จากนั้นก็นำดินนั้นๆ ไปทำการทดสอบในห้องปฏิบัติการและสุดท้ายคือทำการอ่านค่าจากแผนภูมิที่เทียบค่าระหว่างค่า PERMEABILITY กับระดับความลึกของตัวอย่างดินนะครับ
โดยที่ดินที่จะมีพฤติกรรมเป็นแบบ DRAINED นั้นจะต้องมีค่า PERMEABILITY หรือค่า k มากกว่าหรือเท่ากับ 1.00E-6 M/S ซึ่งเวลาที่เราคำนวณก็จะมีการใช้ PARAMETER ในการคำนวณเป็นแบบ DRAINED ส่วนดินที่เป็นแบบ UNDRAINED นั้นก็จะมีค่า k น้อยกว่าหรือเท่ากับ 1.00E-8 M/S ซึ่งเวลาที่เราคำนวณก็จะมีการใช้ PARAMETER ในการคำนวณเป็นแบบ UNDRAINED และ สำหรับดินที่มีค่า k อยู่ระหว่างค่าทั้งสองนี้ถือได้ว่ามีพฤติกรรมเป็นแบบ ก้ำกึ่ง ซึ่งเวลาที่เราคำนวณก็จะเป็นแบบ DOUBLE WORK นั่นก็คือต้องใช้ PARAMETER ในการคำนวณจากทั้ง DRAINED และ UNDRAINED เลยนะครับ
สุดท้ายนี้ผมอยากจะขอฝากทิ้งท้ายเอาไว้ว่า หากบังเอิญว่าเพื่อนๆ อาจจะไม่ความสะดวก หรือ ไม่สามารถที่จะทำการเก็บข้อมูลของดินขึ้นมาทำการสำรวจเพื่อทำการทดสอบหาค่า PERMEABILITY ของดินตามที่ผมได้ทำการอธิบายเอาไว้ข้างต้น ผมก็ขอให้คำแนะนำไว้ว่า เราควรที่จะตั้งสมมติฐานว่า ดินของเรานั้นมีพฤติกรรมเป็นแบบ DRAINED เอาไว้ก่อน เพราะ ลักษณะของดินที่มีพฤติกรรมเป็นแบบ DRAINED นั้นจะมีระดับของความวิกฤติที่ มากกว่า พฤติกรรมแบบ UNDRAINED ซึ่งนั่นก็จะส่งผลดีต่อการคำนวณ เพราะการทำเช่นนั้นจะเป็นการทำให้รายการคำนวณออกแบบเกี่ยวกับงานดินของเรานั้นมีค่าสัดส่วนความปลอดภัยที่มากยิ่งขึ้นเอาไว้ก่อนนั่นเองครับ
เอาเป็นว่าในวันถัดไป ผมจะขออนุญาตมาพูดถึงวิธีในการคำนวณหาค่าโมดูลัสยืดหยุ่นของดินให้จบในส่วนนี้ไปก่อนนะครับ หากเพื่อนๆ ท่านใดมีความสนใจในหัวข้อนี้เป็นพิเศษ ก็สามารถที่จะติดตามอ่านบทความฉบับต่อไปของผมได้ในวันพรุ่งนี้ต่อไปนะครับ
หวังว่าความรู้และประสบการณ์เล็กๆ น้อยๆ ที่ผมได้นำมาฝากและแชร์ให้แก่เพื่อนๆ ทุกๆ ท่านในวันนี้จะมีประโยชน์ต่อทุกๆ ท่านไม่มากก็น้อย และ จนกว่าจะพบกันใหม่นะครับ
ADMIN JAMES DEAN
