Abstract:
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาพฤติกรรมและประสิทธิภาพการระบายน้ำ และความมั่นคงของลาดชันเหนือ GCL เนื่องจากแรงดันน้ำที่เพิ่มขึ้นและการไหลของน้ำบนผิวดินจากปริมาณน้ำฝน ในงานวิจัยนี้ได้ทำการก่อสร้างแปลงทดสอบ 3 แปลง โดยมีลักษณะของชั้นวัสดุถมที่แตกต่างกัน บริเวณพื้นที่อ่างพักน้ำตอนบนโรงไฟฟ้าลำตะคองชลภาวัฒนา อำเภอสีคิ้ว จังหวัดนครราชสีมา รวมทั้งคุณสมบัติทางกายภาพ ค่ากำลังรับแรงเฉือน คุณสมบัติความอุ้มน้ำของดินที่ไม่อิ่มตัวด้วยน้ำ เพื่อวิเคราะห์การไหลซึมการระบายน้ำและนำไปสู่การประเมินเสถียรภาพของลาดดิน จากปริมาณน้ำฝน ผลการวิจัยถึงพฤติกรรมการไหลซึมการระบายน้ำรวมไปถึงเสถียรภาพของลาดชัน จากเครื่องมือตรวจวัดในแปลงทดสอบและจากแบบจำลอง FEM พบว่าแปลงทดสอบที่ไม่มี GCL ปริมาณน้ำฝนจะไหลซึมลงชั้นหินเคลย์ทั้งหมดด้วยการดักของต้นหญ้ารูซี่และไหลซึมลงตามรากหญ้า แปลงทดสอบที่มี GCL ที่ออกแบบใช้หินผสมเป็นชั้นระบายน้ำจะเกิดการระบายน้ำจากชั้นวัสดุถมบดอัดเหนือ GCL ได้ดีกว่าที่ออกแบบใช้ทรายเป็นชั้นระบายน้ำเพียงอย่างเดียว แปลงทดสอบที่มีทรายเป็นชั้นระบายน้ำเกิดการอุ้มน้ำไว้ภายในชั้นดินบดอัด แต่ทั้งนั้นแรงดันน้ำส่วนใหญ่จะเกิดที่ชั้น Topsoil พร้อมกับเกิดการไหลของน้ำผิวดินจึงมีโอกาสเกิดการกัดเซาะของน้ำและการพิบัติของชั้น Topsoil จากการวิเคราะห์เสถียรภาพลาดดินบดอัดเหนือ GCL ด้วยวิธีลาดอนันต์ระนาบผิวสัมผัสภายนอกและระนาบภายใน GCL ด้วยวิธี Veneer slope พบว่าค่าความปลอดภัยในชั้นวัสดุถมบดอัดอยู่ในเกณฑ์ความปลอดภัยที่ยอมรับได้ (F.S. > 1.5) และอัตราส่วนความปลอดภัยมีค่ามากขึ้นเมื่อมีหน่วยแรงกดเพิ่มขึ้น ส่วนระนาบภายใน GCL มีโอกาสเกิดการพิบัติก็ต่อเมื่อเบนโทไนท์ได้รับความชื้นผนวกกับการเคลื่อนตัวและยืดตัวของ GCL เนื่องจากแรงดึง
This research aims to study behavior, capability, and stability of slope above geosynthetic clay liner (GCL) layer, due to excess pore water pressure and surface runoff. In this study, 3 test plots were built at Lam Ta Khong hydropower plant, Sikhio district, Nakhon Ratchasima. Each plot has different material layers, basic soil properties, shear behavior as well as soil-water characteristic curve (SWCC), in order to analyze the infiltration and drainage of slopes and led to slope stability analysis based on rainfall pattern. The infiltration and drainage behavior analysis based on field instrument data and finite element model, found that all rainfall were captured by Ruzi grass, then infiltrated through roots to claystone layer in the plot which does not have GCL layer. In contrast, the plot which has gravel as a drainage and underlain by GCL, removed water from compacted materials above GCL better than designed sand drainage layer. Retained water were also found in compacted soil in the plot with drainable sand layer. However, excess pore water pressure were found in topsoil along with surface runoff. Chances of surface erosion and topsoil failure are concerned in this aspect. Infinite slope stability analysis of compacted soil slope and veneer cover soil slope stability analysis of interfaces and internal GCL were computed. Factors of safety of compacted soil layers are in acceptable range (F.S. > 1.5), and increased with increasing normal stress. However, internal GCL could have failed because of excessive moisture content in bentonite, combine with displacement and elongation of GCL caused by tensile force.