Abstract:
วิทยานพินธ์ฉบับนี้ จุดประสงค์เพื่อศึกษาพฤติกรรมการเคลื่อนตัวของชั้นดินกรุงเทพฯ เนื่องจากการขุดเจาะอุโมงค์โดยหัวเจาะอุโมงค์ชนิดปรับความดันดินสมดุลย์ ทั้งในแนวทิศทางแนวขวางทิศทางเดียวกับแนวขุดเจาะและทิศทางดิ่งในแนวระนาบกับแนวขุดเจาะ ตัดขวางและแนวเดียวกับทิศทางการขุดเจาะอุโมงค์ อีกทั้งตัวแปรสำคัญของการควบคุมหัวเจาะอุโมงค์ที่มีอิทธิพลต่อการเคลื่อนตัวของดิน เพื่อประเมินค่าพารามิเตอร์ที่เหมาะสมที่จะใช้ควบคุมหัวเจาะอุโมงค์ โครงการที่ทำการศึกษาคือ โครงการรถไฟฟ้าสายสีน้ำเงินส่วนต่อขยาย สัญญาที่2 ช่วงสนามไชย-ท่าพระอุโมงค์ รถไฟฟ้าใต้ดินโดยทั่วไปจะขุดเจาะที่ความลึก 15-30 เมตร จากผิวดินผนังอุโมงค์รถไฟฟ้าใต้ดินเป็นชนิดคอนกรีตเสริมเหล็ก มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางภายนอกและภายในเท่ากับ 6.30 เมตร และ 5.70 เมตรตามลำดับ ค่าพารามิเตอร์ควบคุมหัวเจาะอุโมงค์ที่สำคัญมีผลต่อการสูญเสียมวลดิน คือ ความดันดินหน้าหัวเจาะอุโมงค์ ปริมาณดินที่ออกมาจากการขุดเจาะ ปริมาณนํ้าปูนอัดฉีด และความดันของน้ำปูนที่อัดฉีด ซึ่งนำมาวิเคราะห์หาความสัมพันธ์ระหว่างอัตราส่วนของค่าพารามิเตอร์ควบคุมหัวขุดเจาะอุโมงค์ใต้ดินในรูปอัตราส่วนได้แก่ Earth Pressure Ratio (EPR), Excavated Soil Ratio (ESR), Grout Pressure Ratio (GFR) และ Grout Filling Ratio (GPR) เปรียบเทียบกับค่าการทรุดตัวของผิวดินที่มีการตรวจวัดค่าทรุดตัวจากการตรวจวัดค่าระดับดินจาก Surface Settlement Point จำนวน 3 หน้าตัด ได้แก่ หน้าตัด BLEC2_13C_SSD009, BLEC2_13C_SSE061 และBLEC2_13C_SSE062 ผลจากการศึกษาวิจัยนี้พบว่า ความดันดินในห้องเก็บดิน ควรมีค่าใกล้เคียงกับความดันดินสภาวะสถิต เฉลี่ยที่ระดับความลึกอุโมงค์ (หรือ EPR เท่ากับ 1.0) ค่า EPR ควบคุมจริงอยู่ในช่วง 1.0 - 2.0 ปริมาณดินที่ลำเลียงออกควรจะมีค่าใกล้เคียงปริมาณดินที่ขุดเจาะจากที่หัวเจาะอุโมงค์เคลื่อนตัว (หรือ ESR เท่ากับ 1.0) ผลการควบคุมหัวเจาะอุโมงค์ที่หน้างานจริงค่า ESR ควบคุมจริงอยู่ในช่วง 0.9-1.2 ของปริมาณนํ้าปูนที่อัดฉีด และไม่น้อยกว่า 120% ของปริมาตรช่วงว่างเนื่องจากขนาดหัวเจาะอุโมงค์ขนาดใหญ่จะเผื่อปริมาณนํ้าปูนตามวงรอบผนัง 1.2 เมตร และระยะทางจากชุดปั๊มถึงผนังอุโมงค์ (GFR มากกว่า 1.2) ค่า GFR ควบคุมจริงอยู่ในช่วง 1.2-1.5 และความดันอัดฉีดนํ้าปูนไม่น้อยกว่าความดันดินเนื่องจากน้ำหนักดินในแนวดิ่งซึ่ง (GPR มากกว่า 1.0 เล็ก น้อย) ค่า GPR ควบคุมจริงอยู่ในช่วงเท่ากับ 0.3-1.1 จากการควบคุมหัวเจาะอุโมงค์โดยใช้วิธีการที่ศึกษานี้พบว่า ค่าทรุดตัวที่ผิวดินมากสุด 21 มิลลิเมตร หรือการควบคุมการสูญเสียมวลดินจากการขุดเจาะอุโมงค์ในชั้นดินอ่อนเท่ากับ 1.11% นั่นคือไม่เกิน1.5% อยู่ในเกณฑ์การควบคุมขุดเจาะในระดับดี
The thesis aims to study the behavior of soft ground deformation due to Earth Pressure Balance (EPB) shield tunnelling in transverse direction, longitudinal direction and plan direction. To find appropriate TBM operational parameters affecting to minimize ground deformations. The study project is Blue Line Extension Project: contract 2 Sanam Chai-Tha Pra of the Metropolian Rapid Transit Authority (MRTA). The tunnels are generally bored at about 15-30 metres depth below ground surface. The outer and inner diameters of subway tunnel are 6.30 metres and 5.70 metres respectively. To study operational parameters as face pressure ahead of shield, excavated soil volume, grout volume and grout pressure which are analysed relationship in form of operational parameter ratio: Earth Pressure Ratio (EPR), Excavated Soil Ratio (ESR), Grout Pressure Ratio (GFR) and Grout Filling Ratio (GPR) to compare with ground settlement by surface measurement 3 sections such as BLEC2_13C_SSD009, BLEC2_13C_SSE061 and BLEC2_13C_SSE062. Results are shown as face pressure in soil chamber might be closed with average static earth pressure at depth of tunnel (or EPR = 1.0), control EPR is in range of 1.0-2.0, 2) discharged soil might be closed with excavated soil which shield advanced (or ESR = 1.0), control ESR is in range of 0.9-1.2, 3) grout volume is not less than 120% of tail voids due to difference of sizing between shield diameter and outer of tunnel (GFR > 1.2), control GFR is in range of 1.2-1.5 and 4) grout pressure is not less than vertical soil stress (GPR > 1.0 for little), control GPR is in range of 0.3-1.1 Shield operation with this performance to find that maximum ground settlement is 21 millimetres, ground loss due to shield tunneling in soft soil is 1.11% that these value is less than 1.5% which is in category quality of shield tunneling in good level.