Abstract:
งานวิจัยนี้ศึกษาพฤติกรรมของดินถมบ่อที่ปรับปรุงด้วยระบบ Vacuum Consoldaition Method ร่วมกับ PVD และการเพิ่มน้ำหนักดินล่วงหน้า ร่วมทั้งลำดับขั้นตอนการก่อสร้าง วิธีการปรับปรุง การตรวจวัดพฤติกรรมในสนาม ผลกระทบจากสิ่งแวดล้อมที่มีผลต่อการปรับปรุงด้วย VCM วิธีการปรับปรุงด้วยระบบ VCM โดยใช้ Air Tigth Sheet เพื่อช่วยกระจายแรงดันสุญญากาศเพื่อสลายแรงดันน้ำส่วนเกินในดิน ทำให้ความเค้นประสิทธิผลเพิ่มขึ้น และเร่งอัตราการอัดตัวคายน้ำ โดยไม่จำเป็นต้องใช้คันดินถมน้ำหนักล่วงหน้าสูง ในงานวิจัยการปรับปรุงคุณภาพดินถมบ่อด้วยระบบ VCM ในงานบ้านจัดสรร ซึ่งแตกต่างดินธรรมชาติ เพราะคุณสมบัติของชั้นดินมีความแปรปวนเนื่องจากมีการนำดินมาจากหลายแหล่งเพื่อถม และมีการถมลงไปอย่างรวดเร็วทำให้เกิดช่องว่างระหว่างก้อนดิน การเพิ่มขึ้นของค่ากำลังรับแรงเฉือนไม่ระบายน้ำขึ้นอยู่กับ ประสิทธิภาพของการกระจายตัวของแรงดันสุญญากาศ คุณภาพของ sand platform ประวัติพื้นที่ที่เป็นดินถมบ่อหรือเป็นถนนเดิม และความสูงของดินถมที่เพิ่มน้ำหนักกดทับ การเพิ่มขึ้นของกำลังรับแรงเฉือนในระดับลึกเกิดจากการลดลงของแรงดันน้ำในชั้นทรายส่งผลแรงดันน้ำในชั้นดินเหนียวลดลง ทำให้เกิดการอัดตัวคายน้ำสองทาง จากผลลัพท์การวิเคราะห์ พฤติกรรมการตรวจวัด ประสิทธิภาพแรงดันสุญญากาศ พฤติกรรมการทรุดตัว พฤติกรรมการเปลี่ยนแปลงแรงดันน้ำ และการเคลื่อนตัวด้านข้าง สามารถนำมาคำนวณย้อนกลับหาค่าสัมประสิทธิการอัดตัวคายน้ำในแนวราบจากการทรุดตัวด้วยวิธี Asaoka โดยสมมุติ ds/dm = 2 และ kh/ks = 2 ค่าที่ได้ 2-4 ตารางเมตรต่อปี สำหรับการเปิดระบบ VCM เพียงอย่างเดียว และ 1-1.5 ตารางเมตรต่อปี การถมน้ำหนักกดทับเพิ่ม สำหรับการคำนวณย้อนกลับของแรงดันน้ำด้วยวิธี Ladd ค่าที่ได้ 2-4 ตารางเมตรต่อปี สำหรับดินถมบ่อ และ 7-9 ตารางเมตรต่อปี สำหรับดินธรรมชาติ ค่าอัตราส่วนของดินถมบ่อ Ch/Cv,oed มีค่า 1-3.5 เท่า และค่า kh/kv มีค่า 3 เท่า ซึ่งน้อยกว่าดินธรรมชาติเนื่องจากคุณสมบัติการระบายน้ำแบบ less anisotropic โดยการคำนวณหาการทรุดตัว และการสลายตัวของแรงดันน้ำด้วยวิธี Hansbo จะต้องคำนึงถึงปัจจัยที่มีผลกระทบต่อการอัดตัวคายน้ำจากการติดตั้ง PVD เช่น ระยะห่างของ PVD การรบกวนดิน และความสามารถในการระบายน้ำ แรงดันน้ำส่วนเกินเริ่มต้นส่งผลต่อการคาดคะเนการทรุดตัวของดินถมบ่อด้วยวิธี 1-D Terzaghi ผลของการเพิ่มขึ้นของค่ากำลังรับแรงเฉือนไม่ระบายน้ำจากตรวจวัดและการคำนวณมีค่าเพิ่มขึ้นที่ความลึกระดับตื้น 3-6 เมตร และ ระดับลึก 15-18 เมตร แต่เพิ่มขึ้นเล็กน้อยในชั้นตรงกลาง การเพิ่มขึ้นในระดับลึกเกิดจากการลดลงของแรงดันน้ำในชั้นทรายเนื่องจากการลดลงของน้ำบาดาลทำให้เกิดการระบายน้ำสองทาง
This research presents behaviour of newly backfilled soil improvement using Prefabricated Vertical Drains (PVDs) combined Vacuum Consolidation Method (VCM) and surcharge load including construction stage, preloading techniques, monitoring methods, back analyses of monitoring data, environment influences and performance of ground improvement by VCM. VCM with airtight membrane (VCM-MB), the applied vacuum pressure generates negative pore pressure, resulting in an increasing effective stress and accelerated consolidation, also avoiding high surcharge embankment load. In this case, VCM-MB improved backfilled soil in the pond area for housing estate construction which is different with natural clay because of soil properties variant ,newly deposition and inter lump void due to dumped method, so there are uncertain soil properties such as water content, unit weight of soil, void ratio, and compressibility ratio. Undrained shear strength of backfilled soil after the improvement with VCM increased which are depend on effectiveness of vacuum pump, quality of sand platform, history of area (serviced road or non-serviced road) and height of surcharge load. The deep depth soil properties after improvement result, which can be the influence from an excessive withdrawal of groundwater as two-way drainage consolidation. As the result, the monitored data illustrated that the effective vacuum pressure, settlement, pore water pressure and lateral displacement. Back-calculated Ch values from measured settlement data using Asaoka method, assumed values of ds/dm = 2 and kh/ks = 2, were obtained 2-4 m2/year for only vacuum pressure and 1-1.5 m2/year for vacuum pressure with surcharge load. For pore pressure, Ch using Ladd method, were obtained 2-4 m2/year for backfilled lump soil and 7-9 m2/year for natural clay. The ratio of Ch and Cv,oed (Ch/Cv,oed) is 1-3.5 and kh/kv is 3, which is less than natural clay due to less anisotropic.The Ch can be applied in Hansbo equation, consider with PVD installation factor such as drain spacing, smear, and well resistance must not be neglected since settlement and pore pressure dissipation depend on such factors. Initial excess pore pressure of backfilled soil affect to excessive settlement by 1-D Terzaghi. Observed and calculated undrained shear strength highly increased at shallow depth (3.00-6.00 m) and deeper depth (15.00-18.00 m) but slightly increased at middle depth. Which can be the influence from an excessive withdrawal of groundwater as two-way drainage consolidation. That can help to improve backfilled soil at deeper depth.