การศึกษาค่าสัมประสิทธิ์การยึดเกาะของเสาเข็มเหล็กกับดินเหนียวกรุงเทพ
The Study of Adhesion factor between Steel H-Pile and Bangkok Clay
รศ.เกษม เพชรเกตุ1, ธาดาพงศ์ประถมวงษ์2
1ประธานบริษัท เกษมดีซายน์แอนด์คอนซัลแทนท์จํากัด, 2วิศวกรบริษัท ฟีเนสส์ซอยล์เทสติ้งจํากัด
The Study of Adhesion factor between Steel H-Pile and Bangkok Clay
รศ.เกษม เพชรเกตุ1, ธาดาพงศ์ประถมวงษ์2
1ประธานบริษัท เกษมดีซายน์แอนด์คอนซัลแทนท์จํากัด, 2วิศวกรบริษัท ฟีเนสส์ซอยล์เทสติ้งจํากัด
บทคัดย่อ: ในการศึกษาครั้งนี้เป็นการศึกษาพฤติกรรมการรับนํ้าหนักบรรทุกแบบทานของเสาเข็มเหล็ก ขนาด 175 x 175 x 7.5 x 11 มม. มีน้ำหนัก 40.2 กก./ม. ปลายเสาเข็มวางอยู่บนชั้นดินเหนียวแข็งมาก ที่ระดับความลึกจากพื้นดิน 22.50 เมตร ในโครงการ ซ่อมแซมเสริมฐานรากปีกซ้ายและปีกขวาของอาคารไปรษณีย์กลาง บางรัก กรุงเทพฯ การทดสอบกำลังรับนํํ้าหนักบรรทุกของเสาเข็มได้ ทําการทดสอบกับเสาเข็มทดสอบจํานวน 10 ต้น จํานวน 2 ต้น ได้ทําการติดตั้ง Strain Gauge เข้ากับเสาเข็มที่ระดับความลึก 7.70, 12.50, 16.50, 19.70 และ 22.4 เมตร และ ที่ปลายเสาเข็ม เพื่อศึกษาพฤติกรรมการส่งถ่ายนํ้าหนักบรรทุกจากเสาเข็มสู่ดิน
จากผลการศึกษา พบว่ากำลังแบกทานสูงสุดของเสาเข็มมีค่าเท่ากับ 70 ตัน พฤติกรรมการทรุดตัวของเสาเข็มเมื่อเสาเข็มรับ นํ้าหนักบรรทุก สามารถอธิบายได้ด้วยความสัมพันธ์ระหว่างหน่วยแรงและความเครียดในเสาเข็มแสดงพฤติกรรมทั้งแบบอิลาสติกและ พลาสติก พฤติกรรมการส่งถ่ายนํ้าหนักบรรทุกจากเสาเข็มสู่ดิน เมื่อดินได้รับนํ้าหนักบรรทุกดินก็จะออกแรงต้าน โดยมีแรงเสียดทาน บริเวณผิวเสาเข็ม และแรงต้านที่ปลายเสาเข็ม โดยแรงเสียดทานบริเวณผิวเสาเข็มจะพัฒนากำลังรับต้านทานจนถึงคํ่าสูงสุดก่อน เมื่อเสาเข็ม เคลื่อนตัวในแนวดิ่งประมาณ 9 มิลลิเมตร ที่นํ้าหนักแบกทานประมาณ 65 ตัน เมื่อให้นํ้าหนักแบกทานเพิมขึ่้น เสาเข็มจะส่งถ่ายนํ้าหนักไป ยังดินที่ปลายเสาเข็มจนดินที่ปลายเสาเข็มวิบัติซึ่งจะวิบัติที่นํ้าหนักแบกทานสูงสุด 70 ตัน ค่าสัมประสิทธิ์การยึดเกาะของดิน ( ) ที่ได้ จากการคํานวณย้อนกลับ สําหรับชั้นดินเหนียวอ่อนที่มีค่า Su เท่ากับ 1.2 5 ถึง 2.50 ตัน/ม.2 มีค่าอยู่ระหว่าง 1.40 ถึง 1.20 สําหรับชั้นดิน เหนียวแข็งปานกลางที่มีค่า Su เท่ากับ 2 .50 ถึง 5.00 ตัน/ม.2 มีค่าอยูระหว่าง 1.30 ถึง 0.80 สําหรับชั้นดินเหนียวแข็งที่มีค่า Su เท่ากับ 5.00 ถึง 10.00 ตัน/ม.2 มีค่าอยู่ระหว่าง 0.80 ถึง 0.50 และชั้นดินเหนียวแข็งมากที่มีค่า Su เท่ากับ 10.00 ถึง 20.00 ตัน/ม.2 มีค่าอยู่ระหว่าง 0.50 ถึง 0.30 และเมื่อพิจารณาแรงต้านทานที่ปลายของเสาเข็มที่ทั่วไปคํานวณจาก 9 . Su .Ab สําหรับดินเหนียวโดยใช้พื้นที่หน้าตัดของเสาเข็ม เหล็ก เป็นรูปสี่เหลียมโดยให้ดินเข้ามาอุดที่ปลายของเสาเข็มรวมเป็นพื้นที่ปลายเสาเข็มด้วยนั้นพบว่าแรงต้านที่ปลายเสาเข็มที่วัดได้จาก Strain Gauge สอดคล้องกับค่า 9 • Su -Ab
ABSTRACT: The study of load capacities of the ten steel H-Piles (175x175x7.5x11 mm. wt.40.20 kg./m.) by static load test for the renovation of the General Post Office (Bangruk, Bangkok). The pile tip was installed on very stiff clay at 22.50 m. from ground surface. Two pile were installed strain gauge on along the pile length for studying of load distribution and load transfer characteristics.
From testing results, the ultimate load of pile capacity was 70 tons. The behavior of pile settlement while carried the load was described by stress -strain relationship. The elastic behavior and plastic behavior both appeared. The load transfer between pile and soil composed of 2 portions, which are skin resistance around the pile and end bearing capacity at pile tip. Load transfer initially developed at skin resistance and full mobilized when pile settled at 9 mm, carried load of 65 tons before end bearing resistance initially developed. Ten piles test in field show, ultimate load capacity of piles about 70 tons. The adhesion factor was back calculate for each type of soil. For soft clay (Su=1.25 to 2.50 t/m.2), adhesion factor was 1.20 to 1.40 for medium clay (Su = 2.50 to 5.00 t/m.2), adhesion factor was 0.80 to 1.30. For stiff clay (Su= 5.00 to 10.00 t/m.2), adhesion factor was 0.50 to 0.80. For very stiff clay (Su= 10 to 20 t/m.2 ), adhesion factor was 0.30 to 0.50. Comparison between ends bearing which calculated from 9. Su .Ab used gross area at pile tip and calculated from strain is appear in pile from strain gauge that result to nearly.
KEYWORDS: Steel Pile / Adhesion Factor / Load Transfer
Download File : การศึกษาค่าสัมประสิทธิ์การยึดเกาะของเสาเข็มเหล็กกับดินเหนียวกรุงเทพ