หน่วยที่ 10 การเจาะส ารวจดิน (Boring...

หนวยท 10 การเจาะส ารวจดน (Boring Test)

1

1 ภาพโดย : มานต ชวยงาน ก.ค. 2552

1

วทยาลยเทคนคเชยงใหม หนวยท 10 การเจาะส ารวจดน

10 - 2

หนวยท 10 การเจาะส ารวจดน (Boring Test)

หวขอเรอง

10.1 วธการเจาะส ารวจดน 10.2 ขอบขายการเจาะส ารวจดน 10.3 ใบงานขนการเจาะส ารวจดน 10.4 การบนทกขอมลจากผลการทดลอง

สาระส าคญ

เพอเปนการส ารวจตรวจสอบสภาพของชนดน ในการตรวจหาคาสมบตทางวศวกรรมของชนดน ผลการตรวจสอบทไดจะท าใหวศวกรผออกแบบฐานรากของอาคาร สามารถค านวณออกแบบความสามารถ การรบน าหนกบรรทกของชนดนทจะรองรบองคอาคารทจะท าการกอสรางไดอยางถกตองและแมนย า วธการดงกลาวเปนการใชเครองเจาะส ารวจ เจาะทะลลงไปในชนดน จนถงระดบทตองการ และเกบตวอยางชนดนขนมา แลวน าดนดงกลาวนไปทดสอบทหองปฏบตการทดสอบ

และการจ าแนกชนดของดนตามวธการทดสอบมาตรฐานเพอหาคาสมบตตางๆ ทตองการ

จดประสงคการเรยนร เมอศกษาหนวยการเรยนนแลวนกศกษาสามารถ

1. อธบายวธการเจาะส ารวจดนได 2. บอกขอบขายการเจาะส ารวจดนได 3. ทดลองการเจาะส ารวจดนได 4. บอกเครองมอและอปกรณในการทดลองได 5. เขาใจวธการบนทกขอมลและค านวณผลทไดจากการเจาะส ารวจดนได 6. ทดลองตามขนตอนและใชเครองมอได


10 - 3

บทน า สภาพชนดนในหลายพนทของประเทศไทยนนอาจมความแปรปรวน ของชนดน ท าใหสภาพพนทแตกตางไปจากพนททวไป เชน มชนทรายหลวมผดปกต มชนดนเหนยวออน หรอระดบความลกของชนดนทแขงแรงมความผนแปรสง เปนตน จากสภาพของชนดนดงกลาว อาจท าใหฐานรากเกดการวบตได ซงท าใหเกดความเสยหายอยางคาดไมถง กอนทวศวกรจะท าการออกแบบฐานรากใหดและเหมาะสมนนจงตองจดใหมการเจาะส ารวจดนอยางเพยงพอ เพอใหการออกแบบสงกอสรางตาง ๆ เปนไปอยางละเอยดรอบครอบ ถกตองตามหลกวศวกรรม เพอการวเคราะหดนจากประสบการณและการสงเกต เมอทราบขอมลเกยวกบดนในสวนใดแลว จะตองมการวางแผนการส ารวจดน เพอใหประหยดทงเวลาและคาใชจาย พรอมกบไดขอมลทถกตอง เพราะดนมคณสมบตทซบซอนและเปลยนแปลงไปตามสถานทตางๆ จงยงไมมวธใดทเหมาะสมทสดไปกบดนทกสภาพ การเจาะส ารวจดนในเบองตน เปนการเจาะหรอขดดนเพยงเลกนอย เพอตองการทราบชนดของดน การเรยงตวของชนดน ระดบน าใตดนและอนๆ อนจะเปนประโยชนในการเตรยมเครองมอและวางแผนงานไดด สวนการเจาะดนโดยละเอยดนน เปนการวางแผนเจาะดนอยางละเอยดเกยวกบการเจาะส ารวจชนดน โดยทวไปจะระบ ต าแหนงเจาะดน จ านวนหลมเจาะดน ความลกของหลมเจาะส ารวจชนดนมการทดสอบดานใดบาง โดยปกตแลวจะตองการขอมลส าหรบท าขอมลความแขงแรงของดนและขอมลเพอใชค านวณหาการทรดตวของสงกอสราง

10.1 วธการเจาะส ารวจดน2

เครองมอในปจจบนแยกได 4 สวนคอ เครองมอเจาะดน เครองมอเกบตวอยางดน เครองมอทดสอบดนในสนามและเครองมอทดสอบดนในหองปฏบตการ ในทนจะกลาวถงเครองมอทดสอบดนในสนามเทานน โดยพจารณาถงขอบเขตความสามารถของเครองมอเปนหลก

1) Trial pit test pit เปนการขดหลมโดยใชแรงคน ซงหาไดงายในทองถน สามารถขดไดกบดนทไมแขงมาก และในความลกตนๆมการรบกวนดนนอยสามารถเหนการเรยงตวของชนดน ไดงาย จะพบปญหาคอระดบน าใตดนในการขดลกกวา 2 เมตร โดยเฉพาะดนทรายจะมการพงทหลมไดงายกวาดนชนดอนๆ

2 บญเทพ นาเนกรงสรรค. FOUNDATION ENGINEERING AND TUNNELLING. 2539. หนา 24.


10 - 4

รปท 10.1 แสดงการขดดนโดยแรงคน3 รปท 10.2 แสดงการเกบตวอยางดนแบบ Trial pit3

2) Hand auger borings เปนเครองมอทงายและอาศยแรงหมน Auger และนยมใชอยสองชนดคอ Helical auger กบ Iwan หรอ Post-hole auger ใชเจาะดนทมแรงยดเหนยวหรอดนเหนยวมากๆ สามารถเจาะไดความลก 5 – 7 เมตร โดยตอกานเหลก ขนาดของหลมเจาะดวย Auger นจะมขนาดประมาณ 2.5 ถง 4 นว

รปท 10.3 แสดง Helical auger4 รปท 10.4 แสดง Iwan or Post-hole auger5 3) Mechanical auger borings เปนการใชเครองจกรส าหรบหมน Auger ท าใหท างานได

รวดเรวและเจาะดนไดลกมากขน ระบบการท างานไดก าลงเจาะมาจากเครองยนตทมก าลง

3 ภาพโดย : มานต ชวยงาน ก.ค. 2552 4 ภาพโดย : มานต ชวยงาน ก.ค. 2552 5 www.archway-engineering.com

กลองเกบตวอยางดน

ดนตวอยาง

ดนสภาพเดม

http://www.archway-engineering.com/


10 - 5

ไมนอยกวา 25 แรงมา หวเจาะดนขนลงไดดวยระบบไฮดรอลกส ซงนยมกนมากในประเทศไทย

4) Shell and auger boring เปนการเจาะดนดวย Helical auger รวมกบการใชทอ Casing ส าหรบดนทไมมความเชอมแนนเพอปองกนการพงทลายดานขางของหลม ใชไดกบดนทกชนด นยมสบน าลงไปในหลมเพอเกบเศษกรวดและทราย ทไหลลนออกมากบน า

5) Continuous-flight auger boring ใชส าหรบดนเหนยวหรอทราย หรอกรวดทมเมดเลก มลกษณะเปนเกลยวสวานตดอยรอบกานเจาะโดยตลอดความยาวของกานเจาะ นยมใชกนโดยทวไปเชนกน

รปท 10.5 แสดง Continuous-flight auger boring6

6) Wash boring เปนการใชความดนของน า ทมสวนผสมกบสารแขวนลอย (Bentonite) ท าใหดนหลวมและหลดลอยเปนเมดขนมา ในการผสมใชสดสวนความหนาแนน 1.1 ถง 1.2 ตนตอลกบาศกเมตร ตวอยางดนทลอยขนมาจะผสมกบน าท าใหการน าสวนทตกตะกอนไปวเคราะหไดผลไมละเอยดเทาทควร แตกนยมใชกนมากเพราะสามารถท างานไดอยางรวดเรว

7) Wash probing เปนการเจาะดนอยางงายๆ โดยใชน าฉดลงไปดน ใชประโยชนในการหา

6 www.hmc-us.com

http://www.hmc-us.com4/


10 - 6

ความเปลยนแปลงของดนออน หรอหลวมไปหาดนทแนนแขง นยมใชกนมากในการตอกเสาเขม หรอส ารวจหาชนหน สามารถท างานไดงาย ประหยดทงเวลาและคาใชจาย

8) Rotary boring or Rotary drilling เปนการใชใบมดหรอหวเจาะหมนลงไปในดน โดยก าลงของเครองยนต ท างานไดเรว นยมใชส าหรบเจาะหนแตตองใชน าเปนตวชวยระบายความรอนทหวเจาะทกนหลมดานลาง

9) Percussion boring or Percussion drilling เปนการเจาะทตองอาศยแรงกระแทกของ Heavy chisel หรอ Spun หรอ Wash boring ในการน าดนขนมาจากหลม เนองเพราะมแรงกระแทกดวยของทหนก จงท าใหเปนการรบกวนตวอยางดนในชนทอยลกลงไป ดงนนจงจ าเปนตองมประสบการณ ความช านาญในการควบคมการเจาะในการปลอยน าหนกเพอใหรบกวนดนนอยทสด

รปท 10.6 แสดง Percussion boring or Percussion drilling7

การเกบตวอยางดนม 2 ลกษณะ คอ 1) ตวอยางดนเปลยนสภาพ (Disturbed Sample) เปนตวอยางดนทถกรบกวน จนท าให

โครงสราง หรอการจบตวของเมดดนเปลยนไปหรออาจจะสญเสยความชนในดน อาจเกดจากวธการเกบตวอยางดน การขนสงและการเกบรกษาตวอยางดน ซงไดแก ตวอยางดนทไดจากการทดสอบดวยสวานมอ และตวอยางดนทไดจากการตอกวดคาดวยกระบอกผา

7 www. prd drillingrigs.com

http://prddrillingrigs.com/prd-oz-drill.html


10 - 7

ดนทไดไมสามารถน าไปทดสอบดานการรบน าหนกของดนได เนองจากดนไดรบผลกระทบจากการกระแทก การอด ซงโครงสรางของดนไดเปลยนไป แตสามารถน าไปหาคณสมบตเพอจ าแนกประเภทของดนได

2) ตวอยางดนคงสภาพ (Undisturbed Sample) เปนตวอยางดนทเกบในสนามโดยพยายามใหทงโครงสรางและองคประกอบของดนทกอยางเหมอนกบสภาพทเกดขนตามธรรมชาตในสนาม ซงไดแกตวอยางดนทเกบจากกระบอกบางเสนผาศนยกลางตงแต 3 นว ขนไป ถอวา เปนตวอยางดนทม คณภาพดทสด สามารถน าไปทดสอบคณสมบตตางๆ ในหองปฏบตการเกอบทกอยาง รวมถงคณสมบตในความแขงแรง และคณสมบตในการรบน าหนกของดน

ชนดของกระบอกเกบตวอยางดน8

1) Piston sample นยมใชกบตวอยางดนประเภทไมมความเชอมแนน ชนดแบบนคอนขางด ส าหรบงานวจย หรองานกอสรางขนาดใหญ

2) Opendrive sample เปนทอเหลกกระบอกเสนผาศนยกลาง 38 มม. ถง 100 มม. ยาว 45 ซม. ถง 50 ซม. ปลายดานลางสวม Cutting shoe ซงถอดออกได ปลายดานบนตอกบกระบอกเกบตวอยางดนโดยใชคอนกระแทกใหกระบอกจมลงไปในดน ตวกระบอกสวนมากท าจากโลหะไรสนม ซงสวนมากจะใชเกบดนออน

3) Standard split spoon sample เปนกระบอกผาครงสองซก ขนาดเสนผาศนยกลางดานนอก 2 นว ยาว 24 นว ใชในการทดสอบ S.P.T. ดานปลายกระบอกม Cutting shoe สวมไว ใชกบดนทรายหรอดนทมทรายปนอยมาก แตตวอยางดนจะถกรบกวนมากท าใหดนแปรสภาพได

4) Foll sample เปนการพฒนาเพอเพมประสทธภาพทงดานตวกระบอกเกบตวอยางดนและ Piston อาศยแผนเหลกกวาง 13 มม. และหนา 0.40 ถง 1.00 มม. สมผสกบดนกอนเขากระบอกเกบตวอยางซงจะชวยลดแรงเสยดทานหรอแรงอดทมตอดนได

5) Bishop compressed air sample ออกแบบเพอใชในการเกบดนทไมมความเชอมแนนทอยใตระดบน า ซงเกบตวอยางดนไดยากและเปนปญหาในการส ารวจดน การท างานของเครองมอคอนขางจะยงยากซบซอน เพราะตองอดอากาศในกระบอกดวยความดนสงเพอไลน าออกและใหดนสามารถทรงตวอยในกระบอกเกบดนได ในองกฤษนยมใช

8 บญเทพ นาเนกรงสรรค. FOUNDATION ENGINEERING AND TUNNELLING. 2539. หนา 31.


10 - 8

กระบอกเกบดนขนาดเสนผาศนยกลางภายใน 60 มม. ซงเลกกวา Bell ไมมากนก จะตองตอก Casing ไปจนถงระดบทตองการกอนด าเนนการเกบตวอยางดน ควรใชเกบตวอยางในสวนทจ าเปนจรงๆ เทานน เพราะจะพบกบอปสรรคในการน าดนออกจากกระบอกไปทดสอบในภายหลง บางครงจงมขอแนะน าจนผเชยวชาญเสนอใหเลอกการทดสอบในสนามแทนท โดย Serota and Jennings (1957) ไดประยกตเครองมอนขนอกโดยการอดอากาศเขายงกระบอกเกบดนซงอยดานในโดยตรงทปลายกระบอกดานลาง

การก าหนดความลกและต าแหนงการส ารวจตวอยางดน9

การก าหนดความลกขนอยกบลกษณะความแปรปรวนของชนดน น าหนกและความส าคญของสงกอสราง โดยอาจจะพจารณาไดดงน

1) จะตองมหลมเจาะน ารอง ทต าแหนงส าคญทสดในฐานรากนน เชนบรเวณทน าหนกลงมากทสด อาคารทสงสดในพนทกอสราง หลมน ารองนตองมอยางนอย 1 จด

2) จะตองมหลมเจาะครอบคลมพนท ซงมลกษณะการกระจายออกคลมพนทบรเวณฐานรากท งหมด เพอใหทราบความเปลยนแปลงของช นดนในแนวราบ โดยมระยะตามขอเสนอแนะในตารางท 10.1 และตารางท 10.2

3) จะตองมหลมเจาะเสรม หรอการทดสอบในสนาม หรอการส ารวจทางธรณฟสกส เพอใหครอบคลมพนทกวางมาก หรอเปนแนวยาว

ตารางท 10.1 แสดงความลกของหลมเจาะทใชเปนแนวทางส าหรบการเจาะส ารวจชนดนในเขต กทม. และปรมณฑล10

โครงสราง ประมาณการความลก

ของปลายเสาเขมทจะใช (เมตร) ความลกของหลมเจาะ

(เมตร) - อาคารปกตสงไมเกน 5 ชนหรอ

โรงงานขนาดเบา 21 – 23

30

- อาคารปกตสงไมเกน 10 ชนหรอ

โรงงานขนาดหนก 22 – 25

35 – 40

- อาคารสงไมเกน 15 ชน 25 – 30 40 – 45 - อาคารสงไมเกน 20 ชน 25 – 45 50 – 60

9 วศวกรรมสถานแหงประเทศไทย. โครงการอบรมการส ารวจชนดน การออกแบบและการกอสรางงานฐานราก. 2550. หนา 312. 10 วศวกรรมสถานแหงประเทศไทย. แนวทางการตรวจสอบชนดนเพองานฐานราก. 2548. หนา 13-14.


10 - 9

ตารางท 10.1 (ตอ) แสดงความลกของหลมเจาะทใชเปนแนวทางส าหรบการเจาะส ารวจชนดนใน เขต กทม. และปรมณฑล

- อาคารสงไมเกน 24 ชน 45 – 55 60 – 70 - อาคารสงไมเกน 28 ชน 50 – 60 70 – 80 - อาคารสง 30 ชนขนไป - 80 – 120

ตารางท 10.2 แสดงความลกของหลมเจาะทใชเปนแนวทางส าหรบการเจาะส ารวจชนดน ในพนทตางจงหวด

โครงสราง ประมาณการความลก

ของปลายเสาเขมทจะใช (เมตร) ความลกของหลมเจาะ

(เมตร) - อาคารสง 1-2 ช น หรออาคาร

โครงสรางชวคราวขนาดเบามาก 25

SPT, N-Value > 35 หนาตอเนอง > 3 ม.

- อาคารสง 3-4 ช น หรอโรงงานหรอโกดงขนาดเบา

25 คา N > 35 หนา 4-5 ม. หรอ N > 40 หนา 3 ม.

- อาคารสง 5-6 ช น หรอโรงงานหรอโกดงขนาดปานกลาง


- อาคารสง 6-9 ช น หรอโรงงานหรอโกดงขนาดหนก


- อาคารสง 10-15 ชน หรออาคารหนกมาก

35-40 คา N > 45 หนา 6 ม.และลก > 15 เมตรหรอ N > 50 หนา 4-5 เมตรและลก > 15 เมตร

- อาคารหนกพเศษ เชนหอประชม โรงภาพยนตร หางสรรพสนคา อาคารทมระยะชวงเสาหางกนมาก หรออาคาร 16-18 ชน

40-50 คา N >50 หนา 6-8 ม.และลก > 20 เมตร


10 - 10

การบนทกขอมล ในการเจาะส ารวจดนตองบนทกการเจาะดนทกๆ หลม อนประกอบดวย ความลก รายละเอยดของชนดน ระดบน าใตดน ผลการทดสอบแรงเฉอน ผลการทดสอบ S.P.T. และต าแหนงทเจาะ พรอมพกดทางภมศาสตร จะท าใหสามารถวเคราะหผลการส ารวจดนไดอยางถกตอง

10.2 ขอบขายในการเจาะส ารวจดน การเจาะส ารวจโดยใชการฉดลาง เปนวธการเพอจดประสงคจะเกบตวอยางดน เพอน ามาหาคณสมบตของดนทางวศวกรรม ประกอบดวย

1) ตวอยางเปลยนสภาพ ไดแก ตวอยางดนเกบจากกระบอกผา เพอใชดนตวอยางทดลองหา Alterberg’s Limit การท า Sieve Analysis

2) ตวอยางคงสภาพ ไดแก ตวอยางดนทเกบจากกระบอกบางขนาด 3 นวขนไป ซงสามารถน าตวอยางดนทไดทดลองหาคาคณสมบตทางวศวกรรมของดนไดเกอบทงหมด

มาตรฐานทใชในการทดสอบคอ

1) ASTM D 420-69 (Guide to Site Characterization for Engineering, Design, and Construction Purposes), incorporated by reference in 35 Ill. Adm. Code 720.111(a).

2) ASTM D 1452-65 (Standard Practice for Soil Investigation and Sampling by Auger Borings), incorporated by reference in 35 Ill. Adm. Code 720.111(a).

3) ASTM D 1586 REV A Standard Test Method for Standard Penetration Test (SPT) and Split-Barrel Sampling of Soils

4) ASTM D 1587 Standard Practice for Thin-Walled Tube Sampling of Soils for Geotechnical Purposes

5) ASTM D 2488 - 69: Description of Soil (Visual-Manual Procedures). 6) ASTM D 2573 Standard Test Method for Field Vane Shear Test in Cohesive Soil


10 - 11

10.3 ใบงานขนตอนการเจาะส ารวจดน รหส 3106-2010

ใบงานท 11 หนวยท 10

วชา ปฐพกลศาสตร สอนครงท 12-13

ชอหนวย การเจาะส ารวจดน

ชองาน การเจาะส ารวจดน

จ านวน 4 ชวโมง

10.3.1 จดประสงคเชงพฤตกรรม 1) สามารถใชเครองมอในการทดลองเจาะส ารวจดนได 2) สามารถน าวธการขนตอนไปปฏบตทดลองเจาะส ารวจดนได 3) มทกษะในการปฏบตการทดลองเจาะส ารวจดนได

10.3.2 เครองมออปกรณ

1) เครองทดลองเจาะส ารวจดนแบบ Wash Boring 2) สามขาเหลก 3) เครองส าหรบทดเชอกปานมะนลา 4) เครองสบน า 5) กานเจาะ หวเจาะชนดตางๆ 6) รอกและเชอกปานมะนลาขนาดเสนผาศนยกลาง 1 นว 7) สายยางยาว 10 เมตร 8) ลกตมเหลกหนก 63 กก. 9) กระบอกผา, กระบอกบางเกบตวอยางดน 10) ทอปลอกเหลกกนดนพง 11) ทอปลอกเหลกสามทางเพอระบายน า 12) กระปองเกบตวอยางดน 13) ถงแปลส าหรบการท าน าหมนเวยนเจาะดน 14) ประแจคอมาขนาด 24 นว, 18 นว อยางละ 2 ตว


10 - 12

รหส 3106-2010 ใบงานท 11

หนวยท 10





รปท 10.7 แสดงเครองทดสอบแบบ Wash boring11

11 วศวกรรมสถานแหงประเทศไทย. แนวทางการตรวจสอบชนดนเพองานฐานราก. 2548. หนา 25.

โครงสามขา

หวน าหมนไดรอบตว

สายสงน า ขอทอสามทางของน า ปมน า

กานเจาะ ดามจบมอหมนกาน

หวรอกหมน

ขอตอทอ

หวตอกน าทอ

ถงน าตกตะกอน

หวเจาะกระแทก

ขยายหวเจาะกระแทก

แรงดง

ขอตอ

ท


10 - 13

รหส 3106-2010 ใบงานท 11

หนวยท 10





10.3.3 วสดทใชในการทดลอง 1) น าส าหรบสบในการเจาะดน 2) น ามนเชอเพลง เปนชนดส าหรบการท างานของเครองยนตทใชในทดสอบ

10.3.4 แบบฟอรม

1) ตารางท 10.3 ตารางจ าแนกดนจากการเจาะส ารวจดนดวย Hand Auger 2) ตารางท 10.4 ตารางแสดงผลสรปคณสมบตของดน 3) ตารางท 10.5 ตารางแสดงความสมพนธระหวางความลกกบคา S.P.T. 4) ตารางท 10.6 แสดง Boring Log

10.3.5 ขนตอนการทดลอง

1) เลอกหลมเจาะใหอยในบรเวณกอสราง โดยก าหนดคาระดบหลมเจาะใหชดเจน 2) การเจาะในชนดนออนและแขงปานกลางใหใชสวานหมน เจาะลก 1-2 เมตร น า

หลมลงไปกอน และน าดนขนมากองไวทกๆ 0.50 เมตร บนทกลกษณะของดน ส การจ าแนกดนทางวศวกรรมใน Boring Log (ตารางท 10.6)

รปท 10.8 แสดงการเกบกองดนทกๆ 0.50 เมตร ภาพโดย : มานต ชวยงาน ก.ค. 2552


10 - 14

รหส 3106-2010 ใบงานท 11

หนวยท 10





3) ประกอบโครงสามขาใหมนคงและยดใหแนน ตงสามขา โดยใหจดศนยกลางตรงกบบรเวณหลมเจาะ ตดตงเครองมอทตองใช เชน เครองทดรอก รอกแขวน ปมน า กานเจาะ หวเจาะ ทอเหลกสามทาง

4) ตดตงรอกทต าแหนงแขวนอยดานบนของสามขา สอดรอยเชอกมะนลากบรอก โดยทดานหนงผกยดตดกบหหวทหวงคลองปลายบนของกานเจาะ อกดานดงไปทเครองทดรอก เพอใหเครองทดรอกหมนเชอก เพอยกกานเจาะเหลกขนและลงได

5) สวมสายยางทอน าจากปมน า เขาปลายกานเจาะตรงขอตอแบบหมนรอบตวได เดนเครองสบน าเพอปมน าผานกานเจาะลงไปทหวเจาะ พรอมๆ กบยกกานเจาะขนลง เพอใหหวเจาะดนกระแทกดนใหแตกในหลมเจาะ ซงน าทสบจากปมลงไปจะน าพาหรอละลายดนในหลมเจาะขนมาทปากหลม แลวใหไหลไปทบอตกตะกอนทเตรยมไว

6) ในขณะเจาะควรตอกทอเหลกปลอกกนดนพง เพอเจาะกระแทกใหไดความลกตามก าหนดไว

รปท 10.9 แสดงการเจาะดนดวย Wash boring

ภาพโดย : มานต ชวยงาน ก.ค. 2552


10 - 15

รหส 3106-2010 ใบงานท 11

หนวยท 10





7) น ากระบอกเปลอกบาง ตดขอตอเกบดนและกานเจาะหยอนลงไปในหลม ใชอปกรณลกตมตอกใหกระบอกจมลงไปในดน ดนจะเขาไปในกระบอก หมนกานเจาะเวยนขวาอยางนอย 2-3 รอบ เพอใหดนขาดจากกน แลวจงใชเครองทดรอก ดงกระบอกเกบตวอยางดนขนมา ดนตวอยางดนออกจากกระบอกเกบตวอยางดน อดดวยพาราฟนกนความชนระบายออก ปดฉลาก ระบต าแหนงหลมเจาะ ความลก วนท เพอรวบรวมสงไปหองทดลอง

รปท 10.10 แสดงการเกบตวอยางดนดวยกระบอกเปลอกบาง

ภาพโดย : มานต ชวยงาน ก.ค. 2552


10 - 16

รหส 3106-2010 ใบงานท 11

หนวยท 10





8) เกบตวอยางดน แบบดนคงสภาพ ทชนดนออนทกระยะ 1.00-1.50 เมตร กดลงไปในดนลก 0.50 เมตร แลวบดกานเจาะเพอใหดนขาดจากกน ตวอยางดนถกเกบขนมาแลวผนกหวทายของกระบอกดวยขผง เพอรกษาความชนใหคงเดม

9) เกบตวอยางดน แบบเปลยนสภาพ ในชนดนแขงและหรอในชนทรายทกระยะ 1.00-1.50 เมตร พรอมทงทดสอบ S.P.T. ตามมาตรฐาน ASTM D – 1586 เกบตวอยางดนโดยใชกระบอกผาขนาดเสนผาศนยกลาง 2 นว

10) ทดสอบ S.P.T.ทกระยะ 1.00-1.50 หรอ 2.00 เมตร ในชนดนเหนยวแขงและในชนทราย โดยตอกกระบอกผามาตรฐาน เสนผาศนยกลางภายใน 34.9 มลเมตร เสนผาศนยกลางภายนอก 2 นว เพอเกบตวอยางดนการตอกใชลกตมเหลกหนก 63.5 กโลกรม ยกสง 30 นว ท าการตอกจนกระบอกผาจมลงในดน 12 นว สดทาย เปนคา S.P.T. มหนวยเปน จ านวนครงตอ 12 นว โดยดนตวอยางทไดจากการท า S.P.T. ใหจดเกบใสถงพลาสตก 2 ชนเพอปองกนการระเหยของน า

11) น าตวอยางดนไปทดลอง ในหองปฏบตการทดลอง

10.3.6 การรายงาน 1) ตวอยางดนคงสภาพ (จากกระบอกบาง)

1.1) หาคาปรมาณน าในดน 1.2) หาคาความหนาแนน 1.3) ทดลองหาคาแรงอดแกนเดยว 1.4) หาคาขดความขนเหลวของดน


10 - 17

รหส 3106-2010 ใบงานท 11

หนวยท 10





2) ตวอยางดนคงสภาพ (จากกระบอกผา) 2.1 หาคาปรมาณน าในดน 2.2 หาคา Sieve Analysis ของตวอยางดนทเปน Non-Plastic 2.3 หาคาขดความขนเหลวของดน

3) วนเรมตนเจาะส ารวจและสนสดการเจาะส ารวจ 4) ผงบรเวณแสดงต าแหนงของหลมเจาะส ารวจ 5) วธการเจาะส ารวจดน การเกบตวอยางและขนตอนทดลองในสนาม เครองมอทใช 6) ระดบน าใตดน 7) ความลกของหลมเจาะ 8) รายละเอยดของชนดนแตละชน ดวยวธ U.S.C. 9) จ านวนครงของการตอก, จ านวนครงตอ 12 นว 10) ผลการทดสอบในหองทดลอง 11) ตวอยางและกราฟแสดงผลการทดลองตางๆ

10.3.7 ขอควรระวง

1) ประกอบโครงสามขาใหแนนมนคงและแขงแรง ขนสลกเกลยวทยดทกตว 2) ตงโครงสามขาใหมนคง อยาใหโยกคลอนหรอลมลงขณะปฏบตงานเจาะส ารวจ 3) สงเกตและตรวจสอบชนดนอยางละเอยดระหวางเจาะดน เพอใหทราบและ

ประเมนความลกของชนดนทเปลยนแปลงในแตละครงไดใกลเคยงและถกตอง 4) เมอไดดนจากการเจาะแลว ใหปดผนกเฉพาะดนทเปนตวแทนของตวอยาง เพอ

ปองกนความชนออกจากตวอยางดนทจะน าไปอบได 5) หลมทใกลเคยงกน อาจจะมสภาพของช นดนแตกตางกน ในการวเคราะห

คณสมบตของดนเบองตน ตองมการบนทกไวอยางละเอยด 6) ควรวดระดบน าใตดนหลงจากการเจาะส ารวจดนแลว 24 ชวโมง


10 - 18

รหส 3106-2010 ใบงานท 11

หนวยท 10





10.3.8 สรปและขอเสนอแนะ ลกษณะชนดนและคณสมบตทเกยวของ ถอไดวาเปนขอมลพนฐานทส าคญในการทจะท า

การออกแบบหรอวเคราะหฐานรากของโครงสรางอาคาร ถาปราศจากขอมลชนดนทดเพยงพอ ท าใหมการคาดเดา โดยผออกแบบอาจจะเผอไวมากจนไมเปนการประหยด

การเจาะส ารวจดนจะเกดประโยชนในการเลอกใชฐานรากอาคารทเหมาะสมจากขอมลดน ท าใหเกดความมนคงแขงแรงปลอดภยแกโครงสราง เมอกบอายของอาคารนน พรอมทงชวยประหยดเวลาทไดจากความพรอมของวสดทจะเลอกใชในทองถนนนๆ ตลอดจนการขนสงตางๆ ทงยงชวยใหการกอสรางอาคารแลวเสรจตามแผนทวางเอาไว

วธการเจาะส ารวจดนและเครองมอทใช อาจจะขนอยกบขนาดของอาคารและงบประมาณในการกอสรางอาคารนน เพอไมใหราคาคาเจาะส ารวจดนมคาใชจายทสงเกนไปเมอเทยบกบราคาคากอสรางของอาคารทจะกอสราง


10 - 19

รหส 3106-2010 ใบงานท 11

หนวยท 10





10.3.9 ตารางการปฏบตการเจาะส ารวจดน

ตารางท 10.3 แสดงตวอยางตารางบนทกขอมลทไดจากการทดลองและค านวณการทดลองจ าแนก ดนจากการเจาะส ารวจดนดวย Hand Auger

ตวอยาง ความลก (ม.) ขดความขนเหลวของดน (%)

ชนดของดน จาก ถง L.L. P.L. P.I.

1 0.00 1.00 0.00 0.00 0.00 Fill soil

2 1.00 2.00 40.00 31.00 9.00 SM

3 2.00 3.00 45.00 40.00 5.00 SM

ตารางท 10.4 แสดงตวอยางตารางบนทกขอมลทไดจากการทดลองและค านวณการทดลองผลสรปคณสมบตของดน

ตวอยาง ขนาดคละของดนทผานตะแกรง (%) คา

ถ.พ. หนวยน าหนก

แรงยดเกาะ

No. 4 No. 10 No. 40 No. 100 No. 200 ( คา c)

1 - - - - - - 1.60 -

2 100.00 93.60 80.20 25.10 15.60 1.55 1.62 -

3 100.00 96.70 83.40 28.90 13.50 1.55 1.73 -


10 - 20

รหส 3106-2010 ใบงานท 11

หนวยท 10





ตารางท 10.5 แสดงตวอยางตารางความสมพนธและการบนทกขอมลทไดจากการทดลองและค านวณระหวางความลกกบคา N

ตวอยาง ความลก (ม.)

ลกษณะของดน จ านวนครงการตอก (N)

จาก ถง 6" 6" 6" รวมท 12 นว

1 0.00 1.00 ดนถม 6 8 10 18

2 1.00 1.50 ดนปนตะกอนทราย 9 12 16 28

3 2.00 2.50 ดนปนตะกอนทราย 9 14 18 32

4 3.00 3.50 ดนปนตะกอนทราย 11 15 19 34

5 4.00 4.50 ดนปนตะกอนทราย 12 15 20 35

6 5.00 5.50 ดนปนตะกอนทราย 11 16 22 38

7 6.00 6.50 ดนปนตะกอนทราย 13 18 24 42

8 7.00 7.50 ดนปนตะกอนทราย 14 20 29 49

9 8.00 8.50 ดนปนตะกอนทราย 15 20 29 49

10 9.00 9.50 ดนปนตะกอนทราย 14 22 34 56

11 10.00 10.50 ดนปนตะกอนทรายแนน 20 26 40 66


10 - 21

ลกษณะดน

รหส 3106-2010 ใบงานท 11

หนวยท 10





ตารางท 10.6 แสดงตาราง Boring Log ST = SHELBY TUBE PA = POWER AUGER Wn = WATER CONTENT

SS = SPLIT SPOON CA = CASING LL = LIQUID LIMIT

WO = WASH OUT VS = VANE SHEAR PL = PLASIC LIMIT

P.L Wn. LL. SPT.(N-Value)

เรมเจา

ะ (ม.

)

ความ

ลก (ม

.)

วธเกบ

ตวอย

าง

N (bl

ow / f

t)

20 40 60 - 0 20 40 60 80 100

0.0 1.0 - ดนถม 18 1.0 1.5 SS ดนปนตะกอนทราย 28 2.0 2.5 SS ดนปนตะกอนทราย 32 3.0 3.5 SS ดนปนตะกอนทราย 34 4.0 4.5 SS ดนปนตะกอนทราย 35 5.0 5.5 SS ดนปนตะกอนทราย 38 6.0 6.5 SS ดนปนตะกอนทราย 42 7.0 7.5 SS ดนปนตะกอนทราย 49 8.0 8.5 SS ดนปนตะกอนทราย 49 9.0 9.5 SS ดนปนตะกอนทราย 56 10.0 10.5 SS ดนปนตะกอนทราย

แนน 66

31

40

35

26

27

28

29

20

20

214

40

45

43

33

34

35

36

28

29

214

1828

32

35

38

42

49

49

56

65

214


10 - 22

แบบทดสอบท 10 วชาปฐพกลศาสตร 3106-2010 ระดบ ปวส. หนวยท 10 เรอง การเจาะส ารวจดน (Boring Test)

ค าชแจง. จงกากบาท (X) ทบขอทถกทสดเพยงขอเดยว 1. เครองมอเจาะส ารวจดนสามารถแยกสวนได กสวน

ก. 3 สวน ข. 4 สวน ค. 5 สวน ง. 6 สวน

2. การเจาะส ารวจดนโดยวธ Hand Auger คอขอใด ก. การเจาะโดยใชสวานเจาะ และเจาะแบบแหง ข. การเจาะโดยใชหวกระแทกน า ค. การเจาะโดยใชสวานเจาะ และเจาะแบบน า ง. การเจาะโดยใชสวานเจาะ และเจาะดวยแขนของเครองจกรกล

3. สารแขวนลอยทใชผสมกบน าในการเจาะดนคอขอใด ก. Bentonite ข. Sodium ค. Phosphat ง. Algalho

4. ตวอยางดนเปลยนสภาพคอขอใด ก. ดนทถกรบกวนจนเปลยนโครงสราง ข. ดนทเจาะขนมาแลวสเปลยนไปจากเดม ค. ดนทเจาะขนมาตวอยางเปยกแลวแหงแขงไปกอนท าการทดลอง ง. ดนทเปลยนสภาพจากสภาพแขงเปนเหลวหรอออนตว

5. กระบอก Piston เหมาะส าหรบเกบตวอยางดนประเภทใด ก. ดนประเภท Cohesive Soil ข. ดนเหนยวออน ค. ดนทราย ง. ดนกรวด


10 - 23

6. ความลกของหลมเจาะในเขต กทม. ส าหรบอาคารปกตสงไมเกน 10 ชน ควรลกกเมตร ก. 30 เมตร ข. 35-40 เมตร ค. 40- 45 เมตร ง. 60-60 เมตร

7. อาคารสง 3-4 ชน ในพนทตางจงหวด ขอใดถกตอง ก. S.P.T. , N > 35 และดนหนาตอเนอง 3 เมตร ข. S.P.T. , N > 35 และดนหนาตอเนอง 4-5 เมตร ค. S.P.T. , N > 45 และดนหนาตอเนอง 3 เมตร ง. S.P.T. , N > 50 และดนหนาตอเนอง 3 เมตร

8. การทดสอบดวย SPT. ตองเกบตวอยางดนขนมา ทกๆระยะเทาใด ก. ทกๆ ความลก 0.50 เมตร ข. ทกๆ ความลก 1.00 เมตร ค. ทกๆ ความลก 1.50 เมตร ง. ทกๆ ความลก 2.00 เมตร

9. ตมเหลกทใชตอก SPT. หนกกกโลกรม ก. 55.5 กก. ข. 60.0 กก. ค. 63.5 กก. ง. 75.5กก.

10. การนบการตอกของกระบอกผา โดยวธ SPT. จะนบทชวงใด ก. ชวงท 1-2-3 นบการตอกรวมกน ข. ชวงท 1-2 นบการตอกรวมกน ค. ชวงท 2-3 นบการตอกรวมกน ง. ชวงท 3 นบการตอกเพยงชวงเดยว


10 - 24

ค าชแจง 2. ใหกาเครองหมาย () หนาขอทถก และกาเครองหมายผด ( ) หนาขอทผด …….2.1 ตวอยางดนทเกบดวยกระบอกผาเปนตวอยางดนแบบเปลยนสภาพ …….2.2 ตวอยางดนทเกบดวยกระบอกบางขนาด 3 นวขนไปเปนตวอยางดน แบบคงสภาพ ….....2.3 การผสมสารแขวนลอยจะใชสดสวนความหนาแนน 2 ตน/ม3

…….2.4 Rotary boring เปนการเจาะดวยใบมดหมนลงในดน …….2.5 Standard Split Spoon เปนกระบอกผาครงสองซก ใชส าหรบเกบดน

…….2.6 หอประชม ในตางหวด คา N ของ S.P.T. > 50 และหนา 10 เมตร …….2.7 ดนทเกบขนมาจากหว Split Spoon สามารถทดลอง Sieve และ C.B.R.ได ……2.8 ดนทเกบขนมาจากกระบอกบางสามารถทดลองหา แรงอดแกนเดยวได ……2.9 การวดระดบน าใตดนควรวดหลงการเจาะอยางนอย 12 ชวโมง ……2.10 ทดลองเจาะดนเหนยว ไดคา N เทากบ 15 แสดงวาดนเหนยวแขงมาก


10 - 25

ตอนท 2 แบบฝกปฏบตการเจาะส ารวจดน 1. ใหนกศกษาแบงกลมๆ ละ 10 คน และใหนกศกษาทดลองเจาะส ารวจดน 1 หลม ความลก 10 เมตร โดยเกบตวอยางดนทก 1.00 เมตร ดวยวธ Wash Boring โดยปฏบตการทดลองดงน

1) ปฏบตการทดลองตามขนตอนการทดลอง Wash Boring 2) ใหน าตวอยางดนทไดมาทดลองหาคา

2.1) ปรมาณน าในดน

2.2) พกดความขนเหลว 2.3) การวเคราะหขนาดเมดดน

2.4) จ าแนกชนดของดนเหนยวตามวธ 3) บนทกการทดลองทได ลงในตารางท 10.7, 10.8, 10.9 และตารางท 10.10 แสดง

Boring Log 4) เขยนรายงานการเจาะส ารวจดน

5) เขยนรายงานขอควรระวงในการปฏบตการเจาะส ารวจดน

6) สรปผลการทดลองและขอเสนอแนะการเจาะส ารวจดน


10 - 26

ตารางท 10.7 แสดงตารางบนทกขอมลทไดจากการทดลอง จากการเจาะส ารวจดนดวย Hand Auger

ตวอยาง ความลก (ม.) ขดความขนเหลวของดน (%)

ชนดของดน จาก ถง LL. PL. PI.

1 0.00 1.00 0.00 0.00 0.00 Fill soil

2 1.00 2.00 40.00 31.00 9.00 SM

3 2.00 3.00 45.00 40.00 5.00 SM

ตารางท 10.8 แสดงตารางบนทกขอมลทไดจากผลสรปสมบตของดน

ตวอยาง ขนาดคละของดนทผานตะแกรง (%) คา

ถ.พ. หนวยน าหนก

แรงยดเกาะ

No. 4 No. 10 No. 40 No. 100 No. 200 ( คา c)

1 - - - - - - 1.60 -

2 100.00 93.60 80.20 25.10 15.60 1.55 1.62 -

3 100.00 96.70 83.40 28.90 13.50 1.55 1.73 -


10 - 27

ตารางท 10.9 แสดงตารางความสมพนธและการบนทกขอมลทไดจากการทดลองระหวาง ความลกกบคา N

ตวอยาง ความลก (ม.)

ลกษณะของดน จ านวนครงการตอก (N)

จาก ถง 6" 6" 6" รวมท 12 นว

1 0.00 1.00 ดนถม 6 8 10 18

2 1.00 1.50 ดนปนตะกอนทราย 9 12 16 28

3 2.00 2.50 ดนปนตะกอนทราย 9 14 18 32

4 3.00 3.50 ดนปนตะกอนทราย 11 15 19 34

5 4.00 4.50 ดนปนตะกอนทราย 12 15 20 35

6 5.00 5.50 ดนปนตะกอนทราย 11 16 22 38

7 6.00 6.50 ดนปนตะกอนทราย 13 18 24 42

8 7.00 7.50 ดนปนตะกอนทราย 14 20 29 49

9 8.00 8.50 ดนปนตะกอนทราย 15 20 29 49

10 9.00 9.50 ดนปนตะกอนทราย 14 22 34 56














10 - 28

ตารางท 10.10 แสดงตาราง Boring Log ชอโครงการ...................................................................... วนทเจาะส ารวจ..................................... สถานท.................................................................................................................................................... ผเจาะส ารวจ............................................................................เวลาเรม...................................................

ST = SHELBY TUBE PA = POWER AUGER Wn = WATER CONTENT

SS = SPLIT SPOON CA = CASING LL = LIQUID LIMIT

WO = WASH OUT VS = VANE SHEAR PL = PLASIC LIMIT

เรม (ม

.)ลก

(ม.)

สญลก

ษณขอ

งดน

N (bl

ow / f

t)

20 40 60 80 100

20 40 60 80 100

ลกษณะของดน

P.L Wn. LL. SPT , (N-Value)

หน่วยที่ 10 การเจาะส ารวจดิน (Boring...

Documents

Transcript of หน่วยที่ 10 การเจาะส ารวจดิน (Boring...