การจำลองพฤติกรรมการเคลื่อนตัวของเขื่อนดินขณะการก่อสร้างกำแพงทึบน้ำ

บทคัดย่อ

กำแพงทึบน้ำมีบทบาทสำคัญในการลดปริมาณการไหลซึมผ่านชั้นฐานรากและเพิ่มเสถียรภาพเขื่อน อย่างไรก็ตามผลกระทบจากปัจจัยอื่นเช่น การเคลื่อนตัวของดินบริเวณกำแพงทึบน้ำในระหว่างการก่อสร้าง โดยงานวิจัยนี้จึงศึกษาพฤติกรรมการเคลื่อนตัวของเขื่อนดินช่องเขาขาดความสูง 33 เมตร ที่มีกำแพงทึบน้ำยาว 408 เมตร ลึกสูงสุด 67 เมตร และมีฐานรากหินผุสลายซับซ้อน ซึ่งในอดีตเคยประสบปัญหาแรงดันน้ำสูงและการทรุดตัว โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อจำลองพฤติกรรมการเคลื่อนตัวโดยใช้แบบจำลองไฟไนต์เอลิเมนต์ 2 มิติ ด้วยโปรแกรม SIGMA/W ภายใต้กรณีศึกษาต่างๆ เพื่อประเมินผลกระทบจากกระบวนการก่อสร้างกำแพงทึบน้ำและการแทรกปนของน้ำโคลนเบนโทไนท์ในโพรงการพัง โดยจากผลการวิเคราะห์ในขั้นตอนการขุดร่องกำแพงพบว่ามีการเคลื่อนตัวสูงสุดในชั้นดินตัวเขื่อนและชั้นดินเดิมในระหว่างการขุดร่องกำแพงประมาณ 1-8 เซนติเมตร ทางด้านเหนือน้ำ และ 1-6 เซนติเมตร ทางด้านท้ายน้ำ และเมื่อถมวัสดุกลับกำแพงมีแนวโน้มเคลื่อนตัวไปด้านท้ายน้ำประมาณ 1-2 เซนติเมตร และการเปรียบเทียบผลการวิเคราะห์กับข้อมูลเครื่องมือวัดแนวราบในสนาม พบว่าลักษณะการเคลื่อนตัวของชั้นดินเดิมในสนามมีปริมาณน้อยกว่าผลการวิเคราะห์ ซึ่งอาจเป็นผลจากความแตกต่างด้านค่าโมดูลัสยืดหยุ่นของชั้นดินเดิมและดินตัวเขื่อน การศึกษาผลกระทบจากการแทรกปนของน้ำโคลนในโพรงการพังแสดงให้เห็นว่าปริมาณน้ำโคลนมีผลโดยตรงต่อการเคลื่อนตัวอย่างมีนัยสำคัญ โดยปริมาณการเคลื่อนตัวสูงสุดอาจสูงถึง 0.6 เซนติเมตร ขึ้นอยู่กับตำแหน่ง ลักษณะโพรง และรูปแบบการพังที่เกิดขึ้น ผลการศึกษาสามารถใช้เป็นแนวทางสำคัญสำหรับการควบคุมการก่อสร้าง การประเมินและซ่อมแซมข้อบกพร่องของเขื่อน รวมถึงการติดตามพฤติกรรมเขื่อนในระยะยาว