การศึกษาความสามารถของเสาเข็มคอนกรีตอัดแรง สำหรับโครงสร้างเขื่อนป้องกันตลิ่งพังในเขตพื้นที่กรุงเทพมหานคร

บทคัดย่อ

การวิเคราะห์และออกแบบเขื่อนป้องกันตลิ่งพังในปัจจุบันมีหลาย ทฤษฎีด้วยกันในการวิเคราะห์ วิธีพิจารณาดินแบบอิสระ (Free Earth Support Method) วิธีพิจารณาดินแบบยึดแน่น (Fixed Earth Support Method) หรือ วิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ (Finite Element Method) ซึ่งแต่ละ ทฤษฎีนั้นให้ผลลัพธ์ในการออกแบบที่แตกต่างกันไป ผู้วิจัยจึงได้ทำการ เปรียบเทียบทฤษฎีที่มีหลักการการวิเคราะห์ที่มีความใกล้เคียงกัน คือวิธี พิจารณาดินแบบยึดแน่น กับ วิธีไฟไนต์เอลิเมนต์โดยใช้โปรแกรมสำเร็จรูป SAP2000 นำมาวิเคราะห์ดินเหนียวอ่อนกรุงเทพ (Bangkok Clay) อ้างอิง จากข้อมูลผลทดสอบดินจากกรมโยธาธิการและผังเมือง จากผลการวิจัย พบว่าทฤษฎีวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ ให้หน่วยแรงภายในโครงสร้างน้อยกว่า อย่างมีนัยสำคัญเนื่องจากมีการคำนึงถึงปฏิสัมพันธ์ระหว่างดินกับโครงสร้าง (Soil-Structure Interaction) และมีสมมติฐานในการพิจารณาแรงต้าน ของดินที่แตกต่างจากวิธีจุดยึดแน่นที่แรงดันพาสซีฟนั้นคงที่ งานวิจัยนี้จึงได้ วิเคราะห์และออกแบบโครงสร้างเขื่อนป้องกันตลิ่งพังซึ่งเป็นเสาเข็ม คอนกรีตอัดแรง ทั้งในรูปแบบยืนต้นเดียว (Free Standing) และรูปแบบที่ มีเสาเข็มยึดรั้ง (Anchorage Pile) ด้วยวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ อีกทั้งผู้วิจัยได้ ทำการสอบเทียบโปรแกรมด้วยวิธีสมการเชิงอนุพันธ์ (Differential Equation Method) ซึ่งผลการเปรียบนั้นมีความสอดคล้องกันในระดับ ทศนิยมภายใต้เกณฑ์การวิเคราะห์ที่ตรงกัน เช่น ค่ามอดูลัสดินที่อยู่ในช่วงอี ลาสติก จุดรองรับที่ปลายเสาเข็ม ผลการศึกษาจากการออกแบบยังแสดงให้ เห็นถึงความแตกต่างในเกณฑ์ความปลอดภัยและข้อกำหนดในการเสริม เหล็กสำหรับเสาเข็มแต่ละรูปแบบ โดยที่เสาเข็มที่มีค่าโมเมนต์เฉื่อยต่างกัน ก็ให้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกันด้วย ทั้งนี้อาจมีเกณฑ์ในการวิเคราะห์ชนิดอื่นที่ ผู้วิจัยไม่ได้คำนึงถึง งานวิจัยนี้จึงเป็นแนวทางในการวิเคราะห์และออกแบบ โครงสร้างเขื่อนป้องกันตลิ่งพังและสามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้ต่อไปในอนาคต