3D Finite Element Simulation Results of Performance of A Bearing Reinforcement Earth Wall Compared to Field Observation

Abstract

กำแพงกันดินเหล็กเสริมแบกทานประกอบด้วยเหล็กเสริมแบกทานที่เชื่อมต่อเข้ากับแผ่นผนังคอนกรีต เหล็กเสริมแบกทานประกอบด้วยเหล็กตามยาวและเหล็กตามขวาง เหล็กเสริมตามยาวทำมาจากเหล็กข้ออ้อย ในขณะที่เหล็กตามขวางทำมาจากเหล็กฉากซึ่งทำให้แรงต้านทานแรงดึงแบกทานสูง กำแพงกันดินที่ทำการศึกษา มีความสูง 9.75 เมตร และความกว้าง 14.80 เมตร สร้างขึ้นที่เหมืองแม่เมาะ จังหวัดลำปาง ตั้งอยู่บริเวณด้านหน้าเนินดินที่มีความชันประมาณ 48 องศา กำแพงกันดินถูกเสริมกำลังด้วยเหล็กเสริมแบกทานทั้ง 3 ด้านของกำแพง งานวิจัยนี้ได้ศึกษาเปรียบเทียบผลตรวจวัดจริงที่เกิดขึ้นในสนาม กับพฤติกรรมที่ได้จากการวิเคราะห์ด้วยวิธีไฟไนต์อิลิเมนต์แบบ 3 มิติ โดยโปรแกรม PLAXIS 3D บทความนี้นำเสนอพฤติกรรมของกำแพงกันดิน ใน 3 สภาวะ ได้แก่ หลังสิ้นสุดการก่อสร้าง การติดตั้งท่าเทียบรถบรรทุก  และขณะเปิดใช้งาน ซึ่งประกอบด้วยพฤติกรรมการทรุดตัวในแนวดิ่งของดินถมที่ตรวจวัดโดย Settlement plate, การเคลื่อนตัวด้านข้าง ตรวจวัดโดย Inclinometer และแรงดึงในเหล็กเสริมแบกทาน ตรวจวัดโดยใช้เกจวัดความเครียด จากผลการศึกษาพบว่า พฤติกรรมการทรุดตัวในสภาวะก่อนเปิดใช้งานมีความแตกต่างกันระหว่างผลการตรวจวัดและการวิเคราะห์ แต่เมื่อทำการเปิดใช้งานไปแล้ว (ที่เวลา 270 วัน หลังเริ่มต้นก่อสร้าง) การทรุดตัวสุดท้ายของกำแพงกันดินมีค่าใกล้เคียงกัน ในขณะที่การเคลื่อนตัวด้านข้างทั้งสองด้านของกำแพงมีรูปแบบเดียวกัน ผลการตรวจวัดการเคลื่อนตัวด้านข้างมีค่าสูงกว่าผลการวิเคราะห์ และแรงดึงสูงสุดที่เกิดขึ้นในเหล็กเสริมแบกทานของทั้งการตรวจวัดและวิเคราะห์ มีความใกล้เคียงกันและระนาบแรงดึงสูงสุดสามารถประมาณได้ด้วยวิธีของ AASHTO (2002)