|
Kunzelstab
Penetration Test หรือวิธี Light Ram Sounding
Test เป็นวิธีการหยั่งทดสอบชั้นดินในสนาม โดยใช้แรงกระแทกส่งแท่งทดสอบผ่านชั้นดินลงไป
ซึ่งแรงต้านการเคลื่อนที่ของแท่งทดสอบสามารถใช้ประมาณค่ากำลัง
และความหนาของชั้นดิน ผลของการทดสอบที่ได้นี้จะทำให้ทราบสมบัติทางกายภาพของชั้นดินในเบื้องต้น
|
|
วิธีการหยั่งทดสอบนี้สามารถนำไปใช้ได้อย่างกว้างขวางโดยเฉพาะการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย
ซึ่งใช้การสำรวจดินเบื้องต้นสำหรับการออกแบบเสาไฟฟ้า
ซึ่งวิธีนี้สามารถเคลื่อนย้ายได้ง่ายเนื่องจากมีน้ำหนักเบาจึงเหมาะกับบริเวณภูเขาสูง
ป่ารก หรือบริเวณที่ห่างจากถนนมากๆ วิธีนี้ทำได้อย่างรวดเร็วและประหยัดกว่าการเจาะสำรวจ
แม้แต่ชั้นดินที่บางจนการเจาะสำรวจไม่สามารถแยกได้
อย่างชัดเจน ผลของการหยั่งก็ยังอาจจะสามารถบอกให้ทราบถึงการเปลี่ยนแปลงของชั้นดินนั้นได้
|
|
Kunzelstab
Penetration Test เป็นการทดสอบกำลังต้านทานที่ปลายของหัวหยั่ง
(Cone Head) โดยไม่เกิดแรงเสียดทาน ขึ้นที่ก้านเจาะ
เนื่องจากหัวเจาะมีขนาดใหญ่กว่าก้านเจาะ กล่าวคือ
หัวเจาะรูปกรวยมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 25 มิลลิเมตรก้านเจาะมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง
20 มิลลิเมตร ค้อนตอกหนัก 10 กิโลกรัม มีระยะยก
50 เซนติเมตร ทำการทดสอบโดยนับจำนวนครั้งของการตอกทุกระยะ
20 เซนติเมตร (blows/20 cm.) ดังแสดงดังรูปที่ 1
และนำผลการทดสอบมาวิเคราะห์ดังนี้ (EGAT.,1980) |
|
1.
คำนวณค่า Standard Penetration Resistance (SPT)
ดังนี้ |
|
|
SPT |
= |
0.539(KPT + 0.954) |
|
หรือใช้ Chart ดังรูปที่ 2 |
|
|
2.
คำนวณค่ากำลังรับน้ำหนักสูงสุด (Ultimate Bearing
Capacity) ดังนี้ |
|
|
Qs |
= |
0.064(N’-3.57) Ksc. for sand |
|
Qc |
= |
0.034(N’+0.954) Ksc. for clay |
|
N’ |
= |
15+0.5(N-15) เมื่อ N>15 |
|
|
= |
N เมื่อ N<15 |
|
หรือใช้ Chart ดังรูปที่ 2 และตารางที่
1 |
|
|
หมายเหตุ
: ค่าการรับน้ำหนักสูงสุดของทรายในตารางที่
1 คำนวณมาจากค่ากำลังรับน้ำหนักสูงสุดที่ยอมรับได้
(Allowable Bearing Capacity) ของทรายที่ทรุดตัวลง
1 นิ้วจากฐานรากกว้าง 2 เมตร กับอัตราส่วนความปลอดภัย
2.5 |
|
3.
กราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่าง ค่า Standard Penetration
Tests กับ ค่ามุมเสียดทานภายในดังแสดงดังรูปที่
3 นอกจากนี้ Mayerhof (1956) ได้ศึกษาถึงความสัมพันธ์ระหว่างค่า
N (SPT), Angle of internal friction (Ø)
และชื่อเรียกความแข็งแรงของชั้นดินทรายดังตารางที่
2 และ Terzaghi and Peck (1967) ได้ศึกษาถึงความสัมพันธ์ระหว่างค่า
N (SPT), Unconfined Compressive Strength (Qu)
และเรียกชื่อความแข็งแรงของดินเหนียว ดังตารางที่
3 |
|
 |
รูปที่ 1 เครื่องมือทดสอบ Kunzelstab
Penetration Test |
ที่มา: EGAT (1980) |
|
ตารางที่ 1 ตารางเปรียบเทียบค่าการรับน้ำหนักสูงสุดของดิน
กับ Kunzelstab Penetration Test |
Ultimate
Bearing Capacity for 2.0 m. Width Pad
Footing |
N' |
Qs |
QN |
N' |
Qs |
QN |
N' |
Qs |
QN |
Ton/m2 |
Ton/m2 |
Ton/m2 |
Ton/m2 |
Ton/m2 |
Ton/m2 |
1 |
3.7 |
- |
28 |
55.6 |
39.1 |
55 |
107.4 |
82.3 |
2 |
5.7 |
- |
29 |
57.5 |
40.7 |
56 |
109.3 |
83.9 |
3 |
7.6 |
- |
30 |
59.4 |
42.3 |
57 |
111.3 |
85.5 |
4 |
9.5 |
0.7 |
31 |
61.3 |
43.9 |
58 |
113.2 |
87.1 |
5 |
11.4 |
2.3 |
32 |
63.3 |
45.5 |
59 |
115.1 |
88.7 |
6 |
13.3 |
3.9 |
33 |
65.2 |
47.1 |
60 |
117.0 |
90.3 |
7 |
15.3 |
5.5 |
34 |
67.1 |
48.7 |
61 |
118.9 |
91.9 |
8 |
17.2 |
7.1 |
35 |
69.0 |
50.3 |
62 |
120.9 |
93.5 |
9 |
19.1 |
8.7 |
36 |
70.7 |
51.9 |
63 |
122.8 |
95.1 |
10 |
21.0 |
10.3 |
37 |
72.9 |
53.5 |
64 |
124.7 |
96.7 |
11 |
23.0 |
11.9 |
38 |
74.8 |
55.1 |
65 |
126.6 |
98.3 |
12 |
24.9 |
13.5 |
39 |
76.7 |
56.7 |
66 |
128.6 |
99.9 |
13 |
26.8 |
15.1 |
40 |
78.6 |
58.3 |
67 |
130.5 |
101.5 |
14 |
28.7 |
16.7 |
41 |
80.5 |
59.9 |
68 |
132.4 |
103.1 |
15 |
30.6 |
18.3 |
42 |
82.5 |
61.5 |
69 |
134.3 |
104.7 |
16 |
32.5 |
19.9 |
43 |
84.4 |
63.1 |
70 |
136.2 |
106.3 |
17 |
34.5 |
21.5 |
44 |
86.3 |
64.7 |
71 |
138.1 |
107.9 |
18 |
36.4 |
23.1 |
45 |
88.2 |
66.3 |
72 |
140.1 |
109.5 |
19 |
38.3 |
24.7 |
46 |
90.1 |
67.9 |
73 |
142.0 |
111.1 |
20 |
40.2 |
26.3 |
47 |
92.1 |
69.5 |
74 |
143.9 |
112.7 |
21 |
42.1 |
27.9 |
48 |
94.0 |
71.1 |
75 |
145.8 |
114.3 |
22 |
44.1 |
29.5 |
49 |
95.9 |
72.7 |
76 |
148.8 |
115.9 |
23 |
46.0 |
31.1 |
50 |
97.8 |
74.3 |
77 |
149.7 |
117.5 |
24 |
47.9 |
32.7 |
51 |
99.8 |
75.9 |
78 |
151.6 |
119.1 |
25 |
49.8 |
34.3 |
52 |
101.7 |
77.5 |
79 |
153.5 |
120.7 |
26 |
51.7 |
35.9 |
53 |
103.6 |
79.1 |
80 |
155.4 |
122.3 |
27 |
53.7 |
37.5 |
54 |
105.5 |
80.7 |
81 |
157.3 |
125.9 |
|
ที่มา: EGAT (1980) |
|
 |
รูปที่ 2 กราฟความสัมพันธ์ระหว่างจำนวนการตอกและกำลังของดินสำหรับ
Sand กับ Clay |
ที่มา: EGAT (1980) |
|
 |
รูปที่ 3 กราฟความสัมพันธ์ระหว่าง
N (SPT) และค่า Ø โดยประมาณ |
ที่มา:Peck, Hanson and Thornburn
(1973) |
|
ตารางที่ 2 ความสัมพันธ์ระหว่าง N
กับความแข็งแรงของดินทราย |
N
(blows/ft) |
KPT
(EGAT)
(blows/20 cm) |
Angle
of internal friction, Ø (degree)
|
Relative
density |
0 – 4 |
0 – 6 |
25 – 30 |
very loose |
4 – 10 |
6 – 18 |
27 – 32 |
loose |
10 – 30 |
18 – 55 |
30 – 35 |
medium |
30 – 50 |
55 – 92 |
35 – 40 |
dense |
>50 |
> 92 |
38 - 45 |
very dense |
|
ที่มา: Meyerhof (1956) |
|
ตารางที่ 3 ความสัมพันธ์ระหว่าง N
กับความแข็งแรงของดินเหนียว |
N
(blows/ft) |
KPT
(EGAT)
(blows/20 cm) |
Unconfined
compressive strength, Qu (T/m2) |
Consistency |
< 2 |
0 – 3 |
< 2.5 |
very soft |
2 – 4 |
3 – 6 |
2.5 – 5.0 |
soft |
4 – 8 |
6 – 14 |
5.0 – 10.0 |
medium stiff |
8 - 15 |
14 – 27 |
10.0 – 20.0 |
stiff |
15 – 30 |
27 – 55 |
20.0 – 40.0 |
very stiff |
> 30 |
> 55 |
> 40.0 |
hard |
|
ที่มา: Terzaghi และ Peck (1967) |