วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2548

งานวิจัยนี้ศึกษาวิธีการก่อสร้างปล่องอุโมงค์และพฤติกรรมการเคลื่อนตัวของปล่องอุโมงค์เนื่องจากแรงดันของหัวเจาะอุโมงค์ เพื่อใช้ในการออกแบบและป้องกันปัญหาที่อาจจะเกิดขึ้นในการก่อสร้างปล่องอุโมงค์ขนาดใหญ่ โดยศึกษาข้อมูลการก่อสร้างปล่องอุโมงค์ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางภายใน 15.0 ม. หนา 1.0 ม. โดยปลายของปล่องอุโมงค์จมอยู่ในชั้นทรายที่รับความลึก 36.0 ม. ทำการก่อสร้างด้วยวิธีจมปล่องคอนกรีตเสริมเหล็ก โดยใช้แบบหล่อเลื่อนในการก่อสร้างผนังปล่องโมงค์ ผลการตรวจวัดการเคลื่อนตัวของปล่องอุโมงค์และดินจากการอ่าน Inclinometer ที่ติดตั้งในผนังปล่องอุโมงค์พบว่าการเคลื่อนตัวของปล่องอุโมงค์มีลักษณะพลิกตัวในทิศทางเดียวกันกับทิศทางของแรงดันหัวเจาะอุโมงค์โดยจุดหมุนของการพลิกอยู่ที่ฐานปล่องอุโมงค์ซึ่งอยู่ในชั้นดินทราย และผลการเคลื่อนตัวของดินจาก Inclinometer ที่ติดตั้งในดินห่างจาก ผนังปล่องอุโมงค์มีการเคลื่อนที่ในแนวราบ และเกิดการพลิกตัวเนื่องจากแรงดันของหัวเจาะอุโมงค์ ส่วนชั้นดินใต้ปล่องอุโมงค์จะเกิดการทรุดตัวเนื่องจากแรงกระทำในแนวดิ่ง การวิเคราะห์พฤติกรรมของปล่องอุโมงค์ด้วยวิธีไฟไนต์อิลิเมนต์ สามารถวิเคราะห์พฤติกรรมในขณะพลิกตัวของปล่องอุโมงค์เท่านั้น โดยได้จำลองแรงปฏิกิริยาของดินรูปแบบของสปริง ตามสมมตฐานที่กำหนดให้แรงปฏิกิริยาในแนวระดับที่ได้จากการวิเคราะห์ คือ แรงต้านทานสุทธิของแรงดันด้านข้างที่กระทำกับปล่องอุโมงค์ ผลการวิเคราะห์พบว่ามีความสอดคล้องกับผลการตรวจวัดในสนาม เนื่องจากลักษณะโครงสร้างของปล่องอุโมงค์มีความแข็งแรงมาก ทำให้การเคลื่อนตัวของปล่องอุโมงค์มีลักษณะพลิกตัว โดยจุดหมุนอยู่ที่แนวกึ่งกลางของปล่องอุโมงค์ โดยด้านที่มีแรงดันจากหัวเจาะกระทำเคลื่อนตัวลงในขณะที่ด้านตรงข้ามมีทิศทางเคลื่อนตัวขึ้น และได้อัตราส่วนการเคลื่อนตัวด้านข้างต่อความลึก (delta [subscript max]/H) มีค่าน้อยมาก ทำให้การเปลี่ยนแปลงของแรงต้านทานด้านข้างของดินมีค่าน้อยตามไปด้วย แสดงว่าความแข็งแรงของชั้นดินที่ฐานรอรับปล่องอุโมงค์มีส่วนสำคัญมากในการควบคุมการพลิกตัวของปล่องอุโมงค์ ผลการวิเคราะห์กับด้วยวิธีไฟไนต์อิลิเมนต์ ได้กำหนดโมดูลัสของดินในรูปอัตราส่วนกับความต้านทานแรงเฉือนของดิน (Su0 เท่ากับ 500Su และ 100Su สำหรับชัเนดินเหนียวอ่อนและดินเหนียวแข็งตามลำดับ และโมดูลัสของชั้นดินทราย เท่ากับ 200N (ตัน/ตร.ม.) โดย N คือค่า SPT N-Value พบว่าความสัมพันธ์ของแรงปฏิกิริยาของดินในแนวราบต่อแรงปฏิกิริยาของดินในแนวดิ่งมีค่าประมาณ 30, 25 และ 90 เปอร์เซ็นต์ของดินเหนียวอ่อน ดินเหนียวแข็ง และชั้นทรายตามลำดับ และผลการเคลื่อนตัวของปล่องอุโมงค์ที่มีอัตราส่วน [delta][subscript max]/H ประมาณ 0.0005 พบว่า เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาวะของแรงดันดินเพียง 1-8 เปอร์เซ็นต์ ตามความแข็งแรงของดินแต่ละชั้น โดยผลการวิเคราะห์กลับจะอยู่ภายใต้สมมติฐานการวิเคราะห์และลักษณะโครงสร้างปล่องอุโมงค์ของงานวิจัยนี้เท่านั้น