SUT7-712-50-12-84

รายงานการวจย

การเพมเสถยรภาพของดนเหนยวกระจายตว เพอตานการถกกดเซาะโดยน า

(Stabilizing of dispersive clay to resist erosion by water)

ไดรบทนอดหนนการวจยจาก

มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร

ผลงานวจยเปนความรบผดชอบของหวหนาโครงการวจยแตเพยงผเดยว

 

 

 

 

 

 

 

 

SUT7-712-50-12-84

รายงานการวจย

การเพมเสถยรภาพของดนเหนยวกระจายตว เพอตานการถกกดเซาะโดยน า

(Stabilizing of dispersive clay to resist erosion by water)

หวหนาโครงการ ผชวยศาสตราจารย ดร. พรพจน ตนเสง

สาขาวชาวศวกรรมโยธา ส านกวชาวศวกรรมศาสตร

มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร

ไดรบทนอดหนนการวจยจาก มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร ปงบประมาณ พ.ศ. 2550 ผลงานวจยเปนความรบผดชอบของหวหนาโครงการวจยแตเพยงผเดยว

กนยายน 2558

 

 

 

 

 

 

 

 

i

กตตกรรมประกาศ

งานวจยนไดรบทนอดหนนการวจยจากมหาวทยาลยเทคโนโลยสรนารประจ าปงบประมาณ พ.ศ. 2550 งานวจยนไดรบความชวยเหลอจากทมนกศกษาสาขาวชาวศวกรรมโยธา มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนารทชวยงานเกบตวอยางและงานทดสอบโดยเฉพาะคณพลอนนต สดโคกกรวด อกทงเจาหนาทศนยเครองมอวทยาศาสตรและเทคโนโลย มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร ทไดใหความชวยเหลอในการแนะน าวธใชเครองมอทดสอบและในการทดสอบตลอดระยะเวลาในการวจยซงไดแก คณนวลปรางค อทยดา, คณสมยงค พมพพรม, และคณจรรจรา รจวรรธณ ผวจยขอขอบพระคณมา ณ โอกาสน

ผวจย กนยายน 2558

 

 

 

 

 

 

 

 

ii

บทคดยอ

รายงานน าเสนอการศกษาวจยเพอเพมเสถยรภาพความตานทานการถกกดเซาะของดนเหนยวกระจายตวโดยใชปนขาว งานวจยไดศกษาปญหาการกดเซาะบรเวณทอลอดและการกดเซาะลาดดนในพนทของมหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร ซงตงอยในต าบลสรนาร อ าเภอเมอง จงหวดนครราชสมา ผลการศกษาแสดงใหเหนวาการกดเซาะบรเวณทอลอดท าใหเกดการสญเสยมวลดนและสามารถค านวณกลบไดโดยใชทฤษฎการสญเสยมวลดนเนองจากการขดเจาะอโมงค พบวาดนทถกกดเซาะคดเปน 95 เปอรเซนตของหนาตดทอ สวนการกดเซาะลาดดนเปนการกดเซาะแบบอโมงคและเมออโมงคพงทลายลงเนองจากการกดเซาะทเพมขนไดกลายเปนรองกดเซาะขนาดใหญ การทดสอบดนทเกบจากบรเวณลาดดนพบวาดนเปนดนเหนยวทมความเปนพลาสตกต า และลาดดนทถกกดเซาะเปนดนเหนยวกระจายตวทมปฏกรยารนแรงเมอทดสอบโดยวธ crumb test เมอทดสอบดวยวธ Double hydrometer ดนมระดบการกระจายตวเปน 85.65 เปอรเซนตซงจดเปนดนเหนยวกระจายตว สวนการทดสอบ pinhole ไดผลการจ าแนกดนเหนยวเปนดนเหนยวกระจายตวประเภท D1 การศกษาเชงเคม พบวาดนเหนยวมปรมาณโซเดยมไมสงแตยงจดเปนดนเหนยวกระจายตวตามผลการทดสอบ pinhole ในการทดสอบเพมเสถยรภาพความตานทานการกระจายตวโดยใชปนขาวในหองปฏบตการพบวาตองใชปนขาวอยางนอย 1 เปอรเซนตโดยน าหนกจงจะปรบปรงจากดนเหนยวกระจายตวใหเปนดนเหนยวไมกระจายตวเมอทดสอบดวยวธ pinhole และดนทใชวธบดอดเพยงอยางเดยวโดยไมผสมปนขาวไมสามารถลดการกระจายตวของดนได การทดสอบการกดเซาะแบบรองกบคนดนในแปลงทดสอบทสรางขนจากดนเหนยวกระจายตวบดอดใหมความชน 45 องศา โดยใชตวกลางทดสอบเปนน าฝนพบวาคนดนทปรบปรงดวยปนขาวถกกดเซาะลดลงอยางชดเจนแมวาจะใชปนขาวในปรมาณทต ากวา 1 เปอรเซนตโดยน าหนก

 

 

 

 

 

 

 

 

iii

Abstract

The report presents research on the stabilization of dispersive soil to resist water erosion by using lime. The research observed two problem areas where the pipe culvert is located under the road embankment and eroded slope located in Suranaree University of Technology, Nakhonratchasima. The erosion around pipe culvert causes losing of soil around the pipe. The amount of erosion is calculated with ground loss theory due to tunneling. The ground loss volume is 95 percent of the pipe cross section. The erosion on the slope is the tunnel erosion type and some gully erosion are found after the tunnel collapse. The laboratory tests on the sample collected from slope indicate that the soil sample reacts severely when test with the crumb test. The double hydrometer test indicates that the percent dispersion is 85 . 65 which is in the range of dispersive soil. The soil sample is classified as dispersive clay type D-1 which is the most severe reaction. The chemical analysis of the extraction from the sample shows that the amount of sodium is low; however, the soil is still classified as dispersive clay according to the pinhole test. The treatments of dispersive soil with lime in laboratory show that the minimum lime content is 1 percent by weight is needed to improve dispersive soil and the compaction alone cannot improve dispersive soil. The test plots constructed by using the compacted dispersive clay with 45 degree slope are used for field test. The rain water is used as an erosion medium. The slope improved with lime less than 1 percent by weight can reduce erosion significantly.

 

 

 

 

 

 

 

 

iv

สารบญเรอง

กตตกรรมประกาศ ........................................................................................................................... I

บทคดยอ ........................................................................................................................................ II

ABSTRACT ................................................................................................................................ III

สารบญเรอง .................................................................................................................................. IV

สารบญรป .................................................................................................................................... VI

สารบญตาราง ............................................................................................................................... IX

บทน า ............................................................................................................................ 1

1.1 ความส าคญ ทมาของปญหาทท าการวจย ............................................................................ 1

1.2 ภมหลงหรอทมา ความจ าเปนทจะตองศกษา ...................................................................... 3

1.3 วตถประสงคของโครงการวจย ........................................................................................... 4

1.4 ขอบเขตของโครงการวจย ................................................................................................... 4

1.5 ประโยชนทคาดวาจะไดรบ ................................................................................................. 5

การทบทวนวรรณกรรมสารสนเทศทเกยวของ .............................................................. 1

2.1 คณสมบตทางเคมของดนเหนยวกระจายตว ........................................................................ 3

2.2 ปญหาการกดเซาะของดน ................................................................................................... 4

2.3 การค านวณปรมาณดนทถกกดเซาะแบบอโมงค ................................................................. 5

2.4 การทดสอบการกระจายตวของดนเหนยวเชงเคม ............................................................... 9

2.5 การลดการกระจายตวของดนดวยปนขาว ......................................................................... 10

 

 

 

 

 

 

 

 

v

วธด าเนนการวจย ........................................................................................................ 13

3.1 แหลงตวอยางดน ............................................................................................................... 14

3.2 การทดสอบดน.................................................................................................................. 15

3.3 การทดสอบการปรบปรงดนเพอเพมเสถยรภาพความตานทานการกดเซาะ ...................... 19

ผลการวจย ................................................................................................................... 20

4.1 การส ารวจพนทประสบปญหาการกดเซาะ ....................................................................... 20

4.2 คณสมบตของดนกระจายตวในพนทศกษา ....................................................................... 24

4.3 การปรบปรงดนกระจายตว ............................................................................................... 37

สรปผลการวจยและขอเสนอแนะ................................................................................. 45

บรรณานกรม ................................................................................................................................ 47

ผลงานวจยตพมพ......................................................................................................................... 50

 

 

 

 

 

 

 

 

vi

สารบญรป

รปท 1-1 การถกกดเซาะของคนดนรอบอางเกบน าในบรเวณ ต าบลโคกกรวด อ าเภอเมอง จง .............. 1

รปท 1-2 การถกกดเซาะลาดดนจนเกดเปนโพรงบนลาดดน พบในพนทมหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร จงหวดนครราชสมา ................................................................................................................ 2

รปท 1-3 การถกกดเซาะโดยน าจนเกดโพรงขนาดใหญใตคนทางรถไฟ ขางเขอนล าตะคอง (วนชย เทพรกษ และคณะ, 2553) .............................................................................................................. 3

รปท 2-1 เครองมอทใชส าหรบการทดสอบ Pinhole (EM1110-2-1906 1980) ...................................... 2

รปท 2-2 ผลการทดสอบ Pinhole ซงเปนวธทใชจ าแนกการกระจายตว (EM1110-2-1906 1980) .......... 2

รปท 2-3 กระบวนการกดเซาะจนเปนอโมงค (Vacher, R. et al. 2004) ................................................. 5

รปท 2-4 สมมตฐานการทรดตวของผวทางเนองจากดนรอบทอถกกดเซาะโดยน า ............................... 6

รปท 2-5 ชองวางระหวางดนกบหวเจาะอโมงคซงกอใหเกดการทรดตวของผวดนเหนออโมงค (Peck 1969) ...................................................................................................................................... 6

รปท 2-6 การประมาณการทรดของผวดนเนองจากการขดเจาะอโมงค (Peck 1969) ............................. 7

รปท 2-7 การทรดตวทผวดนเนองจากการวางอโมงคในดนเหนยวแบบสมมาตร(Peck 1969) .............. 8

รปท 2-8 ความสมพนธระหวางปรมาณโซเดยมในดนกบการการกระจายตว (Sherard, R. et al. 1976) .................................................................................................................................... 10

รปท 3-1 แผนผงการด าเนนการวจย ................................................................................................... 13

รปท 3-2 แผนทแสดงต าแหนงพนทวจย............................................................................................. 14

รปท 3-3 ต าแหนงการเกบตวอยางบนลาดดนทถกกดเซาะรนแรง ...................................................... 15

รปท 3-4 แผนภาพแสดงการท างาน ของ XRD ................................................................................... 18

รปท 3-5 เครองมอทดสอบ XRD ........................................................................................................ 18

รปท 3-6 กลองจลทรรศนอเลคตรอนทใชตรวจสอบพนผวของอนภาคดน......................................... 19

รปท 4-1 ปญหาการกดเซาะแบบอโมงคในพนทศกษา ....................................................................... 21

 

 

 

 

 

 

 

 

vii

รปท 4-2 ปญหาการกดเซาะแบบอโมงคดน หลงจากเกดการพงทลายของอโมงค .............................. 21

รปท 4-3 รองน าทเกดจากการกดเซาะแบบอโมงคแลวอโมงคพงทลายเปนรองกดเซาะขนาดใหญ .... 22

รปท 4-4 ปญหากาการทรดตวของผวทางบรเวณทเกดการกดเซาะรอบทอลอด .................................. 23

รปท 4-5 ระดบผวทางทรดตวทวดไดและผลการประมาณการทรดตวของถนนทมทอระบายน าลอดผาน ...................................................................................................................................... 24

รปท 4-6 การแตกราวของผวทางคอนกรตถนนเนองจากการกดเซาะของดนรอบทอระบายน า .......... 24

รปท 4-7 แหลงดนทใชในงานวจยเปนดนทเกดปญหาดนกระจายตว ................................................. 25

รปท 4-8 ตวอยางดนเหนยวกระจายตวทเวลาทดสอบ 5 นาท ............................................................. 26

รปท 4-9 ตวอยางดนเหนยวกระจายตวทเวลาทดสอบ 10 นาท ........................................................... 26

รปท 4-10 ผลการวเคราะหการกระจายตวของดนดวยวธ Double hydrometer .................................... 27

รปท 4-11 ตวอยางน าทไหลผานออกจากเครองมอทดสอบ Pinhole ซงขนมาก .................................. 28

รปท 4-12 การวเคราะหการกระจายตวโดยใชผลการทดสอบทางเคมของดน เทยบกบขอมลเชงประสบการณของ Sherard, R. et al. (1976)........................................................................... 30

รปท 4-13 เปรยบเทยบปรมาณโซเดยมไอออนทต าแหนงเกบตวอยางสวนบน สวนกลาง, และสวนลางของคนดน ............................................................................................................................ 30

รปท 4-14 ผลการวเคราะหดวย XRD ตวอยาง F1-T ........................................................................... 31

รปท 4-15 ผลการวเคราะหดวย XRD ตวอยาง F1-M .......................................................................... 32

รปท 4-16 ผลการวเคราะหดวย XRD ตวอยาง F1-B ........................................................................... 32

รปท 4-17 ผลการวเคราะหองคประกอบของดนดวยวธ XRD ของดนเหนยวกระจายตวสน าตาลแดง และดนเหนยวสขาวทแทรกอยในดน.................................................................................... 33

รปท 4-18 ภาพถายจากกลองจลทรรศนอเลคตรอนกบตวอยาง F1-T ก าลงขยาย 500 เทา .................. 34

รปท 4-19 ภาพถายจากกลองจลทรรศนอเลคตรอนกบตวอยาง F1-T ก าลงขยาย 20000 เทา .............. 34

รปท 4-20 ภาพถายจากกลองจลทรรศนอเลคตรอนกบตวอยาง F1-M ก าลงขยาย 500 เทา .................. 35

รปท 4-21 ภาพถายจากกลองจลทรรศนอเลคตรอนกบตวอยาง F1-M ก าลงขยาย 20000 เทา .............. 35

รปท 4-22 ภาพถายจากกลองจลทรรศนอเลคตรอนกบตวอยาง F1-B ก าลงขยาย 500 เทา ................... 36

รปท 4-23 ภาพถายจากกลองจลทรรศนอเลคตรอนกบตวอยาง F1-B ก าลงขยาย 20000 เทา ............... 36

รปท 4-24 ผลการทดสอบการบดอดดนกระจายตวดวยวธมาตรฐาน .................................................. 38

รปท 4-25 ขนาดของรหลงสนสดการทดสอบ โดยขนาดของรทเจาะไวเรมตนมขนาด 1 มลลเมตร ... 38

 

 

 

 

 

 

 

 

viii

รปท 4-26 การผาตวอยางออกเพอตรวจสอบขนาดของรเจาะพบวารเจาะถกกดเซาะจนมขนาดเปน 3 มลลเมตร จากรเจาะเดมขนาด 1 มลลเมตร ............................................................................ 39

รปท 4-27 ความสมพนธระหวางความหนาแนนของน าทไหลผานตวอยางกบปรมาณน าทใชในการบดอด ........................................................................................................................................ 39

รปท 4-28 ตวอยางน าทไหลผานออกจากเครองมอทดสอบ Pinhole ซงมความขนมาก และจ าแนกดนไดเปน D1 ................................................................................................................................. 40

รปท 4-29 กราฟการบดอดทแปรผนปรมาณปนขาว ........................................................................... 41

รปท 4-30 แปลงทดสอบการปรบปรงดนเหนยวกระจายตวดวยปนขาว ทความชน 45 องศา ............. 43

รปท 4-31 ปรมาณตะกอนหลงการทดสอบโดยผสมปนขาว 0 เปอรเซนต .......................................... 44

รปท 4-32 ปรมาณตะกอนหลงการทดสอบโดยผสมปนขาว 0.75 เปอรเซนต ..................................... 44

รปท 4-33 ความสมพนธระหวาง ปรมาณตะกอนทไหลมากบน ากบปรมาณปนขาว .......................... 44

 

 

 

 

 

 

 

 

ix

สารบญตาราง

ตารางท 3-1 เกณฑจ าแนการกระจายตว .............................................................................................. 16

ตารางท 4-1 คณสมบตทางกายภาพของดนเหนยวกระจายตว ............................................................. 25

ตารางท 4-2 ระดบการกระจายตวเมอจ าแนกดวยเกณฑอางอง ........................................................... 27

ตารางท 4-3 ผลการทดสอบความจแคทไอออนทแลกเปลยนได ......................................................... 29

ตารางท 4-4 ผลการทดสอบแคทไอออนทแลกเปลยนได .................................................................... 29

ตารางท 4-5 ผลการทดสอบความหนาแนนแหงของดนทบดอดเพอเปนลาดดน................................. 42

ตารางท 4-6 เปรยบเทยบความน าไฟฟาของน าฝนทใชทดสอบกบน ากลนและน าประปา................... 42

 

 

 

 

 

 

 

 

1

บทน า

1.1 ความส าคญ ทมาของปญหาทท าการวจย

ในพนทภาคตะวนออกเฉยงเหนอเปนพนทซงประสบปญหาภยแลงเปนประจ า เพอขจดปญหานจงมความจ าเปนจะตองมการสรางพนทเกบน าในฤดฝนเพอเกบไวใชในฤดแลง ซงโครงสรางสวนใหญทนยมใชกกเกบน ามกจะเปนเขอน, ฝาย, หรออางเกบน าทสรางขนโดยใชดนเปนวสดกอสราง ปญหาทมกจะพบเนองจากการใชดนเปนวสดกอสรางโครงสรางกกเกบน ากคอ การถกกดเซาะของดนโดยน าซงมกพบเหนไดโดยทวไปในภมภาคนดงรปท 1-1 และรปท 1-2

รปท 1-1 การถกกดเซาะของคนดนรอบอางเกบน าในบรเวณ ต าบลโคกกรวด อ าเภอเมอง จง

หวดนครราชสมา

 

 

 

 

 

 

 

 

2

รปท 1-2 การถกกดเซาะลาดดนจนเกดเปนโพรงบนลาดดน พบในพนทมหาวทยาลยเทคโนโลย

สรนาร จงหวดนครราชสมา

ปญหาการถกกดเซาะอยางรนแรงของโครงสรางทกอสรางโดยใชดนเ ปนวสดในภาค

ตะวนออกเฉยงเหนอเกดขนเนองจากลกษณะโครงสรางของดน ซงดนในภมภาคนจะเปนดนซงประกอบไปดวย ดนพงงาย (erodible soil) ซงเปนดนทมปรมาณดนเหนยวต า จงมแรงยดเหนยวระหวางเมดดนต าตามไปดวย เมอมน าไหลผานจะถกกดเซาะและถกพดพาไปกบกระแสน าไดงาย ถงแมวาจะบดอดดนชนดนใหแนนมากเพยงใดกตาม กไมสามารถปองกนการถกกดเซาะได ดนอกชนดหนงกคอดนกระจายตว (dispersive soil) ดนชนดนเปนดนเหนยวมแรงยดเหนยวระหวางเมดดนดและน าซมผานไดยาก (Impervious) โดยดนชนดนเมอไมมน าไหลชะลางกจะเปนดนเหนยวทเกาะตวกนเปนกอน แตเมอมน าซมผานเขาไปในรอยแยกระหวางดน (fissure) กจะท าใหเกดความไมสมดลยของประจบวกทเกาะอยบนผวของอนภาคดนเหนยว ระบบจงมการจดเรยงตวใหมท าใหเมดดนอยในสภาพทแยกออกจากกนโดยงาย ซงเมอดนกระจายตวออกแลวน ากจะสามารถไหลซมผานเขาไปในเนอดนไดเพมขน จนเกดกระบวนการกดเซาะและพดพาซงกอใหเกดปญหาขน

 

 

 

 

 

 

 

 

3

1.2 ภมหลงหรอทมา ความจ าเปนทจะตองศกษา

ปญหาจากกระบวนการกดเซาะนอาจจะเกดอยใตดนหรอผวดน เมอเกดทผวดนกจะเหนเปนรองรอยการถกกดเซาะอยางชดเจน แตถากระบวนการกดเซาะอยใตผวดนกมกจะกอใหเกดปญหาทรนแรงมากกวา กระบวนการกดเซาะใตดนมกเกดขนกบโครงสรางเขอนกนดน โครงสรางทอระบายน าลอดใตถนน ซงโครงสรางเหลานจะตองรองรบน าทมแรงดนสง ถาโครงสรางนนมรอยแยกในดนขนาดเลกอย จะท าใหน าไหลผานดนภายใตแรงดน ซงจะขยายรอยแยกท าใหเนอดนเกดเปนชองทางน าไหลขนาดเลกขน (Piping) เมอดนเกดเปนโพรงขนแลวกระบวนการกดเซาะกจะทวความรนแรงขนท าใหเกดโพรงขนาดใหญดงแสดงในรปท 1-3 และเกดการพงทลายของเขอนคนดนตามมา ดงกรณศกษาจากเขอนล าสาย เขอนล าเชงไกร และเขอนล ามลบน ซงไดรายงานไวโดย นภดล กรณศลป และคณะ (2544) และการกดเซาะโดยน าจนเกดโพรงขนาดใหญใตคนทางรถไฟโดย วนชย เทพรกษ และคณะ (2547)

รปท 1-3 การถกกดเซาะโดยน าจนเกดโพรงขนาดใหญใตคนทางรถไฟ ขางเขอนล าตะคอง (วนชย

เทพรกษ และคณะ, 2553)

ปญหาอกประการหนงซงไดรบผลกระทบโดยตรงจากการถกกดเซาะของดนกคอการสะสมของ

ตะกอนทกนอางเกบน า ซงดนทถกน ากดเซาะจะไหลลงสทต ากวานนกคอบรเวณทใชกกเกบน า

 

 

 

 

 

 

 

 

4

นนเอง เมอตะกอนสะสมมากขนเรอยๆ จะท าใหปรมาณน าทกกเกบไดลดลง ท าใหมน าไมเพยงพอตอการอปโภคบรโภคในฤดแลง

ซงถาไดมการศกษาถงคณสมบตของและพฤตกรรมของดนพงงาย และดนเหนยวกระจายตว ใหละเอยดลกซงแลว กจะน าไปสแนวทางในการแกไขปญหาทเกดขน ซงจะสามารถลดความสญเสยเนองจากการช ารดของโครงสรางทใชกกเกบน า อกทงยงสามารถชวยลดปรมาณตะกอนทถกชะลางและถกพดพาไปทบถมอนจะท าใหไดปรมาณน ากกเกบไมลดลงตลอดอายการใชงานของโครงสรางกกเกบน า

1.3 วตถประสงคของโครงการวจย

งานวจยนมวตถประสงคเพอ ศกษารปแบบและลกษณะของปญหาเนองจากการถกกดเซาะโดยน าของโครงสรางดนทสรางขนจากดนเหนยวกระจายตว

ศกษาคณสมบตและพฤตกรรมของดนเหนยวกระจายตว (Dispersive clay) ทเกดในพนทซงประสบปญหา

ศกษาถงการใชปนขาวในการเพมเสถยรภาพการตานทานการถกกดเซาะโดยน าของดนเหนยวกระจายตวในพนทประสบปญหา

1.4 ขอบเขตของโครงการวจย

การวจยนจะท าการศกษาคณสมบตและพฤตกรรมของดนเหนยวทเกดปญหาการถกกดเซาะอยางรนแรงในบรเวณมหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร ซงต งอยในต าบลสรนาร อ าเภอเมอง จงหวดนครราชสมา โดยการวจยศกษาถงพฤตกรรมการถกกดเซาะของดนเหนยวกระจายตวโดยน าทมคณลกษณะเทยบเทาน าฝนซงเปนตวกลางการกดเซาะ สวนวธการเพมเสถยรภาพความตานทานการถกกดเซาะใชปนขาวชนด Calcium oxide

 

 

 

 

 

 

 

 

5

1.5 ประโยชนทคาดวาจะไดรบ

การวจยนเปนประโยชนตอกลมเปาหมายไดแก เกษตรกรหรอประชาชนทวไปทกอสรางโครงสรางดน เชน คนดนถม ลาดดนบอเกบน า ในดนเหนยวกระจายตว ทอาจเกดการกดเซาะจนโครงสรางดนใชงานไมได

อกทงเปนการเพมประสทธภาพในการผลต เนองจากความรจากการวจย ชวยใหลดการบ ารงรกษาและยดอายการใชงานโครงสรางดนทสรางในดนเหนยวกระจายตว

และงานวจยนยงเปนองคความรในการวจยเกยวกบดนเหนยวกระจายตวตอไป

 

 

 

 

 

 

 

 

1

การทบทวนวรรณกรรมสารสนเทศทเกยวของ

ปญหาดนเหนยวกระจายตวไดมการศกษาโดยผวจยหลายทานไดแก (Gibb 1962, Mitchell 1976, Forsythe 1977, Ryker 1977, McDaniel and Decker 1979, Tosun 1997) ซงรายงานวาดนเหนยวบางชนดมโครงสรางทไมคงตว และมการกระจายตวงาย ซงท าใหถกกดเซาะงายดวย ซงเมอถกน ากดเซาะแลวจะท าใหเกดปญหาคนดนถกกดเซาะ ตวอยางการวบตทพบไดแก การวบตของคนดนเหนยวเพอใชปองกนน าทวมเนองจากการกดเซาะของน าฝน และการวบตของเขอนเนองจากการไหลของน าผานผานตาน าขนาดใหญใตเขอน (tunneling) ซงหลายกรณของการวบตเกดขนกบเขอนทกอสรางอยางด ระดบกกเกบน าไมสงนก และใชวสดทเปนเนอเดยวกน

กรณศกษาดนจะประกอบไปดวยดนเหนยวกระจายตวซงจะกระจายเปนสารแขวนลอยเมอมน าไหลผาน ซงการวบตของโครงสรางสวนใหญจะเกดจากการทน าดนทมความเปนพลาสตคต าถงปานกลาง (CL, CL-CH) ทมแรดนเหนยวมอนทมอลลโอไนท (Montmorillonite) มาใชเปนวสดกอสราง ซงการไหลของน าผานตาน านอาจเกดทนทเมอบรรจน าลงในเขอนหรอเพมระดบน าในเขอนใหสงขน ซงตาน าจะเกดขนเนองจากรอยแยกหรอรอยแตกเลกๆ ในเนอดนซงจะเปนจดเรมตนของการกดเซาะโดยน าใหขยายเปนตาน าทใหญขนตอไป การจ าแนกดนวาเปนดนเหนยวกระจายตวหรอไม จะใชวธทดสอบแบบ pinhole (รปท 2-1) วธนจะท าการทดสอบโดยปลอยใหน ากลนไหลผานรกลมซงเจาะลงในดนตวอยางทบดอดแลว ถาดนเปนดนเหนยวกระจายตวน าทไหลผานรทเจาะไวในดนจะไหลออกมาเปนสของดน และรทน าไหลผานจะขยายใหญขนท าใหอตราการไหลสง ถาเปนกรณของดนเหนยวไมกระจายตว น าทไหลผานรทเจาะไวจะใสและรทเจาะไวไมถกกดเซาะอตราการไหลกจะไมสง ซงตวอยางผลการทดสอบแสดงไวในรปท 2-2

 

 

 

 

 

 

 

 

2

รปท 2-1 เครองมอทใชส าหรบการทดสอบ Pinhole (EM1110-2-1906 1980)

รปท 2-2 ผลการทดสอบ Pinhole ซงเปนวธทใชจ าแนกการกระจายตว (EM1110-2-1906 1980)

การทดสอบในหองปฏบตอกวธหนงกคอการทดสอบ Double hydrometer ซงวธการทดสอบจะเหมอนกบการจ าแนกดนดวยวธไฮโดรมเตอรปกต การทดสอบแบงเปนสองตวอยางโดยตวอยางแรกจะใสสารทท าใหดนกระจายตว สวนตวอยางทสองไมใสสารทท าใหดนกระจายตว ผลการทดสอบจะเปนการเปรยบเทยบเปอรเซนตของเมดดนทละเอยดกวา 5 ไมครอนของทงสองการทดสอบดงสมการ

Distilled water from

constant head tank

Note:Hi = Initial hydraulic head

Di = Initial pinhole diameter

Q = Quantity of flow

Hi

Di

Q

Soil specimen

Flo

w t

hro

ugh s

pec

imen

, m

l/s

Initial hydraulic head, in.

16141210864200

1

2

3

4

5

Legend

Dispersive D1

Nondispersive ND1

Nondispersive ND1

Calibration D = 1/16 in.

Calibratio

n D = 1/8 in.

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Particle smaller than 5 m (with dispersing agent)

Dispersion value = Paricle smaller than 5 m (without dispersing agent)

(2.1)

ถาสดสวนทไดมคามากแสดงวาดนมโอกาสทจะเปนดนกระจายตว และถาสดสวนทไดมคามากกวา 20-25 เปอรเซนต แสดงวาดนมปญหาการกระจายตวอยางมาก และถาสดสวนทไดมคามากกวา 50 เปอรเซนต แสดงวาดนอาจจะมปญหาเรองการถกกดเซาะอยางรนแรง

ปญหาดนเหนยวกระจายตวในประเทศไทยมกจะพบในภาคตะวนออกเฉยงเหนอ ไดมผ ท าการศกษาไวไดแก Udomchoke (1989), Thitimakorn (1994), และ Kornsilpa (1993) ซงไดศกษาถงดนทมปญหาทางวศวกรรมในภาคตะวนออกเฉยงเหนอ แลวจ าแนกไดเปน 4 ประเภทคอ ดนยบตว (collapsible soil) ดนพงงาย (Erodible soil) ดนกระจายตว (Dispersive soil) และดนเหนยวแยกตว (Slaking soil) ปญหาทพบมากในภาคตะวนออกเฉยงเหนอจะเปนปญหาทเกดขนเนองจากดนกระจายตว ซงดนกระจายตวนเกดจากดนทสลายตวมาจากหนทอยในบรเวณทต า โดยดนจะกระจายตวออกแลวถกพดพาไปกบกระแสน าอยางชาๆจนเปนโพรงขนาดใหญในเนอดน ซงปญหานเกดจากโครงสรางของอนภาคดนเหนยวกระจายออกจากกนเมอมน าซมเขาสชองวางของเนอดน ปญหานจะกอใหเกดปญหาดานวศวกรรมโยธา ตองานเขอน ฝายกนน า คนคลองชลประทาน สระน า และบอเลยงปลา ซงใชดนชนดนเปนวสดในการกอสราง โครงการกอสรางทเกดปญหานขนไดแก ล ามลบน เขอนล าสาย เขอนล าเชงไกร ซงเปนเขอนทใชดนเหนยวกระจายตวเปนวสดกอสราง

2.1 คณสมบตทางเคมของดนเหนยวกระจายตว

USDA (1991) อธบายวาดนเหนยวปกตจะมการยดเกาะกนเปนกอนเนองจากแรงดดทางไฟฟาเคม ของอนภาคดนและน า แคทไอออนของแคลเซยมและแมกนเซยมทมมากในดน ความสมดลทางเคมไฟฟาท าใหเกดแรงดดระหวางอนภาคดนสงซงท าใหดนเหนยวปกตเปนดนทไมถกกดเซาะงาย แตส าหรบในดนเหนยวกระจายตว น าในดนจะมปรมาณไอออกของโซเดยมเปนสวนใหญ เนองจากประจโซเดยมนนมเพยงประจบวกเดยวซงแตกตางกบแคลเซยมและแมกนเซยมทมสองประจบวก ท าใหเกดความไมสมดลของขนอนภาคของดนจงเกดแรงพลกมากกวาแรงดด ดนเหนยวกระจายตวจงแยกเปนอนภาคเดยวและไมเกาะกนเปนกอนเหมอนดนเหนยวทวไป เนองจากอนภาคดนเหนยวนนเลกมากและมมวลนอยจงหลดออกจากกอนดนเหนยวรวมไดงายและไหลไปกบน าทไหลผาน ซงเปนเหตผลทดนประเภทนมความตานทานตอการกดเซาะทต า ดนเหนยวกระจายตวนนจะตานทานการ

 

 

 

 

 

 

 

 

4

ถกกดเซาะไดไมดเทา ซลท และ ทราย เนองจากมวลของอนภาคดนเหนยวทต ากวาเมอเทยบกบ ซลทและทรายดนเหนยวกระจายตวจะถกกดเซาะโดยน าทมความเขมขนของไอออนต าไดงาย ซงน าประเภทนไดแกน าฝน

2.2 ปญหาการกดเซาะของดน

ดนสวนใหญจะเปนดนเหนยวซงมคณสมบตการกระจายตวในน า โดยกลไกเกดจากการซมของน าเขาไปในโครงสรางของเมดดนเหนยวแตจากความไมสมดลของประจบวกทเกาะอยบนผวของอนภาคดนเหนยวเหลานนท าใหโครงสรางของอนภาคดนเหนยวนนจดเรยงตวอยในสภาพทแยกออกจากกนไดโดยงายเพยงมน าซมเขาไปบรรจจนเตมชองวางของดนเทานน ดวยเหตนเมอมน าสะอาดทไมมประจ (deionized) เชนน าฝนซมเขาไปในดนทมดนเหนยวชนดนเปนองคประกอบ จงเกดการกระจายของดนเหนยวและถกพดพาไปตามกระแสน าทละนอย เมอมน าไหลแรงการกดเซาะยงเกดรนแรงขน จนกระทงเปนโพรงขนาดใหญ การพงทลายจงเกดขน จนอาจเปนผลใหเกดความเสยหายหรอแมแตอาจท าใหเกดการวบตได

Sherard, R. et al. (1976) กลาวไววาปญหาดนเหนยวกระจายตวเรมขนในการศกษาการวบตของเขอนดนเหนยวในระหวางป ค.ศ. 1960 และบทบาทของดนเหนยวโซเดยมตอการกดเซาะโครงสรางเรมมการตระหนกถงมากขน Crouch (1976) รายงานการกดเซาะการเกดเปนโพรงเกดขนในดนทมโซเดยมในปรมาณสง แตในบางทกมดนทเปนดนกระจายตวแตไมมเกดการกดเซาะจนเปนโพรง

Lynn and Eyles (1984) รายงานวาการกดเซาะเปนโพรงในนวซแลนดเกดขนเมอผวดนมความชน 16-25 องศา Schafer and B. (1981) ไดระบวาหากสวนบนของโพรงพงลงมา จะท าใหเกดการกดเซาะแบบอโมงคผสมกบรองน า (Tunnel-gully erosion) โดยปจจยทสงผลตอการกดเซาะตอเนองจนเปนโพรงนนไดรายงานไวโดย Crouch (1976) ซงอธบายขนตอนการเกดการกดเซาะแบบโพรงอโมงคไว วาเกดจากการแตกของผวดนเหนยวเนองจากการสญเสยน าในดน เมอไดรบน าเกดการแทรกตวของน าอยางรวดเรวลงในรอยแตกทผวท าใหดนขางใตมน าเกนกวาจดอมตว ดนเหนยวกระจายตวทมปรมาณน าเกนกวาจดอมตวจะเกดการกระจายตว ท าใหเกดการเคลอนตวขจองอนภาคดนเนองจากแรงดนเนองจากการไหล กอใหเกดรองการไหลใตผวดน เมอเวลาผานไปปรมาณของการไหลผานเพมขนท าใหโพรงถกกดเซาะจนมขนาดใหญ และอาจเชอมตอกบโพรงอนๆ ซงขนาดของโพรงนนถกจ ากดโดยก าลงของดนสวนทอยเหนอโพรง ถาดนสวนนรบน าหนกของโพรงไมไหวกจะพงทลายลงและเกดเปนรองน าขน ซงการขยายตวของทางเขาและทางออกของน ามกเรมจากรเลกๆทเกดขนใต

 

 

 

 

 

 

 

 

5

รอยแตกใตผวดน เมอเกดการพงทลายตอเนองอาจท าใหทางไหลเขาของน าขยายใหญขนดงรปท 2-3 ส าหรบการเกด slaking หรอการแตกของมวลดนทมขนาใหญกวา 0.05 มลลเมตร เมอดนสมผสกบน าอาจเกดการบวมตวทไมเทากนผนวกกบอากาศทถกกกอยในมวลดน อนภาคของดนอาจเขาไปอดชองวางของดนไมเกดการกดเซาะเปนโพรงได

รปท 2-3 กระบวนการกดเซาะจนเปนอโมงค (Vacher, R. et al. 2004)

Crouch (1976) ยงไดศกษาการเกดการกดเซาะเปนโพรงทวโลก พบวาการกดเซาะเปนโพรงเกดขนไดในทกสภาพอากาศ ซงชนดของดนกมความหลากหลายตงแต Duplex/Texture contrast จนกระทง Silty loess แตชนดของดนไมเปนตวแปร การกดเซาะเปนโพรงเกดมกขนในดนทม Montmorillonite และ Kaolinte เปนองคประกอบ

2.3 การค านวณปรมาณดนทถกกดเซาะแบบอโมงค

ในการการเกดการกดเซาะแบบอโมงครอบทอระบายน านนเกดเนองจากดนรอบทอระบายน าไหลไปกบการกดเซาะ ซงมผลท าใหผวดนทอยเหนอทอเกดการทรดตว โดยมแนวคดการถกกดเซาะดงรปท 2-4 ซงเหนไดวาดนรอบทอทฝงอยในคนทางมโอกาสถกกดเซาเนองจากการรวซมผานรอยตอของทอหรอเกดจากการไหลผานเขาทางปากทอระบายน า และเมอน าฝนไหลผานทอในปรมาณสงท าใหดนรอบทอถกพดพาไหลมากบน า อนกอใหเกดโพรงขนรอบทอเมอโพรงขยายขนาดใหญขนดนทอยรอบทอจงเคลอนตวเขาสโพรงท าใหเกดการทรดตวของดนเหนอทอขน

RainfallSurface

runoffDispersivelayer

Impermeable layer

Dispersible clay becomes mobile

Entry of

runoff

Old root

line (e.g.)

Subsurface collapses

forming “pipes”

Sediment fan

appears on

surface

Tunnel

 

 

 

 

 

 

 

 

6

รปท 2-4 สมมตฐานการทรดตวของผวทางเนองจากดนรอบทอถกกดเซาะโดยน า

เมอพจารณาปญหาการถกกดเซาะของดนรอบทอระบายน าใตคนทางจะมความคลายคลงกบ

ปญหาการทรดตวทผวดนเนองจากการขดเจาะอโมงคทเสนอโดย Peck (1969) โดยในงานวศวกรรมอโมงคนนไดมการน าเอา Normal distribution function มาใชประมาณการทรดตวของผวดน ดงนนในงานวจยนจงไดทดลองน าเอา Normal distribution function มาใชประมาณการทรดตวของผวดนเนองจากการถกกดเซาะของดนรอบทอระบายน าภายใตคนทาง

ในการขดเจาะอโมงคดวยเครองเจาะนน จะเกดชองวางระหวางผนงอโมงคและดนในบรเวณรอบๆ ซงเกดขนเนองจากเทคนคการกอสรางดงรปท 2-5 ในการกอสรางจะท าการอดน าปนเขาไปในชองวางเพอลดปรมาณดนทจะไหลเขามาในชองวางน โดยปกตแลวการอดฉดน าปนจะไมไดกระท าในทนท ซงท าใหดนบรเวณเหนออโมงคเคลอนทเขาสชองวางท าใหเกดการทรดตวทผวดนขน จากปรากฏการณดงกลาวขางตนจะเหนไดวาการทรดตวทผวดนเนองจากการขดเจาะอโมงคนนมความคลายคลงกบการทรดตวของผวทางเนองจากการถกกดเซาะของดนรอบทอทฝงในดนคนทาง

รปท 2-5 ชองวางระหวางดนกบหวเจาะอโมงคซงกอใหเกดการทรดตวของผวดนเหนออโมงค

(Peck 1969)

 

 

 

 

 

 

 

 

7

ปรมาณการทรดตวทผวดนเหนอทอระบายน านนแสดงดวย Normal distribution function หรอ

probability curve โดยนยามปรมาณการทรดตวทผวดน ทระยะ ใดๆ ดงสมการ

2 2

maxexp( / 2 )S S x i (2.2)

เมอ S คอปรมาณการทรดตวทผวดน ทระยะ ใดๆ จากศนยกลางของแนวอโมงค คอ max

S คอปรมาณการทรดตวมากทสดทศนยกลางของอโมงค คอ x คอระยะทางตามขวางในแนวราบจากศนยกลางของอโมงค คอ i คอระยะจากกงกลางของแนวอโมงคถงจดทเปลยนความโคง (Inflexion point) จากสมการท 1 เมอระยะ x เทากบศนย หรอทกงกลางแนวอโมงค เกดคาทรดตวมากทสด โดย

รปรางและลกษณะของแนวทรดตวของผวดนจากการวางอโมงค ดงรปท 2-6 และรปท 2-7

รปท 2-6 การประมาณการทรดของผวดนเนองจากการขดเจาะอโมงค (Peck 1969)

Ground surface

Tunnel diameter

R2

Point of max. curvature

(0.22Smax)Point of inflection

(0.61Smax)

ii2 i i2CL

i3 i3

maxS

Se

ttle

me

nt, S

Axis

de

pth

, z

- Ratio i/R function of z/2R and soil conditions

- volume of trough = 2.5iSmax

 

 

 

 

 

 

 

 

8

รปท 2-7 การทรดตวทผวดนเนองจากการวางอโมงคในดนเหนยวแบบสมมาตร(Peck 1969)

ส าหรบปรมาตรของผวดนทหายไปเนองจากการทรดตว ค านวณไดจากจากคาการทรดตวมาก

ทสดทกงกลางแนวอโมงค พจารณาจากการอนทเกรตสมการท 1 ดงน

maxmax

22

max

5.22

)2/exp(

iSiS

dxixS

SdxVs

(2.3)

คอ ปรมาตรของดนททรดตวตอหนงหนวยเมตร จากผลการส ารวจการทรดตวทผวดนเราสามารถค านวณเปนปรมาตรดนทยบตวลงไปเปน และ

ค านวณเปนเปอรเซนตของปรมาตรดนทหายไปไดจากสมการ

Ground loss(%) 100s

theoretical

V

V (2.4)

theoreticalV คอปรมาตรของทอซงเปนผลรวมของพนทหนาตดทอระบายน าทพจารณา ดงนนจงสามารถประคานคา max

S ไดจากสามการน แตในการศกษานยงมขอมล Ground loss ไมเพยงพอทจะน ามาใช ดงนนในงานวจยนจงไดใชสมการ Normal distribution function เพอหาโคงการทรดตวโดยใชคา max

S เทากบคาการทรดตวสงสดทวดไดจรงในสนาม

maxs

sMaximum curvature “hogging”

Maximum horizontal strain

(tensile at top )

Maximum curvature “sagging”

Maximum horizontal strain

(compressive at top)

)2/exp( 22

max ixSS

max2 iSVs

Settlement volume (per unit advance)

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Transverse distance from center line

i3i30.0

CLzx

i

Point of inflection

 

 

 

 

 

 

 

 

9

ในการใชวธของ (Peck 1969) เพอประมาณการทรดตวของอโมงคคนน มความแตกตางจากวธการ าค านวณอโมงคเดยวเนองจาก ในกรณของทอลอดจ านวน 2 ทอหรอ 3 ทอนน เนอดนจะหายไปเนองจากการกดเซาะภายในครงเดยวพรอมๆกน การประมาณการทรดตวจงประมาณโดยสมมตใหผลทไดเสมอนเกดจากทอเพยงทอเดยว โดยเสนผานศนยกลางทอคประมาณไดจากสมการ

2

dR R (2.5)

2.4 การทดสอบการกระจายตวของดนเหนยวเชงเคม

Sherard, R. et al. (1976) ไดกลาววาดนเมดละเอยดบางชนดจดเปนดนเหนยวกระจายตวซงน าในดนมปรมาณโซเดยมสงกวาดนทวไป ท าใหการกดเซาะเปนอโมงคและพงเปนรองน าอยางรวดเรว สาเหตเกดจากการทอนภาคดนเหนยวถกกดเซาะและพดพาไปกบน าทมความเรวในการไหลต า การกดเซาะท าใหเขอนดน, ล าคลอง, และโครงสรางอนทท าจากดนช ารดเสยหาย การทดสอบทวไปทใชทดสอบดนทางปฐพกลศาสตรไมสามารถจ าแนกดนกระจายตวได Sherard, R. et al. (1976) ไดเสนอวธทดสอบในหองปฏบตการเพอจ าแนกดนเหนยวกระจายตว พบวาดนทมโซเดยมอยในน าเปนปรมาณสงเปนปจจยหลกทกอใหเกดการกระจายตว แตมขอยกเวนในบางกรณทดนมปรมาณโซเดยมต าแตกยงจดเปนดนกระจายตวได การทดสอบเชงเคมเพอจ าแนกดนเหนยวกระจายตวเปนการสกดเอาไอออนของโซเดยม, แมกนเซยม, โปแตสเซยม. และแคลเซยม เพอมาวเคราะหโดยใชเครอง atomic absorbtion spectrophotometer ซงวดเปนปรมาณ milliequivalent ตอลตร การตความผลการทดสอบใชวธเชงประสบการณซงเปนความสมพนธระหวางผลการทดสอบกบการกดเซาะทเกดขนจรงในสนามดงรปท 2-8 โดยทเปอรเซนตโซเดยมค านวณจากสมการ

Na (100)Percent Sodium

Ca + Mg + Na + K (2.6)

และ SAR ค านวณจากสมการ

Na SAR

0.5(Ca + Mg) (2.7)

โดยคาทงหมดมหนวยเปน meq/liter

 

 

 

 

 

 

 

 

10

ความสมพนธเชงประสบการณขางตนนนมควาเชอมนในการจ าแนกดนกระจายตวอยทประมาณ 85 เปอรเซนต ซงวธจ าแนกดนเหนยวกระจายตวทมความเชอมนสงสดไดแกการทดสอบ pinhole (Sherard, R. et al. 1976)

รปท 2-8 ความสมพนธระหวางปรมาณโซเดยมในดนกบการการกระจายตว (Sherard, R. et al.

1976)

2.5 การลดการกระจายตวของดนดวยปนขาว

ในการลดการกระจายตวของดน Ouhadi and Goodarzi (2006) ไดใช Alum (Aluminium sulfate) ในการปรบปรงดนเหนยวกระจายตว ผลการวจยชใหเหนวาการใช Aluminium sulfate 1.5 เปอรเซนตท าใหลดการกระจายตวของดนไดอยางชดเจน และยงท าใหคา pH ของ dispersive bentonite ลดลงดวย

สมเจตน ถนนคร (2546) ไดเสนอวธการปรบปรงดวย hydrated lime ซงใหเกด Cation exchange ท าใหโซเดยมไอออนในดนถกแทนทดวย แคลเซยมไอออน ท าใหเกดแรงดงดดระหวางอนภาคดนเหนยวจนไมไหลไปกบตวกลางพดพา อนท าใหลดการกระจายตวของดนลงได สวนการใช โซเดยมคลอไรต (NaCl) ท าใหความเขมขนของโซเดยมไอออนบนผวอนภาคดนเหนยวเพมขน ท าใหเกดสมดลของประจท าใหดนมลกษณะเปน flocculated structure และดนไมกระจายตว แตตองเตมอยบอยๆ เนองจากโซเดยมคลอไรตละลายไปกบน าได

Pe

rce

nt

so

diu

m

Total dissolved salt (TDS) in saturation extract, meq/litre

100

80

60

40

20

0

0.1 0.5 1 5 10 50 100 500

Zone A

(Dispersive)

Zone B

(Non dispersive)

Zone C

SAR = 100

50.0

20.010.0

5.03.0

2.0

1.0

0.50.20.1

 

 

 

 

 

 

 

 

11

Vacher, R. et al. (2004) ไดเสนอวธการปรบปรงดนใหมเสถยรภาพเพมขนเพอลดการโดยไดมการทดลองใชยปซมในปรมาณ 5 , 10, 20 t/ha ผสมกบในดนเพอก าจด exchangeable sodium ใหออกไปจากดน ผลการทดสอบพบวายปซมจะเพมเสถยรภาพใหกบดนไมมากนกถาดนเปนดนทมปรมาณดนเหนยวนอย

วรากร ไมเรยง (2542) ไดรายงานการสาเหตของการวบตของเขอนมลบน อ าเภอครบร จงหวดนครราชสมา ซงสาเหตประการหนงเกดขนเนองจากเกดการกดเซาะใตฐานรากเขอน เนองจากเขอนไมมรองแกน มเพยบแตใชลาดเขอนทางดานเหนอน าท าหนาทยดทางเดนของน าออกไป คากอสรางตวเขอนกอนการวบตคอ 150 ลานบาท ซงเมอเขอนเกดการวบตแลวตองใชงบประมาณซอมแซมถง 300 ลานบาท ซงนบเปนการสญเสยทงงบประมาณ และโอกาสทจะไดใชงานเขอนไดตามทออกแบบไว ในการซอมแซมไดใชปนขาวผสมในดนบดอดเพอใหแคลเซยมไอออนไปแทนทโซเดยมไอออนในดนท าใหการกระจายตวของดนลดลง และไดใชทรายและกรวดปทผวของคนเขอนเพอกรองไมใหเมดดนถกกดเซาะออกจากตวเขอนได

วนชย เทพรกษ และคณะ (2553) ไดรายงานวาดนคนทางรถไฟรมเขอนล าตะคองจากสถานคลองขนานจตมายงสถานปากชองได ประสบปญหาดานเสถยรภาพคนทางทกๆป เนองมากจากคนทางรถไฟนไดกอสรางกนรองน าบรเวณหบเขากอนทจะไหลลงสเขอนล าตะคอง ซงคนทางดงกลาวมลกษณะเหมอนเขอนกนน าซงระดบน าขางคนทางรถไฟดานหนงจะสงกวาท าใหมการไหลซมผานของน าผานคนทาง ปญหาทเกดขนเกดเนองจากดนทน ามากอสรางคนทางเปนดนเหนยวกระจายตว (Dispersive clay) ซงเมอน าไหลผานคนทางแลวท าใหเกดการกระจายตวของดนและไหลไปกบน าทไหลผานคนทางรถไฟ ท าใหเกดโพรงหลายจดใตคนทางรถไฟท าใหคนทางเกดการยบตว ซงการแกไขไดท าการกอสรางก าแพงทบน า (slurry wall) เพอปองกนมใหไหลผานดนคนทาง และไดใชวธอดฉดน าปนลงไปในดนดวยแรงดนสง (Jet grouting)

โดยทวไปปนขาวทมจ าหนายม 3 ชนดไดแก ปนขาวแคลเซยมออกไซด, ปนขาวแคลเซยมไฮดรอกไซด, และปนขาวแคลเซยมคารบอเนต ในงานวจยนทดลองใชปนขาวแคลเซยมออกไซดเนองจากมแหลงผลตอยทต าบลกลางดง อ าเภอปากชอง จงหวดนครราชสมา ซงใกลกบพนทปญหาดนเหนยวกระจายตวในงานวจยน

การผสมเกดปฏกรยาทดกวาปนขาวชนดอน Calcium oxide (CaO) มชอเรยกวา burnt lime, lime or quick lime

CaCO3(s) เผา 500– 600 องศาเซลเซยส -> CaO(s) + CO2(g)

 

 

 

 

 

 

 

 

12

Calcium hydroxide มชอเรยกวา Slaked lime, Garden lime CaO(s) + H2O(l) -> Ca(OH)2(s)

Calcium carbonate (CaCO3) คอหนปน เกดจากการท าปฏกรยาของแคลเซยมไฮดรอกไซดกบคารบอนไดออกไซด

Ca(OH)2(s) + CO2(g) -> CaCO3(s) + H2O (l)

 

 

 

 

 

 

 

 

13

วธด าเนนการวจย

ในการด าเนนการวจยสามารถสรปและเขยนเปนแผนผงไดดงรปท 3-1 ซงแบงเปนการศกษารปแบบความเสยหายทเกดจากการกดเซาะจากนนเลอกพนทศกษาและศกษาโดยการทดสอบตวอยางดนเหนยวกระจายตวในพนทศกษาในหองปฏบตการ และทดสอบปรบปรงดนเหนยวกระจายตวเพอลดการกดเซาะ จากนนน าผลทไดในหองปฏบตการไปทดสอบปรบปรงดนในสนามโดยสรางแปลงทดสอบ

รปท 3-1 แผนผงการด าเนนการวจย

- Liquid limit

- Plastic limit

- Soil classifications

, ,

- Cation exchange capacity

- Exchangeable cation,

Na+, K+, Ca2+, Mg2+

- Crumb test

- Double hydrometer

- Pinhole test

0%

1, 3, 5, 7

- XRD

- SEM

0, 0.25, 0.50, 0.75, 1.0

pinhole

 

 

 

 

 

 

 

 

14

3.1 แหลงตวอยางดน

แหลงตวอยางดนในการวจยเลอกเกบหลงจากทไดส ารวจพนทซงประสบปญหาการกดเซาะซงไดแกบรเวณทมผวทางเกดการทรดตวเนองจาการกดเซาะรอบทอลอดใตคนทางและลาดดนทถกกดเซาะอยางรนแรงโดยพนทส ารวจอยในบรเวณมหาวทยาลยเทคโนโลยสรนารดง รปท 3-2 การเกบตวอยางเลอกเกบบรเวณลาดดนทเกดการกดเซาะเนองจากสะดวกตอการเกบตวอยาง รปท 3-3 เปนต าแหนงเกบตวอยางโดยตวอยางทใชทดสอบคณสมบตพนฐานเกบบรเวณกลางลาดดน (F1-M) สวนในการทดสอบทางเคมและการศกษาในระดบจลภาคเกบตวอยางสวนบน (F1-T), สวนกลาง (F1-M), และสวนลาง (F1-B) ของลาดดน

รปท 3-2 แผนทแสดงต าแหนงพนทวจย

 

 

 

 

 

 

 

 

15

รปท 3-3 ต าแหนงการเกบตวอยางบนลาดดนทถกกดเซาะรนแรง

3.2 การทดสอบดน

ในงานวจยไดท าด าเนนการทดสอบคณสมบตพนฐานของดน, ทดสอบการกระจายตวของดน, และการศกษาในระดบจลภาคของดน

3.2.1 การทดสอบคณสมบตพนฐานของดน

Atterberg’s limits ตามมาตรฐาน ASTM D 4318 Specific gravity ตามมาตรฐาน ASTM D 854 Sieve analysis และ Hydrometer analysis ต ามมาตรฐาน ASTM D 421 และ ASTM D 422

ตามล าดบ

3.2.2 ทดสอบการกระจายตวของดน

เนองจากวธทดสอบตามมาตรฐานทางปฐพกลศาสตร ไมสามารถแยกดนเหนยวกระจายตวจากดนเหนยวปกตได จงตองท าการทดสอบเพมเตมเพอระบการกระจายตวของดนเหนยว

การทดสอบการกระจายตวของดนดวยวธ Crumb test โดยใชวธของ Raillings (1996) และ Sherard et al. (1976) การทดสอบใชการหยอนกอนดนตวอยางขนาด 6 ถง 10 มลลเมตรลงใน

F1-T

F1-M

F1-B

 

 

 

 

 

 

 

 

16

น าทผสมโซเดยมไฮดรอกไซด แลวสงเกตปฏกรยาหลงจากหยอนกอนดนไปแลว 5 ถง 10 นาท ผลการทดสอบเปนการจ าแนกระดบการกระจายตวดงตารางท 3-1

ตารางท 3-1 เกณฑจ าแนการกระจายตว (Sherard et al., 1976)

ระดบ 1 ไมมปฏกรยา - กอนดนจะคลายและไปรวมทกนบกเกอรในแบบแบนราบ แตไมมการฟงกระจายเปนคอลลอยด

ระดบ 2 มปฏกรยาเลกนอย – ฟงกระจายเลกนอยทบรเวณผวของกอนดน (ถาการฟงกระจายปรากฏใหเหนไดงายจ าแนกเปนระดบ 3

ระดบ 3 มปฏกรยาปานกลาง – ปรากฏเปนการฟงกระจายแบบกลมหมอกไดงาย เหนเปนคอลลอยดแขวนตะกอนในน า และกอนดนมกแตกกระจายเปนแนวบางทกนภาชนะ

ระดบ 4 ปฏกรยารนแรง - กลมหมอกคอลลอยดปกคลมทวทงหมดทกนภาชนะ และมกเปนผวบางๆ ในกรณทรนแรงมากน าทงภาชนะอาจปกคลมดวยกลมหมอก

การทดสอบการกระจายตวตามมาตรฐาน ASTM D 4221 Standard test method for dispersive

characteristics of clay soil by double hydrometer การทดสอบการกระจายตวตามมาตรฐาน – ASTM D 4647 -06 Standard test method for

identification and classification of dispersive clay soils by the pinhole test.

3.2.3 การวเคราะหความจแคทไอออนทแลกเปลยนได (cation exchange capacity)

งานวจยไดท าการทดสอบหาความจในการดดซบปรมาณไอออนบวกบนพนผวของอนภาคดนเหนยว ของตวอยางดนเหนยวกระจายตวบนคนดนทมปญหาการถกกดเซาะ โดยทดสอบกบดนสวนบน, สวนกลาง, และสวนลางของคนดนโดยปรมาณในการวดเปน milliequivalent (me) ตอน าหนก 100 กรมของดนอบแหง ปรมาณนเปนความจในการแลกเปลยนไอออนบวกของดน (cation exchange capacity, CEC) โดยคาความจในการแลกเปลยนไอออนบวกของดนแตละชนดนนมความแตกตางกน โดยคา CEC แปรผนตามปรมาณอนภาคดนเหนยวทอยในดน ในการทดสอบหาคา CEC กระท าโดยการไลแคตไอออนเดมทถกดดซบอยทผวของดนออกจนหมดดวยไอออนทมประจชนดเดยวกนในการวเคราะหนใช 4NH แลวหาปรมาณไอออนทถกดดซบไววามปรมาณเทาใด โดยทดสอบตามวธในคมอการวเคราะหดนทางเคม (2528)

 

 

 

 

 

 

 

 

17

3.2.4 การวเคราะหแคทไอออนทแลกเปลยนได (Exchangeable cation)

ดนเหนยวกระจายตวเปนดนทมไอออนของโซเดยมอยในดนเปนจ านวนมาก ดงนนงานวจยนจงไดวเคราะหปรมาณแคทไอออนทแลกเปลยนไดโดยใขวธของ Rayment et al. (1992) แคทไอออนสวนใหญซงจดวาเปนแคทไอออนพนฐานไดแก K+, Ca++, Mg++, และ Na+ โดยการสกดไอออนออกมาวเคราะหใชสารละลายทม 4NH เขาไปแทนทแคทไอออนทถกดดซบอยทผวดน และน าสวนทสกดออกมาไปว เคร าะ หหาปรมาณ K+, Ca++, Mg++, และ Na+ โดยใช atomic absorption spectrophotometer (AAS)

3.2.5 การศกษาดนเหนยวกระจายตวในระดบจลภาคดวยวธ XRD และ SEM

ในงานวจยไดท าการศกษาโครงสรางของดนเหนยวกระจายตวในระดบจลภาคโดยใชวธ X-ray Diffraction; XRD เปนเทคนคหนงทใชในการศกษาวเคราะหโครงสรางผลกทไมท าลายชนงานตวอยางดงรปท 3-4 โดยรงสเอกซจะเลยวเบนไปตามชองวางระหวางอะตอมภายในผลกและจะถกบนทกคา แลวท าการวเคราะหธรรมชาตของโครงสรางผลกตวอยาง รปท 3-5 เปนเครองมอทดสอบ XRD ในมหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร ส าหรบการศกษาโครงสรางของดนเหนยวกระจายตวในระดบจลภาคโดยใชการถายภาพดวยกลองจลทรรศนอเลคตรอน (Scanning Electron Microscope, SEM) รปท 3-6 เปนเครองมอ SEM ในมหาวทยาลยเทคโนโลยสรนารทใชในการถายภาพลกษณะพนผวของดนเหนยวกระจายตวในระดบจลภาค ซงการถายภาพใชก าลงขยาย 500 เทาและก าลงขยาย 20000 เทา

 

 

 

 

 

 

 

 

18

รปท 3-4 แผนภาพแสดงการท างาน ของ XRD

รปท 3-5 เครองมอทดสอบ XRD

 

 

 

 

 

 

 

 

19

รปท 3-6 กลองจลทรรศนอเลคตรอนทใชตรวจสอบพนผวของอนภาคดน

3.3 การทดสอบการปรบปรงดนเพอเพมเสถยรภาพความตานทานการกดเซาะ

ในการทดสอบเพมเสถยรภาพความตานทานการกดเซาะแบงการทดสอบเปนสองสวนไดแก สวนการทดสอบในหองปฏบตการ และสวนการทดสอบกบแปลงทดสอบ ในสวนการทดสอบในหองปฏบตการนนไดทดลองบดอดดนโดยไมผสมปนขาวเพอหาความหนาแนนแหงสงสดและปรมาณน าเหมาะสม จากนนทดสอบผสมปนขาวดวยปรมาณ 1, 3, 5, และ 7 เปอรเซนตโดยน าหนก และทดสอบการกระจายตวของดนเหนยวทปรบปรงคณภาพแลวดวยวธ pinhole ตามมาตรฐาน ASTM D 4647 -06

สวนทสองเปนการทดสอบการกดเซาะในสนามโดยการสรางคนดนทมความชน 45 องศาโดยใชดนเหนยวกระจายตวทปรบปรงคณภาพดวยปนขาว และเซาะรองครงวงกลมเสนผานศนยกลาง 10 มลลเมตร การจ าลองการกดเซาะใชวธปลอยน าไหลผานรองทเซาะไว น าทใชเปนน าฝนทปราศจากสารเจอปนเปนตวกลาง การประเมนประสทธภาพการตานทานการถกกดเซาะใชการเทยบความขนของน าทไหลผานคนดนและความหนาแนนของตะกอนทอยในน า

 

 

 

 

 

 

 

 

20

ผลการวจย

4.1 การส ารวจพนทประสบปญหาการกดเซาะ

การส ารวจปญหาการกดเซาะทเกดขนในดนเหนยวกระจายตวในพนทวจย ไดพบวาปญหาสวนใหญเกดในบรเวณทมความลาดชนและมการปองกนทไมเหมาะสมเชนไมมการระบายน าทด, ไมมการดาดผวหนาดน, หรอเปนบรเวณทอระบายน าฝนลอดใตคนทาง ซงสามารถระบเปนรปแบบความเสยหายหลกๆ ไดเปน รปแบบการกดเซาะผวหนาดนจนเปนโพรง การกดเซาะชนดนเกดจากน าฝนทไหลตามผวดนแลวไหลหลากลงบนลาดดนท าใหดนบางสวนเกดการกดเซาะลอดใตดนจนเปนอโมงคเลกๆขน เมอเกดการกดเซาะนานเขาอโมงคไดขยายตวใหญขนจนเหนไดชดดงรปท 4-1 เมออโมงคมขนาดใหญขนเสถยรภาพของอโมงคกลดลงจนกระทงหลงคาอโมงคดนยบตวลงเกดเปนหลมยบดงรปท 4-2 เมอดนถกกดเซาะเพมขนอกหลมยบไดลกลามจนไมเหลอสภาพอโมงคอก จงกลายเปนรองน าทถกกดเซาะขนาดใหญดงรปท 4-3

 

 

 

 

 

 

 

 

21

รปท 4-1 ปญหาการกดเซาะแบบอโมงคในพนทศกษา

รปท 4-2 ปญหาการกดเซาะแบบอโมงคดน หลงจากเกดการพงทลายของอโมงค

สวนทน าไหลเขาโพรง น าฝนกดเซาะดนจนเปนอโมงค

ตะกอนทถกพดพามากบน าฝน

 

 

 

 

 

 

 

 

22

รปท 4-3 รองน าทเกดจากการกดเซาะแบบอโมงคแลวอโมงคพงทลายเปนรองกดเซาะขนาดใหญ

รปแบบความเสยหายเนองจากการกดเซาะแบบทสองเปนการทรดตวของคนทางทมทอระบายน า

ลอดผาน โดยความเสยหายลกษณะนมกเกดในบรเวณทเปนจดรบน าในปรมาณมาก และการตดตงระบบปองกนน ารวผานทอลอดไมดนก ท าใหน าทถกระบายผานทอ ซงสวนใหญเปนน าฝน กดเซาะเอาดนรอบทอลอดออกไปเกดเปนโพรงรอบทอ เมอดนรอบทอหายไปท าใหมวลดนสวนทอยรอบโพรงทถกกดเซาะเคลอนทลงมาแทนสวนทเปนโพรง เปนเหตใหผวทางทวางอยบนคนทางทรดตวตามลงมาดวย การศกษาโดยการตรวจวดการทรดตวของผวถนนในแนวขนานกบทอพบวาการทรดตวของผวถนนเกดสงสดทบรเวณแนวแกนของทอ และการทรดตวลดลงทระยะหางจากแนวแกนทอออกไป ซงรปแบบการทรดตวเปนแบบระฆงคว าคลายกบการทรดตวทฟวดนเนองจากการขดอโมงคโดย Peck (1969) เมอค านวณปรมาณดนทสญหายไปรอบทอลอดจากการวดการทรดตวของผวทางพบวาเมอผวทางทรดตวสงสด 244 มลลเมตร ดนหายไปคดเปน 95 เปอรเซนตตอความยาวทอ 1 เมตร จากขอมลการทรดตวของผวทางขางประกอบกบการตรวจสอบต าแหนงการช ารดของผวทางอยางละเอยดดงรปท 4-6 พบวาผวทางคอนกรตเกดการแตกราวทระยะประมาณ 10 เมตรจากแนวแกนทอระบายน า ซงเมอเปรยบเทยบกบการประมาณโดย Normal distribution function ทเสนอโดย Peck (1969) ซงแสดงจดทเกดหนวยแรงดงสงสดบนผวทางเทากบ 1.73 เทาของระยะจดเปลยนโคง ได

 

 

 

 

 

 

 

 

23

ระยะเปลยนความโคงเชงทฤษฎเปน 10.4 เมตร ซงเหนไดวาระยะรอยแตกทเกดขนจรงมคาใกลเคยงกบคาทไดจากการประมาณดวยสมการท 1

จากขอมลความเสยหายของโครงสรางดนในพนทศกษาดงกลาวขางตน พบลกษณะทเหมอนกนของขอมลคอชนดของดน โดยดนทเกดปญหาการถกกดเซาะนนเปนดนเหนยวเหมอนกนแตทนทานตอการกดเซาะไดไมด ซงสนนษฐานไดวาเปนดนเหนยวกระจายตว งานวจยนจงไดเลอกจดทท าการวจยในรายละเอยดดานการกระจายตวของดนเปนลาดดนตด เนองจากสามารถเกบตวอยางไดงายกวาการเกบตวอยางดนจากคนทางทมทอระบายน าลอดผานทตองใชเครองมอเจาะส ารวจดน

รปท 4-4 ปญหากาการทรดตวของผวทางบรเวณทเกดการกดเซาะรอบทอลอด

ผวทางทเกดการทรดตวจนน าขงบนผวทาง

แนวทอลอด

 

 

 

 

 

 

 

 

24

รปท 4-5 ระดบผวทางทรดตวทวดไดและผลการประมาณการทรดตวของถนนทมทอระบายน า

ลอดผาน

รปท 4-6 การแตกราวของผวทางคอนกรตถนนเนองจากการกดเซาะของดนรอบทอระบายน า

4.2 คณสมบตของดนกระจายตวในพนทศกษา

งานวจยนใชพนทศกษาในมหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร ซงตงอยทต าบลสรนาร อ าเภอเมอง จงหวดนครราชสมา โดยแหลงดนเหนยวกระจายตวทใชในงานวจยเปนดนเหนยวสน าตาลแดงทเกบจากพนทประสบปญหาการถกกดเซาะดงรปท 4-7 ซงเปนลาดดนทถกกดเซาะจากน าฝนจนกระทงเปนโพรงใตดน เมอทดสอบคณสมบตของดนบรเวณนพบวาดนมคณสมบตดงตารางท 4-1

-0.3

-0.2

-0.1

0.0-30 -20 -10 0 10 20 30 40

( )

( )

i = 6m

1.5m

dia.=0.8m 4m

m 4.10

maxS

m 10

Normal distribution function

 

 

 

 

 

 

 

 

25

รปท 4-7 แหลงดนทใชในงานวจยเปนดนทเกดปญหาดนกระจายตว

ตารางท 4-1 คณสมบตทางกายภาพของดนเหนยวกระจายตว

สตวอยาง น าตาลแดง Specific gravity 2.70 หนวยน าหนกรวม (ตนตอตร.ม.) 1.98 พกดเหลว 41.80 พกดพลาสตก 21.05 Classification, USCS CH

ผลการทดสอบ Crumb test กบดนตวอยางโดยการหยอนตวอยางลงในน ากลนไดผลดงรปท 4-8 ท

เวลาทดสอบ 5 นาท และรปท 4-9 ทเวลาการทดสอบ 10 นาท พบวาดนมกลมหมอกคอลลอยดปกคลมทวทงหมดทกนภาชนะทดสอบ ดงนนดนตวอยางจงมการกระจายตวจดอยในระดบท 4 ตามเกณฑทเสนอโดย Sherard, R. et al. (1976)

 

 

 

 

 

 

 

 

26

รปท 4-8 ตวอยางดนเหนยวกระจายตวทเวลาทดสอบ 5 นาท

รปท 4-9 ตวอยางดนเหนยวกระจายตวทเวลาทดสอบ 10 นาท

เมอทดสอบการกระจายตวของดนเหนยวดโดยใชวธ Double hydrometer กบดนตวอยางไดผลการ

ทดสอบเปนความสมพนธระหวางขนาดเมดดนและเปอรเซนตลอดผานดงรปท 4-10

 

 

 

 

 

 

 

 

27

รปท 4-10 ผลการวเคราะหการกระจายตวของดนดวยวธ Double hydrometer

ซงเมอค านวณระดบการกระจายตวจากผลการทดสอบจากรปท 4-10 พบวาดนเหนยวตวอยางม

การกระจายตวเปน 85.65 เปอรเซนต ซงเมอเทยบกบเกณฑอางองตางๆดงสรปในตารางท 4-2 ดนเหนยวตวอยางจดเปนดนเหนยวกระจายตวตามเกณฑของ McCarthy (1982), Mitchell (1976), และ USDA (1991)

ตารางท 4-2 ระดบการกระจายตวเมอจ าแนกดวยเกณฑอางอง

เกณฑอางอง เกณฑ ระดบการกระจายตว (เปอรเซนต)

McCarthy (1982)

> 35% เปนดนเหนยวกระจายตว 85.65

USDA (1991) > 60% อาจเปนดนกระจายตว 30% < % dispersive < 60% ตองใชวธอนมาพจารณาประกอบ < 30% อาจเปนดนไมกระจายตว

85.65

Mitchell (1976) > 20 – 25 % อาจจะเปนดนเหนยวกระจายตว > 50% สวนใหญจะเปนดนเหนยวกระจาตว

85.65

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.00010.0010.010.11

Pe

rce

nt fin

er

Diameter (mm)

ASTM D 422 (with dispersing agent)

ASTM D 4211-90 (without dispersing agent)

 

 

 

 

 

 

 

 

28

ในการทดสอบการกระจายตวดวยวธ pinhole ไดทดสอบกบดนตวอยางบดอดใหมใหไดความ

หนาแนนแหงเทากบความหนาแนนแหงในสนาม ไดผลการทดสอบการกระจายตวทท าใหจ าแนกดนเหนยวตวอยางเปนดนเหนยวกระจายตวระดบ D1 ซงเปนการยนยนผลการทดสอบ crumb test และ double hydrometer test วาดนเหนยวในพนทประสบปญหาเปนดนเหนยวกระจายตวอยางชดเจน

รปท 4-11 ตวอยางน าทไหลผานออกจากเครองมอทดสอบ Pinhole ซงขนมาก

ผลการวเคราะหความจแคทไอออนทแลกเปลยนไดของดนเหนยวกระจายตวไดผลดงตารางท 4-3

ชใหเหนวาความจแคทไอออนทแลกเปลยนไดของดนพบวาดนในแหลงตวอยางมคา CEC จดอยในระดบปานกลางทสวนบนของคนดน และสงขนในสวนลางของคนดนซงอาจเกดจากการกดเซาะและพดพาเอาดนสวนทมคา CEC สงลงมาทบถมในสวนลางของคนดน ตารางท 4-4 เปนผลการทดสอบปรมาณแคทไอออนทแลกเปลยนไดในดน ซงไดแก K+, Ca++, Na+, และ Mg++ จากผลการทดสอบเมอค านวณเปนเปอรเซนตโซเดยม และคา SAR แลวเปรยบเทยบกบความสมพนธเชงประสบการณระหวางระดบการกระจายตวและลกษณะทางเคมของน าในดนทเสนอโดย Sherard, R. et al. (1976) พบวาดนจดอยในโซน B ซงเปนดนเหนยวไมกระจายตว แต Sherard, R. et al. (1976) ไดกลาววาการท านายการกระจายตวดวยวธนมความนาเชอถอเพยง 85 เปอรเซนต และการทดสอบ pinhole มความ

 

 

 

 

 

 

 

 

29

นาเชอถอทสดในการท านายการกระจายตว ในงานวจยนจงใชผลการทดสอบการกระจายตวเปนเกณฑหลกในการตดสนวาดนเปนดนเหนยวกระจายตวหรอไม เนองจากเปนการทดสอบทตรงกบลกษณะทางกายภาพของการกดเซาะจรงมากทสด และยงใชการทดสอบ pinhole เพอยนยนประสทธภาพของการปรบปรงดนเหนยวกระจายตวดวย ขอสงเกตอกประการหนงทไดจากการทดสอบปรมาณแคทไอออนทแลกเปลยนไดในดนคอปรมาณของโซเดยมทต าแหนงบนลาดดน พบวาปรมาณโซเดยมไอออนทสวนลางของลาดดนสงกวาสวนบนของลาดดนดงรปท 4-13 ซงอาจเกดจากการชะลางดนทมโซเดยมไอออนโดยน าฝนใหไหลลงมาสสวนลางของลาดดน ท าใหปรมาณโซเดยมไอออนทสวนบนลดลง

ตารางท 4-3 ผลการทดสอบความจแคทไอออนทแลกเปลยนได

ตวอยาง CEC (me/1000ml)

ระดบ

F1-T-1 12.40 ปานกลาง F1-T-2 20.85 สง F1-M-1 17.68 สง F1-M-2 15.78 สง F1-B-1 15.55 สง F1-B-2 19.63 สงมาก

ตารางท 4-4 ผลการทดสอบแคทไอออนทแลกเปลยนได

ตวอยาง K+ (me/1000ml)

Ca++ (me/1000ml)

Na+ (me/1000ml)

Mg++ (me/1000ml)

Percent Sodium

SAR

F1-T-1 4.91 17.85 4.81 8.72 13.25 1.32 F1-T-2 4.97 18.16 4.18 9.13 11.47 1.13 F1-M-1 5.47 33.39 7.66 7.56 14.16 1.69 F1-M-2 4.95 31.62 7.76 8.08 14.81 1.74 F1-B-1 4.75 32.18 10.73 6.82 19.70 2.43 F1-B-2 4.81 33.80 9.68 7.85 07.24 2.12

 

 

 

 

 

 

 

 

30

รปท 4-12 การวเคราะหการกระจายตวโดยใชผลการทดสอบทางเคมของดน เทยบกบขอมลเชง

ประสบการณของ Sherard, R. et al. (1976)

รปท 4-13 เปรยบเทยบปรมาณโซเดยมไอออนทต าแหนงเกบตวอยางสวนบน สวนกลาง, และ

สวนลางของคนดน

เมอศกษาดนเหนยวกระจายตวในระดบจลภาคดวยวธ XRD กบตวอยาง F1-T, F1-M, และ F1-B ไดผลดงรปท 4-14 ถง รปท 4-16 ตามล าดบ เหนไดวาองคประกอบหลกทอยในดนเหนยวกระจายตวทพบเปนควอทซ ซงไมเกดการกระจายตว ซงขดแยงกบผลการทดสอบการกระจายตวดวยวธอน เมอ

Pe

rce

nt

so

diu

m

Total dissolved salt (TDS) in saturation extract, meq/litre

100

80

60

40

20

0

0.1 0.5 1 5 10 50 100 500

Zone A

(Dispersive)

Zone B

(Non dispersive)

Zone C

SAR = 100

50.0

20.010.0

5.03.0

2.0

1.0

0.50.20.1

0

2

4

6

8

10

12

F1-T F1-M F1-B

Na

+ (

mg

/L)

 

 

 

 

 

 

 

 

31

พจารณาในรายละเอยดของตวอยางดนพบวาดนเหนยวกระจายตวทพบสวนใหญมสน าตาลแดง แตในบางจดมดนเหนยวสขาวปนอย จงไดแยกวเคราะหดนเหนยวสน าตาลแดงและดนเหนยวสขาวไดผลดงรปท 4-17 เหนไดวาถงแมดนเหนยวกระจายตวมองคประกอบหลกเปนควอทซ แตกยงมดนเหนยวสขาวทมองคประกอบเปนมอนทมอรลโอไนท ซงเปนแรดนเหนยวทบวมตวไดเมอมน าในดนเพมขนและหดตวเ มอน าในดนลดลง งานวจย นไมไดท าการศกษาเชงลกกบดนเหนยวทมองคประกอบเปนมอนทมอรลโอไนทเนองจากเกนกวาขอบเขตของงานวจย

รปท 4-14 ผลการวเคราะหดวย XRD ตวอยาง F1-T

Lin

(co

un

ts)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

160

170

180

2-Theta-scale

5 10 20 30 40 50 60 70

Quartz - SiO2 F1-T

 

 

 

 

 

 

 

 

32

รปท 4-15 ผลการวเคราะหดวย XRD ตวอยาง F1-M

รปท 4-16 ผลการวเคราะหดวย XRD ตวอยาง F1-B

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

5 10 20 30 40 60 70

F1-MQuartz - SiO2

50

Lin

(co

un

ts)

2-Theta-scale

0

10

20

30

40

5 10 20 30 40 50 60 70

F1-B

Quartz - SiO2

Lin

(co

un

ts)

2-Theta-scale

 

 

 

 

 

 

 

 

33

รปท 4-17 ผลการวเคราะหองคประกอบของดนดวยวธ XRD ของดนเหนยวกระจายตวสน าตาล

แดง และดนเหนยวสขาวทแทรกอยในดน

การศกษาโครงสรางจลภาคของตวอยางดนเหนยวกระจายตวดวย SEM กบตวอยาง F1-T, F1-M,

และ F1-B โดยใชก าลงขยายก าลงขยาย 500 เทา เพอศกษาลกษณะของอนภาคดน และไดใชก าลงขยาย 20000 เทาเพอศกษาลกษณะผวของอนภาคดน ไดผลดงรปท 4-18 และรปท 4-19 ส าหรบตวอยาง F1-T, รปท 4-20 และรปท 4-21 ส าหรบตวอยาง F1-M, รปท 4-22 และ รปท 4-23 ส าหรบตวอยาง F1-B

จากภาพถายของทกตวอยางทก าลงขยาย 500 เทาพบวาอนภาคดนเหนยวมขนาดคละระหวางเมดดนขนาด 20 ไมโครเมตรและมอนภาคดนทเลกกวาปนอยเปนจ านวนมาก และภาพถายของทกตวอยางทก าลงขยาย 20000 เทาพบวาโครงสรางดนเหนยวมลกษณะทเปนแผนอยรวมกน ซงโครงสรางทเปนแผนนท าใหอทธพลของประจทอยน าปรากฏไดอยางเดนชด อนท าใหดนเหนยวเกดการกระจายตวไดด

Quartz

Montmorillonite

Lin

(C

ou

nts

)

2-Theta scale

Red clay

White clay

10 20 30 40 50 60

 

 

 

 

 

 

 

 

34

รปท 4-18 ภาพถายจากกลองจลทรรศนอเลคตรอนกบตวอยาง F1-T ก าลงขยาย 500 เทา

รปท 4-19 ภาพถายจากกลองจลทรรศนอเลคตรอนกบตวอยาง F1-T ก าลงขยาย 20000 เทา

 

 

 

 

 

 

 

 

35

รปท 4-20 ภาพถายจากกลองจลทรรศนอเลคตรอนกบตวอยาง F1-M ก าลงขยาย 500 เทา

รปท 4-21 ภาพถายจากกลองจลทรรศนอเลคตรอนกบตวอยาง F1-M ก าลงขยาย 20000 เทา

 

 

 

 

 

 

 

 

36

รปท 4-22 ภาพถายจากกลองจลทรรศนอเลคตรอนกบตวอยาง F1-B ก าลงขยาย 500 เทา

รปท 4-23 ภาพถายจากกลองจลทรรศนอเลคตรอนกบตวอยาง F1-B ก าลงขยาย 20000 เทา

 

 

 

 

 

 

 

 

37

4.3 การปรบปรงดนกระจายตว

เมอไดยนยนแลววาดนเหนยวในแหลงตวอยางเปนดนเหนยวกระจายตว จงไดทดลองปรบปรงดนเหนยวกระจายตวโดยใชปนขาวโดยใชการปรบปรงโดยการบดอดแบบไมปรบปรงดวยปนขาวเปนตวแปรควบคม การศกษาการปรบปรงแบงเปนสองสวน สวนแรกเปนการทดสอบเพอหาปรมาณปนขาวเหมาะสมทท าใหดนเหนยวไมกระจายตว และสวนทสองเปนการทดสอบกบแปลงทดสอบทใชดนเหนยวทปรบปรงคณภาพดวยปรมาณปนขาวเหมาะสมทไดจากการศกษาในสวนแรก

4.3.1 การกระจายตวของดนเหนยวกระจายตวบดอดโดยไมปรบปรงดวยปนขาว

ในสวนนเปนการทดสอบการกระจายตวของดนเหนยวทบดอดเพยงอยางเดยวโดยไมมการปรบปรงการกระจายตวดวยปนยาว เพอใหสภาพการกระจายตวตรงกบสภาพจรงในสนามจงเลอกใชวธทดสอบ pinhole กอนการทดสอบไดทดสอบการบดอดดนโดยใชวธการบดอดตามมาตรฐาน ASTM D 698 รปท 4-24 เปนกราฟการบดอดดนเหนยวกระจายตว พบวาดนเหนยวกระจายตวบดอดมความหนาแนนแหงสงสดเทากบ 1.56 ตนตอลกบาศกเมตร ทปรมาณน าเหมาะสมเทากบ 22.3 เปอรเซนต

จากนนทดสอบการกระจายตวดวยวธ pinhole โดยเตรยมตวอยางโดยแปรผนปรมาณน าทใชในการบดอดพบวาดนมการกระจายตวเปนเกรด D1 ทงปรมาณน าบดอดดานเปยกและดานแหง ขนาดของรเจาะทน าไหลผานตวอยางมขนาดใหญขนจากรทเจาะไวเรมตน 1 มลลเมตร จากการผาตวอยางดนเผอตรวจสอบพบวาดนรอบรเจาะถกกดเซาะจนรเจาะมขนาดประมาณ 3 มลลเมตรดงรปท 4-26

รปท 4-28 เปนสของน าทไหลผานตวอยางจากการทดสอบ ซงพบวาน ามความขนเนองจากมตะกอนดนตวอยางถกพดพาแขวนลอยอยในน าเปนปรมาณมาก เมอตรวจสอบความหนาแนนของตะกอนดนในน าพบวาน าตะกอนในกรณบดอดดานแหงและดานเปยกมปรมาณตะกอนสงถง 0.7 ถง 0.9 กรมตอลตร ปรมาณตะกอนต าสดเมอตวอยางดนใชปรมาณน าในการบดอดเทากบ 19 เปอรเซนต นนหมายความวาการบดอดโดยบดอดใหมความหนาแนนใกลเคยงความหนาแนนแหงสงสด สามารถลดปรมาณการถกกดเซาะไดบาง แตการปรมาณการกดเซาะกยงสงจนจ าแนกไดเปนระดบ D1 จากผลการทดสอบชใหเหนอยางชดเจนวาการบดอดดนเหนยวกระจายตวดวยวธเชงกลเพยงอยางเดยวไมสามารถลดการกระจายตวของดนได ถงแมวาจะบดอดดนใหมความหนาแนนแหงสงสดแลว

 

 

 

 

 

 

 

 

38

กตาม ดงนนหากใชดนเหนยวกระจายตวเปนลาดดน เมอน าไหลผานดน ดนจะเกดการกระจายตวไดงายซงท าใหเกดรองรอยการกดเซาะขน ดงนนการปรบปรงคณภาพดนจงตองใชวธทางเคมเขามาชวย

รปท 4-24 ผลการทดสอบการบดอดดนกระจายตวดวยวธมาตรฐาน

รปท 4-25 ขนาดของรหลงสนสดการทดสอบ โดยขนาดของรทเจาะไวเรมตนมขนาด 1 มลลเมตร

1.35

1.40

1.45

1.50

1.55

1.60

15 20 25 30

Water content (%)

Dry

de

nsity (

ton

/cu

.m)

3 t/m56.1d

%3.22OWC

1.0

%3.22OWC

0.0

2.0

3.0

4.0

Hole size before test = 1mm

20 25 3015

Water content (%)

Ho

le s

ize

afte

r te

st (m

m)

D1D1

D1D1

All samples are classified

as Dispersive [D1]

 

 

 

 

 

 

 

 

39

รปท 4-26 การผาตวอยางออกเพอตรวจสอบขนาดของรเจาะพบวารเจาะถกกดเซาะจนมขนาดเปน

3 มลลเมตร จากรเจาะเดมขนาด 1 มลลเมตร

รปท 4-27 ความสมพนธระหวางความหนาแนนของน าทไหลผานตวอยางกบปรมาณน าทใชใน

การบดอด

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

15 20 25 30

Water content (%)

Se

dim

en

t co

nce

ntr

atio

n (

g/lite

r)

%3.22OWC

 

 

 

 

 

 

 

 

40

รปท 4-28 ตวอยางน าทไหลผานออกจากเครองมอทดสอบ Pinhole ซงมความขนมาก และจ าแนก

ดนไดเปน D1

4.3.2 การปรบปรงดนเหนยวกระจายตวดวยการบดอดรวมกบปนขาว

จากการทดสอบการบดอดดวยวธเชงกลเพยงอยางเดยวโดยไมใชวธการปรบปรงทางเคมรวมดวยไมสามารถลดการกระจายตวของดนได ดงนนจงไดทดสอบปรบปรงดนเหนยวกระจายตวดวยปนขาวชนด calcium oxideโดยแปรผนปรมาณปนขาวท 1, 3, 5, และ 7 เปอรเซนตโดยน าหนก จากนนบดอดดนดวยวธการบดอดตามมาตรฐาน ASTM D 698 รปท 4-29 เปนกราฟการบดอด เหนไดวาความหนาแนนแหงสงสดแปรผนตามปรมาณปนขาวทผสมในดน และแปรผกผนกบปรมาณน าเหมาะสม เมอบดอดดนเสรจจงน าตวอยางไปทดสอบดวยวธ pinhole พบวาเมอผสมปนขาวลงในดนดวยปรมาณ 1 เปอรเซนตโดยน าหนกสามารถลดการกระจายตวของดนจากดนกระจายตวระดบ D1 ไปเปนระดบ ND2 หรอ ND3 ซงเปนดนทไมกระจารยตว และขนาดของรเจาะมขนาด 1 มลลเมตรเทากบทเจาะไวกอนทดสอบ เนองจากไมเกดการกดเซาะขน ซงยนยนไดโดยการตรวจสอบน าทไหลผานรเจาะในตวอยางจะไมมตะกอนดนแขวนลอยอยในน าเลย

 

 

 

 

 

 

 

 

41

รปท 4-29 กราฟการบดอดทแปรผนปรมาณปนขาว

จากผลการทดสอบในหองปฏบตการคณะวจยจงไดขยายผลการทดสอบออกไปสการทดสอบกบแปลงทดสอบคนดนบดอด โดยไดท าการสรางคนดนบดอดทความลาดชน 45 องศา ดนทใชเปนดนกระจายตวแหลงเดยวกบดนทใชทดสอบในหองปฏบตการซงมปรมาณน าในดนเทากน การบดอดใชวธบดอดตวอยางโดยกระทงดนดวยเครองมอกระทงอยางสม าเสมอโดยใชปรมาณน าผสมเพมใหไดปรมาณน าในดนใกลเคยงกบปรมาณน าเหมาะสมท 22.3 เปอรเซนต กอนการบดอดไดผสมปนขาวลงในดนดวยสดสวน 0, 0.25, 0.50, 0.75, และ 1.0 เปอรเซนตโดยน าหนก ในงานวจยใชวธทดสอบความหนาแนนแหงของดนทบดอดแลวเปนลาดดนในการควบคมคณภาพใหไดความหนาแนนแหงของดนบดอดเปนไปตามความหนาแนนแหงสงสดในหองปฏบตการ ผลการตรวจสอบพบวาดนบดอดมความหนาแนนแหงสงกวาความหนาแนนแหงสงสดทงหมดดงตารางท 4-5 เมอบดอดดนเสรจแลวท าการเซาะรองบนคนดนเพอเปนทางใหน าไหลผานโดยใชรองเปนรปครงวงกลมมเสนผานศนยกลาง 10 มลลเมตร

1.40

1.50

1.60

1.70

1.80

15 20 25 30

Water content (%)

Dry

de

nsity (

ton/c

u.m

)

Dry density (t/m3)Lime

Field compaction

1.840.00%1.750.25%1.780.50%1.850.75%1.861.00%

1%

3%

5%

7%

 

 

 

 

 

 

 

 

42

ตารางท 4-5 ผลการทดสอบความหนาแนนแหงของดนทบดอดเพอเปนลาดดน

ปรมาณปนขาว (%)

ความหนาแนนแหง (ตนตอลกบาศกเมตร)

0.00 1.84 0.25 1.75 0.50 1.78 0.75 1.85 1.00 1.80

การทดสอบความตานทานการกดเซาะใชน าฝนเนองจากเปนตวกลางหลกทท าใหเกดการกดเซาะ

ในสภาวะใชงานจรง น าฝนไดจากการรองเกบไวในภาชนะทสะอาดปราศจากสารปนเปอน และกอนท าการทดสอบไดตรวจสอบคาการน าไฟฟาของน าฝนเทยบกบน ากลนและน าประปาไดผลดงตารางท 4-6 เหนไดวาความน าไฟฟาของน าฝนมคาสงกวาน ากลนเลกนอยและต ากวาความน าไฟฟาของน าประปามาก เนองจากน าฝนเมอตกผานชนบรรยากาศอาจเกดการเจอปนประจทท าใหเกดการน าไฟฟา แตในงานวจยนเลอกทใชน าฝนกบแปลงทดสอบเนองจากตองการศกษาการกดเซาะทเหมอนกบสภาพจรงมากทสด

ตารางท 4-6 เปรยบเทยบความน าไฟฟาของน าฝนทใชทดสอบกบน ากลนและน าประปา

แหลงน า ความน าไฟฟา (microsiemen/cm) น าฝน 5.31 น ากลน 0.35 น าประปา 95.9

การทดสอบเปนการปลอยใหน าไหลผานรองบนคนดนโดยใชระดบน าคงท ถงเกบน าอยสงกวา

ระดบปลอยน าเทากบ 50 มลลเมตรและปลอยน าใหไหลผานตวอยางเปนปรมาณ 1000 มลลลตร (รป

 

 

 

 

 

 

 

 

43

ท 4-30) และเกบน าทไหลผานรองคนดนเพอสงเกตสของน าทไหลผานคนดน และน าน านไปหาปรมาณตะกอนทแขวนลอยอยในน า

รปท 4-30 แปลงทดสอบการปรบปรงดนเหนยวกระจายตวดวยปนขาว ทความชน 45 องศา

รปท 4-31 เปนภาพถายน าทไหลผานรองบนคนดนทไมไดใชปนขาวในการลดการกระจายตวของ

ดน เหนไดวาน ามความขนมากและมสน าตาลแดงซงเปนสของอนภาคดนทถกกดเซาะและพดพาแขวนลอยอยในน า เมอเปรยบเทยบกบน าทไหลผานคนดนทปรบปรงคณภาพดวยปนขาว 0.75 เปอรเซนตโดยน าหนกดงรปท 4-32 พบวาน ามความขนลดลงอยางเหนไดชดซงแสดงใหเหนวาปนขาวสามารถลดการถกกดเซาะของดนเนองจากตวกลางทเปนน าฝนไดแมจะผสมลงในดนดวยปรมาณต า เพอตรวจวดปรมาณตะกอนทแขวนลอยอยในน าจงน าน าตะกอนไปอบแหงและหาความหนาแนนของตะกอนเพอเปรยบเทยบ พบวาเมอไมมการผสมปนขาวลงในดนปรมาณตะกอนมคาเปน 2 กรมตอลตร และเมอผสมปนขาวเพมขน ดนทถกพดพามากบน ามปรมาณลดลง และเมอผสมปนขาวเปนปรมาณ 1 เปอรเซนตโดยน าหนก ดนไมถกพดพาและแขวนลอยอยในน าเลย

 

 

 

 

 

 

 

 

44

รปท 4-31 ปรมาณตะกอนหลงการทดสอบโดยผสมปนขาว 0 เปอรเซนต

รปท 4-32 ปรมาณตะกอนหลงการทดสอบโดยผสมปนขาว 0.75 เปอรเซนต

รปท 4-33 ความสมพนธระหวาง ปรมาณตะกอนทไหลมากบน ากบปรมาณปนขาว

0.00 1.000.25 0.50 0.75

Added lime (percent by weight)

Se

dim

en

t co

nce

ntr

atio

n (

g/lite

r)

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

 

 

 

 

 

 

 

 

45

สรปผลการวจยและขอเสนอแนะ

จากการทดสอบและขอมลทไดในงานวจยนสามารถสรปผลไดดงน การส ารวจพนทประสบปญหาการกดเซาะบรเวณทอลอดใตถนนและการกดเซาะลาดดนในพนท

มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร อ าเภอเมอง จงหวดนครราชสมา พบวาการกดเซาะบรเวณทอลอดท าใหสญเสยมวลดนไปเปนปรมาณ 95 เปอรเซนตของหนาตดทอ ซงท าใหผวทางทรดตว สวนการกดเซาะบรเวณลาดดนเปนแบบกดเซาะแบบอโมงคและขยายเปนแบบรองกดเซาะขนาดใหญเมออโมงคพงทลายลง

ดนบรเวณลาดดนเปนดนเหนยวทมความเปนพลาสตกต า แตเมอทดสอบการกระจายตวของดนเหนยวตวอยางดวยวธ crumb test พบวาดนเหนยวนเปนดนเหนยวกระจายตวระดบ 4 และการทดสอบ double hydrometer แสดงวาเปนดนเหนยวกระจายตวทมระดบการกระจายตวเปน 85.65 เปอรเซนต และการทดสอบ pinhole แสดงวาดนมการกระจายตวรนแรงประเภท D1 การศกษาเชงเคมพบวาดนเหนยวมปรมาณโซเดยมไมสงแตยงจดเปนดนเหนยวกระจายตวตามผลการทดสอบ pinhole ซงมความนาเชอถอทสด

การปรบปรงดนเหนยวกระจายตวดวยการบดอดแบบมาตรฐาน โดยไมปรบปรงทางเคม ไมสามารถลดการกระจายตวของดนเหนยวกระจายตวได ดนยงถกกดเซาะอยางรนแรงซงยนยนจากการทดสอบดวยวธ pinhole ในหองปฏบตการ และการทดสอบในแปลงทดสอบในสนาม การปรบปรงดนเหนยวกระจายตวดวยการบดอดในหองปฏบตการโดยผสมปนขาวดวยปรมาณอยางนอย 0.5 เปอรเซนต สามารถลดการกระจายตวของดนได แตเมอทดสอบกบแปลงดนบดอดในสนามพบวา

 

 

 

 

 

 

 

 

46

จะตองใชการบดอดรวมกบการใชปนขาวอยางนอย 1 เปอรเซนตดนจงจะหยดกระจายตวของดนไดอยางเตมท โดยไมพบวาดนมตะกอนถกพดพามากบน าอก

งานวจยตอไปควรจะด าเนนการศกษาตอในเรองของการคงทนของปนขาวตอการชะลาง

(leaching) เนองจากตวกลาง เนองจากในการใชงานจรง ปนขาวทใชผสมเพอลดการกระจายตวของดนอาจถกชะและละลายไปกบตวกลาง อนอาจท าใหประสทธภาพในการลดการกระจายตวลดลง ดงนนการตองทดสอบการกดเซาะซ ากบตวอยางเดมเปนวฏจกรเพอศกษาถงอทธพลของการชะลางปนขาวตอไป

ในงานวจยนพบวาในดนเหนยวกระจายตวจากแหลงเกบตวอยาง มดนเหนยวบวมตวท Montmorillonite เปนองคประกอบหลก ซงบวมตวไดเมอมปรมาณน าเพมขน การทดสอบเบองตนไดยนยนอยางชดเจนวาดนเหนยวสามารถบวมไดเมอปรมาณน าในดนเพมขน และดนเหนยวกระจายตวในพนทวจยมกอยปะปนกบดนเหนยวบวมตวน หากสามารถวจยถงความสมพนธระหวางดนทงสองชนดนได อาจท าใหสามารถอธบายไดวาเพราะเหตใดการกระจายตวจงเปนเฉพาะบางจดในพนทเทานน

 

 

 

 

 

 

 

 

47

บรรณานกรม

Crouch, R. J. (1976), Field tunnel erosion - a review, Journal Soil Conservation New South Wales 32(6): 98-111. EM1110-2-1906 (1980), Engineering manual, Pinhole erosion test for identification of dispersive clays, Washington D.C., Department of the army, U.S. Army Corp. of Engineers. Forsythe, R. (1977), Experience in identification and treatment of dispersive clays in Mississippi Dams, ASTM special technical publication No. 623, American Society for Testing and Materials: 135-155. Gibb, H. J. (1962), A study of erosion and tractive force characteristics in relation to soil mechanics properties, Soil engineering report No. ENM-643, U.S. department of the interior, Bureau of reclamation. Kornsilpa, N. (1993). Facies Characteristics and Engineering Properties of The Chi River Sediments in The Khon Kaen Area, Ph. D. Dissertation, AIT, Thailand. Lynn, H. I. and O. G. Eyles (1984), Distribution and severity of tunnel gully erosion in New Zealand, New Zealand Journal of Science 27: 175-186. McCarthy, D. F. (1982), Essentials of soil mechanics and foundation, 2nd edition, Prentice-Hall. McDaniel, T. N. and S. R. Decker (1979), Dispersive soil problem at Los Esteros Dam, Journal of the Geotechnical Engineering Division, ASCE Vol 15(9): 1017-1030.

 

 

 

 

 

 

 

 

48

Mitchell, J. K. (1976), Fundamental of Soil Behavior, Wiley & Sons, Inc., New York Ouhadi, V. R. and A. R. Goodarzi (2006), Assessment of the stability of a dispersive soil treated by alum, Engineering Geology 85(1-2): 90-101. Peck, J. R. (1969), Deep Excavation and Tunneling in soft ground, State-of-the-Art report, Proceeding of 7th International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Mexico. Ryker, L. N. (1977), Encountering dispersive clays on SCS project in Oklahoma. ASTM special technical publication No. 623, American Society for Testing and Materials: 370-389. Schafer, J. G. and Trangmar B. B. (1981), Some factors affection tunnel gully erosion, Proc. 10th international conference on soil mechanics and foundation engineering, Stockholm, A. A. Balkema. Sherard, J. L., Decker, S. R., and Dunnigan, P. L. (1976), Identification and Nature of Dispersive Soils, Journal of the Geotechnical Engineering Division, ASCE 102(4): 287-301. Thitimakorn, T. (1994), Engineering properties of Claystone Residual soils in the Khon Kaen Area, M.Sc., AIT, Thailand. Tosun, H. (1997), Comparative study on physical tests of dispersibility of soil used for earthfill dams in Turkey, Gotechnical testing journal, GTJODJ 20(2): 242-251. Udomchoke, V. (1989), Engineering Properties of Loessial Soils in Khon Kaen City, M.Sc., AIT, Thailand. USDA (1991), Dispersive clays, Soil mechanics note No. 13, U.S. Department of agriculture, Soil conservation service, Engineering division.

 

 

 

 

 

 

 

 

49

Vacher, C. A., Loch, J. R., and Raine, R. S. (2004), Identification and management of dispersive mine spoils, Australia, Australian center for mining evironmetnal research. วรากร ไมเรยง (2542), วศวกรรมเขอนดน: พมพครงท 2, ส านกพมพไลบรารนาย คมอการวเคราะหดนทางเคม (2528), กลมงานวเคราะหดนและน า, กองเกษตรเคม, กรมวชาเกษตร นภดล กรณศลป, ชนะ นธวฒน, วระศกด อดมโชค, และ ประหยด นคมภกด (2544), ลกษณะธรณวทยาและคณสมบตทางวศวกรรมชนดนในภาคตะวนออกเฉยงเหนอ, เอกสารการอบรมการส ารวจชนดน การออกแบบ และการกอสรางงานฐานราก, ขอนแกน วนชย เทพรกษ, จเร รงฐานย, วรช พทกษทรายทอง, และยทธกาล สวรรณเวช (2547), การปรบปรงเสถยรภาพการกระจายตวของคนทางรถไฟรมอางเกบน าล าตะคอง, เอกสารการประชมวชาการวศวกรรมโยธาแหงชาตครงท 9 สมเจตน ถนนคร (2546), ดนกระจายตว, สวนวจยและพฒนาดานวทยาศาสตร ส านกวจยและพฒนา กรมชลประทาน

 

 

 

 

 

 

 

 

50

ผลงานวจยตพมพ

ธงชย บญกลง, พลอนนต สดโคกกรวด, และพรพจน ตนเสง (2552), การปรบปรงดนเหนยว

กระจายตวดวยวธทางกลและวธทางเคม, การประชมวชาการวศวกรรมโยธาแหงชาตครงท 14, นครราชสมา