Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

พฤติกรรมความเครียดระดับต่ำของดินเหนียวกรุงเทพฯโดยใช้เบนเดอร์เอลิเมนค์

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Small strain behavior of Bangkok clay using bender element

Year (A.D.)

2005

Document Type

Thesis

First Advisor

บุญชัย อุกฤษฏชน

Second Advisor

Tian, Ho Seah

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Degree Name

วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

วิศวกรรมโยธา

DOI

10.58837/CHULA.THE.2005.1336

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาพฤติกรรมของค่าโมดูลัสแบบเฉือนของตัวอย่างดินเหนียวกรุงเทพ สร้างใหม่ (Reconstituted Clay) ในช่วงกระบวนการบีบอัดตัวคายน้ำ (Consolidation) ที่แตกต่างกัน การทดสอบกระทำในเครื่องมือ Triaxial ที่ทำการติดตั้งแผ่น Bender element ที่บริเวณฐานของเครื่องมือ ทดสอบ และคำนวณค่า Shear modulus จากการวัดคลื่นแรงเฉือนที่ส่งผ่านจากแผ่น Bender element การทดสอบในช่วงการบีบอัดตัวคายน้ำแบ่งออกเป็น Isotropic Consolidation (K=sigma'[subscript h]/ sigma'[subscript v]=1) และ Anisotropic Consolidation (K= sigma'[subscript h]/ sigma'[subscript v]=0.8,0.6) เมื่อสิ้นสุดกระบวนการบีบอัดตัวคายน้ำ จึงลดน้ำหนักมาที่หน่วยแรงที่มีค่า OCR = 2 หลังจากนั้น ทำการทดสอบหากำลังรับแรงเฉือนของตัวอย่างดิน พร้อมทั้งตรวจวัดคลื่นแรงเฉือนไปพร้อมๆ กัน จากผลการทดสอบพบว่าพฤติกรรมของค่าโมดูลัสแบบเฉือน ทั้งในช่วง Isotropic consolidation และ Anisotropic consolidation มีแนวโน้มเพิ่มขึ้น เมื่อค่าหน่วยแรงประสิทธิผลเฉลี่ย [P'=(sigma'[subscript v]+sigma'[subscript h])/2] เพิ่มขึ้น นอกจากนั้นผลการวิเคราะห์พบว่าที่ค่าหน่วยแรงประสิทธิผลเฉลี่ยเดียวกัน ดินที่มีค่า OCR มากว่า 1 (Over consolidation) จะมีค่าโมดูลัสแบบเฉือนสูงกว่าดินที่อยู่ในสภาพ Normally consolidation และพบอีกว่าเมื่อค่า K ลดลง ค่าโมดูลัสแบบเฉือนมีแนวโน้มลดลงด้วย ซึ่งได้ความสัมพันธ์ ในรูปของ G=f(P',OCR,K) สมการอินไพริกัลที่สอดคล้องกับผลการทดสอบคือ G = 4046.24P'[subscript oct][superscript 0.5]R[superscript 0.102] | r[superscript 2]=82.18% และ G=4001.80(sigma'[subscript v] sigma'[subscript h])[superscript 0.25]R[superscript 0.107] | r[superscript 2]=80.73% สำหรับการทดสอบ ระหว่างการเฉือนตัวอย่างแบบไม่ระบายน้ำ จนกระทั่งตัวอย่างดินวิบัติพบว่าค่าหน่วยแรงประสิทธิผลเฉลี่ย มีผลกระทบต่อค่าโมดูลัสแบบเฉือนอย่างมาก ในทางตรงกันข้ามหน่วยแรงเฉือนมีผลกระทบต่อค่าโมดูลัส แบบเฉือนน้อยมาก

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

The purpose of this research is to study the behavior of shear modulus of reconstituted Bangkok clay during different consolidation processes. The testing method was performed in the triaxial apparatus with bender element attached at the top cap and base of the device. The shear modulus can be calculated from shear wave velocity measurement between top and bottom of bender element. The consolidation procedures comprise of two parts: 1) isotropic consolidation (K=sigma'[subscript h]/ sigma'[subscript v]=1), and 2) anisotropic consolidation (K= sigma'[subscript h]/ sigma'[subscript v]=0.8,0.6). Then, the stress state was unloaded to the OCR value equal to 2.0 (OCR=2). After consolidation process, the shearing was carried out in an undrained mode together with shear wave velocity measurement. According to test results, shear modulus measured from both isotropic consolidation and anisotropic consolidations tends to increase with an increase in mean effective stress [P'=(sigma'[subscript v]+sigma'[subscript h])/2]. Furthermore, the analysis results show that at the same mean effective stress, shear modulus of the soil having OCR>1 (Over consolidation) is higher than that of the normally consolidated clay. The shear modulus is also effected by different K values, resulting in the form of mathematical relationship as : G=f(P',OCR,K). Two empirical formulae corresponding with test results are: G=4046.24P'[subscript oct][superscript 0.5]R[superscript 0.102] | r[superscript 2]=82.18% and G=4001.80(sigma'[subscript v] sigma'[subscript h])[superscript 0.25]R[superscript 0.107] | r[superscript 2]=80.73%. During undrained shearing until failures, the mean effective stress also highly affects shear modulus. On the other hand, the shear stress has very less effect on shear modulus.

Link to Full Text

Share

COinS