Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

GROUND VIBRATION INDUCED BY MAN-MADE ACTIVITIES IN THAILAND

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

การสั่นสะเทือนของพื้นดินเนื่องจากกิจกรรมของมนุษย์ในประเทศไทย

Year (A.D.)

2014

Document Type

Thesis

First Advisor

Tirawat Boonyatee

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Degree Name

Doctor of Philosophy

Degree Level

Doctoral Degree

Degree Discipline

Civil Engineering

DOI

10.58837/CHULA.THE.2014.1406

Abstract

The sources of ground vibration frequently seen in Thailand are pile driving, road construction and blasting. The magnitude of such vibrations from these activities can be estimated by empirical formulas which were reported in literatures. However, few of them were based on studies in Thailand. This study is an attempt to validate and propose equations for estimating vibrations due to man-made activities based on field measurements. The result from this study should reflect domestic ground conditions and work practices and should be useful for preparing vibration mitigation and monitoring plans in Thailand. It was found that vibrations due to pile driving and blasting can be divided into two zones. The vibrations in the near field were dominated by body waves while the ones in the far field were dominated by surface waves. The near field for pile driving ranges between 0.6-1.9 times of pile penetration depth. For blasting, the near field condition occurred when the distance was less than 70 ~ 150 m. The geometric damping parameters for the near and far fields were found to be 1.5 and 0.5, respectively. For vibratory compaction, it was found that surface waves were the most influential wave type. The geometric damping parameter for this case was found to be 0.5. Using the prediction models proposed in this study and guidelines in DIN 4150, the recommended setback distances for residential buildings are as follows; 1) 1.6 times of pile length when driving a pile in dense sand 2) 1.1 times of pile length when driving a pile in stiff clay 3) 53, 149 and 221 m for rocky, sandy and clayey ground when blasting by 2kg explosive 4) 5.5 m for a vibratory roller with weight less than 20 tons.

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

แรงสะเทือนจากกิจกรรมของมนุษย์ที่พบมากในประเทศไทยเกิดจากการตอกเสาเข็ม การก่อสร้างถนน และงานระเบิด เนื่องจากการศึกษาในประเทศไทยที่ผ่านมายังมีจำนวนน้อยจึงขาดข้อมูลอ้างอิงในการทำนายแรงสั่นสะเทือนที่ระยะทางต่างๆ ซึ่งจำเป็นต่อการวางแผนลดผลกระทบต่ออาคารในบริเวณใกล้เคียงกับกิจกรรมต่างๆ เหล่านั้น วัตถุประสงค์ของการศึกษาในครั้งนี้คือ ตรวจวัดแรงสั่นสะเทือน จากสถานที่ต่างๆ ในประเทศไทย เพื่อนำไปใช้ในการศึกษาลักษณะการลดทอนแรงสั่นสะเทือนตามระยะทางของดินประเภทต่างๆ และ สร้างสมการที่ใช้ทำนายแรงสั่นสะเทือนตามระยะทาง ซึ่งช่วยทำให้สามารถคาดการณ์ระยะห่างที่เหมาะสมสำหรับป้องกันความเสียหายที่จะเกิดต่ออาคารข้างเคียงต่อไป จากการตรวจวัดในงานตอกเสาเข็มและงานระเบิดพบว่าคลื่นหลักที่ทำให้เกิดการสั่นสะเทือนในบริเวณใกล้กับแหล่งกำเนิดคือคลื่นในตัวกลาง คลื่นหลักที่ทำให้เกิดการสั่นสะเทือนในบริเวณที่อยู่ไกลออกไปคือคลื่นผิว สำหรับการตอกเข็มในดินเหนียวแข็งและดินทรายแน่นพบว่าคลื่นในตัวกลางเกิดขึ้นในช่วง 0.6-1.9 เท่าของความยาวเสาเข็มที่ปักลงในดิน สำหรับคลื่นผิวจะพบที่ระยะมากว่า 1.3-1.9 เท่าของความยาวเสาเข็มที่ปักลงในดิน สำหรับแรงสั่นสะเทือนจากการระเบิดพบคลื่นในตัวกลางในระยะ 70 – 160 เมตรขึ้นอยู่กับชนิดของดิน เมื่อพิจารณาเรื่องอัตราการลดทอนการสั่นสะเทือนตามระยะทางพบว่าจะมีค่าเท่ากับ 1.5 ในระยะใกล้และมีค่าเท่ากับ 0.5 ในระยะไกลซึ่งสอดคล้องกับค่าการลดทอนทางทฤษฏีของคลื่นทั้งสองชนิด สำหรับการสั่นสะเทือนจากรถบดถนนแบบสั่นสะเทือนพบว่าเกิดคลื่นผิวตั้งแต่ระยะใกล้กับรถบดถนน โดยมีค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนเท่ากับ 0.5 เมื่อนำผลทำนายการสั่นสะเทือนที่ความเชื่อมั่น 80 % จากสมการที่สร้างขึ้นนำไปเปรียบเทียบกับค่าแนะนำตามมาตรฐาน DIN 4150 พบว่าระยะห่างที่เหมาะสมสำหรับอาคารที่พักอาศัยต่อการสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นจากกิจกรรมต่างๆ เป็นดังนี้ 1) เมื่อตอกเสาเข็มในดินทรายแน่นด้วยตุ้มตอกที่หนักกว่าเสาเข็ม จะต้องเว้นระยะมากกว่า 1.6 เท่าของความยาวเสาเข็ม 2) เมื่อตอกเสาเข็มในดินเหนียวแข็งด้วยตุ้มตอกที่หนักกว่าเสาเข็ม จะต้องเว้นระยะมากกว่า 1.1 เท่าของความยาวเสาเข็ม 3) เมื่อใช้ระเบิดหนัก 2 กิโลกรัม จะต้องเว้นระยะเท่ากับ 53 149 และ 221 เมตร สำหรับพื้นที่เป็นหิน ทรายและดินเหนียวตามลำดับ 4) สำหรับรถบดในพื้นที่ดินทราย จะต้องเว้นระยะมากกว่า 5.5 เมตร

Link to Full Text

Share

COinS