PLATE BEARING TEST
(การทดสอบการรับน้ำหนักบรรทุกของพื้นดิน)
การทดสอบการรับน้ำหนักของพื้นดิน(Plate Bearing Test) มีจุดประสงค์เพื่อทดสอบกำลังรับน้ำหนักของโครงสร้างที่รองรับด้วยพื้นดิน โดยที่ดินไม่เกิดการทรุดตัวหรือการทรุดตัวดังกล่าว ต้องไม่เกินเกณฑ์ที่กำหนดไว้ ดังแสดงในรูปที่ 1
หลักการทดสอบ
พิจารณาค่าการทรุดตัว : ค่าหน่วยแรงกดอัดดินที่จุดคลาก [Yield Pressure-จุดสุดท้ายที่ดินยังมีพฤติกรรมเป็นอีลาสติก] จะพิจารณาได้จากค่าเส้นกราฟ Double log Scale ที่จะแสดงปรากฏจุดคลากที่จะนำมาใช้ได้ แต่ถ้าไม่สามารถพิจารณาค่าที่ปรากฏจุดดังกล่าวได้, อาจจะใช้ค่ากการทรุดตัวที่ไมเกิน 10 มม. เป็นเกณฑ์พิจารณาจุดคลากของหน่วยแรงกดอัดในดิน โดยใช้หลักการสมมุติฐานว่า การทรุดตัวฐานราก ที่ 25 มม. ภายใต้แรงกระทำกดสูงสุดจะมีค่าการทรุดตัวของแผ่นเหล็กน้อยกว่า 10 มม. โดยเฉลี่ย (เลือกใช้เกณฑ์นี้พิจารณา) หรือ คำนวนค่าการทรุดของแผ่นเหล็กกับฐานรากที่การทรุดตัวที่ 25 มม.
อุปกรณ์และเครื่องมือทดสอบ
รายละเอียดอุปกรณ์และเครื่องมือที่ใช้ในการทดสอบ
1. ชุดบรรทุกให้น้ำหนัก เช่น รถบรรทุก รถพ่วง รถแบล็กโฮ หรือ ชุดแคร่บรรทุกน้ำหนัก (Loading Plate form) ฯลฯ
2. แม่แรงไฮดรอลิค ขนาด 30 ตัน
3.ชุดอ่านน้ำหนัก Load Cell พร้อมหน้าจอแสดงผล
4. ชุดแผ่นเหล็กรูปวงกลม ความหนา 1″ ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 12″
5. ไดอัลเกจสำหรับวัดการแอ่นตัวจำนวน 3 อัน หรือมากกว่า มีความละเอียดวัดได้ 0.001″ และวัดการแอ่นตัวได้มากสุด 1″
6. คานเหล็กสำหรับติดตั้งไดอัลเกจ
- ทรายละเอียด สำหรับปรับระดับพื้นที่ทดสอบ
ขั้นตอนการทดสอบ
จะต้องมีการเตรียมพื้นที่ทดสอบที่มีคุณภาพดี โดยมีรายละเอียดดังนี้
- เตรียมพื้นที่ทดสอบให้เรียบและได้ระดับ โดยใช้ทรายละเอียด
- วางแผ่นเหล็กขนาด 12 นิ้วลงตรงศูนย์กลางบริเวณที่ต้องการทดสอบและปรับระดับให้ได้ระนาบ
- วางแผ่นเหล็กขนาดที่เหลือลงบนแผ่นแรกให้ร่วมศูนย์กันทุกแผ่น
- ติดตั้งแม่แรงไฮดรอลิคบนแผ่นเหล็กโดยให้ แกนอยู่กึ่งกลางชุดบรรทุก
- ติดตั้งไดอัลเกจไว้บนแผ่นเหล็กแผ่นล่างสุดเพื่อวัดค่าการเคลื่อนที่ทางดิ่งของแผ่นเหล็ก ใช้เกจ 3 อัน ให้ติดตั้งโดยทำมุมระหว่างกัน 120 องศา เกจดังกล่าวต้องยึดติดกับคานเหล็กที่มีฐานรองรับอยู่ห่างจากขอบของแผ่นเหล็ก ให้เฉลี่ยค่าที่อ่านได้จากไดอัลเกจทุกตัว เป็นค่าการทรุดตัวโดยเฉลี่ยของการอ่านค่าแต่ละครั้ง
- เมื่อติดตั้งเครื่องมือทั้งหมดเรียบร้อย เริ่มให้น้ำหนักเริ่มต้น โดยการเพิ่มน้ำหนัก และลดลงอย่าง รวดเร็ว โดยน้ำหนักที่ให้ต้องเพียงพอให้เกิดการทรุดตัวไม่น้อยกว่า 0.01 นิ้ว และไม่เกิน 0.02 นิ้ว เมื่อเข็มของเกจหยุดนิ่งหลังจากลดน้ำหนัก ให้กดน้ำหนักลงบนแผ่นเหล็กอีกครั้งประมาณครึ่งหนึ่ง ของน้ำหนักที่ทำให้เกิดการทรุดตัวระหว่าง 0.01 – 02 นิ้วดังกล่าว (ค่าน้ำหนักนี้เรียกว่า seating load) เมื่อเข็มหยุดนิ่งจึงตั้งค่าเริ่มต้น (Zero mark) ของเกจทุกตัว
ระบบเพิ่ม-ลดน้ำหนักบรรทุก
เมื่อติดตั้งเครื่องมือทั้งหมดเรียบร้อย เริ่มให้น้ำหนักเริ่มต้น โดยการเพิ่ม-ลดน้ำหนักดังนี้
- การเพิ่มน้ำหนักบรรทุก 10 steps : 0%–10%-20%-30%-40%-50%-60%-70%-80%-90%-100%
- การลดน้ำหนักบรรทุก 4 steps : 100%-75%-50%-25%-0%
- การเพิ่มน้ำหนักทดสอบแต่ละขั้นตอนต้องรักษาน้ำหนักไว้ไม่น้อยกว่า 15 นาที
- การลดน้ำหนักทดสอบขั้นตอนละ 15 นาที หรือจนกว่าจะคืนตัวหมดไป
- อ่านแหละจดบันทึกค่าการทรุดตัวที่ 0,1,2,4,8 และ15 นาที
รายงานผลการทดสอบ
- ตารางแสดงข้อมูลการทดสอบ เช่น เวลา น้ำหนักบรรทุก การทรุดตัว และอื่นๆ
- กราฟแสดงความสัมพันธ์น้ำหนักบรรทุก-การทรุดตัว
- รูปภาพขณะทดสอบ
มาตรฐานอ้างอิง
[1] ASTM D 1194