DYNAMIC LOAD TEST
(การทดสอบหากำลังรับน้ำหนักของเสาเข็ม)
การทดสอบหากำลังรับน้ำหนักของเสาเข็ม (Dynamic Load Test) มีจุดประสงค์เพื่อประเมินหาค่ากำลังรับน้ำหนักของเสาเข็ม (Pile’s Mobilized Capacity) รวมทั้งค่าการทรุดตัว (Settlement) โดยใช้ Pile Driving Analyzer TM (PDA) ซึ่งจะทำการคำนวณค่าต่าง ๆ โดยใช้วิธีที่เรียกว่า Case Method การทดสอบวิธีนี้เป็นการทดสอบที่ สะดวก, รวดเร็ว ดังแสดงในรูปที่ 1
รูปที่ 1 การทดสอบเสาเข็มโดยวิธี Dynamic Load Test
หลักการทดสอบ
การทดสอบหากำลังรับน้ำหนักของเสาเข็ม โดยใช้ตุ้มน้ำหนักปล่อยกระแทกที่หัวเสาเข็มให้เสาเข็มเกิดการเคลื่อนตัวแรงกระแทกจากตุ้มน้ำหนัก จะทำให้เกิดคลื่นความเค้นอัดเคลื่อนที่ลงในเสาเข็มด้วย ความเร็วคลื่นที่ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของเสาเข็ม โดยคลื่นความเค้นดังกล่าวจะสะท้อนกลับเมื่อแรงต้านทานจากแรงเสียดทาน แรงต้านทานที่ปลายเข็ม คุณสมบัติของเสาเข็มและพื้นที่หน้าตัดเกิดการเปลี่ยนแปลง คลื่นความเค้นที่เกิดขึ้นในระหว่างการทดสอบจะถูกบันทึกโดย Strain transducers และ Accelerometers ที่ถูกติดตั้งบริเวณหัวเสาเข็ม สัญญาณจาการทดสอบจะถูกแปลงให้อยู่ในรูปของแรงและความเร็ว เพื่อนำไปใช้ในการวิเคราะห์หากำลังรับน้ำหนักทางสถิตศาสตร์ (แรงเสียดทานผิวและแรงต้านทานปลายเข็ม) ด้วยโปรแกรม CAPWAP (Case Pile Wave Analysis Program)
การทดสอบ Dynamic Load Test มีลักษณะการทดสอบ 2 วิธี ดังนี้
- Initial Driving Test : เป็นการทดสอบระหว่างตอกเสาเข็มเพื่อหยั่งหาความลึกเสาเข็ม
- Re Strike Drive Test : เป็นการทดสอบหลังตอกหรือเจาะเรียบร้อยแล้ว เพื่อตรวจสอบหาความสมบูรณ์และค่าความต้านทานของเสาเข็ม
อุปกรณ์และเครื่องมือทดสอบ
รายละเอียดอุปกรณ์และเครื่องมือที่ใช้ในการทดสอบ
1. Pile Driving Analyzer เครื่องมือบันทึกสัญญาณและประมวลผลการทดสอบกำลังรับน้ำหนักของเสาเข็ม จากผลรวมกำลังรับน้ำหนักระหว่าง Skin friction กับ End bearing เป็นค่าน้ำหนักบรรทุกสูงสุด
2. Stain Transducers หัววัดสัญญาณความเครียด (Strain Gauge
3. Accelerometer หัววัดสัญญาณความเร่ง
4.แหล่งกำเนิดคลื่น ตุ้มเหล็กขนาด 1.2-12.0 ตัน เป็นต้นกำเนิดคลื่นความเค้นอัด
5. สว่าน ใช้เจาะเสาเข็มเพื่อยึด Strain Transducers และ Accelerometer Sensors ให้แนบกับพื้นผิวด้านข้างของคอนกรีต
6. ตลับเมตรไว้วัดระยะติดเซ็นเซอร์จากบริเวณหัวเสาเข็มลงไปประมาณ 1.5 D กับใช้วัดระยะยกของตุ้ม
7.ไม้อัดไว้รองบริเวณหัวเสาเข็ม มีขนาดตั้งแต่ 40cm / 60 cm / 80 cm / 100 cm / 120 cm ตามขนาดเสาเข็ม
8. กระสอบป่านไว้รองบริเวณหัวเสาเข็ม เพื่อปรับสมดุลของหน้าตัดเสาเข็มให้มีความเรียบ ไม่ให้เสาเข็มเกิดการแตก
9. เตรียมกระดานไว้เขียนข้อมูลเตรียมถ่ายรูปทำรายงาน
วิธีการทดสอบ
จะต้องมีการเตรียมเสาเข็มทดสอบเพื่อให้ได้สัญญาณทดสอบที่มีคุณภาพดี การเตรียมเสาเข็มโดยมีรายละเอียดดังนี้
- เตรียมเปิดเข็มสูง 1.0 เมตร และสามารถติดตั้งชุดอุปกรณ์ทดสอบเสาเข็มได้
- ติดตั้งเครื่องมือวัด Accelerometer และ Strain Transducer ไว้ที่ด้านข้างของเสาเข็มทั้ง 2 ด้าน ตรงข้ามกัน แล้ววัดจากบนหัวเสาเข็มลงไป 1.5 เท่าของหน้าตัดเสาเข็ม
- ใช้กระสอบป่านกับไม้อัดรองด้านบนหัวของเสาเข็มแทนการครอบหมวก
- การยกตุ้มมีระยะตั้งแต่ 0.30-2.50 เมตร
- ดูสัญญาณจากเครื่องมือประมวลผลการทดสอบ PDA ดังแสดงไว้ในรูปที่ 2
รูปที่ 2 สัญญาณความเครียดและความเร็วสอดคล้องกัน
รายงานผลการทดสอบ
- ชนิด ขนาด ความยาวของเสาเข็ม,วันที่ทดสอบ
- กราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างกำลังรับน้ำหนักบรรทุกของเสาเข็มและการทรุดตัว
- ผลการคำนวณกำลังการรับน้ำหนักบรรทุกของเสาเข็มโดยโปรแกรม CAPWAP
- รูปภาพขณะทดสอบ
มาตรฐานอ้างอิง
[1] ASTM D 4945