สมบัติของดินเพื่อการวิเคราะห์เสถียรภาพลาดดินในพื้นที่ป่าไม้ : กรณีศึกษา อุทยานแห่งชาติเขาใหญ่

Abstract

จากสถานการณ์ฝนตกหนักอย่างต่อเนื่องตลอดเดือนกันยายน พ.ศ. 2564 ทำให้เกิดดินถล่มในเส้นทางขึ้นอุทยานแห่งชาติเขาใหญ่ ฝั่งปากช่อง ช่วง กม. 23 ถึง กม. 29 จำนวน 9 จุด สร้างความเสียหายต่อการเดินทางสัญจร การป้องกันดินถล่มในเชิงวิศวกรรมปฐพีต้องศึกษาถึงสมบัติทางกายภาพและวิศวกรรมของดิน เพื่อนำไปสู่การวิเคราะห์เสถียรภาพของลาดดิน การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาสมบัติดินที่ส่งผลต่อการวิบัติของดิน และวิเคราะห์เสถียรภาพลาดดิน โดยการขุดหน้าตัดดิน การตอกหยั่งดิน และเก็บตัวอย่างดินแบบคงสภาพและแบบเปลี่ยนสภาพ มาทดสอบค่าสมบัติต่าง ๆ ตามมาตรฐาน ASTM ทางวิศวกรรมปฐพี ผลการศึกษาจากหน้าตัดดิน สามารถแบ่งดินออกได้ 3 ชั้นตามความลึก คือ 0-30 ซม. 30-80 ซม. และ 80-120 ซม. ค่าเฉลี่ยสมบัติดินทั้งสามชั้นดิน มีดังนี้ ค่าพิกัดเหลว 47.4 % ค่าดัชนีพลาสติก 18.9 ความชื้นดินในสภาวะธรรมชาติ 18.7 % ค่าหน่วยน้ำหนักของดิน (g) 15.24 kN/m³ การจำแนกชนิดดิน จัดเป็นดินประเภท SW (ดินทรายที่มีการกระจายตัวที่ดี) ตามระบบเอกภาพ การทดสอบแรงเฉือนแบบโดยตรงของดินในสภาวะความชื้นธรรมชาติและความชื้นแช่น้ำ พบว่า ค่าเฉลี่ยแรงยึดเหนี่ยวระหว่างเม็ดดิน (c) เท่ากับ 96.1 และ 7.1 kPa ตามลำดับ ค่าเฉลี่ยมุมเสียดทานภายในเม็ดดิน (ø) เท่ากับ 40.4 และ 36.9 องศา ตามลำดับ ผลการทดสอบทางสถิติที (t-test) ของค่ากำลังรับแรงเฉือนของดินในสองสภาวะความชื้น พบว่า มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญยิ่งที่ระดับ 0.00 ผลการวิเคราะห์สหสัมพันธ์ระหว่างค่ากำลังรับแรงเฉือนกับสมบัติดินต่าง ๆ พบว่า ความสัมพันธ์เชิงบวก ได้แก่ ค่าหน่วยน้ำหนักแห้ง (0.51) ความสัมพันธ์เชิงลบ ได้แก่ ความชื้นแช่น้ำ (-0.81) ผลการวิเคราะห์เสถียรภาพลาดดิน พบว่า ค่าอัตราส่วนความปลอดภัย (FS) ของลาดดินที่สภาวะความชื้นธรรมชาติและความชื้นแช่น้ำมีค่าเท่ากับ 5.3 และ 1.3 ตามลำดับ การวิเคราะห์ย้อนกลับเมื่อกำหนดให้ค่า FS = 1 พบว่า ค่า c อยู่ระหว่าง 0-5.66 kPa ค่า ø อยู่ระหว่าง 26.8–32.6 องศา สมบัติดินที่สำคัญต่อการเกิดดินถล่มคือ ค่าความชื้นในดิน การเพิ่มขึ้นของค่าความชื้นจากปริมาณฝน ส่งผลให้ค่า c และ ø ลดลง เช่นเดียวกับกำลังรับแรงเฉือน และค่า FS