ผลกระทบจากการตอกเสาเข็ม ในพื้นที่ดินเหนียว และดินทราย
ก. การตอกเสาเข็มในดินเหนียว (Cohesive Soil) เกิดผลกระทบดังนี้
1) เกิดปริมาตรเสาเข็มแทนที่ (Pile Volume displacement) ทําใหดินบริเวณพื้น 2-5 เทาของ เสนผาศูนยกลางของเสาเข็มเสียรูป (remold) และ pore pressure มีคาเพิ่มขึ้นและจะกลับคืนประมาณ 30 วัน คา Shear Strength และ Skin resistance ในบริเวณนี้จะเพิ่มขึ้นเนื่องจากผลของ Consolidation เมื่อ pore pressure ลดลง
2) เมื่อเสาเข็มตอกผานชั้นกรวด ไปยัง ชั้นดินเหนียว เข็มจะพาเอากรวดเขาไปในดินเหนียว ลึกประมาณ 20 เทาของเสนผานศูนยกลางเสาเข็ม ซึ่งจะเพิ่มคา Skin friction
3) เสาเข็มเมื่อตอกผานชั้นดินเหนียวแข็ง ที่อยูดานใตของชั้น ดินเหนียวยอย ชั้นดินเหนียว แข็งจะแตกและดินเหนียวยอยจะเขาไปในรอยราว เนื่องจากการตอกระหวางเสาเข็มในความลึกประมาณ 20 เทาของเสนผานศูนยกลางเสาเข็ม
ผลกระทบนี้ไมรายแรง เพราะดินอัดเขาไปในรอยแตก ซึ่งจะใหคา adhesion สูงกวา ดินเหนียวยอย ขางบน
4) เสาเข็มตอกในดินเหนียวแข็งจะเกิดรอยแตกที่ผิวหนาและดานขางของเสาเข็ม ลึก ประมาณ 20 เทา ของเสนผานศูนยกลางเสาเข็ม ทําใหคา adhesion ในชวงนี้ไมมี ปกติแลวในความลึก 1.2-1.8 เมตร จากหัวเสาเข็มจะไมคิดคา Skin resistance capacity
5) เมื่อตอกเสาเข็มลงในดินเหนียวโดยทั่วไปจะทําใหเกิดการปูดของผิวดิน (Heave) หรือเกิด การแทนที่ การปูดขึ้นของดินหากเปน plastic Soil แลวอาจสูงขึ้นเปนฟุตได การปูดของดินนี้อาจจะทําใหเกิด การทรุดตัวติดตามมาก็ได หลังจากตอกเสาเข็มเสร็จแลว เสาเข็มที่ถูกยกตัวลอยขึ้น เพราะการปูดของดินจะ ตองตอกยํ้าลงไป และเพื่อเปนการปองกันการปูดของดินการตอกเสาเข็มควรเริ่มตอกบริเวณกึ่งกลางออกไป ยังริมบริเวณกอสราง
ไดดังนี้
ในประเทศไทยผลการตอกเสาเข็มในชั้นดินเหนียวบริเวณกรุงเทพ จะเกิดผลกระทบพอสรุป
1) การสั่นสะเทือนของการตอกเข็มทําใหกําลังของดินเสียไปประมาณ 28% ของ Undisturbed Strength ซึ่งวัดโดย field vane test
2) ระยะที่กระทบกระเทือนตอ Undrain Shear Strength นั้น หางจากผิวเสาเข็มโดยประมาณ เทากับระยะเสนผานศูนยกลางของเสาเข็ม
ที่ตอกเข็มแลว
3) กําลังของดินที่เสียไปจะกลับคืนมา หลังจากการตอกเสาเข็มแลว 14 วัน
4) Induced pore pressure จะมีคาสูงสุดภายในบริเวณ local Shear failure Zone
5) โดยสวนใหญแลว excess pore pressure จะกระจายออกไปหมดภายใน 1 เดือน หลังจาก
(ข) การตอกเสาเข็มในทราย การตอกเสาเข็มในทรายแลวจะเกิดผลตาง ๆ ดังนี้
1) การทรุดตัวลง (Subsidence) แรงสั่นสะเทือนจากการตอกเสาเข็มในบริเวณที่เปนดิน ทรายหลวม ๆ จะทําใหทรายเกิดการแนนตัว ทําใหบริเวณขางเคียงเกิดการทรุดตัวลง สิ่งกอสรางในบริเวณ นั้นจะเสียหาย ในทรายละเอียด หรือ Silt ที่ saturated แรงสะเทือนอาจจะทําใหเกิดการทรุดตัวเสียหายอยาง มากมายได
2) การแนนตัว (Compaction) เมื่อตอกเสาเข็มเดี่ยวใน loose Sand (relative density Dr = 17%) ทรายที่อยูหางจากดานขางของเสาเข็ม ประมาณ 3 ถึง 3 เทา ขนาดเสนผานศูนยกลางของเสาเข็ม และ ระยะหางใตปลายเสาเข็ม ประมาณ 2.5 – 3.5 เทา ของเสนผานศูนยกลางของเสาเข็มจะแนนตัว ใน medium dense Sand (Dr = 3.5%) ทรายที่อยูหางจากดานขางของเสาเข็มประมาณ 4.5 – 5.5 เทา ของเสนผานศูนยกลาง เสาเข็มและระยะหางใตปลายเสาเข็ม ประมาณ 3.0 – 4.5 เทาของเสนผานศูนยกลางของเสาเข็มจะแนนตัว เนื่องจากเสาเข็มจมแทนที่ลงไป เมื่อตอกเสาเข็มกลุมใน loose Sand ทรายรอบ ๆ และระหวางเสาเข็มจะแนน ตัวมาก ถาระยะหางของเสาเข็มหางไมมาก (นอยกวาประมาณ 6 เทาขนาดเสนผานศูนยกลางเสาเข็ม) คา Ultimate load capacity ของกลุมเข็มจะตองมีคามากกวาผลรวมของเสาเข็มแตละตนรับได (i.e efficiency ของกลุมเข็มจะตองมีคามากกวา 1) แตถาตอกใน dense Sand แลวการตอกจะทําใหทรายหลวมตัวมากกวา แนนตัวขึ้น group efficiency อาจมีคานอยกวา 1
