การวางตัว - Geological Sciences, CMU

บทที่ 8 การสํารวจแหลงวัสดุกอสรางGeological Investigation ofConstruction Material Depositsผศ. ดร. ฟองสวาท สุวคนธ สิงหราชวราพันธภาควิชาธรณีวิทยา คณะวิทยาศาสตรมหาวิทยาลัยเชียงใหมhttp://://www.geol.science.cmu.ac.thChiang Mai UniversityF.S Singharajwarapan

การกอสรางถนน เขื่อน และอาคารขนาดใหญ ตองการวัสดุกอสรางจํานวนมาก จําพวก ดิน กรวด ทราย และ หินดังนั้น จึงจําเปนตองมีแหลงวัสดุที่• มีปริมาณวัสดุเพียงพอกับความตองการ• วัสดุมีคุณภาพตามขอกําหนด (specifications)• ระยะทางขนสงไมไกล (< 100 กม.)คาขนสง ~ 2 บาท/ลบลบ.ม.Chiang Mai UniversityF.S Singharajwarapan

การสํารวจแหลงวัสดุกอสราง มี 2 ขั้นตอน คือ• การสํารวจเบื้องตน (Preliminary Investigation)• การสํารวจขั้นรายละเอียด (Detailed Investigation)8.1 Preliminary Investigation(1) รวบรวม-คนควา-แสวงหาขอมูลจากรายงานและแผนที่ธรณีวิทยา - กรมทรัพยากรธรณี scale1:1,000,000,1:250,000, 1:50,000Chiang Mai UniversityF.S Singharajwarapan

8.2 Detailed Investigationเพื่อหาปริมาณที่แนนอนของวัสดุ(1) Topographic survey: Map scale 1:1,000 หรือ 1:5,000(2) Detailed geological mapping• Rock type, Structure, Groundwater, Overburden(3) Subsurface exploration• ขุดบอสํารวจ (pitting)• เจาะหลุมสํารวจ (borehole drilling)• สํารวจทางธรณีฟสิกส (geophysical exploration)(4) เก็บตัวอยางมาทดสอบหาคุณสมบัติตามขอกําหนด(5) ประเมินผลการสํารวจChiang Mai UniversityF.S Singharajwarapan

ธรณีวิทยามีความสําคัญอยางไรตอการสํารวจวัสดุกอสราง• การวางตัว• ความหนา• การแผกระจาย---------> ปริมาณสํารอง

ธรณีวิทยามีความสําคัญอยางไรตอการสํารวจวัสดุกอสราง• การวางตัว• ความหนา• การแผกระจาย---------> ปริมาณสํารอง

ธรณีวิทยามีความสําคัญอยางไรตอการสํารวจวัสดุกอสราง• การวางตัว• ความหนา• การแผกระจาย---------> ปริมาณสํารอง

ธรณีวิทยามีความสําคัญอยางไรตอการสํารวจวัสดุกอสราง• การวางตัว• ความหนา• การแผกระจาย---------> ปริมาณสํารอง

ธรณีวิทยามีความสําคัญอยางไรตอการสํารวจวัสดุกอสราง• การวางตัว• ความหนา• การแผกระจาย---------> ปริมาณสํารอง

ธรณีวิทยามีความสําคัญอยางไรตอการสํารวจวัสดุกอสราง• การวางตัว• ความหนา• การแผกระจาย---------> ปริมาณสํารอง

ธรณีวิทยามีความสําคัญอยางไรตอการสํารวจวัสดุกอสราง• การวางตัว• ความหนา• การแผกระจาย---------> ปริมาณสํารอง

ธรณีวิทยามีความสําคัญอยางไรตอการสํารวจวัสดุกอสราง• การวางตัว• ความหนา• การแผกระจาย---------> ปริมาณสํารอง

ธรณีวิทยามีความสําคัญอยางไรตอการสํารวจวัสดุกอสราง• การวางตัว• ความหนา• การแผกระจาย---------> ปริมาณสํารองChiang Mai UniversityF.S Singharajwarapan

(1) ปญหาที่เกี่ยวของกับลักษณะโครงสรางทางธรณีวิทยา• การวางตัวของชั้นหิน (Attitude)• รอยคดโคง (Fold)• รอยเลื่อน (Fault)(2) ปญหาที่เกี่ยวกับวัสดุปกคลุม (Overburden)(3) ปญหาที่เกี่ยวของกับการผุพังและการสึกกรอน(Weathering and Erosion)Chiang Mai UniversityF.S Singharajwarapan

เศษหินแข็งที่ปกคลุมที่ลาดทําใหการประเมินปริมาณสํารองของหินผิดพลาด(a – หินทรายแข็ง b –หินดินดานออน และ c – เศษหินทราย)Chiang Mai UniversityF.S Singharajwarapan

รอยเลื่อนที่ตัดผานแหลงหินทําใหการประเมินปริมาณสํารองผิดพลาด(a - หินปูน b – หินดินดาน และ c – เสนขอบเขตของหินปูนที่คาดการณผิดพลาดChiang Mai UniversityF.S Singharajwarapan

ที่ลาดซึ่งทําการเปดเหมืองหินโดยคาดการณวาเปนหินปูนทั้งหมดเนื่องจากไมไดคํานึงถึงการวางตัวของชั้นหิน(a - หินปูน b – หินดินดาน และ c - เศษหินปูน)Chiang Mai UniversityF.S Singharajwarapan

เหมืองหินที่ขุดในพนังหินอัคนี(1 – ไนสและไมกาชีสส 2 – ไซยีไนตพอไฟรี3– ดินและเศษหินบนที่ลาด และ 4 – ดินถม)Chiang Mai UniversityF.S Singharajwarapan

Chiang Mai UniversityF.S Singharajwarapan

ปริมาณวัสดุปกคลุมที่เพิ่มขึ้นเมื่อขุดลึกเขาไป(a – หินปูน b – หินดินดาน c - วัสดุปกคลุม และd – ขอบเขตของเหมืองหินที่คุมคาทางเศรษฐศาสตร)Chiang Mai UniversityF.S Singharajwarapan

ปริมาณวัสดุปกคลุมที่เพิ่มขึ้นเมื่อขุดลึกเขาไปเนื่องจากหินเอียงเทเขาดานในChiang Mai UniversityF.S Singharajwarapan

Rocks as construction materials• Concrete aggregates• Building stones• Roadstones & Ballast• Materials for embankment damChiang Mai UniversityF.S Singharajwarapan

Concrete aggregates• คือ หินที่เอามาผสมซีเมนตโดยทั่วไปใชหินปูนมาทําเปนหินโม (crushed stone)• บริเวณที่ไมรับน้ําหนักมาก อาจใชกรวดได• ถาไมมีวัสดุในพื้นที่นั้น อาจใชหินอื่น• กอนใชควรทดสอบ strength และ abrasionresistanceChiang Mai UniversityF.S Singharajwarapan

Building stone• เรียกอีกอยางหนึ่งวา Dimension stone• คือหินประดับ ทําโดยนําหินมาตัดเปนแผน เชนหินแกรนิต หินออน (บางสวนเปนหินปูน) ศิลาแลง• หินอยางอื่นที่นํามาใชเชน หินแกรบโบรหินแอนดีไซตChiang Mai UniversityF.S Singharajwarapan

Roadstone & Ballast• คือวัสดุที่ใชรองพื้นถนน/ทําถนน (subbase/base) และทําทางรถไฟ• รับน้ําหนักการกระแทกและการขัดสี (impact & abrasion)ตองทําการทดสอบ• ทําโดยนําหินมาโมเปนกอน ที่เรียกวา หินคลุก ในการทําถนน ใชหินคลุกปูดานลางสุด แลวปูทับดวยสวนที่คัดขนาดแลวราดดวย asphalt / concrete• หินที่ใชไดดี เชน basalt (มี strength สูงมาก)• โดยทั่วไป สวนใหญใชหินปูนและหินแกรนิต เนื่องจากเกิดเปนมวลขนาดใหญ มีปริมาณสํารองมากChiang Mai UniversityF.S Singharajwarapan

Materials for embankment dam(วัสดุที่นํามาทําเขื่อนถม)เขื่อนถมมี 2 แบบ คือ• Earth dam (เขื่อนดินถม)• Rock-fill dam (เขื่อนหินถม)เขื่อนดินถม ใชดินเหนียวเปนแกน แลวบดอัดดวยดิน สวนเหนือน้ําใสหินขนาดใหญ (riprap) หนาประมาณ 1 เมตร เพื่อปองกันการกัดเซาะChiang Mai UniversityF.S Singharajwarapan

เขื่อนหินถม มีลักษณะเปนแกนดินเหนียว มีหินทับอยู สวนเหนือน้ําอาจจะปดดวยคอนกรีตหนาประมาณ 1 เมตร• เขื่อนหินถมรับแรงไหวสะเทือนไดดีกวาเขื่อนดินเนื่องจากเมื่อเกิดการไหวสะเทือน หินกอนโต ๆ เหลานั้นจะรับแรงไหวสะเทือนได ไมพังลงมา• วัสดุอยางอื่นที่ใช ไดแก ทราย และ กรวด (หากไมมีกรวดอาจใชหินโมแทนได)Chiang Mai UniversityF.S Singharajwarapan

Chiang Mai UniversityF.S Singharajwarapan

เขื่อนสิริกิติ์เขื่อนดินถม แกนดินเหนียวChiang Mai UniversityF.S Singharajwarapan

Chiang Mai UniversityF.S Singharajwarapan

เขื่อนศรีนครินทรเขื่อนหินถม แกนดินเหนียวChiang Mai UniversityF.S Singharajwarapan

http://://www.geol.science.cmu.ac.thE-mail:fward@chiangmai.ac.th