หน่วยที่ 1 - krumanit.cmtc.ac.thkrumanit.cmtc.ac.th/main/images/stories/1.pdf ·...

หนวยท 1 คณสมบตและสวนประกอบของดนทางฟสกส

1

1 http://www.siamvolunteer.com

1

วทยาลยเทคนคเชยงใหม หนวยท 1 คณสมบตและสวนประกอบของดนทางฟสกส

1 - 2

หนวยท 1 คณสมบตและสวนประกอบของดนดานฟสกส

หวขอเรอง

1.1 ความหมายของดน

1.2 แหลงก าเนดของดน

1.3 วฏจกรของดน

1.4 สวนประกอบของดน

1.5 รปรางของเมดดน

1.6 โครงสรางของดน

1.7 ขนาดของเมดดน

1.8 การกระจายตวของเมดดน

1.9 คณสมบตของดนทางฟสกส

1.10 การค านวณคณสมบตพนฐานของดน

สาระส าคญ

ดนเกดจากการกดกรอน ผพง และแตกสลายของหนตางๆ โดยธรรมชาต จะประกอบไปดวย

กรวด ทราย ทรายเมดปน ดนเหนยว น าและอากาศหรอกาซ โดยมเมดแรธาตตางๆ ทตกตะกอนทบถมกนไมแนนมารวมกน แตสามารถแยกใหออกจากกนได เมดดนสวนมากมขนาดเลกกวา 300 มลลเมตร เชอมยดตดกนดวยแรงยดเหนยวระหวางอนภาคแลวแตสถานะของดน แตการเชอมยดไมไดยดแนนเหมอนการยดเหนยวระหวางอนภาคของหน วตถตนก าเนดดนแบงออกเปน 2 ประเภทคอ อนนทรยวตถ ไดแก หนและแรตาง ๆ และอนทรยวตถ ไดแก ซากพชและสตวทยอยสลายแลว

ในทางวศวกรรมจะแบงออกเปนสองลกษณะใหญๆ คอ คณสมบตของดนโดยทวไป และคณสมบตของดนทางฟสกส โดยคณสมบตทวไปของดนใชในการจ าแนกดน ขนาดคละของดน ความขนเหลว สวนคณสมบตทางฟสกสนนไดแก การเคลอนตวของดน ความสามารถในการไหลซมน าผานดน ดานก าลงรบน าหนก และดานการรบแรงเฉอนเปนตน


1 - 3

จดประสงคการเรยนร

เมอศกษาหนวยการเรยนนแลวนกศกษาสามารถ 1. บอกความหมายของดนได 2. เขาใจแหลงก าเนดดน 3. เขาใจวฎจกรของดน

4. บอกสวนประกอบของดนได 5. บอกรปรางของเมดดนได 6. บอกโครงสรางของดนได 7. จ าแนกขนาดของเมดดนได 8. บอกการกระจายตวของเมดดนได 9. บอกคณสมบตของดนทางฟสกสได 10. ค านวณคณสมบตพนฐานของดนได


1 - 4

หนผ

แสงและความรอน

แหลงน า

น าซม

สงมชวต

เปลอกโลก

แรธาต

หนผ

1.1 ความหมายของดน (Soil)

ดนหมายถง วตถธรรมชาตทปกคลมผวโลกอยบางๆ เกดขนจากผลของการแปรสภาพหรอผพงของหนและแร และอนทรยวตถผสมคลกเคลากน ดน เปนตะกอนวสดบนเปลอกโลก ไดแก บรรยากาศ น า และสงมชวต เราเรยกตะกอนวสดเหลานวาดนกตอเมอมสวนประกอบของสงมชวต เชน ซากพช ซากสตว เขามาเกยวของ หากเปนแตเพยงตะกอนวสดทไมเกยวของกบสงมชวตกจะเรยกวา เรโกลธ (Regolith) เชน ผงตะกอนบนดวงจนทร ดนมความส าคญมากส าหรบสงมชวตบนพนโลก ดนดงธาตไนโตรเจนและคารบอน จากบรรยากาศมาสรางธาตอาหารทส าคญส าหรบสงมชวต ในเวลาเดยวกนสงมชวตเองกท าใหหนผพงกลายเปนดน จะเหนไดวา ดน สงมชวต และสงแวดลอม มอทธพลซงกนและกนเปนอยางมาก ดงทแสดงในรปท 1.1

รปท 1.1 แสดงปจจยทมอทธพลตอดน2

1.2 แหลงก าเนดของดน (Origin of Soil) ดนจะมทก าเนดจากหลายสาเหตตามกระบวนการตางๆ ดงน

2 ภาพโดย : มานต ชวยงาน ม.ย. 2552


1 - 5

1.2.1 กระบวนการ การผพง (Weathering) คอ การทหนผพงท าลายลง (อยกบท) ดวยกรรมวธตางๆ จากลมฟาอากาศ สารละลาย และรวมทงการกระท าของตนไม แบคทเรยตลอดจนการแตกตวทางกลศาสตร มการเพมอณหภมและลดอณหภมสลบกนดงรปท 1.2 แสดงใหเหนถงการผพง ของหนชนบนประกอบกบการดนตวจากใตเปลอกโลกท าใหเกดภเขาหนแกรนต

รปท 1.2 แสดงการผพงของหนชนบน3

1.2.2 กระบวนการ การยอยสลาย (Mechanical Disintegration) ซงเปนกระบวนการหลกในการยอยท าลายกอนหนทางกายภาพคอการสลายตวของกอนหนลงเปนเมดหนยอยและดนเมดหยาบ ซงเกดจากการกระท าของกระแสน า คลน และแรงโนมถวงดงรปท 1.3

รปท 1.3 แสดงการยอยสลายทางกายภาพทเกดจากกระแสน า คลน4

3 http://www.learners.in.th 4 http://www.commons.wikimedia.org


1 - 6

1.2.3 กระบวนการ การกรอน (Erosion) หมายถง กระบวนการทท าใหสารเปลอกโลกหลดละลายไป หรอกรอนไป (โดยมการเคลอนทไปจากทเดม) โดยมตนเหตคอตวการธรรมชาต ซงไดแก ลม ฟา อากาศ กระแสน า ธารน าแขง การครดถ ภายใตอทธพลของแรงโนมถวง ดงรปท 1.4

รปท 1.4 แสดงการกรอนจาก ลม ฟา อากาศ5

1.2.4 กระบวนการ การพดพา (Transportation) หมายถง การเคลอนทของมวลหนดน ทราย โดยกระแสน า กระแสลม หรอธารน าแขง ภายใตแรงดงดดของโลกอนภาคขนาดเลกจะถกพดพาใหเคลอนทไปไดไกลกวาอนภาคขนาดใหญ ดงรปท 1.5

รปท 1.5 แสดงการคดขนาดตะกอนดวยการพดพาของน า6

5 http:// www.perceptions.couk.com 6 ภาพโดย : มานต ชวยงาน ม.ย. 2552

กรวด ทราย ทรายแปง ดนเหนยว

ทศทางการพดพา หน


1 - 7

1.2.5 กระบวนการ การกลบคนเปนหน (Lithification) เมอเศษตะกอนทบถมกน จะเกดโพรงขนประมาณ 20 – 40% ของเนอตะกอน น าพาสารละลายเขามาแทนทอากาศในโพรง เนอตะกอนจะถกท าใหเรยงชดตดกนท าใหโพรงจะมขนาดเลกลง จนน าทเคยมอยถกขบไลออกไป สารทตกคางอยท าหนาทเปนซเมนตเชอมตะกอนเขาดวยกนกลบเปนหนอกครง ดงรปท 1.6

รปท 1.6 แสดงการกลบคนเปนหน7

1.2.6 การทบถม (Deposit) เกดขนเมอตวกลางซงท าใหเกดการพดพา เชน กระแสน า กระแสลม หรอธารน าแขง ออนก าลงลงและยตลง ตะกอนทถกพดพาจะสะสมตวทบถมกน ท าใหเกดการเปลยนแปลงทางอณหภม ความกดดน ปฏกรยาเคม และเกดการตกผลก หนตะกอนทอยชนลางจะมความหนาแนนสงและมเนอละเอยดกวาชนบน เนองจากแรงกดดนซงเกดขนจากน าหนกตวทบถมกนเปนชนๆ (การทบถมบางครงเกดจากการระเหยของสารละลาย สวนทเปนน าระเหยไปในอากาศ ทงสารทเหลอใหตกผลกไวเชนเดยวกบการท านาเกลอ) ดงรปท 1.7

รปท 1.7 แสดงการทบถมของดน8

7 http:// www.windows.ucar.edu 8 http:// www. ana20cristina.blogspot.com


1 - 8

1.3 วฏจกรของดน (Soil Cycle)

วฏจกรดนหรอการก าเนดของดน โดยหนทเปนตนก าเนดของวฏจกรดนนน คอหนอคน (Igenous Rock) เกดการสลายตว ท าใหเกดเปนดน และดนบางสวนถกพดพามาตกตะกอนเปนดนไปอยทอน และหลงจากนนดนทตกตะกอน บางต าแหนงถกความรอนและความดนอดแนนจนกลายเปนหนชนหรอหนตะกอน (Sedimentary Rock) หรอหนแปร (Metamorphic Rock) อกครง หนชนและหนแปรจะมการสลายตวกลบเปนดนไดอกครง ดวยกระบวนการสลายตวของหนกระบวนการเหลานเกดขนเปนวงรอบเรยกวาวฏจกรดน

หนตนก าเนดของดน ดนเปนอนนทรยวตถเกดจากการสลายตวของหนทงสน ทงนหนจะแบงออกเปน 3 ประเภทใหญๆ ตามลกษณะการเกดคอ หนอคน หนชนหรอหนตะกอน และหนแปร เมอหนหนดรอนภายในโลก (Magma) และหนหนดรอนบนพนผวโลก (Lava) กระทบกบบรรยายกาศของโลก กเกดเยนตวลงและจบตวของหนละลายกลายเปนหนอคน ลม ฟา อากาศ น าและแสงแดด ท าใหหนผพงสกกรอนเปนตะกอน ทบถมกนเปนเวลานานหลายลานปเขาจนแขงแกรง แรงอดทเกดจากน าหนกของชนดนทอยเหนอขนไป ท าใหดนตะกอนเขาอยแทรกตามชองวางของเมดดน โดยจะท าหนาทเปนตวเชอมประสานยดเมดดน จนเมดดนเกดการรวมตวเปน หนตะกอน หรอเรยกอกอยางหนงวาหนชน การเปลยนแปลงของเปลอกโลก การเปลยนแปลงตามธรรมชาตและความรอนท าใหเนอหนเกดการแปรสภาพขนเปนหนแปร กระบวนการเหลานเกดขนเปนวงรอบเรยกวา วฏจกรดน อยางไรกตามกระบวนการไมจ าเปนตองเรยงล าดบ หนอคน หนชน และหนแปร การเปลยนแปลงประเภทหนอาจเกดขนยอนกลบไปมาได ขนอยกบปจจยแวดลอม ตามทแสดงในรปท 1.8


1 - 9

1. แมกมา

2.ตกผลก

1. แมกมา

5.ตะกอนทบถมกน

9.หลอมละลาย

รปท 1.8 แสดงวฎจกรของหนกอนมาเปนดน9

1.4 สวนประกอบของดน (Soil Phase) สวนประกอบของมวลดน ม 3 สวนใหญๆ สวนแรกคอสวนทเปนเมดดนหรอของแขง

สวนทสองคอสวนทเปนน าหรอของเหลวและสวนทสามคอสวนทเปนอากาศหรอกาซ ซงองคประกอบทงหมดนจะมสดสวนมากหรอนอยเทาใดตอมวลดนหนงหนวยปรมาตร จะเปนตวบอก คณสมบต คณภาพในการรบก าลงของดนนนๆ 9 วฒนา ธรรมมงคล, วนต ชอวเชยร. ปฐพกลศาสตร. 2532. หนา 3

3.หนอคน

4.ผพง กดกรอน

6.หนตะกอนหรอหนชน

8.หนแปร

7.ความรอนและแรงกดทบ


1 - 10

ก. เมดดนหรอมวลดน

ค.อากาศในมวลดน

ข.น าในมวลดน

1.4.1 เมดดนหรอของแขง (Solid) เปนสวนทมเมดดนหรอมวลดน ทเกดจากหนผานกระบวนการทางฟสกส ใหผพง แตกสลาย หรอจากตะกอนททบถมกนมา ซงมแรและสารอนทรยเปนองคประกอบ ดงรปท 1.9 (ขอ ก.)

1.4.2 น าหรอของเหลว (Water) น าเปนสวนประกอบอกอยางของดน ซงอยในชองวางระหวางเมดดน ถาชองวางระหวางเมดดนเตมไปดวยน าเรยกวา ดนอมตว (Saturated soil) ดงรปท 1.9 (ขอ ข.)

1.4.3 อากาศหรอกาซ (Air) ซงอยในชองวางระหวางเมดดน ถาชองวางระหวางเมดดนเตมไปดวยอากาศเรยกวา ดนแหง (Dry soil) ถาชองวางระหวางเมดดนเตมไปดวยน าและอากาศเรยกวา ดนชนหรอดนเปยก (Unsaturated หรอ Wet soil) ดงรปท 1.9 (ขอ ค.)

รปท 1.9 แสดงสวนประกอบของเมดดน10

1.5 รปรางของเมดดน รปรางของเมดดนมลกษณะแตกตางกนไปตามถนก าเนดของดน จากสภาวะการเปลยนแปลงทางธรรมชาต หรอปฏกรยาทางฟสกส ทงนเนองจากเมดดนประกอบดวยแรธาตตางๆ รวมตวกน จงท าใหมรปรางแตกตางกนไป และรปรางของเมดดนจะมอทธพลท าใหคณสมบตทางฟสกสของดนเปลยนไป โดยสวนใหญรปรางของเมดดนจะม 3 กลมดงน



1 - 11

เหลยมคม เหลยมปานกลาง เหลยมนอย

เหลยมมน เหลยมมนปานกลาง เหลยมมนนอย

กลมเหลยม กลมเหลยมปานกลาง กลมเหลยมนอย

กลมมน กลมมนปานกลาง กลมมนนอย

1.5.1 รปรางเปนกอนหรอเปนเมด (Bulky grains) มลกษณะเปนเมดกลม กลมมน เหลยมมน และเหลยมคม ไดแก ดนพวกเมดหยาบเชน กรวด ทราย ดนกลมนมความสามารถในการรบน าหนกไดมากและมการยบตวนอย ถารปรางเปนเหลยมจะสามารถบดอดไดงายดวยแรงสนสะเทอนและแรงกระแทกดงภาพท 1.10 ก. – จ.

รปท 1.10 แสดงรปรางของเมดดนแบบเปนกอนหรอเปนเมด11


ก.รปรางเหลยม

ข.รปรางเหลยมมน

ค.รปรางกลมเหลยม

ง.รปรางกลมมน


1 - 12

กลม กลมปานกลาง กลมนอย

รปท 1.10 (ตอ) รปรางของเมดดนแบบเปนกอนหรอเปนเมด12 1.5.2 รปรางเปนแผนหรอเปนเกลด (Flakey หรอ Plate-like grains) มลกษณะเปนแผนแบนและบาง ดงรปท 1.11 (ก. และ ข.) ดนกลมนไดแก ดนเมดละเอยดเชน ตะกอนทราย และ ดนเหนยว ซงประกอบดวยแรพวก Mega และแรดนเหนยวบางชนดเชน Kaolinite คณสมบตทส าคญของดนกลมนคอ สามารถยบตวไดงายภายใตน าหนกคงท การกดอดดวยแรงสนสะเทอนและแรงกระแทกท าใหดนอดตวกนแนนไดยาก

ก. Mica 13 ข. Kaolinite 14

รปท 1.11 แสดงรปรางของเมดดนแบบเปนแผนหรอเปนเกลด

12 ภาพโดย : มานต ชวยงาน ม.ย. 2552 13 http:// www. skywalker.cochise.edu 14 http//www.webmineral.com

จ.รปรางกลม


1 - 13

1.5.3 รปรางเปนเสน (Elongaed หรอ Needle-like Grains) สวนมากเปนรปรางของแร Halloysite พวกใยหน ขเถาภเขาไฟบางชนด และพวกอนทรยสาร เชน Peat ดงรปท 1.12

รปท 1.12 แสดงรปรางของเมดดนแบบเปนเสน15

1.6 โครงสรางของดน (Structure of Soil) โครงสรางของเมดดน คอการจดเรยงตวตามธรรมชาต ตามขนาดและรปรางของเมดดน

รวมทงแรทประกอบกนเปนเมดดน เนองมาจากแรงดงดดทผวของเมดดนและแรงดงดดของโลก ดงนนโครงสรางของดนเหลานจงมผลตอคณสมบตของดน สามารถแบงออกได 4 กลมดงน

1.6.1 โครงสรางดนแบบเมดเดยว (Single-Grained Structure) สวนใหญเปนโครงสรางของพวกทราย หรอตะกอนทราย ทมขนาดใหญกวา 0.02 มลลเมตร ซงเมอเมดดนตกตะกอนทบถมกนจะเรยงตวกนแบบเปนเมดตอเมดซอนกนอย ดงรปท 1.13 โดยธรรมชาตจะอยในสภาพหลวม เมอดนไดรบน าหนกกดทบหรอแรงสนสะเทอน จะท าใหโครงสรางของเมดดนขยบตวอยในเรยงชดตดกนจนอยในสภาพแนน ดนประเภทนจงมการทรดตวสงมากในทนททนใดและจะเรมทรดตวตอไปนอยหรอไมมเลยหลงจากทไดรบน าหนกกดทบหรอแรงสน สะเทอนแลว

รปท 1.13 แสดงโครงสรางของดนเมดเดยว16

15 http://www.landcareresearch.co.nzr 16 ภาพโดย : มานต ชวยงาน ม.ย. 2552


1 - 14

ก. เมดดนสภาพหลวม ข. เมดดนสภาพแนน

ลกษณะความแตกตางของอตราสวนชองวางของโครงสรางดนขนอยกบรปแบบการจดเรยงตวกนของเมดดน เชนการเรยงตวกนในสภาพหลวม ซงจะมอตราสวนของชองวางมากดงรปท 1.14 ก. และการเรยงตวในสภาพแนนจะมอตราสวนชองวางนอย ดงรปท 1.14 ข.

รปท 1.14 แสดงลกษณะความแตกตางของอตราสวนชองวางของเมดดน17 1.6.2 โครงสรางแบบรวงผง (Honeycomb Structure) เปนโครงสรางดนตะกอนทรายทม

ขนาดเลกกวา 0.02 มลลเมตร เมดดนพวกนจะตกตะกอนและเกาะตดกนเปนรปรางคลายรวงผง ดงรปท 1.15 ลกษณะของโครงสรางนจะมชองวางระหวางเมดดนสงมากและรบน าหนกไดจ ากด ถาน าหนกทกระท าตอมวลดนมคามากพอทจะท าลายรปรางของโครงสรางนได กจะท าใหโครงสรางนเปลยนแปลงไปเปนโครงสรางแบบดนเมดเดยว และอตราสวนชองวางกจะลดลงไปดวย ท าใหเกดการทรดตวมาก ถากอสรางอาคาร หรอมน าหนกของโครงสรางอยบนชนดนประเภทนกอาจจะเกดการพบตได เนองจากการลดลงของปรมาตรดนหรอจากการทรดตว

รปท 1.15 แสดงโครงสรางแบบรวงผง18

17 ภาพโดย : มานต ชวยงาน ม.ย. 2552 18 ภาพโดย : มานต ชวยงาน ม.ย. 2552


1 - 15

1.6.3 โครงสรางแบบเปนระเบยบ (Dispersed Structure) เปนโครงสรางของดนเหนยวมลกษณะเปนผลกแผนบาง มคณลกษณะทสามารถดงดดน าไดด ซงเกดจากการตกตะกอนในน าจดมคณสมบตการยดเกาะกนดวยแรงไฟฟาเคม (Electro-Chemical Forces) แรงยดเกาะนเรยกวา แรงเชอมแนน แตผลลพธจากประจไฟฟา ของเมดดนขณะตกตะกอนทบถมกนเกดการจดเรยงตวแบบ Face to Face ไดเปนโครงสรางแบบเปนระเบยบ ดงรปท 1.16

รปท 1.16 แสดงโครงสรางแบบเปนระเบยบ19

1.6.4 โครงสรางแบบระเกะระกะ (Flocculent Structure) เปนโครงสรางของดนเหนยวทเกดจากการตกตะกอนในทะเล และผลลพธจากประจไฟฟาของเมดดนท าใหเมอเมดดนตกตะกอนและทบถมกนนน จากจดเรยงตวแบบ Edge to Face เมดดนจะยดตดกนดวยแรงดงดดระหวางผวทจดสมผส ไดเปนโครงสรางแบบระเกะระกะ ดงรปท 1.17 และโดยทวไปโครงสรางแบบนจะไมมนคงและมชองวางระหวางเมดดนมาก สวนการตกตะกอนในน าสะอาดจะมแนวโนมเปนทงสองแบบก ากงกน

รปท 1.17 แสดงโครงสรางแบบระเกะระกะ20

19 ภาพโดย : มานต ชวยงาน ม.ย. 2552 20 ภาพโดย : มานต ชวยงาน ม.ย. 2552


1 - 16

1.7 ขนาดของเมดดน (Size of Soil) ดนจะประกอบดวยเมดดนขนาดตางๆกน ขนอยกบวาขนาดของเมดดนสวนใหญเปนอยางไร การแบงแยกขนาดเพอใชในการจ าแนกดนออกเปนพวกๆ มหลายมาตรฐานตางกนดงแสดงในตารางท 1.1 น ตารางท 1.1 แสดงการแบงขนาดของเมดดน21

ชนดของดน ขนาดของเมดดน (มม.) หนขนาดใหญ (Boulder) หนขนาดกลาง (Cobble)

กรวด (Gravel) ทราย (Sand)

ตะกอนทราย (Silt) ดนเหนยว (Clay)

ขนาดใหญกวา 300 มม. ขนาด 150 มม. – 300 มม. ขนาด 2 มม. – 150 มม. ขนาด 0.06 มม. – 2 มม.

ขนาด 0.002 มม. – 0.06 มม. ขนาดเลกกวา 0.002 มม.

1.8 การกระจายตวของเมดดน (Grain Size Distribution)

เมดดนจะมขนาดหลายขนาด ตงแตขนาดเลกไปจนถงขนาดใหญ บางทกมหลายๆขนาดมารวมตวกน ทงนจะหาขนาดของเมดดนไดจากการเขยนรปกราฟแสดงการกระจายของเมดดนนนๆ เพอหาความสมพนธระหวางเมดดนกบจ านวนเปอรเซนตทผานตะแกรงมาตรฐานหรอการตกตะกอนของเมดดน ดงรปท 1.18

1.8.1 ดนทมขนาดคละกนด (Well Graded Soil) เสนกราฟจะมแนวโคงเรยบอยางสม าเสมอ จากดานหนงไปดานหนง ดงเสน ก. ในรปท 1.18

1.8.2 เมดดนทมขนาดคละกนไมด (Pooly Graded Soil) แบงไดเปน 2 ชวงคอ

21 สราวธ จรตงาม. กลศาสตรของดน (Soil Mechanics). 2545. หนา 3


1 - 17

เสนกราฟการกระจายตวของเมดดน

0102030405060708090100

0.0100.1001.00010.000100.000ขนาดของเมดดน (มม.)

จ ำนว

นเปอ

รโดยน ำ

หนก

เสนกราฟการกระจายตวของเมดดน

0102030405060708090100

0.0100.1001.00010.000100.000ขนาดของเมดดน (มม.)

จ ำนว

นเปอ

รโดยน ำ

หนก

1.8.2.1 ดนทมขนาดสม าเสมอ (Uniform Graded) คอเมดดนจะมขนาดเดยวกนเปนสวนใหญดงกราฟเสน ข. ในรปท 1.18

1.8.2.2 ดนทมขนาดเมดขาดชวง (Gap Graded) คอดนทมแตขนาดใหญและขนาดเลก โดยทขนาดปานกลางหายไป หรอขาดขนาดใดขนาดหนงไป เสนกราฟจะมลกษณะราบในชวงทขนาดของเมดดนขาดหายไป ดงกราฟเสน ค. ในรปท 1.18

รปท 1.18 แสดงกราฟการกระจายตวของเมดดน22

1.9 คณสมบตของดนทางฟสกส (Physical Properties of Soil)23 การตรวจสอบและศกษาคณสมบตของดนเพอใชในงานทางดานฟสกสซงแบงเปนสองพวก

ใหญๆ ดงรปท 1.19

22 ภาพโดย : มานต ชวยงาน ม.ย. 2552 23 สรฉตร สมพนธารกษ. วศวกรรมปฐพ. 2548. หนา 12

เสน ก.

เสน ค.

เสน ข.

เสนกราพการกระจายตวของเมดดน 2” ½” ¾” #.4 #10 #40 #60 #100 #200


1 - 18

ดานก าลงรบน าหนก ดานก าลงรบแรงเฉอน ดานการไหลซมของน าผานดน ดานการเคลอนตวของดน

คณสมบตของดนดานฟสกส คณสมบตขนพนฐาน คณสมบตทางดานวศวกรรม

ปรมาณความชน (Water Content) อตราสวนชองวาง (Void Ratio) ระดบการอมตวดวยน า

(Degree of Saturation) ความถวงจ าเพาะ

(Specific Gravity) ขนาดและลกษณะการกระจายตว

ของเมดดน (Grain Size Distribution) ความหนาแนนสมพทธ

(Relative Density) พกด Atterberg (Atterberg Limit)

รปท 1.19 แสดงการแบงสมบตของดน24

การทดสอบคณสมบตขนพนฐานของดนท าไดในหองปฏบตการหรอหองทดสอบ สวนคณสมบตทางดานวศวกรรมนนสามารถท าไดทงในหองปฏบตการและในสนาม ซงจะกลาวถงโดยละเอยดในบทตอไป



1 - 19

Va

Vw

Vs

1.9.1 คณสมบตขนพนฐาน25 (Basic Soil Properties) คณสมบตขนพนฐานน บางครงจะเรยกวา ดชนของคณสมบต (Index Property) จะเปนตวบอกถงปญหาทางดานวศวกรรมของดนทจะเกดขน การทดสอบคณสมบตขนพนฐานจงเปนสงจ าเปนอยางยง เพอการน าดนไปใชงานในทางวศวกรรม รายละเอยดของการทดสอบและความหมายของคณสมบตขนพนฐาน ตลอดจนถงการน าคาตางๆ ในคณสมบตขนพนฐานของดนมองคประกอบของดนม 3 สวนใหญๆ สวนแรกคอสวนทเปนเมดดนหรอของแขง สวนทสองคอสวนทเปนน าหรอของเหลว และสวนทสามคอสวนทเปนอากาศหรอกาซ ในทางวศวกรรมของดนจะตองรสดสวนมวล หรอน าหนกและปรมาตรของดน เพอทจะหาความสมพนธของดน โดยสวนตางๆของดนสามารถเขยนแยกออกมาได ดงรปท 1.20

รปท 1.20 แสดงสดสวนของมวลดน 3 สวน26 เมอ V = ปรมาตรของดนทงกอน หนวยเปน m3 (ลกบาศกเมตร) Vs = ปรมาตรสวนทเปนเมดดน หนวยเปน m3 Vv = ปรมาตรของชองวาง หนวยเปน m3 Vw = ปรมาตรของน า หนวยเปน m3 Va = ปรมาตรของอากาศ หนวยเปน m3

25 สรฉตร สมพนธารกษ. วศวกรรมปฐพ. 2548. หนา 13 26 ภาพโดย : มานต ชวยงาน ม.ย. 2552

Vv

V

Ma หรอ Wa

Mw หรอ Ww

Ms หรอ Ws

M หรอ W

อากาศ

น า

ดน

ρa

ρw

ρw


1 - 20

M = มวลของดนทงหมด หนวยเปน Kg (กโลกรมแรง) Ms = มวลของเมดดน หนวยเปน Kg Mw = มวลของน า หนวยเปน Kg Ma = มวลของอากาศ หนวยเปน Kg W = น าหนกของมวลดนทงกอน หนวยเปน N (นวตน) Ws = น าหนกของเมดดน หนวยเปน N Ww = น าหนกของน า หนวยเปน N Wa = น าหนกของอากาศ หนวยเปน N g = อตราเรงจากแรงดงดดของโลก เทากบ 9.806 m/s2 หรอ N มวลและน าหนกมความสมพนธกนคอ W = (M).(g) เมอมวล 1 kg มน าหนกเทากบ = 9.806 N

ถามวลมน าหนก = 1,000 kg จะไดดงน = 1,000 x 9.806

= 9,806 N

ความสมพนธระหวางสวนตางๆ ของดนทส าคญมดงน

1. อตราสวนชองวาง (Void Ratio หรอ e ) คอชองวางระหวางเมดดนกบเมดดน

e = sVvV

= n1

n

……………………………..………………….…(1)

2. ความพรน (Porosity หรอ n )

n = VvV

= sVvV

vV

= e1

e

…………………………………(2)


1 - 21

3. ระดบความอมตว (Degree of Saturation หรอ Sr )

Sr = vVwV

x 100% …………………………………………………….(3)

4. ความถวงจ าเพาะของเมดดน (Specific Gravity of Soil Particles หรอ Gs )

Gs = wγsV

sW = wρsV

sM …………………………………………...(4)

5. ความหนาแนน (Density) คอมวลของดนตอหนงหนวยปรมาตร ม 4 แบบดงน

5.1 ความหนาแนนทงหมด (Bulk Density) หรอ Wet Density หรอ

= e1

eSG rs

…………………………………..…………….….(5)

5.2 ความหนาแนนอมตว (Saturated Density หรอ sat )

sat = wρe+1

e+sG …..……………………………….…………….(6)

5.3 ความหนาแนนแหง (Dry Density หรอ d )

d = wρe1

sG

……………………………....………..………….(7)

5.4 ความหนาแนนจมน า (Submerged หรอ Buoyant หรอ Effective Density)

sub (’) = sat - w = wρe1

1sG

…………….…….…….(8)


1 - 22

6. หนวยน าหนกดน (Unit Weight) คอน าหนกของดนตอหนงหนวยปรมาตร ม 4 แบบดงน

6.1 หนวยน าหนกทงหมด (Bulk Unit Weight) หรอ Total Unit Weight หรอ Wet

Unit Weight หรอ

= VW

= vs

ws

VVWW

= vs

wwwss

VVγVγVG

= vs

wvrwss

VVγVSγVG

= e1

eSG rs

wγ …………………………………………………(9)

6.2 หนวยน าหนกอมตว(Saturated Unit Weight หรอ sat )

sat = VW

เมอ rS = 100% = 1

sat = e1eG s

w ……………………...……………………..……(10)


1 - 23

6.3 หนวยน าหนกแหง (Dry Unit Weight หรอ d )

d = V

Ws

เมอ rS = 0

d = e1

G s

w ………………………………………………...……(11)

6.4 หนวยน าหนกจมน า (Submerged หรอ Buoyant หรอ Effective Unit Weight หรอ ’ )

’ = sat - w

= e1eG s

w - w

= e11G s

w ………………………….………………………….(12)

โดยท หนวยน าหนกของน า w = 9,806 kN/m3 = . g x 10-3 kN/m3….……………..………….……………….(13) = ความหนาแนน หนวยเปน kg/m3 g = อตราเรงจากแรงดงดดของโลก เทากบ 9.806 m/s2 หรอ N


1 - 24

7. ปรมาณน าหรอปรมาณความชน (Water Content หรอ Moisture Content หรอ ω)

ω = s

w

WW

x 100%...............................................................................(14)

ω = s

w

MM

x 100%..............................................................................(15)

8. ความหนาแนนสมพทธ (Relative Density หรอ R.D. หรอ Dr )

R.D. หรอ Dr = minmax

max

eeee

x 100%................................................(16)

9. ปรมาณอากาศ (Air Content หรอ Percentage Air Void หรอ Av )

Av = VVa x 100%...............................................................................(17)

10. วกฤตความชนทางชลศาสตร (Critical Hydraulic Gradient หรอ ic )

ic = e11G s

.......................................................................................(18)

1.10 การค านวณคณสมบตพนฐานของดน

ความสมพนธระหวางสวนประกอบของดนทกลาวมานจะมคาทหาไดจากหองทดลอง คอคาของน าหนกดน ปรมาตร ความถวงจ าเพาะและความชนในดน สวนคาอนๆ ทเหลอนนจะหาไดจากการค านวณ โดยการแบงสวนประกอบของดนจากการพจารณาจากสดสวนของมวลดน


1 - 25

Va

Vw

Vs

ตวอยางท 1.1 ดนชนกอนหนงหนก 20.68 kg มปรมาตรเทากบ 0.0113 m3 หลงจากอบแหงแลวน าหนกดนลดลงเหลอเทากบ 17.15 kg และดนมคาความถวงจ าเพาะ (ถ.พ.) เทากบ 2.65 m3 จงค านวณหา 1.1.1 ปรมาณน าในดน 1.1.2 หนวยน าหนกของดนทงกอน 1.1.3 อตราสวนชองวางในดน 1.1.4 ความพรน 1.1.5 ขดความอมตวของดน 1.1.6 วกฤตความชนทางชลศาสตร วธท า เขยนรปสวนประกอบในดน จากคาทโจทยก าหนดให ดงรปท 1.21

รปท 1.21 แสดงสดสวนของดน27 1.1.1 ปรมาณน าในดน

ω = sWwW

= sW

wWW

ω = 15.17

15.1768.20

ω = 0.2058 หรอ 20.58%...........................................................................(ตอบ)


Vv

V = 0.113

Wa

Ww

Ws = 17.15

W = 20.68

อากาศ

น า

ดน ถ.พ.=2.65

ρa

ρw

ρw


1 - 26

1.1.2 หนวยน าหนกของดนทงกอน

= VW

= 0113.0

68.20

= 1,830.08 kg/m3....................................................................................(ตอบ)

1.1.3 อตราสวนชองวางในดน

e = sVvV

Vv = V – Vs

Vs = wsG

sW

Vs = 000,1x65.2

15.17

Vs = 0.00647 m3

Vv = 0.0113 – 0.00647 = 0.00483 m3

e = 00647.000483.0

= 0.7465


1 - 27

หรอ = 74.65%................................................................................................(ตอบ)

1.1.4 ความพรน

n = VvV

n = 0113.000483.0

n = 0.4272 หรอ = 42.74%.....................................(ตอบ)

1.1.5 ขดความอมตวของดน

Sr = vVwV

Vw = w

wW

Vw = 000,1

15.1726.20

Vw = 0.00343 m3

Sr = 00483.000343.0

Sr = 0.7101 หรอ = 71.01%.................................................(ตอบ)


1 - 28

Va

Vw

Vs

1.1.6 วกฤตความชนทางชลศาสตร

ic = =

= 0.944……………….........................................................................(ตอบ) ตวอยางท 1.2 จากสวนประกอบในดนทก าหนดใหจากรปท 1.22 จงค านวณหาคา

1.2.1 ปรมาณน าในดน(ω)

1.2.2 หนวยน าหนกเมอดนแหง ( d )

1.2.3 ความพรน (n)

1.2.4 ขดความอมตว (Sr)

1.2.5 หนวยน าหนกเมอดนอมตว (sat)

วธท า เขยนรปสวนประกอบในดน จากคาทโจทยก าหนดให ดงรปท 2.5

รปท 1.22 แสดงสดสวนของดน28


Vv

V = 1,000 cc

Wa

Ww

Ws = 1,677 gms

W = 1,870 gms

อากาศ

น า

ดน ถ.พ.=2.66

ρa

ρw

ρw

e11G s

7465.01165.2


1 - 29

วธท า 1.2.1 ปรมาณน าในดน

ω = sWwW =

sWsW -W

= 1,677

1,677- 1,870

ω = 0.115 หรอ 11.50%.......................................................................(ตอบ)

1.2.2 หนวยน าหนกเมอดนแหง

d = V

sW

= 000,1677,1

d = 1.677 gms / cc……............................................................................(ตอบ)

1.2.3 ความพรน

n = VvV

Vv = V - Vs

Vs = wsG

sW

=

)0.1(66.2677,1

Vs = 630.45 m3

Vv = 1,000 – 630.45


1 - 30

= 369.55 cc

n = VvV

= 000,1

55.369

n = 0.3695 หรอ = 36.95%....................................................................(ตอบ)

1.2.4 ขดความอมตว

Sr = vVwV

Vw = w

wW

=

)0.1(677,1870,1

Vw = 193 cc

Sr = 55.369

193

Sr = 0.5222 หรอ = 52.22% ...................................................................(ตอบ)

1.2.5 หนวยน าหนกเมอดนอมตว

sat = V

wvVsW

= 000,1

)0.1(55.369677,1

sat = 2.046 gms / cc....................................................................................(ตอบ)


1 - 31

ตวอยางท 1.3 จงพสจนคาของความสมพนธระหวางสวนประกอบในดนดงตอไปน

1.3.1 หนวยน าหนกของดนทงกอน

1.3.1.1 = e1

w)erSsG(

1.3.1.2 = e1

wsG)m1(

1.3.1.3 = d (1+m)


1.3.2.1 d = we1sG

1.3.2.2 d = w

SG

m1

sG

r

s


1.3.3.1 sat = we1

esG

1.3.4 หนวยน าหนกเมอดนจมน า

1.3.4.1 ’ = we1

1sG


1 - 32

1.3.5 ปรมาตร

1.3.5.1 Vv = e+1e V

1.3.5.2 Vs = e1

1

V

1.3.5.3 Vw = e1

erS

V

1.3.6 น าหนก

1.3.6.1 Ww = w.Ve1

e.rS

1.3.6.2 Ws = w..sG.Ve1

1

1.3.6.3 W = w.Ve1

)erSsG(

วธท า พสจนจากสตรทนยามก าหนดให

1.3.1.1 = we1

)erSsG(

= VW

= vVsVwWsW

= seVsV

wvVwsVsG


1 - 33

= )e1(sV

wvVSwsVsG

= w)e1(sVseVrSsVsG

……………...……………………(ตอบ)

1.3.1.2 = wsGe1m1

= VW

= vVsVwWsW

= seVsVsmWsW

=

sV)e1(sW)m1(

= )e1()m1(

.

sVwsVsG

…………………………………(ตอบ)

1.3.1.3 = d (1+m)

= VW

= V

wWsW

= V

smWsW = )m1(

VsW

= d (1+m) ………………………….……………………(ตอบ)

1.3.2.1 d = w)e1(sG


1 - 34

s = V

sW =

vVsVwysVsG

s = seVsV

wsVsG

=

)e1(sVwsVsG

d = w)e1(sG

……………………...……………………(ตอบ)

1.3.2.2 d = w.

rSsmG

1

sG

จาก 1.3.2.1 d = w.)e1(

sG

e = w.rSsmG

d = w.)

rSsmG

1(

sG

……………...…..……..………………(ตอบ)

1.3.3.1 sat = we1

esG

sat = V

wvVsW


1 - 35

sat = vVsV

wseVwsVsG

sat = wsVseVsV

)esG(

............................................................(ตอบ)

1.3.4.1 ’ = w)e1(

)1sG(

’ = sat - w

’ = ww)e1(

)esG(

’ = e1

)e1(ww)esG(

’ = e1

wewwewsG

’ = e1

wwsG

’ = w)e1(

)1sG(

………………..…...……………………(ตอบ)

1.3.5.1 Vv = e1

e

V

Vv = e Vs


1 - 36

Vv = e (V- Vv )

Vv = e V - e Vv

Vv + e Vv = e V

Vv (1+ e) = e V

Vv = e1

e

V…………………..…......……………………(ตอบ)

1.3.5.2 Vs = e1

V

Vs = V- Vv

Vs = V- eVs

Vs + eVs = V

Vs = )e1(

V

……………..…..…...……….………………(ตอบ)

1.3.5.3 Vw = e1

eVrS

Vw = Sr Vv

= Sr n . V

Vw = e1

eVrS

……………….…...…..…...……………………(ตอบ)

1.3.6.1 Ww = e1weVrS


1 - 37

Ww = w Vw = w Sr Vv

= w Sr n V

Ww = e1weVrS

…………….…..…..…...……………………(ตอบ)

1.3.6.2 Ws = wsG.Ve1

1

Ws = W - Ww = V - Vw w

= V w)e1(

erSsG

- )e1(weVrS

= )e1(

werVSwerVSwsVG

Ws = wsG.Ve1

1

………..…..…...………………………(ตอบ)

1.3.6.3 W = w.V)e1(

)erSsG(

W = Ws + Ww

=)e1(wsGsV

+

)e1(

e.V.rSw

W = w.V)e1(

)erSsG(

………….…...……….……………(ตอบ)


1 - 38

Vw

Vs

ตวอยางท 1.4 ดนอมตว ถ.พ. (Gs) = 2.67 และปรมาณน าในดนตามขอมลจากหองทดลองมดงน น าหนกดนเปยก + น าหนกกระปอง = 150.63 กรม น าหนกดนแหง + น าหนกกระปอง = 131.58 กรม น าหนกกระปอง = 26.48 จงค านวณหาคา 1.4.1 ปรมาณความชนในดน 1.4.2 หนวยน าหนกเมอดนแหง 1.4.3 หนวยน าหนกเมอดนอมตว (Sr = 1) วธท า เขยนรปแสดงสวนประกอบในดนพรอมกบเขยนคาตาง ๆ ทโจทยก าหนดก ากบไวในแตละสวน ดงรปท 1.23

รปท 1.23 แสดงสดสวนของดน29

1.4.1 ความชนในดน

M = sWwW

= 105.1019.05

M = 0.1812 หรอ 18.12%....................................................(ตอบ)


Vv

V

Ww = 19.05 gms

Ws = 105.10 gms

W = 124.15 gms

น า

ดน ถ.พ.=2.67

ρw

ρw


1 - 39


d = V

sW

V = Vs + Vv

Vs = wsG

sW

=

)0.1(65.210.105

Vs = 36.66 cc

Vv = Vw = wγ

wW =

)0.1(05.19

Vv = 19.05 cc

V = 39.66 + 19.05 V = 58.71 cc

d = 71.5810.105

d = 1.79 gms / cc.................................................................(ตอบ)


sat = VW (เพราะปนดนอมตว)

sat = 58.71

124.15 = 2.11 gms / cc


1 - 40

sat = d (1+m)

= 1.79 (1+0.1818)

sat = 2.11 gms / cc.................................................................(ตอบ)

ตวอยางท 1.5 ดนทรายตวอยางหนงมความหนาแนนแหง 1.80 t/m3 เมอน าตวอยางดนมา 400 g ใสในถวยตวงในสภาพหลวมไดปรมาตรเปน 292 cm3 แตเมอน าดนน าหนกเทากนใสลงในถวยตวง โดยมการเขยาและกระทงใหแนนพบวาปรมาตรเปน 216 cm3 จงหา 1.5.1 ความหนาแนนสมพนธ วธท า

R.D. หรอ rD = minmax

max

eeee

x 100

= (min)d(max)d

(min)dd

d

(max)d x

โดยท d(min) = 292400 = 1.37 gm/cm3 = 1.37 t/m3

d(max) = 216400 = 1.85 gm/cm3 = 1.85 t/m3

rD = x100%1.371.851.371.80x

1.801.85

rD = 92%.................................................................................(ตอบ)


1 - 41

1.9.2 สมบตทางดานวศวกรรม (Engineering Soil Properties) สมบตทางดานวศวกรรมนนสามารถทราบคาตางๆ ของดนไดโดยการค านวณและท าในหองปฏบตการหรอในสนาม เพอใหทราบคาสมบตของดนในดานก าลงรบน าหนก ดานก าลงรบแรงเฉอน ดานการไหลซมของน าผานดน ดานการเคลอนตวของดน ซงจะไดกลาวถงสมบตของดนทางดานวศวกรรมในดานตางๆ ในบทตอไป

ทงนในอดตยงไมมการศกษาสมบตของดนดานวศวกรรมอยางจรงจง เมอมการกอสรางทางบนชนดนออนกมกจะใชวสดแขงมารองทพนทางเชนกอนหนใหญ ทอนไม หรอขดดนมาทบถมกนท าเปนทาง คนดน หรอกรณทท าเขอนแลวปลอยทงไวตามธรรมชาตสก 1–2 ป หรออาจนานกวานน เพอใหดนมการทรดตวจนแนนดวยวถทางธรรมชาตเอง ดงแสดงในรปท 1.24, รปท 1.25, รปท 1.26 และรปท 1.27 ในปจจบนจะใชเครองจกรกลมาชวยท าใหดนแนน ดงรปท 1.28 และ 1.29

รปท 1.24 แสดงถงการใชทอนไมปทพนถนนในสมยกอน30

รปท 1.25 แสดงถงการใชหนปพนถนนแลวปลอยทงไวใหแนนตวตามธรรมชาต31

30 http://curbstone.com/_macadam.htm 31 http://curbstone.com/_macadam.htm


1 - 42

รปท 1.26 แสดงถงการใชหนปพนถนนแลวใชดนกลบผวหนาของถนนใหเรยบ32

รปท 1.27 แสดงถงการท าถนนดวยแรงงานมาโดยไมมการบดอด33

32 http://curbstone.com/_macadam.htm 33 http://curbstone.com/_macadam.htm


1 - 43

รปท 1.28 แสดงการใชเครองจกรกลชวยสรางถนนในปจจบน34

รปท 1.29 แสดงในปจจบนใชรถบดดนท าใหถนนแนนขน35

34 ภาพโดย : มานต ชวยงาน ม.ย. 2552 35 ภาพโดย : มานต ชวยงาน เม.ย. 2552


1 - 44

สรป

ดนเกดจากวตถตนก าเนดดนหรอวตถใหก าเนดดน ชนดและประเภทของดน มรปรางและสมบตแตกตางกน จะขนอยกบวตถตนก าเนดดนเปนส าคญ วตถตนก าเนดดนแบงออกเปน 2 ประเภทดงน ประเภททหนงคอ อนนทรยวตถไดแก หน แรตางๆ และมผลตอสมบตดานตางๆ ของดน สวนประเภททสองคอ อนทรยวตถไดแก ซากพชและสตวทยอยสลายแลว เปนวตถองคประกอบดนทไดมาจากสงมชวตทงพชและสตวขบถายของเสยและตายทบถมกนในดน และเนาเปอยยอยสลาย กลายเปนอนทรยวตถในดน อนทรยวตถถงแมวาจะมปรมาณนอยในดน แตมอทธพลตอสมบตทางเคมและกายภาพของดนเปนอยางมาก ทางดานกายภาพจะมอทธพลตอความคงทนในการกอตวเปนเมดดน ความสามารถในการอมน า สของดน ทางดานเคม เชน ความสามารถในการแลกเปลยนประจไฟฟาไอออนบวกของดนและสวนประกอบของเมดดนและรปรางของเมดดนทมลกษณะแตกตางกน จะมผลตอก าลงรบน าหนกของดนดวย ดนมทงขอดและขอเสย ขอดคอ ดนมความส าคญมากส าหรบสงมชวตบนพนโลก ดนดงธาตไนโตรเจนและคารบอนจากบรรยากาศ มาสรางธาตอาหารทส าคญส าหรบสงมชวต ดนท าใหสงมชวตและสงแวดลอม ไดรบอทธพลซงกนและกน ดนรบแรงกดทบไดด ในดนบางลกษณะ ขอเสยของดนคอไมสามารถรบแรงดงได และดนมความเปลยนแปลงปรมาตรไดงาย ถามน าหรอความชน เขาไปในชองวางระหวางเมดดน และมขอจ ากดในการรบน าหนกบรรทกในงานกอสราง ดนแบงออกเปนชนดใหญๆได สชนด คอ กรวด ทราย ทรายเมดปน และดนเหนยวซงดนแตละชนดจะมสมบตในการรบก าลงตางกน ขนาดของเมดดนกมผลตอความสมพนธของสวนประกอบในมวลดน โดยมสวนประกอบหลกๆ สามสวน สวนแรกคอสวนทเปนเมดดนหรอของแขง สวนทสองคอสวนทเปนน าหรอของเหลวและสวนทสามคอสวนทเปนอากาศหรอกาซ ซงทงสามสวนนจะท าใหมอทธพลตอสมบตของดนทางดานฟสกส เชนการรบก าลงและความสามารถในการบดอดแนนของมวลดน โดยความสมพนธระหวางสวนตางๆ ของดนทส าคญนนจะไดแก ความหนาแนนแหง หนวยน าหนกของดน ความถวงจ าเพาะของดนและความหนาแนนของเมดดน


1 - 45

แบบทดสอบท 1 วชาปฐพกลศาสตร 3106-2010 ระดบ ปวส. หนวยท 1 เรองสมบตและสวนประกอบของดน

ค าชแจง. จงกากบาท (X) ทบขอทถกทสดเพยงขอเดยว 1. ความหมายของดนคออะไร

ก. สวนประกอบของแผนดน ข. วตถทใชในการเพาะปลก ค. การแปรสภาพผพงของหนและแร ง. ประกอบดวยของแขงและกาซ

2. ล าดบของการพดพาของหนตะกอนคอขอใด ก. กรวด หน ทรายแปง ทราย ข. หน ทรายแปง ทราย ดนเหนยว ค. กรวด ทราย ทรายแปง ดนเหนยว ง. หน กรวด ทรายแปง ดนเหนยว

3. เมดดนทมรปรางเปนแผนหรอเกลดคอดนชนดใด ก. ดนเหนยว ข. ทราย ค. ทรายแปง ง. กรวด

4. ใหตอบวาวฏจกรของดนคอขอใด ก. พผง หนแปร หนชน หนอคน ข. หนอคน หนแปร หนชน ผพง ค. หนอคน หนชน หนแปร ผพง ง. ผพง หนอคน หนแปร หนชน

5. ดนอมตวคอดนชนดใด ก. ดนทอยในน าตลอดเวลา ข. ดนทชนและปนดวยมอไดงาย ค. ดนทน าซมผานไมได ง. ดนทมทงน าและอากาศปนอย


1 - 46

6. รปรางของเมดดนมอยกลกษณะ ก. 2 ลกษณะ ข. 3 ลกษณะ ค. 4 ลกษณะ ง. 5 ลกษณะ

7. โครงสรางของดนทมความเชอมแนนคอขอใด ก. แบบเมดเดยว, แบบเปนระเบยบ ข. แบบรวงผง, แบบเมดเดยว ค. แบบเปนระเบยบ, แบบรวงผง ง. แบบระเกะระกะ, แบบเมดเดยว

8. เมดทรายจะมขนาดเมดโตอยในชวงใด ก. ขนาด 2 มม. – 80 มม. ข. ขนาด 2 มม. – 50 มม. ค. ขนาด 0.06 มม – 2 มม. ง. ขนาด 0.02 มม. – 2 มม.

9. การกระจายตวของเมดดน ตามรปในขอใดจงจะถอวามขนาดคละทด ก. (เทากน) ข. (เลกมากกวาใหญ ง. (ใหญเทากบเลก) ค. (ใหญและเลกปนกน)

10. ถาดนชนหนก 30 กรม มปรมาตรเทากบ 100 ลกบาศกเชนตเมตร อบแหงดนแลวมน าหนกเทากบ 20 กรม ดนนมความหนาแนนแหงเทาใด

ก. 0.10 กรม/ซม.3 ข. 0.20 กรม/ซม.3 ค. 0.30 กรม/ซม.3 ง. 5 กรม/ซม.3


1 - 47

ค าชแจง 2. ใหกาเครองหมาย () หนาขอทถก และกาเครองหมายผด ( ) หนาขอทผด …….2.1 วตถตนก าเนดดนมทง อนนทรยวตถ อนทรยวต และการผของหน …….2.2 ดนหมายถงสวนทผานกระบวนการยอยสลายมาจากหน ….....2.3 กระบวนการ Weathering คอการผพงทลายลงแบบอยกบทของเปลอกโลก …….2.4 กระบวนการวงรอบของหนตองเรยงล าดบดงน หนอคน- หนชน - หนแปร …….2.5 สวนประกอบของดนม น า-อากาศ-ชองวางของเมดดนและเมดดน …….2.6 คณภาพในการรบน าหนกของดนขนอยกบสดสวนของเมดดน …….2.7 ชองวางระหวางเมดดน มน าเลกนอยและอากาศมาก เรยกวา ดนแหง ……2.8 โครงสรางดนแบบรวงผง จะมชองวางระหวางเมดดนนอยมาก ……2.9 องคประกอบของดนจะมสวนใหญๆ 3 สวนคอ(กรวด, ทราย,ดนเหนยว)

……2.10 อตราสวนชองวางหาไดจากสมการดงน e = sVvV


1 - 48

ตอนท 2 แบบฝกหด 1. ตวอยางดนเหนยวมความอมตว 92 % มอตราสวนชองวางในดนเทากบ 0.73 และความถวงจ าเพาะ

ของเมดดนเทากบ 2.71 จงหาคาความหนาแนนของดนท งกอน, ปรมาณน าในดน, และความหนาแนนของดนแหง

2. จากขอ 1. ถาหากวาดนมความอมตว 100 % จงหาคาปรมาณน าในดน, ความหนาแนนเมอดนอมตวและความหนาแนนเมอดนจมน า

3. ดนแหงมปรมาตร 0.008 ม3 น าหนก 13.50 กโลกรม คาความถวงจ าเพาะของเมดดน 2.65 จงหาอตราสวนความพรน

4. จงพสจนวา n = 1 - )m+1(w.G S γ

γ

5. ทรายตวอยางหนง ซงอยเหนอระดบน าใตดน มปรมาณความชนตามธรรมชาตเทากบ 15% และ

หนวยน าหนกทรายเทากบ 18.87 กโลกรม / ม3 จากผลในหองปฏบตการไดคา e min = 0.50 และคาของ e max เทากบ 0.85 จงหาคาระดบความอมตวและความหนาแนนสมพทธของตวอยางทรายน โดยใหคาของ GS เทากบ 2.65

หน่วยที่ 1 - krumanit.cmtc.ac.thkrumanit.cmtc.ac.th/main/images/stories/1.pdf ·...

Documents

Transcript of หน่วยที่ 1 - krumanit.cmtc.ac.thkrumanit.cmtc.ac.th/main/images/stories/1.pdf ·...