COMPARISON OF PAVEMENT DESIGN FROM FIELD TESTINGeng.kbu.ac.th/kbej/docs/articles/Vol.8_3/KBEJ-8-3-12.pdf · หลวงจึงนิยมใช้เครื่องมือ

186 Kasem Bundit Engineering Journal Vol.8 No.3 September-December 2018

การเปรยบเทยบผลการออกแบบเสรมผวทางโดย

เครองมอทดสอบภาคสนาม

COMPARISON OF PAVEMENT DESIGN FROM FIELD TESTING

ธรรมมา เจยรธราวานช1 และ สวมล เจยรธราวานช2 1ผชวยอธการบด, มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลกรงเทพ

2 ถนนนางลนจ แขวงทงมหาเมฆ เขตสาทร กรงเทพฯ 10120, [email protected] 2ประธานหลกสตร, สาขาวชาการจดการโลจสตกสและนวตกรรม วทยาลยศลปวทยาและ

วทยาศาสตรเทคโนโลย มหาวทยาลยเซนตจอหน

1110/5 ถนนวภาวดรงสต แขวงจอมพล เขตจตจกร กรงเทพฯ 10900, [email protected]

Thamma Jairtalawanich1 and Suwimol Jairtalawanich2

1Assistant to the President, Rajamangala University of Technology Krungthep,

2 Nanglinchee Rd., Thungmahamek, Sathorn, Bangkok, 10120, [email protected] 2Head of Curriculum, Department of Logistics Management and Innovation,

College of Liberal Arts and Technological Sciences, Saint John’s University,

1110/5 Vipawadee-Rangsit Rd., Chompon, Chatuchak, Bangkok, 10900, [email protected]

บทคดยอ

งานวจยนเปนการเปรยบเทยบผลการออกแบบเสรมผวทางโดยเครองมอทดสอบภาคสนาม โดยใช

เครองมอ Light Weight Deflectometer (LWD) และ Falling Weight Deflectometer (FWD) ทใชใน

งานทางเพอหาคาการแอนตว การทรดตว โดยการนาเครองมอทดสอบมาทาการทดสอบทเสนทาง

หลวงหมายเลข 344 (ชลบร - บานบง) ในการซอมบารงรกษาทางตามปกตจะตองประเมนสภาพ

โครงสรางของทางดวยเครองมอวดการแอนตวดวยการตกกระทบ มหลกการทางานโดยการปลอย

ตมนาหนกตกกระแทกลงบนผวทาง แลวทาการวดคาการแอนตวทเกดขน จากผลการศกษาพบวา

จดทมเปอรเซนตความแตกตางมคามากทสดมคาเทากบ 56.78 เปอรเซนตทตาแหนงทดสอบท 8

และ จดทมเปอรเซนตความแตกตางมคานอยทสดเทากบ 0.19 ทตาแหนงทดสอบท 11 ปจจยท

สงผลกระทบตอการทดสอบการหาคาการแอนตวของถนน ไดแก นาหนกของแผนนาหนกท

แตกตางกน เครองมอ Falling Weight Deflectometer (FWD) แผนนาหนกจะมคาเทากบ 750 KPa

และ เครองมอ Light Weight Deflectometer (LWD) แผนนาหนกจะมคาเทากบ 10 KPa

คาสาคญ: Light Weight Deflectometer, Falling Weight Deflectometer

Faculty of Engineering, Kasem Bundit University Research Article

วศวกรรมสารเกษมบณฑต ปท 8 ฉบบท 3 กนยายน-ธนวาคม 2561 187

ABSTRACT

This research about comparison of pavement design from field testing by Light Weight

Deflectometer (LWD) and Falling Weight Deflectometer (FWD). Used in road work to find

the leaning of the road. It is part of the Royal Route Development. The test equipment was

tested on Highway 344 (Chonburi - Banbung). In normal maintenance work, the structural

condition of the track must be assessed with the impact crimp. It works by releasing the

weight on the surface. The results are difference of percentage maximum is 56.78 % at

station 8 and difference of percentage minimum is 0.19 % at station 11. Factors that effect

the road test are: The weight loss pad deflectometer (FWD) is 750 KPa and the Light Weight

Deflectometer (LWD) tool is 10 KPa.

KEYWORDS: Light Weight Deflectometer, Falling Weight Deflectometer

1. ความเปนมาและความสาคญของปญหา

เครองมอ Light Weight Deflectometer (LWD) และFalling Weight Deflectometer (FWD)

เปนเครองมอทใชทดสอบหาคาการแอนตวของถนน ซงผลทไดจากเครองมอจะเปนผลแบบตวเลขซงตอง

นาคาทไดมาวเคราะหในโปรแกรม Elmod Four ใหเปนกราฟแสดงคา Deflection และนากราฟทได

ไปวเคราะหและคานวนเพอออกแบบวธการกอสรางหรอซอมแซมถนนตอไป ซงโปรแกรมนทาง

กรมทางหลวงไมสามารถนามาเผยแพรไดเนองจากเปนโปรแกรมทใชเฉพาะทาง และมความ

ซบซอนในวธการคานวน ของกรมทางหลวง เพอใหวธการซอมแซมถนนมประสทธภาพ อยางสง

ทสดการตรวจวดคณภาพในการซอมหรอกอนทาการซอมแซมจงควรยนยนเพอใหเกดความแนใจ

กอนทาการซอมแซม การศกษาวจยนจงไดนาเอาเครองมอ Light Weight Deflectometer (LWD)

และเครองมอ Falling Weight Deflectometer (FWD) ซงสามารถทดสอบเพอวเคราะหประเมน

ความแขงแรงของโครงสรางชนทาง เพอใหเหนผลการทดลองและนาผลการทดลองทไดไปวเคราะห

เพอซอมแซมและปรบปรงทางตอไป

2. วตถประสงค

เพ อศกษาวธการทดสอบหาค าการแอนตวของถนนโดยเคร อ งมอ Light Weight

Deflectometer และ Falling Weight Deflectometer และเพอหาขอแตกตางในการทดสอบของ

เครองมอทศกษาเพอนาผลการศกษาทไดไปเปนแนวทางสาหรบการศกษาและเพอพฒนาตอไป

คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเกษมบณฑต บทความวจย


3. ขอบเขตของการศกษา

การศกษานเปนการศกษาวธการใชเครองมอ Light Weight Deflectometer และ Falling

Weight Deflectometer การศกษานไดศกษาทเสนทางหลวงหมายเลข 344 (ชลบร - บานบง) ขา

ออก เปนถนน 3 ชองทาง ซงทาการศกษา 1 ชองทาง ทางดานรมฝงซาย ระยะทางททาการศกษา

ทกๆ 25 เมตร รวมระยะทางททาการศกษาทงสน 125 เมตร และจากขอมลททาการศกษา สามารถ

น าค า ก า ร ท ดสอ บ ท ไ ด จ า ก เ ค ร อ ง มอ Light Weight Deflectometer แ ล ะ Falling Weight

Deflectometer กอนทจะนาไปคานวนดวยโปรแกรม Elmod Four เพอวเคราะหหาคาการทรดตว

ของถนนตอไปได

รปท 1 แผนทแสดงตาแหนงเสนทางทใชทดสอบ

4. ขนตอนการศกษา

4.1 หลกการทางานของเครองมอ Falling Weight Deflectometer (FWD) [1, 2]

การเกดการแอนตวของโครงสรางถนนเมอลอยวดยานพาหนะวงผาน หลงจากทไดคาการแอน

ตวแลวกจะทาการคานวนยอนกลบ โดยใชคาการแอนตวนนเพอหาคาโมดลสของวสดชนทางแตละ

ชน ซงคาโมดลสเหลานจะเปนขอมล สาคญทใชในการคานวนวเคราะหถงอายการใชงานทเหลออย

ของถนนและใชออกแบบการเสรมผวตอไป ในปจจบน กรมทางหลวงใชเครองมอ Falling Weight

Deflectometer รน Dynatest 8000 มลกษณะเปนรถพวงตอเขากบรถตลาก ไปขณะปฏบตงาน ซง

สวนประกอบของเครองมอทดสอบประกอบไปดวย กอนนาหนกระบบตรวจวดแรง (Load Cell)



และระบบการตรวจวดคาการแอนตวทเปนผลจากแรงกระทา โดยทนาหนกจากกอนนาหนกจะถาย

ลงสถนนผานทาง แผนรอง (Plate) ขนาดนาหนกและระยะยกกอนนาหนกสามารถควบคมเพอให

เกดแรงกระทาตอถนนไดตามทตองการ ระบบตรวจวดแรงจะทาการตรวจวดแรงกระทาทต งฉากกบ

แผนรองนาหนกไดอยางแมนยา เมอกอนนาหนกกระแทก โครงสรางถนนจะกระจายแรงออกไป

จากจดททาการทดสอบโดยม Geophone 1 ตวจะตรวจวดคาการแอนตวของโครงสรางถนนท

กงกลางใตจดทแรงกระทา สวน Geophone ทเหลอจะวดคาการแอนตว (Deflection) ทอานได

สามารถ นาไปคานวณหาความแขงแรงของถนน ซงเปนประโยชนมากในการบรณะปรบปรงทาง

รปท 2 หลกการทางานของ Falling Weight Deflectometer [3]

การเตรยมเครองมอและอปกรณ เครองมอการสารวจ Falling Weight Deflectometer (FWD)

ซงประกอบดวย

1) รถตลากจงและรถลากพวงทดสอบ Falling Weight Deflectometer ดงแสดงในรปท 3

รปท 3 รถตลากจงและรถลากพวงทดสอบ



2) ชดอปกรณทดสอบของรถลากพวง ไดแก แผงวงจรควบคม, Geophone, แผน Plate, ปม

ลม และแผนนาหนก ดงแสดงในรปท 4

รปท 4 ชดอปกรณทดสอบของรถลากพวง

3) ชดอปกรณควบคม (Control Unit) สาหรบเกบบนทกขอมลจากการทดสอบ แสดงดงรปท 5

รปท 5 ชดอปกรณควบคม (Control Unit)

4) กลองและจอแสดงภาพเพอชวยใหตรวจสอบตาแหนงของ Sensor 2 ตวทาย โดยเครองวด

ระยะทางอตโนมต (Distance Measuring Instrument; DMI) สาหรบบอกและบนทกระยะทาง ณ

จดททาการทดสอบ ดงแสดงในรปท 6

รปท 6 กลองและจอแสดงภาพและเครองวดระยะทางอตโนมต



5) เครองวดอณหภมของอากาศบนทกคาอณหภมโดยอตโนมต ดงแสดงในรปท 7

รปท 7 เครองวดอณหภม

สาหรบการทดสอบดวยเครองมอ FWD การวางตาแหนงของ Geophone ในการทดสอบเพอ

ตองการวดพฤตกรรมการสงถายแรงจากการใหนาหนกบรรทกทดสอบ โดยมรายละเอยดของ

ตาแหนงดงตารางท 1

ตารางท 1 ตาแหนงของ Geophone เครองมอทดสอบ Falling Weight Deflectometer

(FWD) [3]

Geophone ตวท ตาแหนง

1 ทระยะ 0 มลลเมตร

2 ทระยะ -200 มลลเมตร

3 ทระยะ -300 มลลเมตร









4.2 เครองมอทใชทาการทดสอบดวยวธ Light Weight Deflectometer (LWD) [4]

เครองมอทดสอบ Light Weight Deflectometer (LWD) จะมความคลองตวมากกวาเครองมอ

ทดสอบ Falling Weight Deflectometer (FWD) และมราคาทถกกวากนมากปจจบนทางกรมทาง

หลวงจงนยมใชเครองมอ Light Weight Deflectometer (LWD) ในการทดสอบควบคไปกบเครองมอ

Falling Weight Deflectometer (FWD) ดงแสดงในรปท 8

รปท 8 เครองทดสอบ Light Weight Deflectometer (LWD)

การดาเนนการทดสอบโดยใชเครองมอ Light Weight Deflectometer (LWD) จะมความ

คลองตวมากกวาเครองมอทดสอบ Falling Weight Deflectometer (FWD) และมราคาทถกกวา ซง

ผลการทดสอบทไดจะมคาใกลเคยงกน

1) เมอเครองทดสอบ Light Weight Deflectometer (LWD) พรอมทจะทาการเกบบนทกขอมล

แลว ใหเรมตรวจสอบดกอนวาเครอง วางตงตรงกบพนผวราบเสมอกนตรวจเชคใหมนใจวา ไมม

สวนใดของรางกาย หรอเครองมอใดๆ วางกดขวางตมนาหนก (Drop Weight) และยางซบแรง

กระแทก (Rubber Buffers) กอนปลอยตมนาหนก

รปท 9 เครองทดสอบเมอพรอมใชงาน



2) ทาการเคลอนยายเครองมอไปยงจดทกาหนดตาแหนงทดสอบไว

รปท 10 การยายเครองมอไปยงจดททาการทดสอบ

3) เรมทาการทดสอบดวยการควบคมดวยรโมท โดยเชอมตอสญญาณดวยบลทธ (Bluetooth)

รปท 11 การทดสอบ ณ ตาแหนงตางๆ

4) เมอทาการทดสอบครบตามจดทกาหนดตาแหนงไวแลวใหมาเรมทาการทดสอบซาตงแต

จดแรกใหมจนทาครบทงหมด 3 รอบ โดยเครองมอ Light Weight Deflectometer (LWD) เมอจะทา

การทดสอบตองรอใหเครองมอทดสอบ Falling Weight Deflectometer (FWD) ทดสอบไปกอนและ



ทงระยะหางกนประมาณ 3-5 นาท จงสามารถใชเครองมอ Light Weight Deflectometer (LWD)

ทดสอบตามตอได

5) เมอทาการทดสอบเสรจสนแลว จงนาผลการทดสอบทไดไปวเคราะหดวยโปรแกรม RoSy

Compaction อาศยการประมาณคา E จากผลการตรวจวดจรง (คา Elastic Modulus (MPa) ดน

เดม 10 รองพนทาง 120 พนทาง 330) โดยใชแผนจานโลหะขนาดเสนผานศนยกลาง 300 มม.

และกาหนดใหรองพนทาง (Subbase) หนา 30 ซม. พนทาง (Base) หนา 15 ซม.โปรแกรม RoSy

Compaction เปนสวนหนงของชดอปกรณเครอง PRIMA 100

ตารางท 2 ตวอยางผลการทดลองทไดเมอวเคราะหดวยโปรแกรม RoSy Compaction

Station

(km.)

ครงท 1 ครงท 2 ครงท 3

Deflection

(µm.)

อณหภม

(ºC)

Deflection

(µm.)

อณหภม

(ºC)

Deflection

(µm.)

อณหภม

(ºC)

170+750 44.2 42.1 57.9 45.2 60.4 48.9

170+775 24.9 42.1 26.2 45.3 28.3 48.9

170+800 75.1 42.5 72.1 46.3 72.4 49.0

170+825 16.6 43.2 22.1 46.4 16.9 48.9

170+850 28.7 43.2 35.3 45.8 51.7 48.9

170+875 44.5 43.5 39.3 46.0 62.4 48.9

170+900 49.1 43.7 51.1 46.3 58.0 48.9

170+925 50.7 44.3 58.9 46.6 65.3 48.8

170+950 32.1 44.3 30.0 46.8 29.7 48.7

170+975 45.1 44.5 38.4 46.7 52.0 48.6

171+000 32.0 44.6 40.1 46.7 31.8 48.6

5. ผลการดาเนนงานวจย

จากการทดสอบหาคาการแอนตวของถนนโดยใชเครองมอ Falling Weight Deflectometer

(FWD) และ Light Weight Deflectometer (LWD) ผลของการศกษาเครองมอ Falling Weight

Deflectometer (FWD) และ Light Weight Deflectometer (LWD) ในระยะทางททาการศกษา

สามารถสรปไดดงตารางท 3



ตารางท 3 คาเฉลยของการทดสอบและเปอรเซนตความแตกตาง

Station คาเฉลย FWD (µm.) คาเฉลย LWD (µm.) % ความแตกตาง

1 486.67 541.47 11.26

2 293.03 264.77 9.64

3 650.87 732.13 9.42

4 247.97 185.14 25.33

5 255.13 385.80 51.21

6 357.54 447.55 25.17

7 444.14 517.22 16.45

8 371.90 583.08 56.78

9 288.60 306.00 6.03

10 304.17 451.57 48.45

11 346.90 346.24 0.19

จากตารางท 3 คาทไดจากการทดสอบ ณ ตรงตาแหนงเดยวกนดวยเครองมอ Falling Weight

Deflectometer (FWD) และ Light Weight Deflectometer (LWD) มคาทใกลเคยงเปนบางจดและ

ไมใกลเคยงเปนบางจด โดยจากขอมลการทดสอบความแขงแรงของโครงสรางถนนลาดยางดวย

เครองมอ FWD ทผานมาของกรมทางหลวงพบวา ทางหลวงซงผานการใชงานแลวเปนระยะหนง

คาการแอนตวโดยเฉลยจะอยระหวาง 300 ถง 500 ไมครอน ทาใหผวจยนาผลการทดสอบมาเขยน

กราฟไดดงรปท 12 ซงพบวา เสนกราฟทไดจากการทดสอบ ณ ตรงตาแหนงเดยวกนดวยเครองมอ

Falling Weight Deflectometer (FWD) และ Light Weight Deflectometer (LWD) มเสนกราฟท

ใกลเคยงเปนบางจดและไมใกลเคยงเปนบางจด เมอนาผลเฉลยทไดมาคานวนหาเปอรเซนตความ

แตกตางพบวาทตาแหนงท 11 มคาเปอรเซนตความแตกตางเทากบ 0.19 และทตาแหนงท 8 มคา

เปอรเซนตความแตกตางเทากบ 56.78



รปท 12 การเปรยบเทยบคาเฉลยของการทดสอบทงสองเครองมอ

6. สรปผลการดาเนนงาน

การศกษาน มวตถประสงคเพอศกษาวจยผลการออกแบบเสรมผวทางแบบยดหยนทไดจาก

เครองมอ Falling Weight Deflectometer (FWD) และ Light Weight Deflectometer (LWD) โดย

เปรยบเทยบคาการแอนตวของผวทางทไดขณะทาการทดสอบดวยเครองมอทงสองน ในการศกษา

วจยนไดทาการเกบรวบรวมขอมลการแอนตวทผวภายใตนาหนกกระทาของโครงสรางทางทไดเปด

การจราจรแลวเฉพาะผวทางชนดแอสฟลตคอนกรต โดยมการจดแยกกลม Test Section ตาม

ปรมาณการจราจร ความหนาของผวทางแอลฟลตคอนกรตและอายการใหบรการ โดยเครองมอทใช

ในการทดสอบวดคาการแอนตวของผวทางภายใตนาหนกกระทาในการศกษาน ไดใช Falling

Weight Deflectometer (FWD) Model 8000 ของ DYNATEST ประเทศเดนมารก และ Light

Weight Deflectometer (LWD) ซงสามารถนาขอมลตางๆ เหลานมาทาการวเคราะหโดยเครองมอ

Light Weight Deflectometer (LWD) ใชวธมาตรฐานของกรมทางหลวง (DOH Standard) และ

เครองมอ Falling Weight Deflectometer ใชวธ Analytical Overlay Design โดยใชโปรแกรม

ELMOD (Evaluation of Layer Moduli and Design) ซ ง ใ ช วธก า รค านวณยอนกลบ (Back-

Calculation) ชวยในการคานวณ ดงนนสาหรบผวทางแบบยดหยนทใชในการศกษาพบวาการใชวธ

Falling Weight Deflectometer ออกแบบเสรมผวทางจะชวยใหไดคาการแอนตวและความหนา

เสรมผวทางมการกระจายตวและคาผดพลาดมาตรฐานนอยลง ทาใหผลการวเคราะหโครงสรางชน

486.67

293.03

650.87

247.97

255.13

357.54444.14

371.9

288.6304.17

346.9

541.47

264.77

732.13

185.14

385.8

447.55

517.22583.08

306

451.57

346.24

0

100

200

300

400

500

600

700

800

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Def

lect

ion

(µm

)

Station (Km)

กราฟเปรยบเทยบคาเฉลยการทดสอบดวยเครองมอ Falling Weight

Deflectometer (FWD) และ Light Weight Deflectometer (LWD)

FWD

LWD

56.78 % 0.19 %



ทางและออกแบบถกตองแมนยามากยงขน ถนนมคณภาพด ลดความเสยหายของโครงสรางชนทาง

ชวยประหยดงบประมาณในการดแลซอมแซมถนนของประเทศลงได

References

[1] Thamma J. Highway engineering. Bangkok: Rajamangala University of Technology

Krungthep; 2013. (In Thai)

[2] Thamma J. Comparison of flexible pavement overlay design from benkelman beam and

falling weight deflectometer. [Thesis/Master of Civil Engineering]. Bangkok: Chulalongkorn

University; 2003. (In Thai)

[3] Direk L, Thamma J. Comparison of flexible pavement overlay design from benkelman

beam and falling weight deflectometer. Kasetsart Engineering Journal 2005;57:46-59.

(In Thai)

[4] Department of Highways. Standard No. DH-S 327/2543. Standard sub sealing under

concrete slab. Bangkok: Cabinet and Royal Gazette Publishing Office. Bangkok; 2000.

(In Thai)

ประวตผเขยนบทความ

ผชวยศาสตราจารย ธรรมมา เจยรธราวานช ปจจบนดารงตาแหนง

ผชวยอธการบด มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลกรงเทพ สงกดภาควชา

วศวกรรมโยธา สาเรจการศกษาในระดบปรญญาโท สาขาวชาวศวกรรม

โยธา จฬาลงกรณมหาวทยาลย ระดบปรญญาตร สาขาวชาวศวกรรมโยธา

มหาวทยาลย เกษตรศาสตร สาขาวชาวศวกรรมทรพยากร น า

มหาวทยาลย เกษตรศาสตร สาขาวชาการจดการงานกอสรา ง

มหาวทยาลยสโขทยธรรมาธราช และ สาขาวชาการวดและประเมนผล

การศกษา มหาวทยาลยสโขทยธรรมาธราช ทอย เลขท 2 ถนนนางลนจ

แขวงทงมหาเมฆ เขตสาทร กรงเทพฯ 10120 โทรศพท/โทรสาร 02 287

9638 E-Mail: [email protected], [email protected]

งานวจยทสนใจ คอ วศวกรรมขนสงและจราจร วศวกรรมการทาง การ

ทดสอบวสดกอสราง และงานวจยเชงสารวจ



อาจารย สวมล เจยรธราวานช ปจจบนดารงตาแหนงประธานหลกสตร

สาขาวชาการจดการโลจสตกสและนวตกรรม วทยาลยศลปวทยาและ

วทยาศาสตรเทคโนโลย มหาวทยาลยเซนตจอหน สาเรจการศกษาใน

ระดบปรญญาโท สาขาวชาวศวกรรมอตสาหการ จฬาลงกรณมหาวทยาลย

ระดบปรญญาตร สาขาวชาวศวกรรมอตสาหการ มหาวทยาลยเกษตรศาสตร

สาขาวชาวศวกรรมทรพยากรนา มหาวทยาลยเกษตรศาสตร และ

สาขาวชาการวดและประเมนผลการศกษา มหาวทยาลยสโขทยธรรมาธราช

ทอย เลขท 1110/5 ถนนวภาวดรงสต แขวงจอมพล เขตจตจกร กรงเทพฯ

10900 หมายเลขโทรศพท 02 938 7058-65 ตอ 285 โทรสาร 02 938

7071 E-Mail: [email protected]

งานวจยทสนใจ คอ การควบคมคณภาพการผลต เศรษฐศาสตรวศวกรรม

และงานวจยเชงสารวจ


Documents

COMPARISON OF PAVEMENT DESIGN FROM FIELD TESTINGeng.kbu.ac.th/kbej/docs/articles/Vol.8_3/KBEJ-8-3-12.pdf · หลวงจึงนิยมใช้เครื่องมือ