Kejuruteraan Asas

PENGENALAN SEJARAH RINGKAS KEJURUTERAAN ASAS Walaupun kepentingan utk membina asas yang baik unruk sebarang binaan sudah di kenal pasti beribu tahun lamanya, namun disiplin kejuruteraan asas seperti mana yang kita ketahui sekarang ini tidak mula di bangunkan sehinggalah pada awal abad kesembilan puluhan. Rekabentuk awal asas adalah semata-matanya berdasarkan pengalaman yang lepas serta pengatahuan am. Contohnya dinding batu yang dibina di bandar New Yorkpada awal tahun sembilan puluhan disokong diatas asas yang lebarnya 1.5 kali lebar dinding tersebut dan dibina diatas kerikil yang di mampat. Menara Eiffel di Paris (Rajah 1.1) adalah contoh terbaik struktur baru yang dibina dengan prinsip kejuruteraan asas ‘moden’. Menara ini dibina oleh Alexandre Gustave Eiffil pada tahun 1889. Beliau menyedari pentingnya asas yang baik untuk menara ini untuk mengelakkan nasib yang sama seperti Menara Condong di Pisa, Itali. Sebelum menara tersebut dibina, Eiffel telah mencipta kaedah baru untuk menjelajah tanah. Kaedah ini terdiri daripada memacu ke dalam tanah paip bergaris pusat 200mm yang diisi dengan udara termampat. Udara ini menghalang air bumi daripada masuk ke dalam tiub dan membolehkan sampel tanah berkualiti tinggi diambil. Berdasarkan kajian ke atas keadaan tanah ini, Eiffil telah berjaya mengenal pasti kawasan tanah lembut yang boleh mendatangkan masalah kepada menara yang hendak dibina, dan telah berjaya menempatkan keempat-empat kaki menara di atas asas yang sesuai di atas tanah yang kukuh. Kini pengatahuan kita mengenai rekabentuk dan pembinaan asas adalah jauh lebih baik daripada apa yang ada seratus tahun dahulu. Kini kita boleh membina asas yang reliabel dengan penjimatan kos da kapasiti yang tinggi untuk pelbagai jenis struktur moden.

Kejuruteraan asas moden bolehlah dikatakan sebagai pelbagai disiplin. Ianya merangkumi Kejuruteraan Struktur, Kejuruteraan Geoteknik dan Kejurutreraan Pembinaan.

Rajah 1.1: Menara Eiffel di Paris, Perancis

KLASIFIKASI ASAS Asas dibahagikan kepada dua kategori, iaitu: i.

asas cetek, dan

ii.

asas dalam

Asas cetek merupakan asas yang menghantar beban struktur kepada tanah berdekatan dengan permukaan bumi. Sementara asas dalam adalah asas yang menghantar beban struktur ke lapisan tanah yang lebih dalam. Asas jentera merupakan asas khas yang akan dibincangkan dalam bab 5.

Asas

Asas Dalam

Asas Dalam

Asas Tergabung

Cerucuk Asas Pad

Asas Rakit

Kaison

Asas Jalur

BEBAN REKA BENTUK Proses rekabentuk asas memerlukan beban reka bentuk di tentukan terlebih dahulu. Beban ini adalah beban superstruktur pada asas.

JENIS DAN SUMBER BEBAN Terdapat 4 jeis beban reka bentuk seperti berikut: - Beban normal,

P

- Beban ricih,

V

- Beban momen,

M

- Beban kilasan,

T

Rajah 1.2 menunjukkan beban-beban struktur yang bertindak selari dengan paksi asas. Kebiasaannya paksi ini adalah tegak, dengan itu beban normal lazimnya bertindak dalam arah tegak. Beban ricih adalah beban yang bersudut tepat dengan paksi asas. Beban ini boleh dinyatakan dalam du komponen Vx dan Vy. Beban momen juga boleh dinyatakan dalam komponen Mx dan My. Kadangkala beban kilasan jug apenting, contohnya papan tanda julur lebuh raya. Walaubagaimanapun dalam kebanyakan kes, beban kilasan ini adalah kecil dan boleh diabaikan.

Rajah 2.1: Jenis-jenis beban struktur yang bertindak pada asas. Beban rekabentuk juga boleh diklasifikasikan menurut sumber beban berikut Beban mati

-

Beban hidup -

adalah berat struktur termasuk alatan-alatan yang kekal. adalah beban oleh penggunaan serta pengguna bangunan tersebut, alatan yang bergerak, dan kenderaan.

Beban hujan -

beban oleh hujan

Beban cecair -

beban disebabkan oleh cecair dengan tekanan serta ketinggian tertentu, contohnya tangki penyimpan.

Beban angin -

beban akibat daripada hembusan angin pada struktur

Beban hentaman -

beban hasil daripada kesan-kesan khas seperti getaran, dan dinamik dan hentaman.

KEPERLUAN UMUM REKABENTUK ASAS Sesebuah asas pada amnya direka bentuk untuk memenuhi keperluan umum iaitu: i.

keperluan kekuatan geoteknik.

ii.

keperluan kekuatan struktur dan

iii.

keperluan prestasi

keperluan geoteknik adalah untuk memastikan tanah atau batuan dapat menerima beban asas tanpa gagal. Dalam kes asas cetek, keperluan geoteknik ini dinyatakan dalam keupayaan galas tanah. Sekiranya beban yang dikenakan adalah lebih tinggi daripada keupayaan tanah maka kegagaln seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1.3 akan berlaku. Kegagalan ini dinamakan sebagai kegagalan keupayaan galas. Keperluan kekuatan struktur pula ialah kebolehan struktur asas untuk membawa beban yang dikenakan. Ini bermaksud kekuatan bahan-bahan binaan itu sendiri, iaitu sama ada konkrit, keluli atau kayu.

Rajah 1.3: Kegagalan keupayaan galas Sesebuah asas yang memenuhi keperluan kekuatannya tidak akan runtuh, tetapi asas tersebut mungkin tidak mampu untuk berfungsi dengan baik. Sebagai contoh, asas yang mengalami enapan berlebihan seperti yang digambarkan dalam Rajah 1.4.

Enapan adalah pergerakan tegak asas akibat penurunan tanah bawah oleh sebab enapan serta-merta dan atau enapan pengukuhan. Bangunan yang mengalami masalah-masalah seperti berikut: i.

sambungan struktur,

ii.

utiliti seperti paip air dan paip gas

iii.

longkang

iv.

laluan masuk, serta

v.

estetik

Jadual 1.1 menunjukkan nilai tipikla jumlah enapan yang boleh di benarkan dalam reka bentuk asas. Enapan kebezaan atau condong berlaku apabila sebahagian daripada struktur mengalami enapan yang lebih besar daripada sebelah yang satu lagi. Contohnya, Menara Condong Pisa.

Rajah 1.4: Model enapan (a) seragam (b) senget tanpa herotan, (c) dengan herotan.

Jadual 1.1: Jumlah enapan yang dibenarkan untuk reka bentuk asas _______________________________________________________________________ _ Jenis Struktur

Jumlah Enapan Tipikal yang Dibenarkan, a (mm)

Bangunan pejabat

12-50 (25 ialah nilai paling lazim)

Bangunan industri berat

25 - 75

Jambatan

50

1.

Pergerakan mendatar – asas boleh juga dikenakan dengan pergerakan jenis ini. Ianya perlu dihadkan ke minimum.

2.

Getaran – sesetengah asas akan dikenakan getaran yang kuat. Contohnya asas jentera. Oleh itu asas-asas sebegini perlu direkabentuk khas.

3.

Ketahanlasakan – asas-asas juga perlu tahan lasak kepada pelbagai proses pereputan fizikal, kimia dan biologi. Contohnya untuk struktur-struktur seperti jeti dan dok.

REKABENTUK ASAS RUTIN Peck (1962) telah menyenaraikan beberapa perkara yang dianggap sebagai perlu dalam kejuruteraan asas seperti berikut, iaitu: a. Pengatahuan tentang kerja-kerja yang telah dijalankan dahulu, b. Pengatahuan tentang geologi tapak, dan c. Pengatahuan tentang mekanik tanah

Kebanyakan daripada reka bentuk asas adalah berdasarkan pengalaman hasil daripada rutin atau peraturan tempatan. Kajian dan pengalaman tempatan ternyata mampu untuk memberi bukti yang langsung tentang apa yang boleh dicapai dan apa yang tidak boleh di capai. Pengatahuan tentang kerja-kerja yang telah dijalankan dahulu adalh kemahiran yang sangat bernilai bagi seseorang jurutera asas. Begitu juga pengetahuan tentang geologi, kerana ianya merupakan asas bagi kejuruteraan asas. Geologi tapak hendaklah difhamami secukupnya sebelum sebarang penilaian munasabah dapat dibuat tentang ralat-ralat yang terbabit dalam pengiraan dan ramalan. Lagipun, kerja-kerja penjelajahan subpermukaan yang baik dan menyeluruh tidak mungkin dapat di buat tanpa pengatahuan tentang geologi yang mencukupi. Di dalam buku ini, penekanan diberi kepada kaedah meramal beban kegagalan, dan ubah bentuk tanah pada tahap beban kerjauntuk asas bercerucuk dan asas tak bercerucuk. Tidaklah dinafikan bahawa pengatahuan tentang kerja-kerja duluan dan geologi adalah sama pentingnya dalam kejuruteraan asas. Tetapi seseorang jurutera asas perlu juga tahu tentang penyimpangan daripada hakikat yang sebenarnya yang dibuat dalam andaian tentang kelakuan tanah dan struktur dalam sebarang analisis. Begitu juga dalam kes-kes khas apabila struktur yang ingin dibina adalah di luar pengalaman tempatan. Dengan ini pengatahuan tentang mekanik tanah yang mencukupi adalah sangat penting. Sebahagian besar daripada pengalaman tentang rekabentuk asas dihasilkan daripada struktur-struktur berbentuk menyerupai kotak dengan nisbah ke ketinggiannya antara ½ ke 1/3, dan dengan tiang-tiang yang teragih seragam supaya beban pada setiap tiang berbeza tidak lebih daripada ½ ke 2 kali beban purata. Beban-beban mati di kenakan dengan lambatnya, iaitu sebelum kerja-kerja kemasan yang peka di buat. Beban hidup hanya berkadaran antara 15% ke 30% beban mati, dan ianya dikenakan dengan lambat. Dalam rekabentuk asas rutin, beban kenaan selalunya kuran gdaripada beban reka bentuk. Dengan demikian kita boleh faham kenapa masalah asas selalu timbul pada struktur-

struktur seperti tangki dan silo dimana nisbah beban hidup ke mati struktur-struktur tersebut adalah tinggi. Dalam kes-kes seperti ini, beban hidup boleh mencapai nilai reka bentuknya, dan dikenakan dengan cepat. Kita juga perlu sedar yang menganggar enapan dengan jitu juga merpakan masalah. Oleh itu, masalah-masalah akan timbul daripada bangunan-bangunan dengan pembebanan tiang yang sangat berbeza atau bangunanbangunan tinggi yang condong dengan banyak. Dengan itu, jurutera-jurutera asas perlu sedar bahawa reka bentuk asas rutin menurut kerja-kerja terdahulu mungkin tidak boleh digunakan dengan jayanya untuk struktur-struktur atau keadaan pembebanan yang luar daripada kebiasaan.

PENYIASATAN TAPAK Penyiasatan tapak merupakan amalan yang penting sekali dalam reka bentuk asas. Ianya perlu dijalankan dengan baik, dan dengan pengetahuan tentang keperluan struktur yang akan dibina. Penyiasatan permulaan perlu dijalankan terlebih dahulu sebelum sesebuah struktur direka bentuk. Tujuan penyiasatan permulaan ini ialah untuk mengenal pasti tapak-tapak yang sesuai untuk pembinaan, kesediaan bahab-bahan untuk pembinaan dan masalah-masalah yang akan timbul apabila struktur ini dibina kelak. Selanjutnya penyiasatan yang lebih terperinci dijalankan dalam usaha untuk mencari penyelesaian. Peringkat penyiasatan dan maklumat yang ingin didapati daripada kerja-kerja penyiasatan tapak ini disenaraikan seperti berikut.

KERJA-KERJA PENYIASATAN DI PEJABAT

Objektif utama penyiasatan tapak adalah untuk memperolehi pengetahuan tentang susuk tanah dan keadaan air bumi di tapak dalam konteks geologi tempatan, dan seterusnya dihubungkan dengan pengalaman tempatan. Ini boleh dilakukan dengan mula-mula sekali melakukan kerja-kerja penyiasatan di pejabat. Misalnya dengan

merujuk kepada peta-peta seperti geologi, tofografi, kegunaan tanah (peta tanah pertanian), gambar-gambar udara, maklumat daripada memoir geologi, peta-peta hidrologi, sejarah perlombongan tapak jika ada, dan maklumatmaklumat kejuruteraan daripada penviasatan lepas di tapak-tapak yang berhampiran atau tapak-tapak lain yang sama keadaan geologinya. Dengan ini, tapak-tapak yang dikira sesuai dapat dikenal pasti.

PENYIASATAN LUAR PERMULAAN Selanjutnya penyiasatan luar permulaan perlu dijalankan. Objektif utama penyiasatan peringkat ini adalah untuk mengesahkan atau mengembangkan lagi kerjakerja yang sudah dijalankan di peringkat pejabat tadi. Penyiasatan luar permulaan ini boleh dimulakan dengan melawat tapak cadangan, membuat peta geologi permulaan, mencerapi kelakuan struktur tempatan untuk sebarang kerosakan disebabkan oleh faktor-faktor seperti enapan kebezaan, penurunan lombong, gelangsar tanah dan sebagainya; mengenal pasti jalan jalan masuk ke tapak dan kebolehlalulintasan untuk jentera jentera pembinaaan, pengaruh dan saling tindakbalas struktur yang akan dibina dengan struktur-struktur lain yang berdekatan; dan kesediaan bahan-bahan binaan seperti lubang pinjam, kuari dan bekalan air yang mencukupi.

PENYIASATAN TAPAK Setelah siap kerja-kerja penyiasatan di pejabat dan kerja-kerja penyiasatan permulaan di luar tadi, program penyiasatan selanjutnya ditentukan daripada masalah-masalah yang dikenal pasti pada peringkat (1) dan (2) di atas. Program ini hendaklah meliputi masalah keluasan dan kedalaman yang hendak diselidik, serta hipotesis geologi.

Penggerudian permulaaan, misalnya lubang-lubang jara dan gerimit tangan, dan lubanglubang cubaaan dibuat untuk memerihalkan secara terperinci dan skematik susuk tanah. Sifat-sifat yang boleh nampak dan tekstur tanah termasuk kelapisan tanah, satah pendasaran dan fabrik, perlu diperihalkan dengan terperinci. Ujian-ujian di situ seperti ujian penusukan piawai (SPT) dan ujian rintangan kon juga dijalankan. Objektif utama ujian-ujian di situ ini adalah untuk menentukan parameter tanah seperti kebolehmampatan dan kekuatan ricih tanah. Untuk tanah-tanah lembut, ujian seperti ujian ram ricih boleh dilakukan untuk mengukur kekuatan ricih tak bersalir di situ tanah. Sampel-sampel terganggu dan tak terganggu dipungut untuk ujian-ujian mudah. Contohnya sampel terganggu diguna untuk pengenalpastian tanah, ujian-ujian indeks seperti had cecair, had plastik, kecutan, ketumpatan tentu dan taburan saiz zarah. Sementara sampel-sampel tak terganggu di guna untuk ujian-ujian makmal seperti odometer, tiga paksi tak terkukuh tak bersalir, mampatan tak terkurung dan kotak ricih. Sampelsampel tak terganggu ini juga diguna untuk tujuan pengenalpastian tanah dan ujianujian indeks. Kerja-kerja geofizik seperti penjelajahan seismik boleh juga dijalankan sekiranya susuk umum tapak ingin diketahui. Keadaankeadaan air bumi boleh ditentukan dengan meletak piezometer dalam lubang jara. Bacaan aras air bumi diambil untuk mencerapi perbezaan musiman aras air. Sampel-sampel air bumi juga, sekiranya perlu, diambil dan diuji untuk kandungan organik dan sulfat. Contoh-contoh kaedah penggerudian digambarkan dalam Rajah 1.5. Rajah 1.6 menunjukkan contoh log gerudi. Penyiasatan yang sudah dijalankan setakat ini pada kebiasaannya mencukupi untuk memberi data-data untuk tujuan reka bentuk permulaan. Maklumat tentang struktur geologi tapak membolehkan keratan rentas dibuat untuk menunjukkan setakat mana pengukuran tambahan perlu dilakukan sekiranya perlu. Penggerudian selanjutnya akan dijalankan, sekiranya perlu, iaitu sebagai `senarai semakan' kepada masalahmasalah yang dikenal pasti semasa reka bentuk. Sampel tanah untuk ujian makmal yang lebih canggih diambil. Misalnya untuk ujian tiga paksi terkukuh bersalir. Ujian-ujian di situ seperti penusukan piawai, rintangan kon dan ram ricih juga dilakukan.

Kebolehtelapan di situ tanah boleh ditentukan dengan ujian-ujian seperti pengepaman telaga. Tegasan di situ boleh diukur dengan menggunakan sel-sel tekanan, meter tekanan dan sel beban. Kebolehmampatan di situ tanah dapat diukur secara langsung dengan ujian di situ yang lebih canggih seperti pembebanan plat. Dalam kes-kes khas, misalnya dalam projek-projek yang besar dengan pembebanan struktur yang kompleks atau dalam kes geologi tapak didapati tersangat kompleks, cubaan-cubaan luar yang besar dan bersaiz penuh mungkin perlu dijalankan untuk mendapatkan maklumat untuk reka bentuk. Misalnya cubaan mampatan luar, ujian beban cerucuk dan benteng cubaan.

Rajah 1.5: Kaedah penjaraan (a) dengan selongsong (b) kaedah gerimit (c) kaedah penggerudian putar

PENGAWASAN DAN PENGALATAN

Penting juga diingatkan di sini bahawa walaupun penyiasatan tapak tamat setakat ini, dan reka bentuk akhir sudahpun dibuat, semasa pembinaan kita perlu juga membuat pemeriksaan pengawasan untuk mengesahkan sama ada andaianandaian yang dibuat dalam reka bentuk adalah sah ataupun tidak. Dengan itu sebarang pengubahsuian dapat dibuat kepada reka bentuk sekiranya didapati perlu.

Rajah 1.6: Log gerudi

PENENTUAN SIFAT-SIFAT TANAH

Dalam seksyen di atas kita telah memerihalkan secara ringkas tentang ujian-ujian makmal dan di situ yang biasanya digunakan untuk menentu atau menganggar sifat-sifat mekanik tanah. Sampel-sampel terganggu yang dipungut daripada lubang jara, lubang cubaan dan gerimit tangan diguna untuk ujian-ujian mudah untuk tujuan pengelasan. Misalnya ujian indeks. Nilai-nilai indeks tanah ini boleh juga dihubung kaitkan dengan beberapa parameter tanah. Contohnya untuk tanah fiat terkukuh normal, indeks kebolehmampatan tanah, Cc, boleh dihubung kait dengan had cecair tanah seperti berikut: Cc = 0.009 (LL-10%)

(1.1)

Wroth dan Wood (1978) pula menerbitkan kehubungan antara indeks kecairan tanah, LI, dengan kekuatan ricih tak bersalir, cu, untuk tanah-tanah liat terkukuh lebih yang mempunyai nilai kandungan lembapan, w, yang hampir sama dengan had plastik, PL tanah tersebut seperti berikut: cu = 170 exp. (- 4.61 LI)

(1.2)

dengan indeks kecairan tanah, LI: LI = (w - PL) / (LL - PL)

(1.3)

Persamaan mudah Wroth dan Wood ini terbukti berguna untuk kes sampelsampel tak terganggu untuk penentuan kekuatan ricih tanah sukar diperolehi. Misalnya, dalam kes penjelajahan lepas pantai untuk industri petroleum. Banyak usaha telah dibuat untuk menerbitkan persaman hubung kait antara keputusankeputusan ujian di situ seperti penusukan piawai dan rintangan kon dengan parameterparameter asas tanah seperti kebolehmampatannya, kekuatan ricih dan juga jenis jenis tanah. Khususnya untuk tanah-tanah berbutir, yang tidak mempunyai kejelekatan, adalah

sangat sukar dan mahal untuk disampelkan dalam keadaan tak terganggu. Walau bagaimanapun, persamaan hubung kait yang diterbitkan merupakan persamaan ghalib, dengan serakan keputusan yang besar. Lagipun, persamaan hubung kait ini tidak semestinya betul untuk tanah-tanah selain daripada apa yang diuji. Dengan itu, jurutera jurutera haruslah berhatihati apabila menggunakan persamaan ghalib seperti ini. Tetapi, apabila ianya digunakan dalam konteks pengalaman tempatan yang sudah kukuh, persamaan ghalib seperti ini boleh digunakan. Rajah 1.7 - Rajah 1.10 menunjukkan contoh-contoh hubung kait antara keputusan ujianujian di situ dengan sifat-sifat kejuruteraan tanah.Kita juga faham bahawa penggunaan pensampelan tak terganggu tradisional dan teknik ujian makmal adalah terhad dalam kejituan dan jenis-jenis tanah yang boleh dikaji. Ujian-ujian makmal yang dimaksudkan di sini adalah yang biasanya dijalankan dalam makmal pada sampel-sampel `tak terganggu' untuk menentukan parameter tanah seperti kebolehmampatan dan kekuatan tanah. Contohnya, ujian odometer, ujian kotak ricih dan ujian tiga paksi. Ciri-ciri ubah bentuk jisim tanah sebenar sukar untuk digambarkan sepenuhnya dengan sampel-sampel kecil yang biasanya kita uji di makmal. Ini adalah kerana tanah-tanah pada amnya adalah tak homogen dan tak isotrop, contohnya tanah baki tropika. Sifat-sifat seperti lapisan, satah pendasaran, fabrik adalah sifat-sifat yang penting yang mengawal sifat-sifat mekanik tanah dalam konteks kelakuan jisimnya. Walaupun pada kebiasaannya sampel-sampel tanah diambil daripada lubang jara atau lubang uji dengan alatan seperti pensampel pacu terbuka (atau pensampel tak terganggu) dikelaskan sebagai sampel tak terganggu, tetapi tindakan persampelan, semasa diangkut ke makmal dan semasa disediakan untuk ujian makmal, sebenarnya mengganggu sampel-sampel ini. Ini boleh mengubah struktur dan kekonsistenan tanah sehingga kadangkala perihalan insani juga boleh mengelirukan.

Rajah 1.7: Hubungan antara N60 dengan Ø’ untuk pasir tak tersimen (De Mello 1971)

Rajah 1.8: Pengelasan tanah berdasarkan Ujian CPT (Robertson & Campanella 1983)

Rajah 1.9: Hubungan antara keputusan CPT, tegasan tanggungan atas dengan geseran pasir tak tersimen (Robertson & Campanella 1983)

Rajah 1.10: Kehubungan antara qc /N60 dengan purata saiz zarah (Kulhawy & Mayne 1990)

Gangguan pada sampel-sampel ini boleh disenaraikan seperti berikut: a. Tegasan kitar - semasa menekan masuk sampel ke dalam pensampel dan menariknya keluar. b. Peronggaan - sekiranya sampel tidak dapat menahan sedutan yang diperlukan untuk menahan tegasan berkesan malar apabila tegasan jumlah disingkirkan, iaitu apabila sampel dikeluarkan daripada keadaan 'tak terganggu'nya daripada bumi. Udara akan memasuki rongga-rongga sampel menyebabkan tegasan berkesannya berkurangan. Lapisan kelodak dalam sampel tanah liat contohnya akan 'merongga' dan lapisan tanah liat yang berdekatan akan menyerap ke dalamnya air yang dikeluarkan oleh lapisan kelodak tersebut. Ini merupakan masalah utama dalam mensampel dan menguji tanahtanah liat berlapis. Ujian seperti ujian tak terkukuh tak bersalir pada tanah jenis ini akan memberi nilai kekuatan ricih tanah yang rendah berbanding kekuatan tak bersalir tanah di situ. Dengan itu, keputusan yang diperolehi boleh mengelirukan. c. Pembasahan sampel - sampel-sampel yang diambil di dalam lubang jara yang basah boleh menyerap air yang diguna dalam inenggerudi tanah. Ini boleh menyebabkan sampel kehilangan tegasan berkesannya. d. Penyejatan semasa persediaan sampel - sampel-sampel boleh kehilangan kandungan lembapannya semasa disediakan untuk ujian di makmal disebabkan oleh haba dan angin. Begitu juga semasa pensampelan di luar. Oleh itu, langkahlangkah persedian perlu diambil untuk menghindar kehilangan lembapan ini. Misalnya, kedua-dua penghujung pensampel pemacu terbuka hendaklah disumbat dengan lilin sebaik sahaja ianya dikeluarkan dari dalam bumi bersamasama dengan sampel 'tak terganggu' di dalamnya. Sampel-sampel terganggu yang dipungut daripada pensampel sudu terbelah (ujian SPT) atau daripada korekan hendaklah dimasuk dengansegera ke dalam bekas yang kedap udara. Sampel-

sampel terganggu yang dipungut dengan pensampel sudu terbelah (ujian SPT) atau daripada korekan hendaklah dimasukkan segera ke dalam bekas yang kedap udara dan tahan karat. e. Ricih semasa pensampelan - walaupun sekiranya kandungan lembapan tanah tidak hilang, tegasan berkesan purata sampel tanah boleh juga berubah disebabkan oleh ricih sisi di antara dinding dalam tiub pensampel dengan tanah semasa pensampelan. Dalam tanah Hat kukuh, tanah yang ada dalam zon ricih ini akan membangunkan tekanan air liang yang lebih rendah berbanding bahagian tengah sampel yang tak ricih. Ini menyebabkan perubahan dalam tegasan berkesan purata sampel tanah. Apabila diuji, sampel ini akan memberi kekuatan tak bersalir yang lebih tinggi. Dalam tanah liat lembut pula, kesan yang sebaliknya akan berlaku. Zon ricih sampel tanah liat lembut ini akan membangunkan tekanan air liang yang lebih, iaitu tanah dalam zon ricih akan cuba untuk mengukuh. Apabila tekanan air liang dalam sampel ini cuba untuk 'menyeimbang', tekanan sedutan di bahagian tengah sampel akan berkurangan. Dengan itu, ujian tiga paksi tak terkukuh tak bersalir pada sampel tanah liat lembut ini akan memberi anggaran kekuatan dan kekukuhan tanah yang terkurang Gangguan kepada sampel tanah yang diperihalkan di atas boleh diatasi sebahagian daripadanya dengan menggunakan alatan-alatan khas seperti pensampel omboh, pensampel Swedish foil dan Begeman. Ini adalah khususnya untuk tanah-tanah liat lembut yang sensitif. Untuk tanah-tanah berbutir yang tiada sedutan dan mudah jatuh jika cuba disampelkan dengan pensampel pemacu terbuka, pensampel seperti pensampel Bishop boleh digunakan. Tetapi ketidakbaikan alatan-alatan ini adalah pengendaliannya yang agak kompleks serta kosnya yang mahal. Dalam kes-kes tertentu masalah di atas boleh juga separa di atasi dengan menguji sampel-sampel representatif yang bersaiz besar. Contohnya, Rowe (1972) menunjukkan bahawa kelakuan penyaliran tanah liat sangat bergantung kepada fabrik tanah. Lapisan pasir nipis, kelodak dan lubang akar boleh menyebabkan kebolehtelapan keseluruhan tanah liat di situ lebih besar daripada nilai yang diukur dengan sampel kecil di makmal. Oleh itu, odometer hidraul yang dicipta oleh Rowe dan

Barden boleh memuatkan sampel sebesar 250mm garis pusat dan setinggi 125mm. Simon (1967) telah membuat perbandingan antara keputusan yang diperolehi daripada `analisis balik' gelincir di atas tapak yang sama dengan ujian kotak ricih di situ bersaiz 610mm x 610mm segi empat sama, dan sampel-sampel tiga paksi berukuran 305mm garis pusat x 610mm tinggi dan 38mm garis pusat dan 76mm tinggi untuk tanah liat terkukuh lebih. Keputusan yang didapati oleh Simon adalah seperti berikut: a. Sampel tiga paksi bersaiz 38mm garis pusat x 76mm tinggi, iaitu saiz yang biasanya digunakan dalam ujian tiga paksi, memberi kekuatan tak bersalir tanah 185 % lebih tinggi daripada keputusan yang diperolehi daripada 'analisis balik'. b. Sampel tiga paksi berukuran 305mm garis pusat dan 610mm tinggi memberi keputusan 21 % lebih tinggi daripada keputusan 'analisis balik'. c. Kotak ricih di situ 610mm x 610mm memberi kekuatan tak bersalir tanah 16% lebih tinggi daripada keputusan 'analisis balik'. Dengan itu, dapat dilihat di sini bahawa saiz sampel yang besar memberi keputusan dengan persetujuan yang lebih baik jika dibandingkan dengan sampelsampel yang bersaiz kecil. Dalam kes-kes lain, ujian besar di situ, atau analisis balik struktur yang sedia ada dijalankan sebagai alternatif. Sebagai contoh, ujian besar di situ ialah ujian pembebanan plat. Secara teori, ujian ini mengukur secara langsung kekukuhan dan ubah bentuk tanah. Tetapi ketidakbaikan ujian ini ialah kosnya yang agak mahal. Marshland (1971) telah menjalankan beberapa ujian untuk membandingkan kekuatan ricih tak bersalir yang dianggar dengan plat bergaris pusat 865mm dengan keputusan ujian tiga paksi pada sampel kecil berukuran 38mm garis pusat dan 98mm garis pusat, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1.11. Jelas kelihatan daripada Rajah 1.11 bahawa keputusan yang diperolehi daripada ujian pada sampel bersaiz kecil boleh mengelirukan

KELAKUAN ASAS DAN STRUKTUR - SATU CABARAN

Tugas seorang jurutera asas rumit sekali. Kita terpaksa berdepan dengan bahan seperti tanah dan batuan yang tidak kita tentukan penentuannya, pembentukannya dan penempatannya. Oleh itu, mekanik tanah dan kejuruteraan asas terpaksa berdepan dengan beberapa cabaran penting seperti berikut: a. Perihalan yang ringkas, jelas dan skematik susuk tanah termasuk struktur dan fabrik tanah. b. Penentuan sifat berbagai-bagai jenis bumi memerlukan alatan di situ yang jitu, tahan lasak dan senang untuk diguna. c. Walau apa saja pun kaedah ujian yang diguna, penggunaan keputusan ujian yang berjaya memerlukan penggunaan kaedah statistik dan kebarangkalian. d. Reka bentuk dan pembinaan yang berjaya dan ekonomik hanya akan diperolehi sekiranya bangunan termasuk asas, struktur dan kerja-kerja kemasannya dianggap sebagai satu unit. Ini memerlukan pengetahuan tentang kelakuan keseluruhan bangunan dan kesedaran realistik mengenai kejituan yang boleh dicapai dalam reka bentuk dan pembinaan. e. Akhirnya, kemajuan dalam reka bentuk dan teknik-teknik pembinaan dan pengumpulan pengalaman bergantung kepada pengawasan kelakuan asas dan struktur yang kerap, iaitu perlu adanya pengalatan yang mencukupi.

Rajah 1.11: Perbandingan kekuatan tak bersalir yang dianggar daripada plat bergaris pusat 865mm dengan sampel-sampel tiga paksi bersaiz 38 mm dan 98 mm garis pusat (Marshland, 1971)

RINGKASAN GEOLOGI MALAYSIA

Geologi ditakrifkan sebagai kajian tentang kejadian asal bumi yang merangkumi aspek asal-usul, struktur, komposisi dan sejarah bumi termasuk transformasi pada hidupan dan clam semula jadi. Di Malaysia, terdapat banyak tempat yang mempunyai kesemua ciri geologi. Rupa bentuk bumi di Malaysia adalah bergunung-ganang dan kawasan hutan hujan tropika yang menandakan hutan tebal. Lokasinya adalah strategik kerana hampir keseluruhan bumi Malaysia (Semenanjung dan juga Sabah dan Sarawak) ini dikelilingi oleh laut yang menjadi salah satu agen luluhawa. Terdapat banyak pantai di Malaysia telah dihakis yang proses geologinya telah berlaku sejak dahulu lagi. Dengan itu, mendapan kuartenari banyak berlaku di tepi-tepi pantai. Lebih 90% mendapan ini meliputi pesisiran pantai Malaysia