Pengenalan Jenis-jenis Sistem Saliran Rekabentuk Sistem Saliran Pembinaan Sistem Saliran
2
PENGENALAN
3
Sistem saliran berfungsi untuk mengalirkan air larian hujan
daripada permukaan jalan dan menyalirkannya kepada sistem saliran sediada, alur air semulajadi (natural watercourses) atau tasik/sungai Sistem saliran yang baik – dapat mengelakkan kegagalan struktur jalan serta kegagalan cerun Jenis-jenis sistem saliran; Saliran Permukaan (surface drainage)
Saliran Bawah Permukaan (subsoil drainage) Pembetung (culvert)
Isu semasa – banyak laporan tentang kegagalan sistem
saliran (media cetak, elektronik dsb.) 4
Antara faktor penyumbang kepada kegagalan sistem saliran: Ketidaksempurnaan rekabentuk (Insufficient design) Pembinaan sistem saliran yang tidak mematuhi lukisan dan
spesifikasi Kombinasi kepada kedua-dua faktor di atas.
5
No proper drain ? Slope stability ?
Outlet tersumbat ?
6
Drainage ? Geometric ?
Air bertakung di atas jalan akan membahayakan keselamatan pengguna jalan raya
Drainage Problem?
7
Drainage ? Slope stability ?
8
Unpredicted occurrence ?
9
Unpredicted occurrence?
10
JENIS-JENIS SISTEM SALIRAN JALAN RAYA
11
Saliran Permukaan Mengalirkan air daripada permukaan jalan Dihubungkan dengan sistem saliran semulajadi atau
buatan yang lain seperti tasik, sungai, kolam, alur dan pelbagai sistem saliran. (discharge point) Komponen saliran permukaan: Roadside Drain
Interceptor Drain
Toe Drain
Culvert
Shoulder Drain
Sump
Median Drain
Outfall / Cascading
12
Saliran Permukaan – samb.
Rajah 1: Contoh layout plan sistem perparitan bagi kawasan pemotongan dan tambakan cerun
13
Saliran Permukaan – samb.
Rajah 2 : Lukisan keratan rentas sistem perparitan 14
Saliran Permukaan – samb. Rajah 3 : Jenis-jenis Roadside Drain
Rajah 4 : Jenis-jenis Toe Drain
15
Saliran Permukaan – samb.
Rajah 5 : Jenis-jenis Interceptor Drain
Rajah 6: Shoulder Drain 16
Saliran Permukaan – samb.
Rajah 7 : Jenis-jenis Berm dan Bench Drain
17
Saliran Permukaan – samb.
Rajah 8 : Jenis-jenis Median Drain 18
Saliran Permukaan – samb.
Rajah 9 : Jenis-jenis Outfall Drain dan Cascade Drain
19
Saliran Bawah Permukaan Memintas air resapan dan merendahkan aras air bumi Mengurangkan kesan kelembapan tanah kepada struktur
turapan jalan Saliran bawah tanah diperlukan ditapak bina bergantung kepada faktor-faktor berikut: Air resapan Aras Air Bumi (Ground water level) Penyaliran subgrade dan turapan jalan
20
Saliran Bawah Permukaan –samb.
Rajah 10 : Jenis-jenis subsoil drain
21
Saliran Bawah Permukaan –samb.
Rajah 11 : Jenis-jenis subsoil drain
22
Pembetung Mengalirkan air menyeberangi bawah jalan raya Melibatkan pemasangan struktur pre-cast ataupun
pembinaan struktur in-situ Jenis-jenis pembetung yang kebiasaannya digunakan untuk sistem saliran bagi jalan; Reinforced Concrete Pipe Culvert
Box Culvert Arc Culvert
23
Pembetung – samb. Faktor-faktor yang diambilkira dalam rekabentuk hidraulik
pembetung; Analisis hidrologi Saiz Freeboard Panjang pembetung Skew of culvert
Gradient Halaju Tailwater
24
Pembetung – samb.
Rajah 12 : Jajaran pembetung digalakkan mengikut jajaran asal natural channel
Reinforced concrete pipe culvert, box culvert and arc culvert
27
Rekabentuk Sistem Saliran Garispanduan rekabentuk yang digunapakai; Arahan Teknik Jalan Road Engineering Accosiation of Malaysia (REAM)
Manual Saliran Mesra Alam (MASMA) Hyrological Procedure (HP)
28
29
Peringkat Rekabentuk Rekabentuk konsep Rekabentuk awalan Rekabentuk terperinci
30
Rekabentuk Konsep Desk study Mengkaji keadaan di tapak cadangan Memahami ciri-ciri kawasan tadahan dan topografi Mengkaji sistem saliran semulajadi atau buatan sediada ditapak Penyiasatan tapak Lawatan teknikal di tapak Penyisatan terhadap sistem perparitan semulajadi atau buatan kawasan sekitar tapak Guna tanah (land use) 31
Rekabentuk Konsep – samb. Cadangan Rekabentuk Konsep Mengenalpasti jenis sistem saliran yang perlu direkabentuk Penyediaan lukisan tipikal sistem saliran Penyediaan location map/ strip map / sketch map
32
Rekabentuk Awalan Penyediaan laporan penilaian terhadap sistem saliran
sediaada ditapak Mengenalpasti kriteria rekabentuk: Kaedah rekabentuk – rational atau time area method, guna masma atau HP Aras banjir Average Recurrence Interval (ARI) Kecerunan kawasan tadahan Min / max allowable velocity Mengenalpasti discharge point 33
Rekabentuk Awalan – samb. Analisis hidrologi Luas kawasan tadahan Pengiraan kapasiti air larian permukaan
Analisis hidrolik mengenalpasti jenis, saiz dan lokasi longkang pembentung Inlet/ outlet struktur pembetung
Terdapat dua kaedah yang sering digunapakai untuk rekabentuk sistem saliran; Kaedah Rational
Kaedah Time-Area 37
Kriteria Rekabentuk – samb. Average Recurrence Interval (ARI) dicadangkan untuk rekabentuk: ARI (years)
Type of structure U2 / R2 and lower
U3 - U4 / R3 - R4
U5 - U6 / R5 - R6
50
100
100**
25*
50*
100*
Culvert
20
25
50*
Road Surface Drain
5
5 - 10
10
Interceptor Drain
10
10 - 25
25
Bridge
* The above ARI can be used by the designer if one or any combination of the following conditions applies:a) if the structure is located in a flood plain b) if the structure requires a high embankment c) poor soil condition making high embankment uneconomical ** For major bridges, the probability of the design flood being exceeded should not be more than 5% in the design life 38
Rekabentuk Sistem Saliran (Kaedah Rational) Sistem perparitan direkabentuk menggunakan kaedah Rational adalah berdasarkan carta alir di bawah: Rekabentuk curahan Pemilihan design period yang bersesuian berdasrkan •Return period •Intensity •Duration
Kawasan terlibat Perlu mengkaji, •Kawasan tadahan •Jenis permukaan •Ketelapan tanah
Rekabentuk Hidraulik Ciri-ciri hidraulik diambil kira •Kekasaran paip/parit •Velocities •Kecerunan Pengiraan paip/parit •Saiz •Qdesign
Aliran air
Analisis hidrologi • Pengiraan Qpeak dan/atau kaedah hidrograf
39
Prosedur Rekabentuk Sistem Perparitan – (Kaedah Rational) DRAINAGE LAYOUT, LENGTH AND SLOPE
DRAINAGE AREA, AJ
COMPUTE DRAIN PARAMETER
SELECT SIZE
RUNOFF COEFFICIENT, C
TIME OF CONCENTRATION FOR EACH FLOW PATH, tc = to + tch
DESIGN ARI
RAINFALL INTENSITY ( I )
PEAK DISCHARGE Q = (C.A.i)/360
COMPUTE FLOW VELOCITY
YES Q prov.> Q req.
END
NO
40
Kawasan Tadahan
41
Kawasan Tadahan
Catchment Boundary
42
Runoff Coefficients for Rational
Urban Catchment
Rural Catchment
43
Time of Concentration, Tc
44
Design Average Rainfall Intensity ln (RIt) = a + b ln(t) + c (ln(t))2 + d (ln(t))3 - (Eqn.13.2) Contoh,
45
Geometric Relationships for various flow section Section
Area (A)
Wetted Perimeter (P)
Hydraulic Radius (R )
Top Width (T)
by
b + 2y
by b + 2y
T
Rectangular y
b
Trapezoidal T y
1
(a + my)y
a + 2y 1+m
m
a
2
(a + my)y a + 2y 1 + m
2
a + 2my
Triangular T
y
1 m
my
2
2y 1 + m
2
my 21+m
2
2my
46
Masalah Semasa Proses Rekabentuk Punca menyumbang kepada masalah semasa rekabentuk
sistem perparitan Kekurangan atau kesilapan data yang diperolehi Data
ukur Data taburan hujan Data banjir Data topografi
47
PEMBINAAN SISTEM SALIRAN JALAN
48
Pembinaan Sistem Saliran Jalan Kerja-kerja ditapak bina seharusnya perlu mengikut: Lukisan Pembinaan Standard Specification for Road Works
Method of Construction (Method Statement) Arahan oleh Pegawai Penguasa
49
Pembetung Terdapat dua kaedah untuk pemasangan struktur
pembetung, iaitu;
Embankment Installation Trench Excavation
Perkara-perkara yang perlu diberi penekanan semasa
Ketebalan setiap lapisan perlu direkabentuk merujuk kepada spesifikasi piawai.
Sequence of installation process for embankment installation method 51
Trench method
52
Pembinaan Sistem Saliran
53
Sistem Saliran Ditapak
precast block drain with rubble pitching wall
v-shape drain
precast block drain 54
TETAPI..KENAPA JADI BEGINI ???? 55
Di mana wingwall ?
Tilt/Topple
56
Di mana wingwall ?
57
Improper stream diversion?
One side settlement ?
58
Settlement of pipe sections
Bedding preparation problem?
No haunching?
59
Settlement of box culvert unit
Uneven bedding?
60
Water permissible?
61
Spalling/Exposed reinforcement
Concrete cover?
Material’s quality?
62
Chipped edge
Improper handling?
63
Opened joint
Mortar filled?
64
Fill Material
Sieve analysis ? % Mass passing ?
Unsuitable material removed?
65
Heavy machinery on top of culvert – backfill < 600mm
Backfilling process complete?
66
Sistem saliran tidak diselenggara
Flow obstruction?
67
Sambungan sistem saliran tidak sempurna
Connection from interceptor?
no connection from interceptor
Missing link? Illegal access?
68
Gradient too gentle?
Free flow discharge to stream? No proper drainage?
69
No handrail at cascade drain?
70
ALANGKAH BAIKNYA JIKA BEGINI…. 71
Programmed routine maintenance
72
Programmed routine maintenance
73
Provision of handrail for cascade drain
74
Proper drainage system and well maintained
Median drain at superelevation
75
Proper culvert inlet/outlet and provision of catchpit
76
Roadside drain
Grass swale
77
Kerjasama semua pihak – perekabentuk, pelaksana dan penyelia projek adalah amat diperlukan untuk menghasilkan output yang berkualiti dan value for money….