BAB 1 PENYIASATAN PENYIASATAN TAPAK (SITE INVESTIGATION )
1.0
Pengenalan Kejuruteraan Tapak ( Foundation Engineering )
Ditakrifkan sebagai satu seni memilih, merekabentuk dan membina struktur-struktur yang memindahkan memindahkan beban superstruktur ke lapisan tanah atau batuan.
1.1 Penyiasatan Tapak ”The site exploration, testing of material, assessment of result and general evaluation of the site is termed as site investigation ” ( BS 5930:1981 )
Penyiasatan Penyiasatan tapak merupakan aktiviti-aktivi aktiviti-aktiviti ti yang melibatkan melibatkan penerokaan penerokaan kawasan / tapak, bagi menguji bahan-bahan yang ditemui ( di tapak atau dibawa ke makm makmal al)) dan dan meng mengan anal alis isis is kepu keputu tusa san n dan dan data data-da -data ta yag yag dkum dkumpu pulka lkan n sert serta a membua membuatt penila penilaian ian tentan tentang g tapak tapak bina bina yang yang dicada dicadangka ngkan. n. Ia merupa merupakan kan satu satu penyiasatan yang terperinci dan menyeluruh yang diperlukan pada peringkat awal dalam dalam kerja kerja rekaben rekabentuk tuk dan kerja kerja pembina pembinaan an unt untuk uk projekprojek-pro projek jek kejuru kejuruter teraan aan awam. Penyiasatan Penyiasatan tapak kebiasaannya kebiasaannya bergantung bergantung kepada saiz menyeluruh dan jenis jenis strukt struktur ur dalam dalam sesuat sesuatu u projek. projek. Malah Malah dalam dalam keadaa keadaan n tertent tertentu u kerja-k kerja-kerja erja kejuruteraan awam yang kecil pun memerlukan penyiasatan tapak. 1.2
Objektif dan Tujuan Utama Penyiasatan Penyiasatan Tapak
Secara amnya penyiasatan tapak adalah merupakan satu langkah yang perlu diambi diambill sebelum sebelum projek projek dilaks dilaksana anakan. kan. Untuk Untuk keselam keselamata atan n bangun bangunan an penghu penghuninipenghuninya dan juga keselamatan di sekitar kawasan bangunan tersebut serta untuk mengurangkan masalah yang akan timbul kemudian kelak, oleh sebab itu penyiasatan tapak secara teliti perlu dijalankan sebelum pembinaan sesuatu projek binaan binaan itu dimulakan. dimulakan. Contoh pihak pihak yang terlibat terlibat dengan penyiasatan penyiasatan tapak ialah Kumpulan IKHRAM Sdn. Bhd. dan lain-lain. Di antara Objektif penyiasatan tapak ialah Untuk : ( i ) Menilai kesesuaian tapak secara secara keseluruhan bagi kerja-kerja atau projek yang akan dicadangkan
2
( ii ) Menyediakan satu rekabentuk yang sesuai, lengkap, lengkap, ekonomi dan selamat (iii (iii)) Memb Memban antu tu pemb pembin inaa aan n supa supaya ya berj berjal alan an lanc lancar ar dan dan mera merama mall sert serta a menyediakan langkah-langkah yang berkesan terhadap masalah-masalah yang timbul semasa pembinaan. (iv) Menentukan alternatif yang paling sesuai dalam pemilihan tapak bina bagi projek yang akan dilaksanakan. (v) Menentukan urutan ketebalan dan dan keluasan sisi sisi sesuatu lapisan lapisan tanah dan aras batuan dasar, sekiranya perlu. (vi) (vi) Memp Mempero eroleh leh samp sampel el yang yang mewa mewakil kilii tana tanah h (dan (dan batu batuan an)) un untu tuk k tuju tujuan an mengenalpasti dan pengelasan dan jika perlu, digunakan di dalam ujian makmal bagi menentukan parameter tanah yang sesuai. (vii) Mengenalpasti keadaan air bumi. Penyiasatan juga termasuk pencapaian ujian di situ bagi menilai ciri-ciri tanah yang sesuai bagi suatu struktur cadangan dan untuk menunjukkan sekiranya akan timbul masalah semasa pengorekan. 1.3
Maklu Makluma mat-m t-mak aklum lumat at Yan Yang g Perlu Perlu Dari Dari Pen Penyia yiasat satan an Tapa Tapak k
Hasil daripada objektif penyiasatan tapak, maklumat-maklumat yang diperolehi akan dianalisis untuk menilai beberapa maklumat yang diperlukan sebelum sesuatu pembinaan dimulakan. Terdapat beberapa maklumat yang perlu diberi perhatian semasa peringkat perancangan sesuatu projek iaitu :i.
Keterangan
yang
melibatkan
rekabentuk
seperti
kekuatan
ricih
kemampatan tanah dan lain-lain. ii. ii.
Kete Ketera rang ngan an yang yang dikor dikorek ek atau atau yang yang boleh boleh diguna digunakan kan untu untuk k timbu timbusa san n atau atau batu-batu kelikir untuk konkrit.
iii. iii.
Kete Ketera rang ngan an berhu erhubu bung ng den enga gan n kea keadaan daan air air bum bumi, term ermasuk asuk aras ras dan dan pertukaran aras mengikut musim, tekanan air tanah,keterlspsn tanah dan lain-lain.
iv.
Ketera Keteranga ngan n kesesu kesesuaia aian n tapak tapak binaan binaan dan persek persekita itaran ran terhada terhadap p pembin pembinaan aan yang dicadangkan.
v.
Keterangan
kesan
terhadap
perubahan
di
mana
penentuan
atau
penge pengena nalpa lpast stika ikan n perub perubah ahan an yang yang mu mung ngkin kin berla berlaku ku sama samada da seca secara ra semulajadi atau kesan dari pembinaan. vi. vi.
Gamb Gambara aran n awal terha terhada dap p kesesu kesesuai aian an tapak tapak yang yang dipili dipilih h atau alte altena nati tiff lain yang lebih sesuai.
2
( ii ) Menyediakan satu rekabentuk yang sesuai, lengkap, lengkap, ekonomi dan selamat (iii (iii)) Memb Memban antu tu pemb pembin inaa aan n supa supaya ya berj berjal alan an lanc lancar ar dan dan mera merama mall sert serta a menyediakan langkah-langkah yang berkesan terhadap masalah-masalah yang timbul semasa pembinaan. (iv) Menentukan alternatif yang paling sesuai dalam pemilihan tapak bina bagi projek yang akan dilaksanakan. (v) Menentukan urutan ketebalan dan dan keluasan sisi sisi sesuatu lapisan lapisan tanah dan aras batuan dasar, sekiranya perlu. (vi) (vi) Memp Mempero eroleh leh samp sampel el yang yang mewa mewakil kilii tana tanah h (dan (dan batu batuan an)) un untu tuk k tuju tujuan an mengenalpasti dan pengelasan dan jika perlu, digunakan di dalam ujian makmal bagi menentukan parameter tanah yang sesuai. (vii) Mengenalpasti keadaan air bumi. Penyiasatan juga termasuk pencapaian ujian di situ bagi menilai ciri-ciri tanah yang sesuai bagi suatu struktur cadangan dan untuk menunjukkan sekiranya akan timbul masalah semasa pengorekan. 1.3
Maklu Makluma mat-m t-mak aklum lumat at Yan Yang g Perlu Perlu Dari Dari Pen Penyia yiasat satan an Tapa Tapak k
Hasil daripada objektif penyiasatan tapak, maklumat-maklumat yang diperolehi akan dianalisis untuk menilai beberapa maklumat yang diperlukan sebelum sesuatu pembinaan dimulakan. Terdapat beberapa maklumat yang perlu diberi perhatian semasa peringkat perancangan sesuatu projek iaitu :i.
Keterangan
yang
melibatkan
rekabentuk
seperti
kekuatan
ricih
kemampatan tanah dan lain-lain. ii. ii.
Kete Ketera rang ngan an yang yang dikor dikorek ek atau atau yang yang boleh boleh diguna digunakan kan untu untuk k timbu timbusa san n atau atau batu-batu kelikir untuk konkrit.
iii. iii.
Kete Ketera rang ngan an berhu erhubu bung ng den enga gan n kea keadaan daan air air bum bumi, term ermasuk asuk aras ras dan dan pertukaran aras mengikut musim, tekanan air tanah,keterlspsn tanah dan lain-lain.
iv.
Ketera Keteranga ngan n kesesu kesesuaia aian n tapak tapak binaan binaan dan persek persekita itaran ran terhada terhadap p pembin pembinaan aan yang dicadangkan.
v.
Keterangan
kesan
terhadap
perubahan
di
mana
penentuan
atau
penge pengena nalpa lpast stika ikan n perub perubah ahan an yang yang mu mung ngkin kin berla berlaku ku sama samada da seca secara ra semulajadi atau kesan dari pembinaan. vi. vi.
Gamb Gambara aran n awal terha terhada dap p kesesu kesesuai aian an tapak tapak yang yang dipili dipilih h atau alte altena nati tiff lain yang lebih sesuai.
3
1.4 1.4
Skop Skop Dan Dan Kos Kos Peny Penyia iasa sata tan n Tap Tapak ak
Skop dan kos penyisatan tapak adalah berbeza bergantung kepada saiz projek, projek, kedala kedalaman man penyia penyiasat satan an dari dari permuka permukaan an bumi, bumi, keadaan keadaan tanah tanah samada samada kompleks atau tidak dan jumlah maklumat yang sediada bagi sesuatu kawasan tersebut. Contohnya kos penyiasatan bagi membina lebuhraya di permukaan tanah adalah adalah jauh jauh lebih lebih rendah rendah berband berbanding ing dengan dengan kos penyias penyiasata atan n bagi bagi pembina pembinaan an lebuhraya di bawah permukaan tanah seperti melalui terowong. Ini adalah kerana keda kedala lama man n peny penyias iasat atan an yang yang jauh jauh lebih lebih dala dalam m bagi bagi lebu lebuhr hray aya a yang yang mela melalu luii terowong. Kos penyias penyiasata atan n unt untuk uk sesuat sesuatu u terowo terowong ng pula pula adalah adalah lebih lebih rendah rendah jika diban dibandi ding ngkan kan deng dengan an kos kos peny penyias iasat atan an bagi bagi pemb pembin inaa aan n kebo kebok k hidro hidroele elekt ktri rik. k. Walau Walaupu pun n pemb pembin inaa aan n kebo kebok k hidr hidroel oelekt ektrik rik lebih lebih bersi bersifa fatt sete setemp mpat at teta tetapi pi ia memerlukan pengetahuan atau maklumat yang lebih terperinci tentang keadaan tanah di sekitar tapak pembinaan tersebut. Kos penyiasatan tapak bagi sesuatu projek yang terletak di tapak yang senang dieks diekses es deng dengan an cirr cirrii-ci ciri ri geolo geologi gi yang yang mu muda dah h adal adalah ah di an anta tara ra 0.25 0.25% % ke 1% dari daripa pada da kese keselu luru ruha han n proj projek ek ke kawa kawasa san n hu huta tan n deng dengan an geol geolog ogii komp komple leks ks memerlukan kos sehingga 5% atau lebih daripada jumlah kos keseluruhan.
1.5
Aktiviti Penyiasatan Penyiasatan Tapak
Aktiviti penyiasatan tapak amat bergantung kepada jenis projek yang hendak dibangunkan. Antara Maklumat-maklumat yang diperlukan untuk menetukan jenis asas (samada asas cetek atau asas dalam) adalah seperti berikut: i.
Maklumat yang membolehkan jurutera mambuat cadangan mengenai beban yang dibenarkan kepada asas dan tanah
ii. Data atau atau ujian ujian makmal makmal yang mencukupi untuk meramalkan enapan. iii. Kedudukan Kedudukan paras air bumi bumi samada ia berada berada di dalam zon pembinaan pembinaan atau atau tidak.
4
iv. Makl Maklum umat at yang yang berka berkait itan an masa masala lah h pemb pembina inaan an dapa dapatt dike dikena nalpa lpast stii dan dan diselesaikan. v. Meng Mengen enalp alpas asti ti masa masala lah h yang yang berke berkemu mung ngki kina nan n timbu timbul. l. (ena (enapa pan, n, retak retak,, kerosakan sediaada dan sebagainya). vi. Mengenalpasti masalah alam sekitar dan cara penyelesaian.
1.6
Prosedur-Prosedur Prosedur-Prosedur Penyiasatan Penyiasatan Tapak
Prosedur kerja bagi penyiasatan tapak adalah bergantung kepada jenis projek yang yang baka bakall dila dilaks ksan anak akan an/d /dibi ibina na.. Amala Amalan n bias biasa a yang yang dila dilalu luii oleh oleh piha pihak k yang yang menjalankan penyiasatan tapak adalah: i.
Kajian Awalan/ Kajian Di Meja
ii.
Tinjauan Tapak / Bancian Tapak Secara Am
iii. Pengujian Di Tapak / Di situ iv. Pensampelan v. Pengujian Di Makmal vi. Rekabentuk vii. Laporan Penyiasatan Tapak
1.7
Peringkat-Peringkat Peringkat-Peringkat Penyiasatan Penyiasatan Tapak
Penyiasatan tapak boleh dibahagikan kepada dua peringkat utama iaitu penyaiasatan di permukaan bumi dan penyiasatan di bawah permukaan bumi.
Penyiasatan Permukaan bumi 1.7.1
Pengumpulan Pengumpulan Maklumat Maklumat Sediaada ( Desk Study )
Sebelum penyiasatan tapak dijalankan maklumat-maklumat awal seperti berikut adalah diperlukan. Segala maklumat sedia da dikumpulkan, diselidik dan
5
dikaji. Maklumat-maklumat yang diperolehi daripada sumber ini banyak membantu di dalam merancang untuk kerja-kerja penyiasatan tapak.
1.7.1.1 Peta Geologi.
Pengetahuan tentang geologi kawasan dan sekitar penting kerana ia berkait rapat dengan keadaan geologi setempat bagi kerja penyiasatan tapak. Peta–peta geologi boleh diperolehi dari Jabatan Mineral & Geosains Malaysia. 1.7.1.2
Peta Topo.
Maklumat-maklumat asas seperti lokasi sungai, tasek, kawasan berpaya, kawasan perumahan, jalan kawasan perkuburan, kawasan pertanian dan sebagainya boleh diperolehi daripada peta topografi. Ianya boleh diperolehi dari Jabatan Ukur dan Pemetaan Malaysia (JUPEM) dalam skala samada
1 : 10 000, 1 : 25 000 dan 1 : 50 000.
6
1.7.1.3
Gambar Udara.
Maklumat-maklumat yang tidak dapat diperolehi dari pata topo dan peta boleh diperolehi penafsiran gambar udara. Fenomena seperti kesankesan tanah runtuh. Kesan-kesan sungai bermusim boleh dikesan menggunakan gambar udara adalah bagi projek berkeluasan besar seperti pembinaan empangan lebuhraya dan sebagainya.
1.7.1.4
Rekod-Rekod Perlombongan.
Bagi kawasan yang terdapat aktiviti perlombongn perlu mendapatkan rekod-rekod pelombongan semasa, masa lalu dan akan datang.
1.7.1.5
Rekod Kaji Cuaca.
Kelembapan memainkan peranan penting dalam masalah tanah oleh itu data-data perubahan iklim yang ketara boleh amat penting diketahui. Contohnya maklumat hujan dan faktor kemungkinan berlaku banjir perlu diperolehi. Sebarang keadaan yang berkemungkinan akan berlaku seperti gempa bumi, hakisan, banjir, ribut taufan dan sebagainya. Maklumatmaklumat boleh diperolehi dari Jabatan Kaji Cuaca Malaysia.
7
1.7.1.6
Paras Air Pasang Surut.
Kerja-kerja yang melibatkan kawasan pantai, laut, sungai dan tasek perlulah ada maklumat pasang surut air bagi membolehkan perangangan kerja berjalan lancar. Maklumat-maklumat boleh diperolehi daripada Jabatan Laut Malaysia.
1.7.1.7
Pelan Kawasan Pembinaan Yang Lalu.
Peta dan pelan kawasan pembinaan lampau perlu dikumpulkan di mana di dalamnya menunjukkan bangunan-bangunan sedia ada serta keadaan tanah sekitarnya / kerja tanah yang telah dijalankan.
1.7.1.8
Sesalur Kemudahan.
Sesalur kemudahan yang terdapat di kawasan penyiasatan tapak seperti kabel elektrik, telefon, paip air, gas perlu diketahui agar kerosakan terhadap sesalur tersebut dapat dielakkan di samping mengelak berlakunya trajedi tidak diingini. Maklumat-maklumat boleh diperolehi dari egensi terbabit dan Majlis Tempatan.
1.7.1.9 Sejarah Penggunaan Tapak.
Sejarah
penggunaan
lapangan
termasuk
maklumat
mengenai
kerosakan, kegagalan bangunan yang ada atau sebelumnya berkaitan dengan keadaan asas.
1.7.1.10 Kemudahan Bekalan Pembinaan.
Kemudahan barang binaan tempatan yang bermutu tinggi seperti batu baur, pasir, simen dan sebagainya.
1.7.1.11 Laporan Dari Jurnal Dan Keratan Akhbar.
8
Maklumat berkaitan kawasan samada dari penulisan jurnal atau beritaberita tertentu dari suratkhabar lama yang berlaku di kawasan yang ingin dibangunkan. Antara perkara-perkara yang perlu diteliti di dalam mendapatkan maklumatmaklumat di atas adalah seperti berikut : 1)
Pengukuran Kawasan Tapak Pembangunan.
i. Lokasi tapak pelan/ peta yang sah dikeluarkan oleh pihak tertentu. ii. Ukur udara yang mana perlu. iii. Sempadan tapak, garis sempadan struktur dan bangunan sediaada. iv. Kontor permukaan tapak dan sistem saliran sediada. v. Maklumat meteorologi. vi. Kedudukan stesen ukur dan batu aras. vii. Rekod perbezaan antara keadaan tapak dengan peta/pelan yang sediada.
2)
Permit Kegunaan Dan Batasan.
i. Perancangan dan batasan statutory berkenaan dengan kawasan tertentu di bawah Akta Perancangan Bandar Dan Negeri di pengerusi oleh pihak perancang yang berkuasa. ii. Regulasi atas batasan merancang oleh pihak setempat bangunan tersenarai badan berkanun. iii. Regulasi bagi kawasan pembinaan.
3)
Pendekatan Dan Pendudukan.
(termasuk penduduk sementara) i. Jalan (periksa tuan punya). ii. Jalan keretapi ( periksa untuk penutupan). iii. Air. iv. Udara.
9
4)
Keadaan Tapak.
i. Peta geologi dan topografi ii. Asal-usul geologi iii. Banjir, hakisan, tanah rutuh dan kesan pembangunan sediada. iv. Data diperolehi dari pusat dan pihak berkenaan. v. Penyiasatan rekod pembinaan bagi tapak berdekatan. 5)
Sumber Bahan Untuk Pembinaan.
i. Bahan semulajadi. ii. Tempat membuang bahan atau sampah. iii. Bahan impot.
6)
Penyaliran Dan Pembentungan.
i. Bentuk pembentungan, penyaliran tanah dan pihak berkenaan dan badan berkanun yang terlibat. ii. Lokasi dan aras yang sediada untuk sistem penyaliran dan pembentungan ( termasuk padang, parit dan longkang ) termasuk saiznya. iii. Kuantiti aliran yang sediada dan kapasiti untuk aliran lebihan. iv. Muatan lebihan. v. Bayaran untuk kemudahan penyaliran. vi. Aliran berdekatan yang berupaya mengalirkan air sisa atau dibekalkan kaedah pembesihan yang mengikut tahap yang ditetapkan. vii. Pembuangan sisa pepejal. viii. Risiko banjir sebelum cadangan kerja atau disebabkan oleh kerja yang dicadangkan.
7)
Bekalan Air.
10
i. Nama pihak berkenaan dan badan berkanun. ii. Lokasi, saiz dan kedalaman paip utama. iii. Tekanan paip utama. iv. Analisa air. v. Air tersedia untuk permintaan tambahan. vi. Permintaah untuk simpanan. vii. Sumber air untuk kecemasan. viii. Bayaran untuk penyambungan dan bekalan air.
8)
Bekalan Elektrik.
i. Nama pihak berkuasa yang terlibat dan peraturannya. ii. Lokasi, kapasiti dan kemudahan stesyen janakuasa. iii. Voltan, fasa dan frekuensi. iv. Kapasiti yang diperlukan untuk memenuhi keperluan tambahan. v. Pembayaran untuk pemasangan dan bekalan elektrik.
9)
Talian Komunikasi / Telefon.
i. Alamat pejabat tempatan. ii. Lokasi kebel yang sediada. iii. Permintaan perkhidmatan komunikasi/telefon.
10) Bekalan Gas.
i. Nama pihak berkuasa yang terlibat dan peraturannya. ii. Lokasi, kapasiti dan kemudahan stesyen janakuasa. iii. Jenis gas, kualiti term dan tekanan.
11
iv. Kapasiti yang diperlukan untuk memenuhi keperluan tambahan. v. Pembayaran untuk pemasangan dan bekalan gas.
1.7.2
Peninjauan Tapak / Awalan (Site Reconnaissance).
Selepas maklumat-maklumat yang dinyatakan di atas dikumpulkan, peninjauan tapak perlu dijalankan bagi membolehkan keadaan sebenar tapak
dinilai. Maklumat-maklumat yang didapati daripada
peringkat
pengumpulan maklumat dibandingkan dengan keadaan sebenar di tapak. Ini adalah perlu kerana kemungkinan terdapat perbezaan atau beberapa perubahan telah berlaku di tapak. Peninjauan dilakukan secara pemeriksaan visual dengan mengenalpasti beberapa maklumat yang perlu dicatatkan dan direkod. Semasa melakukan tinjuan, adalah lebih baik merentasi keseluruhan kawasan tapak dengan berjalan kaki supaya maklumat-maklumat yang diperolehi tepat dan terperinci.
1.7.2.1
Sebelum melakukan peninjuan tapak, perkara-perkara di
bawah perlu disediakan :-
i.
Pelan tapak/lokasi, peta daerah, peta geologi, gambar udara kawasan.
ii.
Kebenaran untuk memasuki kawasan tapak telah diperolehi dari pemilik.
iii.
Peralatan-peralatan
tertentu
perlu
dibawa
bagi
tujuan
mengumpul maklumat seperti kamera, buku catatan, pita ukur dan sebagainya.
1.7.2.2
Bebarapa maklumat umum dan maklumat tanah perlu diperhatikan
dan
direkodkan
semasa
peninjuan
tapak
dijalankan.
A. i.
Maklumat Umum.
Tandakan lokasi bagi cadangan kerja pada pelan, di mana yang perlu.
12
ii.
Semak dan rekodkan perbezaan-perbezaan kehilangan pada pelan dan peta seperti sempadan, bangunan, jalan, talian, penghataran dan sebagainya.
iii.
Periksa dan rekodkan secara terperinci akan kemudahan sedia ada.
iv.
Perhatikan serta rekodkan halangan-halangan yang terdapat di tapak seperti kabel bawah tanah, pencawang elektrik, paip bekalan air dan sebagainya.
v.
Kenalpasti laluan masuk dan kesan kepada trafik sediada.
vi.
Buat pemeriksaan tentang paras air, arus kadaralir aliran sungai/terusan/parit serta paras banjir dan perubahan yang mana sesuai.
vii.
Bangunan
atau
struktur
yang
mungkin
menerima
kesan
daripada kerja-kerja pembangunan yang dicadangkan. viii. ix.
Perhatian dan rekod lombong dan kuari yang masih beroperasi. Kerja-kerja
pemotongan
tanah
lereng
bukti
dan
operasi
pengambilan tanah. x.
Teliti benteng, bangunan dan struktur-struktur yang mempunyai kaitan dengan kesan enapan.
B.
Maklumat Tanah.
i.
Kaji dan rekodkan ciri-ciri permukaan tanah, di tapak dan kawasan berhampiran dan kaitan dengan peta geologi dan foto udara berdasarkan perkara-perkara berikut :a. Jenis dan kepelbagaian keadaan permukaan. b. Bandingan permukaan tanah dan topografi dengan rekod peta yang lama untuk menyemak keadaan semasa seperti timbusan, hakisan dan pemotongan. c. Permukaan termendap yang menandakan kerosakan goelogi (zon hancur). Di dalam kawasan lombong, tanah termendap mungkin disebabkan oleh kerja-kerja melombong. Tanda-tanda tanah mendap akibat perlombongan yang perlu
13
dilihat, kerosakan akibat mampatan dan tegangan dari kerjakerja pembinaan dan sebagainya. d. Lokasi bukit bakau. e. Tandakan kawsan yang berlaku runtuhan tanah di lerenglereng bukit sekiranya ada. f. Semak kewujudan lubang kawah terutamanya di kawasan baru kapur yang biasanya menandakan lubang cetek yang dipenuhi dengan tanah-tanah lembut. g. Kenalpasti sekiranya wujud kawasan rata yang rendah di kawasan berbukit. Contohnya bekas tasek yang telah dipenuhi kelodak lembut, tanah lempung atau sebagainya.
ii.
Periksa dan rekodkan dengan terperinci akan keadaan tanah di kawasan kuari, pemotongan bukit dan lereng bukit, di tapak bina dan kawasan sekitarnya.
iii.
Nilai dan rekodkan mana-mana yang sesuai paras air bumi ( selalunya terdapat perbezaan di antara paras air bumi dengan paras air tasik).
iv.
Teliti dan catatkan tumbuhan-tumbuhan yang di hubungkitkan dengan jenis tanah dan kelembapan tanah.
v.
Teliti benteng-benteng, bangunan-bangunan, struktur-struktur yang mempunyai hubungan dengan enapan.
1.7.2.3
Perkara–perkara
yang
perlu
dilaksanakan
dalam
pemeriksaan tapak dalam kerja peringkat peninjuan tapak adalah :-
i.
Memeriksa dan merekod lokasi dan keadaan masuk ke tapak.
ii.
Mamerhati dan merekod halangan seperti kabel elektrik, talian telefon dan pagar sempadan.
iii.
Mempastikan dan merekod kawasan pejabat, stor barang dan makmal tapak.
iv.
Menentukan dan merekod kerja yang sesuai.
14
v.
Mempertimbangkan gantirugi yang perlu dibayar disebabkan kerosakan.
vi.
Mempastikan bekalan air yang sesuai dan merekod lokasi serta kadar aliran air.
vii.
Rekod khas tempat tinggal buruh tempatan.
viii.
Rekod khas telefon tempatan, pekerjaan, pengangkutan dan perkhidmatan lain.
ix.
1.7.3
Pembayaran untuk pemasangan.
Penyiasatan Bawah Permukaan 1.7.3.1 Penyiasatan awalan tapak (Preliminary Site Investigation)
Antara matlamat mengapa penyiasatan awalan tapak dijalankan adalah untuk :i.
Mendapat maklumat secara umum tentang keadaan profil permukaan lapisan tanah di tapak bina.
ii.
Bilangan
pengujian
bagi
menentukan
secara
kasar
strata
permukaan tanah mestilah mencukupi agar penyiasatan tapak yang lebih terperinci boleh dirancangkan. iii.
Kenalpasti
secara
kasar
strata
dan
pengerudian
dapat
dikenalpasti. Bagi mencapai matlamat di atas terdapat dua ujian yang biasa dijalankan iaitu ujian duga dan eksplorasi lubang ujian. Ujian-ujian ini juga dijalankan semasa peringkat pnyiasatan terperinci. 1.7.3.2 Penyiasatan Tapak Terperinci ( Detail Site Investigation )
Tujuan penyiasatan tapak terperinci adalah bagi menentukan aspek geoteknik dan struktur geologi tanah secara terperinci termasuk tebal dan jenis lapisan tanah. Di dalam peringkat ini beberapa perkara perlu dipertimbangkan dan dilaksanakan bagi mencapai matlamat penyiasatan tapak terperinci antaranya ialah: i.
Penentuan Kaedah-kaedah pengorekan/penggerudian
ii. Penentuan kaedah pengambilan sampel dan penjagaan kualiti sampel tanah
15
iii. Pengujian lapangan (ujian disitu) bagi menguji sifat-sifat mekanikal tanah di tapak bina yang perlu dilaksanakan iv. Cerapan air bumi bagi menentukan paras air, tekanan dan kebolehtelapan air v. Pengujian sampel tanah terusik dan tidak terusik untuk tujuan pengenalan, pengelasan dan kekuatan di makmal. 1.7.3.3
Penentuan Kaedah Korekan dam Penggerudian
Antara faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan ialah : a. Keadaan Geologi Tapak b. Keadaan topografi tapak c. Bentuk dan jenis maklumat yang dikehendaki d. Kos dan Masa 1.7.3.4 Bilangan dan Kedalaman Lubang Jara (Borehole)
Bergantung kepada projek dan dapat ditentukan dari peninjauan awal. Untuk keadaan lapisan yang segaya, jarak antara lubang jara adalah 100m atau lebih.
Untuk keadaan tanah yang tidak segaya/ tak menentu, jarak
antara lubang jara adalah 10m atau kurang. Bangunan di atas tanah berstrata rata hanya memerlukan maksimum tiga lubang jara dan kebiasaannya lima lubang jara bagi bangunan di tapak tidak rata (empat di setiap penjuru bangunan dan satu di tengah) Jadual di bawah boleh dijadikan panduan dalam menentukan jarak dan kedalaman lubang jara. Projek
Jarak (m)
Kedalaman
Bangunan Satu Tingkat
10 - 30
6 - 9m dari dasar asas
Bangunan ’Multi-storey’
15 - 30
2 kali lebar struktur
Lebuhraya Empangan Tanah
250 - 500
Minimum subgred
1
-
15m
di
bawah
40 - 80 Minimum 12 - 15m atau 3m dalam batuan keras
Lubang korekan tambahan perlu dilakukan bila terdapat kawasan tapak tidak rata, terdapat kawasan tambakan dan perubahan tanah secara mengufuk. Lubang jara di peringkat peninjauan awalan mestilah menembusi semua lapisan hingga ke lapisan batuan. Sekurang-kurangnya 1m ke dalam batu. Sekurang-kurangnya satu lubang jara mesti menembusi batu sedalam 5-6m dalam penyiasatan terperinci.
16
1.7.3.5 Penentuan Lokasi Lubang Jara dan Lubang Ujian
Faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan adalah : i.
Lubang jara perlu ditempatkan berdekatan dengan lokasi asas yang dicadangkan
(terutamanya bagi strata yang tak sama
kedalamannya) ii. Lokasi lubang jara mesti tepat dan sama iii. Sekiranya lokasi struktur belum ditetapkan, satu corak lubang jara berdasarkan grid yang sama boleh disediakan iv. Untuk kawasan yang besar, lubang jara berdasarkan grid yang lebih jauh jaraknya boleh digunakan dengan syarat jenis kajian di situ perlu dijalankan dalam lingkungan grid tersebut v. Lubang ujian untuk asas dalam tidak boleh dibuat berdekatan dengan
lokasi lubang ujian untuk asas cetek kerana akan
menjejaskan tanah di situ v Penentuan lokasi lubang jara juga perlu mengambilkira kos penyiasatan tapak dan pembinaan. vii. Sekiranya asas berdekatan antara satu sama lain dan zon tekanan bertindih, kawasan tekanan menjadi satu tapak asas, maka lubang jara menjadi lebih dalam. 1.8
Kaedah-kaedah Penyiasatan 1.8.1
Lubang ujian
Pengorekan lubang ujian merupakan satu kaedah penyiasatan yang mudah dan boleh dipercayai tetapi dihadkan kepada kedalaman maksimum 4 – 5 m. biasanya, tanah dikeluarkan menggunakan penyodok pengorek berjentera. Sebelum sesiapa memasuki lubang, dinding lubang harus disokong kecuali dinding yang mempunyai cerun yang selamat atau bertangga. Tanah korekan harus diletakkan sekurang-kurangnya 1m daripada tebing lubang. Sekiranya lubang dikorek melepasi permukaan air bumi, maka penyingkiran air diperlukan , terutamanya bagi tanah yang telap. Ini sudah tentu akan meningkatkan kos. Penggunaan lubang ujian membolehkan keadaan tanah di situ diperiksa secara pandang. Dengan itu, sempadan di antara stratum dan keadaan makro-fabrik dapat ditentukan dengan tepat. Sampel tanah terganggu atau tidak terganggu sangat mudah diperolehi bagi tanah jeleket, bungkah sampel boleh dipotong daripada tebing atau dasar lubang dengan tangan dan sampel tiub pula diambil daripada bawah dasar lubang. Lubang ujian sesuai untuk penyiasatan semua jenis tanah, termasuk tanah-tanah yang mengandungi batu bundar atau batu tongkol.
17
Boreholes
1.8.2
Lubang atau parit ujuan
Syaf dan terowong sisi
Lubang yang dalam atau syaf selalunya dikorek dengan tangan, tebingnya disokong menggunakan kayu. Terowong sisi dikorek daripada dasar syaf atau dari permukaan ke lereng bukit dengan tebing dan bumbung disokong. Selalunya, syaf dan terowong sisi dikorek di atas permukaan air bumi. Kos pengorekan syaf dan terowong sisi adalah sangat tinggi dan hanyalah wajar untuk penyiasatan bagi struktur-steruktur yang sangat besar seperti empang, itupun sekiuranya keadaan bumi tidak boleh disahkan dengan tepat jika keadaan lain digunakan.
1.8.3
Gerimit Tangan dan Mudah Alih
Gerimit tangan boleh digunakan untuk mengorek lubang jara sedalam 5m dengan bantuan asal set rod tambahan. Gerimit diputar dan ditekan ke dalam tanah dengan menggunakan gagang-T di bahagian atas rod. Dua jenis gerimit yang lazim ialah Iwan atau lubang tiang (Rajah 10.2d) dengan garis pusat sehingga 200mm, dan gerimit heliks kecil dengan garis pusat lebih kurang 50mm. Gerimit tangan biasanya, digunakan sekiranya tebing lubang tidak memerlukan sokongan dan jika tidak terdapat zarah bersaiz lebih besar daripada kelikir kasar. Gerimit mesti selalu ditarik keluar untuk menyingkirkan tanah. Sampel tak terganggu boleh diperoleh dengan memacu tiub bergaris pusat kecil di bawah dasar lubang jara.
18
Gerimit kuasa mudah alih yang kecil biasanya diangkut dan dijalankan oleh dua orang memang sesuai untuk pengorekan sehingga kedalaman 10 – 15m julat garis pusat lubang ialah di antara 75mm dengan 300mm. Lubang jara boleh diselongsong sekiranya perlu, oleh itu, gerimit ini boleh digunakan untuk kebanyakan tanah dengan syarat kesemua zarah bersaiz kecil.
Gerimit tangan 1.8.4
Gerimit Mekanik
Gerimit yang menggunakan kuasa biasanya dipasang pada kenderaan atau sebagai alat tambahan pada derik untuk penjaraan tukulan. Kuasa yang diperlukan untuk memutar gerimit bergantung kepada jenis dan saiz gerimit itu itu sendiri dan jenis tanah yang akan ditusuk. Tekanan ke bawah pada gerimit boleh dikenakan secara hidraulik, mekanik atau menggunakan beban mati. Jenis alat yang biasa digunakan ialah gerimit larian dan gerimit timba. Gerimit larian mempunyai garis
19
pusat di antara 75mm dengan 300mm. Terdapat juga yang bergaris pusat 1m gerimit timba pula bergaris pusat di antara 300mm dengan 2m. Namun, saiz yang lebih besar lazimnya digunakan untuk korekan syaf bagi cerucuk terjara. Gerimit digunakan bagi tanah yang lubang jaranya tidak memerlukan penyokong dan sentiasa kering, iaitu, terutamanya tanah liat. Penggunaan selongsong menjadi agak sukar kerana gerimit perlu dialihkan terlebih dahulu sebelum selongsong dipacu walaupun demikian, buburan bentonit boleh digunakan untuk menyokong tebing lubang jara yang tidak stabil. Adanya batu bundar dan batu tongkol boleh menyulitkan gerimit yang bersaiz lebih kecil. Gerimit larian pendek (rajah 10.2a) terdiri daripada satu heliks dengan panjang terhad beserta alat pemotong di bawahnya. Gerimit disambung kepada batang keluli yang dikenali sebagai bar Kelly , yang melalui kepala rig yang berputar. Gerimit dipacu sehingga penuh dengan tanah, dinaikkan ke atas permukaan dan tanah dikeluarkan dengan memutar gerimit ke arah yang berlawanan. Jelaslah bahawa heliks yang pendek memerlukan lebih banyak kali turun naik utnuk sesuatu kedalaman lubang jara. Kedalaman lubang jara dihadkan oleh panjang bar Kelly . Gerimit larian terus (Rajah 10.2b) terdiri daripada rrod-rod dengan satu heliks yang merangkumi keseluruhan panjangnya. Tanah dinaikkan sepanjang-panjang heliks ke permukaan tanpa perlu dikeluarkan, panjang gerimit ditambah sambil pacuan berlangsung. Lubang jara sedalam 50m boleh dihasilkan menggunakan gerimit larian-terus tetapi terdapat kemungkinan bahawa beberapa jenis tanah akan bercampur setelah sampai ke permukaan dan sudah tentu sukar untuk menentukan titik kedalaman berlakunya perubahan strata. Gerimit
larian-terus
berbatang
geronggang
juga
digunakan.
Semasa
penjaraan dilakukan, hujung bawah batang geronggang ditutup dengan suatu palam yang disambung kepada rod dalam batang. Panjang gerimit (dan rod dalaman) ditambah sambil pacuan dilakukan pada sebarang kedalaman, rod dan palam boleh ditarik daripada batang geronggang untuk mengeluarkan sampel tak terganggu, satu tiub sampel yang dipasang di hujung rod diturunkan melalui batang dan dipacu ke dalam tanah di bawah gerimit. Sekiranya batuan dasar ditempuh, tebukan masih boleh dilakukan melalui batang geronggang. Garis pusat dalaman batang ialah di antara 75mm
dengan 150mm. Gerimit berfungsi seperti
selongsong, boleh digunakan untuk pasir yang berada di bawah aras air bumi walaupun terdapat kesulitan kerana pasir akan tersedut naik ke dalam batang disebabkan tekanan hidrostatik ini boleh dielakkan sekiranya air dimasukkan ke dalam batang sehingga paras air bumi. Gerimit timba( Rajah 10.2c) terdiri daripada suatu silinder keluli, terbuka di bahagian atas tetapi dipasang plat asas yang mempunyai pemotong, bersebelahan dengan lubang alur plat, gerimit dipasang pada bar Kelly . Apabila gerimit diputar
20
dan ditekan ke bawah, tanah yang tersingkir oleh pemotong akan melepasi lubang alur dan memasuki timba. Timba yang penuh akan naik ke permukaan untuk dikosongkan dengan melepaskan plat asas yang terengsel itu. Lubang korekan gerimit bergaris pusat melebihi 1m boleh digunakan untuk memeriksa strata tanah disitu, orang yang membuat pemeriksaan ini dimasukkan ke dalam sangkar yang istimewa dan diturunkan. Untuk tujuan ini, lubang mestilah diselongsor terlebih dahulu dan pengalihudaraan yang memadai sangat diperlukan. 1.8.5
Penjajaran Tukulan
Satu rig penjajaran (Rajah 10.1 ) terdiri daripada satu derik, unit kuasa dan win yang membawa kabel kaluli yang ringan melalui satu takal di atas derik. Kebanyakan derik mempunyai roda dan apabila dilipat, boleh ditarik oleh kenderaan. Untuk tanah yang keras atau tumpat, lubang jara dikorek dengan menggunakan pahat yang berat (atau mata pencincang) yang dipasang pada rod penjajaran yang padu yang mempunyai keratan rentas segiempat sama, berat rod merupakan berat yang diperlukan untuk menusuk tanah. Namun demikian, kadangkadang satu unsur berat yang yang dipanggil bar ajuk dipasang betul-betul di atas alat penjara. Peralatan dan rod diangkat dan dijatuhkan berselang seli oleh kabel yang dihubungkan kepada win untuk memecahkan tanah. Batu bundar dan batu tongkol boleh juga dipecahkan oleh pahat tetapi cara begini sangat lambat. Di bawah aras bumi, tanah yang longgar bercampur dengan air bumi untuk membentuk buburan. Di atas permukaan air bumi pula, air memasuki lubang jara
21
untuk membentuk buburan. Sekali-sekala, pahat dan rod dikeluarkan daripada lubang jara dan buburan disingkir menggunakan kelompang adalah sangat mudah sekiranya rig dipasang dengan kabel kedua untuk membawa kelompang. Kelompang merupakan satu tiub besi yang berat dan dipasang kekasut pemotong dan ridip atau injap sehala di hujung bawahnya. Kelompang digerakkan ke atas dan ke bawah untuk mengumpul buburan dan apabila penuh, diangkat ke permukaan untuk dikosongkan. Bagi pasir lnggar dan kelikir yang berada di bawah aras air bumi, kelompang beserta bar ajuk, jika perlu boleh digunakan terus sebagai alat penjaraan dan penggunaan pahat tidak diperlukan. Lubang jara mestilah berselongsong sekiranya tebing berkemungkinan akan runtuh. Selongsong ini merupakan paip besi yang bersambung-sambung dan dipacu atau dibicu ke dalam lubang. Pada kedalaman yang agak cetek, selongsong boleh gelangsar masuk disebabkan oleh beratnya sendiri. Apabila penyiasatan telah selesai, selongsong boleh diambil semula menggunakan win atau bicu, pacuan yang berlebihan boleh menyulitkan perolehan selongsong. Pekakas lain yang boleh digunakan terus dengan rig penukulan ialah pemotong tanah liat dan gerimit. Alat pemotong ini terdiri daripada tiub keluli dengan kekasut pemotong dan gelang bendungan di hujungnya yang digunakan untuk penjaraan tanah liat, ia digunakan bagi lubang jara yang kering. Pemotong diangkat dan dijatuhkan berselang-seli dengan bantuan rig dan bar ajuk yang dipasang di atas perkakas, jika perlu. Tanah liat akan memenuhi pemotong dan kemudian diangkat ke permukan utuk dikosongkan. Gerimit juga digunakan untuk tanah liat dan beroperasi secara memutar rod penjara, dengan tangan, di permukaan menggunakan bar celaga. Gerimit juga digunakan utnuk membersih lubang jara sebelum persampelan dilakukan. Julat garis pusat jara ialah di antara 150mm dengan 300mm. Kedalaman maksimumnya pula ialah di antara 50m dengan 60m. Penjaraan tukulan boleh dilakukan terhadap kebanyakan jenis tanah, termasuk tanah yang mengandungi batu bundar dan batu tongkol. Walau bagaimanapun, biasanya sampel tanah di bawah lubang jara dan untuk mengesan lapisan tanah yang nipis atau ciri geologi yang minor menjadi suatu perkara yang amat sukar jika kaedah ini digunakan. Rig ini mudah disuaikan dan biasanya dipasang dengan unit kuasa hidraulik, beserta peralatan berkaitan untuki mengorek secara jentera, penggerudian teras berputar dan ujian tukulan kun.
22 1.8.6
Penjaraan Hasil-hakis / basah
Di dalam kaedah ini, air dipam melalui satu rangkaian rod penjaraan dan dilepaskan di bawah tekanan melalui lubang-lubang sempit di dalam pemahat yang terpasang di hujung rod ( Rajah 10.3). Tanah akan dilerai dan dipecahkan oleh jet air dan pergerakan pemahat yang turun naik. Pemahat boleh juga diputar secara insani dengan menggunakan celaga yang dipasang pada rod penjaraan di atas permukaan. Zarah tanah dihakis ke permukaan melaui ruang di antara rod dan tebing lubang jara dan dibiarkan endap di dalam takungan. Rig terdiri daripada derik dengan satu unit kuasa, win dan pam air. Win menyokong kabel keluli yang ringan melalui berkas derik yang dipasang di atas rod-rod penjaraan. Rangkaian rod yang diangkat dan dijatuhkan dengan bantuan unit win menghasilkan tindakan mencincang oleh pemahat. Lubang jara biasanya diselongsong tetapi kaedah ini boleh juga digunakan untuk lubang jara yang tidak diselongsong. Begitu juga, lumpur gerudi boleh digunakan untuk menggantikan air, dalam hal ini lubang jara tidak perlu diselongsong. Penjaraan hasil-hakis boleh digunakan untuk kebanyakan jenis tanah tetapi kerja penjaraan boleh menjadi lambat sekiranya terdapat zarah yang bersaiz kelikir kasar atau lebih besar. Untuk mengenalpasti jenis tanah dengan tepat adalah sesuatu yang rumit kerana adanya zarah-zarah yang hancur disebabkan pemahat
23
dan kemudian bercampur apabila dihakis ke permukaan, tambahan pula, pengasingan zarah cuma berlaku apabila ia mengenap di dalam takungan. Walau bagaimanapun, apabila sempadan di antara dua stratum ditempuh, kadang-kadang perbezaan keadaan ini boleh dikesan daripada kelakuan alat dan mungkin juga terdapat perubahan warna air yang naik ke atas. Kaedah ini tidak boleh digunakan untuk memperoleh sampel tanah. Ia hanya digunakan untuk mendalamkan lubang jara supaya sampel tiub dapat diambil atau ujian di situ dapat dilakukan di bawah dasar lubang. Satu kebaikan daripada kaedah ini ialah tanah betul-betul di bawah lubang kekal di dalam keadaan tak terganggu. 1.8.7
Penggerudian Putar
Walaupun pada mulanya ia digunakan untuk pemeriksaan batuan, kaedah ini boleh juga digunakan untuk tanah. Alat penggerudian yang dipasang di hujung rangkaian rod-rod penggerudi geronggang (Rajah 10.4) berupa samada bit pemotong atau bit peneras. Bit peneras dipasang di hujung tong teras yang disambung ke rod penggerudi. Air atau lumpur penggerudi dipam melalui rod geronggang dan mengalir di bawah tekanan melaui lubang-lubang sempit dalam bit atau tong, ini menggunakan prinsip yang sama seperti penjaraan hasil-hakis. Bendalir penggerudian menyejuk dan melincir alat penggerudian dan mengalirkan puing yang longgar melalui rod-rod dan sisi lubang ke permukaan. Bendalir ini juga merupakan sokongan kepada tebing lubang sekiranya selongsong tidak digunakan. Rig ini terdiri daripada satu derik, unit kuasa, win, pam dan kepala gerudi yang digunakan untuk pacuan kelajuan tinggi dan tujah ke bawah terhadap rod gerudi. Satu alat tambahan kepala berputar boleh dibekalkan sebagai aksesori bagi rig penjaraan tukulan. Terdapat dua bentuk penggerudian putar, penggerudian lubang terbuka dan penggerudian teras. Penggerudian lubang terbuka yang biasanya digunakan untuk tanah dan batuan yang lemah, menggunakan bit pemotong untuk memecahkan semua bahan yang berada di dalam lingkungan garis pusat lubang. Oleh itu, gerudian lubang terbuka hanya boleh digunakan untuk mendalamkan lubang: rod penggerudian boleh dibuang untuk mengambil sampel tiub atau untuk menjalankan ujian di situ. Di dalam penggerudian teras yang digunakan untuk batuan dan tanah liat teras pula, bit memotong lubang anulus di dalam bahan dan teras yang tak terusik masuk ke dalam tong sebagai sampel: namun, kandungan air semula jadi bahan tersebut akan bertambah disebabkan oleh sentuhan bendalir penggerudian. Garis pusat teras yang biasa ialah 41mm, 54mm dan 76mm, meningkat ke 165mm. Satu kebaikan penggerudian putar ialah progresnya yang lebih cepat dibandingkan dengan kaedah penyiasatan yang lain dan gangguan terhadap tanah
24
di bawah lubang jara hanyalah sedikit. Kaedah ini tidak sesuai sekiranya tanah mengandungi peratusan zarah kelikir (atau lebih besar) yang tinggi kerana zarah ini akan berputar di bawah bit dan tidak dipecahkan. 1.8.8 Penggerudian Batu
Digunakan untuk batuan dan tanah liat keras. Bit memotong anulus di dalam bahan dan teras yang tidak terusik masuk dalam tong sebagai sampel. Namun sedemikian, kandungan air semulajadi bahan tersebut akan bertambah disebabkan oleh sentuhan bendalir penggerudian. Diameter luar = 76mm – 165mm dan dalam =40mm -54mm. Bagi kawasan Berbatuan Kecil kebiasaannya dilakukan secara manual iaitu
menggunakan
mesin tangan. Kawasannya
tidak terlalu
kedalamannya adalah terhad. Bagi Kawasan berbatuan
besar serta
Sederhana Mesin
compressor digunakan untuk memecahkan batuan iaitu menggunakan tekanan
udara dan air untuk
menggerakkan motor. Kawasan berbatuan Besar pula
biasanya menggunakan jack hidraulik. Ia dilakukan untuk satu kedalaman yang maksima dan peralatan yang Peralatan Yang Digunakan
Setiap komponen diperbuat daripada besi
atau aloi untuk memberikan
proses penggalian yang sempurna. Penukul direkabentuk samada untuk tekanan rendah atau keupayaann tinggi. Biasanya dalam 2 keadaan tanah:- Keadaan tanah lembab - Keadaan tanah kering - Kebiasaannya berat 25kg dengan kekuatan hentakan 425 mm/minit. Penggerudian lebih baik atau berjaya dengan meggunakan tukul pneumatik.
Diamond Core Drilling Bits
1.9
Pensampelan
Sampel tanah dibahagi kepada dua kategori utama, yang tidak terganggu dan terganggu.
25
i.
-
Sampel tak terganggu ( Undisturbed Samples )
Ianya diperlukan untuk kekuatan ricih dan pengukuhan diperoleh menggunakan teknik yang bertujuan mengekalkan strutur di situ dan kandungan air tanah.
-
Dalam lubang jara, sampel tak terganggu boleh diperoleh dengan mengeluarkan alat penjaraan (kecuali apabila gerimit larian-terus berbatang geronggong digunakan) dan memacu atau menolak masuk tiub sampel ke dalam tanah di dasar lubang.
-
Apabila tiub dinaikkan ke permukaan, sedikit tanah disingkir apabila kedua hujungnya dan selapisan nipis lilin cair disapukan, untuk membentuk palam setebal lebih kurang 25mm dan kemudian penghujung tiub kemudiannya ditutup dengan topi pelindung.
-
Blok sampel tak terganggu boleh dipotong daripada dasar atau sisi lubang ujian dengan tangan
-
Semasa pemotongan dilakukan, sampel harus dilindungi daripada air, angin dan matahari untuk mengelakkan sebarang perubahan kepada kandungan air
-
Sampel harus ditutup dengan lilin cair sebaik-baik sahaja dinaikkan ke permukaan.
-
Untuk memperoleh suatu sampel yang tak terganggu sepenuhnya memanglah suatu yang mustahil, walau bagaimana teliti atau cermat sekalipun kerja penyiasatan dan teknik persampelan dilakukan.
-
Misalnya, di dalam kes tanah liat, pengumpalan berlaku bersebelahan dasar lubang jara disebabkan berkurangnya tegasan jumlah apabila tanah dikeluarkan dan gangguan struktur yang terhasil oleh tindakan alat penjaraan: apabila sampel ini dikeluarkan daripada bumi, tegasan jumlah merosot kepada sifar. Tanah liat yang lembut sangat peka kepada gangguan
persampelan,
pengaruhnya lebih ketara bagi tanah liat berkeplastikan rendah dibandingkan dengan yang berkeplastikan tinggi. Bahagian tengah sampel tanah lembut kurang mengalami gangguan dibandingkan dengan bahagian luarnya yang bersebelahan tiub sampel. Sebaik-baik sahaja persampelan selesai dilakukan, tekanan air liang di dalam teras yang agak tak terganggu akan menjadi negatif disebabkan oleh tegasan jumlah di situ dilepaskan. Pengampulan akan berlaku kepada teras yang agak tak terganggu ini secara perlahan-lahan. Fenomena ini disebabkan oleh air yang tersedut daripada kawasan luar teras yang terganggu, ini menghasilkan pelepasan tekanan negatif air liang yang berlebihan: kawasan luar tanah akan terkukuh hasil daripada agihan semula air dalam sampel. Pelepasan tekanan negatif liang akan diikuti oleh pengurangan tegasan berkesan yang sempadan. Struktur tanah sampel tidak akan menahan ricih dan menjadi kurang tegar dibandingkan dengan tanah di situ.
26
ii.
-
Sampel terganggu ( Disturbed Samples )
Sampel yang mempunyai agihan saiz zarah yang sama seperti tanah di situ tetapi struktur tanah telah rosak atau musnah sama sekali: tambahan pula, kandungan airnya mungkin berbeza daripada tanah di situ.
-
Sampel terganggu yang digunakan terutamanya untuk tujuan ujian pengelasan tanah, pengelasan pandang dan ujian pemadatan, boleh dikorek daripada lubang ujian dan diperoleh daripada alat yanÿÿdipasang kepada pemacu lÿÿÿÿÿÿjara misalnya, daripada gerimit dan pemotong tanah liat.
-
Tanah yang diambil daripada kelompang menggunakan penggerudian tukul didapati kekurangan bahan halus dan tidak sesuai dugunakan sebagai sampel terganggu.
-
Sampel yang masih mengekalkan kandungan airnya mestilah disimpan di dalam bekas kedap udara, tak mengkakis, semua bekas hendaklah diisi penuh untuk mengelakkan terwujudnya ruang udara di atas sampel.
-
Semua sampel harus dilabel dengan jelas untuk menunjukkan nama projek, tarikh, lokasi, nombor lubang jara, kedalaman dan kaedah persampelan: selain daripada itu, setiap sampel harus diberi nombor siri.
-
Pengawasan yang rapi diperlukan semasa mengelola, mengangkut dan menyimpan sampel (terutamanya sampel tak terganggu) sebelum diuji. Beberapa jenis tiub pensampel yang utama diterangkan seperti berikut :
1.9.1
Pensampel Pacuan Terbuka
Pensampel pacuan terbuka (Rajah 10.5a) terdiri daripada sebatang tiub keluli yang mempunyai bebenang skru di kedua hujungnya. Satu kekasut pemotong dipasang di satu hujung tiub, sementara hujung lain dipasang ke kepala pensampel yang dihubungkan kepada rod penjara. Kepala pensampel juga mempunyai injap sehala yang membenarkan udara dan air keluar apabila tanah memenuhi tiub dan
27
menolong menahan sampel apabila tiub ditarik keluar. Bahagian dalam tiub seharusnya dikekalkan di dalam keadaan bersih. Pinggir pemotong seharusnya mempunyai garis pusat dalaman (dc) lebih kurang 1% lebih kecil daripada pusat tiub untuk mengurangkan rintangan geseran di antara tiub dan sampel. Perbezaan ini juga membolehkan sampelmengalami pengembangan anjal semasa memasuki tiub dan menolong menahan sampel. Garis pusat luaran kekasut pemotong (dw) pula seharusnya besar sedikit daripada tiub untuk mengurangkan daya yang diperlukan untuk menarik keluar tiub tu. Isipadu tanah yang dianjak oleh pensampel sebagai sebahagian daripada isipadu sampel digambarkan oleh nisbah luas (Ar) pensampel, dengan:
Nisbah luas biasanya dinyatakan sebagai peratusan. Sekiranya faktor-faktor lain tidak berubah, maka semakin rendah nisbah luas semakin rendah juga darjah gangguan sampel. Pensampel boleh dipacu secara dinamik menggunakan beban jatuh, atau secara statik menggunakan bicu hidraulik atau mekanik, yang selalunya dipasang pada rig penjaraan. Sebelum kerja pensampelan dimulakan, tanah yang longgar harus disingkir terlebih dahulu daripada dasar lubang jara. Pengawasan yang teliti haruslah ada untuk memastikan supaya pensampel tidak dipacu, jika tidak sampel akan termampat di kepala pensampel. Terdapat beberapa jenis pensampel yang mempunyai ruang lebih pacu di bawah injap untuk melindungi sampel daripada kerosakan. Selepasa selesai pacuan, kekasut pemotong dan kepala pensampel ditanggal dan kedua hujung pensampel dikedap. Tiub sampel yang paling banyak digunakan mempunyai garis pusat da;laman 100mm dan panjang 450mm: nisbah luas lebih kurang 30%. Pensampel ini sesuai untuk semua tanah liat. Apabila digunakan untuk memperoleh sampel pasir, satu tiub pendek penangkap teras dengan ridip berbeban pegas harus dipasang di antara tiub dengan kekasut pemotong untuk menghindir tanah daripada keluar.
1.9.2
Pensampel Berdinding Nipis
(Rajah 105.b) digunakan untuk tanah yang peka kepada gangguan, misalnya tanah liat lembut hingga kukuh dan kelodak plastik. Pensampel tidak mempunyai kekasut pemotong yang berasingan. Sebaliknya hujung bawah tiub itu sendiri merupakan pinggir pemotong. Julat garis pusat dalamnya ialah di antara 35mm dengan 100mm. Nisbah luasnya lebih kurang 10% dan sampel dengan mutu terbaik boleh diperoleh sekiranya tanah tak terganggu semasa pacuan. Dalam lubang ujian dan lubang jara yang cetek, tiub biasanya boleh dipacu secara insani.
28
1.9.3
Pensampel Tong Pisah
(Rajah 10.5c) terdiri daripada satu tiub yang dipisahkan secara membujur kepada dua bahagian: kekasut dan kepala pensampel yang mempunyai liang pelepas udara di bahagian hujungnya. Kedua-dua bahagian tiub boleh dipisahkan apabila kekasut dan kepala ditanggal untuk mengeluarkan sampel. Garis pusat dalaman dan luarannya ialah masing-masing 35mm dan 50mm, dengan nisbah luas lebih kurang 100%. Hakikat ini menghasilkan sampel dengan darjah gangguan yang tinggi. Pensampel ini kebanyakannya
digunakan
untuk pasir, sepertimana
kegunaannya untuk ujian piawai penusukan. 1.9.4
Pensampel Omboh Pegun
Pensampel ini (Rajah 105d) terdiri daripada satu tiub berdinding nipis dengan omboh yang dihubungkan ke rod. Rod ini berada di dalam rod penjara geronggang yang melintasi kepala pensampel. Pensampel diturunkan ke dalam lubang jara, omboh yang terletak di hujung bawah tiub akan terkunci dengan tiub oleh satu alat pengunci di hujung bawah tiub akan terkunci dengan tiub oleh satu alat pengunci di hujung atas rod. Omboh akan menghalang air atau tanah yang longgar daripada memasuki tiub. Bagi tanah yang lembut, pensampel boleh ditolak masuk daripada bawah dasar lubang jara, melepasi sebarang tanah terganggu. Omboh akan menahan tanah (selalunya dengan penguncian rod omboh kepada selongsong) dan tiub ditolak melepasi omboh (sehingga kepala pensampel mencapai atas omboh) untuk memperoleh sampel. Pensampel kemudiannya ditarik keluar sementara alat pengunci di dalam kepala sampel akan menahan omboh di sebelah atas tiub. Ruang vakum di antara omboh dengan sampel menolong menyekat tanah di dalam tiub: dengan demikian, omboh bertindak sebagai injap sehala. Pensampel omboh seharusnya ditolak ke bawah menggunakan bicu hidraulik atau mekanik: tetapi tidak sekali-kali dipacu. Garis pusat pensampel ialah di antara 35mm dengan 100mm sehingga paling besar 250mm. Biasanya, pensampel ini digunakan untuk tanah liat lembut dan menghasilkan sampel yang bermutu tinggi: pensampel ini juga boleh digunakan untuk kelodak dan pasir berkelodak yang mempunyai kejeleketan. 1.9.5
Pensampel Selanjar
Pensampel ini
ialah
sejenis
pensampel
yang sangat
khusus untuk
memperoleh sampel tak terganggu sepanjang maksimum 25mm: pensampel digunakan bagi tanah liat lembut . Perincian fabrik tanah boleh ditentukan dengan mudah daripada sampel selanjar ini. Satu syarat yang harus dipenuhi bagi pensampel selanjar ini. Ialah rintangan geseran di antara sampel dengan bahagian
29
dalam tiub pensampel haruslah dihapuskan. Sejenis pensampel yang dimajukan di Sweden , telah mencapai syarat tersebut dengan menindih jalur nipis keranjang logam di antara sampel dengan tiub. Hujung bawah pensampel (Rajah 10.6) mempunyai satu pemotong pinggir yang tajam dengan atasnya terdapat capahan garis pusat luaran untuk membolehkan 16 gulung keranjang dimasukkan di dalam lubang yang terdapat dalam dinding pensampel. Hujung keranjang disambung secara longgar ke omboh di dalam pensampel: omboh disokong oleh kabel yang terikat di permukaan. Panjang tiub sampel (garis pusat 68mm) dipasang di sebelah atas pensampel, seperti yang diperlukan. Apabila pensampel ditolak masuk ke dalam tanah, keranjang akan terlerai dan menyalut sampel, omboh ditetapkan pada aras yang tetap dengan bantuan kabel. Apabila pensampel ditarik keluar, tiub akan dilonggarkan dan sampel beserta keranjang dipotong di antara tiub yang bersebelah. 1.9.6 Pensampel Udara Termampat
Pensampel ini (Rajah 10.7) digunakan untuk memperoleh sampel pasir tak terganggu yang berada di bawah aras air bumi. Tiub sampel yang selalunya bergaris pusat 60mm dipasang di kepala sampel. Terdapat juga injap pelega yang boleh ditutup oleh gegendang getah. Kepala pensampel dihubungkan kepda rod pandu geronggang yang dikawal oleh kepala pandu. Satu tiub luaran atau loceng menyarungi
tiub
sampel, loceng ini dihubungkan ke suatu
beban
yang
menggelangsar pada rod pandu. Rod penjara memuati soket biasa yang berada di sebelah atas kepala pandu, dengan berat loceng dan pensampel ditanggung oleh suatu belenggu yang disangkut di pancang di bahagian bawah rod penjara: satu kabel yang ringan yang menuju ke permukaan diikat kepada belenggu. Udara
30
termampat yang dihasilkan oleh pam kaki disalur melalui tiub ke kepala pandu, turun melalui rod pandu geronggang terus ke loceng. Pensampel diturunkan ke rod penjara yang berada di dasar lubang jara yang mempunyai air di bawah aras air bumi. Apabila pensampel telah berada di dasar lubang jara, belenggu akan meleraikan pancang, memutuskan hubungan di antara pensampel dengan rod penjara. Tiub akan ditolak masuk ke dalam tanah oleh rod penjara, pacuan lebih dihalang oleh rod pandu: rod penjara kemudian ditarik keluar udarq termampat disalur untuk menolak air keluar daripada loceng dan untuk menutup injap di dalam pensampel dengan menekan gegendang ke bawah. Tiub ditarik ke dalam loceng menggunakan kabel dan tiub beserta loceng ini dinaikkan ke
permukaan.
Sampel
pasir
akan
teringgal
di
dalam
tiub
disebabkan
perlengkungan dan tekanan negatif air liang yang wujud di dalam tanah. Bahagian bawah tiub dipalam sebelum tekanan sedutan dilepaskan dan tiub dikeluarkan daripada kepala pensampel. 1.10
Pengujian Di situ
Satu bentuk pengujian yang dijalankan di lapangan di mana maklumat sifatsifat mekanikal tapak bina dapat diperolehi. Ia juga bertujuan untuk mengatasi beberapa kelemahan ujian yang dijalankan di makmal seperti:i. Sampel tanah telah terganggu semasa proses mengambil sampel dan semasa penyediaan sampel untuk tujuan ujian makmal ii. Sesetengah sampel tanah tidak terusik adalah sukar diperolehi, terutamanya bagi tanah gembur berkejelekitan rendah, tanah lempung yang terlalu lembut dan sensitif serta tanah yang mempunyai saiz kelikir yang bersaiz besar. iii. Sampel yang diuji di makmal adalah bersaiz kecil dan tidak mewakili keadaan sebenar. 1.10.1
Jenis-jenis Ujian Di situ
Jenis-jenis ujian di situ adalah seperti : i.
Ujian Penusukan Piawai ( Standard Penetration Test – SPT)
ii.
Ujian Galas Plat ( Plate Bearing Test – PBT )
iii.
Ujian Penusukan Kon (Cone Penetration Test – CPT )
iv.
Ujian Ricih Bilah (Shear Vane Test )
1.10.1.1 Ujian Penusukan Piawai
Ujian ini ditetapkan di dalam BS 1377. Ia juga dikenali sebagai ujian penusukan dinamik atau ujian empiric. Ujian ini perlu dilakukan bagi meramal dan mengambil langkah yang sesuai bagi mengatasi sebarang kerumitan yang mungkin timbul semasa pembinaan yang disebabkan oleh keadaan tanah dan keadaan
31
tempatan yang lain.
Ia juga untuk menyiasat kejadian atau sebab berlakunya
perubahan keadaan sama ada secara semulajadi ataupun disebabkan oleh perkara lain. Tujuan
- Untuk menganggarkan ketumpatan sudut rintangan ricih bagi tanah berbutir. - Untuk menentukan keupayaan galas bagi pasir dan kelikir. - Untuk menilai ketumpatan nisbi di suatu endapan pasir. Kriteria alat
- Pensampelan pisah berdiameter luar 50mm, berdiameter dalam 35mm dan panjang 650mm. - Tukul seberat 65kg. - Rod penjara. - Kepala pensampel. - Tiub pisah. - Kekasut. Prosedur
- Ujian dijalankan menggunakan pensampel pisah yang disambungkan pada hujung rod penggerudi. - Pensampel dipacu ke dalam pasir di dasar lubang jara yang berselongsong menggunakan tukul seberat 63.5kg yang jatuh bebas melalui ketinggian 760mm ke atas rod penggerudi. - Lubang jara mestilah dibersihkan hingga kedalaman yang diperlukan. - Penjagaan harus diambil untuk memastikan bahan yang akan diuji tidak terganggu. - Pada awalnya, pensampelan dipacu 150mm ke dalam pasir bagi menentukan kedudukan sampel untuk melepasi mana-mana pasir yang terganggu di dasar lubang jara. - Setiap kedalaman 300mm daripada hentaman yang dilakukan, bacaan yang diperolehi direkodkan dan seterusnya. - Sekiranya 50 hentaman dicapai sebelum 300mm, hentaman lain tidak perlu dilakukan, tetapi penusukan sebenar harus direkodkan. - Di akhir ujian pensampelan di tarik keluar dan pasir dikeluarkan. Kawasan Tanah Berkelikir
Kasut pemacu hendaklah ditukar pada kon pada sudut 60º. Keputusan yang tinggi sedikit diperolehi dalam bahan yang sama
32
Kawasan Berair
Perhatian haruslah diambil untuk mengelakkan air masuk melalui bawah lubang jara kerana ia akan melonggarkan pasir akibat dari terjadinya tekanan resipan ke atas. Apabila ujian dilakukan dalam pasir yang sangat halus atau pasir berkelodak, nilai N yang diukur lebih besar dari 15 harus dibetulkan untuk rintangan yang bertambah. Ia disebabkan oleh lebihan tekanan air liang negatif yang berlaku semasa pemacuan yang tidak berupaya melesap serta merta. N’ = 15 + ½ ( N-15 ). Tekanan galas yang dibenarkan boleh diperolehi berdasarkan hubungan antara nilai N dan ketumpatan relatif serta kekukuhan tanah berdasarkan carta Terzaghi dan Peck seperti yang diberikan oleh jadual di bawah. Pasir (Ketepatan Boleh dipercayai
Lempung (Ketepatan Diragui)
Bilangan Hentaman N/300mm 0–4
Ketumpatan Relatif Sangat Longgar
Bilangan Hentaman N/300mm 0–2
Kekukuhan Sangat Lembut
4 – 10
Longgar
2–4
Lembut
10 – 30
Sederhana
4–8
Kukuh
30 – 50
Tumpat
8 – 15
Keras
> 50
Sangat Tumpat
15 – 30
Sangat Keras
30 - 50
Kuat
Jadual menunjukkan hubungan di antara nilai N dan ketumpatan relatif dan kekukuhan tanah
1.10.1.2
Ujian Galas Plat
Kaedah ini jarang digunakan pada masa sekarang kerana kos yang diperlukan adalah tinggi berbanding dengan jumlah maklumat yang diperolehi. Walau bagaimanapun, ujian ini berguna untuk menganggar keenapan & keupayaan galas tanah. Dalam kaedah ini, lubang akan dikorek & plat keluli diletakkan pada dasarnya. Beban statik akan dikenakan secara beransur-ansur dengan jumlah beban yang semakin bertambah. Kadar & jumlah enapan akan direkodkan. Beban statik itu kemudiannya dialihkan & pemilihan tanah itu direkodkan juga. Bacaan-bacaan beban dan enapan diperhatikan sehingga kegagalan atau hingga sekurang-kurangnya 1.5 kali keupayaan galas muktamad yang dianggarkan. Pertambahan beban harus lebih kurang satu perlima dari keupayaan galas dibenarkan yang dianggarkan. Plat ujian biasanya terletak pada paras asas di dalam
33
lubang sekurang-kurangnya 1.5m segiempat sama. Ujian boleh dipercayai hanya jika pasir adalah seragam di sepanjang kedalaman asas berskala penuh. Kelemahan-kelemahan
tempatan
yang
minor
berhampiran
dengan
permukaan akan mempengaruhi keputusan ujian manakala ianya tidak memberi kesan kepada asas berskala penuh.nSebaliknya, stratum yang lemah dibawah kedalaman yang besar dari plat ujian tetapi dalam lingkungan kedalaman asas, seperti yang ditunjukkan di dalam gambarajah bawah tidak akan mempengaruhi keputusan ujian. Walau bagaimanapun, stratum yang lemah akan memberi kesan yang besar kepada prestasi asas.
Ujian ini dijalankan bagi mendapatkan kekuatan galas tanah. Plat yang digunakan adalah bulat @ empat segi. Kawasan akan dikorek kepada kedalaman dimana ujian akan dijalankan. Bebanan akan dikenakan dan enapan akan di rekodkan. Kadar pertambahan beban seperlima dari anggaran kekuatan tanah. Sela masa pula tidak kurang dari 1 jam & sebaiknya sama untuk setiap pertambahan. Ujian diteruskan sehingga berlaku 25mm enapan. Kemudian beban diasingkan dan kesan "elastic rebound" dari tanah direkod sekurangnya selama 1 jam.
Untuk tanah berjelekit:
V = Aq + Ps V = jumlah beban A = luas plat q = tekanan tanah dibawah A s = daya ricih perimeter Prosedur ini memerlukan sekuarangnya dua hasil ujian pembebanan plat dan persamaan dapat diselesaikan bagi mendapatkan saiz asas. Untuk tanah berbutir:
(ΔHa/Ba)/( ΔHp/Bp) = (Ba/Bp)n ΔHa = Enapan asas sebenar ΔHp = Enapan plat ujian
34
Ba dan Bp = Saiz asas sebenar dan Saiz plat n= pekali, bergantung kepada jenis tanah , dari 0.03 untuk tanah liat kepada 0.25 untuk tanah berpasir. Saiz Plat, m
V, kN
Enapan, mm
0.3 x 0.3
38.5
12
0.6 x 0.6
96.8
13
Contoh data ujian pembebanan plat 1.10.1.3
Ujian Penusukan Kon
Ujian tusukan kon juga dikenali sebagai ujian duga dalam (deep sounding), ujian tusukan pegun-kuasi (quasi-static penetration test) dan ujian piezocone (piezocone test) . Kaedah ini adalah merupakan kaedah yang mudah dan cepat berbanding dengan kaedah lubang jara. Data yang diperolehi juga adalah berterusan jika dibandingkan dengan lubang jara. Walaubagaimanapun kaedah ini perlu dijalankan bersebelahan dengan dengan lubang jara bagi membolehkan perbandingan keputusan dibuat. Dengan menggunakan kaedah ini kadar rintangan tanah di sesuatu kawasan boleh didapati secara terus. Peralatan kon tusukan terdiri dari rig di mana peralatan-peralatan kon tusukan dipasang, rod, tolok bacaan, panel kawalan, sistem hidraulik, sauh dan enjin untuk bekalan kuasa. Kon tusukan terdiri daripada tiga bahagian utama iaitu titik kon, sarong pelindung dan jaket geseran. Kon tusukan ini akan disambungkan kepada tolok bacaan samada secara elektrikal atau mekanikal. Semasa ujian dijalankan, rig akan dipasak ke bumi bagi membolehkan kon ditusukkan ke dalam tanah pada jumlah beban yang dikehendaki.
35
Rajah : Kon Tusukan 1.10.1.4
Ujian Ricih Bilah
Ujian riceh bilah lapangan adalah merupakan satu kaedah menjalankan ujian riceh secara terus di lapangan. Walaubagaimanapun ujian ini hanya terhad kepada pengukuran kekuatan riceh tak-sejat ( Undrained strength) Cu, tanah lempung lembut sahaja. Kegunaan Ujian Riceh Bilah
Ujian ini digunakan untuk menetukan kekuatan bersalir tanah liat tepu tak bersalir dan tidak sesuai bagi jenis-jenis tanah lain. ·
Ujian ini sangat sesuai bagi tanah liat lembut yang mempunyai tanah ricihnya berubah dengan ketara oleh proses pensampelan.
·
Ujian ini hanya digunakan untuk tanah liat yang mempunyai kekuatan tak bersalir kurang daripada 100 kN/m.
36
· Ujian ini mungkin tidak memberikan keputusan yang memuaskan jika tanah liat mengandungi lapisan pasir atau kelodak Peralatan
Peralatannya terdiri daripada bilah keluli tak berkarat yang mempunyai empat bilah segiempat tepat yang terletak di hujung rod keluli tegangan tinggi. Panjang bilah adalah dua kali lebarnya, ukuran biasa ialah 150mm x 75mm dan 100mm x 50mm. Garis pusat rod seharusnya tidak melebihi 12.5mm
Prosedur
Bilah dan rod akan dimasukkan ke aras bawah lubang jara tanah liat sedalam sekurang – kurangnya 3 kali garis pusat lubang jara. Operasi ini tidak boleh dilakukan jika tanah liat itu telah terganggu. Daya kilas dikenakan perlahan – lahan ke bahagian atas rod dengan kelengkapan yang sesuai sehingga tanah liat gagal dalam ricih disebabkan oleh putaran bilah tersebut. Kadar putaran bilah hendaklah di dalam julat 6˚ hingga 12˚ setiap minit.
Ujian Ricih Bilah 1.11
Cerapan Paras Air Bumi
Satu bahagian yang penting daripada sebarang penyiasatan tapak ialah penentuan aras air bumi dan sebarang tekanan artes di dalam sesuatu stratum. Perubahan aras atau tekanan di dalam sesuatu tempoh tertentu perlu juga ditentukan. Cerapan air bumi lebih lagi diperlukan sekiranya pengorekan dalam ingin dilakukan. Aras air bumi boleh diketahui dengan mengukur kedalaman permukaan air dalam lubang jara. Aras air dalam lubang jara memerlukan masa yang agak lama untuk menjadi stabil, yang dikenali sebagai masa sambutan yang bergantung kepada kebolehtelapan tanah. Oleh itu, pengukuran harus diambil pada sela yang
37
teratur sehingga aras air menjadi telap. Aras ini lebih baik ditentukan apabila lubang jara dirasakan telah mencapai aras air bumi. Sekiranya lubang jara ini didalamkan lagi, berkemungkinan stratum yang di bawah tekanan artes akan ditembusi, ini menghasilkan aras air dalam lubang lebih tinggi daripada aras air bumi. Adalah supaya stratum yang ,mempunyai kebolehtelapan yang rendah di bawah aras air tenggek wujud, maka lubang jara harus diselongsong untuk menentukan dengan betul aras air bumi utama: jika akuifer tenggek tidak dipalam, aras air dalam lubang akan berada di atas aras bumi utama. Apabila tekanan air di dalam sesuatu stratum ingin diperoleh, maka piezometer harus digunakan. Jenis yang termudah ialah piezometer Casagrande (Rajah 4.30) yang mempunyai unsur liang yang dipalam pada kedalaman tertentu. Walau bagaimanapun, piezometer hidraulik (Rajah 4.31) yang mempunyai masa sambutan yang singkat. Sampel air bumi mungkin diperlukan untuk membuat analisis kimia bagi menentukan samada ia mengandungi bahan sulfat (yang boleh menyerang konkrit simen Portland) atau bahan lain yang diambil sebaik sahaja apabila stratum yang mengandungi air ditempuh. Sekiranya piezometer paip tegak ada terpasang, sampel daripadanya adalah lebih baik. 1.11.1 Ada tiga tujuan utama dalam membuat cerapan paras air bumi :
1. Mengenalpasti paras air bumi dan tekanan air 2. Bagi tujuan kebolehtelapan (ujian pam) 3. Kualiti Air – kandungan mineral yang terdapat pada air 1.11.2 Kaedah Pengukuran Paras dan Tekanan Air Bumi
a. Lubang atau Parit ujian b. Paip Tegak c. Piezometer 1.11.2.1
Lubang atau parit ujian
Lubang ujian/jara merupakan satu pengorekan terbuka untuk mendedahkan struktur lapisan tanah bagi mengetahui keadaan strata tanah dengan menggunakan tenaga manusia atau mesin. Selain daripada itu, ia juga boleh digunakan untuk mendapatkan keadaan paras air bumi di tapak binaan. Paras air ini penting terutamanya apabila cerucuk bakau digunakan sebagai asas untuk bangunan-bangunan ringan, di mana ketahanan cerucuk ini bergantung kepada ketinggian air tanah di kawasan tapak binaan tersebut.
38
Keluasan lubang ujian ini dikorek pada keluasan tidak kurang daripada 1.4 meter persegi. Kaedah ini tidaklah begitu tepat, kerana paras air yang sebenarnya terlalu sukar dan tidak dapat ditentukan. Ianya boleh digunakan sebagai panduan sahaja. Sekiranya pemerhatian dilakukan pada hari hujan, ia boleh menaikkan paras air bumi. Perbezaan cuaca, perubahan iklim, aliran air, tumbuh-tumbuhan dan lain-lain merupakan faktor-faktor yang memberi kesan terhadap kandungan air bumi. 1.11.2.2
Paip Tegak
Jika tanah tersebut mempunyai kebolehtelapan yang agak tinggi dan tepu sepenuhnya, tekanan air liang boleh ditentukan dengan mengukur aras air di dalam paip tegak terbuka. Tatacara yang biasa digunakan untuk mendapatkan aras air bumi ialah dengan memasukkan paip tegak tersebut ke dalam lubang jara/ujian. Tiub tersebut biasanya berdiameter 50mm dan berlubang-lubang dihujungnya. Paip tersebut dipadatkan sekelilingnya dengan batu kelikir dan dikukuhkan pada kedudukannya dengan menggunakan tanah liat kedap. Selepas itu lubang jara tersebut ditimbus untuk menghalang daripada air hujan masuk ke dalamnya. 1.11.2.3
Piezometer
Jika tanah tersebut mempunyai kebolehtelapan yang rendah, tekanan di mana bacaan diambil akan bertukar atau tidak stabil jika aliran air walaupun sedikit diperlukan untuk menjalankan alat bacaan dan ini akan mengambil masa yang panjang untuk tekanan kembali seperti asal. Oleh itu piezometer diperlukan untuk bertindak balas dengan segera terhadap perubahan tekanan air liang. Piezometer Paras air bumi
1.11.2.4
Pemerhatian Di Lubang Jara
Lubang jara yang dikorek semasa penyiasatan tapak boleh dibiarkan samada terbuka atau tertutup (bergantung kepada keadaan). Boleh
39
digunakan sebagai tempat pemerhatian paras air bumi dengan menggunakan beberapa kaedah: a. Mengukur ketinggian air dalam paip tegak atau piezometer yang diletakkan. b. Menggunakan ‘chalk-tape’ iaitu pita yang dipasang dengan alat pelampung atau dengan peralatan bersuis (berkuasa elektrik) yang apabila bersentuhan dengan air, satu mentol yang berada di atas rod tersebut akan menyala. c. Pada tanah yang jelekit (kohesif) : penstabilan paras air akan mengambil masa yang agak panjang, oleh itu paras air bumi boleh di lakukan dengan kaedah ‘fill and bail’. Lubang jara yang dipenuhi air dan airnya ditimba keluar, sekiranya didapati paras air jatuh/turun, maka banyak lagi air akan ditambah. Jika didapati naik sedikit air akan dimasukkan semula. Proses ini akan diteruskan sehingga paras kekal didapati. 1.11.3 Kaedah Pengiraan Paras Air Bumi
Ada dua kaedah : 1.11.3.1 Kaedah Tentu Luar (Extrapolation)
Kaedah di mana paras air diplot melawan masa. Paras air ditentukan dengan cara/ kaedah tentu luar dengan memelot kelok sehingga ianya selari dengan paksi masa. Paras Air (m) x x
Paras air Bumi
x x x
Masa(Hari/ minggu)
1.11.3.2 Kaedah Howsler (Pengiraan)
Do = Δh12 / (Δh1 – Δh2) D1 = Δh22 / (Δh1 – Δh2) D2 = Δh32 / (Δh2 – Δh3) Dw1 = KPA – Do Dw2 = KPA – D1 – h1 – h2 Dw3 = KPA – D2 – h1 – h2 – h3
40
Dw = Dw1 + Dw2 + Dw3 3
1.11
Log Lubang Jara
Setelah penyiasatan tapak selesai dijalankan dan keptusan ujian makmal diperolehi, keadaan muka bumi yang ditemui dalam setiap lubang jara (atau lubang ujian diringkaskan di dalam senarai atau log lubang jara). Satu contoh log ini ditunjukkan di dalam Jadual 10.1 tetapi perincian bentangan adalah berlainan. Pada awalnya beberapa turus terakhir tidak diberikan judul untuk mengambil kira kelainan data yang di bentangkan. Kaedah penyiasatan dan perincian peralatan yang digunakan harus dinyatakan pada setiap log. Lokasi, aras permukaan dan garis pusat bulatan seharusnya di jelaskan beserta perincian tentang selonsong yang digunakan , nama pelanggan dan projek juga harus dinyatakan.
41
Log ini seharusnya membolehkan penilaian terhadap profil tanah dibuat dengan cepat. Log disediakan dengan merujuk kepada skala tegak. Satu penjelasan yang terperinci diberi untuk setiap stratum dan aras sempadan setiap stratum juga ditunjukkan dengan jelas: paras penjaraan dihentikan juga ditunjukkan. Pelbagai jenis tanah (atau batuan) yang berlainan ditandakan oleh petunjuk yang menggunakan simbol yang piawai. Kedalaman atau julat kedalaman, di mana sampel di ambil atau daripada ujian di situ yang mana harus di catat: jenis sampel juga dinyatakan. Keputusan ujian makmal tertentu atau ujian di situ boleh juga disertakan di dalam log. Kedalaman aras air bumi yang ditemui dan perubahan arasnya terhadap masa, harus dinyatakan dengan terperinci. Perihalan tanah harus didasarkan kepada agihan saiz zarah dan keplastikan yang biasanya menggunakan prosedur cepat, iaitu ciri – ciri dinilai menggunakan deria penglihatan dan rasa: sampel terganggu biasanya sesuai untuk tujuan ini. Perihalan
harus
mengandungi
perincian
warna
tanah,
bentuk
zarah
dan
kerencaman. Seboleh – bolehnya pembentukan geologi dan jenis endapan juga diberikan. Ciri struktur jisim tanah seharusnya diterangkan tetapi ini memerlukan satu pemeriksaan sampel tak terganggu atau tanah di situ (misalnya di dalam lubang ujian). Perincian tentang kewujudan dan jarak lubang kejadian perlapisan, rekahan dan ciri – ciri yang berkaitan harus diberikan. 1.12
Laporan Penyiasatan Tapak
Laporan adalah penyudah Penyiasatan Tapak. Persembahan dibuat kepada pelanggan. Mengandungi fakta-fakta Penyiasatan Tapak, nasihat dan perakuan serta cadangan. Antara Kandungan Di dalam Laporan Penyiasatan Tapak adalah : i. Pengenalan ii.
Penerangan tentang tapak
iii.
Keadaan geologi tapak
iv.
Butiran Khusus
.
Bahan-bahan Binaan
i.
Komen dan Perakuan
ii.
Apendiks 1.12.1 Pengenalan
Ringkasan
tentang
kerja-kerja
yang
dicadangakn,
kerja-kerja
penyiasatn tapak yang dijalankan, lokasi tapak, nama, tarikh penyiasatan tapak dijalankan. 1.12.2
Penerangan Tentang Tapak
