1. PENGENALAN Asas merupakan satu elemen yang penting untuk sesebuah struktur bangunan, jambatan dan lain-lain lagi. Oleh itu, sejak dulu lagi, manusia sudah mula membina bangunan. Kaedah pembinaan asas menggunakan cara cuba dan ralat yang berdasarkan panduan empirical bagi membendung enapan supaya berada dalam had yang dibenarkan. Dalam tahun 20-an, bapa Mekanik Tanah, Karl Terzaghi memperkenalkan pengajaran teori mekanik tanah dan kejuruteraan asas yang menjadi panduan reka bentuk asas di beberapa university. Teori Terzaghi ini kemudiannya diperkembangkan sehingga kini. Asas sesebuah struktur adalah sebahagian dari anggota struktur yang memindahkan beban dari struktur ke tanah. Konsep asas untuk pembinaan seperti bangunan, jambatan, jalan dan sebagainya adalah untuk membenarkan beban dapat dipindahkan dengan sempurna ke tanah. Bahan untuk asas ini lazimnya adalah dari konkrit bertulang. Terdapat pelbagai jenis asas pada masa kini termasuklah asas cetek dan asas dalam. Asas adalah bahagian yang paling penting dan paling bawah bagi sesuatu binaan terutamanya binaan bangunan. Asas bagi bangunan biasanya melibatkan sama ada struktur bangunan bawah tanah, penapak, cerucuk atau gabungan di antaranya. Selain daripada memindahkan beban ke lapisan tanah dibawahnya, asas juga berfungsi bagi mengawal enapan dan mengekalkan bangunan. Beban dan galas tanah yang berbeza-beza melibatkan penggunaan teknologi dan kos yang tinggi. Oleh sebab itu, para penyelidik masa kini, kian memperkenalkan cara dan kaedah terbaru dan ekonomi untuk memperbaiki asas dari semasa ke semasa. Berbagai-bagai jenis asas diperkenalkan seperti asas kayu bakau, asas ‘spun’, asas mikro dan lain-lain lagi direka bentuk mengikut kehendak pasaran. Pada masa kini, ramai penyelidik telah menyelidik dan menyelesaikan masalah-masalah seperti paras air bumi di dalam tanah yang menyebabkan kerosakan pada struktur asas, asas yang berada di dalam tanah yang berbeza-beza sama ada lekit atau tidak lekit dan keadaan persekitaran yang sering kali menimbulkan masalah kepada struktur asas. Pelbagai asas baru diperkenalkan seperti asas ‘spun’ digunakan di kawasan yang berpasir dan tepi pantai, asas kaison digunakan dalam pembinaan di dalam air dan pembinaan marin. Manakala asas cerucuk, asas cetek dan lain-lain lagi digunakan dalam industry bangunan. Pada akhir 1970-an, para penyelidik telah menjalankan banyak penyelidikan terhadap asas untuk memperbaiki serta memajukan reka bentuk dan panduan pembinaan bangunan yang lebih selamat serta kos yang efektif. Bagi memajukan teknologi dan meningkatkan pengetahuan tentang asas, banyak kos telah dibelanjakan untuk menjalankan penyelidikan memandangkan hampir kesemua struktur pembinaan memerlukan asas untuk menyokong sesebuah struktur.
1.1 FUNGSI-FUNGSI ASAS Fungsi asas yang paling utama adalah untuk memindahkan beban struktur bangunan ke lapisan tanah dibawahnya. Luas permukaan asas dapat diperolehi dari nilai beban per keupayaan galas tanah. 1. Mengagihkan beban bangunan itu supaya ditanggung oleh tapak tanah yang lebih luas. 2. Mencegah bangunan itu daripada mendap akibat gerakan hakisan. 3. Mendapatkan permukaan yang rata untuk membina bangunan itu. 4. Menambahkan kestabilan bangunan dengan merendahkan pusat gravitinya ; inilah sebabnya asas bangunan dibina ke dalam tanah.
1.2 PEMILIHAN JENIS ASAS BANGUNAN Sebelum projek bermula, penyiasatan tapak akan dibuat dengan rapinya untuk menentukan jenis tanah yang terdapat di situ, kedalaman lapisan-lapisan tanah, kedudukan tanah keras dan paras air di bawah tanah. Setelah diambil kira saiz dan berat struktur yang akan dibina di atasnya serta faktor-faktor lain seperti ekonomi, maka jenis asas akan dipilih. Secara amnya, jika lapisan tanah keras terletak tidak jauh dari permukaan tanah, maka asas cetek seperti pad, asas rakit akan dipilih. Tetapi sekiranya lapisan tanah keras jauh dari permukaan tanah, maka asas dalam seperti cerucuk akan dibina. Pemilihan asas bangunan adalah bergantung kepada beberapa faktor seperti: a) Keadaan dan kekuatan tanah. b)
Jenis asas yang dipilih dengan mengambil kira dari segi ekonomi asas dan bangunan keseluruhannya.
c) Sifat dan jenis bangunan d) Agihan beban daripada superstruktur. e) Jumlah beban bangunan termasuk keseluruhan bahagiannya. f)
Pengenapan asas adalah dalam had yang bersesuaian.
g) Tekanan galas pada dasar asas tidak melebihi tekanan yang dibenarkan.
struktur
Faktor-faktor yang mempengaruhi rekabentuk dan saiz asas adalah : a)
Keadaan fizikal tanah – keupanyaan tanggungnya.
b) Pemilihan asas yang ekonomi terhadap struktur bangunan keseluruhannya di mana dilakukan perbandingan di antara jenis asas yang boleh digunakan. c) Sifat dan jenis bangunan. d) Agihan beban hidup, beban mati (struktur) dan beban angin yang bakal ditanggung. e) Jumlah beban keseluruhan bahagian.
Langkah-langkah dalam pemilihan asas adalah : a) Terletak di atas tanah yang kukuh dan sekata bertujuan mengelakkan pengenapan yang tidak seimbang. b) Asas mestilah dibina atas tanah asal dan bukan tanah tambak. c) Tanah yang lembut mestilah ditambah dengan bahan pejal atau mantap (25% tambahan) d) Paras air diturunkan terlebih dahulu. e) Ruang kosong yang ditinggalkan oleh akar tumbuhan mestilah digantikan dengan bahan pejal.
1.3 PEMENDAPAN TANAH
Pemendapan (settlement) ialah gerakan menegak ke bawah oleh struktur bawah asas bangunan.
Mendapan tanah yang berlainan boleh menyebabkan penurunan yang tidak sekata pada sebuah bangunan. Ini menyebabkan asas bangunan mendap secara tidak sekata justeru menyebabkan komponen struktur bangunan tidak stabil.
Kesannya bergantung kepada: i.
Besar atau luasnya pemendapan yang berlaku.
ii.
Keseregaman atau kesamaan pemendapan.
iii.
Masa yang diambil bagi pemendapan.
iv.
Kedalaman struktur.
PENGENAPAN YANG BERLAKU
Pemendapan boleh berlaku daripada beberapa sebab antaranya adalah : i.
Tekanan bebanan struktur.
ii.
Perubahan kandungan lembapan.
iii.
Kejadian terbenam akibat perlombongan.
iv.
Gerakan tanah secara am.
2. ASAS Asas merupakan sebahagian daripada struktur yang mana menyentuh terus pada permukaan lapisan tanah yang keras. Asas menerima beban daripada tiang, rasuk, lantai dan bahagian bangunan yang lain dan menyebarkannya ke tanah dengan selamat. Pembinaan asas yang baik dapat mengelakkan daripada berlakunya enapan dan seterusnya mengekalkan keadaan bangunan yang ditanggungnya. Memandangkan asas merupakan penyokong utama binaan, ia perlu teguh serta mempunyai ketahanlasakan yang tinggi. Penggunaan asas adalah bergantung kepada hasil maklumat yang diperoleh daripada penyiasatan tapak yang dijalankan sebelum rekabentuk asas, jenis beban yang ditanggung serta kedalamanlapisan tanah keras bagi membolehkannya menanggung beban dengan selamat. Pembinaan asas ini memerlukan perhatian yang khusus supaya ia cukup kukuh dan kekal. Oleh kerana paras tanah keras tersebut berbeza-beza pada setiap lapisan, maka asas pada umumnya dibahagikan kepada 2 iaitu asas cetek dan asas dalam. Maklumat di bawah akan menerangkan jenis-jenis asas dan reka bentuknya.
JENIS-JENIS ASAS: a) Asas cetek b) Asas dalam
2.1 ASAS CETEK Asas cetek adalah asas yang kedalamannya dikira dari bahagian aras tanah siap (finished ground level) kurang dari tiga meter (3m) dan dengan kedalaman minima 1.5 meter (5 kaki). Terdapat 4 jenis asas cetek : I. II. III. IV.
Penapak konkrit tetulang (pad footing) Penapak jalur (strip footing) Penapak rakit (raft footing) Penapak konkrit bercantum (combined footing)
I.
PENAPAK KONKRIT TETULANG (PAD FOOTING) Asas yang menanggung satu struktur tiang. Biasanya digunakan bagi tujuan penyebaran beban-beban tumpu. Sesuai untuk struktur/bangunan bersaiz kecil dengan kedudukan tiang yang tidak rapat. Ketebalan asas konkrit bertetulang sekurang-kurangnya 150mm (6”).
LUKISAN DAN GAMBAR BETUL II.
PENAPAK JALUR (STRIP FOOTING) Asas yang menanggung satu kumpulan tiang-tiang dan mampu bertindak sebagai asas tergantung. Boleh juga berfungsi untuk menanggung dinding penggalas beban. Bersesuaian bila beban tiang adalah kecil dan rapat antara satu sama lain. Juga sesuai bila asas dikenakan beban bergerak yang berat.
III.
PENAPAK RAKIT (RAFT FOOTING) Merupakan satu lantai/papak yang agak besar dan menanggung struktur keseluruhannya. Tekanan galas yang dibenarkan adalah rendah. Amat sesuai untuk struktur yang mempunyai tiang-tiang tersangat dekat (melintang/membujur). Sangat sesuai untuk mengurangkan enapan kerbezaan yang besar. Juga sesuai untuk tujuan yang sama sekiranya terdapat perbezaan dalam pembebanan pada tiang-tiang.
2.2
ASAS DALAM Asas cerucuk merupakan asas yang biasa digunakan di dalam sesuatu pembinaan
yang mempunyai beban yang besar. Cerucuk diperlukan sebagai salah satu alternative untuk memindahkan beban bangunan ke lapisan tanah. Kadang-kala penggunaan asasasas biasa tidak sesuai dan tidak ekonomi. Ini adalah kerana lapisan tanah yang dapat menggalas terletak terlalu dalam dari permukaan bumi. Dalam hal ini, penggunaan salah satu jenis cerucuk dapat mengurangkan kos pembinaan. Selain itu, cerucuk juga sesuai digunakan apabila beban bangunan tidak seragam. Oleh itu, bahagian yang menggalas beban yang lebih besar perlu disokong dengan menggunakan bilangan cerucuk yang lebih banyak untuk meluaskan permukaannya. Beban yang besar dari bangunan dipindah melalui tiang dan rasuk ke tukup cerucuk sebelum beban diagih ke cerucuk yang mana beban itu akhirnya dipindahkan ke tanah.
Cerucuk dapat diperolehi dalam berbagai-bagai bentuk dan bahan binaan. Pemilihan jenis yang sesuai bergantung kepada jumlah beban, keadaan tanah dan kos yang terlibat. Terdapar beberapa jenis reka bentuk cerucuk. Antaranya ialah :-
a) Cerucuk tanggung/ galas hujung Cerucuk ini dimasukkan ke dalam tanah sehingga lapisan tanh yang keras atau lapisan batu yang berupaya menanggung bebannya. Sebahagian besar beban struktur ditanggung oleh bahagian hujung cerucuk. Kebiasaanya, cerucuk konkrit kelas 1 digunakan. Ujian beban biasanya akan dilakukan satu minggu selepas cerucuk ditanam untuk kawasan tanah berpasir manakala dua minggu selepas cerucuk ditanam bagi kawasan tanah liat.
b) Cerucuk geseran badan Cerucuk ini ditanggung oleh daya geseran di antara tanah dan permukaan cerucuk. Oleh sebab itu, bahan yang digunakan untuk cerucuk jenis mestilah mempunyai permukaan yang kasar dan jarak antara cerucuk-cerucuk hendaklah dirapatkan mengikut sifat tanah dan bahan cerucuk. Ujian beban akan dilakukan selepas empat minggu cerucuk ditanam.
JENIS-JENIS CERUCUK DAN KEGUNAANNYA 1) Cerucuk Bakau
Tidak boleh digunakan lagi dalam projek JKR.
Saiz 75mm – 100mm diameter.
Keupayaan galas beban 5kN-10kN
Beban maksima 10 kN (1 tan)
Jarak minima adalah 300mm
2) Cerucuk Kayu Berubat
Digunakan apabila cerucuk bakau tidak sesuai
Tidak begitu ekonomi di kawasan tanah lembut
Satu sambungan dibenarkan
Sebagai cerucuk tanggung hujung atau geseran
Beban galas maksima diantara 120kN hingga 150kN
Cerucuk konkrit yang sama saiz adalah lebih ekonomi
3) Cerucuk Konkrit Tetulang
Digunakan apibila cerucuk bakau dan kayu berubat tidak sesuai
Cerucuk yang banyak digunakan dan sesuai untuk kebanyakan tapak
Saiz diantara 150mm x 150mm hingga 400mm x 400mm
Beban galas struktur maksima sehingga 1450kN (145 tan)
Cerucuk komersial
Tidak sesuai ditempat-tempat berikut : -
Kawasan batu kapur – Kuala Lumpur, Ipoh dan Gua Musang
-
Kawasan lembut dan mempunyai lapisan-lapisan pasir
4) Cerucuk konkrit spun
Sesuai untuk semua keadaan tapak
Gred konkrit yang lebih tinggi
Saiz diantara 250mm – 1000 mm diameter
Beban galas struktur yang lebih tinggi 400kN hingga 4000kN
Kurang luas keratin dan permukaan kekuatan riceh yang rendah
5) Cerucuk keluli ‘H’
Mahal dan tidak popular sekarang
Sesuai untuk kawasan batu kapur
Satu sambungan dibenarkan
Saiz biasa 200mm x 200mm hingga 350mm x 350mm
Keupayaan galas struktur diantara 510kN hingga 1650kN
Kebaikan : -
Anjakan tanah yang kecil
-
Boleh dipotong dan disambung dimana-mana bahagian iaitu kos dapat dijimatkan
-
Kebolehan untuk menahan hentakan yang kuat serta tahan lentur
6) Cerucuk Mikro
Memerlukan kos yang tinggi
Amat sesuai pada kawasan batu kapur, pembinaan pada lereng-lereng bukit yang mempunyai batu dan kawasan yang mempunyai permukaan batu diaras yang cetek
Berhampiran struktur yang sedia ada
Saiz diantara 100mm hingga 300mm diameter
Beban galas struktur maksiam melebihi 200kN
Kebaikan : -
Hanya gegaran yang kecil dihasilkan semasa pemasangan
7) Cerucuk Gerek
Digunakan untuk menggalas beban yang tinggi
Beban galas struktur maksima 10000kN
Saiz biasa diantara 450mm sehingga 1200mm
3. JENIS-JENIS MESIN PENANAMAN CERUCUK Dalam proses kerja-kerja cerucuk,jentera diperlukan bagi sesuatu pembinaan yang besar dan berterusan, ada juga yang menggunakan tukul dalam kerja-kerja cerucuk ini. Pelbagai jenis tukul digunakan mengikut keadaan tanah atau tapak itu sendiri. Antara alat pelantak cerucuk atau tikul pelantakl cerucuk yang sering digunakan dlm kerja –kerja cerucuk ialah: Tukul jatuh Tukul jatuh hanya digunakan dalam kerja atau projek0projek kecil yang hanya memerlukan beberapa batang cerucuk sahaja. Jarak jatuh tukul cerucuk ialah 0.6 meter hingga 0.9 meter dan berat tukul yang digunakan adalah hanpir sama dengan berak cerucuk. Kaedah pengendalian: 1. Tukul digantung pada tali yang diletakkan pada takal dan gelendong 2. Penyusunan ini disokong sepenuhnya oleh kerang atau alat pande crucuk 3. Tukul ditarik ke puncak kerangka dengan win Tukul tindakan tunggal Tukul tindakan tunggal ini sungguh cepat penggunaanya dengan kadar 50-80 hentaman seminit.ianya menggunakan udara mampat atau stim. Kaedah pengendalian: 1. Wap atau udara dimasukkan kedalaman omboh menerusi injap yang dikawal oleh tuil. 2. Penghentak dilepas dan dijatuhkan secara bebas.
Tukul tindakan kembar Tulul ini juga menggunakan udara mampat atau stim yang sesuai untuk menghentam cerucuk. Dan kadar hentakanya lebih cepat dan bergerak secara terus menerus berbanding dengan tukul tindakan tunggal. Kaedah pengendalian: 1. Udara atau wap dibenarkan masuk melalui dibahagian atas dan bawah sililder secara bergilir-gilir menggunakan injap yang digerak oleh piston 2. Lantak dijatuhkan mengikut gravity.
Tukul bezaan Tukul bezaan merupakan panduan daripada tukul tindakan tunggal dan tukul tindakan kembar. Penggunaannya sama seperti tukul tindakan tunggal dan tukul tindakan kembar.
Tukul diesel Tukul ini pula daya hentamannya diperolehi daripada daya gravity pelantak dan panduan daya mampatan udara dan letupan api diesel. Kaedah pengendalian: 1. Udara mampat digunakan untuk membebankan cerucuk. 2. Pelantak digunakan sebagai bahan penghentak cerucuk 3. Letupan bahan api akan berlaku semasa hentaman dilakukan
4. PENAPAK BATA
Dibuat pada tembok penahan atau tiang bata. Aspek penting dalam kerja bata. Menerima beban dan menyebarkan ke tanah yang selamat. Teguh serta mempunyai ketahanlasakan yang tinggi. Fungsi penapak bata Mengagihkan beban bangunan ke atas permukaan tanah yang cukup luas. Menambah kestabilan bangunan. Menjamin bangunan yang ditanggung oleh asas supaya kukuh dan selamat. Mengelakkan pengenapan bangunan. Pembinaan penapak bata Hendak dibina mengikut peraturan yang tertentu untuk menjamin keselamatan. -
Lebar penapak hendaklah 2 kali tebal tembok atau tiang.
-
Jika tembok setebal 1 bata, maka lebar penapaknya ialah 2 bata. (Rujuk gambar 1)
Hendak didirikan di atas lapisan konkrit. -
Unjuran konkrit biasanya ialah 150mm di kedua-dua belah tembok atau sama dengan tebal tembok.
-
Tebal lapisan konkrit hendaklah sama dengan unjurannya atau dikira secara grafik. (Rujuk gambar 2)
Hendak dibina dengan ikatan kepala bata tanpa bata penutup.
-
Susunan bata pada penapak tiang biasanya berukuran 1 bata dan 1 ½ bata. (Rujuk gambar 3 & 4)
5. PENAHAN PEPARITAN
Penahan peparit merupakan sokongan sementara kerana tanah di tepinya runtuh. Dengan itu, untuk mengelakkan ia berlaku peparit dan lubang akan digali untuk membina asas bangunan. Kerja-kerja menggali peparitan dan lubang-lubang adalah menjadi suatu perkara biasa dalam sesuatu kerja asas pembinaan. Biasanya, pemasangan paip-paip saluran sanitasi serta pembinaan parit-parit longkang sementara lubang-lubang dibuat untuk pembinaan asas pad, tangki najis, ruang penapis dan sebagainya. Keja-kerja penggalian peparitan perlulah digali mengikut saiz, aras dan cerun. Selain itu, semasa penggalian, ia hendaklah dielakkan terlebih gali, kerana ini akan menyebabkan pemendapan tidak setara apabila bahan kambus yang tidak sesuai digunakan. (biasanya digali 150mm kurang dari yang dihendaki dan bakinya digali sebelum kedap dibina) Terdapat tiga cara menahan peparit yang diamalkan dan ia bergantung kepada sifat semulajadi di mana parit dibuat. Selain daripada itu, faktor-faktor lain seperti cuaca semasa kerja tersebut dijalankan serta dalamnya parit. Manakala bagi tanah yang keras dan luban peparit yang dalamnya melebihi 1.0 meter penahan peparit tidak di perlukan Kaedah menahan tebing peparitan bergantung adalah untuk tanah mampat atau padat, tanah yang sederhana mampat dan tanah yang longgar atau pasir. Jenis tanah
Penahan Peparit
Mampat atau padat
Papan tegak (200mm × 37mm), Tupang (100mm × 100mm)
Sederhana mampat
Papan tegak (200mm × 37mm), Tupang (100mm × 100mm), Susur dinding peparit (200mm × 37mm - 4.2m panjang)
Longgar atau pasir
Papan tegak (200mm × 37mm), Tupang (100mm × 100mm), Papan penahan (200mm × 37mm × 2.4m - 4.2m panjang)
Jadual di atas menunjukkan pembinaan bagi peparit yang cetek *Jarak minimum di antara tupang di dalam peparit hendaklah dihadkan kepada 1.8 meter supaya tidak menggangu perlaksanaan kerja di dalamnya. Manakala bagi pembinaan kompleks bertingkat-tingkat, kaedah menahan tanah hendaklah diubahsuai dengan menggunakan kaedah peparit yang biasanya menggunakan cerocok turap(berkesan dari segi ekonomi dan keselamatan). Cerocok turap diperbuat dari kepingan keluli, konkrit bertetulang (menambahkan kekuatan daya tegangan) ataupun kayu. Langkah-langkah keselamatan perlu dalam pembinaan penahan perlulah di ambil. Antaranya langkah-langkah keselamatan tebing-tebing penggalian tersebut perlu penyokongan sementara :
1. Untuk melindungi para pekerja yang bekerja di dalamnya. 2. Untuk menahan tebing perparitan daripada runtuh dan menutup parit atau lubang sebelum kerja-kerja pembinaan siap dijalankan atau tembok bawah tanah yang dibina cukup untuk menahan himpitan tanah jika tebing penggalian runtuh. 3. Mengali peparit bagi tanah longgar dan pasir, papan tegak hendaklah dipasang sementara sebaik sahaja peparit digali secara berperingkat-peringkat . (jangan tunggu sampai peparit siap baru pasang) 4. Tupang hendaklah dipasang dengan jarak minimum 1.8m.(jika rapat, menyukarkan kerja peparit dijalankan) 5. Kawasan pembinaan peparit telah digali hendaklah dipagarkan supaya orang awam tidak masuk ke tapak pembinaan.
Dipagarkan untuk membina peparitan(longkang) untuk menjaga keselamatan para pekerja dan orang awam
6. JENIS BATU-BATAN 1. Batu igneus
-dihasilkan melalui proses berhaba tinggi. Batu ini berasal daripada gunung berapi, terhasil akibat pengukuhan dan perpaduan lahar dari dalam bumi. -bersifat keras, tumpat, tak boleh telap, dan tahan lasak -contoh batu igneus ialah granit, fasalt, felsit, pumice, dan diorit -batu jenis ini menghasilkan batu baur paling baik untuk kerja konkrit
2. Batu mendak (sedimentary or aqueous rock) -dihasilkan akibat hakisan air atau angin yang membawa pasir, tanah, dan lain-lain yang dilekatkan oleh kapur, silika, dan sebagainya -merupakan batu yang berlapis-lapis dan biasanya mempunyai warna, tekstur, dan komposisi yang tidak sama bagi tiap-tiap lapisan -jenis-jenisnya ialah batu pasir, batu kapur, dan syal
3. Batu jelmaan (metamorphic rock) -berasal dari batu igneus atatu batu mendak yang telah menjalani proses pertukaran struktur melalui haba dan tekanan tinggi -bersifat keras dan tahan lasak -jenis-jenisnya ialah marmar, batuan loh, ‘quartzite’, syal, ‘schist’, dan mica
7.JENIS TANAH
1. Tanah jeleket -tanah jenis ini mempunyai lebih banyak zarah tanah yang halus dan berupaya melekat antara satu sama lain menjadikan tanah yang padu dan berupaya menyimpan air -jenis-jenis tanah jeleket ialah tanah liat, tanah merah, dan tanah gambut
2. Tanah tanpa jeleket -tanah jenis ini mempunyai zarah yang lebih kasar dan kurang upaya untuk menyimpan air di dalamnya -tidak melekat antara satu sama lain kerana ketiadaan zarah-zarah halus -jenis-jenisnya ialah kelikir dan pasir
8.KEUPAYAAN TANGGUNG TANAH
Keupayaan tanggung dikenali sebagai kebolehan menanggung beban. Keupayaan tanggung ini diukur dalam Kilo Newton per meter persegi. Keupayaan tanggung tanah bergantung kepada : i.
Sifat fizikal butir tanah -
Saiz
-
Bentuk
-
Kejeleketan
-
Gesaran
-
Daya menyimpan air
ii.
Kandungan kelembapan
iii.
Perubahan iklim cuaca
Mendapan tanah berlaku dengan kadar yang berbeza-beza bergantung pada jenis tanah. Tanah lembut kurang mampat dan mendapan mudah berlaku. Apabila beberapa sampel tanah dibebankan dengan binaan yang berat tanah pasir dan tanah kelikir kurang memendap berbanding dengan tanah liat lembut dan tanah gambut. Keadaan sesuatu tanah amat penting untuk diteliti sebelum sesebuah bangunan dibina untuk mengelakkan mendapan yang tidak seimbang berlaku apabila sesebuah bangunan siap dibina. Ini kerana di bawah sesebuah bangunan berkemungkinan mempunyai tompok-tompok tanah yang berlainan keupayaan tanggungnya. Lapisan tanah atas biasanya tidak mampat dan lapisan itu harus dibuang terlebih dahulu sebelum bangunan dibina kerana ia boleh mengakibatkan mendapan. Manakala lapisan tanah bawah mempunyai sifat-sifat yang berlainan dan keupayaan tanggungnya harus diteliti terlebih dahulu.
9. PENYIASATAN DAN PEMERIKSAAN TAPAK
Sebelum sebarang pembinaan bermula, penyiasatan dan pemeriksaan tapak bina hendaklah dilakukan. Penyiasatan ini termasuk:I. II.
Lawatan ke tapak bina Mendapatkan maklumat mengenai tanah di kawasan tersebut daripada Jabatan Geologi, Jabatan ukur / Tanah dan jabatan-jabatan lain yang berkaitan
III.
Mendapatkan contoh-contoh tanah untuk kajian selanjut dalam makmal dengan mengadakan korekan cubaan di tapak bina.
IV.
Menjalankan ujian keupayaan tanggung di atas tapak bina
Kepentingan penyiasatan tapak Keperluan penyiasatan tapak adalah untuk:
Memeriksa kesesuaian tapak bagi sesuatu projek pembinaan
Membolehkan penyediaan rekabentuk yang ekonomi, praktikal, dan selamat
Menentukan kemungkinan kesukaran-kesukaran yang akan terlibat disebabkan oleh kaedah pembinaan yang tertentu
Mendapatkan sifat-sifat fizikal dan juga lain-lain maklumat yang bersangkutan
Tanpa penyiasatan tapak kemungkinan akan berlaku:
Pembinaan yang menemui kegagalan yang akan menyebabkan projek-projek bangunan yang tinggi dan jambatan tidak dapat disiapkan atau terpaksa dirobohkan
Jangkamasa pembinaan dan kos akan bertambah yang mana rekabentuk terpaksa dikaji semula
Maklumat yang diperolehi
Maklumat sebenar yang ingin diperolehi daripada sesuatu penyiasatan tapak berbeza mengikut keperluannya, jenis dan saiz projek, dan peringkat penyiasatan. Antara maklumat yang ingin diperolehi adalah seperti yang berikut:
Keadaan mukabumi dimana pemeriksaan terhadap mukabumi samada terdapat retakan, enapan, lembah, sungai, tempat perlombongan, sistem aliran, dan ketinggian mukabumi dari aras laut yang terdapat di tapak
Maklumat tentang harta tanah, talian elektrik, kedudukan paip kemudahan serta kemudahan yang tertanam di dalam tanah juga perlu dicatatkan
Ciri-ciri dan sifat-sifat permukaan tanah dan bahan-bahan yang terkandung di dalam tanah
Sejarah penggunaan tapak pada masa yang lepas. Ini adalah kerana, kemungkinan tapak tersebut pernah dijadikan tempat pembuangan sampah dan akan menyebabkan masalag kelemahan keupayaan galas. Maka tindakan khusus perlu diambil bagi mengatasi masalah kelemahan keupayaan galas, juga kajian hendaklah dilakukan ke atas kecacatan dan kegagalan bangunan yang disebabkan oleh kegagalan asas yang berkait dengan perubahan tanah.
Kecondongan permukaan tanh dan mana –mana bahagian muka bumi yang tidak stabil dengan melihat melalui anjakan struktur, pokok, pagar, tiang dan sebagainya.
Rekod yang lengkap tentang jenis dan lapisan tanah
10. UJIAN
Ujian Keupayaan Tanggung Tanah Keupayaan tanggung bagi tanah boleh diuji mengikut cara saintifik dan cara tradisi. Cara saintifik ialah mendapatkan contoh tanah dari tapak dan dikaji dalam makmal yang menggunakan kemudahan-kemudahan saintifik. Mengikut cara tradisi, sebuah lubang percubaan berukuran 1200mm x 1200mm x 600mm dalamnya perlu digali di tapak yang hendak dikaji itu. Di tengah-tengah lubang itu diletakkan sekeping papan alas tapak yang berukuran 300mm x 300mm x 25mm tebal dan di atasnya didirikan tiang tegak bersama pentasnya. Beban daripada kampit pasir atau bongkah konkrit dengan berat yang diketahui diletakkan di atas pentas yang telah didirikan satu demi satu mengikut jadual yang ditentukan sehingga mencapai titik alah (di mana terdapat mendapan yang melampau berlaku). Mendapan yang berlaku pada pentas itu dicatatkan dari semasa ke semasa dengan menggunakan alat aras yang ditempatkan di tepi lubang percubaan itu. Tempoh ujian ini, hendaklah diteruskan dalam keadaan cuaca yang berlainan. Rekod yang dicatatkan kemudiannya dipindahkan ke dalam graf. Ujian ini hendaklah dilakukan di beberapa tempat yang berasingan di atas tapakyang sama untuk mendapatkan keputusan purata. Keupayaan tanggung muktamad boleh dikira mengikut formula seperti berikut: Keupayaan tanggung muktamad = Jumlah beban / Luas alas tapak(mm2)
Ujian Keupayaan Tanggung Cerucuk Keupayaan cerucuk yang ditanam selalunya disahkan dengan membuat ujian cerucuk. Ujian akan dilakukan dengan memilih beberapa cerucuk yang akan memberi keputusan paling dikhuatiri sekali, contohnya seperti dari segi penembusan dan lain – lain. Fungsi –fungsi utama ujian cerucuk ialah : 1. untuk menentukan keupayaan tanggungan maksimum yang akan diperolehi 2. untuk memastikan cerucuk yang ditanam boleh diterima dari sudut stuktur 3. untuk menentukan kaitan antara pemendapan cerucuk dengan beban yang dibawa usia cerucuk sebelum diuji. Masa yang cukup hendaklah diberi kepada cerucuk yang sudah ditanam sebelum diuji bagi membenarkan tekanan air liang (pore water pressure) yang terjadi itu hilang. Dalam masa 3-4 minggu selepas cerucuk di tanam, geseran dalam tanah liat lembut mendapat lebih kurang75% kekuatannya. Bagi cerucuk kayu dalam tanah liat, ujian dilakukan dalam masa 3 mingguselepas ia ditanam. Mana kala bagi cerucuk konkrit atau keluli dalam tanah granular selangbeberapa hari sahaja sudah mencukup
Ujian beban cerucuk
Tujuan ujian ini adalah untuk memastikan enapan cerucuk pada beban kerja tidak melebihihad dan mempunyai keupayaan galas yang memuaskan Juga memsatikan bahawa rekabentuk dan perlaksanaan cerucuk yang dipilih adalah mencukupi.Cerucuk ujian selalunya diberikan tambahan beban sekurang – kurangnya 50% daripadabeban yang sebenar. Ujian dijalankan sehingga cerucuk tersebut mengalami kegagalan dan sekiranya sebarang beban tidak mencapai untuk mengagalkan cerucuk tersebut maka perlu dibiarkan selama 24 jam.Secara amnya ujian ini dijalankan untuk mengesan dan membuktikan cerucuk tersebut tidak mengalami kegagalan ketika menagggung beban kerja. Selain itu, ia juga boleh digunakan untuk menyemak pengiraan dalam rekabentuk cerucuk dan menentukan keupayaan galas muktamad tanah. Juga, ujian beban dijalankan bagi mendapatkan hubungan antara beban dengan enapan serta menentukan dan menyamakan mutu kerja.
UJIAN BEBAN DIPERTAHANKAN (MAINTAINED LOAD TEST)
Ujian ini dijalankan untuk mendapatkan hubungan antara beban yang dikenakan dengan enapan yang berlaku. Dalam ujian ini beban akan ditambah dalam 8 peringkat hingga 2 kali ganda beban kerja (working load) dan kemudian dikekalkan selama 24 jam.
Rekod ujian dan keputusan segala bacaan perlu diisi di dalam borang rekodnya bagi setiap ujian. ianya akan diperlukanuntuk menyediakan 3 graf penting iaitu - Graf beban melawan Pemendapan (load vs. settlement graph) - Graf masa melawan pemendapan (time vs. settlement graph) - Graf beban melawan masa (load vs. time graph)
Kegagalan ujian cerucuk
Graf - graf yang diplot akan digunakan di dalam pentafsiran status ujian. Ujian adalah dikiragagal sekiranya salah satu daripada syarat dibawah didapati : 1. pemendapan baki (residual settlement) selepas beban diangkat melebihi 0.25 inci(6.50mm) 2. Jumlah pemendapan (total settlement) di bawah beban sepenuhnya melebihi 0.50 inci(12.50mm) 3. jumlah pemendapan (total settlement) di bawah 2 kali ganda beban kerja melebihi 1.5inci (38mm) atau pun melebihi 10 inci lebar cerucuk mana - mana yang paling rendah
Kentledge (beban mati) Bahan yang sedia ada yang boleh digunakan sebagai kentledge adalah blok - blok konkrit atau cerucuk yang pendek. Jumlah beratnya mestilah melebihi 2 kali ganda beban kerja cerucuk. Pemasangan - pusat graviti kentledge mestilah berada pada paksi cerucuk ujian dan untuk mencapaikeadaan ini, satu sistem sokongan yang terdiri daripada rasuk rujukan rangka tindak balas danlain - lain haruslah di pasang dengan stabil dan selamat. Jack hidrulik dan pressure gauge - didalam ujian, beban diagihkan kepada cerucuk dengan menggunakan jack hidraulik yang boleh mengawal beban di dalam pecahan - pecahan kecil. Tekanan yang terhasil pula akan diukur dengan menggunakan tolok tekanan (pressure gauge) yang sesuai.
Tolok dial (dial gauge) Bilangan tolok dial sebanyak 2 atau 4 diperlukan untuk mengambil bacaan pemendapan diatas 2 atau 4 paksi. Ia seharusnya mempunyai gerakan 1 inci diukur di dalam pecahan 0.001 inci. Ianya mestilah dipasang di atas rasuk rujukan yang ditanam ke dalam tanah sejauh 6kaki dari pusat cerucuk. Ini adalah untuk mengurangkan kesan pemendapan cerucuk ke atas tolok dial.
Tentu ukur kesemua tolok dial dan tolok tekanan haruslah ditentukan oleh pakar - pakar yang diluluskanyang akan mengeluarkan sijil - sijil pemeriksaan yang sah selama 6 bulan dari tarikh ditentuukur. Perlindungan dari hujan dan panas Memandangkan ujian cerucuk adalah proses yang lama, pekerja mestilah memastikan bahawa jangka masa yang lama tersebut tidak terbuang oleh kerana gangguan hujan dan panas. Oleh itu,perlindungan yang sewajarnya perlulah disediakan
Menaikkan dan menurunkan beban
Beban dinaikkan pada increment 25% beban kerja setiap 2 jam sebanyak 8 kali sehingga beban maksima.
Beban maksima = 2 x beban kerja
Bacaan dibuat pada setiap 15 minit
Maintain selama 24 jam pada beban maksima
Beban diturunkan pada increment 50% beban kerja setiap 1 jam sebanyak 4 kali
Tunggu sehingga 1 jam selepas beban disongkan untuk merekodkan baki mendapan
Plot graf
Punca – punca kesilapan di dalam ujian
1. semasa cerucuk dibebankan. penahan untuk rasuk rujukan akan tenggelam sedikitoleh itu, keadaan ini perlu dikawal dengan menggunakan 'precise leveling. 2. kepala cerucuk tidak disedikan dengan baik. Oleh itu tidak dapat sentuhan yang rata antara cerucuk dan beban. 3. Tolok dial yang digunakan rosak. 4. beban yang tidak diagihkan dengan baik menyebabkan cerucuk mendap dan menyendeng
UJIAN PENUSUKAN KADAR TETAP (CRP)
Dalam ujian ini, cerucuk dijet kedalam tanah. Beban akan diselaraskan untuk memberikansatu pergerakan ke bawah dengan kadar yang tetap kepada cerucuk. Ini dikekalkan sehinggatitik kegagalan dicapai. Kegagalan didefinisi sama ada pergerakan cerucuk kebawah tanpa pertambahan beban atau penembusan mencapai satu nilai yang sama dengan 1/10 daripada diameter cerucuk pada bahagian asasnya. Penembusan dengan kadar 0.8mm/min adalahsesuai untuk cerucuk geseran dalam tanah liat dimana jumlah penembusan untuk mencapai kegagalan adalah kurang daripada 25mm. Pertimbangan untuk pergerakan yang lebih besar iaitu sebanyak 1/10 daripada diameter diperlukan untuk cerucuk galas tanggung hujung dan kadar jet 1.5mm/min adalah sesuai.
Ujian CRP ini mempunyai kelebihan iaitu ia boleh dilakukan dengan cepat dan oleh itu ia amat berguna untuk ujian cerucuk di permulaan apabila beban kegagalan tidak diketahui dan rekabentuk adalah berdasarkan kepada faktor keselamatan terhadap kegagalan muktamad. Walaupun demikian, cara ini juga mempunyai kelemahan dimana ia tidak memberikanenapan elastik di bawah tindakan beban kerja. Ini amat bermakna untuk menentukan samaada terdapat atau tidak ‘plastic yield’ dalam tanah semasa beban kerja
UJIAN ANALISIS DINAMIK CERUCUK (PDA)
Ujian ini adalah jenis ujian beban dinamik dimana teknologi computer digunakan untuk mengambil dan merekodkan data. Kaedah ujian ini adalah melibatkan penghentaman penukul ke atas tukup cerucuk untuk mendapatkan data ukuran dinamik (tenaga) yang terhasil. Dua pasang tolok tekanan dan accelerometer akan dipasangkan di sisi bertentangan pada cerucuk dibawah tukup cerucuk. Kemudian tolok akan disambungkan dengan alat analisis pemacuan cerucuk
(pile
driving analyzer, PDA) untuk merekodkan pergerakan dinamik cerucuk dan menilai kualiti data, rintangan tanah dan kelakunan cerucuk
Semasa ujikaji, segala maklumat cerucuk dan penukul direkodkan oleh PDA. Semakan akan dibuat untuk menyemak sama ada tolok berfungsi dengan baik atau tidak. Pengukuran dinamik cerucuk dimulakan dengan jatuhan penukul pada tinggi yang tertentu. Selepas penukul dihentak, data hentakan tersebut akan dipamerkan dalam alat PDA. Data yang telah direkodkan pula akan terus dianalisis dengan menggunakan perisian CAPWAP. Kelebihan ujikaji ini adalah ia dapat dijalankan dengan lebih cepat, menjimatkan masa dan mudah. Manakala kelemahannya pula adalah ia melibatkan kos yang tinggi.
11. LAMPIRAN
