KEBOLEHMAMPATAN TANAH

Transkripsi

1 C4008/18/1 UNIT 18 KEBOLEHMAMPATAN TANAH OBJEKTIF Objektif Am : Menggunakan graf tebal sampel melawan tekanan dan nisbah rongga melawan tekanan untuk mendapatkan pekali kebolehmampatan isipadu dari ujian oedometer. Objektif Khusus : Di akhir unit ini anda sepatutnya dapat :- 1. mengira pekali kebolehmampatan isipadu tanah dari ujian oedometer dengan menggunakan graf tebal sampel melawan tekanan.. mengira pekali kebolehmampatan isipadu tanah dari ujian oedometer dengan menggunakan graf nisbah rongga melawan tekanan.

2 C4008/18/ INPUT 18. Pengenalan Anda telahpun mengetahui tentang pengukuhan tanah dan juga istilah- istilah penting dalam pengukuhan. Di dalam unit ini anda akan didedahkan kepada ciri-ciri tanah iaitu kebolehmampatan tanah yang mana ianya mempunyai hubung kait dengan pengukuhan. Kebolehmampatan tanah boleh diukur iaitu dengan mendapatkan pekali kebolehmampatan isipadu tanah, M v. Hasil daripada ujian oedometer yang dijalankan keatas sampel tanah, nilai M v dapat dikira dengan menggunakan kaedah : a. graf tebal sampel melawan tekanan b. graf nisbah sampel melawan tekanan. Unit ini akan membantu anda untuk mengira pekali kebolehmampatan tanah dengan menggunakan kedua-dua kaedah di atas Pengiraan pekali kebolehmampatan isipadu tanah, M v dengan kaedah graf tebal sampel melawan tekanan. Sila lihat contoh berikut dan marilah kita bersama menyelesaikan masalah ini. Contoh 18.1 Keputusan mampatan berikut diperolehi dari ujian oedometer yang dijalankan keatas sampel tanah liat tepu. Setiap tekanan yang dikenakan dikekalkan konstan selama 4 jam.

3 C4008/18/3 Tekanan ( kn/m ) Tebal sampel selepas 4 jam () Kandungan lembapan pada akhir ujian ialah 3.1% dan graviti tentu bagi butiran tanah ialah.68. Dengan menggunakan keadah graf tebal sampel melawan tekanan, dapatkan pekali kebolehmampatan isipadu tanah.m v apabila tekanan yang dikenakan ialah 400 kn/m. Penyelesaian : Langkah 1 Sila sediakan sumber dan peralatan berikut : a. kertas graf b. pembaris c. pensil d. French curve Langkah Pelotkan graf tebal sampel melawan tekanan. (rujuk graf contoh 18.1a) di atas kertas graf. Sambungkan titik-titk yang diperolehi dengan menggunakan French curve. Anda sepatutnya mendapat graf lengkungan.

4 C4008/18/4 Langkah 3 Unjurkan garis tegak daripada tekanan P = 400 kn/m dari paksi-x sehingga bersilang dengan graf lengkungan. Langkah 4 Dapatkan satu garis tangen yang menyentuh titik persilangan di atas. Anda harus berhati-hati supaya garis tersebut tangen kepada titik persilangan dan bukannya pada titik yang lain. Langkah 5 Tentukan kecerunan bagi garis tangen pada titik persilangan. Dari graf anda akan dapati bahawa kecerunannya ialah : H P H P Imbas kembali rumus pekali kebolehmampatan isipadu, M v di unit 18 H 1 M v P H

5 C4008/18/5 Langkah 6 Oleh yang demikian, M v M v m / kn Adakah anda mendapat jawapan seperti di atas.ingat! kesalahan ketara mungkin wujud semasa anda melukis garis tangen. Awas semasa membuat lakaran. Nota : Bagi kes lain dimana julat tekanan diberi umpamanya 00 kn/m 400 kn/m maka unjuran tegak hendaklah dibuat dari nilai-nilai ini hingga menyilang graf lengkungan tebal sampel melawan tekanan. Satu garisan tangen mestilah dibuat supaya menyentuh lengkungan di antara dua titik tersebut.

6 TEBAL CONTOH() Diploma Kej. Awam C4008/18/6 GRAF CONTOH 18.1A TEBAL CONTOH (H) MELAWAN TEKANAN (P) TEKANAN(kN/m ) - P

7 C4008/18/7 AKTIVITI 18A Uji kefahaman anda sebelum meneruskan ke unit selanjutnya... Sila semak jawapan anda pada maklumbalas di halaman berikutnya. SELAMAT MENCUBA!! Aktiviti 18A-1 Keputusan berikut telah diperolehi daripada satu ujian pengukuhan ke atas sampel tanah liat tepu. Setiap tambahan tekanan dibiarkan selama 4 jam. Tekanan (kn/m ) Ketebalan sampel selepas pengukuhan () Selepas mengembang selama 4 jam, sampel dikeluarkan daripada radas dan di dapati mempunyai kandungan lembapan sebanyak 5%. Graviti tentu zarah tanah ialah.65. Pelotkan lengkung tebal sampel melawan tekanan dan tentukan nilai pekali kebolehmampatan isipadu bagi satu julat tekanan antara kn/m.

8 C4008/18/8 MAKLUM BALAS Maklum balas Aktiviti 18A-1 Pelotkan graf tebal sampel melawan tekanan. (rujuk graf Aktiviti 18a-1) Pastikan anda mendapat satu lengkungan. Unjurkan garis tegak dari paksi-x iatu P= 50kN/m dan P = 350 kn/m sehingga bersilang dengan garis lengkung. Daripada graf, H P H P Oleh yang demikian, H 1 M v P H M v M v m /kn Awas! Anda hendaklah berhati-hati semasa melukis garis tangen terhadap lengkung tersebut. Jika anda mendapat jawapan yang betul.syabas. Jika tidak. Ulangi semula input ini.

9 TEBAL CONTOH - H () Diploma Kej. Awam C4008/18/9 GRAF AKTIVITI 18A-1 TEBAL CONTOH (H) MELAWAN TEKANAN (P) TEKANAN - P (kn/m )

10 C4008/18/10 INPUT 18. Pengiraan pekali kebolehmampatan isipadu tanah, M v dengan kaedah graf nisbah rongga melawan tekanan Sila lihat contoh berikut dan marilah bersama kita menyelesaikannya. Contoh 18. Keputusan mampatan berikut diperolehi dari ujian oedometer yang dijalankan keatas sampel tanah liat tepu. Setiap tekanan yang dikenakan dikekalkan konstan selama 4 jam. Tekanan ( kn/m ) Tebal sampel selepas 4 jam () Kandungan lembapan pada akhir ujian ialah 3.1% dan graviti tentu bagi butiran tanah ialah.68. Dengan menggunakan keadah graf nisbah rongga melawan tekanan, dapatkan pekali kebolehmampatan isipadu tanah.m v apabila tekanan yang dikenakan ialah 400 kn/m

11 C4008/18/11 Penyelesaian : Langkah 1 Sila sediakan sumber dan peralatan berikut : a. kertas graf b. pembaris c. pensil d. French curve Langkah Imbas kembali perkara berikut : e wg. s ; M v e1 e e P e1 e H H P Langkah 3 Bina satu jadual yang mana di dalamnya perlu ada nilai P, H, e dan e P (kn/m ) H () e = e 1 -e e 1 = 0.6+e

12 C4008/18/1 a. H boleh didapati H = H H f di mana H = perubahan tebal sampel tanah H = tebal sampel tanah H f = tebal sampel tanah di akhir ujian. b. Pada akhir ujian w = 3.1% dan G s =.68 Oleh yang demikian, Untuk tanah liat tepu sepenuhnya, e w. f G s e f 0.6 pada H f = c. e boleh dicari dengan, e H ( 1 e f ) H f e H e = 0.067H Dengan menggunakan hubungan ini nilai e boleh dikira. d. Anda juga boleh mendapatkan nilai e 1 dengan menggunakan rumus. e 1 = e + e Diketahui bahawa e = e f = 0.6 Oleh yang demikian, e 1 = e

13 C4008/18/13 Langkah 4 Pelotkan graf nisbah rongga melawan tekanan. (rujuk graf contoh 18.a) di atas kertas graf. Sambungkan titik-titk yang diperolehi dengan menggunakan French curve. Anda sepatutnya mendapat graf lengkungan. Langkah 5 Unjurkan garis tegak daripada tekanan P = 400 kn/m dari paksi-x sehingga bersilang dengan graf lengkungan. Langkah 6 Dapatkan satu garis tangen yang menyentuh titik persilangan di atas. Anda harus berhati-hati supaya garis tersebut tangen kepada titik persilangan dan bukannya pada titik yang lain. Langkah 7 Tentukan kecerunan bagi garis tangen pada titik persilangan. Dari graf anda akan dapati bahawa kecerunannya ialah : e P e P

14 C4008/18/14 Langkah 8 Apabila tekanan, P = 400 kn/m, e 1 = 0.6 Oleh yang demikian, M v e 1 P (1 e 1 ) M v (1 0.6) 6 6 M v m / kn Adakah anda mendapat jawapan seperti di atas.ingat! kesalahan ketara mungkin wujud semasa anda melukis garis tangen. Awas semasa membuat lakaran. Nota : Bagi kes lain dimana julat tekanan diberi umpamanya 00 kn/m 400 kn/m maka unjuran tegak hendaklah dibuat dari nilai-nilai ini hingga menyilang graf lengkungan nisbah rongga melawan tekanan. Satu garisan tangen mestilah dibuat supaya menyentuh lengkungan di antara dua titik tersebut.

15 NISBAH RONGGA - e () Diploma Kej. Awam C4008/18/15 GRAF CONTOH 18.a NISBAH RONGGA (e) MELAWAN TEKANAN (P) TEKANAN - P (kn/m )

16 C4008/18/16 AKTIVITI 18B Uji kefahaman anda sebelum meneruskan ke unit selanjutnya... Sila semak jawapan anda pada maklumbalas di halaman berikutnya. SELAMAT MENCUBA!! AKTIVITI 18B-1 Keputusan berikut telah diperolehi daripada satu ujian pengukuhan ke atas sampel tanah liat tepu. Setiap tambahan tekanan dibiarkan selama 4 jam. Tekanan (kn/m ) Ketebalan sampel selepas pengukuhan () Selepas mengembang selama 4 jam, sampel dikeluarkan daripada radas dan di dapati mempunyai kandungan lembapan sebanyak 5%. Graviti tentu zarah tanah ialah.65. Pelotkan lengkung nisbah rongga melawan tekanan dan tentukan nilai pekali kebolehmampatan isipadu bagi satu julat tekanan antara kn/m.

17 C4008/18/17 MAKLUM BALAS Maklum balas Aktiviti 18B-1 Bina satu jadual yang mengandungi perkara berikut : P (kn/m ) H () e () e 1 () Dapatkan H, e dan e 1 dengan menggunakan rumus berikut : H = H H f H e ( 1 e f ) dimana e f = w.g s bagi tanah liat tepu H e 1 = e + e f sepenuhnya Kemudian pelotkan graf nisbah rongga melawan tekanan. (rujuk graf aktiviti 18B-1) Pastikan anda mendapat satu lengkungan. Unjurkan garis tegak dari paksi-x iatu P= 50kN/m dan P = 350 kn/m sehingga bersilang dengan garis lengkung.

18 C4008/18/18 Daripada graf, e P e P Oleh yang demikian, M v e 1 P (1 e 1 ) M v ( ) 5 M v m /kn Awas! Anda hendaklah berhati-hati semasa melukis garis tangen terhadap lengkung tersebut. Jika anda mendapat jawapan yang betul.syabas. Jika tidak. Ulangi semula input ini.

19 NISBAH RONGGA - e () Diploma Kej. Awam C4008/18/19 GRAF AKTIVITI 18B-1 NISBAH RONGGA () MELAWAN TEKANAN (P) TEKANAN - P (kn/m )

20 C4008/18/0 PENILAIAN KENDIRI ANDA TELAH MENGHAMPIRI KEJAYAAN. Sila cuba semua soalan dalam penilaian kendiri ini bagi mengetahui objektif unit ini telah tercapai. Jika ada masalah yang timbul, sila berbincang dengan pensyarah anda. SELAMAT MENCUBA!! SEMOGA BERJAYA!! SOALAN 1 Satu sampel tepu bagi tanah liat terkukuh secara normal memberikan keputusan berikut apabila diuji di dalam radas pengukuhan (setiap tambahan pembebanan dikenakan dibiarkan 4 jam). Tekanan Pengukuhan (kn/m ) Ketebalan sampel () Selepas sampel dibenarkan mengembang selama 4 jam ia didapati mempunyai kandungan lembapan 30.%. Graviti tentu zarah tanah ialah.65. a. Pelotkan graf tebal contoh melawan tekanan. b. Pelotkan graf nisbah rongga melawan tekanan.

21 C4008/18/1 c. Satu lapisan tanah tadi yang setebal 6.1 m mengalami tekanan tanggung atas berkesan yang sedia wujud bernilai kn/m 3 di pusatnya. dan satu beban asas yang akan meningkatkan tekanan di pusat lapisan sebanyak 80.5 kn/m. Kirakan pekali kebolehmampatan isipadu tanah tersebut dengan kaedah graf tebal sampel melawan tekanan dan graf nisbah rongga melawan tekanan. Syabas, jika anda berjaya! Teruskan ke unit berikutnya. Ulangi semula unit ini, jika Anda gagal!

22 C4008/18/ MAKLUM BALAS KENDIRI Adakah anda telah mencuba dahulu? Jika YA, Sila semak jawapan anda. Maklum balas Soalan 1 i. Anda hendaklah memelot graf tebal sampel melawan tekanan. Jawapan anda betul jikalau anda mendapat satu graf lengkung. Pastikan anda menggunakan sekil yang tepat. Bandingkan jawapan anda dengan jawapan yang di beri. ii. Anda hendaklah memelot graf nisbah rongga contoh melawan tekanan. Jawapan anda betul jikalau anda mendapat satu graf lengkung. Pastikan anda menggunakan sekil yang tepat. Bandingkan jawapan anda dengan jawapan yang diberi. iiia. Kaedah graf tebal contoh melawan tekanan Unjurkan satu garis tegak dari P = kn/m dan P = kn/m.. Kemudian lukis satu garis tangen yang menyentuh lengkung dalam julat tersebut.(rujuk graf Soalan 1a). Awas semasa melukis.dapatkan kecerunannya. Nilai pekali kebolehmamapatan isipadu boleh didapati dengan menggunakan rumus. H 1 M v P H M v M v = x 10-4 m /kn iiib. Graf nisbah rongga melawan tekanan

23 C4008/18/3 Bina jadual yang mengandungi perkara berikut : P (kn/m ) H () e () e 1 () Dapatkan H, e dan e 1 dengan menggunakan rumus berikut : H = H H f H e ( 1 e f ) dimana e f = w.g s bagi tanah liat tepu H f e 1 = e + e sepenuhnya Kemudian pelotkan graf nisbah rongga melawan tekanan. (rujuk Graf Soalan 1b) Pastikan anda mendapat satu lengkungan. Unjurkan garis tegak dari paksi-x iatu P= 107.3Kn/m dan P = Kn/m sehingga bersilang dengan garis lengkung. Daripada graf, e P e P Oleh yang demikian,

24 C4008/18/4 M v e 1 P (1 e 1 ) M v ( ) 4 M v m /Kn

25 TEBAL CONTOH - H () Diploma Kej. Awam C4008/18/5 GRAF SOALAN 1a TEBAL CONTOH (H) MELAWAN TEKANAN (P) TEKANAN - P (kn/m )

26 NISBAH RONGGA - e () Diploma Kej. Awam C4008/18/6 GRAF SOALAN 1b NISBAH RONGGA (e) MELAWAN TEKANAN (P) TEKANAN - P (kn/m )