ANALISIS NOMBOR KESTABILAN TAYLOR

Transkripsi

1 4008/14/1 UNIT 14 KESTABILAN ERUN - ANALISIS NOMBOR KESTABILAN TAYLOR OBJEKTIF Objektif Am : Menggunakan Kaedah Analisis Nombor Kestabilan Taylor untuk mendapatkan faktor keselamatan cerun. Objektif Khusus : Di akhir unit ini anda sepatutnya dapat :- 1. Mengira faktor keselamatan untuk keadaan cerun dengan menggunakan Kaedah Analisis Nombor Kestabilan Taylor ( tanah U = 0 ). Unit 13 telah menerangkan mengenai Kaedah Analisis Tegasan Jumlah bagi mengira faktor keselamatan cerun. Seterusnya Unit 14 akan dilanjutkan lagi bagi mendapatkan faktor keselamatan dengan menggunakan Kaedah Analisis Nombor Kestabilan Taylor ( tanah U = 0 ).

2 4008/14/2 INPUT 14.0 PENGENALAN Analisis tak berdimensi adalah khusus untuk tanah homogen, iaitu parameter-parameter tanah seperti berat unit, kekuatan ricih, dan sudut kecondongan cerun tidak berubah. Analisis ini selalunya dibuat untuk pengiraan rintis yang cepat sahaja dan penyelesaian sebegini wujud dalam bentuk nombor kestabilan tak berdimensi. Salah satu daripada kaedah ini adalah Kaedah Analisis Nombor Kestabilan Taylor KAEDAH ANALISIS NOMBOR KESTABILAN TAYLOR D.W Taylor ( 1948 ) telah memperkenalkan kaedah yang mudah untuk menentukan Faktor Keselamatan cerun yang terendah untuk tanah yang homogen. Kaedah ini adalah khusus untuk kes jangka pendek, yang menggunakan parameter kekuatan tak bersalir, u. Permukaan kegagalan diandaikan berbentuk arka bulat dan tiada retak tegangan. Dengan menggunakan andaian = 0 ( dan abaikan kesan retak tegangan ), Taylor menghasilkan satu siri lengkok/lekok yang mengaitkan Nombor Kestabilan N dengan sudut kecerunan. (Rujuk Rajah 14.1a yang menunjukkan arta Kestabilan Taylor ) Faktor-faktor yang diambilkira dalam analisa kestabilan untuk cerun-cerun seragam (dalam tanah jelekit ) ialah kejelekitan tanah, sudut geseran ricihan, sudut cerun dan faktor keselamatan yang dikehendaki.

3 4008/14/3 Sekiranya empat daripada faktor-faktor di atas digabungkan dalam bentuk, ia menghasilkan satu F Z nombor tanpa ukuran atau dimensi yang dinamakan Nombor Kestabilan, N. N = F Z Oleh itu Faktor Keselamatan cerun dengan menggunakan Analisa Nombor Kestabilan Taylor adalah :- Nilai-nilai untuk kes U = 0 ini diplot dalam carta di Rajah 14.1a. Nombor kestabilan N, bergantung kepada sudut kecondongan cerun, dan faktor kedalaman ( Dz atau DH ialah kedalaman kepada stratum kukuh )

4 4008/14/4 Rajah 14.1a : arta Kestabilan Taylor, dipetik dari buku Soil Mechanic, R. F. raig

5 4008/14/5 ontoh 14a Rajah contoh 14a menunjukkan profil sebuah korekan yang hendak dibuat di dalam stratum tanah liat tepu. Sekiranya kekuatan ricih tak tersalir tanah, u = 30 kn/m 2 dan berat unit tepu tanah, = 19 kn/m 3. Dapatkan faktor keselamatan kegagalan cerun korekan dengan menggunakan analisa nombor kestabilan Taylor. Z = 10m DZ =18m = 30 0 Batuan Dasar Rajah contoh 14a Penyelesaian DZ = 12m Dengan itu D = 12 Z 12 = 10 = 1.2 Daripada Rajah 14, arta Nombor Kestabilan Taylor, Untuk D = 1.2 dan = 20 0, Nc = 0.12 u = x19x10 = 1.3 > 1 cerun selamat

6 4008/14/6 ontoh 14b Rajah contoh 14b menunjukkan satu keratan cerun yang panjangnya infiniti dengan parameter-parameter tanah seperti yang ditunjukkan. Dengan menggunakan analisa Nombor kestabilan Taylor, tentukan factor keselamatan untuk cerun tersebut. 10 m 35 0 Rajah contoh 14b Penyelesaian Dari graf, untuk D yang besar = infiniti dan = 35 0 N = x19x10 = 1.45 > 1 cerun adalah selamat.

7 4008/14/7 AKTIVITI 14A Uji kefahaman anda sebelum meneruskan ke unit selanjutnya... Sila semak jawapan anda pada maklum balas di halaman berikutnya. SELAMAT MENUBA!! Aktiviti 14A-1 Rajah aktiviti 14A-1 menunjukkan keratan rentas satu cerun yang terdiri daripada tanah liat tepu, berat unit tepu tanah adalah 18 kn/m 3, u = 30 kn/m 3. Dengan menggunakan analisa nombor kestabilan Taylor, dapatkan faktor keselamatan bagi cerun tersebut. 10m m Batuan Dasar Rajah aktiviti 14A-1

8 4008/14/8 Aktiviti 14A-2 Rajah aktiviti 14A-2 menunjukkan profil cerun tanah liat berpasir homogen yang mempunyai ketinggian 10m dan kecondongan 2 (mengufuk) kepada 1 (tegak). Sifat-sifat tanah liat berpasir tersebut adalah seperti berikut :- Berat unit tanah = 20 kn/m 3 Jelekit berkesan = 28 kn/m 2 Sudut geseran berkesan, = 25 0 Batuan dasar berada pada kedalaman 10m di bawah aras kaki benteng. Dengan menggunakan Analisa Nombor Kestabilan Taylor, dapatkan faktor keselamatan bagi cerun tersebut. 20m 10m 2:1 = 20 kn/m 3 = 25 0 = 28 kn/m 2 Batuan Dasar Rajah aktiviti 14A-2

9 4008/14/9 MAKLUM BALAS Penyelesaian aktiviti 14A-1 15 DZ = 15m, Z = 10m Jadi D = = Dengan = 35 0, daripada carta nombor kestabilan Taylor, N = = X18X10 = 0.99 < 1 erun tak Selamat. Penyelesaian aktiviti 14A-2 20 DZ = 20m, Z = 10m Jadi D = = Dengan = 30 0, daripada carta nombor kestabilan Taylor, N = 0.18 = X 20X10 = 0.83 < 1 erun tak selamat

10 4008/14/10 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 MENUBA!! SEMOGA BERJAYA!! SOALAN 1 Tambakan tanah liat setinggi 7m diperlukan untuk membina landasan keretapi. Tanah liat tersebut mempunyai nilai = 20 kn/m 2 dan berat unit 19 kn/m 3. Kirakan nilai sudut kritikal cerun yang maksimum bagi penambakan jika lapisan batuan berada 3.5m di bawah paras tambakan. Andai sudut geseran tanah liat adalah sifar. Nilai berikut adalah diberi oleh arta Taylor Untuk kedalaman D = 1.5 Sudut Nc SOALAN 2 Satu tambakan setinggi 12.0 m condong pada sudut 30 0 dari dasar. Jika parameter kekuatan ricih tanah diberi = 15 kn/m 2 = 20 0 = 18 kn/m 3 Dengan menggunakan arta Kestabilan Taylor, tentukan faktor keselamatan terhadap kegagalan cerun.

11 4008/14/11 MAKLUM BALAS KENDIRI Adakah anda telah mencuba dahulu? Jika YA, Sila semak jawapan anda. Jawapan soalan 1, DZ = = 10.5m, Z = 7m Untuk cerun yang paling kritikal, Faktor keselamatan adalah 1.0. Hasil pengiraan sudut yang dikehendaki adalah 20 0 Jawapan soalan 2, Faktor keselamatan = 2.78