C4008/19/1 UNIT 19 PENGUKUHAN TANAH - KAEDAH TAYLOR, KAEDAH CASAGRANDE SERTA PENGIRAAN ENAPAN TANAH OBJEKTIF Objektif Am : Menggunakan Kaedah Taylor dan Kaedah Casagrande bagi mendapatkan pekali pengukuhan,c v dari Ujian Oedometer dan seterusnya menggunakan nilai-nilai yang diperolehi ini untuk mendapatkan enapan pengukuhan dan jangka masa enapan. Objektif Khusus : Di akhir unit ini anda sepatutnya dapat :- 1. mengira pekali pengukuhan, C v dengan menggunakan Kaedah Taylor.. mengira pekali pengukuhan, C v dengan menggunakan Kaedah Casagrande. 3. mengira jangka masa enapan dan enapan
C4008/19/ INPUT 19. Pengenalan Sila imbas kembali unit 18 dan unit 19 dan ingat semula fakta berikut : Proses pengukuhan mengakibatkan pengurangan nisbah rongga dan penambahan tekanan efektif. Jumlah perubahan isipadu disebabkan seunit pertambahan tekanan efektif bergantung kepada ciri-ciri tanah iaitu kebolehmampatan. Ianya diukur dengan mendapatkan pekali kebolehmampatan isipadu, M v. Tempoh proses pengukuhan berlaku pula bergantung kepada berapa cepatkah air boleh keluar daripada tanah iaitu ketelapan tanah, k. Kesan gabungan kedua-dua faktor ini iaitu kebolehmampatan dan ketelapan meyumbang kepada pembentukan pekali pengukuhan, C v. Hasil dari Ujian Oedometer, anda juga boleh mengira pekali pengukuhan, C v. Penentuannya boleh dikira dengan menggunakan dua kaedah : a. Kaedah Taylor b. Kaedah Casagrande Kaedah Taylor dan Casagrande adalah merupakan kaedah grafik di mana data-data daripada Ujian Oedometer di pelotkan di kertas graf. Di sini anda boleh lihat kawasan di mana enapan pengukuhan utama dan sekunder terjadi. Unit ini akan membantu anda memahami kaedah-kaedah ini dan seterusnya meyelesaikan sebarang masalah yang berkaitan dengannya.
C4008/19/3 19.1. Pengiraan pekali pengukuhan tanah, C v dengan Kaedah Taylor (Kaedah Punca Masa). Sila lihat contoh berikut dan marilah kita bersama menyelesaikan masalah ini. Contoh 19.1 Keputusan berikut diperolehi dari Ujian Oedometer yang dijalankan ke atas sampel tanah liat setebal 0 mm yang mempunyai saliran ke atas dan ke bawah apabila tekanan ditambah dari 100 kn/m ke 00 kn/m. Masa t (minit) Ketebalan sampel(mm) 0.5 1.00.5 4.00 9.00 16.00 5 36 49 19.8 19.64 19.50 19.4 19.8 19.1 18.98 18.84 18.68 Masa t (minit) Ketebalan sampel(mm) 64 81 100 11 144 169 196 18.54 18.40 18.8 18.0 18.10 18.04 17.99 Selepas 4 jam ketebalan sampel ialah 17.61 mm. a. Pelotkan graf mampatan (tebal sampel) melawan punca masa (Kaedah Taylor) dan tunjukkan di graf tersebut kawasan di mana enapan pengukuhan berlaku. b. Anggarkan pekali pengukuhan, C v untuk tanah tersebut. c. Jikalau di dapati bahawa pekali kebolehmampatan isipadu, M v ialah 0.00011 m /kn, anggarkan pekali ketelapan tanah,k. Baca langkah-langkah berikut dan mari kita lakukan bersama.
C4008/19/4 Langkah 1 Sila sediakan sumber dan peralatan berikut : a. Kertas graf b. Pembaris c. Pensil d. French Curve Langkah Dapatkan punca kuasa dua masa,t. Langkah 3 Pelotkan graf tebal sampel melawan punca masa di atas kertas graf. Sambungkan titik-titik yang diperolehi dengan menggunakan French Curve. Anda sepatutnya mendapat graf lengkungan. (rujuk Rajah contoh 19.1a) Langkah 4 Di atas kertas graf, lukiskan satu garis sentuh(tangen) AC kepada lengkungan yang lurus. Titik A menandakan tempat permulaan pengukuhan utama berlaku. Titik C boleh diletakkan di mana sahaja di sepanjang garisan tersebut. (rujuk Rajah contoh 19.1a) Langkah 5 Lukis garisan selari dengan paksi t melalui titik C, dan menyilang pada paksi H (tebal sampel) di titik B. Tanda titik D supaya BD = 1.15BC. (rujuk Rajah contoh 19.1a) Langkah 6 Sambungkan titik A dan D dengan garisan lurus. Titik persilangan antara garisan AD dan lengkungan pengukuhan di E menandakan tahap 90% pengukuhan. (rujuk Rajah contoh 19.1 a)
C4008/19/5 Langkah 7 Bina satu lagi paksi y di sebelah kiri graf yang sama bagi mewakili darjah pengukuhan. Di paksi tersebut tandakan pengukuhan 0% iaitu bermula dari titik A dan pengukuhan 90% di titik B. Sekilkan pada paksi tersebut darjah pengukuhan dari 0% hingga 100%. (rujuk Rajah contoh 19.1a) Langkah 8 Bandingkan hasilkerja anda dengan jawapan yang diberikan pada graf contoh 19..1b. Adakah geraf anda sama dengan jawapan yang diberikan. Jikalau ada kelainan, kaji dan fikirkan di manakah silapnya. Seterusnya untuk menjawab soalan contoh 19.1a, Kawasan daripada titik 0 asal hingga ke titik A (0 baru) adalah enapan tanah akibat mampatan oedometer. Kawasan dari titik A (pengukuhan 0%) hingga titik F (pengukuhan 100%) adalah kawasan di mana enapan pengukuhan utama berlaku. Manakala kawasan daripada titik F (pengukuhan 100%) hingga titik mampatan sampel 4 jam adalah kawasan enapan pengukuhan sekunder berlaku. Langkah 9 Rujuk kemballi kepada graf anda. Dari titik E (pengukuhan 90%) lukiskan satu garis tegak ke atas sehinggga bersilang dengan dengan paksi x. Dapatkan nilai seterusnya kira nilai t 90. t 90 pada titik persilangan tersebut dan Langkah 10 Bagi menjawab soalan contoh 19.1b, sila imbas kembali rumus Faktor Masa di unit 17,
C4008/19/6 C t T v v d.. 1 Oleh kerana pada darjah pengukuhan 90%, nilai Faktor Masa T v adalah 0.848 (untuk keterangan lanjut sila rujuk Jadual 19.1a), maka C v = 0.848d t 90. di mana : d = ½ tebal sampel jika ianya saliran dua hala dan, d = tebal sampel jika ianya saliran satu hala. Baca kembali soalan dan pastikan bentuk saliran samada ianya sehala atau dua hala.dapatkan jawapan pekali pengukuhan tanah C v. Langkah 11 Soalan contoh 19.1c boleh diselesaikan seperti berikut : Imbas kembali rumus di unit 17, C v = w M k v.3 di mana, k = pekali ketelapan tanah w = berat unit air M v = pekali kebolehmampatan isipadu. Anda boleh menentukan ketelapan tanah,k dengan memasukkan nilai C v, w dan M v ke dalam persamaan di atas. Langkah 1 Sila bandingkan jawapan anda dengan jawapan contoh 19.1. Jikalau betul syabas, jika tidak kaji semula di manakah kesillapan anda.
C4008/19/7 Enapan oedometer A 0% B C D Enapan pengukuhan utama H E Enapan sekunder 90% 100% t Rajah Contoh 19.1a
C4008/19/8 Darjah Pengukuhan (U v ) Faktor Masa,T v 0.0 0.0 0.1 0.008 0. 0.031 0.3 0.071 0.4 0.16 0.5 0.197 0.6 0.87 0.7 0.403 0.8 0.567 0.9 0.848 0.95 1.19 1.00 Jadual 19.1 Nota : Nilai Faktor masa T v adalah berubah bergantung kepada darjah pengukuhan tanah. Rumus berikut boleh juga digunakan untuk menentukan Faktor Masa,T v dengan syarat darjah pengukuhan, U v tidak melebihi 60%. Rumusnya adalah seperti berikut : T v = U 4 v bagi U v 60%
TEBAL SAMPEL Diploma Kej. Awam C4008/19/9 Penyelesaian contoh 19.1a Graf Contoh 19.1a GRAF TEBAL SAMPEL MELAWAN PUNCA MASA 0 19.5 19 18.5 18 17.5 0 4 6 8 10 1 14 16 PUNCA MASA
C4008/19/10 t 0.5 1.00.5 4.00 9.00 16 5 36 49 64 81 t 0.5 1 1.5 3 4 5 6 7 8 9 t 100 11 144 169 196 t 10 11 1 13 14 a. Rujuk jawapan anda pada graf contoh 19.1b. b. t 90 = 13.4 C Dari persamaan 1 T v = v t d Pada 90% darjah pengukuhan, U v, T v = 0.848 C 0.848 = v 13.4 10 C v = 0.47 mm /min = 7.87 x 10-9 m /s c. Jikalau M v = 0.00011 m /kn k Dari persamaan 3 C v = M v w k = 7.87 x 10-9 x 0.00011 x 9.81 = 8.49 x 10-1 m/s
C4008/19/11 AKTIVITI 19A Uji kefahaman anda sebelum meneruskan ke unit selanjutnya... Sila semak jawapan anda pada maklumbalas di halaman berikutnya. SELAMAT MENCUBA! Aktiviti 19A-1 Keputusan berikut di ambil dari satu peringkat Ujian pengukuhan ke atas sampel tanah liat tepu apabila tekanan di tambah dari 50 kn/m hingga ke 100 kn/m. Masa dalam minit Bacaan Tolok dail (mm) Masa dalam minit Bacaan Tolok dail (mm) 0 0.1 0.5 0.50 1.0.0 4.0 8.0 15 1.007 1.085 1.11 1.18 1.15 1.183 1.3 1.30 1.395 30 60 135 40 1180 1600 65 1.51 1.6 1.705 1.75 1.85 1.87 1.90 Selepas 65 minit, ketebalan sampel tanah liat diukur dan didapati ianya ialah 37.13 mm. a. Pelotkan graf bacaan Tolok dail melawan punca masa t. b. Tentukan nilai pekali pengukuhan, C v untuk tanah tersebut. c. Jikalau di dapati bahawa pekali kebolehmampatan isipadu, M v adalah 4.7 x 10-4 m /kn, tentukan pekali ketelapan tanah, k.
C4008/19/1 MAKLUM BALAS Maklum balas Aktiviti 19A-1 Langkah 1 Dapatkan punca masa t terlebih dahulu. t (minit) 0 0.1 0.5 0.50 1.0.0 4.0 8.0 15 t 0 0.3 0.50 0.71 1.0 1.41.0.83 3.87 t (minit) 30 60 135 40 1180 1600 65 t 5.48 7.75 11.6 15.49 34.35 40.00 51.3 Langkah Pelotkan graf bacaan Tolok dail melawan punca masa (Rujuk Graf Aktiviti 19a-1) di atas kertas graf. Langkah 3 Pastikan anda mendapat lengkungan. Di kertas graf tersebut dapatkan titik pengukuhan 0% dan titik pengukuhan 90%. Sekilkan darjah pengukuhan dari 0% hingga 100%. (Sila rujuk kembali input 19.1). Langkah 4 Seterusnya, unjurkan satu garisan tegak dari titik pengukuhan 90% supaya bersilang dengan paksi x. Dapatkan punca masa t pada titik persilangan tersebut. Langkah 5 Sila buat pengiraan seperti yang dikehendaki oleh soalan. b. t 90 = 7.6
C4008/19/13 C Dari persamaan 1 T v = v t d Pada 90% darjah pengukuhan, U v, T v = 0.848 C 7.6 0.848 = v d di mana : d = ½ tebal sampel kerana arah aliran air adalah dua hala Dalam kes ini tebal asal sampel perlu di cari : Pengurangan ketebalan sampel akibat pertambahan tekanan = Bacaan akhir tolok dail Bacaan awal tolok dail = 1.90 mm 1.007 mm = 0.893 mm Oleh yang demikian, Purata tebal asal sampel = tebal akhir sampel + pengurangan tebal semasa pertambahan Sampel / tekanan = 37.13 mm + 0.893 mm/ = 37.576 mm Oleh yang demikian, d = ½ ( 37.576) = 18.79 mm Sekarang, C 0.848 = v 7.6 18.79 C v = 5.183 mm /min = 8.63 x 10-8 m /s c. Jikalau M v = 4.7 x 10-4 m /kn Dari persamaan 3 C v = k M v w k = 8.63 x 10-8 x 4.7 x 10-4 x 9.81 = 3.98 x 10-10 m/s Jika anda mendapat jawapan yang betul.syabas. Jika tidak. Ulangi semula input ini.
BACAAN TOLOK DAIL Diploma Kej. Awam C4008/19/14 Graf Aktiviti 19A-1 GRAF BACAAN TOLOK DAIL MELAWAN PUNCA MASA 1 PUNCA MASA 0 4 6 8 10 1 14 16 18 0 4 6 8 30 3 34 36 38 40 4 44 46 48 50 5 54 1. 1.4 1.6 1.8
C4008/19/15 INPUT Pengiraan pekali pengukuhan tanah, C v dengan Kaedah Casagrande ( Kaedah Log masa) Sebelum ini anda telah mencuba kaedah punca masa untuk mendapatkan nilai C v secara grafik. Kaedah yang kedua ini pula merupakan satu kaedah yang dicadangkan oleh Casagrande yang juga memerlukan penyelesaian secara grafik di mana graf ketebalan sampel melawan log masa perlu di pelotkan. Bagi memahami kaedah ini dengan lebih lanjut lagi, sila tumpukan perhatian anda kepada langkah berikut dan marilah kita bersama menyelesaikan contoh yang diberikan : Contoh 19.a : Pada satu peringkat pembebanan dalam ujian oedometer perubahan ketebalan sampel telah dicatat : Masa (minit) 0.00 0.04 0.5 0.50 1.00.5 4.00 6.5 9.00 1.5 Perubahan tebal sampel (mm) 0.00 0.11 0.33 0.30 0.390 0.551 0.706 0.859 0.970 1.065 Masa (minit) 16.00 5.00 36.00 64.00 100 360 1440 Perubahan tebal sampel (mm) 1.17 1.05 1.51 1.300 1.37 1.401 1.48 Di peringkat akhir pembebanan (1440 minit), ketebalan sampel adalah 17.55 mm. Tekanan pula ditingkatkan
C4008/19/16 kepada 100 kn/m. Dengan menggunakan kaedah Casagrande : a. pelotkan graf tebal sampel melawan log masa. b. Tentukan pekali pengukuhan, C v. c. Tentukan nilai pekali ketelapan, k jika di beri M v = 0.73 m /MN. Sila baca langkah- langkah berikut dan marilah bersama kita lakukan : Langkah 1 Sila sediakan sumber dan peralatan berikut : a. Pensil b. Pembaris c. Kertas graf semi-log d. French curve Langkah Pelotkan graf ketebalan sampel melawan log masa di atas kertas graf semi log. Perhatikan!! Anda sepatutnya memperolehi graf lengkungan yang boleh dibahagikan kepada tiga bahagian. Pertama ialah lengkungan awal berbentuk parabola diikuti keduanya ialah satu garisan yang lurus dan ketiga pula lengkungan akhir. Jika ketiga-tiga bahagian ini tidak terdapat pada graf anda, sila semak kembali. Langkah 3 Sila pilih titik di atas lengkungan parabola, katakan titik A dan B. Penentuan titik A dan B ini dibuat berdasarkan kepada nilai t pada paksi x yang mana ianya mestilah dalam nisbah 1 : 4. Contohnya 1 minit dan 4 minit, minit dan 8 minit dan lain-lain pasangan. Pindahkan ke lengkungan dengan mengunjurkannya dari paksi x.
C4008/19/17 Langkah 4 Jarak tegak di antara A dan B diukur dan catatkan ukurannya. Seterusnya gunakan pembaris dan setkan jarak tegak AB tadi dengan memindahkannya ke titik A. Dari titik A ke atas unjurkan jarak tegak AB tadi. Tandakan titik yang di dapati pada paksi y dengan titik P. Nilai dari titik OP adalah jumlah mampatan awal. Titik P ialah titik di mana darjah pengukuhan U v = 0%. Langkah 5 Lihat kembali lengkungan yang ketiga.ia sepatutnya hampir lurus tetapi tidak mendatar. Pada lengkungan tersebut unjurkan satu garis lurus. Pada lengkungan yang kedua yang terletak ditengah, unjurkan pula satu garis lurus supaya ianya bersilang dengan garis lurus unjuran dari lengkungan ketiga. Titik persilangan di antara dua garis tersebut ialah titik di mana darjah pengukuhan U v = 100%. Dari titik Q, buat satu garisan lurus yang selari dengan paksi - x ke paksi -y. Tandakan titik persilangan tersebut sebagai titik R. Kawasan di antara P dan R ialah kawasan di mana mampatan utama terjadi. Langkah 6 Pada paksi-y, dapatkan titik S yang mewakili darjah pengukuhan 50% [ PS = SR = ½ PR] Sila gunakan pembaris untuk mendapatkan ½ PR ( titik S). Langkah 7 Unjurkan satu garis lurus dari titk S ke lengkungan. Dari persilangan di lengkungan, unjurkan pula garis tegak ke paksi-x. Catatkan bacaan t 50 di paksi x. ( t 50 bermaksud masa pada darjah pengukuhan 50%).
C4008/19/18 Langkah 8 Tentukan nilai C v dengan menggunakan rumus berikut : T50d C v t 50 Langkah 9 Sila semak hasil kerja anda dengan jawapan contoh yang diberi. Penyelesaian contoh 19.a a. Sila rujuk graf contoh 19.a untuk membandingkan hasil kerja anda dengan jawapan yang diberi. b. Daripada graf di dapati pada U v = 50%, t 50 = 3.35 minit. Kemudian dengan merujuk pula pada Jadual 19.1, di dapati darjah pengukuhan 50%, nilai T v = 0.197. Oleh yang demikian, Pekali pengukuhan tanah, C v = T50d t 50 0.197d = 1 3.35 di mana, d ialah jarak saliran dan bagi kes ini d = ½ (ketebalan sampel). Sebelum itu, perkara berikut perlu di kira : Ketebalan purata sampel yang dibebankan ( 1.48 0) = 17.53 + = 18.7 mm. jarak saliran = d = 18.7/ = 9.14 mm.
C4008/19/19 Masukkan nilai ini ke dalam 1. Oleh yang demikian, C v = = 0.197d 3.35 0.1979.14 3.35 = 4.91 mm /minit c. Pekali ketelapan tanah, k = C v M v w Di beri M v = 0.73 m / MN Oleh yang demikian, C v = 4.91 x 10-6 x 0.73 x 10-3 x 9.81 = 3.5 x 10-8 m/minit.
KETEBALAN SAMPEL Diploma Kej. Awam C4008/19/0 Graf Contoh 19.a GRAF KETEBALAN SAMPEL MELAWAN LOG MASA 0.01 0.1 t 4t1 3.3 10 100 1000 10000 0 5 P LOG MASA 0. A B 0.4 0.6 S 0.8 1 1. R Q 1.4 1.6
C4008/19/1 AKTIVITI 19B Uji kefahaman anda sebelum meneruskan ke unit selanjutnya... Sila semak jawapan anda pada maklumbalas di halaman berikutnya. SELAMAT MENCUBA! Aktiviti 19B-1 Keputusan berikut diperolehi dari Ujian Oedometer yang dijalankan ke atas sampel tanah liat setebal 0 mm yang mempunyai saliran ke atas dan ke bawah apabila tekanan ditambah dari 100 kn/m ke 00 kn/m. Masa t (minit) Ketebalan sampel(mm) 0.5 1.00.5 4.00 9.00 16.00 5 36 49 19.8 19.64 19.50 19.4 19.8 19.1 18.98 18.84 18.68 Masa t (minit) Ketebalan sampel(mm) 64 81 100 11 144 169 196 18.54 18.40 18.8 18.0 18.10 18.04 17.99 Selepas 4 jam ketebalan sampel ialah 17.61 mm. a. Pelotkan graf mampatan (tebal sampel) melawan log masa (Kaedah Casagrande). b. Anggarkan pekali pengukuhan, C v untuk tanah tersebut. c. Jikalau di dapati bahawa pekali kebolehmampatan isipadu, M v ialah 0.00011 m /kn, anggarkan pekali ketelapan tanah,k.
C4008/19/ MAKLUM BALAS Maklum balas Aktiviti 19B-1 a. Rujuk Graf Aktiviti 19b-1 dan bandingkan graf ketebalan sampel melawan log masa yang anda pelotkan. Adakah anda mendapat graf lengkungan yang mengandungi tiga bahagian. Jika betul,syabas. Jika tidak, sila semak semula pelotan graf anda. b. Daripada graf di dapati pada U v = 50%, t 50 = 13.5 minit. Kemudian dengan merujuk pula pada Jadual 19.1, di dapati darjah pengukuhan 50%, nilai T v = 0.197. Oleh yang demikian, Pekali pengukuhan tanah, C v = T50d t 50 0.197d = 1 13.5 di mana, d ialah jarak saliran dan bagi kes ini d = ½ (ketebalan sampel). Sebelum itu, perkara berikut perlu di kira : Ketebalan purata sampel yang dibebankan ( 1.9 1.007) = 37.13 + = 37.58 mm. jarak saliran = d = 37.58/ = 18.79 mm. Masukkan nilai ini ke dalam 1. Oleh yang demikian,
C4008/19/3 C v = = 0.197d 13.5 0.19718.79 13.5 = 5.15 mm /minit = 8.59 x 10-8 m /s c. Pekali ketelapan tanah, k = C v M v w Di beri M v = 4.7 x 10-4 m / kn Oleh yang demikian, C v = 8.59 x 10-6 x 4.7 x 10-4 x 9.81 = 3.96 x 10-8 m/s AKTIVITI 19A DAN AKTIVITI 19B ADALAH AKTIVITI YANG SAMA CUMA KAEDAHNYA SAHAJA YANG BERBEZA. CUBA BANDINGKAN JAWAPAN ANDA DI DALAM KEDUA- DUA AKTIVITI TERSEBUT. ADAKAH JAWAPAN ANDA SAMA APABILA MENGGUNAKAN KAEDAH PUNCA MASA DAN KAEDAH LOG MASA. JIKA BETUL DAN SAMA, SYABAS. JIKA SALAH, JANGAN PUTUS ASA, SEMAK BACA KEMBALI INPUT DAN KENAL PASTI DI MANAKAH KESILAPAN ANDA.
BACAAN TOLOK DAIL Diploma Kej. Awam C4008/19/4 Graf Aktiviti!9B-1 GRAF BACAAN TOLOK DAIL MELAWAN LOG MASA 0.8 LOG MASA 0.1 t 41 10 13. 100 1000 10000 t 5 1 P B 1. A S 1.4 1.6 R Q 1.8
C4008/19/5 INPUT 19.3 Pengiraan jangka masa enapan dan enapan Sebelum ini anda telah di dedahkan kepada konsep pengukuhan, pengiraan pekalikebolehmampatan isipadu dan pengiraan pekali pengukuhan. Kesemua perkara ini telah dijelas di dalam unit 17, unit 18 dan unit 19 dengan terperinci. Di dalam unit ini anda dikehendaki menggunakan nilainilai di atas untuk meramalkan jangka masa enapan dan enapan yang akan berlaku. Sila anda imbas kembali unit 17 dan bayangkan rumus yang di gunakan bagi menyelesaikan masalah pengukuhan tanah : H 1 Pekali kebolehmampatan isipadu, M v H P e1 e 1 k M v, Pekali pengukuhan, Cv e P M 1 1 C Faktor Masa, T v = v t d w v Bagi rumus Faktor Masa, T v ianya juga boleh dinyatakan dalam bentuk nisbah rongga, e : U v = e1 e..1 di mana e 1 e f e 1 = nisbah rongga awal e = nisbah rongga pada masa t. e f = nisbah rongga akhir Jangka masa enapan yang di dapati dari Ujian Oedometer boleh di gunakan untuk meramalkan jangkamasa enapan di tapak dengan syarat sampel
C4008/19/6 tanah adalah dari tanah yang sama dengan saliran yang sama. Ini dapat dijelaskan dalam rumus berikut : t t 1 d d 1. di mana, t 1 = jangka masa enapan di makmal t = jangkamasa enapan di tapak d 1 = jarak saliran bagi sampel di makmal d = jarak saliran bagi tanah di tapak Untuk memahami dengan lebih lanjut lagi dan menggunakan rumus yang di beri, sila tumpukan perhatian anda kepada contoh-contoh berikut : Contoh 19.3a : Ujian pengukuhan telah di jalankan keatas sampel tanah liat yang mempunyai ketebalan.3 cm. Semasa ujian dijalankan di dapati bahawa 50% mampatan sampel berlaku dalam masa lima minit. Di bawah keadaan saliran yang sama, berapa lamakah masa yang diperlukan bagi sebuah bangunan yang didirikan di atas lapisan tanah liat sedalam 6 m mengenap separuh daripada jumlah enapan. Penyelesaian : Di makmal Di tapak t 1 = 5 minit t =? d 1 =.3 cm d = 6 m = 600 cm Gunakan rumus bagi dua tanah yang untuk mencapai darjah pengukuhan yang sama : t1 t d d 1
C4008/19/7 5.3 t 600 t = 5 x 600.3 minit 5 60.87 t = hari 60 4 t = 36.9 hari. Contoh 19.3b : Sampel tanah liat tepu yang telah diuji mempunyai indeks mampatan, C c = 0.7. Nisbah rongganya pada tekanan 15 kn/m ialah.04, dan ketelapan bagi tanah tersebut pula ialah 3.5 x 10-8 cm/s. Kirakan : a. perubahan nisbah rongga jika tekanan di tambah kepada 187.5 kn/ m.. b. enapan bagi (a) jika ketebalan lapisan tanah ialah 5 m. c. masa yang diperlukan bagi 50% pengukuhan jika saliran adalah satu hala dan Faktor masa ialah 0.196 bagi 50 % pengukuhan. Penyelesaian : a. Bagi menyelesaikan soalan ini, anda hendaklah menggunakan rumus berikut : P e = e 1 - C c log 0 P 10 P0 di mana P 0 = tekanan efektif = 15 kn/m,e 1 =.04 P 187.5 15 6.5kN / m C c = 0.7 Oleh yang demikian : 187. 5 e =.04-0.7 log 10 15 e = 1.993
C4008/19/8 e = perubahan nisbah rongga = e e 1 = 1.993.04 = (-)0.047 Ini bermaksud bahawa nisbah rongga telah di kurangkan sebanyak 0.047. b. H =? H = 5 m = 500 cm Imbas kembali rumus berikut : H e1 e H P h 0.047 500 500 1.04 0.047 H 500 3.04 Oleh yang demikian, H = 7.73 cm c. Bagi mendapatkan t 50, anda hendaklah menentukan C v terlebih dahulu. Imbas kembali rumus berikut : H 1 M v H P 7.73 = 500 6.5 M v =.47 x 10-4 m /kn Diberi k = 3.5 x 10-8 cm/s = 3.5 x 10-10 m/s Oleh itu, k Cv M w v C v 10 3.510 4.4710 9.81 C v = 1.44 x 10-7 m /s
C4008/19/9 Seterusnya untuk mendapatkan masa yang diperlukan untuk 50% pengukuhan : C T v = v t d C 0.197 = v 50 5 t 0.197 5 t 50 = 7 1.4410 t 50 = 3.403 x 10 7 ditukar kepada hari t 50 = 7 3.40310 6060 4 t 50 = 393.84 hari.
C4008/19/30 AKTIVITI 19C Uji kefahaman anda sebelum meneruskan ke unit selanjutnya... Sila semak jawapan anda pada maklumbalas di halaman berikutnya. SELAMAT MENCUBA! Aktiviti 19C-1 Satu lapisan tanah liat setebal 5 m mempunyai nilai pekali pengukuhan 50 x 10-4 cm /s. Saliran bagi lapisan tersebut adalah dua hala. Anggarkan jangka masa enapan jika nilai enapan adalah 50% daripada jumlah enapan. Aktiviti 19C- Tentukan jangka masa enapan bagi 50% pengukuhan terhadap lapisan tanah yang mempunyai ketebalan 9 m dengan lapisan telap di atas dan di bawahnya. Juga, tentukan nilai pekali pengukuhan tanah, C v jika di beri, k = 10-9 m/s, e 1 = 1.5 e 3 310 m P T v = 0. / kn
C4008/19/31 MAKLUM BALAS Penyelesaian Aktiviti 19C-1 Ingat kembali rumus berikut : C T v = v t d Oleh kerana darjah pengukuhan U v = 50%, maka Dari jadual 19.1 4 5010 0.197 = t 50 d Dinyatakan juga saliran adalah dua hala d = ½ kedalaman lapisan = ½( 5) =.5 m = 50 cm Oleh yang demikian, 0.197 50 t 50 saat 4 5010 t 50 = 0.197 50 4 10 506060 4 hari t 50 = 8.36 hari
C4008/19/3 Penyelesaian Aktiviti 19C- Tulis semula maklumat-maklumat yang di beri : d = H = 9 kerana ianya adalah saliran dua hala d = 4.5 m t 50 =? C v =? T v = 0. k = 10-9 m/s e 1 = 1.5 e 3 310 m P / kn Gunakan rumus berikut untuk mendapat jangka masa enapan : Cv Tv t d Tv t C v d 0. t 1 50 4. 5 C v Untuk mendapatkan C v, C v = M v k w di mana e 1 M v = P 1 e1 1 = 3 x 10-3 11. 5 = 1. x 10-3 m /kn Oleh itu, C v = 10 1. 10 9 3 9.81 C v = 8.49 x 10-8 m /s
C4008/19/33 Sekarang, gunakan rumus 1, 0. t 4. 50 5 C v t 50 = 0. 8.4910 (4.5) 8 saat t 50 = 4.77 x 10 7 saat 7 4.7710 t 50 = 6060 4 t 50 = 55 hari Jika anda mendapat jawapan yang betul.syabas. Jika tidak. Ulangi semula input ini.
C4008/19/34 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 Bacaan-bacaan mampatan berikut telah di ambil semasa ujian oedometer ke atas sampel tanah liat tepu (G s =.73) apabila tekanan yang dikenakan bertambah dari 14kN/m kepada 49 kn/m : Masa (minit) Bacaan Tolok (mm) 0 0.5 0.5 1.5 4 9 16 5 5.00 4.67 4.6 4.53 4.41 4.8 4.01 3.75 3.49 Masa (minit) 36 49 64 81 100 00 400 1440 Bacaan Tolok (mm) 3.8 3.15 3.06 3.00.96.84.76.61 Selepas 1440 minit, ketebalan sampel menjadi 13.60 mm dan kandungan air 35.9%. a. Pelotkan graf ketebalan sampel melawan punca masa. Dapatkan pekali pengukuhan, C v tanah liat tersebut. b. Pelotkan graf ketebalan sampel melawan log masa. Dapatkan peali pengukuhan, C v tanah liat tersebut. c. Tentukan nilai pekali ketelapan tanah,k.
C4008/19/35 SOALAN Di dalam suatu ujian oedometer ke atas contoh tanah liat tepu (G s =.7), tekanan yang dikenakan telah dinaikkan dari 107 kepada 14 kn/m dan bacaan-bacaan mampatan berikut telah direkodkan : Masa (minit) Bacaan Tolok (mm) Masa (minit) Bacaan Tolok (mm) 0 0.5 0.5 1.5 4 6.5 9 16 7.8 7.4 7.3 7.1 6.99 6.78 6.61 6.49 6.37 5 36 49 64 81 100 300 1440 6.9 6.4 6.1 6.18 6.16 6.15 6.10 6.0 Selepas 1440 minit ketebalan sampel menjadi 15.30 mm dan kandungan air ialah 3.%. Tentukan nilai-nilai pekali pengukuhan, C v daripada : a. pelotan punca masa b. pelotan log masa. c. Tentukan nilai pekali ketelapan tanah,k bagi tanah liat tersebut. SOALAN 3 Di dalam satu ujian oedometer, satu sampel tanah liat tepu yang tebalnya 19 mm mencapai 50% pengukuhan dalam masa 0 minit. Berapa lamakah yang akan di ambil untuk tanah liat ini yang tebalnya 5 m bagi mencapai darjah pengukuhan yang sama di bawah keadaan-keadaan penyaliran dan tekanan yang sama. Berapa lamakah yang akan diambil oleh lapisan untuk mencapai 30% pengukuhan.
C4008/19/36 MAKLUM BALAS KENDIRI Adakah anda telah mencuba dahulu? Jika YA, Sila semak jawapan anda. Maklum balas Soalan 1 a. C v = 0.46 m /tahun b. C v = 0.45 m /tahun c. k = 1.0 x 10-10 m/s Maklum balas Soalan a. C v =.7 m /tahun b. C v =.6 m /tahun c. k = 8.1 x 10-10 m/s Maklum Balas Soalan 3 a. t 50 =.6 tahun b. t 50 = 0.95 tahun