unit 11 ( tekanan sisi tanah - korekan bertopang )

8/6/2019 Unit 11 ( TEKANAN SISI TANAH - KOREKAN BERTOPANG )

1/18

Diploma Kej. Awam C4008/11/1

NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

TEKANAN SISI TANAH -

KOREKAN BERTOPANG

OBJEKTIF

OBJEKTIF AM : Mempertimbangkan kestabilan

korekan bertopang

Objektif Khusus : Di akhir unit ini anda sepatutnya dapat :-

1. menyatakan keadaan di mana korekan bertopang

diperlukan

2. mengira beban topang berdasarkan teori Terzaghi dan

Peck(1967) untuk

- Tanah Pasir Padat dan Sederhana Padat

- Tanah Liat dengan No. kestabilan < 4

- Tanah Liat dengan No.kestabilan di antara 4 dan 6

- Tanah Liat dengan No. kestabilan di antara 6 dan 8

3. menyemak faktor kestabilan untuk korekan bertopang

menurut Bjerrum dan Eide (1956) dengan keadaan :-

- menyokong tanah asal

- menyokong tanah dengan tambahan beban.

Bagaimana pula jika tembok yang dalam dan sempit perlu

didirikan? Adakah memadai dengan tembok cerucuk keping

atau kayu sahaja untuk menopang sisi korekan tersebut atau

adakah topang diperlukan bagi menentukan kestabilannya?

UNIT 11


2/18


3/18



kerja-kerja pengorekan terbuka yang dalam, sebagai

langkah keselamatan, sisi korekan perlu ditopang.

Kedua-dua sisi korekan ditopang dengan cerucuk keping

yang di pacu secara tegak ke kedalaman yang diperlukan

dan cerucuk keping pula akan disokong oleh topang-topang pada kedalaman-kedalaman yang tertentu seperti

yang ditunjukkan dalam Rajah 11.0.

11.1.1 Beban topang berdasarkan Terzaghi dan Peck

(1967)

Kaedah reka bentuk yang selalunya digunapakai

bagi menentukan korekan bertopang adalah

merupakan kaedah separa-ghalib iaitu kaedah yang

berdasarkan kepada ukuran sebenar beban bagi

korekan tanah pasir dan tanah liat.

Untuk korekan tanah pasir yang padat dan

sederhana padat, Terzaghi dan Peck (1967) telah

topang

cerucuk kepingatau ka u

Rajah 11.0 : Korekan bertopang


4/18


5/18



mendapatkan beban yang besar). Bagi nombor

kestabilan 6 - 8, Rajah 11.1.1c digunakan dengan

m = 0.4.

Secara umumnya penerangan di atas bolehdiringkaskan seperti pada Jadual 11.1.1 di bawah :-

No. Kestabilan Agihan Tekanan M

Tanah liat

< 4

4 - 6

6 - 8

Rajah (b)

Rajah (b) atau (c)

Rajah (c)

diberi

1

0.4

Pasir Padat &

sederhana Padat

Rajah (a) di beri

Jadual 11.1.1

11.1.2 Faktor kestabilan untuk korekan bertopang

menurut Bjerrum dan Eide (1956)

Untuk mengira faktor kestabilan terhadap lambong

dasar Bjerrum dan Eide (1956) telah

mencadangkan persamaan berikut:-

F =N C

Z

c u

K

Sekiranya permukaan tanah yang bersempadan

dengan korekan dikenakan beban tambahan q,

maka faktor keselamatan menjadi :-

F =N C

Z q

c u

K

Di mana C = kejelikatan tak bersalir tanah

K = berat unit tanah


6/18



Z = kedalaman korekan

q = keamatan beban tambahan

Nc = faktor keupayaan galas di

perolehi daripada Jadual 11.1.2

Z/B Nc (untuk B/L = 1.0)

0 6.2

1 7.6

2 8.4

3 8.7

4 8.9

Untuk korekan yang berbentuk segiempat tepat,

Nc (korekan berbentuk = (0.84 + 0.16 B/L ) Nc

segiempat tepat) (korekan berbentuk

segi empat sama)

di mana , B = lebar korekan, L = panjang korekan.

CONTOH 11.1a

Sebuah korekan selebar 2.5 m dan tinggi 5.5 m telah

dilakukan ke atas tanah pasir lembab yang mempunyai

ciri-ciri tanah seperti berikut:-

K = 18.64 kN/m3 J = 30

o

C = 0

Jadual 11.1.2 : Untuk korekan bulat atau segi empat sama


7/18



Topang-topang telah dipasang pada kedalaman-

kedalaman tertentu seperti yang ditunjukkan pada Rajah

contoh 11.1a. Seterusnya dapatkan :-

a. Lakaran rajah tekanan yang sesuai

b. Beban topang yang paling maksima.

PENYELESAIAN

a. Bagi tanah pasir, seperti rajah di bawah.

b. Beban topang paling maksimum

0.5 m1.25 m

1.25 m1.25 m

1.25 m

0.5 m

0.5 m1.25 m

1.25 m

1.25 m

1.25 m

0.5 m

5.5m

0.65 Ka K Z

1.25m

Rajah contoh 11.1a


8/18



Bagi tanah pasir, Ka =1 30

1 30

sin

sin= 0.333

0.65KaKZ = 0.65 (0.333) (18.64) (5.5) = 22.21 kN/m2

Katalah korekan tersebut akan dipasang topangsepanjang 2m c/c dan untuk mendapatkan beban

maksimum, luas yang berkaitan adalah pada tengah

korekan tersebut seperti pada rajah tekanan di atas,

= 1.25 x 2 = 2.5 m

Dengan itu tekanan maksimum dalam topang adalah

= tekanan x luas

= 22.21 kN/m2

x ( 1.25 m x 2 m )

= 55.5 kN.

CONTOH 11.1b

Satu tebing tegak telah dibuat dengan menjalankan satu

korekan pada tanah yang mempunyai ciri-ciri berikut :-

J = 15o

K = 17.8 kN/m3

Apabila tinggi korekan adalah 5.8m, tebing runtuh.

Dapatkan nilai kejelekitan bagi tanah tersebut.

PENYELESAIAN

Kedalaman yang selamat bagi korekan secara pugak

adalah =2Z

F

o

Z0 =2C

KaKKa =

1 15

1 15

sin

sin= 0.589

Oleh itu, Z0 =2

17 8 0 589

C

x. .

= 0.1476 C (C dalam unit kN/m2)


9/18



Dengan itu kedalaman yang selamat adalah

=2 0147x C

F

.

Tebing runtuh pada kedalaman 5.8m, maka nilai faktorkeselamatan pada tahap ini adalah 1.

5.8 =2 0147

1

x C.

C = 19.64 kN/m2

Dengan itu nilai kejelekitan bagi tanah tersebut adalah

19.64 kN/m2

CONTOH 11.1c

Sebuah korekan yang diandaikan sebagai panjangnya

infiniti,dan lebarnya 9.0 m dibina di dalam tanah liat

lembut. Berat unit tanah liat adalah 19.5 kN/m3

dan

kekuatan ricih tanah Cu = 22 kN/m2

. Sekiranya korekan

sedalam 6m diperlukan, tentukan beban topang yang

dipasang pada kedalaman 0.8m, 2.8m, 4.4m di bawah

aras bumi. Seterusnya dapatkan faktor keselamatan

terhadap lambong dasar bagi korekan tersebut.

PENYELESAIAN

Contoh ini boleh diselesaikan dengan 2 kaedah

i. Kaedah luas rajah tekanan

ii. Kaedah momen.

Kaedah i

Semak no. Kestabilan

Nc =KZ

C=

19 5 6

22

. x= 5.3 < 6

Dengan itu gunakan agihan tekanan seperti di bawah


10/18


11/18



= Ka K Z x Z

= 29.02 x ( 5.2 - 3.6 )

= 46.43 kN/m

Faktor Keselamatan terhadap lambong dasar

F =N C

Z

c u

K

Untuk L } g , B = 9.0 m,Z

B=

6

9= 0.67

Dari Jadual 11.1.2, bagiZ

B= 0.67, Nc = 7.14

Dengan itu bagi korekan berbentuk segiempat tepat,

Nc (korekan) = (0.84 + 0.16 B/L ) Nc

= 0.84 x 7.14

= 6.0

F =6 22

19 5 6

x

x.= 1.12 > 1 ok.

Kaedah ii

Dengan m = 1, Ka = 1 -m Cu

Z

4

K= 1 -

4 22

19 5 6

( )

. ( )

= 0.248

4.4m

P1

P2

P3

0.25 Z = 1.5m

0.25 Z = 4.5m

0.8m

1.8m

3.6m

5.2m


12/18



Tekanan = 1.0 Ka K Z = 0.248 (19.5)(6) = 29.02 kN/m2

Luas 1

Ambil momen pada P2

P1(1.8) = 29.02 (1/2) (1.5) (1.3 +1.5/3)

P1 = 21.76 kN/m

P21 + P1 = 29.02 (2.8 + 1.3 ) x

P21 = 55.14 - 21.76

= 33.37 kN/m

Luas 2

Ambil momen pada P2

P32 (1.6) = 29.02 (1.6/2)2

P32 = 18.57 kN/m

P22 + P32 = 29.02 x 1.6

P22 = 46.43 18.57

= 27.86 kN/m

P2 = P21 + P22

= 33.37 + 27.86

= 61.23 kN/m

Ambil momen pada P3

P33 = 29.02 x 0.8

P3 = P33 + P32

= 23.22 + 18.37

= 41.59 kN/m


13/18



AKTIVITI 11A

Uji kefahaman anda sebelum meneruskan ke unit selanjutnya .

Sila semak jawapan anda pada maklum balas di halaman

berikutnya.

Aktiviti 11A-1

Daripada rajah aktiviti 11A-1, kirakan beban yang sepatutnya

dapat ditanggung oleh kayu jika m = 0.7. Kirakan faktor

keselamatan terhadap lambung dasar jika panjang korekan

adalah 30m.

0.5m

2.4m

2.4m

2.4m

Tanah liat berpasir

J = 28o

K = 18.5 kN/m3

c = 30 kN/m2


14/18



MAKLUM BALAS

Maklum balas aktiviti 11A-1

Nombor Kestabilan, N =C

ZK=

30

)3.8(5.18= 5.12

Gunakan agihan tekanan dalam rajah 11.1.1(iii)

Dengan m = 1, Ka = 1 -m Cu

Z

4

K= 1 -

)3.8(5.18

)30(7.0

PA

PB

PC

PD

0.6m

Rajah aktiviti 11A-1

0.5m

2.4m

2.4m

2.4m

0.6m

2.075m

6.225m


15/18



= 0.453

Tekanan = 1.0 KaKZ = 0.453 (18.5)(8.3) = 69.56 kN/m2

Luas 1

Ambil momen pada titik B,

PA (2.4) = (69.56)(2.075)(0.825+2.075/3) +

69.56(0.825)(0.825/2)PA = 55.47 kN/mPA + PB1 = 69.56 (1/2)(2.9+0.825)

PB1 = 129.56 55.47= 74.09 kN/m

Luas 2

Ambil momen pada C.

PB2 (2.4) = 69.56 (2.4)(2.4/2)

PB2 = 83.5 kN/m

PC1 + PB2 = 69.56 (2.4)

PC1 = 83.44 kN/m

Luas 3

69.56 kN/m2

69.56 kN/m2

0.5PA

PB1

2.4

2.075

0.825

2.4

PB1

PC1

1

2


16/18



Ambil momen pada C.

PD (2.4) = 69.56 (3.0) (3/2)

PD = 130.425 kN/m

PC1 + PD = 69.56 x 3

PC1 = 78.26 kN/m

Beban pada setiap topang

PA = 55.47 kN/m

PB = 74.09 + 83.5 = 157.59 kN/m

PC = 83.44 + 78.26 = 161.7 kN/m

PD = 130.425 kN/m

Faktor keselamatan terhadap lambong dasar

F =Z

CNC

K

Untuk mendapatkan Nc

Z = 8.3 L = 30m B = 4.0m

Z/B = 8.3/4 = 2.075

Dari Jadual 11.1.2,

2 8.4

2.075 X

3 8.7

Secara interpolasi,

PC1

PD

3


17/18



X = 8.4225

Nc = (0.84 + 0.16 B/L)

= (0.84 + 0.16 (4.0/30) 8.4225

= 7.454

F =3.85.18

30454.7

x

x= 1.416 > 1 selamat

PENILAIAN KENDIRI

ANDA TELAH MENGHAMPIRIKEJAYAAN.

Sila cuba semua soalan dalam penilaian kendiri ini bagi

mengetahui objektif unit ini telah tercapai.

Jika ada masalah yang timbul, sila berbincang denganpensyarah anda.

SELAMAT MENCUB A ! !SEMOGA BERJAYA ! !

SOALAN 1

A

B

C

D

0.5m

1.8m

1.8m

1.8m

0.6m

J = 0

K = 20 kN/m3

c = 18 kN/m2


18/18

unit 11 ( tekanan sisi tanah - korekan bertopang )

Documents