Diploma Kej. Awam

C4008/5/1

UNIT 5

PENGENALAN KEPADA TEKANAN SISI TANAH OBJEKTIFObjektif Am:Memahami tentang tekanan sisi tanah

Objektif Khusus:Di akhir unit ini anda sepatutnya dapat :1. 2. Menyatakan kewujudan tekanan sisi tanah Menerangkan konsep tekanan aktif dan tekanan pasif tanah

Unit 5 akan menerangkan mengenai tekanan sisi tanah. Bagaimanakah anda dapat gambarkan tentang tekanan sisi tanah ? Mengapakah ia penting dalam merekabentuk strukturstruktur penahan tanah ? Adakah ianya anda gambarkan seperti anda berdiri dan menahan sebungkah tanah seperti bukit yang menghimpit anda? Mampukah anda menahannya dari bergerak ke hadapan? Itukah yang anda gambarkan?. Untuk menjawab persoalan-persoalan ini, mari kita perhatikan penerangan yang akan diberikan di bawah .NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

Diploma Kej. Awam

C4008/5/2

INPUT5.0 PENGENALAN Untuk merekabentuk struktur-struktur seperti tembuktembuk penahan, paip-paip tertanam, tembuk-tembuk tingkat bawah tanah dan sebagainya, tegasan sisi tanah adalah amat penting diketahui terlebih dahulu. Magnitud dan agihan tekanan sisi tanah adalah penting dalam merekabentuk struktur seperti tembok penahan, terowong dan korekan bertopang. Rajah 5.0 menunjukkan keratan rentas jenis-jenis tembok penahan yang boleh ditemui.

a) Tembok graviti

b. Tembok julur

c. Tembok Penahan Berperegang

Rajah 5.0 :Jenis Tembok Penahan 5.1 TEKANAN TANAH AKTIF DAN PASIFNORAINAZAIDIMEGAT-PPD

Diploma Kej. Awam

C4008/5/3

Cuba anda pertimbangkan kes yang mudah seperti tembok penahan dengan belakang yang tegak, yang menupang tanah tanpa jelekit dengan permukaan mengufuk seperti pada rajah 5.1a. Katakan sudut geseran tanah sebagai dan andaikan berat unitnya sebagai nilai tetap. Dengan itu tegasan tegak yang bertindak pada satu titik dikedalaman Z di bawah bahagian atas tembok adalah bersamaan dengan Z.

Z

Z KaZ atau KpZ KaZ KpZ

A. Tembok

B. Rajah tekanan sisi

Tekanan aktif dan tekanan pasif Rajah 5.1a : Tembok Penahan Sekiranya tembok dibenarkan mengalah iaitu bergerak ke hadapan sedikit, tanah yang ditopang dapat mengembang dan akan terjadi pengurangan nilai tekanan sisi di kedalaman Z dengan serta merta. Sekiranya tembok tersebut di tolak sedikit ke dalam tanah maka tanah itu akan termampat dan akan terjadi pertambahan nilai tekanan sisi. Keadaan yang diterangkan di atas, menunjukkan terdapat dua jenis kegagalan yang mungkin berlaku. Jika kita mengandaikan bahawa nilai tekanan tegak pada kedalaman Z tetap tidak berubah pada Z semasa operasi ini, maka nilai minimum dan nilai maksimum tekanan tanah sisi yang akan dicapai dapat diperolehi daripada rajah bulatan Mohr ( Rajah 5.1b).

NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

Diploma Kej. Awam

C4008/5/4

Tekanan sisi boleh mengecil kepada satu nilai minimum sehingga bulatan tegasan menjadi tangen kepada sampul kekuatan bagi tanah tadi; nilai minimum ini dikenali sebagai tekanan tanah aktif dan bersamaan dengan Ka Z; dengan Ka adalah pekali tekanan tanah aktif. Tekanan sisi boleh meningkat kepada nilai maksimum (dengan bulatan tegasan sekali lagi menjadi tangen kepada sampul kekuatan(envelop)) yang dikenali sebagai tekanan tanah pasif , yang bersamaan dengan Kp Z dengan Kp adalah pekali tekanan tanah pasif. Daripada Rajah 5.1b dapat dilihat bahawa apabila mempertimbangkan tekanan aktif, tekanan tegak yang disebabkan oleh berat tanah ( Z) adalah tegasan utama major (1) dan apabila mempertimbangkan tekanan pasif, tekanan tegak yang disebabkan oleh berat tanah ( Z) adalah tegasan utama minor (3 ).

bulatan Mohr

Tekanan tanah aktif Ka Z Tekanan tegak Z Tekanan tanah pasif kp Z

Rajah 5.1b: Tekanan tanah aktif dan tekanan tanah pasif

Dalam keadaan keseimbangan, tembok penahan akan menahan tegasan ata tegasan sisi tanah yang bertindak di belakang tembok. iaitu

NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

Diploma Kej. Awam

C4008/5/5

3

=

k 1

dimana

1 = k =

Z

3 1

Tekanan yang bertindak di belakang tembok adalah jauh lebih besar daripada tekanan yang bertindak di hadapan tembok. Oleh itu, tembok penahan akan cenderung untuk bergerak ke hadapan. Tanah yang berada di belakang tembok mengembang kearah sisi, sementara yang berada di hadapan tembok pula akan termampat. Tekanan di belakang tembok akan berkurangan sehingga kepada nilai minimum (iaitu pada tahap kegagalan) iaitu dinamakan Tekanan aktif, pa . Manakala tekanan di hadapan tembok akan bertambah kepada nilai maksimum iaitu Tekanan pasif, Pp . Tekanan aktif dan tekanan pasif dianalisa berdasarkan Teori Rankine (1776) dan Teori Coulomb (1857). Teori Rankine menganggap tegasan-tegasan dalam jisim tanah bila sampai ke keadaan keseimbangan plastik. Teori Coulomb menganggapkan kestabilan dan keseluruhan bagi tanah diantara struktur penahan tanah dan satah kegagalan cubaan.

AKTIVITI 5ANORAINAZAIDIMEGAT-PPD

Diploma Kej. Awam

C4008/5/6

Uji kefahaman anda sebelum meneruskan input selanjutnya ..... Sila semak jawapan anda pada maklumbalas berikutnya.

SELAMAT MENCUBA ! !Aktiviti 5A-1

Berikan nama bagi tembok-tembok yang dilakarkan di bawah:

a. Aktiviti 5A-2

b.

Padankan istilah atau penerangan yang betul a. 3 b. 1 c. Ka d. Kp e. Kp Z f. Ka Z

simbol

yang

diberikan

dengan

Tekanan tanah aktif Pekali tekanan aktif Tegasan major Pekali tekanan aktif Tegasan minimum Tekanan tanah aktif

MAKLUM BALAS

NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

Diploma Kej. Awam

C4008/5/7

Maklum balas Aktiviti 5A-1

a. Tembok julur

b. Tembok graviti

Maklum balas Aktiviti 5A-2

a. 3 b. 1 c. Ka d. Kp e. Kp Z f. Ka Z

Tekanan tanah aktif Pekali tekanan pasif Tegasan utama major Pekali tekanan aktif Tegasan utama minor Tekanan tanah pasif

PENILAIAN KENDIRIANDA TELAH MENGHAMPIRI KEJAYAAN.

NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

Diploma Kej. Awam

C4008/5/8

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 a. Lakarkan TIGA (3) jenis tembok-tembok penahan tanah yang biasa ditemui. b. Lakarkan contoh rajah tekanan sisi bagi tekanan aktif tanah. c. Tekanan aktif dan pasif dianalisais berdasarkan DUA (2) teori. i. Nyatakan DUA (2) teori tersebut. ii. Jelaskan anggapan yang dibuat dalam teori tersebut.

MAKLUM BALAS KENDIRIAdakah anda telah mencuba dahulu ? Jika YA, Sila semak jawapan anda.

NORAINAZAIDIMEGAT-PPD

Diploma Kej. Awam

C4008/5/9

SOALAN 1 a. Lakaran TIGA (3) jenis tembok-tembok penahan tanah yang biasa ditemui seperti dalam Rajah 1-5 (mukasurat C4009/5/2). b. Lakaran contoh rajah tekanan sisi bagi tekanan aktif tanah seperti dalam Rajah 2-5 (mukasurat C4009/5/3). c. Tekanan aktif dan pasif dianalisais berdasarkan DUA (2) teori. i. Teori Rankine dan Teori Coulomb. ii. Anggapan yang dibuat dalam teori Teori Rankine menganggap tegasan-tegasan dalam jisim tanah bila sampai ke keadaan keseimbangan plastik manakala Teori Coulomb menganggapkan kestabilan dan keseluruhan bagi tanah diantara struktur penahan tanah dan satah kegagalan cubaan.

NORAINAZAIDIMEGAT-PPD