UNIVERSITI SAINS MALAYSIA

Peperiksaan Semester PertamaSidang Akademik 1998/99

Og08 t September.,1998 .

EAJ '444/4- STRUKTUR TANAHDAN PEMBAIKAN TAPAK

Masa [3jam]

Arahan ;-

1. Sila pastikan kertas peperiksaan ini mengandungi TUJUH (7) muka surat bercetaktermasuk lampiran sebelum andamemulakan peperiksaan ini.

2. Kertas ini mengandungi TUJUH (7) soalan. Jawab LIMA (5) soalansahaja. Markahhanya akan dikira bagi LIMA (5) jawapan PERTAMA yang dimasukkan di dalambuku mengikut susunan dan bukannya LIMA (S)jawapan terbaik.

3. Semua soalan mempunyai markah yangsama.

4. Semua soalan MESTILAH dijawab 'dalamBahasa Malaysia;

5. Tuliskan nombor soalanyangdijawabdi luarkulit bukujawapananda~· -,

137

[EA1444/4 ]

1. (a) Suatu kawasan bekas lombongyang luas di Tronoh, Perak telah dipilih untuk,dibangunkan dalam jangkamasa terdekat. Didapati taburanjenistanah di tapakini adalah sepertimana terdapat di dalam Rajah 1, eli mana 85% daripadanyaterdiridari jenis "B".

USstandard sieve sizes¥.' 4 ro 20 ' .40,60 100 eoo

Gravet ~nd Rnes

Coarse I Fine ~&IMedjuml Fine Silt I Clay

Rajah 1 : Taburan saiz zarah

Sebagai seorangjurutera perunding, anda ditugaskan untuk menilai keaesuaiantapak yang akan dibanguDkan d~ dikehendaki mencadanskan kaedab yang·sesuai untuk membaikan tanah di kawasan tersebut.

Laporan anda mesti1ah terdiri daripada :-

i. program penyiasatan tapak yang terperinciii. masalah yang mungkin timbuldi masa hadapantanpa pembaikan tapak di

kawasan w.ill. kaedah-kaedah pembaikan tapak yang sesuai untuk kawasan seumpama ini.iv. kelebihan-kelebihan untuk setiap kaedahyangdicadangkan

(20 markah)

138

... 3/-

-3- (EAl 444/4]

2. Proses menguat dan mengukuhkan tanah yang lemah dan boleh mampatmenggunakan kaedah pra-pembebanan adalah suatu kaedahyang tertua dandigunakan secara meluas sebelum sesuatu pembinaan bennula.

(a) Senaraikan EMPAT (4) jenis kaedah pra-pembebanan yang biasanyadigunakan untuk merawat tanah seperti yang dinyatakan di atas dan nyatakankesesuaian setiap satunya.

(5markah)

(b) Terangkan mekanisma pembaikan apabila menggunakan saliran pugak untukmempercepatkan proses pengukuhan tanah.

(5 markah)

(c) Senaraikan LIMA (5) jenis saliran pugak pra-fabrikasi yang boleh didapatidalampasaran semasa,

(5 markah)

(d) Terangkan EMPAT (4) kelebihan menggunakan saliran pugak jenis pra­fabrikasi berbanding saliran "pasir" pugak.

(S markah)

3. Suatu operasi penambakan seeara besar-besaran diperlukan untuk pembinaankampus USM yang baru di Transkerian, PuIau Pinang. Purata peningkatanbeban kekal pada lapisan lempung tebal dianggarkan setinggi 120 kN/m2

• Nilaipurata beban tanggungan atas pada lapisan lempung ini adalah 150 kN/m2

•

Ketebalan lapisan lempung di kawasan pembinaan adalah di sekitar 9 m dengannilai pekali pengukuhan sebesar O.60m2/bulan, indek kebolehmampatan sebesar0.24 dan nilai nisbah lompang adalah 0.92 . Lapisan lempung ini dibatasi olehlapisan pasir yang tebal di bahagian atas dan bawahnya.

Tentukan:-

(a) Jumlah pengenapan lapisan lempung disebabkan oleh beban kekal dalam mm

(3'markah)

(b)Masa yang diperlukan untuk mencapai pengukuhan sebesar 20%, 50%, 75%,dan 90%.

(3 'markah)

139

-4- [EM 444/4]

(e) Beban tambahan sementara yang diperlukan untuk menghapuskan keseluruhanenapan yang mungkin dalam masa 4 bulan.

(4 markah)

(d) Beban tambahan sementara dalam masa 4 bulan untuk menghasilkan kesansepertimana di atas sekiranya saliran pasir pugak. dengan keluasan berkesansebesar 0.05 m2 denganjarak 1.5 M c/e dipasangkan.

(4 markah)

(e) Penjimatan bahan tambakan apabila menggunakan saliranpasir pugak sekiranyahanyabahan tambak ini dianggarkan berhargaRM 121m3

• Kawasan yang perluditambak mempunyai keluasan 300,000 m2

• (Anggapkan harga geotekstiluntuk "sand blanket" tennasuk harga pasir dan pemasangan adalah RM7.50/m2

)

(6 markah)

4. Tuliskan nota ringkas untuk tajuk-tajuk di bawah:-

(a) "Nombor kesesuaian" untuk kaedah pengapung getaran.

(3 markah)

(b) "Nisbah Penurapan" di dalam kaedah penurapan.

(3 markah)

(e) Bincangkan TIGA (3) mod kernasukan bahanturap ke dalam tanah.

(6 markah)

(d) Senaraikan LIMA (5) kegunaan kaedah penurapan di dalam projek-projekkejuruteraan awam.

(4 markah)

(e) Penggunaan bahan tambahan sebagai kaedah penstabilan tanah secaracampuran.

(4 markah)

5. (a) Bincangkan ciri-ciri utarna dan mekanisma geotekstil sebagai bahan pemisah.

140(5 markah)

- 5 -

(b) Bincangkan ciriutama geotekstil sebagai bahan turasuntuk tanah,

(c) Bincangkan LIMA (5) aplikasi tanahbertetulang.

[EAJ 444/4]

(5 markah)

(5 markah)

(d) Bincangkanjenis-jenis tetulang dan faktor-faktor yang mempengaruhi kelja­kerja rekabentuk.

(S markah)

6. (a) Bincangkan dengan terperinci mekanisma tetulang dasar pada bentengbertetulang.

(5 markah)

(b) Bincangkan keadaan had mukhtamadbenteng bertetulang dasar.

(S markah)

Sebuah benteng seperti Gambarajah 2, akan dibina di satu kawasan tanahlempung dalam.

Keluasan tanah yanggelangsar, A = 40m2

.'Y = 18kN 1m3

e= 30°R-= 10m

Sm L= panjang bulatan

T

Rajah 2

Berdasarkan Fellenius, Faktor keselamatan, F; di beriolehpersamaan berikut;

F =CuL+tan f/Ju LWcos au Iwsina

(c) Buktikan tetulang T boleh di beri oleh persamaan berikut:-

(7 markah)

141... 6/-

..6- [EAI 444/4]

(d) Kira nilai Tegangan tetulangjika Faktor keselamatan ditingkatkan daripada 1.1kepada 1.5 dengan mengunakantetulang.

(3 markah)

7. Anda diminta merekabentuk tembok bertetulang geogrid seperti Rajah 3.

(a) Terangkan prosedur rekabentuk yang lengkap.

(5 markah)

(b) Berdasarkan analisis baji, buktikan daya tegangan pada tetulang ialah:-

T = h tan P(r tIf h + 2w,)2 tan( ;w + P)

(5 markah)

(c) Kira bilangan serta daya tegangan pada tetulang yang diperlukan.

(S markah)

(d) Kira panjang ikatan tambatan yang paling kritikal, F=2.

(5 markah)

2w. = 15 kN/my. =Y. =20 kN/m34».= 4>b= 300

a .=O.95m C=o

T= 16.5 kN/m

Sm

Rajah 3

000000000

142

1.4"" ..,1.-'1 a080604a .~ . . .I I I i I I I I . \ I

I I j Il I I I ! I"\ ! I I I I I I ,. I I J! I I I'I I I I I

I ! I~"- I \ I I i I . I I

I I,I I 1 I I I I \,

~! I I I I I i j I I

~I I I I \i I I

1 II II

II I I

I l~ ! I I I I

I I I I I II I

I I II I I II I

I I I ! ! I I I I I I

- ..~

50at~

~

\100

a

100

II

I I' . 7'#. % A

f h0,//1Yil/Al I

IIII

I

o....---~----------

1.4/ v ' .1.6 ' A '/ V II !

40 50 60 ro 80U ( %~

~,/'t 0.8 I-------"O---~-~--~.;lP!PI .;j.Q,.,1 1/·/1 {' / y'

-- r !Pit 0.1 0.5 1 2 ? 10'I !1 / ,I, . II

YIV/i//il~ I-----------------~

/, / II/ ~ I

r.0.4 0.5 0.6 0.7 0.8

I I

I

I I I I I II

l-

II ., , I II

\ ~ I I I I I I\ \~\\ I I I I ! II

'!\\\\ I I I I1\\\\1\ I I I I I

\ \ \\J\\ l 1 I I I\ \ \1\ \ \ I I I II

\ 1\\"r\.. I i I I1\ '{ \. -, " -. ! I ! I

I \ ,',,, -, "i"-... I i II :5 , In L5 ":,<<,~n - !1 \ , t... ,,0::::.... 40 , I

"- : - ....... ' .........:~ """- ~~ !

I I ....... i 1"'---- ~~~____ --......

~o

o 0.1 0..2 0.310

50

60

80

90

iO

~gure '2.19 Average degree ot consolidanan for ramal drainage aniy.

c; = Cvr

U vr =1-(1-Ur X1-Uv )

den=-·2r,.

T =C",tr d

s

,H a