• PERKAITAN ANTARA DATA UJIAN PENUSUKAN PIAWAI DENGAN - Untitled


  •   
  • FileName: ahmadulhadiaa000019d05ttt.pdf [read-online]
    • Abstract: Ujian Penusukan Piawai (SPT) merupakan salah daripada kaedah ... kekuatan riceh yang diperolehi daripada ujian makmal. Perkaitan antara nilai N-SPT dan ...

Download the ebook

PERKAITAN ANTARA DATA UJIAN PENUSUKAN PIAWAI DENGAN
KEKUATAN TANAH
AHMADUL HADI BIN MOHAMMAD
Tesis ini dikemukakan sebagai memenuhi sebahagian daripada syarat
penganugerahan Ijazah Sarjana Muda Kejuruteraan Awam
Fakulti Kejuruteraan Awam
Universiti Teknologi Malaysia
MAC 2005
EMPIRICAL CORRELATION FOR STRENGTH PARAMETER BASED ON
STANDARD PENETRATION TEST
AHMADUL HADI BIN MOHAMMAD
A thesis submitted in fulfillment of the requirement for the award of the Bachelor
Degree in Civil Engineering
Faculty of Civil Engineering
Universiti Teknologi Malaysia
MARCH 2005
iii
Teristimewa untuk mama, papa dan adik-beradikku kak long, Shikin, Ijam, Ain.
Terima kasih atas sokongan penuh kalian.
Buat sahabatku Mohd Badri, terima kasih kerana bantuan dan dorongan yang
diberikan.
iv
PENGHARGAAN
Dengan nama Allah Yang Maha Pemurah lagi Maha Mengasihani, selawat
dan salam ke atas junjungan Nabi Muhammad S.A.W. Alhamdulillah kerana dengan
izin dan petunjukNya saya telah berjaya menyiapkan kajian dan laporan ini.
Sekalung terima kasih saya ucapkan kepada Dr. Nurly Gofar selaku penyelia
Projek Sarjana Muda saya. Idea, bimbingan, nasihat dan tunjuk ajar yang diberikan
telah banyak membantu di sepanjang tempoh pelaksanaan projek tahun akhir ini.
Seribu penghargaan juga ditujukan kepada pensyarah-pensyarah yang telah
banyak membantu, staf pejabat akademik dan pusat sumber Fakulti Kejuruteraan
Awam yang terlibat secara langsung atau tidak dalam menjayakan tesis saya.
Jutaan terima kasih juga ditujukan kepada ahli-ahli keluarga saya iaitu mama
Zainun Salleh, papa Mohammad Abdul Rahman, kakak-kakak, dan adik-adik
tersayang. Tanpa sokongan mereka, tidak mungkin saya akan berada di tahap yang
dicapai sekarang. Penghargaan juga ditujukan untuk sahabat saya, Mohd Badri Bin
Mohd Ali kerana telah banyak memberikan dorongan, bantuan, nasihat dan
memahami situasi saya sepanjang menyiapkan projek akhir ini.
Ribuan terima kasih tak terhingga kepada pihak IKRAM Selatan khasnya
kepada Pengurus IKRAM (Penyiasatan Tapak) iaitu Hj. Sazali Yaacob dan
Eksuklutif Kanan Makmal iaitu Puan Maimunah Binti Hj Zainal Abidin kerana sedia
memberi kerjasama dalam menyiapkan projek ini.
Tidak dilupakan juga kepada rakan-rakan seperjuangan Hafifi, Aishah, Ayu,
Hisham, Redzuan, Fairuz dan Zamry yang banyak membantu .
Penghargaan juga ditujukan kepada semua pihak yang terlibat. Terima kasih
semua.
v
ABSTRAK
Di dalam bidang kejuruteraan awam, penyiasatan tapak adalah satu tahap
yang amat penting sekali dalam merekabentuk struktur bangunan. Penyiasatan tapak
adalah aktiviti yang terawal yang dilakukan untuk mendapatkan gambaran keadaan
tempat yang dicadangkan untuk pembinaan. Salah satu masalah dalam penyiasatan
tapak ialah untuk mendapatkan sampel yang tidak terganggu sepenuhnya. Sampel
yang terganggu akan memberi kesan pada keputusan ujian makmal.
Ujian Penusukan Piawai (SPT) merupakan salah daripada kaedah
penyiasatan tapak yang popular di Malaysia dan dilakukan di dalam lubang jara.
Keputusan daripada SPT ini ditunjukkan melalui nilai N untuk bilangan hentaman
untuk penusukan sedalam 300 mm. Nilai N ini akan dihubungkaitkan dengan
kekuatan riceh yang diperolehi daripada ujian makmal.
Perkaitan antara nilai N-SPT dan kekuatan riceh yang digunakan sekarang
adalah berdasarkan tanah daripada negara lain yang berbeza dari segi geografi. Di
dalam projek sarjana muda ini, satu perkaitan dihasilkan antara nilai N-SPT dan
kekuatan riceh tanah berdasarkan data yang diperolehi daripada beberapa tempat di
Johor. Perkaitan yang dihasilkan ini dibandingkan dengan perkaitan yang telah
wujud iaitu perkaitan daripada Sowers (1979) dan Schmertmann (1976). Perkaitan
ini ditunjukkan melalui graf dan persamaan. Daripada perkaitan ini, menunjukkan
bahawa terdapat perbezaan antara perkaitan yang dihasilkan dengan perkaitan yang
telah wujud disebabkan perbezaan keadaan setempat. Melalui perkaitan ini, jurutera
dapat menjimatkan masa dan kos dalam merekabentuk penapak kerana dapat
mengganggar nilai kekuatan riceh tanah.
vi
ABSTRACT
In civil engineering field, soil investigation is the most important stage in the
design of any structure. The soil investigation is the earliest activity done to estimate
the soil condition on the construction site. One of the problems in soil investigation is
to obtain a completely undisturbed sample. Sample disturbance may affect the
laboratory test results. In situ test is a part of soil investigation to obtain soil
parameter directly from the site.
One of the most popular methods of in situ test soil investigation in Malaysia
is Standard Penetration Test (SPT). SPT is conducted inside a borehole. The result of
SPT is presented as N value or the number of blows required for 300 mm penetrate
into the soil. The value of N can be correlated to the shear strength. Parameter of the
soil normally obtained by laboratory tests on undisturbed sample.
Correlation between SPT and shear strength using now are based on soil from
other country with different geography. The purpose of this research is to find
correlation between SPT and the shear strength of soil based on data collected in
Johor area and compare the propose correlation with correlation by Sowers (1979)
and Schmertmann (1976). The correlation is presented in graph and equation mode.
Based on the comparison, the correlation propose is different from the existing
correlation due the different local condition. From this correlation, the engineers can
assume the value of the shear strength based on the SPT data. Thus, it is hope that the
correlation will save time, cost and manpower.
vii
KANDUNGAN
BAB PERKARA MUKA SURAT
JUDUL i
PENGAKUAN ii
DEDIKASI iii
PENGHARGAAN iv
ABSTRAK v
ABSTRACT vi
KANDUNGAN vii
SENARAI JADUAL xi
SENARAI RAJAH xii
SENARAI SIMBOL xiv
SENARAI LAMPIRAN xv
1 PENDAHULUAN
1.1 Pengenalan 1
1.2 Objektif Kajian 2
1.3 Kepentingan Kajian 2
1.4 Skop Kajian 3
2 KAJIAN LITERATUR
2.1 Pengenalan 4
2.2 Ujian Tapak 6
2.2.1 Ujian Penusukan Piawai 6
2.2.1.1 Pengenalan 6
viii
2.2.1.2 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi 8
Keputusan Nilai SPT
2.2.2 Ujian Proba JKR 13
2.2.2.1 Pengenalan 13
2.2.2.2 Hubungan Keupayaan Galas Dengan 14
Rintangan Proba JKR
2.2.2.3 Kelebihan Dan Kelemahan Proba JKR 15
2.3 Ujian Makmal 16
2.3.1 Ujian Penentuan Ciri-Ciri Indeks Tanah 16
2.3.1.1 Ujian Agihan Saiz Zarah 16
2.3.1.2 Ujian Kandungan Lembapan 17
2.3.1.3 Ujian Had Atterberg 17
2.3.1.4 Ujian Graviti Tentu 17
2.3.1.5 Ujian Ketumpatan Kering 17
2.3.2 Ujian Penentuan Parameter Geoteknik 18
2.3.2.1 Ujian Ricih Terus 18
2.3.2.2 Ujian Mampatan Tak Terkurung 18
2.3.2.3 Ujian Tiga Paksi 19
2.3.2.4 Ujian Pengukuhan 22
2.3.2.5 Ujian Kebolehtelapan 23
2.4 Masalah Dengan Sampel Ujian Makmal 23
2.5 Hubungkait Hasil Penusukan SPT Dengan 24
Parameter-Parameter Geoteknik Tanah.
2.5.1 Hubungkait Nilai N-SPT dengan Ketumpatan 25
Nisbi
2.5.2 Hubungkait Nilai N-SPT dengan Kekuatan 25
Mampatan Tak Terkurung
2.5.3 Hubungkait antara Rintangan Penusukan 26
Piawai Dengan Tegasan Normal Berkesan
2.5.4 Hubungkait Antara Rintangan Penusukan 27
Piawai dengan Kekuatan Riceh
ix
2.5.5 Hubungkait antara Rintangan Penusukan Piawai 29
Dengan Pekali Kebolehmampatan Isipadu
3 METHODOLOGI KAJIAN
3.1 Pengenalan 30
3.2 Pengumpulan Data Penyiasatan Tapak 30
3.3 Pengambilan dan Pemilihan Data 31
3.3.1 Pengiraan Nilai SPT 32
3.3.2 Klasifikasi Tanah 32
3.3.3 Pengiraan Kekuatan Riceh 33
3.4 Analisis Data 34
4 KEPUTUSAN DAN PERBINCANGAN
4.1 Pengenalan 35
4.2 Kajian Kes 35
4.3 Analisis Data 38
4.3.1 Pembentukan Perkaitan 40
4.3.2 Perbandingan Perkaitan 42
4.4 Perbincangan 44
5 KESIMPULAN DAN CADANGAN
5.1 Kesimpulan 45
5.2 Cadangan 46
x
RUJUKAN 47
LAMPIRAN
Lampiran A 49
Lampiran B 51
Lampiran C 53
xi
SENARAI JADUAL
NO. JADUAL TAJUK MUKA SURAT
2.1 Faktor Pembetulan Panjang Rod Dan 10
Diamter Lubang Jara
2.2 Ketumpatan Nisbi Pasir 11
2.3 Perhubungan Ketumpatan Nisbi Dan 25
Nilai N Bagi Pasir
4.1 Nama Projek-Projek Yang Terlibat dalam Kajian 35
4.2 Contoh Data Yang Diperolehi Daripada IKRAM 35
4.3 Contoh Data Yang Telah Siap Dikira Nilai 36
Kekuatan Riceh
4.4 Data-Data Yang Telah Dikira Kekuatan Riceh 37
xii
SENARAI RAJAH
NO. RAJAH TAJUK MUKA SURAT
2.1 Pensample Pisah 7
2.2 Contoh-Contoh Tukul Yang Digunakan Dalam SPT 8
2.3 Pembetulan Nilai-Nilai Rintangan Penusukan Piawai 12
2.4 Susunan Proba JKR, Penunjuk Proba JKR Dan 14
Penunjuk Proba Mackintosh.
2.5 Peralatan Ujian Ricih Terus 18
2.6 Radas Ujian Mampatan Tak Terkurung 19
2.7 Radas Ujian Tiga Paksi 20
2.8 Sistem Tegasan Dalam Ujian Tiga Paksi 20
2.9 Radas Ujian Pengukuhan 22
2.10 Hubungan Rintangan Rintangan Penusukan Dengan 26
Kekuatan Mampatan Tak Terkurung
2.11 Hubungan Rintangan Penusukan Piawai Dengan 27
Tegasan Normal Berkesan
2.12 Hubungan Rintangan Penusukan Piawai Dengan 28
Kekuatan Ricih (Sowers, 1979)
xiii
2.13 Hubungan Rintangan Penusukan Piawai Dengan 29
Kekuatan Ricih (Schmertmann, 1976)
3.1 Carta Aliran Proses Yang Dibuat Untuk Kajian 31
3.2 Unit Berat Dalam Tanah 33
4.1 Perkaitan Antara Nilai SPT Dan Kekuatan Riceh 39
Daripada Data Yang Diperolehi
4.2 Perkaitan Daripada Data Yang Diperolehi Berdasarkan 40
Klasifikasi Tanah CH
4.3 Perbandingan Perkaitan Yang Diperolehi Dengan 41
Yang Dikeluarkan Oleh Schmertmann (1976)
4.4 Perbandingan Perkaitan Yang Diperolehi Dengan 42
Yang Dikeluarkan Oleh Sowers (1979)
xiv
SENARAI SIMBOL
c - Parameter Kekuatan
CN - Faktor Pembetulan
Cob - Faktor Pembetulan Diameter Lubang Jara
Cr - Faktor Pembetulan Panjang Rod
Dr - Ketumpatan Relatif
Em - Kecekapan Tukul
e - Nisbah Lompang
h - Kedalaman Purata
h1 - Kedalaman daripada aras tanah hingga ke aras permukaan air bumi.
h2 - Kedalaman Tertentu.
LL - Had Cecair
mv - Pekali Kebolehmampatan Isipadu
N - Nilai SPT
N’ - Nilai Pembetulan SPT
N60 - Nilai N-SPT pada 60 peratus nisbah tenaga rod piawai
PI - Indek Plastik
PL - Had Plastik
qu - Kekuatan Mampatan Tak Terkurung
SG - Berat Tentu
u - Tekanan Air Liang
τ - Kekuatan Riceh Tanah
σ - Tegasan Normal
γ - Ketumpatan Bandingan
γtepu - Berat Unit Tepu
γw - Berat Unit Air
φ - Sudut Geseran Dalam
xv
SENARAI LAMPIRAN
LAMPIRAN TAJUK MUKA SURAT
A Data-data penyiasatan tapak daripada 49
IKRAM
B Data-Data Yang Telah Dikira Nilai 51
Kekuatan Riceh Dan Tinggi Purata
C Contoh Log Lubang Jara Dan Keputusan 53
Makmal
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Pengenalan
Penyiasatan tapak adalah memainkan peranan yang penting dalam
perancangan pembinaan. Ia adalah salah satu cara untuk memberi garisan panduan
dalam menilai kesesuaian dan ciri-ciri tapak untuk kerja-kerja yang dicadangkan.
Daripada penyiasatan tapak, kita akan dapat merumuskan strata tanah dan sub
permukaan di tapak tersebut, sifat-sifat dan juga kekuatan tanah di situ. Berpandukan
maklumat yang diperolehi daripada penyiasatan tapak ini, jurutera akan dapat
menyediakan rekabentuk yang sesuai, ekonomik, kaedah pembinaan (method
statement) yang baik dan ciri-ciri keselamatan yang perlu ditimbangkan. Daripada
maklumat penyiasatan tapak juga akan menyediakan jurutera tersebut untuk
menghadapi masalah-masalah semasa pembinaan.
Secara umumnya, kerja penyiasatan tapak dibahagikan kepada 2 bahagian
iaitu ujian di makmal dan ujian di tapak. Ujian di tapak dijalankan di tapak manakala
ujian makmal pula, sampel daripada tapak akan dibawa ke makmal untuk diuji.
Kedua-dua ujian mempunyai kelebihan dan kelemahan masing-masing dan amatlah
penting untuk menentukan jenis ujian yang perlu dijalankan di tapak berkenaan
untuk memastikan maklumat yang sewajarnya diperolehi dengan kos yang
ekonomik.
2
Perkaitan parameter tanah di Malaysia masih kurang diberi perhatian dan
kebanyakan jurutera merekabentuk asas menggunakan perkaitan yang dibuat oleh
negara-negara barat. Perkaitan parameter tanah yang dikeluarkan oleh negara-negara
barat ini adalah berdasarkan jenis tanah di negara tersebut. Oleh itu amatlah penting
untuk mengetahui samada perkaitan parameter tanah yang terdapat di Malaysia
berbeza atau tidak daripada perkaitan parameter yang dikeluarkan oleh negara-negara
barat supaya tidak menimbulkan masalah dalam merekabentuk penapak.
1.2 Objektif kajian
Kajian ini akan bertumpu kepada membentuk perkaitan melalui ujian tapak
dan ujian makmal. Objektif kajian ini adalah:
1) Untuk mengetahui ujian-ujian penyiasatan tapak yang digunakan di
Malaysia
2) Untuk mengetahui perkaitan-perkaitan bagi ujian penusukan piawai (SPT)
yang telah digunakan secara meluas
3) Untuk membentuk perkaitan antara ujian penusukan piawai (SPT) dan
kekuatan riceh daripada sampel tanah di sekitar Johor dan dibandingkan
dengan perkaitan yang telah ada.
1.3 Kepentingan kajian
Kajian ini akan membantu jurutera mengetahui maklumat parameter tanah
daripada perkaitan yang dibentuk daripada SPT dan kekuatan riceh yang diperolehi
daripada ujian tiga paksi. Daripada kajian ini dapat diketahui samada perkaitan yang
sedia ada sesuai digunakan untuk jenis tanah di Malaysia atau tidak sesuai. Perkaitan
yang dibentuk berdasarkan tanah di Malaysia ini akan memberikan keyakinan
kepada jurutera untuk merekabentuk asas yang selamat, menjimatkan masa dan
ekonomik.
3
1.4 Skop kajian
Skop kajian akan merangkumi perkara-perkara berikut:
1) Penerangan mengenai beberapa kaedah ujian tapak dan ujian makmal
untuk mendapatkan kekuatan tanah.
2) Membentuk perkaitan daripada sampel tanah di sekitar Johor.
3) Perkaitan tertumpu kepada kekuatan tanah.
BAB 2
KAJIAN LITERATUR
2.1 Pengenalan
Setiap tapak yang dicadangkan bagi membina sesebuah struktur adalah
berbeza antara satu sama lain disebabkan kemungkinan wujud perbezaan sifat-sifat
kandungan tanah dan subpermukaannya. Perbezaan tetap wujud walaupun
mempunyai beberapa persamaan dalam lain-lain aspek. Oleh itu penyiasatan tapak
perlu dijalankan untuk mendapatkan data-data geoteknik yang tepat.
Penyiasatan tapak bagi projek kejuruteraan adalah meliputi kerja-kerja
pemeriksaan tapak, lubang jaraan, ujian-ujian di situ dan pengambilan sampel bagi
tujuan ujikaji makmal mekanik tanah. Objektif penyiasatan tapak adalah:
a) Penilaian Umum Kesesuaian Tapak
Maklumat-maklumat tanah dan persekitaran yang lengkap dapat menentukan
kesesuaian sesuatu projek itu dibina di atas tapak yang dirancang.
b) Membantu menyediakan reka bentuk yang lengkap, ekonomi dan selamat
Berdasarkan maklumat-maklumat yang diperolehi di tapak, daripada ujian di
situ dan ujian-ujian di makmal, tegasan galas tanah dapat ditentukan. Melalui
nilai tegasan galas ini, rekabentuk penapak dan cerucuk yang bersesuaian
jenisnya dapat dipilih berdasarkan kepada jumlah beban struktur yang bakal
ditanggung oleh tapak itu.
5
c) Membantu pembinaan berjalan lancar.
Ini bertujuan bagi mengatasi masalah yang mungkin berlaku akibat daripada
tanah atau keadaan persekitaran ketika pembinaan sedang dijalankan.
Langkah-langkah berjaga dapat diambil untuk mengatasi masalah tersebut.
Maklumat-maklumat yang diperolehi daripada penyiasatan tapak ini akan
digunakan untuk menilai keupayaan galas tanah di mana nilai ini akan digunakan
untuk merekabentuk tapak dan jenis cerucuk yang sesuai digunakan. Selain itu,
maklumat-maklumat ini juga akan digunakan untuk penyediaan anggaran kos
pembinaan, penyediaan tender dokumen supaya pihak pelanggan dapat membuat
keputusan yang tepat dalam aspek pembinaan dan penyenggaraan. Penyiasatan tapak
juga bertujuan mengelakkan sebarang kesulitan semasa kerja-kerja pembinaan.
Penyiasatan tapak dapat dibahagikan kepada dua bahagian iaitu pra-
penyiasatan dan penyiasatan lanjutan sepenuhnya. Pra-penyiasatan adalah
penyiasatan yang dijalankan pada permukaan tanah dan merupakan satu penilaian
tapak secara umum. Di antara maklumat yang akan diperhatikan ialah maklumat-
maklumat geologi permukaan kawasan tapak seperti sistem saliran, topografi,
kawasan hutan ataupun kawasan paya. Maklumat-maklumat ini dapat diperolehi
daripada peta topografi dan pengalaman setempat seperti aras banjir dan sebagainya.
Manakala penyiasatan lanjutan pula melibatkan kerja-kerja lubang jaraan,
pengambilan sampel tanah atau batuan samada terganggu atau tidak terganggu bagi
tujuan ujian di makmal dan ujian di situ.
Ujian di situ adalah ujian yang dijalankan terus di tapak bina untuk
mendapatkan maklumat goeteknik di situ. Ujian ini mempunyai pelbagai alat yang
mengikut parameter geoteknik yang ingin diperolehi. Diantara ujian di situ yang
digunakan di Malaysia ialah Ujian Penusukan Piawai (SPT), Ujian Penusukan Kon
(CPT), Ujian Ricih Bilah, Ujian Plat Galas dan Ujian Proba JKR.
6
Ujian makmal pula adalah ujian yang dijalankan di makmal dengan
menggunakan sampel yang diperolehi daripada tapak melalui pensampelan. Ujian
makmal yang sering digunakan di Malaysia ialah ujian tiga paksi, ujian ricih terus,
ujian terkukuh tak tersalir dan ujian ricih bilah.
2.2 Ujian Tapak
Ujian tapak adalah ujian penyiasatan tapak yang dijalankan di tapak. Ujian
tapak boleh digunakan untuk menentukan parameter kekuatan tanah. Data yang
diperolehi melalui ujian ini adalah lebih tepat kerana tanah diuji terus di tempat
tersebut. Faktor-faktor yang mempengaruhi kaedah ujian tapak termasuklah:
a. Ciri-ciri tapak dan tanah
b. Bekalan peralatan
c. Kos
Antara ujian-ujian tapak yang lazim dijalankan di Malaysia ialah ujian penusukan
piawai (SPT), ujian ricih bilah, ujian penusukan kon (CPT), proba Mackintosh, ujian
galas plat dan dilatometer (DMT). Namun demikian ujian tapak yang akan disentuh
di sini ialah ujian penusukan piawai dan proba Mackintosh.
2.2.1 Ujian Penusukan Piawai (SPT)
2.2.1.1 Pengenalan
Ujian yang biasa digunakan mengukur rintangan penusukan pensample
piawai dalam lubang jara. Ia adalah satu cara yang cepat untuk mendapatkan
maklumat parameter tanah. Ujian Penusukan Piawai (SPT) digunakan secara meluas
kerana;
7
a) Peralatannya mudah diselenggarakan.
b) Prosidur penggunaannya senang dijalankan dan boleh menjalankan ujian
berulang kali
c) Sesuai untuk semua jenis tanah dan batuan lemah
d) Sesuai digunakan bagi lapisan atas dan lapisan di bawah aras air bumi.
Menurut piawaian BS 1377: 1990: Part 9, Ujian Penusukan Piawai
menggunakan pensampel pisah berukuran 50 mm diameter luar dan berukuran 35
mm diameter dalam dan 650 mm panjang seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.1
akan disambung dengan penghujung rod pengerudi. Pensample pisah akan dipacu
masuk ke dalam tanah dengan menggunakan tukul seberat 65 kg dan akan dijatuh
bebas pada ketinggian 0.76 m ke atas rod pengerudi. Rajah 2.2 menunjukkan contoh-
contoh tukulyang digunakan dalam SPT. Bilangan hentaman dikira untuk setiap 0.15
m sehingga mencapai 0.45 m. Penusukan akan dihentikan sekiranya bilangan
hentaman melebihi 50 kali untuk keseluruhan jarak 0.15 m dan direkodkan baki jarak
yang masih belum menusuk masuk ke dalam tanah.
Rajah 2.1: Pensample Pisah (Split-barrel sampler)
8
Rajah 2.2: Contoh-contoh tukul yang digunakan dalam SPT
2.2.1.2 Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Keputusan Nilai N
Dalam penggunaan ujian penusukan piawai, terdapat beberapa faktor yang akan
mempengaruhi nilai N yang diperolehi. Oleh itu, pembetulan hendaklah dibuat
supaya penilaian sebenar tanah dapat diketahui. Faktor-faktor yang mempengaruhi
nilai N-SPT ialah:
(a) Faktor Rendaman
Kedudukan aras air dalam pasir halus adalah kritikal bagi tujuan rekabentuk,
oleh itu nilai N yang diperolehi perlu dibetulkan untuk pasir yang halus atau
berkelodak. Terzaghi dan Peck (1948) mencadangkan bagi pasir longgar, sangat
halus atau berkelodak yang terendam, tekanan air positif mungkin dihasilkan dalam
9
tanah semasa Ujian Penusukan Piawai (SPT) sedang dijalankan disebabkan oleh
beban dinamik dan ketelapan rendah dalam tanah itu. Tekanan air liang positif ini
boleh mengurangkan rintangan ricih tanah tersebut dan ini akan mengurangkan nilai
N.
Manakala untuk pasir yang padat, sangat halus atau berkelodak dan terendam,
Ujian Penusukan Piawai (SPT) mungkin akan menghasilkan tekanan air liang negatif
yang akan meninggikan rintangan penembusan dan seterusnya meninggikan nilai N.
Untuk mengatasinya, air perlulah ditambah ke dalam lubang jara untuk mengekalkan
aras air dan seterusnya mengimbang lebihan tekanan air liang negatif. Sekiranya,
nilai hentaman N yang diukur lebih besar daripada 15, untuk pasir yang sangat halus
atau pasir berkelodak, haruslah dibetulkan untuk rintangan bertambah disebabkan
oleh lebihan tekanan air liang negatif yang berlaku semasa pemacuan dan tidak
berupaya melesap serta merta; nilai pembetulan diberi dengan
N’ = 15 + ½ (N-15) untuk nilai N > 15
dengan N ialah nilai di tapak
N’ ialah nilai pembetulan
Untuk nilai N yang kurang daripada 15, tidak perlu melakukan pembetulan di atas.
(b) Faktor cara ujian dijalankan
Skempton telah merumuskan bukti terhadap kesan cara ujian ke atas nilai
rintangan penusukan piawai. Nilai N hendaklah dibetulkan untuk mengambil kira
kaedah yang berlainan dalam melepaskan tukul, jenis anvil dan panjang sebenar rod
penggerudi. Tenaga yang dihantar kepada pensampel sahaja yang diambilkira dan
nisbah tenaga ini dirujuk sebagai nisbah tenaga rod. Terdapat perbezaan nisbah
tenaga rod mengikut beberapa negara di antara 45 peratus hingga 78 peratus. Telah
disyorkan supaya 60 peratus diambil sebagai nisbah tenaga rod piawai dan kesemua
10
nilai N yang diperolehi di tapak di normalkan dengan menggunakan kadar mudah
daripada nisbah tenaga kepada piawaian ini untuk rod penggerudi yang berukuran
lebih 10 meter panjang. Sekiranya rod penggerudi mempunyai ukuran kurang
daripada 10 m panjang, dicadangkan 0.75 diambil sebagai faktor pembetulan. Garis
pusat lubang jara juga berpengaruh bagi nilai N yang didapati di mana nilai N yang
didapati adalah lebih rendah bagi lubang jara yang berukuran 150 mm diameter dan
200 mm diameter berbanding dengan lubang jara yang berdiameter lebih kecil seperti
155 mm diameter. Faktor pembetulan adalah 1.05 untuk ukuran 150 mm diameter
dan 1.15 untuk 200 mm diameter.
N60 = 1.67 EmCbCrN
Em = kecekapan tukul ( 0.6 untuk “safety hammer” dan 0.45 untuk “doughnut
hammer”)
Cob = faktor pembetulan diameter lubang jara
Cr = faktor pembetulan panjang rod
N = nilai Ujian Penusukan Piawai (SPT) di tapak
Jadual 2.1 : Faktor pembetulan panjang rod dan diameter lubang jara
Faktor Pembetulan
Panjang Rod (m) >10 1.0
6-10 0.95
4-6 0.85
3-4 0.75
Diameter lubang jara (mm) 65-115 1.0
150 1.05
200 1.15
11
(c) Faktor Ketumpatan Nisbi Pasir
Terzaghi dan Peck telah menyatakan terdapat hubungan antara ketumpatan
nisbi pasir dan rintangan penusukan piawai. Kajian tersebut disambung oleh Gibbs
dan Holtz untuk ketumpatan relatif dan nilai bilangan hentaman. Rintangan
penusukan piawai tidak hanya bergantung kepada ketumpatan nisbi tetapi juga
kepada tegasan-tegasan berkesan pada kedalaman di tempat pengukuran. Oleh itu,
pasir yang mempunyai ketumpatan nisbi yang sama memberikan nilai N yang
berlainan pada kedalaman yang berbeza. Untuk itu, Gibbs dan Holtz (1957) telah
memperkenalkan hubungan antara nilai N yang diukur dan faktor CN sebagai:
N1 = CN N
Dimana nilai N yang dibetulkan adalah N1 dari Rajah 2.3 menunjukkan
hubungan antara faktor pembetulan, CN dan tekanan tanggungan atas berkesan
Jadual 2.2 : Ketumpatan nisbi pasir
Nilai N Pengelasan Dr (%) (N1)60
0-4 Sangat Longgar 0-15 0-3
4-10 Longgar 15-35 3-8
10-30 Sederhana tumpat 35-65 8-25
30-50 Tumpat 65-85 42-58
>50 Sangat tumpat 85-100 42-58
12
Rajah 2.3: Pembetulan nilai-nilai rintangan penusukan piawai
(d) Faktor Penggredan Dan Bentuk Zarah-Zarah
Rintangan penusukan piawai juga dipengaruhi oleh penggredan dan bentuk
zarah-zarah, darjah pengukuhan dan masa dimana pasir telah menjalani pengukuhan
yang merujuk kepada kesan umur. Nilai N ini akan bertambah dengan bertambahnya
saiz zarah, nisbah pengukuhan dan umur.
13
2.2.2 Ujian Proba JKR
2.2.2.1 Pengenalan
Proba Mackintosh atau proba JKR adalah satu kaedah yang telah
diperkenalkan untuk penyiasatan tanah di peringkat awal. Ianya adalah satu kaedah
yang paling murah dan sering digunapakai untuk tujuan penyiasatan tapak. Pada
amnya ia adalah sejenis alat jangka kun dinamik ringan. Sebelum tahun 1972 ianya
digunakan sebagai alat siasatan untuk kerja perlombongan tetapi telah diubahsuai
oleh jurutera-jurutera untuk digunakan sebagai proba pemeruman.
Proba JKR direkabentuk sebagaimana yang disyorkan untuk ujian statik dan
dinamik penetrometer oleh European Group Subcommitte (1968). Proba JKR juga
direkabentuk agar ianya dapat dikilangkan secara tempatan. Bagi sesuatu projek
pembinaan bangunan, proba JKR atau proba Mackintosh biasanya dilakukan terlebih
dahulu. Walaupun penggunaannya agak terbatas, seperti dari segi tenaga
hentakannya yang terhad, namun ianya masih dapat memberikan maklumat secara
cepat, mudah, dan kosnya yang jauh lebih murah daripada ujian-ujian tapak yang
lain. Dari segi keputusan yang akan diperolehi dari ujian proba JKR ini, keupayaan
galas tanah dapat diketahui untuk merekabentuk asas cetek sahaja.
Proba JKR dan proba mempunyai perbezaan dari segi penunjuk yang
digunakan, iaitu proba JKR menggunakan penunjuk kon yang mempunyai sudut
bukaan 30 darjah, manakala Proba Mackintosh mempunyai penunjuk kon bersudut
bukaan 60 darjah. Penunjuk tersebut adalah ‘cased harden steel pointer’ bergaris
pusat 25 mm. ianya berskru di bahagian bawah di hujung batang besi. Batang-batang
besi yang digunakan ini bergaris pusat 22 mm.
Semasa ujian, satu tukul seberat 5.0 kg akan dilepas jatuh bebas dari
ketinggian 280 mm mengikut sepanjang rod besi, dimana rod besi ini dijadikan garis
panduan untuk tukul dijatuhkan. Bilangan hentakkan yang diperlukan untuk
menembusi kedalaman 300 mm dicatatkan dan digunakan sebagai petanda
kekonsistenan tanah jelekit dan kepadatan tanah berbutir. Ujian proba ini akan
14
diteruskan sehingga mencapai 400 hentakkan per 300 mm atau kesemua 15 m rod
besi telah digunakan. Rajah 2.4, menunjukkan susunan proba JKR dan proba
Mackintosh.
Rajah 2.4: Susunan umum proba JKR (a), penunjuk proba JKR (b) dan penunjuk
proba Mackintosh (c).
2.2.2.2 Hubungan Keupayaan Galas Dengan Rintangan Proba JKR
Secara umumnya, keupayaan galas sesuatu tanah sepenuhnya boleh
menanggung tekanan sebanyak 100 kN/m2 jika keputusan ujian ini menunjukkan
melebihi 40 hentakkan untuk 300 mm tempatan. Anggaran keupayaan galas tanah
boleh dibuat melalui keputusan yang ditunjukkan oleh ujian tersebut.
15
2.2.2.3 Kelebihan Dan Kelemahan Proba JKR
Alat proba JKR adalah ringan dan senang dikendalikan oleh sekumpulan
orang yang terdiri daripada seorang juruteknik dan dua orang buruh yang tidak
memerlukan kemahiran. Kos pengendalian dan peralatannya juga adalah rendah.
Kelemahan proba JKR ini ialah tenaga hentamannya yang terhad. Oleh itu ia
tidak berkemampuan untuk menembusi lapisan-lapisan keras yang tebalnya melebihi
300 mm dan lebih merumitkan lagi jika di bawah terdapat lapisan lembut.
Apabila proba dipacu ke dalam tanah, dinding lubang yang terbentuk akan
gagal dan jatuh akibat geseran-geseran batang besi akan dikira sekali dengan geseran
hujung dan ini akan memberikan bacaan yang tidak betul melainkan jika ianya
ditafsirkan oleh jutera yang berpengalaman.
16
2.3 Ujian Makmal
Ujian makmal adalah ujian yang dijalankan di dalam makmal. Sampel dari
tapak akan dibawa ke makmal untuk diuji. Secara umumnya, ujian makmal ke atas
sampel tanah boleh dikategorikan kepada dua kumpulan. Kumpulan yang pertama
akan memberikan maklumat-maklumat yang berkaitan dengan ciri-ciri indeks tanah.
Manakala kumpulan kedua pula merangkumi ujian-ujian yang memberikan
maklumat tentang parameter geoteknik yang sangat penting di dalam analisis dan
rekabentuk struktur geoteknik.
Ujian penentuan ciri-ciri indeks tanah akan memberikan maklumat mengenai
kandungan dan jenis tanah yang dikaji. Di antara ujian-ujian pengelasan makmal
ialah ujian kandungan lembapan, ujian had cecair dan had plastik, ujian pemadatan
serta analisis agihan saiz zarah, ujian graviti tentu dan ketumpatan kering.
Ujian penentuan parameter geoteknik tanah dibuat untuk mendapatkan nilai
parameter tanah seperti kekuatan ricih mampatan, ricih terus, pengukuhan dan
kebolehtelapan. Ujian yang sering dijalankan di Malaysia ialah ujian mampatan tiga
paksi, ujian kotak ricih, ujian ricih bilah, ujian pengukuhan tiga paksi dan ujian
pekali kebolehtelapan.
2.3.1 Ujian Penentuan Ciri-Ciri Indeks Tanah
2.3.1.1 Ujian Agihan Saiz Zarah
Ujian ini dijalankan untuk mengetahui saiz zarah tanah melalui kaedah
ayakan berdasarkan piawaian BS 1377: 1975 (Methods of Test for Soils for Civil
Engineering Purpose).
17
2.3.1.2 Ujian Kandungan Lembapan
Ujian ini dijalankan untuk mengetahui kandungan lembapan tanah
berdasarkan piawaian BS 1377: 1990: Part 2 (Classification Test). Ujian ini penting
kerana melalui ujian ini, tingkah laku tanah akan dapat diramalkan. Pertambahan
kandungan lembapan di dalam tanah biasanya akan melemahkan ikatan di antara
struktur partikelnya.
2.3.1.3 Ujian Had Atterberg
Ujian ini dijalankan untuk mengetahui empat keadaan tanah iaitu pepejal,
separa pepejal, cacair dan plastik berdasarkan piawaian BS 1377: 1990: Part 2
(Classification Test).
2.3.1.4 Ujian Graviti Tentu
Ujian ini perlu dijalankan untuk menentukan nisbah lompang dan juga
menganalisis keputusan agihan saiz zarah kelodak dan tanah liat berdasarkan
piawaian BS 1377: 1990: Part2 (Classification Test)
2.3.1.5 Ujian Ketumpatan Kering
Ujian ini dijalankan untuk mengetahui ketumpatan kering tanah yang akan
digunakan untuk menyelesaikan masalah-masalah kejuruteraan seperti penentuan
berat tanah berdasarkan piawaian BS 1377: 1990: Part2 (Classification Test)
18
2.3.2 Ujian Penentuan Parameter Geoteknik
2.3.2.1 Ujian Ricih Terus
Ujian riceh terus dijalankan untuk mendapatkan nilai kekuatan riceh
berdasarkan piawaian BS 1377: 1990: Part 7 (Shear Strength Tests). Di dalam kotak
ricih terus, tanah akan dipaksa untuk mericih di sepanjang satah ricih yang telah
ditentukan dan kawalan pengaliran adalah sedikit. Jika sampel diricihkan dengan
perlahan, ia akan membenarkan penyaliran dan parameter kekuatan berkesan c’ dan
φ’ boleh diperolehi. Ujian ini berguna ke atas tanah berbutiran dan boleh dilakukan
ke atas sampel terganggu ataupun sampel tak terganggu.
Keburukan ujian ini ialah keadaan penyaliran yang tidak boleh dikawal
menyebabkan tekanan tidak dapat diukur.
Rajah 2.5: Peralatan Ujian Ricih Terus
2.3.2.2 Ujian Mampatan Tak Terkurung
Ujian ini juga sesuai dijalankan ke atas sampel tanah liat tepu yang diperolehi
di tapak tetapi ianya tidak boleh digunakan untuk menganalisis keadaan terkurung
tanah. Ujian ini dijalankan berdasarkan piawaian BS 1377: 1990: Part 7.
19
Rajah 2.6: Radas untuk ujian Mampatan Tak Terkurung
2.3.2.3 Ujian Tiga Paksi
Ujian ini merupakan ujian kekuatan ricih yang luas penggunaanya dan sesuai
untuk semua jenis tanah. Kelebihan ujian ini ialah keadaan penyalirannya boleh
dikawal dan membolehkan tanah tepu dengan pekali kebolehtelapan rendah
dikukuhkan jika diperlukan sebagai sebahagian langkah ujian, ukuran tekanan air
liang boleh dibuat. Ujian ini dibuat berdasarkan piawaian BS 1377: 1990: Part 8.
20
Rajah 2.7: Radas Ujian Tiga Paksi
Sampel akan dibentuk dengan bentuk selinder dan mempunyai nisbah
panjang kepada garis pusat 2:1 dan dikenakan tegasan di bawah keadaan simetri
paksian seperti yang ditunjukkan di dalam Rajah 2.8
Rajah 2.8: Sistem tegasan di dalam ujian tiga paksi (Craig, 1993)
21
Di dalam ujian tiga paksi ini, pengukuhan berlaku di bawah penambahan
tegasan normal jumlah ke hujung dan permukaan ukurlilit yang sama kepada sampel.
Di dalam keadaan ini, terikan sisi semasa pengukuhan di dalam sampel bukanlah
sifar. Pelepasan tekanan air liang lebihan berlaku disebabkan penyaliran melalui
cakera poros di bawah atau di atas sampel. Penyaliran yang berlaku di dalam aliran
air yang dikumpul di dalam buret membolehkan isipadu air yang keluar daripada
sampel diukur.
Datum bagi tekanan air liang lebihan ialah tekanan atmosfera dengan
menganggap aras air di dalam buret searas dengan titik tengah sampel. Saluran kertas
turas yang


Use: 0.0489