UJIAN RICIH TERUS · Web viewSelain daripada itu, jumlah tegasan prisipal major dan jumlah tegasan principal minor untuk ujian tiga paksi tak terkukuh – tak tersalir (UU) adalah

EAA304 GEOTECHNICAL LABRATORY

UJIAN RICIH TERUS

TUJUAN: Untuk menentukan kekuatan ricih suatu tanah tak jelekit yang kering

Radas : 1. Mesin ricih terus 2. Rod penghentak3. Penimbang dengan kepekaan 0.1 gram 4. Jam randik5. Skala

Teori :

Rintangan kepada ricih suatu tanah tak jelekit berpunca dari geseran di antara butiran-butiran dan keadaan saling pegang-memegang di antara satu sama lain. Kekuatan ricih ialah tegasan ricih yang diperlukan untuk mengakibatkan peluncuran ke atas satu permukaan melalui tanah, atau s = tan,

Dengan = tegasan normal dan = sudut rintangan ricih

Dalam suatu ujian ricih terus, tanah dikenakan tegasan sehingga gagal dengan menggerakkan satu bahagian bekas tanah berhubung dengan satu bahagian tanah yang lain. Bila suatu daya ricih dengan magnitud yang mencukupi dikenakan, bahagian bawah kotak bergerak berhubung dengan bahagian atas menyebabkan ricihan tanah berlaku di sepanjang satu satah mengufuk yang mengasingkan kedua-dua kotak itu.


Tatacara :

1. Tentukan berat bagi susunan beban menggantung

2. Pasangkan bahagian-bahagian kotak ricih dan letakkannya di atas mesin ricih terus. Dapatkan ukuran tinggi dalamnya dan luas kotak ricih.

3. Timbang bekas yang mengandungi tanah tak jelekit yang kering. Isikan kotak ricih dengan tanah itu dan hentak, jika suatu sampel yang padat diperlukan. Timbang semula bekas dan tentukan berat tanah jelekit yang digunakan dalam eksperimen.

4. Ukur jarak di antara bahagian atas tanah dari bahagian atas kotak ricih. Letakkan jeriji atas (atau batu berliang untuk sampel tepu) dan blok pembebanan di bahagian atas sampel tanah.

5. Kenakan beban normal yang sesuai, katakan 10kg. Jumlah beban normal ialah hasil campur beban ini dengan berat kok pembebanan. Tanggalkan skru kunci dari kotak ricih, kemudian angkat naik kerangka sedikit dengan memusing skru-skru jarak. Selaraskan kotak ricih supaya ia hanya bersentuh dengan gelang tunjuk (proving ring).

6. Pasangkan tolok-tolok dail yang mengukur anjakan ricih dan anjakan normal. Catatkan bacaan awal bagi kedua-dua tolok ini.

7. Mulakan pembebanan dengan memusing gagang roda pada kadar 2 pusingan seminit. Catatkan bacaan bagi ketiga-tiga tolok dail pada jeda masa 15 saat. Teruskan ujian sehingga kegagalan berlaku, iaitu bila daya mengufuk menjadi malar. Perhatikan nilai-nilai puncak dan muktamad.

8. Ulang tatacara di atas bagi sampel-sampel tanah baru yang lain dengan menggunakan berat tanah yang sama, di bawah keadaan pemadatan yang sama seperti langkah 4 di atas supaya ketumpatan adalah sama. Tambahkan beban normal kepada 20 kg dan seterusnya 40 kg.


Keputusan :

Dari jadual, plotkan graf-graf yang berikut:

1. Graf tegasan ricih (kN/m2) melawan anjakan ricih/mengufuk (mm) bagi setiap beban normal yang digunakan.

Dari graf ini, berikan nilai-nilai berikut, iaitu:-

Bilangan spesimen

Beban normal Tegasan normal kN/m2

Tegasan ricih muktamad (bila kegagalan berlaku)

2. Graf anjakan normal/menegak (mm) melawan anjakan ricih/mengufuk (mm) bagi setiap beban normal yang digunakan.

3. Graf tegasan ricih muktamad (kN/m2) melawan tegasan normal (kN/m2) bagi setiap beban normal yang digunakan.

Dari graf ini berikan parameter-parameter kekuatan ricih, iaitu

Sudut geseran dalam, = _________________

Nilai kejeleketan, c = _________________

Perbincangan :

1. Senaraikan beberapa langkah berjaga-jaga (selain daripada ralat-ralat yang mungkin mempengaruhi parameter-parameter kekuatan ricih di atas), semasa menjalankan ujian ricih terus.

2. Sebutkan tiga kebaikan dan tiga kekurangan bagi ujian ricih terus.

3. Sebutkan beberapa kegunaan bagi parameter-parameter kekuatan ricih yang diperolehi dari ujian ricih terus.


SHEAR BOX TEST FORM

SCHOOL OF CIVIL ENGINEERINGUNIVERSITI SAINS MALAYSIA

ENGINEERING CAMPUS

GEOTECHNICAL LABORATORY

SHEAR BOX TEST

REFERENCE : BS 1377 : 1990

Soil sample: Data to Obtain Sample Density if not an Undisturbed Sample

Initial mass container = g Final mass container + soil = g Mass of soil used : g

Shear specimen data Sample Dimensions; Side : cm Wet Density :

Height : cm Dry Density : g/cm3

Area : cm2 Moisture content : %Volume : cm3

Normal Load : kg Loading rate : mm/min

Normal stress: kPaLoad ring const. LRC: /div.

Vert. Vert. Horiz. Horiz. Corr. Load Horiz. Shear dial displace dial displace area dail shear stress

reading V1 reading H1 A reading force kPa

Vert. Vert. Horiz. Horiz. Corr. Load Horiz. Shear


dial displace dial displace area dail shear stressreading V1 reading H1 A reading force kPa

Vert. Vert. Horiz. Horiz. Corr. Load Horiz. Sheardial displace dial displace area dail shear stress

reading V1 reading H1 A reading force kPa


SHEAR BOX TEST GRAPH

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220

Normal Stress

Shear S

tress


UJIAN MAMPATAN TAK TERKURUNG

Tujuan : Untuk menentukan kekuatan mampatan tak terkurung dan kekuatan tak tersalir suatu sampel tanah jelekit.

Radas : 1. Radas mampatan tak terkurung 2. Tiub sampelan


3. Penyemperit sampel 4. Penimbang5. Ketuhar 6. Piring penyejat7. Tin kosong (untuk penentuan kandungan lembapan)

8. Skala dan spatula

Teori :

Dalam ujian ini, suatu spesimen tanah berbentuk silinder, biasanya berukuran 38 mm garispusat x 76 mm tinggi dikenakan dengan satu mampatan paksi tanpa sebarang tekanan penahan.

Luas keratan rentas suatu spesimen bertambah dengan bertambahnya keterikan iaitu, dengan berkurangnya dalam ukuran panjang. Andaikan bahawa luas awal ialah A0, luas dibetulkan (corrected volume) bagi sampel tanah, A, boleh ditentukan dengan formula.

[1]

Diberikan

A0 = Luas awal

=Keterikan =

= Panjang awal sampel tanah itu = Perubahan dalam panjang suatu sampel tanah

Kekuatan mampatan takterkurung suatu sampel tanah, q, diberikan oleh formula

[2]

Dengan P = Beban paksi semasa kegagaln berlaku, danA = Luas dibetulkan bagi sampel tanah itu pada keterikan bila

kegagalan berlaku

Bagi tanah-tanah biasa, jika ialah sudut rintangan ricih,


[3]

Bagi tanah liat, jika = 0 di bawah keadaan tak bersalir, jadi

[4]

oleh yang demikian,

kekuatan ricih tak tersalir = c = cu =

[5]

Spesimen tanah selepas ujian boleh diacuan semula untuk mendapatkan suatu sampel tanah dengan ketumpatan kering dan kandungan lembapan yang sama. Sampel tanah teracuan semula ini boleh dikenakan ujian untuk mendapatkan kekuatan ricih tak terkurung teracuan semula. Istilah kepekaan ditakrifkan sebagai nisbah kekuatan ricih bagi suatu sampel tanah tak terkurung kepada sampel tanah teracuan semula.

Penyediaan Sampel:

(Sampel Tak Terganggu)

1. Masuk tiub sampelan ke dalam suatu sampel tanah liat. Kemudian keluarkan tiub sampelan bersama-sama dengan tanah liat.

2. Bubuh sedikit minyak di bahagian dalam acuan pisah. Kejadian timbang dan dapatkan berat acuan pisah.

3. Semperit keluar sampel tanah liat dari tiub sampelan ke dalam acuan pisah dengan menggunakan penyemperit sampel.

4. Potong dan arahkan supaya hujung sampel tanah sejajar dengan hujung acuan pisah. Simpan buku potongan tanah untuk penentuan kandungan lembapan.

5. Timbang semula acuan pisah bersama-sama dengan sampel tanah untuk mendapatkan berat sampel tanah.


Tatacara Ujian:

1. Ukur panjang dan diameter spesimen tanah.2. Letakkan spesimen tanah di atas platen bawah supaya sepusat dengannya. Kemudian

turunkan platen atas supaya bersentuh dengan bahagian atas spesimen tanah. Selaraskan tolok-tolok dail gelang tunjuk dan pencanggahan supaya bacaannya bersama sifar.

3. Kenakan beban mampatan pada kadar keterikan yang seragam bersamaan lebih kurang 5% minit.

4. Catatkan bacaan tolok dail gelang tunjuk yang bersamaan dengan setiap satu milimeter pencanggahan spesimen itu.

5. Teruskan ujian sehingga tolok dail beban berkurangan selepas mencatatkan satu nilai maksimum yang nyata atau mencatatkan satu pencanggahan tegak sebanyak 16 mm, yang mana berlaku lebih awal.

6. Lakarkan corak sampel tanah selepas kegagalan berlaku.7. Jika permukaan ricih adalah nyata, berikan sudut di antara satah kegagalan (berlaku)

dengan satah mengufuk.8. Sampel tanah selepas kegagalan berlaku ditimbang semula untuk penentuan

kandungan lembapan akhir.

KEPUTUSAN

1. Lakarkan ragam kegagalan bagi sampel tanah setelah kegagalan berlaku.2. Berikan sudut di antara satah kegagalan dengan satah mengufuk.3. Dari jadual, plotkan graf-graf yang berikut:-

a) Graf tegasan sisihan (N/mm2) melawan keterikan paksi (mm/mm)Dari graf ini, berikan nilai maksimum, iaitu mak

mak = ______________

Tegasan sisihan (N/mm2)

Keterikan, (mm/mm)

Tegasan ricih (N/mm2)

Tegasan normal n (N/mm2)

Graf tegasan sisihanMelawan keterikan paksi Bulatan Mohr dan plot sampul

Kegagalan bagi contoh ujianMampatan takterkurung


b) Bulatan Mohr dan plot sampul kegagalanDari graf ini, berikan sifat-sifat kekuatan tanah, iaitu

= ______________

Cu = _____________

PERBINCANGAN

1. Bincangkan samada keadaan-keadaan UU (tak terkurung dan tak tersalir) dipenuhi atau tidak dalam ujian yang telah dijalankan.

2. Bincangkan cara melukis bulatan Mohr dan sampul kegagalan bagi ujian yang telah dijalankan.

3. Senaraikan beberapa kegunaan bagi kekuatan ricih tak bersalir.


UNCONFINED COMPRESSION TEST FORM


ENGINEERING CAMPUS


UNCONFINED COMPRESSION TEST


Sample Date

Diam. __________________

Area A __________________________

Ht., L ____________________________

Vol. __________________

Wt. ___________________________

Wet unit. Wt. ______________________

Water content, w % __________Dry unit wt. _______________________

LRC : _______________

DeformationDial

Reading( )

LoadDial

( Unit )

SampleDeformation

ΔL( )

UnitStrainΔL/L

AreaCF1- ε

CorrectedArea, A( )

Total Load on Sample( Col .2 x

LRC

Sample StresskPa



DeformationDial

Reading( )

LoadDial

( Unit )

SampleDeformation

ΔL( )

UnitStrainΔL/L

AreaCF1- ε

CorrectedArea, A( )


LRC

Sample StresskPa

Unconfined Compressive Strength qx ________ ________ kPa Cohesion = qx / 2 = _________ kPa__




ENGINEERING CAMPUS




Sample Date

Diam. __________________

Area A __________________________

Ht., L ____________________________

Vol. __________________

Wt. ___________________________

Wet unit. Wt. ______________________


LRC : _______________

DeformationDial

Reading( )

LoadDial

( Unit )

SampleDeformation

ΔL( )

UnitStrainΔL/L

AreaCF1- ε

CorrectedArea, A( )


LRC

Sample StresskPa



DeformationDial

Reading( )

LoadDial

( Unit )

SampleDeformation

ΔL( )

UnitStrainΔL/L

AreaCF1- ε

CorrectedArea, A( )


LRC

Sample StresskPa





ENGINEERING CAMPUS




Sample Date

Diam. __________________

Area A __________________________

Ht., L ____________________________

Vol. __________________

Wt. ___________________________

Wet unit. Wt. ______________________


LRC : _______________

DeformationDial

Reading( )

LoadDial

( Unit )

SampleDeformation

ΔL( )

UnitStrainΔL/L

AreaCF1- ε

CorrectedArea, A( )


LRC

Sample StresskPa



DeformationDial

Reading( )

LoadDial

( Unit )

SampleDeformation

ΔL( )

UnitStrainΔL/L

AreaCF1- ε

CorrectedArea, A( )


LRC

Sample StresskPa



UJIAN RICIH RAM

Tujuan: Untuk menentukan kekuatan ricih tak tersalir bagi suatu tanah liat

Radas : 1. Radas ram makmal dan aksesori2. Tiub sampelan3. Ketuhar 4. Sudip (spatula)5. Alat mentrim6. Jam randik

Teori :

Dalam ujian ram, ram yang mempunyai empat bilah dan berbentuk palang ditolak ke dalam tanah dan kemudian dipusing. Tork diperlukan untuk mengira kekuatan ricih tak tersalir bagi suatu tanah liat. Prinsipnya ditunjukkan dalam Rajah 1 dan radas ram dalam Rajah 2.

Jika tork yang dikenakan rendah, ia ditentang oleh satu tork lawan (mengelilingi permukaan silinder yang memusing) yang sama magnitud. Apabila tork ini ditambahkan ke suatu nilai yang cukup untuk mengerahkan kekuatan ricih tak bersalir, rintangan ricih maksimum, bersamaan dengan kekuatan tak bersalir bagi sampel tanah liat, dicapai serentak pada semua permukaan yang menggelongsor. Jumlah tork yang merintang (total resisting torque), Tr, terdiri daripada dua komponen, iaitu T1 dan T2, dengan :

T1 = tork yang diberikan oleh rintangan pada permukaan silinder,

T2 = tork yang diberikan oleh rintangan pada permukaan berbentuk bulat di kedua-dua hujung


Dengan Cu = Kekuatan ricih takbersalir bagi tanah liat, kN/m2

d = Garispusat ram, mmh = Ketinggian ram, mm

Tork T (= Tr) yang dikenakan kepada aci ram adalah berkadar langsung kepada pesongan sudut (darjah) bagi pegas kilasan,

T = kDengan K = pemalar pegas, Nmm/0

Semasa kegagalan berlaku, T = Tr dan = f

jika d= 12.7 mm dan h = 12.7 mm

dengan f dalam unit darjah, dan K dalam unit Nmm/0

Tatacara - Pelarasan

Jika ram dihalang daripada berpusing apabila gagang/’handle’ (e) diputarkan (lihat Rajah 2 dan Rajah 3), skala bersenggat dalam (n) (lihat Rajah 3) akan berputar melalui suatu sudut yang sama dengan hujung atas pegas. Aci tegak (h) dan penunjuk (g) tidak akan bergerak.

Penunjuk (g) memberikan bacaan sifar di skala dalam (n). Putaran di skala dalam (n) dibaca untuk mengira tork yang dikenakan. Penunjuk (g) akan berada dalam kedudukan ini jika tork dikurangkan.

Apabila kegagalan berlaku, bacaan bagi penunjuk di skala dalam (n) memberikan (bersamaan 260 di Rajah 3 [b] dan tork T = K Nmm.


Bacaan bagi penunjuk di skala luar (f) memberikan putaran bagi ram [170 di Rajah 3 (b)]

Putaran bagi skala dalam (n) relatif kepada skala luar (f) boleh dibaca sebagai suatu sudut di skala luar (f) sepadan dengan bacaan sifar di skala dalam (n). [Di Rajah 3 (b), ia adalah 260 + 170 = 430]. Ia menunjukkan jumlah putaran (total rotation) bagi unit pemacu (drive unit) dan adalah bersamaan dengan jumlah bacaan bagi penunjuk di skala dalam (n) dan skala luar (f).

Tatacara:

1. Gunakan sampel takterganggu atau yang disediakan di dalam makmal.2. Apitkan tiub sampelan pada kedudukannya di bawah ram3. Pilih pegas kilasan mengikut kekuatan ricih (pegas 1 – untuk kekuatan ricih

bersamaan 20 kN/m2.4. Himpunkan (assemble) radas ricih ram. Kemudian pasangkan ram dan pegas. 5. Gerakkan penunjuk (g) pada tolok supaya ia adalah bersentuhan dengan pembawa

(m) yang berada di atas aci ram. Pegang tombol (h) dan putarkan pembawa sehingga penunjuk (g) memberikan bacaan sifar di skala dalam (n). Putarkan hendal supaya penunjuk (g) juga memberikan bacaan sifar di skala luar (f).

6. Turunkan perhimpunan ram dengan memusing hendal (e) yang berada di atas pusat sampel tanah sehingga tusukan yang diperlukan telah tercapai.

7. Catatkan kedua-dua bacaan mula/awal bagi penunjuk di skala dalam dan di skala luar, kepada setengah darjah yang terdekat.Putarkan ‘handle’ mengikut arah pusingan jam dengan kadar seragam bersamaan lebih kurang 1 pusingan/saat sehingga jarum terpisah.

8. Pusingkan ram dengan cepat melalui 2 pusingan lengkap untuk mengacuan semula (remould) tanah tersebut di kawasan/zon tertegas (sheared zone). Betulkan penunjuk (g) supaya ia bersentuhan dengan pembawa (m).

9. Selepas tanah di acaun semula, ulang ujian untuk kedudukan lain bagi sampel takterganggu di dalam tiub atau sampel-sampel tak terganggu lain bagi tanah yang sama.

10. Tentukan nilai purata untuk kekuatan tak tersalir bagi kekuatan tak terganggu dan kekuatan teracuan semula.Tentukan kepekaan bagi tanah liat.

Pengiraan :

1. Bacaan-bacaan pesongan sudut ditunjukkan oleh penunjuk (g) di skala dalam (n) setelah setiap ujian ricih memberikan pesongan sudut relatif (0) bagi hujung-hujung pegas semasa kegagalan berlaku.

2. Kekuatan ricih Cu bagi tanah liat tersebut ditentukan dengan menggunakan persamaan.


Nilai Cu dicari untuk 3 – 4 sampel dalam keadaan tak terganggu dan keadaan teracuan semula.

Keputusan :

1. Catatkan ukuran-ukuran fizikal bagi ram dalam jadual di bawah.

1 2 3 PurataKetinggian ram, HGarispusat ram, D

2. Catatkan pesongan sudut maksimum yang tercapai f semasa kegagalan berlaku ke dalam

Bilangan 1 2 3 4 5 PurataPesongan sudut maksimum, f

Purata pesongan sudut maksimum, = _______________________ 0

3. Dapatkan pemalar pegas, k Nmm/0 k = ___________________ Nmm/0

gunakan persamaan (3), tentukan kekuatan ricih tak bersalir, Cu

Cu = ____________ N/mm2

Atau Cu = ____________ kN/m2

4. Tentukan kepekaan St, yang ditakrifkan sebagai nisbah bagi nilai purata kekuatan tak bersalir dalam keadaan tak terganggu kepada nilai purata kekuatan tak bersalir dalam keadaan teracuan semula. Iaitu,


5. Dapatkan juga nilai purata bagi kandungan lembapan dan ketumpatan bagi sampel-sampel itu.

Perbincangan :

1. Sebutkan langkah-langkah berjaga-jaga dan masalah-masalah yang dihadapi semasa menjalankan ricih ram.

2. Bincangkan kegunaan bagi ujian ricih ram

3. Bandingkan keputusan yang diperolehi di makmal dengan keputusan teori.

BORANG UJIAN RICIH RAM


ENGINEERING CAMPUS


UJIAN RICIH RAM



Catatkan ukuran-ukuran fizikal bagi ram dalam jadual di bawah.

1 2 3 PurataKetinggian ram, HGarispusat ram, D

Catatkan pesongan sudut maksimum yang tercapai f semasa kegagalan berlaku ke dalam

Bilangan 1 2 3 4 5 PurataPesongan sudut maksimum, f

Purata pesongan sudut maksimum, = _______________________ 0

Dapatkan pemalar pegas, k Nmm/0 k = ___________________ Nmm/0

gunakan persamaan (3), tentukan kekuatan ricih tak bersalir, Cu

Cu = ____________ N/mm2

Atau Cu = ____________ kN/m2

Tentukan kepekaan St, yang ditakrifkan sebagai nisbah bagi nilai purata kekuatan tak bersalir dalam keadaan tak terganggu kepada nilai purata kekuatan tak bersalir dalam keadaan teracuan semula. Iaitu,

UJIAN PENGUKUHAN OEDOMETER

Tujuan :

Untuk menentukan nilai cv, iaitu pekali pengukuhan dan nlai mv, iaitu pekali kebolehmampatan isipadu bagi sampel tanah jelekit teracuan semula.

Radas :

1. Sel pengukuhan oedometer2. Tolok dail mikrometer/mampatan3. Kerangka beban


4. Jisim tertentukur5. Jam randik6. Gris silikon7. Kertas turas8. Air suling9. Jangkasuhu10. Penimbang11. Tin kosong12. Pemangkas/pemotong

Andaian:

1. Tanah ialah homogen (sejenis) dan tepu sepenuhnya.2. Tanah terdiri daripada zarah-zarah galian yang takbolehmampat3. Air adalah takbolehmampat4. Hukum Darcy adalah benar bagi aliran air dalam proses pengukuhan5. Perubahan isipadu berlaku dalam arah tegasan dikenakan, iaitu perubahan satu

dimensi6. Pekali kebolehmampatan dalam arah tegasan dikenakan adalah malar7. Perubahan isipadu adalah sama dengan perubahan dalam nisbah lompang


Teori :

Pertimbangkan satu model sampel tanah dikenakan dengan satu tegasan berkesan yang semakin bertambah:-

Perubahan dalam isipadu, V, yang disebabkan oleh penambahan dalam tegasan berkesan , boleh diberikan oleh perubahan dalam tebal, H atau perubahan dalam nisbah lompang, e.

Jadi keterikan isipadu,

Oleh yang demikian, perubahan dalam ketebalan, H =

Keterikan isipadu adalah bergantung kepada penambahan dalam tegasan berkesan, dan enapan pengukuhan, Sc diberikan oleh

Dalam Teori pengukuhan satu dimensi, Terzaghi merumuskan satu persamaan kebezaan separa yang menghubungkan tekanan air liang lebihan, masa dan kedalaman satu elemen tanah yang tiba-tiba dikenakan dengan suatu beban teragih seragam, iaitu

dengan u = tekanan air liang lebihan

t = masa yang berlalu selepas beban dikenakancv = pekali pengukuhan

dan w = ketumpatan air (kN/m3)k = pekali kebolehtelapan menegak bagi tanah tersebut (m/tahun)mv = pekali kebolehmampatan isipadu (m2/mN)

Penyelesaian Terzaghi untuk persamaan kebezaan separa di atas diungkapkan dalam 2 bentuk tak berdimensi, iaitu


Faktor masa Terzaghi,

Diberikan d = panjang jalan aliran,

Dan darjah pengukuhan purata, Uv =

=

Tatacara :

(A) Penyediaan spesimen

1. Masukkan kedua-dua batu berliang ke dalam air suling dan panaskan untuk beberapa minit supaya mereka adalah tepu dan tidak akan menarik air dari spesimen tanah.

2. Tentukan uuran-ukuran fizikal gelang sel oedometer dengan menggunakan mikrometer. Dapatkan juga jisimnya.

3. Dengan berhati-hati pangkas spesimen tanah supaya bergarispusat sama dengan gelang sel oedometer dengan memotong bahagian luar, lebih kurang 6 mm daripada tiub sampelan.

4. Masukkan spesimen tersedia di atas ke dalam gelang sel oedometer. Pastikan kedua-dua hujung spesimen tanah sejajar dengan bahagian atas dan bahagian bawah gelang sel oedometer.

5. Letakkan sekeping kertas turas (bergarispusat sedikit lebih kecil daripada gelang) di antara tiap-tiap batu berliang dan spesimen tanah untuk mencegah butir-butir tanah daripada memasuki batu berliang.

6. Kandungan lembapan awal bagi spesimen tanah mesti ditentukan dari baki potongan. Tiga contoh yang mewakili spesimen tanah mesti diambil untuk pentuan kandungan lembapan dan nilai-nilai mereka dipuratakan.

7. Pasangkan sel oedometer dan letakkannya di atas radas pembebanan, dengan mengambil langkah berjaga-jaga supaya tidak mengganggu spesimen tanah sebelum ia diuji.

(B) Turutan Pengujian

1. Letakkan tukul pembebanan (loading cap) di atas batu berliang atas supaya beban paksi dapat dikenakan. Pastikan batu berliang dipusatkan di atas spesimen tanah.

2. Pasangkan tolok dail dan catatkan bacaannya, dz. Nilai dz adalah bacaan tolok dail yang bersamaan dengan beban sifar.

3. Isikan sel pengukuhan dengan air suling sehingga penuh4. Jika spesimen tanah tidak sangat lembut, kenakan satu tekanan kedudukan (seating

pressure) bersamaan 3 kN/m2. Samada catatkan bacaan akhir tolok atau catatkan


bacaan tolok pada masa-masa tertentu yang telah berlalu seperti yang diberikan di (B) (5).

5. Kenakan satu tambahan beban yang bersamaan 6 kN/m2 dan catatkan bacaan pada masa-masa berlalu yang diberikan di bawah.

Masa-masa bacaan tolok yang diperlukan

Kaedah pemasangan Log-masa KAEDAH PEMASANGAN PUNCA-KUASA-DUA-MASA

0a 0a

¼ min ¼ min½ min 1 min1 min 2 ¼ min2 min 4 min4 min 6 ¼ min8 min 9 min15 min 12 ¼ min30 min 16 min1 jam 25 min2 jam 64 min4 jam 144 min8 jam 225 min16 jam 625 min24 jam 900 min

1444 mina sebelum beban baru dikenakan

6. Sebaik sahaja bacaan tolok bagi jeda berlalu yang terakhir dicatatkan, buka semula radas, keringkan air lebihan dari permukaan spesimen tanah itu. Letakkan spesimen tanah di dalam ketuhar untuk penentuan kandungan lembapan akhir dan berat pepejal tanah.


Keputusan :

1. Dari jadual untuk bacaan enapan, lukiskan graf bagi(a) enapan bertokok melawan log-masa, dan(b) enapan bertokok melawan punca kuasa-dua-masa

2. Dengan menggunakan kaedah Taylor & Merchant, tentukan nilai cv bagi setiap pertambahan dalam tekanan dan nilai mv.

3. Dengan menggunakan kaedah Casagrande dan maklumat dari Jadual 1, Jadual 2.1 serta Jadual 2.2, lengkapkan Jadual 3 untuk menentukan nilai cv dan nilai mv. Seterusnya lukiskan graf bagi nisbah lompang melawan log tekanan.

Perbincangan :

1. Berikan beberapa langkah berjaga-jaga yang mesti diambil semasa menjalankan ujian ini.

2. Senaraikan beberapa kekurangan bagi ujian pengukuhan oedometer.

3. Berikan beberapa kegunaan bagi ujian pengukuhan oedometer di makmal.

Masa/min (skala log) atau (punca-kuasa-dua-masa)

Enapan bertokok

Nisbah lompang, c

Tekanan (kN/m2)(skala log)


BORANG BACAAN ENAPAN-UJIAN PENGUKUHAN


ENGINEERING CAMPUS




Kedudukan :

……………………………………

Tekanan pengumpulan :

………………………….Pembantu Teknik :

…………………………….

Tarikh bermula :

………………………………….Garispusat :

……………………………………

Ketinggian :

………………………………………Nombor sel :

…………………………………..

Nombor gelang :

…………………………………No. kedudukan :

……………………………….

Nombor sampel :

……………………………….


BORANG BACAAN ENAPAN-UJIAN PENGUKUHAN

Bilangan penambahanTarikh Beban

Mas

a B

erla

lu, t

Log-

Mas

aLo

g (t)

Mas

a

Tolo

k

Mas

a

Tolo

k

Mas

a

Tolo

k

0 saat ------ 06 saat ------ .3210 saat

------ .41

15 saat

------ .50

30 saat

------ .71

1 min 0.00 1.02 min 0.30 1.414 min 0.60 2.08 min 0.90 2.8315 min

1.18 3.9

30 min

1.48 5.5

60 min

1.78 7.75

120min

2.08 11.0

240min

2.38 15.5

480min

2.68 2.19

1440 min

3.16 38.0

Pembetulan bertokok

Jumlah enapan bersih


BORANG HELAIAN PENGIRAAN – UJIAN PENGUKUHAN




Tarikh bermula : No. kedudukan :

Kerja: No. sampel :Jenis tanah : No. sel :

Nombor gelang :

Sebelum ujian Kandungan lembapan

Graviti tentu, Gs :

dari baki potongan :

(ditentukan/diandaikan)

Berat sampel + gelang :

Garispusat, D:

Berat gelang + talam: Luas, A :Berat sampel: Tinggi, H :Berat sampel kering: Isipadu :Berat lembapan asal: Ketumpatan, :Kandungan lembapan asal, mo

Ketumpatan kering, d:

Nisbah lompang asal,

Ketepuan asal, So =

Faktor perubahan nisbah lompang, F =

=


BORANG HELAIAN PENGIRAAN – UJIAN PENGUKUHAN




Selepas UjianBerat sampel + gelang + talam =

Enapan keseluruhan =

Berat sampel kering + gelang + talam =

Perubahan isipadu =

Berat gelang + talam = Isipadu akhir =Berat sampel basah = Ketumpatan akhir =Berat sampel kering : Ketumpatan kering akhir

=Berat lembapan = Nisbah lompang akhir,

ef =Kandungan lembapan akhir, mf =

Ketepuan akhir, Sf = =


UJIAN TIGA PAKSI

Tujuan :

Menentukan parameter kekuatan ricih bagi sampel tanah yang dibekalkan.

Pengenalan :

Ujian tiga paksi merupakan ujian yang dilakukan untuk menentukan kekuatan ricih tanah yang paling meluas digunakan dan ia adalah sesuai untuk hamper kesemua jenis tanah. Kelebihan ujian ini adalah di mana keadaan penyalirannya boleh dikawal, yang membolehkan tanah tepu dengan kebolehtelapan yang rendah untuk dikukuhkan sekiranya diperlukan. Selain daripada itu, pengukuran tekanan air liang juga boleh dilakukan.

Selalunya, sampel tanah yang berbentuk silinder dengan nisbah panjang/diameter bernilai 2 akan digunakan untuk ujian ini. Sampel tersebut diselongsongkan di dalam membran getah yang nipis dan diletakkan di dalam balang silinder plastik yang selalunya diisi dengan air atau gliserin. Di dalam ujian, medium bendalir yang digunakan adalah air. Sampel tanah akan dikenakan tekanan terkurung melalui mampatan bendalir di dalam balang tersebut.Untuk menyebabkan kegagalan ricih pada sampel tersebut, tegasan paksi, yang juga dikenali sebagai tegasan sisihan dikenakan melalui ram pembebanan menegak. Beban paksi yang dikenakan oleh ram pembebanan bersepadan dengan ubahbentuk paksi yang diberikan diukur dengan menggunakan gegelung penunjuk atau sel beban pada ram tersebut. Selain daripada itu, sambungan untuk mengukur penyaliran masuk atau keluar melalui spesimen tanah atau untuk mengukur tekanan air liang seperti pada keadaan ujian tersebut juga diberikan.

Terdapat tiga jenis ujian tiga paksi piawai yang selalunya dijalankan iaitu :

1. Ujian Terkukuh – Tersalir (consolidated – drained test, CD)2. Ujian Terkukuh – Tak Tersalir ( consolidated – undrained test, CU)3. Ujian Tak Terkukuh – Tak Tersalir (unconsolidated – undrained test, UU)

Walaubagaimanapun, di dalam ujian ini, hanya ujian tak terkukuh – tak tersalir (UU) dilakukan ke atas sampel tanah yang dibekalkan.


Teori :

Di dalam ujian tiga paksi daripada jenis ujian tak terkukuh tak tersalir (UU), penyaliran daripada sampel tanah adalah tidak dibenarkan semasa dikenakan tekanan terkurung takungan, σ3. Sampel ujian tersebut diricihkan sehingga gagal dengan mengenakan tegasan sisihan, Δσd tanpa membenarkan penyaliran. Oleh kerana penyaliran tidak dibenarkan pada mana-mana tahap, maka ujian ini boleh dilakukan dengan cepat. Pengenaan tekanan takungan kurungan, σ3, akan meningkatkan tekanan air liang sampel tanah sebanyak ua. Peningkatan seterusnya pada tekanan air liang sebanyak (Ud) akan berlaku disebabkan oleh peningkatan tekanan sisihan. Oleh itu, jumlah tekanan air liang, u, di dalam sampel pada mana-mana tahap pengenaan tegasan sisihan boleh diberi sebagai ;

U = Uf = Ua + (Ud)f

Ujian ini selalunya dijalankan ke atas sampel tanah lempung dan ia bergantung kepada konsep kekuatan yang sangat penting untuk tanah berjelekit tepu. Tegasan paksi tambahan yang dikenakan semasa kegagalan, (Δσd) secara praktiknya adalah sama tanpa mengambilkira tekanan terkurung tegasan. Oleh itu, sampel kegagalan bulatan Mohr jumlah tegasan yang terhasil adalah berbentuk garisan mendatar dan oleh itu dikenali sebagai keadaan sudut geseran sifar, = 0 dan τf = Cu di mana Cu adalah kekuatan ricih tak tersalir tanah yang bersamaan dengan nilai jejari bulatan Mohr yang terhasil. Maka;

Cu = ((∆σd)f / 2

Selain daripada itu, jumlah tegasan prisipal major dan jumlah tegasan principal minor untuk ujian tiga paksi tak terkukuh – tak tersalir (UU) adalah seperti yang diberikan berikut;

Jumlah tegasan prinsipal major = σ3 + (Ud)f = σ1

Jumlah tegasan prinsipal minor = σ3

Peralatan dan Radas :

Susunan peralatan dan radas untuk menjalankan ujian tiga paksi adalah seperti yang ditunjukkan di dalam Rajah 1 dan Rajah 2.


Penyediaan Sampel:

1. Sampel tanah yang tidak terganggu yang didapati dikeluarkan daripada Shelby Tube secara berhati-hati supaya tidak menyebabkan apa-apa gangguan kepada keadaan sampel tanah tersebut.

2. Sampel yang dikeluarkan disediakan supaya berbentuk silinder dengan diameter 38mm dan panjang 76 mm.

3. Sedikit sampel tanah di ambil dari Shelby Tube tersebut untuk melakukan ujian kandungan lembapan sampel tanah tersebut.

Tatacara Ujian :

1. Dapatkan ukuran ketinggian, berat dan kandungan lembapan sampel.

2. Sampel tanah silinder yang telah disediakan dimasukkan ke dalam membran getah nipis.

3. Sampel yang telah disediakan kemudiannya diletakkan ke dalam sel ujian tiga paksi dan seterusnya dimasukkan air daripada system nyah udara (deairing system) ke dalam balang sehingga penuh.

4. Susunan untuk ujian tiga paksi dipastikan betul.

5. Ujian dimulakan dengan menetapkan tekanan dalam takungan air sebanyak 200kPa.

6. Beban pugak dikenakan secara malar ke atas sample tanah pada kadar 1mm/min.

7. Bacaan pada tolok kegagalan sample dicatatkan bagi setiap 25 bacaan pada tolok pembebanan sehingga bacaan pada tolok kegagalan menjadi seragam atau mengalami penurunan atau mencapai nilai maksimum 16mm(mana yang terdahulu).

8. Ujian seterusnya diulang untuk sampel tanah yang seterusnya dengan menetapkan takungan air pada 400kPa dan pada 600kPa.


Keputusan :

1. Lukiskan graf tegasan paksi melawan terikan bagi ketiga-tiga nilai ujian.

2. Lukiskan bulatan Mohr dan dapatkan nilai kekuatan ricih tanah, c u dan sudut geseran sifar, ø.

UJIAN TERKUKUH-Tersalir(CD) :

Peringkat 1 Tekanan takungan, σ3 dikenakan dan penyaliran sepenuhnya dibenarkan. Maka tekanan air liang yang berbentuk (U = U α) adalah bersamaan dengan sifar.

Peringkat 2 Tegasan paksi, Δσd dikenakan secara perlahan dan penyaliran dibenarkan. Oleh itu, tekanan air liang ( U =Ud) yang terbentuk hasil daripada pengenaan Δσd adalah bersamaan dengan sifar. Maka pada kegagalan, Δσd = (Δσd), manakala tekanan air liang adalah ; Uf = U α + Ud = 0

UJIAN TERKUKUH – Tak Tersalir (CU):

Peringkat 1 Tekanan takungan , σ3 dikenakan dan penyaliran sepenuhnya dibenarkan. Maka tekanan air liang yang terbentuk ( U = Uα) adalah bersamaan dengan sifar.

Peringkat 2 Tegasan paksi, Δσd dikenakan dan penyaliran tidak dibenarkan. Oleh itu, tekanan air liang yang terbentuk hasil daripada pengenaan Δσd adalah tidak bersamaan dengan sifar (U =Ud ≠ 0). Maka pada kegagalan Δσd = (Δσ) f , manakala tekanan air liang adalah : u = uf = ua + ( ud)f.

Didalam ujian ini, tiga sampel tanah telah dilakukan ujian tiga paksi tak terkukuh – tak tersalir (UU) dengan menggunakan tekanan takungan 200kPa, 400kPa dan 600 kPa. Tiga buah graf tegasan paksi lawan terikan diplotkan hasil daripada ketiga-tiga set data yang diperolehi. Nilai maksimum tegasan paksi yang diperolehi daripada ketiga-tiga buah graf tersebut telah dicampurkan dengan tekanan takungan untuk menentukan tegasan principal major, σ1. Seterusnya, tiga buah bulatan Mohr diplotkan, dengan menggunakan nilai tegasan prisipal major, σ1 dan tegasan prisipal minor, σ3(tekanan takungan) yang diperolehi.


Perbincangan :

Sekiranya sampel tanah lempung yang sama diuji dalam keadaan tak terkukuh dan tak tersalir, sampel-sampel tersebut sepatutnya mengalami kegagalan pada tegasan sisihan, Δσd yang sama. Walaubagaimanapun, di dalam keadaan ujian sebenar yang telah dilakukan, keadaan ini tidak terjadi. Tanah lempung tersebut telah mengalami kegagalan pada tegasan-tegasan sisihan yang berlainan. Ini mungkin disebabkan oleh beberapa faktor seperti yang akan dibincangkan. Tanah lempung tepu mempamerkan rintangan yang disebabkan oleh kejelekitannya sahaja apabila diuji dibawah kadar pembebanan yang cepat. Oleh itu, bulatan-bulatan Mohr yang terhasil daripada ujian tiga paksi tak terkukuh – tak tersalir (UU) untuk sampel tanah yang sama dan tekanan takungan yang berlainan sepatutnya memiliki diameter yang sama. Ini seterusnya akan menghasilkan sampel kegagalan yang mendatar iaitu keadaan di mana sudut geseran adalah sifar (Φ = 0), manakala kekuatan ricih tanah diberikan oleh nilai c u sahaja. Walaubagaimanapun, di dalam ujian ini, seperti yang dapat diperhatikan pada Graf 4, yang sama dan sampul kegagalan yang terhasil adalah tidak mendatar. Daripada bulatan-bulatan Mohr yang telah diplotkan, nilai sudut geseran, Φ yang didapati adalah 5.50 (Φ = 0). Sementara itu, nilai kejelekitan spesimen tanah, c yang didapati ujian tiga paksi ini pula adalah 67.5 kPa. Faktor paling utama yang menyebabkan keadaan ini adalah sampel tanah yang digunakan tidak berada dalam keadaan tepu sepenuhnya. Darjah ketepuan sampel-sampel tanah adalah sebanyak 78.08%, 95.94% dan 93.18% bagi Sampel 1, Sampel 2 dan Sampel 3 asing-masing.

Keputusan ujian tiga paksi ini yang tidak tepat atau tidak selaras dengan teorinya (Φ = 0) mungkin disebabkan oleh kewujudan ralat-ralat semasa ujian ini dijalankan. Di antara ralat-ralat yang mungkin wujud semasa ujian ini dijalankan adlaah seperti berikut:

1. Gangguan yang telah berlaku semasa pengambilan, persmapelan atau penyediaan sampel tanah untuk diuji.

2. Kebocoran yang mungkin telah berlaku kepada membran yang terlalu tebal.3. Gelembung-gelembung atau lompang-lompang udraa yang wujud di antara

membran getah nipis dan sampel tanah.4. Pengenaan beban paksi secara tidak tepat dengan sempurna terhadap sampel

tanah.5. Kedudukan tolok dail yang tidak tepat atau tidak seimbang sehingga

mempengaruhi nilai tekanan dan terikan yang ditunjukkan padanya.6. Keadaan peralatan ujian yang tidak sempurna atau yang telah cacat sehingga

mempengaruhi perjalanan ujian.

Untuk mengatasi ralat-ralat yang mungkin wujud ini, beberapa langkah berjaga-jaga seperti yang dinyatakan di bawah adalah wajar untuk diikuti.


1. Perlu dipastikan bahawa gangguan hanya yang paling minima disebabkan pada sampel tanah semasa pengambilan, persampelan dan penyediaannya.

2. Perlu dipastikan bahawa tiada sebarang kebocoran wujud pada membran getah nipis yang digunakan di dalam ujian atau lapisan membrannya adalah tidak terlalu tebal.

3. Kewujudan sebarang gelembung-gelembung atau lompang-lompang udara di antara membran getah nipis dan sampel tanah perlu diminimumkan setakat yang boleh.

4. Beban paksi yang dikenakan perlulah secara tepat dan sempurna terhadap sampel tanah.

5. Tolok dail perlu dipastikan berkedudukan tepat, menegak atau seimbang untuk memberikan nilai tekanan dan terikan yang tepat.

6. Peralatan ujian perlu dipastikan berada dalam keadaan yang baik dan sempurna sebelum ujian dimulakan.


TRIAXIAL TEST FORM


ENGINEERING CAMPUS


TRIAXIAL TEST


Sample Date

Diam. __________________

Area A __________________________

Ht., L ____________________________

Vol. __________________

Wt. ___________________________

Wet unit. Wt. ______________________


LRC : _______________

DeformationDial

Reading( )

LoadDial

( Unit )

SampleDeformation

ΔL( )

UnitStrainΔL/L

AreaCF1- ε

CorrectedArea, A( )


LRC

Sample StresskPa


TRIAXIAL TEST FORM

DeformationDial

Reading( )

LoadDial

( Unit )

SampleDeformation

ΔL( )

UnitStrainΔL/L

AreaCF1- ε

CorrectedArea, A( )


LRC

Sample StresskPa



TRIAXIAL TEST FORM


ENGINEERING CAMPUS


TRIAXIAL TEST


Sample Date

Diam. __________________

Area A __________________________

Ht., L ____________________________

Vol. __________________

Wt. ___________________________

Wet unit. Wt. ______________________


LRC : _______________

DeformationDial

Reading( )

LoadDial

( Unit )

SampleDeformation

ΔL( )

UnitStrainΔL/L

AreaCF1- ε

CorrectedArea, A( )


LRC

Sample StresskPa


TRIAXIAL TEST FORM

DeformationDial

Reading( )

LoadDial

( Unit )

SampleDeformation

ΔL( )

UnitStrainΔL/L

AreaCF1- ε

CorrectedArea, A( )


LRC

Sample StresskPa



TRIAXIAL TEST FORM


ENGINEERING CAMPUS


TRIAXIAL TEST


Sample Date

Diam. __________________

Area A __________________________

Ht., L ____________________________

Vol. __________________

Wt. ___________________________

Wet unit. Wt. ______________________


LRC : _______________

DeformationDial

Reading( )

LoadDial

( Unit )

SampleDeformation

ΔL( )

UnitStrainΔL/L

AreaCF1- ε

CorrectedArea, A( )


LRC

Sample StresskPa


TRIAXIAL TEST FORM

DeformationDial

Reading( )

LoadDial

( Unit )

SampleDeformation

ΔL( )

UnitStrainΔL/L

AreaCF1- ε

CorrectedArea, A( )


LRC

Sample StresskPa


Documents

UJIAN RICIH TERUS · Web viewSelain daripada itu, jumlah tegasan prisipal major dan jumlah tegasan principal minor untuk ujian tiga paksi tak terkukuh – tak tersalir (UU) adalah