BAB 3 METODOLOGI KAJIAN
3.3 Program Ujian Makmal
3.3.6 Ujian Kimia
(a) (b)
Rajah 3.8: Peralatan ujian pemadatan proctor (a) peralatan (b) ujian sedang dijalankan
3.3.6 Ujian Kimia
Kepentingan komposisi kimia adalah penting dalam kejuruteraan awam. Sesetengah bahan seperti organik, sulfat, karbonat dan klorida boleh memainkan peranan penting dalam tindak balas pH keasidan, kealkalian dan termasuk air yang berada tanah.
3.3.6 (a) Kandungan Organik
Ujian kandungan organik menggunakan kaedah kehilangan pada pencucuhan (loss on ignition) merujuk kepada BS1377 (1990), bahagian 3, fasal 4.3.2. Sampel tanah akan dikeringkan dalam ketuhar selama 24 jam dalam suhu 105 °C – 110 °C dan beratnya diambil sebagai mewakili m3. Selepas itu, sampel tanah akan dimasukkan ke dalam relau pembakar elektrik untuk pemanasan selama tiga jam bagi membuang kandungan organik pada suhu 440 °C. Kemudiannya, sampel tanah tersebut akan disejukkan sebelum ditimbang sebagai mewakili m4. Perbezaan berat antara m3 dan m4 ialah
jumlah kandungan organik. Persamaan untuk pengiraan loss of ignition adalah seperti di bawah:
LOI = 100% (3.3)
Di mana,
mc = Jisim mangkuk pijar (Crucible) (g)
m3 = Jisim mangkuk pijar + tanah kering (sebelum pencucuhan) (g) m4 = Jisim mangkuk pijar + tanah kering (Selepas pencucuhan) (g)
3.3.6 (b) Ujian pH tanah
Nilai pH tanah merupakan parameter yang penting yang mempunyai kesan signifikan terhadap sifat tanah. Selain itu, hujan berasid boleh menyebabkan perubahan dalam tanah dan merupakan faktor persekitaran yang penting untuk diambil kira. Nilai pH penunjuk utama aktiviti hidrogen di dalam tanah apabila pH meningkat lebih daripada tujuh unsur tanah akan menjadi lebih baik dengan kepekatan hidrogen (Olukorede M Osuolale, Falola, & Ayoola, 2012; Sunil et al., 2006). Dalam kajian ini, kaedah bs elektro metrik telah digunakan untuk menentukan nilai pH dan kaedah ini memerlukan 30 g sampel tanah yang melepasi ayakan 3.35 mm dicampurkan dengan 75 ml air suling dan dibiarkan selama 24 jam sebelum bacaan diambil.
3.4 Ujian Fizikal Model Simulasi Banjir
Ujian Fizikal Model Simulasi Banjir (MSB) merupakan model struktur fizikal dalam skala kecil bagi simulasi keadaan banjir berdasarkan data sekunder yang diperoleh daripada peristiwa banjir yang sebenar. Perancangan dan reka bentuk MSB ini adalah berdasarkan objektif dan skop penyelidikan yang telah dirancang.
Semua ujian yang dijalankan bagi MSB hanya akan dilakukan di dalam makmal sahaja. Hal ini demikian kerana ujian yang melibatkan kerja lapangan memerlukan perancangan dan penyelarasan yang teliti iaitu daripada aspek pengawalan parameter kajian yang akan digunakan untuk memperoleh hasil dapatan yang dirancang. Selain itu, faktor- faktor sampingan yang boleh mempengaruhi hasil dapatan kajian merupakan salah satu aspek menyebabkan penyelidik hanya menjalankan ujian MSB di dalam makmal sahaja. Menurut Ghani (2014) menjelaskan kerja-kerja lapangan boleh menjadi sukar dan menghadkan hasil dapatan kajian bagi kajian-kajian tertentu kerana pelbagai faktor yang mempengaruhi secara langsung contohnya ialah faktor cuaca persekitaran dan keadaan persekitaran setempat.
Ujian MSB ini merangkumi prosedur penyediaan untuk sampel bagi pelbagai jenis banjir merujuk kepada data peristiwa banjir yang sebenar. Maklumat untuk ujian MSB berdasarkan kuantitatif data sekunder yang berbentuk deskriptif. Pengumpulan data ini dijalankan berdasarkan maklumat daripada laporan banjir tahunan dari tahun 1991 sehingga 2014 dan hanya maklumat yang lengkap sahaja yang digunakan dalam kajian ini. Semua maklumat diperoleh daripada Bahagian Pengurusan Sumber dan Hidrologi, Jabatan Pengaliran dan Saliran Malaysia dan Jabatan Kerja Raya Malaysia. Maklumat yang diperoleh merangkumi data berkaitan ciri-ciri banjir iaitu kedalaman banjir, tempoh masa banjir dan kekerapan banjir berdasarkan peristiwa banjir sebenar yang
akan digunakan sebagai reka bentuk dan perancangan untuk ujian MSB yang akan diterangkan dengan lebih lanjut pada fasal seterusnya.
Dalam kajian ini, pengelasan data yang dibuat daripada data sekunder adalah berdasarkan kepada jumlah kekerapan tertinggi (mod) bagi data yang terkumpul menggunakan Microsoft excel dan pengelasan data yang dibuat adalah bagi pelbagai jenis banjir bagi ketiga-tiga parameter yang dikaji. Ujian MSB ini boleh dibahagikan kepada dua bahagian iaitu banjir tidak berulang dan banjir berulang. Banjir tidak berulang ialah banjir yang hanya berlaku sekali sahaja pada tempoh masa dan tempat tertentu manakala bagi banjir berulang pula berlaku lebih dari sekali atau lebih pada tempoh masa dan tempat tertentu. Ia merangkumi banjir kilat, banjir monsun dan banjir pasang-surut.
Terdapat beberapa prosedur yang telah dirujuk dalam mereka bentuk MSB ini merangkumi Malaysian Standard MS 1056: 2005 (Confirmed:2013), Soils for civil engineering purposes dan Manual for the structural design of flexible pavement, ATJ 5/85 (Rev. 2013). Prosedur ini secara umumnya meliputi dua aspek iaitu penentuan jumlah beban yang digunakan dan penentuan tempoh masa rendaman sampel. Aspek pertama ialah penentuan beban merujuk pada pemberat yang akan digunakan mewakili beban tipikal lapisan struktur turapan pada keadaan yang sebenar. Aspek kedua berkaitan penentuan tempoh masa rendaman merujuk pada tempoh masa banjir berlaku berdasarkan peristiwa banjir sebenar dan merangkumi kekerapan rendaman sampel merujuk pada kekerapan banjir yang berlaku dalam peristiwa banjir sebenar, kekerapan banjir ini boleh dibahagikan kepada dua iaitu banjir berulang kali pertama
dan banjir berulang kali kedua yang akan dijelaskan dengan lebih terperinci fasal seterusnya.
Menurut ATJ5/85 (2013) terdapat tiga jenis struktur turapan yang dipraktikkan secara tipikal untuk pembinaan jalan raya di Malaysia iaitu turapan fleksibel konvensional dengan tapak berbutir (Conventional flexible: Granular Base), Kekuatan kedalaman dengan kestabilan tapak (Deep strength: base stabilised) dan kedalaman penuh dengan tapak konkrit asfalt (full depth: Asphalt Concrete Base) yang menggunakan penstabilan dengan campuran simen portland sekurang-kurangnya 3% dan bitumen emulsi untuk menguatkan tapak jalan. Walau bagaimanapun dalam kajian ini, penyelidik hanya memfokuskan pada turapan jenis fleksibel konvensional dengan tapak berbutir sahaja. Ini adalah kerana kebanyakan jalan raya di Malaysia dibina berdasarkan turapan jenis fleksibel konvensional.
Terdapat lima kategori trafik bagi reka bentuk tipikal struktur turapan iaitu kategori T1 sehingga T5 merujuk kepada Standard Axle Load (ESAL) di Malaysia iaitu 80 kN bersamaan dengan reka bentuk turapan berdasarkan prosedur AASHTO. Dalam kajian ini, penyelidik hanya memfokuskan kepada kategori T3, ini disebabkan oleh peralatan yang terhad di makmal dan tenaga kerja yang minimum yang menjalankan kajian ini, maka penyelidik mengkaji kategori T3 dengan terperinci berdasarkan parameter yang telah ditetapkan. Bagi kategori T1 dan T2 merujuk pada jumlah trafik yang lebih rendah meliputi rangkaian jalan raya di kawasan luar bandar manakala bagi kategori T4 dan T5 pula meliputi rangkaian jalan raya yang mempunyai jumlah trafik yang tinggi seperti lebuh raya dan kawasan bandar yang mempunyai kepadatan penduduk yang tinggi.
Merujuk ATJ5/85 (2013) keputusan ujian awalan bagi ujian kekuatan tanah subgred akan digunakan untuk menentukan kombinasi subtapak dan tapak jalan untuk struktur turapan mengikut kategori. Berdasarkan ujian awalan yang telah dijalankan keputusan ujian NGC untuk sampel yang tidak direndam ialah 50%, maka penyelidik akan memilih kumpulan T3 dengan setiap lapisan struktur turapan bagi subtapak iaitu 20 cm, tapak jalan iaitu 10 cm dan lapisan ketebalan bitumen iaitu 18 cm. Berdasarkan jadual 3.2 menerangkan konsep struktur turapan jalan raya berdasarkan kategori trafik.
Terdapat perbezaan daripada sudut prosedur penyediaan sampel bagi model simulasi untuk banjir tidak berulang dan banjir berulang berdasarkan modifikasi prosedur yang telah dirancang merangkumi kaedah penyediaan sampel, penentuan jumlah pemberat, penentuan kandungan lembapan optimum dan prosedur ujian MSB bagi banjir tidak berulang, banjir berulang pertama dan banjir berulang kedua yang akan diterangkan secara terperinci dalam rajah 3.9, rajah 3.10 dan 3.11.
Jadual 3.2: Konsep struktur turapan jalan raya berdasarkan kategori trafik (ATJ5/85, 2013)
Rajah 3.9 menunjukkan prosedur ujian MSB bagi sampel tanah untuk simulasi banjir tidak berulang dengan tempoh masa yang digunakan adalah 3 jam, 24 jam dan 48 jam manakala bagi kedalaman banjir pula adalah 0.3 m, 0.6 m dan 1.0 .
Rajah 3.9 : Carta aliran prosedur MSB bagi banjir tidak berulang
Rajah 3.10 menunjukkan prosedur ujian MSB bagi sampel tanah untuk simulasi banjir berulang pertama dan banjir berulang kedua. Tempoh masa yang digunakan adalah 2 jam, 5 jam dan 24 jam manakala bagi kedalaman banjir pula adalah 0.3 m, 0.6 m dan 1.0 . Seterusnya untuk tempoh masa banjir berulang kembali adalah 10 hari.
Rajah 3.10 : Carta aliran prosedur MSB bagi banjir berulang pertama dan kedua.
3.4.1 Penyediaan Sampel bagi MSB
Secara ringkasnya, setiap ujian memerlukan 6000 g sampel tanah. Sebelum sampel tanah dimasukkan ke dalam acuan sampel tanah, sampel tersebut telah dicampurkan dengan kandungan lembapan iaitu 12% merujuk pada kandungan lembapan optimum bagi sampel tanah yang telah dijalankan ujian proctor ubahsuai. Selepas itu, ia akan dimasukkan ke dalam bekas tertutup selama 24 jam sebelum sampel tanah itu dimasukkan dalam acuan sampel tanah untuk dipadatkan.
Penyediaan sampel untuk ujian MSB menggunakan jumlah tanah sebanyak 4956 g akan dimasukkan ke dalam acuan sampel tanah dan dipadatkan menggunakan kaedah mampatan statik (static compression with tamping) dengan daya mampatan statik yang dikenakan terhadap sampel kajian adalah 300 kN dan mengekalkan beban mampatan statik tersebut selama 30 saat merujuk kepada MS1056 (2013c), bahagian 4, fasal 8.2.3.2 dan 8.2.2.3. Pemilihan kaedah ini adalah kerana telah mencapai skop dan prosedur yang diperlukan untuk memenuhi keperluan objektif kajian yang telah dirancang. Rajah 3.11 menunjukkan sampel tanah sedang dimampatkan menggunakan mesin ujian mampatan.
Rajah 3.11 : Sampel tanah dimampatkan menggunakan kaedah mampatan statik
Menurut MS1056 (2013c), bahagian 4, fasal 8.2, penyediaan sampel untuk ujian kekuatan tanah menggunakan kaedah mampatan statik dengan ketumpatan tentu (specified density) berdasarkan persamaan di bawah :
m1 = (100 + ) (3.4)
Di mana, Vm : 2350 cm3
w : Kandungan lembapan tanah (%)
ρ : Ketumpatan kering yang ditentukan (mg/m3)
Nilai w dan dalam persamaan ini berdasarkan pada hasil dapatan daripada ujian proctor ubahsuai yang telah dijalankan untuk mendapatkan ketumpatan kering maksimum (mg/m3) dan peratusan kandungan lembapan optimum.
m1= (100 + 12) 1.92 (3.4)
= 4956 g
Sejumlah 4956 g sampel tanah akan digunakan untuk penyediaan sampel bagi ujian kekuatan tanah untuk sampel tidak berlaku banjir, sampel ujian kandungan lembapan luaran dan sampel banjir tidak berulang.
3.4.2 Penentuan Jumlah Pemberat
Dalam kajian ini, pemberat akan diletakkan di atas sampel tanah yang akan diuji semasa ujian MSB dijalankan. Hal ini bertujuan sebagai mewakili tipikal bahagian lapisan turapan fleksibel yang sebenar iaitu subtapak, tapak jalan, permukaan jalan berbitumen dan kedalaman banjir untuk model simulasi yang sebenar bagi struktur jalan raya. Walau bagaimanapun, menurut MS1056 (2013c), bahagian 4, fasal 8.3.3.3 mencadangkan penggunaan pemberat untuk rendaman sampel adalah bersamaan 2 kg mewakili 70 mm untuk setiap lapisan pembinaan bagi sampel yang akan diuji, tetapi penyelidik tidak menggunakan cadangan tersebut bagi mengira penentuan beban pemberat.
Hal ini demikian kerana penyelidik membuat pengiraan berdasarkan nilai ketumpatan bahan bagi setiap lapisan struktur turapan merujuk kepada jadual 3.3 dan menggunakan rujukan jadual ketebalan minimum lapisan turapan fleksibel bagi kategori trafik dan kekuatan subgred merujuk jadual 3.2 yang lebih jelas memfokuskan kepada kategori trafik dan kekuatan subgred untuk menentukan jumlah sebenar pemberat yang akan digunakan berdasarkan ketebalan setiap lapisan turapan.
Berdasarkan pengiraan jumlah pemberat yang diperlukan, penyelidik membahagikan pengiraan kepada dua peringkat iaitu pengiraan kedalaman banjir dan pengiraan ketebalan struktur turapan berdasarkan kategori trafik T3. Rajah 3.12 adalah contoh tipikal struktur turapan jalan raya.
Rajah 3.12: Tipikal struktur turapan jalan raya
Jadual 3.3: Nilai ketumpatan bahan berdasarkan lapisan struktur turapan (Atkins, 2003)
Bahan Nilai
ketumpatan
Lapisan
Ketumpatan Air 1000 kg/m3 Air banjir
Ketumpatan Primex asfalt 2113 kg/m3 Permukaan jalan raya Ketumpatan batu kasaran 2177 kg/m3 Tapak jalan
Ketumpatan Pasir 1600 kg/m3 Subtapak
Reka bentuk struktur turapan jalan raya yang sebenar bergantung kepada jenis bahan tempatan yang sedia ada dan reka bentuk yang telah diluluskan oleh pihak berkuasa tempatan. Menurut Atkins (2003) pengukuran beban untuk reka bentuk bagi struktur turapan adalah berbeza-beza kerana banyak pemboleh ubah dan perkara yang tidak diketahui, contohnya keadaan persekitaran dan faktor cuaca perlu diambil kira.
Contoh pengiraan tipikal bagi struktur turapan jalan raya di Malaysia untuk kaedah konvensional adalah seperti berikut.
Langkah pertama ialah pengiraan pemberat berdasarkan kedalaman banjir iaitu merujuk kepada nilai 0.3 m, 0.6 m, dan 1.0 m. Contoh pengiraan bagi kedalaman air banjir berdasarkan 0.3 m seperti persamaan di bawah:
Berat 1 m2 = (kedalaman air banjir) x lebar (1 m) x panjang (3.5a) (1 m) x (ketumpatan air)
Berat 1 m2 = 0.3 m x 1 m x 1 m x 1000 kg/m3 (3.5a) = 300 kg
Berat kedalaman air banjir berketinggian 0.3 m iaitu 300 kg dalam luas satu meter persegi (m2) akan didarabkan dengan luas acuan sampel tanah bagi mendapat nilai sebenar berat yang diperlukan berdasarkan luas acuan sampel tanah yang akan digunakan untuk ujian MSB merujuk pada persamaan di bawah:
Luas acuan = π r2 x (Berat air dalam 1 m2) (3.5b)
Di mana, π : 3.142 r2 : Jejari acuan
Luas acuan = π r2 x (Berat air dalam 1 m2 ) (3.5b) = 3.142 (0.076)2 x 300 kg
= 5.4 kg
Jumlah pemberat yang akan digunakan untuk ujian MSB bagi kedalaman banjir 0.3 m ialah 5.4 kg. Senarai bagi jumlah pemberat yang akan digunakan untuk kedalaman banjir bagi 0.3 m, 0.6 m dan 1.0 m seperti dalam jadual 3.4 di bawah.
Jadual 3.4: Senarai jumlah pemberat bagi setiap kedalaman banjir.
Kedalaman air banjir
Jumlah Pemberat
0.3 m 5.4 kg
0.6 m 10.8 kg
1.0 m 18 kg
Langkah pengiraan seterusnya ialah jumlah pemberat yang diperlukan merujuk kepada mengira ketebalan bagi setiap struktur turapan bagi kategori T3 iaitu subtapak ialah 0.1 m, tapak jalan ialah 0.2 m dan lapisan permukaan bitumen ialah 0.18 m berdasarkan dalam jadual 3.1. Contoh pengiraan bagi subtapak berdasarkan ketebalan 0.1 m seperti persamaan di bawah:
Berat 1 m2 = (ketebalan subtapak) x lebar (1 m) x panjang (1 m) (3.6a) x (ketumpatan pasir)
Berat 1 m2 = 0.1 m x 1 m x 1m x 1600 kg/m3 (3.6a) = 160 kg
Berat subtapak bagi ketebalan 0.1 m adalah 160 kg dalam luas satu meter persegi (m2) akan di darabkan dengan luas acuan sampel tanah bagi mendapat nilai sebenar berat yang diperlukan berdasarkan luas acuan sampel tanah seperti ditunjukkan dalam persamaan di bawah:
Luas acuan = π r2 x (Berat subtapak dalam 1 m2) (3.6b)
Di mana, π : 3.142
r2 : Jejari acuan
Luas acuan = π r2 x (berat subtapak dalam 1 m2 ) (3.6b) = 3.142 (0.076)2 x 160 kg
= 2.88 kg
Jumlah pemberat yang akan digunakan untuk ujian MSB bagi ketebalan lapisan struktur turapan bagi subtapak ialah 2.88 kg. Senarai bagi keseluruhan jumlah pemberat struktur lapisan turapan bagi kategori T3 yang digunakan ialah 17.6 kg merujuk pada jadual 3.5 iaitu jumlah berat keseluruhan struktur turapan bagi kategori T3 dan jadual 3.6 menunjukkan jumlah pemberat keseluruhan untuk MSB manakala rajah 3.13 menunjukkan pemberat yang digunakan untuk ujian MSB.
Jadual 3.5 : Jumlah berat keseluruhan struktur turapan bagi kategori T3 Struktur lapisan
turapan
Jumlah Pemberat Permukaan jalan bitumen 6.85 kg
Tapak jalan 7.84 kg
Subtapak 2.88 kg
Jumlah keseluruhan 17.6 kg
Jadual 3.6: Jumlah pemberat keseluruhan untuk ujian MSB Kedalaman
Rajah 3.13: Pemberat yang digunakan untuk MSB
3.4.3 Penentuan Senario Peristiwa Banjir
Berdasarkan keadaan semasa, terdapat dua penentuan senario yang dirancang berdasarkan data peristiwa banjir yang sebenar bagi membuat perbandingan dengan sampel ujian MSB. Simulasi banjir dilakukan untuk reka bentuk keadaan banjir sebenar berdasarkan data laporan banjir tahunan dan simulasi ini akan dilakukan dalam situasi banjir berulang sahaja.
Penentuan senario peristiwa banjir merujuk kepada tempoh masa yang dirancang iaitu 10 hari dan 20 hari merangkumi tempoh masa banjir berlaku kembali selepas banjir awalan (banjir berulang kembali). Justifikasi penentuan tempoh masa 10 hari dan 20 hari yang dirancang adalah berdasarkan data yang menunjukkan jumlah kekerapan tertinggi banjir berulang yang berlaku kembali selepas banjir awalan daripada keseluruhan data yang diperoleh merujuk kepada rajah 4.13 dalam bab 4.
Reka bentuk senario ini juga adalah bertujuan bagi menentukan kandungan lembapan untuk sampel banjir berulang pertama dan sampel banjir berulang kedua sebelum ujian MSB dijalankan dan ia ditentukan dengan menggunakan ujian kandungan lembapan luaran (outdoor moisture content test). Ujian ini dijalankan untuk mengetahui jumlah pengurangan kandungan lembapan berdasarkan perbezaan bilangan hari pada sampel tanah daripada persekitaran luaran merujuk kepada tempoh masa iaitu 24 jam sebagai simulasi banjir awalan telah berlaku. Justifikasi pengunaan tempoh masa 24 jam adalah merujuk kepada data sekunder iaitu data terkumpul daripada peristiwa banjir yang sebenar menunjukkan jumlah kekerapan banjir yang tertinggi mewakili pelbagai jenis banjir yang berlaku di Malaysia merujuk kepada rajah 4.3 dalam bab 4. Perincian senario banjir ini diterangkan pada fasal seterusnya. Penentuan kandungan lembapan untuk sampel tanah banjir berulang dengan senario banjir berlaku kembali selepas hari ke-10 adalah berdasarkan pengiraan seperti persamaan di bawah:
Jadual 3.7: Perubahan kandungan lembapan berdasarkan bilangan hari.
Rendaman sampel 12238 12
Selepas
Rendaman sampel 12648 20.2
1 hari 12608 19.4
Pertama : Menentukan jumlah kandungan lembapan pada hari ke-10
wa = m2 – m1 (3.7a)
Di mana,
m1 : Berat acuan + tanah (g);
m2 : Berat acuan + tanah + direndam 24 jam + dikeringkan sehingga hari ke-10 (g);
wa : Jumlah kandungan lembapan hari ke-10 (g).
m2 (direndam 24 jam) yang dinyatakan dalam persamaan di atas adalah bermaksud andaian banjir awalan berlaku dalam tempoh 24 jam sebelum banjir berulang kembali.
Kedua : Menentukan jumlah kandungan lembapan piawai pada sampel tanah daripada persamaan 3.4 iaitu ketumpatan tentu
wb = wp (3.7b)
Di mana,
wb : Jumlah kandungan lembapan sampel tanah (g);
ma: Jumlah sampel tanah (daripada persamaan 3.4: ketumpatan tentu) (g);
mb : Jumlah sampel tanah (merujuk kepada MS 1056 (2013), bahagian 4, fasal 8.2.1.4.3 = 6000 g) (g);
wp : Jumlah kandungan lembapan optimum daripada ujian proctor (g).
Ketiga : Menentukan peratusan kandungan lembapan hari ke-10.
wc = 100 (3.7c)
wa : Jumlah kandungan lembapan hari ke-10 (g);
wb : Jumlah kandungan lembapan sampel tanah (g);
ma : Jumlah sampel tanah (daripada persamaan 3.4 : ketumpatan tentu) (g);
wC : Peratusan kandungan lembapan pada hari ke-10 (%).
Pengiraan lengkap jumlah kuantiti sampel tanah dan penentuan kandungan lembapan untuk banjir berulang adalah berdasarkan persamaan di bawah. Ia merujuk pada kandungan lembapan hari ke-10 dan merujuk jadual 3.7 iaitu jadual perubahan kandungan lembapan selepas menjalankan ujian kandungan lembapan luaran.
Di mana nilai, jumlah kuantiti tanah: 4956g, berat acuan : 7282 g
wa = m2 – m1 (3.7a)
= 12363g - 12238g = 125 g
wb ialah jumlah kandungan lembapan dalam sampel tanah 4956 g (ketumpatan tentu) daripada persamaan 3.4 manakala mb ialah jumlah kuantiti sampel tanah iaitu 6000 g dengan kandungan lembapan optimum ialah 12% atau 720 g.
wb = 720 (3.7b)
= 594.7 g
Maka, pengiraan peratusan kandungan lembapan pada hari yang ke-10.
wc= . 100 (3.7c)
= 14.5%
Oleh itu, pengiraan jumlah sampel tanah untuk banjir berulang seperti berikut:
m1 = (100 + 14.5) 1.92 (3.4) = 5067 g
Peratusan kandungan lembapan hari ke-10 bagi banjir berulang kembali ialah 14.5%
dan jumlah kuantiti sampel tanah yang perlukan ialah 5067 g manakala bagi hari yang ke-20 kandungan lembapan ialah 11.2% dan kuantiti sampel tanah yang diperlukan ialah 4921 g.
3.4.4 Prosedur ujian Fizikal Model Simulasi Banjir
Prosedur bagi ujian MSB boleh dibahagikan kepada dua bahagian iaitu prosedur untuk sampel banjir tidak berulang dan sampel banjir berulang. Penambahan kriteria-kriteria tambahan dalam prosedur ujian MSB menyebabkan penyelidik melakukan pengubahsuaian terhadap peralatan bagi ujian MSB yang dijalankan iaitu dengan membina struktur sokongan pemberat yang berketinggian iaitu 50 cm dan kelebaran iaitu 12.5 cm untuk menyokong pemberat semasa ujian MSB dilakukan seperti dalam rajah 3.14. Hal ini demikian kerana bagi memastikan keseimbangan dan kestabilan pada pemberat apabila beban yang banyak diletakkan diatas acuan semasa ujian MSB sedang dijalankan manakala rajah 3.15 menunjukkan ukuran saiz bekas yang digunakan semasa proses rendaman dijalankan yang bersaiz iaitu 39 cm x 32 cm x 56 cm.
(a)
(b)
Rajah 3.14: Struktur sokongan pemberat yang telah diubahsuai untuk MSB : (a) pandangan atas dan isometrik, (b) gambar asal
Rajah 3.15: Bekas rendaman yang digunakan MSB
Menurut MS1056 (2013c), bahagian 4, fasal 8.3.3.7 dan JKR (2013), bahagian 2, fasal 2.2.7 mencadangkan tempoh rendaman adalah empat hari tetapi penyelidik tidak mengikut cadangan tersebut disebabkan penyelidik mempunyai perancangan tempoh masa yang telah ditetapkan berdasarkan peristiwa banjir sebenar. Perancangan bagi tempoh masa banjir, kedalaman banjir dan kekerapan banjir merupakan kriteria tambahan yang akan ditambah dalam prosedur ujian MSB ini.
Bagi parameter kedalaman banjir iaitu kedalaman banjir yang diuji ialah 0.3 m, 0.6 m dan 1.0 m dengan tempoh masa banjir ialah 3 jam, 24 jam dan 48 jam untuk banjir tidak berulang. Tempoh masa banjir bagi 3 jam dan 24 jam yang diuji adalah merujuk kepada keadaan banjir kilat yang berlaku pada peristiwa yang sebenar dan tempoh masa 48 jam pula merujuk keadaan banjir monsun yang berlaku merujuk jadual 3.9 menunjukkan jadual sampel bagi ujian MSB untuk banjir tidak berulang.
Walau bagaimanapun, tempoh masa yang akan digunakan untuk ujian MSB bagi sampel banjir berulang adalah berbeza dengan tempoh masa untuk banjir tidak berulang. Hal ini demikian kerana perancangan tempoh masa ini hanya berdasarkan kepada jumlah keseluruhan kes banjir berulang yang berlaku sahaja iaitu 2 jam, 5 jam dan 24 jam dan akan diuji dengan kedalaman banjir yang sama dengan banjir tidak berulang iaitu 0.3 m, 0.6 m dan 1 m. Model Simulasi Banjir untuk sampel banjir berulang boleh dibahagikan kepada dua iaitu banjir berulang kali pertama dan banjir berulang kali kedua.
Sampel tanah yang telah siap untuk diuji akan diletakkan dalam bekas rendaman dan pemberat akan diletakkan di atas sampel tanah berdasarkan jumlah yang telah ditentukan. Sejumlah kuantiti air akan dimasukkan dalam bekas rendaman sebagai simulasi banjir yang berlaku dan tempoh masa untuk ujian MSB adalah bergantung kepada perancangan tempoh masa yang telah ditetapkan. Rajah 3.16 menunjukkan penyediaan sampel untuk ujian MSB bagi banjir tidak berulang.
(a) (b)
(c) (d)
Rajah 3.16: Penyediaan sampel untuk ujian MSB bagi banjir tidak berulang (a) dan (b) memastikan penyesuaian peralatan (c) penggunaan penimbang air untuk
keseimbangan (d) Model simulasi banjir sedang dijalankan
Rajah rajah 3.17 menunjukkan lakaran ilustrasi keratan rentas ujian MSB yang dijalankan dan kedudukan pemberat yang diletakkan di bahagian atas kerangka sokongan yang diubahsuai untuk kesesuaian ujian. Walau bagaimanapun tolok dail yang diletak pada setiap ujian MSB yang dijalankan hanya untuk pemerhatian dan pemahaman penyelidik sahaja bagi melihat perubahan secara tidak langsung bagi setiap ujian yang dijalankan.
Rajah 3.17 : Ilustrasi keratan rentas bagi ujian MSB
Bagi simulasi keadaan banjir berulang pertama, sejumlah kuantiti air yang berada di dalam bekas rendaman semasa ujian MSB akan di kering (air akan dikeluarkan dari bekas rendaman) manakala pemberat akan dikurangkan untuk simulasi keadaan banjir
Bagi simulasi keadaan banjir berulang pertama, sejumlah kuantiti air yang berada di dalam bekas rendaman semasa ujian MSB akan di kering (air akan dikeluarkan dari bekas rendaman) manakala pemberat akan dikurangkan untuk simulasi keadaan banjir