7/31/2019 Tugas Translate Bab 10
1/23
TUGAS
ANALISIS PENGUJIAN TANAH
INSTRUMENT DASAR UNTUK PENYELIDIKAN TANAH
OLEH
YUWALITAS GUSMARETA
1100066/2011
PROGRAM MAGISTER (S-2)
PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI PADANG
2012
7/31/2019 Tugas Translate Bab 10
2/23
INSTRUMENT DASAR UNTUK PENYELIDIKAN TANAH
Petunjuk
Instrumentasi tanah adalah bidang studi yang kompleks dan cepat berkembang, dan telah
dibahas secara rinci oleh banyak penulis. Di antaranya adalah Hanna (1985) dan Dunnicliff(1988); Sebaliknya bab ini hanya menjelaskan jenis instrumen yang baik menurut penggunaan
atau dianggap relatif mudah digunakan selama masa penyelidikan.
Jumlah instrumentasi yang digunakan dalam situs penyelidikan tergantung pada jenis
penyelidikan yang sedang dilaksanakan. Dalam praktek jumlah instrumentasi digunakan dalam
penyelidikan rutin situs pre-design sangat terbatas dan biasanya hanya terdiri dari tekanan air
pori-pori yang mengukur perangkat. Dalam kasus dari penyelidikan untuk penggalian
mendalam batu, pengukuran stres di situ juga dibuat.
Kontras ini, percobaan konstruksi, penyelidikan keselamatan ada karya dan penyelidikankegagalan untuk memungkinkan desain karya perbaikan semua biasanya melibatkan cukup
besar dan cukup variabel instrumentasi. Parameter utama yang mungkin memerlukan
pengukuran adalah perpindahan, ketegangan, stres dan berlaku; tekanan dalam bentuk pori-pori
tekanan air akan pengukuran paling sering karena relatif pentingnya parameter ini dalam
geotechnical desain.
Menggunakan Instrumentasi
Situs penyelidikan yang dilakukan sebelum desain akan selalu memerlukan penentuan tekanan
air pori-pori. Sebagai sangat minimal, tingkat air tanah dan variasi musiman harus ditentukan,
karena informasi ini sangat penting dalam menilai geotechnical informasi yang diberikan oleh
membosankan dan pengujian, dan lebih penting karena kondisi tanah memainkan peranan
sangat penting dalam memilih jenis Yayasan, tingkat, dan pencegahan yang diperlukan selama
pembangunan mereka.
Meskipun demikian, sangat jarang untuk melihat laporan investigasi situs yang tidak hanya
memiliki jumlah yang memadai mengukur poin, tetapi juga memiliki catatan yang dibuat
selama periode yang cukup panjang untuk memastikan bahwa fluktuasi musiman, artesis
tekanan, underdrainage, dan pasang variasi terdeteksi. Pentingnya baik tanah informasi untuk
desainer dan kontraktor sulit untuk overemphasize.
Pre-Construction persidangan dilakukan relatif jarang karena dari biaya mereka. Mereka
mungkin dilakukan murni untuk penelitian, atau untuk menyediakan desain informasi yang
tidak akurat dapat diperoleh oleh teknik-teknik yang lebih murah dan yang akan memiliki
pengaruh yang signifikan pada biaya struktur yang diusulkan. Contoh dari jenis studi adalah
tanggul percobaan, di mana bagian dari mengisi bumi dapat ditempatkan untuk memberikan
informasi tentang kesesuaian tanah diusulkan sebagai mengisi, untuk menyediakan metode
spesifikasi untuk menangani dan pemadatan bahan-bahan yang tersedia, untuk memeriksa
stabilitas geometri tanggul yang diusulkan, atau untuk menentukan jumlah yang mungkin dan
tingkat pemukiman. Tergantung pada alasan untuk konstruksi, pengamatan bank percobaandapat bervariasi dari catatan visual tanaman kinerja, dan kepadatan pengukuran, tata letak
7/31/2019 Tugas Translate Bab 10
3/23
kompleks yang melibatkan pengukuran tekanan air pori-pori, penyelesaian, lateral tekanan
perpindahan dan bumi.
Dalam teori sistem seperti memiliki kesempatan yang lebih baik proses konstruksi daripada
jika dipasang dalam karya-karya yang sebenarnya, yang masih hidup karena konstruksi
tanaman dikendalikan oleh para insinyur yang menginstal instrumentasi; dalam prakteknya
masih diperlukan untuk menginstal instrumentasi jauh lebih banyak daripada ketat diperlukan
untuk menyediakan data yang relevan.
Instrumentasi ditempatkan untuk memantau kinerja selama dan setelah pembangunan karya
mungkin sekali lagi akan untuk tujuan penelitian, atau karena alasan ekonomi yang lebih
mudah. Karya bangunan Research pendirian di Inggris telah menunjukkan pentingnya
instrumenting skala penuh struktur dalam mengembangkan pemahaman tentang mekanisme
yang terlibat, khususnya di bendungan bumi dan berdiameter besar bosan tumpukan,
penggalian mendalam kaku lempung dan permukiman struktur (Cooke dan harga 1973;
Penman dan Charles 1975; Burland dan Hancock 1977; Penman 1978).
Di sisi lain, instrumentasi dapat digunakan untuk memungkinkan kurang mahal pembangunan
tanpa bahaya kegagalan, sebagai diusulkan dalam 'pengamatan metode' (Peck 1969) dan juga
sering telah digunakan untuk memeriksa stabilitas dinding di tanah yang lembut selama
konstruksi. Aplikasi terakhir ini memerlukan biasa dan cepat membaca dan pengolahan data
dari instrumen. Kegagalan situs staf untuk menghargai pentingnya ini telah menjadi penyebab
kegagalan.
Sedangkan instrumentasi digunakan untuk memantau kinerja struktur teknik sipil selama dan
setelah pembangunan mungkin cukup khusus ditempatkan untuk mendapatkan pengukuran
kunci tertentu, kegagalan pasca instrumentasi memiliki built-in bahaya. Dalam rangka untuk
menentukan penyebab kegagalan dan parameter yang diperlukan untuk desain remedial
measures beberapa asumsi mengenai mekanisme kegagalan yang akan diperlukan. Ini pre-
conceived ide-ide mungkin baik terbukti salah dan karena itu akan bijaksana untuk membuat
uang saku murah hati untuk berbagai menyebar instrumen.
Persyaratan untuk Instrumentasi
Persyaratan utama setiap instrumen adalah bahwa itu harus mampu menentukan parameter
diperlukan, seperti tekanan air, atau perpindahan, tanpa mengarah ke perubahan dalam
parameter sebagai akibat dari kehadiran alat di tanah. Aspek ini kinerja instrumen akan dibahas
secara rinci di kemudian bagian dari bab ini.
Selain itu, karena kebanyakan tanah instrumen akan ditempatkan dalam lingkungan yang
bermusuhan, sangat penting bahwa mereka harus kuat dan dapat diandalkan. Kebanyakan
instrumentasi tidak dapat pulih dari tanah jika gagal, dan itu akan sering disalahgunakan selama
instalasi atau selama konstruksi dari karya-karya.
Bahkan di mana instrumentasi sebagai sederhana, dapat diandalkan dan kuat mungkin, proporsi
yang harus diharapkan gagal untuk bekerja, atau akan dimusnahkan dengan konstruksi tanaman
atau Vandal.
7/31/2019 Tugas Translate Bab 10
4/23
Hal ini diperlukan bahwa setiap instrumentasi harus cukup digandakan dan berlimpah untuk
memungkinkan kerugian, dan oleh karena itu membantu jika mereka instrumen yang paling
berisiko murah.
Jelas, setiap instrumentasi yang terinstal harus mampu untuk mengukur properti relevan.
Relevansi memerlukan cukup akurasi, posisi yang benar, dan kecepatan cocok instrumen
menanggapi perubahan yang terjadi di dalam tanah.
Pori-pori Tekanan Air dan Air Tanah
Tingkat pengukuran ini adalah bentuk paling umum di situ pengukuran, dan untungnya hanya
satu pengukuran diperlukan pada setiap titik untuk menentukan rezim. Perangkat yang cukup
sederhana sering digunakan untuk menentukan tekanan air di dalam tanah, tapi perangkat ini
tidak cocok di bawah berbagai kondisi. Hanna (1973) telah mendefinisikan persyaratan dari
setiap piezometer sebagai:
1. Untuk merekam secara akurat pori-pori tekanan di dalam tanah;
2. Untuk menyebabkan sebagai sedikit gangguan tanah alami mungkin;
3. Untuk mampu merespon dengan cepat terhadap perubahan dalam kondisi tanah;
4. Untuk menjadi kasar dan tetap stabil untuk lama waktu; dan
5. Mampu membaca terus-menerus atau sewaktu-waktu jika diperlukan.
Tidak semua dari persyaratan ini diperlukan untuk setiap instalasi piezometer dan jelas
kecepatan respon adalah masalah relativitas. Hvorslev (1951) diselidiki waktu respon di
piezometers dan menunjukkan bahwa karena beberapa aliran air dari tanah ke dalam sistem
piezometer diperlukan untuk setiap piezometer tekanan catatan perubahan, dan karena tanah
yang mengelilingi piezometer menyajikan perlawanan mengalir, tenggang waktu harus ada
antara perubahan tekanan air tanah dan rekaman bahwa perubahan tekanan oleh piezometer.
Masalah ini dibahas dalam Bab 9, tetapi dalam istilah sederhana tenggang waktu hidrostatik
sebanding dengan volume air yang harus mengalir ke piezometer untuk perubahan diberikan
tekanan, dan Selain itu berbanding terbalik dengan permeabilitas tanah yang mengelilingi ujung
piezometer.
Standpipes dan Radang (Casagrande) Piezometers
Bentuk sederhana dari pori-pori tekanan alat pengukur adalah pengamatan yang baik atau
radang. Ini terdiri dari tabung terbuka yang berlubang dekat dasar, dan dimasukkan ke dalam
sumur. Ruang antara perforations tabung dan dinding sumur biasanya dikemas dengan pasir
atau baik kerikil, dan bagian atas lubang kemudian ditutup dengan baik tamped genangan air
tanah liat atau beton untuk mencegah masuknya air permukaan (Fig. 10.1).
7/31/2019 Tugas Translate Bab 10
5/23
t
Fig. 10.1 Standpipe and standpipe (or Casagrande) piezometer.
Pengukuran tingkat air di radang yang dibuat oleh menurunkan listrik 'dipmeter' turun radang
terbuka. Radang plastik, dan biasanya 10-20 mm dia., dan dipmeter biasanya terdiri dari kabel
koaksial atau kembar yang terhubung di permukaan baterai dan beberapa perangkat untuk
mendeteksi penutupan sirkuit listrik. Ini dapat terdiri baik milliammeter atau osilator,
memberikan visual atau sinyal terdengar ketika permukaan air bertemu. Dasar coaxial cable,
yang diturunkan ke radang, ditutupi dengan pesawat logam jadi dirancang bahwa sirkuit listrik
akan tidak ditutup oleh air liar yang menempel ke kabel atau dalam radang.
Radang sangat mudah untuk menginstal, tapi sayangnya menderita kerugian yang cukup besar.
Pertama, tidak ada usaha yang dibuat untuk mengukur tekanan air pori-pori pada tingkat
tertentu, dan karena itu diasumsikan bahwa ada sebuah rezim tanah sederhana, tanpa ke atas
atau ke bawah aliran antara strata permeabilitas berbeda. Ketika terjadi akibat antara strata
berdekatan, misalnya di mana meja air bertengger ada di tanah yang rinci di atas deposit tanah
liat, tingkat air di radang akan berarti. Kerugian utama kedua adalah karena panjangnya yang
lama waktu yang diperlukan untuk pemerataan tingkat air di radang dengan itu di dalam tanah,
di tanah permeabilitas lebih rendah.
Untuk mengatasi ketidakpastian yang berhubungan dengan radang praktik yang paling umumadalah untuk mencoba untuk menentukan tekanan air atas kedalaman yang terbatas, oleh
penyegelan dari bagian dari sumur. Sistem yang digunakan adalah disebut 'piezometer radang',
dan terdiri dari berpori tip (kadang-kadang dirujuk sebagai 'berpori panci' atau 'baik titik')
tertanam di pasir atau kerikil di tingkat tekanan pengukuran dan terhubung ke sebuah tabung
plastik 10-20 mm dia. yang meluas ke permukaan tanah (Fig. 10.1). Filter pasir disegel di atas
dan bawah dengan grout, yang biasanya terdiri dari tremied semen dan penambangan bentonite
Pellet atau bola penambangan bentonite tangan dibentuk. Tips yang paling umum digunakan
adalah biasanya jenis keramik yang dikembangkan oleh Casagrande, atau lebih modern setara
plastik berpori, keduanya biasanya memiliki rata-rata pori-pori ukuran 50-60 tm dan hambatan
7/31/2019 Tugas Translate Bab 10
6/23
masuk udara rendah. Bagian atas pipa harus dilindungi di permukaan tanah oleh dikunci
sampul, sebaiknya baja,
Pengukuran tingkat air di radang yang dibuat oleh menurunkan listrik 'dipmeter' turun radang
terbuka. Radang plastik, dan biasanya 10-20 mm dia., dan dipmeter biasanya terdiri dari kabel
koaksial atau kembar yang terhubung di permukaan baterai dan beberapa perangkat untuk
mendeteksi penutupan sirkuit listrik. Ini dapat terdiri baik milliammeter atau osilator,
memberikan visual atau sinyal terdengar ketika permukaan air bertemu. Dasar coaxial cable,
yang diturunkan ke radang, ditutupi dengan pesawat logam jadi dirancang bahwa sirkuit listrik
akan tidak ditutup oleh air liar yang menempel ke kabel atau dalam radang.
Radang piezometer account untuk sebagian besar piezometer instalasi di situs penyelidikan,
terutama karena relatif sederhana untuk menginstal. Namun, ada sejumlah tindakan pencegahan
yang harus diambil jika instalasi piezometer benar-benar baik yang harus dilakukan. Pertama,
jika Seal efektif kemudian backfill ke sumur harus menjadi baik tamped. Lempung kaku yang
dilemparkan kembali ke dalam sumur tanpa Peringkasan tidak hanya sangat permeabel, tapi
mungkin baik menyelesaikan dengan waktu dan membahayakan kelangsungan penambangan
bentonite segel di atas mereka. Selama instalasi meterai penambangan bentonite yang lebih
rendah akan bijaksana untuk menjaga sumur cased untuk di bawah tingkat bawah filter pasir,
atau biasanya sekitar 0.45 m di bawah permukaan diusulkan tip. Bentonite dan semen harus
dicampur dalam 1: 1 proporsi di mixer bermotor grout, dan campuran harus menjadi kaku
sebagai kompatibel dengan tremie pipa penempatan di dasar lubang. Biasanya seal
semen/bentonite akan panjang 2 m.
Vaughan (1969) telah meneliti masalah menyegel piezometers dipasang di boreholes, di managrout seal diperpanjang hingga tingkat dasar, dan menyimpulkan bahwa untuk 'pemasangan
tipikal' permeabilitas segel dapat secara signifikan lebih tinggi daripada tanah yang
mengelilingi ujung piezometer tanpa kesalahan serius yang timbul. Hal ini menggambarkan
nilai kembali-mengisi seluruh lubang dengan grout, daripada menggunakan segel yang relatif
singkat.
Beberapa upaya harus dilakukan untuk mencegah permukaan atas semen basah! bentonite segel
dari mencemari filter pasir; ini dapat dicapai dengan baik menjatuhkan bola buatan tangan
semen/penambangan bentonite konsistensi kaku ke lubang, atau dengan menggunakan
penambangan bentonite pelet. Tentunya bentonite pelet dapat digunakan untuk seluruh segel,tetapi ini akan biasanya lebih mahal untuk agak besar (200 mm dia.)
Sumur yang biasanya digunakan di Inggris. Permukaan atas segel harus tamped dengan disc
logam yang melekat pada batang cahaya, dalam rangka untuk membentuk permukaan
horisontal, kompak penambangan bentonite bola atau pelet dan mengukur posisi puncak segel.
Air apapun di dasar lubang, di posisi pasir filter, akan pasti buruk terkontaminasi dengan
penambangan bentonite. Apakah piezometer akan digunakan untuk permeabilitas pengukuran,
kemudian air harus diubah sebelum filter pasir ditempatkan. Untuk mencapai hal ini tanpa
merusak segel penambangan bentonite dimungkinkan untuk menyediakan perlindungan denganmenjatuhkan karung permeabel (stoking nilon) pasir ke atas segel, tamping ini di tempat. Shell
7/31/2019 Tugas Translate Bab 10
7/23
dapat kemudian dengan lembut digunakan untuk menghapus air yang terkontaminasi. Setelah
ini dilakukan lebih lanjut pasir dapat turun dari atas lubang sampai mencapai tingkat panci
berpori. Setelah panci diposisikan, casing dapat ditarik kembali ke tingkat atas filter pasir, dan
pasir lebih lanjut ditempatkan hingga tingkat yang benar adalah mencapai. Ketika sebuah
lubang penuh air, pasir mungkin memakan waktu beberapa menit untuk sedimen.
Segel atas dapat terbentuk dengan cara yang sama sebagai bawah penambangan bentonite
segel, dengan kontak antara pasir dan bentonite terdiri dari penambangan bentonite bola atau
pelet. Backfill di atas segel harus lembut dipadatkan.
Untuk mempercepat perimbangan antara tingkat air tanah dan tingkat dalam radang, sangat
penting untuk memastikan bahwa penyaring pasir jenuh ketika ditempatkan. Selain itu, setelah
segel penambangan bentonite/semen memiliki waktu untuk mengeras, piezometer tabung
radang harus menjadi puncak dengan air. Jika tidak diambil tindakan pencegahan ini,
perimbangan mungkin mengambil beberapa bulan (Fig. 10.2), dalam tanah rendah
permeabilitas. Setelah topping up radang, bacaan tingkat air harus diambil pada interval
beberapa hari agar perimbangan piezometer dapat dinilai.
Fig. 10.2 Extreme example of equalization in a Casagrande standpipe piezometer.
Radang dan Casagrande atau radang piezometer dua perangkat yang paling umum digunakan
dalam penyelidikan situs tetapi mereka tidak cocok untuk beberapa aplikasi, terutama di mana
hal ini tidak mungkin untuk membaca tingkat air di radang dari langsung di atas, atau di mana
pori-pori air tekanan responses to beban relatif cepat perubahan harus diukur. Karena metode
perekaman tekanan air (yaitu dengan tanah mengisi sebuah tabung plastik) menanggapi sistem
perubahan dalam tekanan air tanah lambat. Dua piezometers paling umum yang digunakan
dalam keadaan ini adalah piezometer hidrolik yang tertutup, dan piezometer pneumatik.
Piezometers pneumatik ujung pneumatik piezometer biasanya terdiri dari batu berpori keramik,di belakang yang dipasang sel tekanan udara diaktifkan (Fig. 10.3). Ujung terhubung ke
7/31/2019 Tugas Translate Bab 10
8/23
7/31/2019 Tugas Translate Bab 10
9/23
n
Fig. 10.3 Pneumatic piezometer
equipment.
Biasanya, jumlah air yang terlantar akibat diafragma sangat kecil (< 0.1cc) dan total volume
fluida ujung rendah, dan karena itu waktu yang dibutuhkan untuk pemerataan antara tekanan air
tanah dan baris tekanan udara sangat kecil. Selain piezometer memiliki keuntungan bahwa:
1. Titik membaca (pada tingkat tanah) tidak perlu langsung di atas ujung, dan perbedaan dalam
tingkat tips dan membaca titik yang tidak ada konsekuensinya;
2. Ada tidak ada masalah pembekuan di mana tabung harus lewat di dekat permukaan tanah,
karena mereka tidak berisi air;
3. Sistem memiliki akurasi yang baik, dengan pembacaan tekanan mungkin untuk 1 kN/m2,
dan akurasi sistem umumnya sama, atau lebih baik daripada, 2 kN/m2;
4. Sistem mudah untuk menginstal dan relatif mudah digunakan; dan
5. Tabung plastik digunakan untuk menghubungkan ujung ke permukaan dapat nilon relatif
murah, sejak hanya relatif rendah permeabilitas
Piezometer pneumatik jauh lebih mahal daripada piezometer sederhana radang, dengan bagian-
bagian yang diperlukan untuk instalasi biaya tentang dua kali lebih banyak, dan sistem yang
memerlukan unit pembacaan lebih canggih. Setelah biaya instalasi disertakan, namun,diferensial biaya akan menjadi sangat jauh lebih signifikan. Meskipun banyak keuntungan dari
piezometer pneumatik yang dibahas di atas, sistem memiliki beberapa kelemahan. Telah
diusulkan, misalnya, bahwa dalam jangka panjang piezometers beberapa pneumatik menjadi
tidak dapat diandalkan, sementara karena ada tidak ada koneksi cairan ke tanah tidaklah
mungkin menggunakan jenis piezometer untuk penentuan permeabilitas di situ. Masalah lebih
lanjut muncul karena modus operasi dari sistem: jelas tidaklah mungkin untuk mengukur
tekanan negatif, dan di samping ruang cairan di dalam piezometer tidak dapat de-aired setelah
perangkat diinstal. Kedua fitur ini membuat aplikasi piezometers pneumatik untuk masalah-
masalah bumi-mengisi tidak diinginkan.
7/31/2019 Tugas Translate Bab 10
10/23
Piezometer hidrolik piezometer ditutup-hidrolik dikembangkan di bangunan Research Station
(Penman 1956) dan secara luas digunakan dalam aplikasi takjenuh digulung mengisi bumi.
Ketika mengisi bumi yang relatif kering dipadatkan (misalnya di bumi bendungan) maka ruang
pori-pori akan berisi udara dan air. Karena tegangan permukaan efek dalam gelembung udara,
tekanan udara pori-pori akan jauh lebih tinggi daripada tekanan air pori-pori.
Apakah ukuran pori-pori piezometer keramik besar, kemudian udara dan air dapat dengan
bebas melewati ke ruang dalam ujung. Jika pori-pori kecil yang digunakan dalam keramik, air
akan melewati keramik Namun, udara akan memerlukan banyak tekanan diferensial sebelum
itu bisa menembus pori-pori. Tekanan ini perbedaan antara bagian dalam dan di luar keramik,
di mana udara akan melewati, yang disebut nilai entri udara, jika udara rendah catatan nilai
keramik digunakan maka tekanan udara pori-pori akan direkam (Uskup dan Vaughan 1962),
tetapi ketika udara tinggi catatan keramik dipasang, itu akan mungkin untuk pori-pori rekaman
tekanan air, asalkan perbedaan tekanan udara pori-pori dan pori-pori tekanan air tidak melebihi
nilai entri udara. Nilai khusus untuk dua keramik yang tersedia secara komersial yang diberikandalam tabel 10,1.
Table 10.1 Typical values for two commercially available ceramics
PropertyLow air entry
ceramic
High air entry
ceramic
Average pore size (m) 60 1Coefficient of permeability,
K(m/s)-4
3x 10 2x 10-8
Air entry value (kN/m2) 5 100
Tabel 10,1 khas nilai untuk dua keramik yang tersedia secara komersial properti rendah udara
entri keramik tinggi udara entri keramik pori-pori rata-rata ukuran (mikron) 60 1 koefisien
permeabilitas, K(m/s) 3 x 10-4 2 x 10-8 udara catatan nilai (kN/m2) 5 100
Bila menggunakan piezometer hidrolik tertutup, pengukuran tekanan air yang dibuat pada
sebuah titik yang jauh dari ujung piezometer. Tabung yang menghubungkan ujung alat
pengukur harus diisi dengan cairan relatif inkompresibel; untuk mencapai ini dua tabung
menghubungkan ujung ke titik pengukuran di permukaan tanah dan ini adalah bersemangat
dengan de-aired air sebelum mengambil bacaan.
Angka menunjukkan tiap khas kembar-tabung piezometer yang dirancang untuk instalasi di
lubang menggunakan ukuran yang sama dalam mengisi dipadatkan, bersama dengan sebuah
diagram yang menggambarkan metode mengukur tekanan pori-pori dan de-airing unit.
Peralatan piezometer hidrolik Fig. 10.4 kembar tabung.
7/31/2019 Tugas Translate Bab 10
11/23
P
Fig. 10.4 Twin tube hydraulic piezometer
equipment.
Pengukuran tekanan pada permukaan tanah dapat dilakukan baik oleh mercury manometer atau
tekanan transduser. Pengukuran tekanan mungkin relatif terhadap suasana atau beberapa
tekanan konstan lain. Ini dapat diberikan oleh air tangki header atau unit tekanan konstan
kembali kepala Merkurius mirip dideskripsikan oleh Uskup dan Henkel (1962). Pori-pori
tekanan pada ujung piezometer disimpulkan dari perbedaan dalam tingkat ujung dan titik
pengukuran. Piezometer hidrolik kembar-tabung memiliki keuntungan menjadi relatif
sederhana dan murah.
Meskipun sistem harus de-aired, frekuensi yang ini harus dilakukan dikurangi dengan
menggunakan tabung nilon yang dilapisi dengan polietilena. Karena piezometer memiliki dua
tabung, dua bacaan independen dapat dibuat dari ujung yang sama untuk memberikan cek.
Waktu respons dari sistem Kamerun pada umumnya rendah, tapi tergantung pada kualitas air
de-aired di dalamnya, jenis tekanan yang mengukur perangkat, dan ukuran dan panjang Lead
menghubungkan ujung dan alat pengukur tekanan. Asalkan sistem diisi dengan kualitas baik
de-aired air waktu respon telah terbukti oleh Penman (1961) akan sebagian besar tergantung
pada tabung yang menghubungkan ujung alat pengukur tekanan. Ini adalah perubahan volume
dalam pipa dalam menanggapi kenaikan tekanan dan oleh karena itu terkait dengan jenis
tabung, panjang tabung dan pengendalian yang ditawarkan oleh tanah ketika itu terkubur. Pipa
polietilena menderita perubahan volume relatif besar untuk incre diberikan tekanan
Laju difusi air melalui dinding tabung dikubur tidak diketahui walaupun diperkirakan menjadi
kecil (Penman 1961). Kompromi cocok adalah penggunaan pipa komposit yang terdiri dari
nilon dinding dengan kulit luar polietilena untuk mencegah setiap difusi. Tes oleh Penman
(1961) telah menunjukkan bahwa efek memperkenalkan 300 m dari pipa-pipa polietilena antara
ujung dan alat pengukur tekanan untuk meningkatkan waktu respons oleh faktor 50. Ini dapatdikurangi untuk faktor sekitar 15 dengan menggunakan nilon tabung.
7/31/2019 Tugas Translate Bab 10
12/23
d
Efek mengubur pipa hanya dapat mengurangi waktu respon dengan sekitar 25%. Itu harus
menunjukkan bahwa Respon kali dapat lebih ditingkatkan jika alat pengukur tekanan tidak
sangat kaku. Penggunaan transduser tekanan listrik seperti yang digambarkan oleh Margason et
al. (1968) memungkinkan respons kali kurang 5s harus dicapai untuk tekanan pengukur
sendirian.
Pandangan dari faktor-faktor yang disebutkan di atas waktu respons dari sistem harus dihitung.
Metode menghitung Respon kali telah diberikan oleh Hvorslev (1951) dan Gibson (1963).
Hvorslev's metode mengabaikan compressibility kerangka tanah dan oleh karena itu hanya
cocok untuk memarahi tanah. Penman (1961) telah menunjukkan bahwa metode ini dapat
mengakibatkan cukup besar kesalahan ketika mencoba untuk memperkirakan tekanan pori-pori
di tanah liat dari piezometer bacaan diambil jauh sebelum kesetimbangan telah didirikan.
Gibson metode memperhitungkan compressibility dan permeabilitas tanah dan karena itu cocok
untuk lempung dan memarahi tanah.
Permasalahan akan muncul ketika de-airing kembar-tabung piezometers jika tekanan di ujung
berubah. Untuk menghindari dampak fraktur hidrolik, atau pembengkakan yang berlebihan atau
konsolidasi, tekanan yang diterapkan untuk dua tabung harus memiliki nilai rata-rata sama
dengan tekanan pada ujung. Jika rumah ukuran ini jauh lebih tinggi daripada tingkat
piezometers kemudian air dalam tabung akan berada dalam ketegangan; di bawah kondisi
ekstrim cavitation akan terjadi. Di mana tabung lewat di dekat permukaan tanah, masalah
pembekuan dapat dihindari dengan menggunakan campuran 'antibeku'. Salah satu yang
dipasarkan oleh Geonor terdiri dari 5,51 gliserin, 5,51 alkohol, 4 ml sulfuric asam pekat, dan
101 air.
Perpindahan Pengukuran
Pengukuran perpindahan dapat dilakukan relatif terhadap waktu, dan untuk beberapa datum
jauh dari titik pengukuran. Metode langsung pemantauan mutlak perpindahan adalah dengan
menggunakan teknik-teknik konvensional survei: jenis datum diperlukan untuk sebuah skema
akan tergantung pada akurasi yang pengukuran harus dibuat. Jika hanya rendah tingkat akurasi
diperlukan maka datum ada pra seperti Ordnance Survey bangku Mark mungkin memuaskan,
tapi di sebagian besar aplikasi ini akan sangat diperlukan untuk membangun datum lebih cocok.
Ini dapat terdiri dari titik logam yang diinstal pada struktur sesuai kaku, atau mungkin terdiri
dari sebuah monumen permukaan. Jenis paling sederhana dari permukaan monumen dapatdilakukan oleh concreting bar baja dan anchorage piring ke dalam lubang di dalam tanah.
Mengingat bahwa banyak tanah tunduk pergerakan musiman, bahkan dalam iklim Kepulauan
Britania, kedalaman blok beton di bawah permukaan tanah penting. Sebagai contoh, akan
bijaksana untuk ditemukan blok di kurang dari 2.0 Om di London clay, tapi di kerikil
kedalaman lebih dangkal mungkin cocok.
Pengukuran akurat mutlak perpindahan sangat sulit. Hijau dan Cocksedge (1975) dan Green
(1975) melaporkan beberapa masalah dalam pemantauan rumah Selandia baru di London.
Dalam kasus ini sebuah patokan on bank digunakan. Terlepas dari kenyataan bahwa struktur ini
telah dibangun bertahun-tahun sebelum, kemudian ternyata bergerak.
7/31/2019 Tugas Translate Bab 10
13/23
tt
Ketika akurasi yang tinggi ini diperoleh, daerah gerakan kerak bumi yang dapat dideteksi
(Wilson dan Grace 1942; Hijau 1975). Di London ini mungkin jumlah sekitar 3 mm per tahun.
Salah satu metode untuk mengurangi masalah yang terkait dengan bergerak benchmark adalah
dengan menggunakan patokan tujuan dibangun yang menggabungkan bar baja didorong untuk
bedrock. Karena bar ini biasanya akan agak panjang itu harus lateral didukung pada sekitar 3 m
interval. Angka 10.5 menunjukkan tata letak yang cocok. Cairan mengisi sekitar bar baja
digunakan untuk memastikan bahwa bar dipertahankan pada suhu tanah, dan tidak akan
mengalami suhu ambien berfluktuasi yang lingkungan air akan memiliki.
Banyak tanah instrumentasi masalah tidak memerlukan pengukuran perpindahan dalam semua
tiga dimensi. Sebagai contoh, ketika pemantauan bangunan multistorey biasanya akan cukup
untuk mengukur penyelesaian (yaitu gerakan hanya ke arah vertikal). Perpindahan pengukuran
dapat nyaman dibagi menjadi tiga kelompok: pergerakan vertikal, horisontal gerakan dan
gerakan-gerakan relatif.
Fig. 10.5 Bench mark driven to bedrock.
Fig. 10,5 bangku mark didorong untuk bedrock.
Ketika menginstal datum poin sangat penting untuk mengamankan mereka melawan
vandalisme. Bahkan ketika ini telah dilakukan, sangat disarankan untuk menginstal beberapadatum poin. Semua ini harus di luar zona pengaruh struktur yang sedang dipantau.
Pergerakan vertikal dapat dipantau apakah atau tidak titik pengukuran dapat diakses. Jika titik
pengukuran diakses, maka aparat survei konvensional mungkin cukup disediakan akurasi tidak
lebih baik daripada 5 mm diperlukan. Akurasi yang lebih baik akan memerlukan penggunaan
tingkat yang tepat, Invar staf, dan akurat mesin titik acuan. Cheney (1974) rincian jenis
levelling stasiun yang dikembangkan di bangunan Research pendirian yang telah digunakan
dengan cukup sukses (Fig. 10.6). Sistem ini terdiri dari soket yang grouted ke dalam lubang
membuat tujuan dalam struktur. Soket threaded untuk menerima steker levelling yang
menjamin radial posisi 0.03 mm. Ketika tidak digunakan soket dilindungi oleh penutup
7/31/2019 Tugas Translate Bab 10
14/23
perspex: it's mencolok dan hampir tidak bisa dihancurkan. Di bawah kondisi yang
menguntungkan mungkin untuk memperoleh tingkat akurasi tentang 0.5 mm.
Ketika titik pengukuran hanya dapat diakses dari langsung di atas, metode yang lebih canggih
diperlukan. Bentuk sederhana dari instrumen adalah batang penyelesaian gauge, yang mungkin
terdiri dari piring tetap pada diinginkan mengukur titik dan digabungkan ke batang memperluas
melalui tabung teleskopik untuk tingkat dasar (Fig. 10,7). Pergerakan lempeng ditentukan dari
pengukuran tingkat atas batang yang dibuat dengan peralatan konvensional survei. Pengukuran
relatif terhadap merupakan datum dapat dibuat menggunakan platform penyelesaian yang
terhubung ke pipa kaku, di dalamnya batang meluas ke lapisan keras (Fig. 10,7). Versi yang
lebih tepat alat ini adalah rinci oleh Bjerrum et al.
(1965). Alat pengukur penyelesaian batang sederhana sering digunakan untuk memantau
pemukiman dinding selama dan setelah konstruksi. Dalam aplikasi ini mereka sangat rentan
terhadap kehancuran oleh konstruksi tanaman.
7/31/2019 Tugas Translate Bab 10
15/23
t
Fig. 10.6 BRE levelling station (after Cheney
1974).
US Bureau of reklamasi penyelesaian Gauge dan bangunan Research pendirian MagnetExtensometer adalah kedua perangkat yang dapat memberikan perpindahan vertikal untuk
beberapa poin yang terletak di atas dan di bawah satu sama lain. USB penyelesaian gauge (Fig.
10,8) terdiri dari bolak-balik panjang tabung teleskopik berdiameter besar dan kecil yang
dipasang di isi. Tabung diameter kecil berlabuh ke tanah oleh salib-tangan yang tetap untuk
tabung dengan baut 'U'. Pengukuran tingkat bawah setiap tabung diameter kecil dibuat oleh
menurunkan probe tape baja di dalam tabung. Pawls memperluas keluar dari sisi tabung
memungkinkan lokasi bagian bawah setiap tabung diameter kecil dan jarak ke atas pipa dapat
kemudian membaca dari rekaman. Tabung basis khusus berisi retractor pin.
7/31/2019 Tugas Translate Bab 10
16/23
k Fig. 10.7 Rod settlement gauges (from Bjerrum et al. 1965; Dunnicliff 1971; Hanna,1973).
7/31/2019 Tugas Translate Bab 10
17/23
33
Fig. 10.8 USBR settlement gauge and BRE magnet
extensometer.
Fig. 10,8 USBR penyelesaian gauge dan BRE magnet extensometer.
Bila probe mencapai bagian bawah lubang dan pemogokan pin teleskop dan secara otomatis
memendek pawls. Probe dapat kemudian ditarik, dan bagian atas pipa diratakan untuk
menyimpulkan pemukiman mutlak. magnet extensometer (Burland et al. 1972; Marsland dan
Quartermain 1974) menggunakan magnet toroida diinstal di samping sumur untuk
menyediakan spidol. Sebuah tabung plastik grouted di pusat sumur untuk membolehkan akses
untuk penyelidikan yang menggunakan reed switch untuk menemukan magnet. Ketika tombol
buluh ditutup oleh magnet itu menutup sebuah sirkuit listrik dan dapat digunakan untuk
mengoperasikan osilator. Tokoh 10,8 menunjukkan dua metode instalasi perangkat. Dalam
mengisi layout yang mirip dengan untuk mengukur USBR dapat digunakan. Memperbaiki
magnet untuk lempeng akan memberikan sistem jauh lebih dapat diandalkan daripada yang
dapat dicapai ketika sistem digunakan dalam sumur. Di sini magnet harus ditekan sumur atas
tabung tengah, dan mereka yang didukung pada laba-laba springs. Pengaturan ini berarti bahwa
magnet mungkin miringkan atau menjatuhkan selama memasang, dan bahwa mereka mungkin
kemudian bergerak jika grout bergerak.
Sumber-sumber yang mungkin kesalahan adalah bahwa tombol buluh menjadi magnetized oleh
kecelakaan dan kemudian beroperasi dalam posisi yang berbeda, bahwa probe uncentred
memberikan bacaan yang tidak menentu, dan bahwa medan magnet tidak simetris. Masalah
yang terakhir ini mungkin dapat diatasi dengan selalu memasukkan probe dalam orientasi yang
sama.
7/31/2019 Tugas Translate Bab 10
18/23
7/31/2019 Tugas Translate Bab 10
19/23
MM
Fig. 10.10 Mercury-filled settlement gauge (from Irwin
1967).
Fig. 10,10 diisi Mercury penyelesaian mengukur (dari Irwin 1967).
Penggunaan air dalam sistem dapat memperkenalkan uap air dan mendorong oksidasi air raksa.
Botol nitrogen mengatasi masalah ini. Kesulitan lainnya dapat terjadi jika kolom merkuri
memecah, atau air masuk ke sistem. Raksa dapat memecah sebagai akibat dari tekstur
permukaan nilon pipa; nilon 66 telah ditemukan memuaskan. Ketika air memasuki sistem air
raksa harus ditiup keluar, dan pipa memerah melalui dengan alkohol.
Keakuratan ukuran penuh Merkurius penyelesaian adalah tentang 2.5 mm, tapi sering dapat
kurang dari 1 mm. Jika ada perbedaan besar antara sel dan mengukur suhu rumah, makakoreksi kepadatan harus dibuat untuk tingkat merkuri.
Gauge profil hidrostatik (Bergdahl dan Broms 1967) menyediakan metode untuk mengukur
penyelesaian profil, misalnya, untuk tanggul penampang. Akses tabung dimakamkan di tingkat
yang diinginkan, dan berlabuh ke pad beton di setiap akhir (Fig. 10,11). Nilon menarik tali
ditempatkan melalui tabung, meniup sepotong kain yang terikat pada salah satu ujungnya,
menggunakan kompresor. Tutup pelindung harus diatur untuk mengamankan tali dan tabung
dari vandalisme. Karena pekerja konstruksi sering memerlukan tali, langkah-langkah
perlindungan harus substansial. Aparat mengukur terdiri dari kotak pembacaan transduser
tekanan digital atau analog, dan menyelidiki dan tabung terhubung ke tabung drum. Dalam
bentuk asli probe berisi kandung kemih fleksibel yang diisi dengan campuran antibeku dan
terhubung melalui antibeku penuh tabung transduser tekanan dalam drum. Sebuah tabung
kedua equalizes tekanan sekitar luar kandung kemih di probe, dengan drum. Di tingkat probe
menghasilkan perubahan-perubahan tekanan pada transduser. Peralatan yang digunakan oleh
menempatkan drum pada pad beton, dan menggambar probe melalui tabung sementara berhenti
untuk membuat pengukuran pada jarak yang dikenal dari ujung tabung.
7/31/2019 Tugas Translate Bab 10
20/23
Fig. 10.11 Improved hydrostatic profile gauge (based on Bergdahl and Broms 1967; and Borros
AB).
Fig. 10,11 peningkatan hidrostatik profil gauge (berdasarkan Bergdahl dan Broms 1967; dan
Borros AB).
Peralatan ini mudah digunakan, tetapi tidak seakurat perangkat yang disebutkan sebelumnya,
yang mampu keseluruhan pemukiman atau mengangkat keakuratan hanya 10 mm. Selain itu,
tabung harus diinstal sehingga tidak memberikan perbedaan dalam tingkat probe dan
pembacaan dari lebih dari sekitar 4 m setiap saat selama hidup instalasi.
Gerakan horisontal juga dapat dipantau Apakah titik pengukuran diakses atau tidak, dan bentuk
sederhana dari gerakan horisontal dapat dibuat menggunakan permukaan monumen dan baja
atau Invar kaset.
Di mana akses tersebut tidak tersedia, dan objek instrumentasi hanya untuk mendeteksi tingkat
di mana gerakan horisontal terjadi, misalnya, pada permukaan geser kegagalan lereng,kemudian indikator slip mungkin berguna. Dalam bentuk yang paling sederhana slip indikator
terdiri dari tabung Alkathene yang ditempatkan di dalam tanah di dalam tabung hampa logam,
yang kemudian dihapus. Pendek tongkat di ujung tali nilon diturunkan tabung dan
meninggalkan pada dasar lubang. Ketika permukaan geser yang mengembangkan dan
mendistorsi tabung Alkathene batang dapat ditarik ke atas sampai jams di dalam tabung,
sehingga menemukan posisi slip. Batang lain kemudian diturunkan tabung dari permukaan dan
harus menunjukkan posisi yang sama untuk ketegaran di tabung disediakan hanya satu geser
permukaan telah dikembangkan. Baris indikator dapat memberikan profil slip, asalkan gerakan
tanah cukup besar.
Jika relatif kecil pergerakan diharapkan kemudian lereng indikator atau inclinometer harus
digunakan untuk mendeteksi gerakan horisontal. Sebuah tabung berlekuk-lekuk panduan
grouted ke dalam sumur 100-150 mm dia.
Pengukuran yang dibuat oleh menurunkan probe turun tabung panduan, dan membuat bacaan
biasanya setiap 0.5 m. Probe terhubung ke kotak pembacaan, dan sistem beroperasi dengan
mendeteksi orientasi probe sehubungan dengan vertikal di satu bidang. 10,12 Gambar
menunjukkan bahwa probe diatur untuk menjalankan turun dua dua berlawanan alur, dan
kecenderungan diukur adalah bahwa dari alur di mana dua tetap roda berjalan. Pengukuran
7/31/2019 Tugas Translate Bab 10
21/23
yang biasanya dibuat interval vertikal yang sama dengan spasi tetap roda, dan bentuk deflected
panduan
10,12 Fig. Inclinometer peralatan (tanah instrumen Ltd).
Fig. 10.12 Inclinometer equipment (Soil Instruments Ltd).
Berbagai jenis sensor telah digunakan di inclinometers. Ini termasuk ketegangan-diukurcantilevers, pendulums melekat rotary potensiometer listrik, bergetar kawat aparat,
keseimbangan kekuatan accelerometers dan, yang lebih baru-baru ini, electrolevels. Unit
pembacaan yang terkait dengan masing-masing sensor ini telah diatur untuk memberikan
berbagai tampilan seperti sudut kecenderungan, sinus dari sudut kecenderungan, pergeseran
relatifnya kedua ujung probe, dan jumlah perpindahan sebagai probe pindah dari bawah tabung
panduan ke atas.
Khas dikutip angka-angka kinerja untuk inclinometers menunjukkan kecenderungan berbagai
30 , dengan kepekaan 0.05 0,10 mm atas 0.5 m mengukur panjang. Instrumen ini tidak
akan bekerja jika tabung menjadi tajam membungkuk: perusahaan indikator lereng quotes
minimum radius kelengkungan dinegosiasikan oleh probe 'Digitilt' sebagai 3 m. Hijau (1973)
dan Murray dan Irwin (1970) telah dilakukan uji skala penuh di bawah kondisi laboratorium
oleh memukul tabung panduan untuk frame dan kemudian deformasi itu.
Hijau ditemukan kesalahan kurang dari 15 mm dalam 24 m panjang tabung panduan untuk alat
perusahaan indikator lereng dan tanah instrumen Markus 1 inclinometer. Murray Irwin diuji
inclinometer tanah instrumen Markus 1 dalam 6 m panduan tabung dan ditemukan kesalahan
hingga 7 mm untuk perpindahan horisontal maksimum dari 150 mm.
Angka-angka yang dikutip di atas harus mewakili banyak presisi yang lebih baik daripada yang
dapat diperoleh di lapangan. Di sini berbagai masalah mungkin timbul yang sulit untuk
7/31/2019 Tugas Translate Bab 10
22/23
dideteksi dan mungkin tidak larut. Pertama, objek inclinometer adalah untuk mengukur
perpindahan tanah sekitarnya. Apakah casing terlalu kaku kemudian lembut tanah akan
bergerak di sekitarnya, dan defleksi tanah tidak akan benar didata. Sebaliknya, jika casing
terlalu lemah mungkin rusak selama instalasi, atau menjadi serius terdistorsi oleh bumi di situ
tekanan dan gerakan. Bila menggunakan tabung plastik relatif fleksibel panduan, hijau (1973)melaporkan 23 twist di 24 m panduan tabung. Ini dapat mengatasi untuk sebagian besar
dengan menggunakan alumunium panduan tabung. Di sisi lain, aluminium panduan tabung
menjadi berkarat, dan kurang cocok untuk jangka panjang bacaan kecuali itu dengan hati-hati
dilindungi menggunakan cat epoxy/bitumastic. Masalah lain yang dapat timbul jika kotoran
memasuki tabung panduan dan mencegah roda probe bantalan pada casing, dan jika probe
justru tidak diposisikan pada level yang sama untuk setiap rangkaian bacaan.
Gerakan relatif diharuskan sering ketika menyelidiki retak dan tanda-tanda kesulitan dalam
struktur. Demec gauge adalah perangkat well-tried (Fig. 10.13) yang dapat memberikan handal
dan berharga pengukuran gerakan relatif singkat mengukur panjang. Misalnya, pergerakancelah yang dapat diukur dengan menempatkan stud di setiap sisi Crack menggunakan bar
panjang standar dengan dua titik tetap. Kancing biasanya terpaku dengan epoxy resin ke
depresi kecil di permukaan struktur yang chiselled keluar untuk tujuan itu. Setelah studs tetap
dan lem diatur, dua titik dari Demec mengukur dengan hati-hati ditempatkan ke dalam kancing
dan pembacaan nol direkam. Demec gauge kemudian ditempatkan pada standar Invar bar dan
panjang standard gauge direkam untuk memeriksa bahwa instrumen berfungsi dengan baik.
Bacaan diambil alih retak secara berkala akan memberikan gerakan relatif.
Fig. 10.13 Demec
gauge.
Fig. 10.13 Demec gauge.
Meskipun ukuran Demec dapat memberikan informasi yang sangat baik, sangat penting bahwa
satu operator hati-hati digunakan pada semua mengukur bacaan untuk proyek tertentu.
Interoperator kesalahan dapat signifikan.
Pengukuran lainnya
7/31/2019 Tugas Translate Bab 10
23/23