Translate paper fredlund Topsus FIX PRINT.docx
-
Upload
dionisius-yudha -
Category
Documents
-
view
47 -
download
7
Transcript of Translate paper fredlund Topsus FIX PRINT.docx
PROTOKOL UNTUK MENILAI PROPERTI TANAH
TAK JENUH DALAM PRAKTEK GEOTEKNIKDelwyn G. Fredlund and Sandra L. Houston
Abstrak: Pelaksanaan mekanika tanah tak jenuh ke praktek rekayasa Geoteknik
rutin memerlukan evaluasi metodologi-metodologi yang dapat digunakan untuk
menilai '' fungsi properti tanah tak jenuh.'' Pedoman dan rekomendasi harus
disediakan untuk melatih insinyur. Pedoman perlu mengambil bentuk ''protokol
teknik'' yang menentukan standar yang dapat diterima untuk praktek rekayasa. ''
Protokol Rekayasa '' untuk praktek rekayasa tanah tak jenuh dapat dibagi menjadi
protokol '' desain dasar'' dan '' desain akhir '' protokol. Kedua desain tingkat
melibatkan penggunaan berbagai prosedur estimasi yang telah diajukan untuk
berbagai kelas masalah geoteknik (misalnya, aliran unsaturated, kekuatan geser,
perubahan volume dan distorsi). Hierarki di metodologi didasarkan terutama pada
biaya dan risiko yang terkait dengan proyek teknik tertentu. Dalam tulisan ini,
''tingkat hierarki'' disarankan yang mempertimbangkan biaya langsung dan tidak
langsung berbagai metodologi untuk menentukan properti tanah tidak jenuh.
Rekomendasi dan saran yang diberikan untuk metode dalam menentukan dan
menggunakan kurva karakteristik tanah air (SWCC) dan akibatnya, untuk
perhitungan fungsi properti tanah tak jenuh (USPFs). Perhatian utama diberikan
kepada estimasi prosedur terkenal terhadap para penulis dan paling sesuai untuk
praktek rekayasa Geoteknik.
Kata kunci: Mekanika Tanah tak jenuh air tanah karakteristik kurva, fungsi
properti tak jenuh tanah, tanah hisap, teknik protokol, tingkat hierarki.
Perkenalan
Perkembangan infrastruktur untuk memenuhi kebutuhan masyarakat
umumnya melibatkan tanah dari atas permukaan air tanah. Tanah ini memiliki
tekanan air pori negatif dan disebut sebagai '' tanah tak jenuh.'' Banyak keputusan
teknik geoteknik yang berhubungan dengan tanah yang secara historis telah
berurusan dengan menggunakan pengalaman sebelumnya dan hubungan secara
empiris (Fredlund 1979).Mengingat perkembangan dari mekanika tanah tak jenuh
akhir-akhir ini, penting untuk memberikan pertimbangan kepada pendirian yang
lebih formal seperangkat teknik protokol (yaitu, prosedur praktek teknik) yang
dapat diadopsi untuk pelaksanaan tujuan.
Kemajuan dalam perkembangan alat penguji laboratorium untuk tanah tak
jenuh bersamaan dengan kemampuan untuk mengukur hisapan tanah telah
menyiapkan jalan untuk pelaksanaan mekanika tanah tidak jenuh.Sekarang
mungkin untuk mengukur properti tanah paling tak jenuh.Namun, proses untuk
membuat pengukuran langsung memakan waktu dan mahal.Akibatnya, berbagai ''
teknik estimasi '' untuk fungsi properti tanah tak jenuh telah ditemukan dari
penelitian di berbagai negara (Vanapalli et al.tahun 1996; Fredlund 2000,
2006).Hal ini telah menjadi bagian dari praktek rekayasa yang dapat diterima
untuk memanfaatkan ''teknik estimasi'' ketika menerapkan mekanika tanah tidak
jenuh.Teknik estimasi telah ditemukan khususnya pada penggunaan yang tersebar
luas di daerah jenuh-tak jenuhpemodelan rembesan dimana fungsi permeabilitas
dan fungsi penyimpanan air telah diestimasikan dari kurva umum karakteristik air
tanah (SWCC) (Thieu et al. 2001). Metodologi teknik baru-baru ini telah muncul,
tetapi beberapa studi rekayasa telah dilakukan untuk menilai kesesuaian dari
masing-masing teknik estimasi untuk berbagai jenis masalah teknik.
Pertanyaan dapat ditanyakan, '' apakah semua prosedur estimasi untuk
fungsi properti tanah tak jenuh(USPFs) cocok untuk semua masalah teknik?'' Jika
tidak, '' harus di bawah kondisi seperti apakah berbagai estimasi dan prosedur
pengujian digunakan?''Ini adalah pertanyaan yang manapara insinyur
menginginkan jawabansehingga protokol rekayasa dapat dimanfaatkan dengan
keyakinan. Kekurangan daripenunjukan protocol teknik tingkat tinggi membuat
insinyur yang berlatih lebih rentan terhadap potensi litigasi. Juga menjadi sulit
untuk insinyur bersikeras pada adopsi praktek rekayasa tingkat tinggi bila telah
ada tidak ada penilaian dari berbagai metodologi yang diusulkan.
Tujuan dari makalah ini adalah untuk menyelidiki penggunaan satu set
tingkatan protokol hierarki untuk menilai propertitanah tak jenuh untuk praktek
rekayasa geoteknik. Tingkatan ini ditujukan untuk memandu insinyur
padapenggunakan teknik estimasi yang paling tepat untuk '' pendahuluan'' dan ''
akhir '' rekayasa desain. Protokol teknik yg dapat diterima muncul dalam respon
penelitian di mekanika tanah tak jenuh setelah beberapa dekade. Studi tentang
''teknik estimasi'' untuk fungsi properti tanah tak jenuh telah menjadi salah satu
topik yg paling umum pada konferensi penelitian di tanah tak jenuh beberapa
tahun terakhir (misalnya, Fourth International Conference on Unsaturated Soils,
Carefree, Arizona, 2006; Simposium Internasional-mem kedua pada tanah tak
jenuh, Weimar, Jerman2007; Ketiga Konferensi Asia pada tanah tak jenuh,
Nanjing, Cina, 2007).
Soil-water characteristic curve (SWCC) telah digunakan berulang kali
sebagai dasar untuk memperkirakan fungsi properti tanah tak jenuh. SWCC tidak
memberikan hubungan unik antara kadar air dan soil suction, tapi insinyur
dipanggil untuk menentukan apakah pengeringan atau membasahi cabang (atau
keduanya dalam beberapa kasus) yang utama menarik berkaitan dengan masalah
teknik tertentu. Makalah ini menempatkan penekanan utama pada ''teknik
estimasi'' yang memanfaatkan SWCC untuk penentuan USPF. USPF kemudian
dapat diterapkan untuk masalah-masalah yang melibatkan rembesan, kekuatan
geser dan perubahan volume. Tujuan karya ini adalah untuk memberikan Insinyur
Geoteknik dengan dasar teoritis, alat analisis yg dapat diterapkan pada kondisi
lokasi tertentu.
Definisi
Kata ''protokol'' dapat diterapkan mekanika tanah tak jenuh dan
didefinisikan sebagai ''prosedur dan praktek-praktek yang dapat diterima untuk
kebijakan praktek teknik tanah tak jenuh'' Istilah ''protokol'' umumnya digunakan
dalam kaitannya dengan prosedur komputasi (misalnya, telekomunikasi atau
internet protokol) atau standar untuk penerimaan global (misalnya, Protokol
Kyoto). Definisi memiliki rasa fleksibilitas dan dimaksudkan untuk menetapkan
standar sementara yang dapat diubah oleh waktu. Hal ini dimaksudkan untuk
mencerminkan standar yang dapat diterima saat iniuntuk praktek rekayasa.
Protokol teknik untuk aplikasi tanah tak jenuh harus memberikan pedoman
umum pelaksanaan prosedur rekayasa. Prosedur ini harus mencerminkan
penelitian terbaru yang diterbitkan dalam jurnal dan konferensi penelitian. Dengan
kata lain, diperlukan ''hubungan'' yang jelas antara penelitian dan praktek rekayasa
tanpa mengubah setiap proyek teknik menjadi sebuah proyek bertipe penelitian.
Sebuah protokol teknik lengkap perlu mengalamatkan semua aspek
perangkaian desain teknik mulai dari detail geometrik masalah ke penilaian sifat-
sifat tanah yang cocok dan kondisi batas. Sebuah protokol juga mengalamatkan
jenis analisis yang harus dilakukan untuk memecahkan masalah tertentu. Namun,
isu protokol teknik yang dibahas dalam makalah ini berfokus pada tujuan dari
properti tanah tak jenuh yang sesuai (yaitu, SWCC dan USPFs).
Perhatian Utama dari Variabel Rekayasa (Variabel Terikat)
Ada satu variabel yang memiliki ketergantungan yang lebih kecil pada
propertitanah daripada variabel lain ketika menyelesaikan''batas nilai masalah''di
Geoteknologi.Oleh karena itu, akurasi yang diperlukan sehubungan dengan
pengukuran atau estimasi dari sifat-sifat tanah tak jenuh tergantungpada variabel
utama untuk insinyur.
Mari kitapertimbangkan kasus beban diterapkan ke tanah dasar. Jika
insinyur tertarik untuk mengetahui distribusi tegangan di dasar, propertitanah
hampir tak berarti (yaitu, dengan asumsi tunggal, tanah seragam). Di sisi lain, jika
insinyur tertarik untuk mengetahui deformasi yang dihasilkan dari beban yang
diterapkan, property tanah sangat penting. Dan ini adalah pola yang dapat diamati
ketika menyelesaikan semua bidang distribusi masalah.
Variabel utama yang perlu dihitung atau variabel dari kepentingnya
terbesar untuk masalah di tangan memiliki pengaruh yang kuat pada keakuratan
fungsi properti tak jenuh tanah, USPF, perlu ditentukan. Mari kita pertimbangkan
kasus aliran air melalui tanah tak jenuh, dan mari kita asumsikan bahwa variabel
utama adalah kepala hidrolik, h. Perhitungan variabel kepala hidrolik memiliki
kepekaan penurunan fungsi properti tanah tak jenuh. Oleh karena itu, dapat
dikatakan bahwa ''kepala hidrolik'' secara umum dapat dihitung dengan akurasi
yang masuk akal ketika USPFs diperkirakan. Penggunaan umum dari kepala
hidrolik yg diperlukan, h, adalah untuk masukan analisis kestabilan lereng.
Akibatnya, masalah rembesan jenuh-tak jenuh biasanya akan memberikan
jawaban yang memuaskan ketika perkiraan fungsi properti tanah tak jenuh
digunakan sebagai masukan. Di sisi lain, jika jumlah aliran air (yaitu, fluks air)
adalah kepentingan utama analisis rembesanjenuh-tak jenuh, maka propertitanah
memiliki pengaruh yang ditampilkan pada hasil hitungan.
Fungsi PropertiTanah tak Jenuh
Kuantifikasi fungsi properti tanah tak jenuh, lebih dari faktor tunggal
lainnya, menyediakan kunci untuk pelaksanaan mekanika tanah tak jenuh dalam
praktek rekayasa geoteknik (Fredlund 2000). Tantangan utama yang melibatkan
penentuan variabel ekonomis dan prosedur cukup akurat mengenai
penilaianfungsi properti tanah tak jenuh. Beberapa jenis umum USPFs yang
diperlukan untuk berbagai kelas perilaku tanah tak jenuh diringkas dalam tabel 1.
Beberapa fungsi konduktifitas hidrolik jenuh telah diusulkan dan banyak
penelitian telah dilakukan untuk menilai fungsi yang paling sesuai diukur data
laboratorium tanah tidak jenuh (Fredlund dan Xing 1994; Leong dan Ra-hardjo
1997). Umum untuk semua metode prediksi adalah pembentukan dari hubungan
matematis antara konduktifits hidrolik dan SWCC.
Fungsi kekuatan geser tanah tak jenuh adalah diketahui sebagai perubahan
kekuatan geser sehubungan dengan hisap tanah. Perubahan dalam kekuatan geser
terhadap total tegangan bersih didefinisikan untuk tanah jenuh dan tetap sama
untuk tanah tidak jenuh. Beberapa persamaan kekuatan geser tak jenuh telah
diusulkan (Fredlund et al.tahun 1996; Vanapalli et al, 1996; Oberg dan Sallfors
1997; Rassam dan Williams1999; Miao et al. 2001; Lee et al. 2003; Tekinsoy et
al. 2004). Setiap persamaan (atau korelasi) untuk estimasi kekuatan geser tanah
tak jenuh menetapkan sebuah ungkapan yang baik secara langsung maupun tidak
langsung tergantung pada SWCC.
Dua hubungan massa jenis konstitutif harus digambarkan untuk
menghitung salah satu massa jenis sifat-sifat tanah untuk tanah tak jenuh
(misalnya, kadar air, rasio kekosongan, derajat kejenuhan). Dasar-dasar atau
paling mendasar hubungan massa jenis diasumsikan sebagai rasio kekosongan
(atau volume spesifik) terhadap diterapkannya keuntungan tegangan normal di
bawah kondisi tanah jenuh. Hubungan rasio kekosongan juga harus
memperhitungkan pertimbangan perubahan volume terkait dengan hisapan
tanah.Hubungan konstitutif rasio kekosongan dipengaruhi oleh sejarah tegangan
dan jalur tegangan yang diikuti.Permukaan konstitutif dari rasio kekosongan dapat
dilihat sebagai sebidang tiga dimensi dari rasio kekosongan terhadap dua keadaan
variabel tegangan yang independen (Fredlund dan Rahardjo 1993).Kadar air juga
tergantung pada dua keadaan variabel tegangan yang independen dan dapat dilihat
sebagai sebidang tiga dimensi. Batas taraf dari kadar air terhadap tegangan normal
bersih setara dengan hubungan rasio kekosongan ketika matric suction sama
dengan nol. Kadar air akan diubah ke skala yang setara dengan rasio kekosongan
dengan mengalikan per spesifik gravitasi. Kandungan air terhadap hisapan tanah
ketika total tegangan bersih sama dengan nol menjadi SWCC yang telah terbukti
menjadi nilai yang besar dalam memperkirakan fungsi sifat-sifat tanah tak jenuh.
Estimasi permukaan konstitutif massa jenis untuk berbagai macam tanah
telah diilustrasikan oleh Fredlund dan Pham (2006). Variabel utama menjadi
variabel-variabel yang terkait dengan SWCC (yaitu, masuknya udara dan
masuknya air nilai, dan kondisi lainnya) bersamaan dengan ''hasil tegangan'' untuk
tanah. Estimasi prosedur untuk permukaan massa jenis konstitutif berada di luar
cakupan makalah ini dan rujukan dibuat untuk Pham (2005) dan Sheng et al.
(2007).
Peran khusus kurva karakteristik tanah air (SWCC)
Gambar 1 menunjukkan SWCC yang khas dengan tiga zona berbeda dari
pengeringan tanah jenuh. SWCC adalah perkiraan permukaan massa jenis
konstitutif yang sebenarnya yang harus digunakan dalam perkiraan sifat-sifat
tanah tak jenuh. Keandalan tanah tak jenuh dari perkiraan fungsi sifat-sifat yang
berkaitan dengan ketepatan SWCC. Poin utama dari transisi pada SWCC adalah
nilai masuknya udara dan nilai sisa untuk kadar hisapan dan air. Poin utama dari
transisi membagi SWCC ke zona ''pengaruh batas'', zona ''transisi'' dan zona
''sisa'' (Vanapalli dll. 1998). Ketiga zona pengeringan dapat didefinisikan untuk
cabang pengeringan (atau desorpsi) dan cabang pembasahan (atau adsorpsi).
Pendekatan Hierarki Terhadap Penilaian Keadaan Property
Tanah Tak Jenuh
Estimasi kegunaan properti tanah tak jenuh menyediakan kerangka
filosofis yang baru (atauparadigma) yangefektif dalam mempercepat pelaksanaan
mekanika tanah tak jenuh.Penting untuk memiliki paradigma yang fleksibel
mengenai mekanika tanah tak jenuh yang dapat secara efektif menggunakan
''teknik estimasi''.Tantangannya adalah menentukan estimasi prosedur untuk
mengkarakteristik properti tanah tak jenuh yang dapat menghasilkan hasil
rekayasa yang memadai.''Teknik estimasi'' sangat menguntungkan
karenapengujian tanah tak jenuh di laboratorium terlalu mahal untuk sebagian
besar proyek teknik.
Gambar 2 menunjukkan bahwa salah satu dari beberapa pendekatan umum
dapatdiambil untuk penentuan kegunaan properti tanah tak jenuh.Pengukuran
langsung keguanaan properti tanah tak jenuhtampaknya mungkin hanya untuk
kasus-kasus khususyang cenderung ke arahyang bersifat penelitian.Penerapan
langsung dari teori-teori tanah tak jenuhdi tingkattertinggimelibatkan pengujian
tanah tak jenuh dengan pengukuran (atau kontrol) soil suction. Tes ini relatif
kompleks danmemakan waktu dibandingkan dengan tes tanah jenuh
Pendekatan-pendekatan lain untuk pelaksanaanteori-teori tanah tak
jenuhke dalam praktek telah diusulkan dimanaSWCC digunakan dengan
parameter tanah jenuh untukmemperkirakanproperti tanah tidak jenuh (Fredlund
1995). Pengukuran tidak langsung ini dan prosedur estimasi membuka cara untuk
pendekatan hirarki dalam penerapan mekanika tanah tak jenuh ke praktek
rekayasa Geoteknik.Asumsi yang dibuat bahwa properti tanah jenuh yang dikenal
sebagai USPF mengambil ekstensi bentuk halusdariproperti tanah jenuh.
Kegunaan properti tanah tak jenuh mungkin didefinisikan untuk sebagian
besar masalah mekanika tanah dengan melakukanuji laboratorium tidak langsung
(misalnya, plat uji tekan sampai pengukuran SWCC).Data dari SWCC
dapatdigunakan untuk memperkirakan kegunaan properti tanah tak jenuh yang
diperlukan.Hal ini juga mungkin untuk memperoleh indikasiSWCC dariklasifikasi
properti tanah, korelasi ataupengumpulan'' database yang berisi hasil tes tanah
laboratorium yang lalu.
Gambar 3 menggambarkan penggunaan tes klasifikasi (yaitu,kurva
distribusi ukuran butir) untuk prediksi SWCC.Kurva distribusi ukuran butir yang
digunakan untuk memperkirakanSWCC yang kemudian digunakan untuk
menghitung kegunaan properti tanah tak jenuh yang diinginkan(Fredlund et al.,
1997). Mungkin akanada penurunan keakuratan dari perkiraanUSPF ketika
menggunakan prosedur ini. Insinyur harus menilai benar tidaknya USPF untuk
analisis permasalahan Prosedur ini bisa secara filosofisdibandingkan dengan
penggunaan kurva distribusi ukuran butiruntuk memperkirakan daya konduksi
hidrolik tanah jenuh(Hazen 1911).
Subdivisiantara '' desain awal'' dan ''desain akhir''
Rekayasa desain protokol umumnya dapat ditempatkandalam salah satu
dua kategori utama; yaitu (i) ''protokol desain awal'' dan (ii) ''protokol desain
akhir''.Dalam desain awal dan akhir, diinginkanuntuk lebih lanjut membagi
protokol berdasarkan biaya proyek dan risiko, seperti yang diusulkan oleh
Houston (2002).Serikata kunci dapat digunakan untuk menggambarkan kategori
atau tingkat hierarki pendekatan penilaian properti tanah tak jenuhseperti
dijelaskan di bawah.
Pendekatan hierarki terhadap penilaian properti tanah tak jenuh
Level 1: Pengukuran “langsung”propertitanah tidak jenuh
Level 1 (L1) ditujukan untuk desain profil infrastruktur tinggi dimana
biaya proyek besar atau proyekakan memiliki implikasi yang besar saat terjadi
gangguan.Tingkat ini juga cocok untuk penerapan penelitian dan ''desain akhir''
untuk proyek-proyek besar, mahal.Agaknya,penghematan biaya yang signifikan
dapat ditunjukkan melalui penggunaan penyelidikan L1. Penilaian L1
akandipertimbangkan dalam kasus-kasus yang mana variabel perhatian utamanya
sangat sensitive dalam perhitungan yang dilakukan (misalnya, fluksi air dalam
analisis rembesan atau deformasi dalam analisis tegangan).Penting untuk menilai
sensitivitas dari solusi yang diperlukan untuk memasukkan sifat-sifat
tanah.Mungkin tak ada faktor tunggal lainnya yang memilikipengaruh lebih besar
pada keakuratan solusi daripadamemahami dampak dalam memasukanproperti
tanah padavariabel utama yang harus ditentukan.
Pada L1, kemajuan peralatan uji tanah tak jenuh danprosedur harus
digunakan. Sebagai contoh, peralatan triaxial mampu mengikuti
keanekaragamanhisapan tanah (soil suction) dan garis tegangan normal (net-
normal stress) harus digunakan untuk mengukur sifat kekuatan gesersebagai
fungsi hisapan (matric suction) dan garis tegangan normal (net-normal stress).
Level 2: Pengukuran ''langsung'' SWCC, digunakan untukmenghitung
properti tanah tidak jenuh
Level 2 (L2) mewakili pendekatan rekayasa yang lebih praktis dan
ekonomis secara layak.Secara umum, pendekatan L2diperlukan untuk penerapan
''desain akhir''.Di tingkat (level) ini, pengukuran soil suction (atau suction control)
terbatasuntuk penentuan SWCC. Level 2juga mewakilipendekatan umum yang
dapat diterapkan untuk proyek-proyek rekayasa geoteknik. L2 atau analisis level
yang lebih tinggi diperlukan pada tahap desain akhir dimanavariabel yangdicari
dari analisis hal yang sensitif untukmemasukanproperti tanah.
Level 3: Penentuan ''tidak langsung'' SWCC yangkemudian digunakan untuk
menghitung properti tanah tidak jenuh
Level 3 (L3), Pengukuran soil suction (atau suction control) tidak
diperlukan. SWCC dihitung berdasarkan informasi tanah gradasiatau diperoleh
melalui ''korelasi'' yang berasaldari database hasil tes SWCC
sebelumnya.Kegunaan sifat-sifat tanah tak jenuh kemudian diperkirakan dari
perkiraanSWCC dan sifat-sifat tanah jenuh.Metode tidak langsung dalam
mengestimasi SWCC sederhana untuk diterapkandan mungkin cukup untuk
proyek-proyek rutin rekayasa geoteknik.Protokol L3 umumnya sesuai untuk
tujuan '' desain awal ''.
Pelaksanaan (implementasi) berbagai tingkat (level) hirarki
Pelaksanaan protokol L1 memerlukan pengukuran USPF dalam
jangkavariabel utama keadaan teganagan (primary stress state variable)(atau
variabel utama dan keduakeadaan teganagan)(primary and secondary stress state
variable).Sebagaicontoh, kegunaan/fungsi konduksi hidrolikdalam tanah tak jenuh
adalah fungsi dari dua yaitu tegangan batas normal (net-normal stress) dan matrik
hisapan (matric suction)(Fredlund et al. 1994). Namun, fungsi konduksi hidrolik
umumnya adalah fungsi utamamatrik hisapan (matric suction) dan fungsi
keduanyategangan batas normal (net-normal stress).Mengukur fungsi/kegunaan
konduksi hidrolik dalam hal hisapan total sendiri atau kedua variabel keadaan
tegangan akan memenuhi syarat untuk pelaksanaan L1.Mengukur fungsi
konduktifitas hidraulik dalam hal baik matric suction sendiri atau kedua keadaan
variabel tegangan bebas akan memenuhi syarat untuk pelaksanaan L1.
Pelaksanaan protokol L2 menunjukkan bahwaUSPF bisa dihitung dengan
akurasi yang cukup dari laboratoriumatau pengukuran in situ dari fungsi yang
berkaitan dengan USPF.Sifat tanah paling umum untuk mengukur adalah
SWCC.SWCC kemudian digunakan untuk menghitung yang diperlukan oleh
USPF(s).Pengukuran laboratorium (atau in situ)masih diperlukan pada L2, tetapi
secara teoritis prosedur pengujian digunakan untukmemperoleh keperluan USPFs.
Pelaksanaan protokol L3 memerlukan beberapa cara memperkirakan
perwakilan SWCC. Penggunaan teknik operasipenelitian dapat digunakan untuk
keuntungan dalam mencari SWCC yang cocok.Data SWCC yang bervolume besar
telahdikumpulkan dalam berbagai disiplin ilmu (misalnya, ilmu tanah, fisika
tanah, agronomi, pertanian, dan teknik) dalam banyaknegara.Database
dikompilasi dapat digunakan untuk memilih perkiraan,perwakilan SWCC.Ada
beberapa ''penyelidikan''atau teknik ''pertambangan'' dapat digunakan untuk
mendapatkan SWCC yang cocok.Kurva distribusi ukuran butir dan indeks sifat-
sifatlain (misalnya, plastisitas index) untuk tanah dapat dicocokkan denganukuran
butir kurva dan indeks sifat-sifat lain di database untuk memilih SWCC yang
sesuai.Hal ini juga memungkinkan untuk menggunakansistem klasifikasi untuk
mencari SWCC yang sesuai.Disarankan bahwa ''desain awal'' protokol harus
diperbolehkanuntuk secara bebas menggunakan berbagai prosedur estimasi untuk
penilaian SWCC. Pada saat yang sama, ''desain akhir'' terkait dengan proyek
keteknikan biasanya harus melibatkan pengukuran setidaknya SWCC.
Pengembangan pendekatan hierarki untuk memecahkan masalah geoteknik
tanah tak jenuh atau masalah teknik geoenvironmentalini tidak dimaksudkan
untuk mendorong standar atau tingkat praktek yang rendah, tapi agak untuk
menyediakan sebuah kerangka kerja yangakan memungkinkan pelaksanaan teori-
teori rasional tanah tak jenuh pada tingkat detail yang tepat dan rumit
(atautingkat). Ringkasan dari tingkat hierarki yang diusulkan untukpenentuan
sifat-sifat tanah tak jenuh ditampilkan dalamTabel 2.Pendekatan hierarki yang
diusulkan menunjukkan bahwapengukuran atau estimasi bentuk SWCC yang
paling penting untuk penentuan USPFs yang cocok.
Penentuan karakteristik kurva air tanah sebagai langkah pertama dalam
penilaian USPF
SWCC membentuk dasar bagi semua pelaksanaanaplikasi mekanika tanah
tak jenuh (misalnya, rembesan, geserperubahan kekuatan atau volume).SWCC
dapat ditentukanmenggunakan pengukuran langsung (yaitu, L1 dan L2) atau
melalui menggunakanpersamaan empiris atau korelasi (yaitu, L3). Pengukuran
SWCC sangat dianjurkan kecuali, untukcontoh, dalam kasus ''desain awal''
Insinyur harus menyadari bahwa ada cabang pengeringan dan pembasahan
terkait dengan SWCC, seperti yang digambarkan dalam Gambar 4. Dengan kata
lain, SWCC memperlihatkan ''histeresis''. Untuk masalah teknik dimana variabel
menarikdari solusi sangat dipengaruhi oleh USPF, ini diperlukan untuk
menentukan USPF yang cocok untuk kurva pengeringandan kurva pembasahan
SWCC.
Desorption dan adsorpsi kurva dapat diasumsikansama (yaitu, kongruen),
selain dari fungsi pergeseran lateral pada titik infleksi pada kurva pengeringan dan
pembasahan. Pham (2001) dan Pham et al. (2002, 2003) disarankanmenggunakan
estimasi nilai-nilai yang ditunjukkan dalam Tabel 3 sebagaiperkiraan pergeseran
lateral antara kurva pengeringan dan pembasahan ketika data diukur penampilaan
pergeseran aktualini tidak tersedia.
Pengukuran langsung SWCC
Kurva karakteristik air tanah dapat diukur dalam banyaklaboratorium
geoteknik melalui penggunaan berbagai jenis pressure-plate yang cukup
besar.Sebagian peralatan-peralatan pengguna saat ini umumnya telah dihasilkan
untuk tujuan pertanian.Namun, ada juga sejumlah peralatan yang telah baru-baru
ini dirancang untuk lebih memenuhipersyaratan untuk aplikasi pengujian rekayasa
geoteknik (UPC geomekanika Group 1994; Padilla et al. 2005).
Konsultasi geoteknik dan pengujian sistem sel (GCTS) yang ditunjukkan
pada Gambar 5 memungkinkan pengukuran kadar airdan perubahan volume pada
spesimen tunggal tanah di bawah berbagaikondisi tegangan total (Pham et al.
2002). DesorptionSWCC dapat mudah diukur tetapi lebih banyak waktu yang
diperlukandan diperlukan perawatan eksperimental yang lebih besar ketika
mengukurkurva adsorpsi SWCC. Suctions tanah yang tinggi di atas 1500
kPapaling sering ditentukan menggunakan teknik perimbangan tekanan
uap(misalnya, vakum desiccators).
Gambar 6 menunjukkan tiga kemungkinan kondisi awal untuk spesimen
tanah yang diuji di laboratorium (Fredlund 2002).Akan ada perbedaan dalam hasil
pengujian laboratorium untuk spesimen yang diuji dengan masing-masing kondisi
awal yang berbeda.Nilai masuknya udara dari tanah serta tingkat
desaturationdipengaruhi oleh kepadatan awal dan sejumlah gangguantanah.
Kondisi awal tanah harus direkam sebagai hasil percobaan untuk tujuan
geoteknik.Banyak data percobaan yang terkandung dalam database telah
diperoleh dari hubungan disiplin ilmu agrikultur yang mana adalah gangguan
struktur tanah yang bukan menjadi kekhawatiran besar.Gangguan sampel menjadi
perhatian lebih dalam aplikasi geoteknik dan geoenvironmental,terutama untuk
tanah dengan kandungan tanah liat tinggi.
Persamaan empiris yang diusulkan untuk SWCC
Ada sejumlah besar dari persamaan empiris yang memilikitelah diusulkan
untuk kadar air laboratorium terbaikmelawandata daya hisap tanah (soil suction).
Kurva desorption (atau pengeringan) umumnyadiukur dalam laboratorium.
Beberapa persamaan empiris SWCC yang telah diajukan ditunjukkan dalam Tabel
4.Persamaan ini muncul dalam literatur penelitian menggunakan salah satu dari
tiga variabel utama untuk menggambarkan jumlah air di dalam tanah; yaitu, kadar
air gravimetric, kadar air volumetrik atau derajat kejenuhan (Fredlund
2002,2006). Kapan tanah mengalami perubahan volume selama peningkatan daya
hisap (suction), hanya variabel derajat kejenuhan jelas mendefinisikan nilai
masuknya udara untuk tanah. Di sisi lain, kadar air Volumetrik adalah variabel
yang paling seringterkait dengan istilah penyimpanan air munculdalam persamaan
sementara rembesan jenuh-tak jenuh. Ituturunan dari kandungan air Volumetrik
melawanhubungan daya hisapan tanah (soil suction) yang menjelaskan istilah
analisisrembesan sementara pada penyimpanan air. Pada rekayasa geoteknik ini
adalahkandungan gravimetric air yang biasanya diukur.Persamaan SWCC yang
ditampilkan dalam tabel 4 ditulis dalam istilahkadar air Volumetrik.
Beberapa persamaan SWCC paling sering digunakan persamaan sigmoidal
dalam karakter dan dengan demikian memberikan fungsi matematika menerus
selama rentang seluruh daya hisapantanah(soil suction).Namun, persamaan ini
tidak selalu memberikan deskripsi yang memadai dari penyimpanan air di kisaran
suction yang rendah(yaitu, di bawah nilai masuknya udara). Ada masalah yang
sama pada beberapa persamaan di wilayah suctions yang lebih tinggi daripadasisa
soil suction. Banyak dari persamaan SWCCtelah diturunkan untuk penggunaan
dalam disiplin ilmu selain geoteknik dan akibatnya, persyaratan untuk pemodelan
masalah geoteknik dan geoenvironmental teknik belum sepenuhnya memuaskan.
Persamaan SWCC juga diusulkan dapat dikategorikan sesuai bagian dari
kurva yang memadai dijelaskanoleh persamaan.Gambar 7 menunjukkan kekhasan
SWCC bersama dengan caranya di mana fungsi sigmoidal dapat Menjadi sangat
sesuai untuk data laboratorium. Kurva sigmoidal adalah fungsi menerus yang
dapat secara memadai sesuai SWCC dari nilai masuknya airkesisa kadar air.
Fungsi sigmoidaltidak melakukan dengan baik dalam wilayah di bawah nilai
masuknya udaradan sisa kondisi di atas.Gambar 8 menyediakan
kategorisasibeberapa persamaan SWCC yang telah diajukandalam literatur
penelitian (Sillers 1996; Sillers danFredlund 2001). Beberapa persamaan memiliki
dua pas parameter tanah,sementara yang lain memiliki tiga dan empat pas
parameter tanah.Beberapa persamaan terus-menerus, sedangkan yang
lainterputus-putus.Semakin besar jumlah parameter yang cocok, semakin besar
kemungkinan persamaan SWCC cocok dengan laboratorium dataset. Fungsi
SWCC harus dari karakter yang benarjika itu adalah untuk menggambarkan
seluruh rangkaian soil suctions.
Persamaan van Genuchten (1980) yang diusulkan sebagai persamaan sigmoidal
dan dapat ditulis sebagai berikut:
dimana θ(ψ)adalah volume kandungan air sesuai dengan berbagai soil-
suctions, θsvolume adalah kandungan air pada saat jenuh,av adalah parameter
tanah terutama yang berkaitan dengan nilai dari udarayang masuk ke tanah
(1/kPa),ψberbagai keadaan soil-suctions, nv adalah parameter tanahterutama yang
berkaitan dengan tingkat ekstraksi air dari tanahsetelah nilai udara yang masuk
telah terlampaui, dan mv adalah parameter tanahterutama yang berkaitan dengan
sisa kandungan air.
Persamaan van Genuchten (1980) tampaknyapaling sering menggunakan
fungsi kontinu untuk SWCC.Namun, keakuratannya agak dipertanyakan di luar
kisaran antara nilai masuknya udara dan sisa suctions.Persamaan yang
memperbaiki hubungan antara '' m'' dan '' n'' parameter tanah (yaitu, Burdine 1953;
Mualem 1976) masih kurang cocok untuk persamaan tersebut.
Skema ilustrasi karakteristik air tanah kurva sel GCTS(diadaptasi dari Padilla et
al. 2005).
Fredlund dan Xing persamaan (1994) ini juga sigmoidal pada karakter tersebut
sampai dengan kondisi sisa suctions setelah mencapai nilai suctions 1 000 000
kPa pada zero-suctions.Persamaannya ditulis sebagai berikut:
mana C(ψ) adalah faktor koreksi, af adalah parameter tanah yang terkait dengan
nilai masuknya udara pada tanah, nf adalah parameter tanahyang berhubungan
terutama dengan tingkat ekstraksi airdari tanah pada saat nilai masuknya udara
telah melampaui,dan mf parameter tanah yang berhubungan terutama dengan
kandungan air sisa.
Gambar 6.Efek awal kondisi spesimen tanah pada kurva karakteristik air tanah
(SWCC).
.
Tabel 4.Presentasi dari kurva karakteristik air tanah yang sesuai dengan informasi
rata-rata dari persamaan Akaike dari Sillers (1996).
Catatan: θ, kadar air Volumetrik; θv, kadar air Volumetrik pada sisa suctions; θ s,
kadar air Volumetrik pada saat jenuh; θ(ψ ), kadar air Volumetrik yang sesuai
dengan berbagai soil-suctions; ψberbagai soil-suctions; ψae, hisapan dari
masuknya udara; N/A, belum tersedia.
* informasiRata-rata Akaike (1974) Diperoleh dari penyesuaian tiga bentuk yang
berbeda dari persamaan dengan lebih dari 200 kurva karakteristik air tanah
(Sillers tahun 1996). Semakin negatif angka rata-rata Akaike maka semakin baik
secara numerik.
Persamaan Fredlund dan Xing (1994) meliputi SWCC sebagai garis lurus di
bidang semi log dari sisa kondisi suctions 1 000 000 kPa pada kadar air nol.
Faktor koreksi, C(ψ), mengambil bentuk sebagai berikut:
dimanaψradalah soil-suctions yang sesuai dengan kondisi sisa.
Gambar 7.Ilustrasi batas terkait dengan kebanyakan air tanah pada persamaan karakteristik kurva (SWCC). (a) menampilkan data SWCC khas perubahan konten air sebelum udara hisap masuk dan setelah sisa hisap; (b) pengaruh asumsi kurva sigmoidal pada hitungan fungsi penyimpanan air.
Gambar 8. Kategorisasi persamaan kurva karakteristik (SWCC) air tanah menurut bagian SWCC didefinisikan tujuan reayasa yang akurat .
Persamaan Fredlund dan Pham (2006) menyediakan penjelasan seluruh hubungan SWCC dari hisapan rendah sampai kondisi kering sempurna (Pham 2005).
Dimana Ws adalah parameter curve-fittingyang mewakili kandungan air
slurry soilpada tekanan efektif 1 kPa, Cc adalah virgin compression indextanah,
Gs adalah berat jenis butiran. Wr adalah parameter curve-fitting dan tau ψr adalah
residu hisapan tanah.
Persamaan Fredlund dan Pham (2006) juga telah diperluas jadi dua
variabel tegangan bebas dasar (missal :net-normal stress dan soil suction).
Kesesuaian persamaan telah diturunkan untuk hubungan pokok void-ratio dan
derajat kejenuhan. Hasilnya, bisa untuk menetapkan seluruh propertimassa
volume tanah pada variable tegangan bebas dasar untuk tanah tak jenuh. Model
pokok massa volume adalah tergantung jalur tegangan. Karakter air simpanan
tanah dapat diartikan untuk seluruh net loading dan jangkauan soil suction, namun
demikian, kemampuan ini secara umum tidak terjamin terlebih pada aplikasi
rekayasa geoteknik.
Menurut Persamaan Fredlund dan Pham (2006), SWCC muncul sebagai
data tanah paling tepat dari seluruh jangkauan soil suction.Fungsi dari
penyimpanan air terhadap air-entry value diperoleh dari persamaan Fredlund dan
Pham (2006). Tetapi, ada kebutuhan batasan terendah diletakkan pada kejadian
minimum soil suction (missal : 1 kPa).
Setiap pertambahan ketelitian persamaan SWCC biasanya muncul
bersama pertambahan usaha yang dibutuhan untuk memperoleh parameter penting
tanah untuk suatu model.Ini juga harus disadari bahwa banyak persamaan SWCC
telah dikembangkan dalam ilmu disiplin selain rekayasa dan persyaratan untuk
praktek rekayasa mungkin lebih berbeda daripada yang diperlukan dalam ilmu
disiplin orisinil.
Perkiraan SWCC dalam pencarian data, distribusi ukuran butiran, dan
korelasi.
Ada tiga cara utama yang kurva pengeringan (desorption Cabang) dari SWCC
dapat diperkirakan. SWCC dapat diperkirakan melalui:
(i) Database dari hasil test sebelumnya,
(ii) perhitungan berdasarkan kurva distribusi ukuran butiran, dan
(iii) hubunganparameter tanah untuk persamaan SWCC tertentu dengan
klasifikasi properti tanah.
Prosedur perkiraan ini ditunjukkan pada gambar 9.
Gambar 9.Tersedia teknik untuk “perkiraan” Soil-Water Characteristic
Curve.PTFs, fungsi pedo-transfer (i.e., properti tanah ditentukan dari klasifikasi
properti tanah)
Perkiraan SWCC dari klasifikasi properti tanah seperti kurva distribusi
ukuran butirandisebut sebagai fungsi pedo-transfer (PTFs) (Fredlund
1999).Beberapa prosedur perkiraan pedo-transfer telah diusukan dalam ilmu
disiplin pertanian (Arya dan Paris 1981).Semua PTFs yang diusulkan semua tidak
sama kehandalannya.Bahkan metodologi yang paling akhir diterbitkan tidak dapat
dianggap menjadi yang paling akurat.Tabel 5 menyediakan bukti statistik pada
prediksi kualitas yang didasarkan pada beberapa PTFs. Semua teknik estimasi
adalah bagian dari perangkat lunak SoilVision, Versi 2.0 (Fredlund 1996).Hasil
Statistik studi menunjukkan bahwa teknik Fredlund (1999) muncul untuk
melakukan lebih baik daripada prosedur pedo-transfer lainnya untuk memprediksi
SWCC.Fungsi pedo-transfer Arya dan Paris (1981) secara umum digunakan untuk
tujuan estimasi. Penelitian lainnya melibatkan database besar akan menjadi nilai
untuk mengkonfirmasi temuan ini.
Memperkirakan SWCC dari kurva distribusi ukuran butiran(Fredlund et al.
2000) sangat berguna dalam praktek rekayasa, terutama di tingkat '' Desain
awal'.Dalam beberapa tahun terakhir telah terjadi penerimaanPTFs yang
meningkat pesat di aplikasi tanah tak jenuh.Fungsi Pedo-transfer muncul untuk
menyediakan perkiraan wajar SWCC untuk tanah pasir dan lumpur (atau
lempung).Fungsi pedo-transfer dihasilkan untuk memamerkan struktur makro
(misalnya, banyaknya tanah liat) tidak dapat memberikan perkiraan yang
memadai tentang SWCC. SWCC yang Diperoleh dari salah satu PTFs adalah
kurva desorption.
Zapata (1999) melakukan sebuah studi yang berhubungan dengan
keandalan dan reproduktifitassecara komersial diperoleh data SWCC.Ini dicatat
bahwa kurang dari 20% dari Laboratorium komersial geoteknik dilakukan
pengukuran hisapan atau bisa berlaku hisapan tanah tertentu.Hal ini juga mencatat
bahwa ada tingkat tinggi variabilitas dalam percobaan pengukuran hisapandan
terlihat bahwa ada kesulitan dalam mengukur SWCC yang unik (Zapata et al.
2000).Tinggi variabilitas sebagian besar berhubungan dengan kurangnya
keseragaman dalam prosedur pengujian laboratorium.
Zapata et al. (2000) kemudian melakukan analisis statistik database besar
dan dilakukan analisis regresipaling tepat menggunakan persamaan Fredlund dan
Xing (1994).Rata-rata kurva yang diperoleh untuk berbagai jenis tanah.Database
terdiri dari sekitar 190 tanah terkumpul dari makalah penelitian dan ditempatkan
dalam sistem perangkat lunak SoilVision. Tanah dibagi menjadi dua kategori
yaitu, tanah memiliki plastisitas indeks (PI) lebih besar dari nol dan tanah
memiliki PI sama dengan nol. Tanah dengan PI yang lebih besar dari nol
mempunyai SWCCs yang berkorelasi dengan parameter disebut '' WPI'', yang
merupakan indeks bobot plastisyang didapatkan dari mengalikan persen melewati
ayakan No. 200 (dalam bentuk desimal) PI (dalam persen). SWCCs rata-rata
dihasilkan diringkas dalam gambar 10.Hasil penelitian di atas menghasilkan Jenis
korelasi model yang cocok L3 jenis penilaian untuk USPFs.
Penggunaan SWCC dalam PenentuanUSPFs
Semua prosedur estimasi tidak dapat diasumsikan sama akurasi untuk
memperkirakan seluruh SWCC (Fredlund 2002). itu merupakan kewajiban
seorang insinyur untuk menggunakanteknik estimasi yang paling akurat. Ketika
teknik estimasi terbaik yang ada telah digunakan untuk memperoleh SWCC,
kemudian insinyur harus memanfaatkan prosedur estimasi yang paling dapat
diandalkan untuk menghitung USPFs yang diperlukan.Keakuratan estimasi
selanjutnya dari USPFs bergantung pada akurasi dengan yang SWCC ditandai.
Setelah SWCC ditentukan melalui pengukuran langsung (L1 dan L2) atau
melalui penggunaan '' teknik estimasi (L3), mungkin untuk melanjutkan dengan
estimasi USPFs. Contoh-contoh fungsi bisa diprediksi: fungsi kelulusan, fungsi
kekuatan geser dan fungsi perubahanmassa volume. Keakuratan USPFs yang
digunakan di dalam solusi atas masalah tanah tak jenuh yang tergantung pada: (i)
keakuratan SWCC (yaitu, persamaan SWCC) dan (ii) keakuratan empiris '' teknik
estimasi '' USPFs (Fredlund et al. 1994, 1996; Vanapalli dan Fredlund 2000).
Sangat penting untuk mencapai representasi paling perilaku fisiktanah tak
jenuh.Sebuah risalah lengkap dari Semua USPFs untuk rembesan, kekuatan geser,
dan perubahan volume berada di luar cakupan makalah ini.
Salah satu contoh ditampilkan untuk menunjukkan pengaruh bahwa USPF
dapat memiliki hasil model matematika. Contoh ini melibatkan masalah rembesan
unsaturated yang dianalisis dalam konteks kategori L3. Masalah yang melibatkan
'' desain pendahuluan'' Sistem '' soil cover ''.Desain'' soil cover '' didasarkan pada
perhitungan keseimbangan air dan fluks dan dengan demikian sangat dipengaruhi
oleh properti tanah tak jenuh yang dipilih.Hasil dari contoh ini juga
mengilustrasikan perbedaan antara situasi dimana kelembaban fluks dihitung
sebagai kebalikan masalah dimana hidrolik kepala dihitung.
Contoh kedua mengilustrasikan perkiraan USPF dimanapengukuran
langsung SWCC properti kekuatan geser tanah tak jenuh yang tersedia (L2
kategori). Setelah fungsi properti kekuatan geser tanah tak jenuh diperkirakan,
dapat digunakan untuk mengevaluasi permasalahan geoteknik yang melibatkan
kekuatan geser tanah tak jenuh.
Ringkasan dari protokol yang diusulkan untuk penentuan USPF
Ada banyak faktor yang dapat mempengaruhi tingkat hierarki dipilih
untuk menilai sifat-sifat tanah pada proyek teknik tertentu.Faktor-faktor yang
disebutkan di atas tidak dimaksudkan untuk menjadi lengkap.Titik utama
pendekatan hirarkis adalah bahwa hal itu dapat diterima dari sudut pandang teknik
untuk menggunakan berbagai tingkat penilaian propertitanah tak jenuh untuk
proyek-proyek teknik yang berbeda.Upaya harus selalu dibuat menggunakan
tingkat kemungkinan tertinggi penilaian yang masing-masing proyek teknik dapat
menjamin.
Gambar 10.Rerata Soil-Water Characteristic Curves diperoleh dari analisis
database hasil tes laboratorium (Zapata et al. 2000, dengan izin dari ASCE.
Material ini mungkin diunduh untuk penggunaan personal saja.Pengguna lainnya
memerlukan ijin pokok dari ASCE).D60,ukuran partikel tanah sesuai hingga 60%
lebih ringan beratnya.
Hal ini penting bahwa selalu ada beberapa cara dimana properti
unsaturated soil dapat ditentukan untuk proyek rekayasa tertentu. USPFs telah
diperkirakan secara kasar dari korelasi atau dihitung menggunakan beberapa ''
teknik estimasi” lain.Namun, itu selalu mungkin untuk memperoleh perkiraan
tentang USPF diperlukan.
Sistem tingkat hierarki ditetapkan untuk menilai fungsi properti tanah tak
jenuh.Beberapa masalah teknik dapat membenarkan luas pengeluaran langsung
mengukur properti unsaturated soil.Namun, dalam kebanyakan kasus hal ini
cukup untuk menggunakan penilaian L2 atau L3 properti tanah tak jenuh. Hal ini
diantisipasi bahwa setiap pertambahan dalam jumlah tingkat akan menurunkan
keandalan USPF di bawah pertimbangan. Namun, Insinyur Geoteknik perlu
menentukan tingkat sesuai untuk menilai masalah yang dihadapi.
Ada banyak '' teknik estimasi '' terkait dengan memperoleh properti tanah
tak jenuh. '' teknik estimasi'' mudah dapat menyebabkan kebingungan diantara
insinyur praktisi. makalah ini telah berusaha untuk menarik perhatian pada
pentingnya hati-hati dan cukup memperkirakan SWCC untuk tujuan '' desain
awal'' dan kebutuhan untuk mengukur SWCC untuk '' desain akhir.'' Insinyur
harus menggunakan teknik estimasi yang telah terbukti paling akurat melalui
perbandingan penelitian yang dilakukan pada basis data yang berisi hasil diukur
laboratorium.Perbandingan diperlukan untuk SWCCs dan USPFs.
Proses keputusan dalam memilih sebuah protokol yang cocok
untuk proyek teknik tertentu
Insinyur Geoteknik harus melalui proses mengajukan serangkaian
pertanyaan untuk menentukan prosedur paling bijaksana untuk menilai properti
tanah tak jenuh untuk proyek teknik tertentu. Pertanyaan disaran harus memimpin
insinyur menuju sebuah protokol yang bisa dipertahankan sebagai praktek
rekayasa yang dapat diterima. Hal ini diasumsikan bahwa properti tanah tak jenuh
yang diperlukan sebagai input simulasi pemodelan numerik simulasi masalah
yang ada. Pertanyaan yang diusulkan insinyur harus menyatu dengan sistem
rekomendasi hierarki yang dijelaskan sebelumnya dalam makalah ini.
Pertanyaan pertama
Pertanyaan pertama yang harus ditangani pada setiap proyek teknik adalah
sebagai berikut: '' apakah saya menetapkan properti tanah tak jenuh pada 'desain
awal' atau 'desain akhir'?'' Jawaban atas pertanyaan ini memiliki pengaruh yang
besar pada “jalur” yang akan diambil ketika mencoba untuk menentukanproperti
tanah tak jenuh. Terlepas dari apakah insinyur mengatasi '' desain akhir'' atau ''
desain akhir '', perlu untuk dapat menentukan SWCCs untuk tanah yang terlibat.
Hal ini diasumsikan bahwa properti tanah tak jenuh relevan dikenal.Jika jawaban
untuk pertanyaan pertama adalah '' Desain awal ''kemudian alasan di bagian
berikutnya harus diikuti.
Pertanyaan kedua untuk '' desain awal ''
Pada tahap '' desain awal'', pertanyaan berikutnya yang harus diberikan
kepada Insinyur Geoteknik berkaitan dengan pengaruh masukan properti tanah tak
jenuh pada akurasi solusi teknik. Sebuah pertanyaan yang tepat untuk bertanya
pada tahap ini adalah: '' seberapa sensitif adalah simulasi numerik masalah teknik
untuk masukan USPFs?'' Seperti yang dijelaskan sebelumnya, kepekaan
pemodelan numerik hasil berhubungan erat dengan variabel utama yang
diperlukan untuk membuat penilaian teknik.Risiko, ukuran proyek, dan faktor-
faktor lain yang terkait dengan proyek juga relevan dan mungkin juga memainkan
peran.
Jika variabel utama menarik dari pemodelan simulasi numerik cukup
sensitif terhadap masukan USPFs, maka itu dibenarkan untuk menggunakan
teknik estimasi untuk menentukan SWCC dari klasifikasi tanah.Jika, di sisi lain,
Variabel utama menarik dari pemodelan simulasi numerik cukup peka terhadap
masukan USPFs, maka perawatan yang lebih besar harus dilaksanakan dalam
menilai USPFs.Dalam beberapa kasus bahkan mungkin tepat untuk mengukur
SWCC di laboratorium pada tahap '' desain awal''.
Pertanyaan kedua untuk '' desain akhir ''
Pada tahap '' desain akhir '', diasumsikan bahwa keputusan terkait dengan
tahap '' awal desain '' telah dibuat.Insinyur Geoteknik sekarang harus diberikan
pertanyaan yang berkaitan dengan nilai yang dapat dibawa ke proyek melalui
program pengujiantanah tak jenuh.Di '' desain akhir '' tahap dianjurkan bahwa
harus ada pengukuran yang terbuat dari SWCCs untuk tanah yang mungkin
mempengaruhi desain rekayasa. Pertanyaan yang tepat untuk bertanya pada tahap
ini adalah: '' berapa banyak peningkatan akurasi dan nilai tambah yang dapat
dibawa ke proyek rekayasa melalui laboratorium pengujian tanah tak jenuh?''
Secara umum, harus ada permintaan untuk SWCC tes untuk dilakukan pada
unsaturated soil.Dalam beberapa kasus, mungkin juga menambah nilai ke proyek
teknik dengan langsung mengukur USPFs.Hal ini tidak mungkin untuk penentuan
awal semua pertanyaan yang mungkin terkait dengan semua skenario yang
mungkin.
Ada banyak pertanyaan tambahan yang dapat diberikan pertimbangan
ketika mencoba untuk mengevaluasi USPFs proyek teknik.Namun, pertanyaan
terbatas disediakan untuk memberikan keseluruhan kerangka kerja untuk
membimbing teknik penilaian yangberkaitan dengan USPFs.Penelitian tambahan
USPFs harus membantu berlatih Insinyur Geoteknik tanah menetapkan program
pengujian tanah yang sesuai.
Rekomendasi
Sistem hierarki penilaianproperti tanah tak jenuh telah diusulkan dalam
pengertian umum untuk praktek rekayasa geoteknik. Sekarang dianjurkan bahwa
sistem hierarki yang sama dapat ditetapkan selanjutnya untuk setiap kelas atau
jenis masalah teknik geotechnical atau geoenvironmental terkait dengan tanah tak
jenuh. Sebagai contoh, protokol bebas praktek perlu ditetapkan untuk masalah
kekuatan geser, masalah rembesan dan masalah perubahan volume.Protokol perlu
secara jelas ditetapkan Apakah memerlukan penyelidikan tanah dan pengujian
tanah. Protokol akan ditetapkan standar praktek rekayasa yang dapat diterima
untuk proyek-proyek yang melibatkan tanah tak jenuh.
Pengakuan
Penelitian ini didukung sebagian oleh National Science Foundation (NSF)
di bawah nomor hibah CMS-0099800.Pendapat, kesimpulan, dan interpretasi
yang dikemukakan dalam makalah ini adalah dari penulis dan tidak selalu NSF.