ASAS CETEK (SHALLOW FOUNDATION)

Asas Cetek/Shallow FoundationPengenalan

Asas cetek adalah asas yang dalamnya kurang dari 3m di bawah paras kemasan tanah/finished ground level. (BS 8004:1986)

Keperluan JKR kedalaman minima tidak kurang 1.5m daripada finished level. ** keperluan ruang untuk services

Terdapat 3 jenis utama:-1. Penapak konkrit tetulang (pad

footing)2. Penapak jalur (strip footing)3. Penapak rakit (raft footing)

D m

a x

= 3

. 0

m

A s a s P e n a p a k

Penapak konkrit tetulang (pad footing) Untuk bangunan kecil - tiangnya tidak rapat Tebal tidak kurang dari 150mm Berbentuk bulat, segiempat sama atau segiempat tepat. Direkabentuk dengan tanggaan atau sendian untuk menanggung

beban tiang yang besar.

Asas Cetek/Shallow Foundation

Penapak jalur (strip footing)

Kebiasaannya untuk dinding menanggung beban (load bearing wall).

Juga untuk keadaan di mana kedudukan tiang amat rapat yang mana penapak konkrit bersentuhan.

Penapak jalur dengan lebar yang besar digunakan bila keupayaan galas tanah sangat rendah.

Asas Cetek/Shallow Foundation

Penapak rakit (raft footing)

• Asas rakit adalah gabungan asas penapak • Terdapat 4 jenis gabungan asas penapak:

• Segiempat, Trapesoid, Julur dan Rakit

• Terdapat 4 jenis asas rakit:• Plat rata (ketebalan seragam)• Plat rata yang ditebalkan di bawah tiang, rasuk dan papak. Rasuk merentang di kedua-dua hala dan tiang terletak di persilangan rasuk.• Papak dengan dinding basement sebagai hamparan. Dinding bertindak sebagai pengukuh hamparan.

Asas Cetek/Shallow Foundation

Penapak rakit (raft footing)

Kegunaan:

•Keupayaan galas tanah adalah rendah

•Tiang struktur sangat rapat di kedua-dua hala.

•Mengurangkan kebezaan pemendapatan di atas tanah pelbagai jenis.

•Tiang bersebelahan dengan beza beban masing-masing sangat besar

Asas Cetek/Shallow Foundation

Asas Cetek/Shallow FoundationKriteria Rekabentuk

2 jenis kegagalan yang mesti dipertimbangkan: Kegagalan ricih/bearing pada tanah yang

menanggung asas. Pemendapan ketara yang mengakibatkan

pemendapan tidak sekata yang lebih daripada had yang dapat diterima oleh struktur.

Asas Cetek/Shallow FoundationTerzaghi’s Bearing Capacity

c c

Qu = ultimate bearing capacity = shear resistance

Asas Cetek/Shallow FoundationPenentuan Keupayaan Galas Tanah

BEARING CAPACITY THEORY

KAEDAH EMPIRIKAL

Pengiraan keupayaan galas tanah: Mengira keupayaan galas tanah maktamad (Qu) Menentukan faktor keselamatan (FOS)

○ FOS = 2.5 ke 3.0○ Selalunya FOS =3.0 digunakan

Mengira keupayaan galas tanah yang diizinkan (Qall)di mana:

Qall = Qu/FOS

Asas Cetek/Shallow FoundationKeupayaan Galas

BEARING CAPACITY THEORY

Asas Cetek/Shallow FoundationKeupayaan Galas Muktamad (Qall)

Secara umumnyaQu = CNcSc + γDNqSq + 1/2γBNγSγ (Terzaghi)

di mana:Qu = keupayaan galas muktamadC = kejelekitan tanah (cohesion of soil)D = kedalaman asas cetekB = kelebaran asas cetek γ = berat unit tanahNc, Nq, Nγ = faktor keupayaan galas (rujuk Jadual 1)Sc, Sq, Sγ = faktor bentuk (shape factor)

Asas Cetek/Shallow FoundationKeupayaan Galas Muktamad (Qall)

Untuk asas jalur (strip footing) Sc = Sq = Sγ = 1.0 → qu = CNc + γDNq + 1/2γBNγ

Untuk asas pad segiempat & bulat (square & circular footing) Sc = 1.3 Sq = 1.0 Sγ = 0.8 → qu = 1.3CNc + γDNq + 0.4γBNγ

Kesan air bawah tanahSekiranya paras air bawah tanah lebih tinggi daripada paras asascetek, maka ketumpatan effektif (γ’) perlu digunakan dalam rekabentuk.

γ’ = γsat – γwater (γwater = 10 kN/m2)

Untuk tanah liat dalam keadaan tepu serta tidak tersalit (saturated clays under undrained condition) (Ø = 0), keupayaan galas muktamad ialah:

→ Qu = CuNc + γD (Skempton)di mana ;Nc = fungsi faktor bentuk dan nisbah dalam/lebar asas pad (rujuk Jadual 2)Nc’ untuk asas pad segiempat (B>L) = nilai Nc untuk asas pad segiempat sama x (0.84 + 0.16B/L)

Contoh

Asas Cetek/Shallow FoundationKeupayaan Galas Muktamad (Qall)

Must be deep enough to exclude possibility of undermining of the supporting soil by flowing water

Mesti mengambil kira faktor kestabilan. Mesti cukup dalam untuk mengelakkan perubahan

isipadu akibat pergerakan yang banyak pada musim-musim tertentu, iaitu “swelling and shrinkage”

Praktik JKR, kedalaman minimum = 1.5m atau 3m ≤ D ≥ 1.5m

Asas Cetek/Shallow FoundationPenentuan Kedalaman dan Jarak/Spacing

Asas Cetek/Shallow FoundationPenentuan Kedalaman dan Jarak/Spacing

45o

D

d

Daripada keupayaan galas yang dianggarkan melalui Pengalaman yang lama Pembacaan

Daripada ujian-ujian di-situ SPT Proba JKR / Mackintosh

Asas Cetek/Shallow FoundationAnggaran Keupayaan Galas Tanah Yang Diizinkan Dengan Menggunakan Kaedah

Empirikal

RELATIONSHIP BETWEEN SPT,JKR PROBE&UNCONFINED STRENGTH OF CLAY

SPT N BLOW/FT

0- 25

25-50

50-100

CONSISTENCYUNCONFINED COMPRESSIVESTRENGTH KN/M²

JKR PROBEBLOW/FT

0 - 2

4 - 8

8 - 15

2 - 4

15 - 30

Over 30

Very soft

Soft

Medium

Stiff

Very Stiff

Hard

100-200

200-400

400

0 -100

-10

10 - 20

20 - 40

40 -70

70 - 100

100

RELATIONSHIP BETWEEN SPT,JKR PROBE&UNCONFINED STRENGTH OF SAND

SPT N BLOW/FT

CONSISTENCYUNCONFINED COMPRESSIVESTRENGTH KN/M²

JKR PROBEBLOW/FT

0 - 4

10-30

30 - 50

4 - 10

Over 50

Very Loose

Loose

Medium Dense

Dense

Very Dense

Not suitable

0-80

80 - 280

280 - 470

470

0 -100

-10

10 - 30

30 - 80

80 -110

110

Meyerhof – Limit to 25mm

Asas Cetek/Shallow FoundationMendapan Tanah

Estimate Settlement – In Practice.

1) Pemendapan berlainan (differential settlements) – superstruktur alami keretakan– terjadi apabila; asas berada di tanah tambun yang tidak cukup mampat, kedudukan bangunan di tanah yang berlainankekuatan dan kegagalan tanah sendiri

2) Kegagalan cerun (slope failure)– bangunan rosak– terjadi apabila; bangunan berada di cerun yang tidak stabil, beban dari bangunan, aliran air tanah (water seepage) dll

Asas Cetek/Shallow FoundationKegagalan Asas Cetek

Jika terdapat tanah lembut pada kedalaman melebihi 3m, asas cetek adalah tidak praktikal kerana akan melibatkan penggalian yang terlalu dalam.

Saiz dan jenis penapak adalah bergantung kepada beban tiang dan keupayaan galas tanah.

Asas cetek sesuai untuk tanah keras dengan nilai SPT, N melebihi50.

Penapak konkrit tetulang (pad footing) dan Penapak jalur (strip footing) tidak boleh dibina di atas tanah tambun.

Penapak konkrit tidak disyorkan bagi kawasan potong dan tambun (cut and fill) untuk mengelakkan masalah kebezaan pemendapan (differential settlement).

Penapak konkrit juga tidak disyorkan pada atau dekat cerun.

Asas Cetek/Shallow FoundationPerkara Penting Yang Perlu Diambil Perhatian

Ujian pengesahan Proba JKR(Confirmatory JKR Probes) perlu dijalankan bagi setiap kedudukan tiang manakala ujian pengesahan plate bearing juga disyor dijalankan sebelum pembinaan bangunan dimulakan. Tiap-tiap proba hendaklah tidak kurang daripada 20hentaman/300 mm pada paras bentukan hingga ke bawah untuk keupayaan tanggung 48 kN/m2 (1000 psf).

Tapak asas yang dikorek hendaklah jangan dibiarkan terdedah terlalu lama. Kerja-kerja concrete screeding dan concreting hendaklahdilakukan SEGERA selepas selesai penggalian tapak asas.

Asas Cetek/Shallow FoundationPerkara Penting Yang Perlu Diambil Perhatian