1.0 PENGENALAN
ISI KANDUNGAN
21.0PENGENALAN
22.0 FUNGSI TEMBOK PENAHAN
33.0 PRINSIP REKABENTUK
54.0 BAHAGIAN DALAM TEMBOK PENAHAN
65.0 JENIS-JENIS TEMBOK PENAHAN
156.0 KEGAGALAN TEMBOK
167.0 KESIMPULAN
8.0 RUJUKAN 17
1.0 PENGENALAN
Pembinaan tembok penahan adalah merupakan salah satu ciri utama
dalam proses pembinaan jalan. Ia biasanya dibina di kawasan
berbukit ataupun kawasan cerun. Ia dibina di kawasan bukit kerana
biasanya kawasan berkenaan mempunyai tekanan yang kuat. Tembok
penahan juga merupakan penahan tanah yang berair.
Ia merupakan satu penahan tanah untuk mengelakkan berlakunya
tanah runtuh. Tembok penahan juga bertujuan untuk mengukuhkan
tembok penahan. Bagi menghalang hakisan tanah tembok , penahan
dibina di setiap jalan yang berhampiran dengan bukit ataupu tanah
yang berisiko berlakunya hakisan.
Kecerunan yang membolehkan tanah berada dalam keadaan stabil
dikenali sebagai sudut rehat. Sudut ini diukur antara permukaan
tanah yang curam dengan permukaan mendatar sebelah bawah.
Kebanyakkan jenis tanah mempunyai sudut rehat dalam lingkungan 30
darjah. Oleh itu, apabila sesuatu jenis tanah mempunyai kecerunan
melebihi sudut rehat, tembok penahan perlu dibina.
2.0 FUNGSI TEMBOK PENAHAN
Tembok penahan biasanya dibina di kawasan-kawasan jalan di
lereng bukit.Tembok penahan dibina bertujuan untuk menghalang
berlakunya hakisan sesuatu tegangan. Tembok penahan juga menghalang
daripada berlakunya tanah runtuh semasa berlakunya hujan lebat. Ini
kerana tembok penahan juga dapat menanggung beban air yang
kuat.
Dalam pembinaan tembok penahan perlu dibina wheep hole (lubang
salir) agar air di belakang tembok dapat dialir keluar. Beban
tambahan yang terdapat di permukaan tanah yang disokong oleh tembok
penahan juga perlu diambil kira.
Rajah 1 : Binaan tembok penahan
3.0 PRINSIP REKABENTUK
Tembok penahan perlu dibina kukuh dan stabil bagi menjamin
kestabilan tanah yang disokong olehnya. Tembok mungkin akan
terbalik sekiranya tanah yang disokong mempunyai beban melebihi
keupayaan tanggung tembok tersebut. Tekanan tanah di belakang
tembok dikenali sebagai tekanan aktif. Tembok akan stabil sekiranya
berat tembok melebihi tekanan aktif. Walaubagaimanapun kos untuk
membina tembok yang besar dan berat adalah terlalu mahal. Oleh itu,
tembok penahan perlu dibina kecil bagi menjimatkan kos. Tembok
penahan perlu mempunyai kekuatan tambahan untuk terus berada dalam
keadaan stabil, iaitu tidak mudah terbalik. Kekuatan tersebut boleh
diperolehi daripada tekanan pasif tanah yang mengimbangi tekanan
aktif.
Rajah 2 : Tekanan aktif dan tekanan pasif pada tembok
penahan
Binaan tembok penahan perlu cukup kukuh supaya tidak retak dan
pecah. Ini dapat diatasi dengan dua cara :
1. Membina tembok tebal dan berat.
2. Tembok yang nipis diperkukuhkan dengan tetulang bagi binaan
konkrit.
Kegagalan tembok juga boleh berlaku melalu gelinciran. Biasanya
berlaku pada tanah liat apabila terdapat lebihan beban yang
ditanggung oleh tembok.
Kaedah mengatasinya ialah dengan membina tumit tembok dengan
lebih dalam. Sebaliknya sekiranya kegagalan telah berlaku,
pergerakan seterusnya boleh dihalang dengan memasang cerucuk
keeping di bahagian hadapan tembok sehingga melebihi aras
gelinciran di bawah tembok penahan tersebut.
Rajah 3: Kegelinciran Tembok Penahan4.0 BAHAGIAN DALAM TEMBOK
PENAHAN
Tembok konkrit : Binaan daripada konkrit, nisbah bancuhan
berdasarkan jenis binaan tembok penahan. Berfungsi menahan beban
dan tekanan yang dikenakan diatasnya dan menstabilkan belakang
tembok.
Lubang salir (wheelphole) : Mengeluarkan air bumi dibelakang
tembok bagi
merendahkan beban dan tekanan air dibelakang tembok.
Konkrit penapis : Dibina untuk menapis air yang di salirkan
melalui hole agar ia
tidak tersumbat.
5.0 JENIS-JENIS TEMBOK PENAHAN
5.1 TEMBOK PENAHAN GRAVITY
Bergantung sepenuhnya pada beratnya sendiri untuk menyokong
tanah supaya dalam keadaan stabil. Dibina daripada bahan konkrit,
bata dan batu; dengan nisbah campuran 1:3:6. Hanya terhad pada
ketinggian 1.80 meter.
Rajah 4 : Tembok Penahan Graviti
5.2 TEMBOK PENAHAN JULUR
Dikenali sebagai dinding T kerana bentuknya seperti T yang
terbalik. Ketinggiannya antara 1.2 m 6.0 m. Menggunakan konkrit
bertetulang untuk menentang tegangan yang berat dan juga
mengurangkan saiz struktur.
Rajah 5 : Tembok Penahan Julur
5.3 TEMBOK PENAHAN PENEGANG
Apabila tembok penahan yang tinggi diperlukan, contohnya 6 m;
seperti empangan yang besar, tembok tegak hendaklah disokong dengan
topang. Kaedah binaan ini dinamakan penegang. Tembok penahan
penegang sesuai untuk tembok yang tingginya melebihi 6 m.
Rajah 6 Tembok Penahan Penegang
5.4 TEMBOK PENAHAN SAGANG
Serupa dengan tembok penahan penegang, tetapi topangnya dibina
di sebelah luar.
Kaedah pembinaan ini boleh dilakukan supaya tembok sagang dan
juga kegunaan ruang berlebihan tidak menjadi halangan.
Rajah 7
Tembok Penahan Sagang
5.5 TEMBOK PENAHAN KRIB
Sejenis pembinaan bagi menahan tanah di tepi bukit. Tembok ini
boleh dibina dengan bahan kayu, besi, dan konkrit tuang dulu,
disusunkan. Bahagian dalamnya diisi dengan tanah peroi atau batu
kelikir yang mudah mengalirkan air hujan. Pembinaan tembok jenis
ini sesuai untuk menahan tanah yang static dan tingginya tidak
melebihi 6.3 m.
Rajah 8 Tembok Penahan Krib
5.6 TEMBOK PENAHAN GABION
Tembok gabion terdiri daripada ketulan batu sederhana besar yang
dimasukkan ke dalam sangkar jaring yang berbentuk bongkah
segiempat. Biasanya, batu yang digunakan ialah batu granit. Tembok
gabion dibina menggunakan sangkar dawai keluli yang dibentuk
menjadi segiempat dengan saiz yang tertentu. Sangkar jaring disusun
padi kaki bukit cerun dan batu granit dimasukkan sehingga penuh.
Tembok gabion ini adakalanya disusun samaada secara melebar atau
disusun secara bertingkat dan berfungsi seperti tembok penahan.
Rajah 9 Tembok Penahan Gabion
5.7 TEMBOK PENAHAN CERUCUK KEPINGAN (SHEET PILE RETAINING
WALL)
Terdapat dua jenis cerucuk kepingan yang biasa dijumpai, iaitu
cerucuk kepingan julur dan cerucuk kepingan tertambat. Bahan binaan
cerucuk kepingan adalah seperti besi, konkrit dan juga kayu.
Cerucuk kepingan jenis besi kerap digunakan kerana ianya
membenarkan tegasan yang tinggi berbanding dengan bahan binaan
lain. Cerucuk kepingan biasanya digunakan sebagai struktur penahan
tebing sungai yang mempunyai kekuatan tanah yang lemah dan paras
air bumi adalah mendekati permukaan tanah. Walaubagaimanapun,
cerucuk kepingan juga boleh digunakan sebagai struktur sementara
semasa kerja pengorekan dan pengeringan dilakukan.
Cerucuk kepingan julur sesuai digunakan untuk menahan tanah yang
ketinggian rendah, sebaliknya, cerucuk kepingan tertambat sesuai
untuk menambat tebing yang mempunyai ketinggian yang lebih tinggi.
Cerucuk kepingan biasanya disusun secara empat kepingan sebaris dan
ditanamkan pada kedalaman yang sesuai. Bentuk kegagalan yang
mungkin berlaku adalah ketika tekanan pasif bertindak pada bahagian
hujung bawah cerucuk kepingan lalu menerbitkan momen. Momen ini
akan menyebabkan cerucuk kepingan berputar terhada hujung bawah
cerucuk dan kehilangan kestabilan.
Tembok cerucuk kepingan boleh dibina buat sementara waktu atau
sebagai struktur kekal. Ia biasanya diperbuat daripada cerucuk
kepingan keluli, cerucuk konkrit bertetulang atau pun cerucuk kayu
balak. Cerucuk kepingan keluli digunakan untuk pembinaan sementara
ataupun struktur kekal. Ia mudah terhakis dalam kehadiran air garam
sekirannya ia tidak diberi perlindungan. Risiko juga amat tinggi
sekiranya ia digunakan dalam tanah berbutir yang berhampiran dengan
paras air bumi di mana keupayaan ricih adalah sangat rendah.
Cerucuk konrit bertetulang umumnya digunakan sabagai struktur
marin di mana tindakan karat sangat tinggi. Ia adalah sesuai untuk
tembok yang tinggi secara relatifnya memandangkan kesulitannya
untuk dihentak dan dipotong. Cerucuk kayu balak sesuai untuk
pembinaan sementara sahaja kerana kayu akan mereput sekiranya ia
digunakan secara jangka panjag. Untuk tanah yang mempunyai batu
tongol, cerucuk kayu susah dihentak untuk menembusi lapisan batu
berkenaan.
Jumlah tekanan sisi tanah yang bertindak pada struktur cerucuk
adalah bergantung kepada purata deformasi sisi tembok manakala
agihan tekanan tanah bergantung kepada deformasi relative tembok
berkenaan. Kegagalan struktur mungkin disebabkan oleh putaran
tembok terhadap jaringnya (kegagalan tanah), pada keadaan mana
kedalaman penusukan cerucuk tidak mencukupi, ataupun disebabkan
oleh momen kenaan melebihi keupayaan tembok (kegagalan bahan), di
mana satu engsel plastic terjadi pada aras cerucuk yang mengalami
momen lenturan maksimum. Tembok cerucuk kepingan julur, pada
kebiasaannya direka bentuk berasaskan mekanisma kegagalan
tanah.
Memandangkan keupayaan cerucuk kepingan merintangi tekanan sisi
adalah rendah ( untuk kes di mana ketinggian tanah timbusan dan
tegasan sisi benar). Dengan ini, cerucuk kepingan perlu diberi
sokongan secara ufuk dengan menggunakan sauh tanah (penambat) demi
menambah keupayaannya untuk merintangi lenturan akibat tegasan
sisi. Penambat yang disediakan mungkin pada satu aras atau beberapa
aras bergantung kepada ketinggian tembok, jenis tanah dan tekanan
air liang. Struktur penahan cerucuk kepingan yang ketingiannya
melebihi 6 m (20 kaki) jarang digunakan.
Tembok Penahan Cerucuk Kepingan Besi
5.8 SHEET PILEPada kebiasaanya SHEET PILE digunakan di kawasan
yang mempunyai tadahan air atau kawasan sungai serta kawasan
berbukit. Tujuan SHEET PILE digunakan dalam pembinaan adalah untuk
mengelakkan air daripada masuk kedalam kawasan pembinaan serta
mengelakkan dari berlakunya tanah runtuh semasa kerja- kerja
pembinaan dijalankan.SHEET PILE mampu menahan tekanan bumi yang
tinggi (high earth pressure) terutamanya dikawasan tanah yang
lembut. Kekuatannya terletak pada bahan dan ikatan diantara keluli
dengan keluli yang lainIain. Ia juga memberikan keselamatan kepada
pekerja semasa kerja-kerja bawah tanah dijalankan
Kelebihan menggunakan SHEET PILE ini adalah mudah dipasang,
tidak mengambil masa yang lama dan kos yang murah. Cukup sekadar
menanam cerucuk berkenaan didalam tanah dengan menggunakan kuasa
hidraul atau hentakan. Kebiasaannya cerucuk jenis ini dipasang
sebagai struktur sementara (tiada nilai estetik) sebelum struktur
yang kekal siap sepenuhnya.
6.0
KEGAGALAN TEMBOK
Kegagalan tembok boleh berlaku melalui gelinciran. Contohnya,
tanah liat yang menerima beban melebihi tembok. Bagi mengatasi
masalah ini, tumit dibina dengan lebih dalam. Sebaliknya sekirannya
kegagalan telah berlaku pergerakan seterusnya boleh dihalang dengan
memasang cerucuk keping dibahagian hadapan tembok sehingga melebihi
aras gelinciran dibawah tembok penahan tersebut.
Rajah 10 Kegagalan Tembok
Rajah 11 Pembinaan Tembok Penahan
7.0 KESIMPULANKesimpulan yang dapat dibuat disini ialah, contoh
tembok penahan yang dibincangkan terdapat 6 jenis iaitu penahan
penegang, sagang, gabion, tembok krib, tembok penahan julur dan
tembok gravity atau dikenali juga sebagai tembok jisim.
Faktor-faktor seperti beban, kejeleketan tanah, penyaliran, tekanan
air liang, kecerunan dan geologi mempengaruhi kestabilan cerun.
Cerun boleh distabilkan dengan cara membina tembok gabion, menanam
rumput, membina penambat, membina teres, melandaikan cerun dan
memasang geosintetik. Tetapi dalam tugasan ini kami hanya
membincangkan berkaitan tembok penahan sahaja.
Tembok penahan amat penting di kawasan jalan yang berbukit bukau
dan tanah curam. Ia juga digunakan untuk mengelakkan berlakunya
hakisan tanah.
8.0 RUJUKAN
1) Nota Panduan Politeknik Malaysia,1987, Binaan Bangunan, Delta
Publication.
2) Tan Boon Tong, 2000 . Teknologi Binaan Bangunan, Dewan Bahasa
dan Pustaka.
3) Mat Lazim Zakaria, 1997. Bahan dan Binaan, Dewan Bahasa dan
Pustaka.
Wheep hole
Tembok Penahan
Konkrit penapis air bumi
Aras bumi
Tekanan Aktif
Tekanan Pasif
Tekanan Pasif
Tekanan Pasif
Tekanan Pasif
Tekanan Aktif
Tembok Penahan
Aras bumi
Dinding teralih ke depan dan condong
Tanah Terbonjol
Permukaan tanah yang terenap
Garisan Gelinciran
12