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.