Teknik Penyiasatan Tanah Untuk Pembinaan Kilang Industri

Oleh : Eric Teng Jing Hang & Dr Mohd Hariri Arifin
Jabatan Sains Bumi dan Alam Sekitar, Fakulti Sains dan Teknologi,
Universiti Kebangsaan Malaysia

Perindustrian menghasilkan peluang pekerjaan, menyediakan peluang pendidikan, mendorong kemajuan dan inovasi, dan menggunakan sumber dengan lebih baik. Kesemua faedah ini menjadikan pembangunan industri amat berharga kepada penduduk dan ekonomi tempatan. Pembangunan industri adalah meliputi pembinaan dan pertumbuhan industri dalam ekonomi.  Industri ini merangkumi pengeluaran secara besar-besaran, kemajuan teknologi dan perkhidmatan lain. Apabila sesuatu kawasan dijadikan tapak industri, masyarakat kawasan tersebut akan mengalami peningkatan taraf hidup, mendapat peluang pekerjaan baru, dan meningkatkan ekonomi setempat.

Seiring dengan pelan pembangunan industri, penyediaan tapak kilang perindustrian sudah tentu perlu disediakan. Namun begitu, untuk memastikan projek pembinaan kilang berjalan tanpa kemalangan, kerjasama antara disiplin kejuruteraan dan penyelidikan tanah harus dititikberatkan.  Teknologi dan aplikasi dalam bidang geosains dapat membantu dalam mencirikan dan merakamkan keadaan subpermukaan sebelum sesuatu projek pembinaan dijalankan.

Berikut merupakan beberapa teknik penyiasatan tanah dan kegunaan teknik tersebut:

1) Radar Telus Bumi (Ground Penetrating Radar)

Radar telus bumi merupakan teknik ujian tidak merosak (Non-Invasive Test) yang menggunakan gelombang elektromagnetik dengan frekuensi tertentu. Seterusnya menghasilkan data dengan resolusi yang boleh digunakan untuk tafsiran rakaman bawah permukaan dalam jangka masa yang singkat. Teknik ini menggunakan gelombang elektromagnetik yang bergerak pada halaju tertentu yang ditentukan oleh sifat dielektrik bahan di bawah subpermukaan. Sistem ini memancarkan denyutan gelombang radio berfrekuensi tinggi dan mengesan pantulan dari bahan yang ada di bawah subpermukaan. Pantulan dihasilkan apabila terdapat kontras dielektrik yang ditemui antara bahan sasaran seperti rongga, besi cerucuk dan paip. Kebanyakkan teknik radar telus bumi digunakan dalam projek pembinaan untuk mengesan kabel utiliti seperti kabel elektrik dan telekomunikasi. Dengan menentukan kehadiran kabel utiliti tersebut di bawah tanah, projek pembinaan dapat dibangunkan dengan mengelakkan atau mengalihkan kabel utiliti ini agar tidak merosakkannya sekaligus memberi kesan kepada pengguna.

2) Pengerudian Tanah (Soil Boring)

Pengerudian tanah dilaksanakan untuk menjalankan ujian fizikal di tapak supaya dapat memahami keadaan tanah untuk reka bentuk geoteknik seperti asas bangunan, tembok penahan dan pembaikan tanah. Pengerudian tanah adalah salah satu teknik yang kerap digunakan dalam proses penyediaan tapak industri pembinaan. Teknik ini adalah untuk mengelakkan kegagalan asas bangunan pada kemudian hari. Oleh itu, keupayaan galas dan sifat tanah harus ditentukan untuk memastikan kestabilan asas bangunan. Ini kerana kegagalan tapak pembinaan setelah projek selesai sudah tentu menimbulkan banyak permasalahan lain.

Penyiasatan tapak biasanya terdiri daripada ujian penusukan piawai (Standard Penetration Test), ujian ricih ram (Vane Shear Test), ujian penusukan kon (Cone Penetration Test), pengawalan instrumentasi (Instrumentations Monitoring) dan lain-lain. Sampel tanah dan batu yang diambil dari kerja-kerja tapak akan dibawa ke makmal untuk menentukan sifat kejuruteraan tanah dan batuan di kawasan tersebut.

3) Teknik Pengelogan Seismos (Seismic Logging Technique)

Selain daripada pengerudian tanah, teknik pengelogan seismos boleh dilaksanakan untuk mengukur halaju gelombang mampatan (P) dan ricih (S) tanah atau batu yang mengelilingi lubang gerudi (borehole). Halaju gelombang-P dan gelombang-S secara in-situ akan digunakan untuk menentukan pemalar tetap seperti nisbah Poisson, modulus pukal, modulus ricih dan modulus Young bagi tanah dan batu. Hasil tinjauan ini dapat digunakan untuk penilaian kesesuaian pembangunan tapak, potensi pencairan (liquefaction), menilai keadaan asas sesebuah tapak menahan beban getaran mesin, menentukan bahan geologi, membantu dalam mereka bentuk struktur dan lain-lain.

4) Pengukuran Keberintangan Tanah (Soil Resistivity Measurement)

Pengukuran keberintangan tanah mempunyai tiga tujuan. Pertama sekali, data tersebut digunakan untuk membuat tinjauan geofizik subpermukaan sebagai bantuan dalam mengenal pasti kedalaman antara tanah dengan batuan dasar mahupun maklumat geologi yang lain. Kedua, keberintangan mempunyai kesan langsung terhadap tahap kakisan kepada saluran paip bawah tanah. Nilai keberintangan yang rendah dapat dikaitan dengan kadar pengaratan. Ini membolehkan kita mengambil tindakan dalam melindungi saluran paip tersebut. Ketiga, keberintangan tanah mempengaruhi reka bentuk sistem pembumian. Semasa merancang sistem pembumian yang luas, pembinaan adalah dinasihatkan untuk mencari kawasan keberintangan yang paling rendah.

Untuk tujuan penilaian risiko reka bentuk dan hakisan, penganggaran hakisan tanah adalah wajar. Hakisan tanah adalah fenomena yang kompleks, dengan banyak pembolehubah yang terlibat dan salah satu klasifikasi termudah adalah berdasarkan satu parameter, iaitu keberintangan tanah.

Jadual 1: Peringkat penghakisan berdasarkan nilai keberintangan tanah

5) Keberintangan Haba Tanah (Soil Thermal Resistivity)

Pengukuran keberintangan haba tanah dilaksanakan untuk menentukan sifat terma tanah di lokasi yang dicadangkan. Penentuan keberintangan haba adalah penting untuk pelaksanaan projek kejuruteraan awam dan elektrik dengan selamat. Hasil pengukuran kaedah ini memainkan peranan penting dalam projek yang sangat sensitif terhadap alam sekitar seperti pembuangan sisa radioaktif di tapak pelupusan bawah tanah atau pelbagai projek kejuruteraan seperti pemasangan kabel kuasa voltan tinggi, paip minyak dan gas atau teknik pengubahan suhu tanah.

Kesimpulan

Kaedah yang disenaraikan di atas adalah contoh-contoh teknik yang perlu dan harus dilaksanakan untuk memastikan penyediaan tapak industri tidak terjejas. Dengan mengetahui sifat-sifat kejuruteraan dan geologi subpermukaan, teknik pembinaan yang sesuai boleh dikenal pasti seperti menentukan pemilihan bahan yang digunakan dan mengetahui kedalaman asas tapak kilang yang akan dibina supaya kukuh untuk jangka masa yang panjang. Tambahan pula dengan peningkatan proses audit terhadap bangunan yang bakal dibina atau siap, kepelbagaian teknik penyiasatan tanah perlu diberi perhatian bagi mengelakkan penalti, denda atau tindakan undang-undang yang boleh dikenakan.

Kredit Foto : Eric Teng Jing Hang & Dr Mohd Hariri Arifin