Tembok Penahan

Retaining wall

‘Retaining wall’ atau tembok penahan ialah suatu struktur yang dibina bagi tujuan menahan tanah daripada hakisan dan runtuh. Keruntuhan tanah ini biasanya berlaku disebabkan oleh air yang mengalir samada di atas tanah ataupun di dalam tanah.

Tembok penahan ialah sejenis binaan yang didirikan khas untuk menyokong atau menahan tanah secara menegak supaya tanah tidak runtuh.

Kandungan atau aliran air ini akan menyebabkan berlakunya hakisan kepada tanah sedikit demi sedikit dan boleh mengakibatkan berlakunya runtuhan kepada tanah tersebut. Di samping itu, kesan kepada hakisan ini juga menyebabkan sistem perparitan seperti longkang-longkang menjadi cetek.

Untuk mengelakkan runtuhan ini, tembok penahan hendaklah dibina dengan kaedah yang betul supaya ia tidak gagal dan dapat berfungsi dengan baik

Kebiasaannya tembok penahan dibina pada tempat-tempat :

1. Berlaku permukaan tanah yang tidak sama aras, samada tanah tersebut dipotong atau ditambah seperti gambarajah di bawah:

b. Pada longkang yang dalam bagi tujuan mengelak berlaku runtuhan pada tebing

c. Pada permukaan tanah yang mencuram seperti pemotongan bukit untuk membina jalan

Setiap tembok penahan yang dibina dilengkapkan dengan lubang aliran air (weepholes) yang sempurna supaya mudah mengalirkan air dari arah belakangnya. Saluran air juga boleh digunakan untuk mengalirkan air jika lubang aliran tidak ada. Ini adalah satu langkah yang penting dalam pembinaan tembok penahan untuk mengurangkan tekanan terhadap tembok akibat air bertakung di belakangnya.

Lubang aliran air biasanya dibuat dengan menggunakan paip air berukuran garispusat 50mm hingga 100mm dan ditempatkan pada jarak 2m hingga 2.2m di antara satu sama lain, secara bertatih menegak dan melintang, sekurang-kurangnya 300mm dari aras tanah bawah.

Jenis tembok penahan

1. Tembok penahan graviti
Jenis tembok penahan ini berat dan padu.  Pembinaanya dibuat dengan bata, batu atau konkrit jisim yang tidak bertetulang.  Tembok jenis ini tidak mengalami tekanan tegangan.  Pembinaan ini boleh di dapati pada empangan dan kolam air.

Rekabentuk tembok penahan graviti

2.  Tembok penahan separa graviti

Tetulang besi digabungkan di dalam konkrit untuk menentang tekanantegangan yang dialami oleh tembok tembok penahan di samping mengurangkan isipadu konkrit yanag diperlukan,

Tembok penahan separa graviti

3. Tembok penahan julur

Kaedah pembinaan tembok penahan ini menggunakan konkrit bertetulang untuk menentang tekanan tegangan yang berat dan juga mengurangkan saiz struktur.  Bahagian unjuran tembok pada kakinya berfungsi julur.  Tembok penahan ini boleh digunakan tembok setinggi 7.5 m.

5. Tembok penahan penegang

Apabila tembok penahan yang tinggi diperlukan, andaian melebii 6 m, seperti empangan yang besar, tembok tegak hendaklah disokong dengan topang.  Kaedah ini dinamakan penegang.

6. Tembok penahan sagang

Serupa dengan tembok penahan penegang, kecuali topangnya dibina di sebelah luar.  Kaedah pembinaan ini boleh dilakukan supaya tembok sangan dan juga keguanaan ruang berlebih tidak menjadi halangan.

7. Tembok penahan krib

Ini merupakan sejenis pembinaan yang tersendiri untuk menahan tanah di tepi bukit.  Tembok ini boleh dibina dengan bahan kayu, besi dan konkrit tuang dahulu disusun seperti yang ditunjukkan rajah di bawah.  Bahagian dalamnya diisikan dengan tanah peroi atau batu kikir yang mudah mengalir air hujan.  Pembinaan tembok jenis ini sesuai digunakan untuk menahan tanah yang statik dan tinggi yang tidak melebihi 6.3 m.

Prinsip pembinaan tembok penahan:

Prinsip rekabentuk bagai kerja pemantauan adalah seperti berikut:

1.       Elak daripada terbalik

Tembok penahan mungkin terbalik sekiranya tekanan tanah yang disokong melebihi keupayaan tembok untuk menahannya. Tekanan tanah di belakang tembok ini dinamai tekanan aktif. Tembok akan tetap stabil jika beratnya melebihi tekanan aktif. Walau bagaimanapun, kos untuk membina tembok yang bersaiz besar dan berat adalah terlalu tinggi. Oleh itu tembok penahan perlu dibina dengan saiz yang kecil untuk menjimatkan kos. Ini bermakna tembok tersebut perlu mempunyai kekuatan tambahan untuk terus berada dalam keadaan stabil, iaitu tidak mudah terbalik.

Kekuatan tersebut

2.       Elak daripada tergelincir

Satu lagi kemungkinan ialah berlakunya kegelinciran tembok secara keseluruhan. Kegagalan ini mungkin berlaku pada tanah liat, iaitu apabila terdapat beban  tambahan yang berlebihan. Apa yang berlaku ialah keseluruhan tembok dan beban yang ditanggung tergelincir dalam bentuk lingkungan. Akhirnya tembok tersebut akan teranjak ke hadapan. Sekiranya perkara ini dapat diperlihatkan, tembok tersebut mungkin dapat direkabentuk dengan tumit yang lebih dalam. Sebaliknya, jika pergerakan tersebut telah berlaku, pergerakan selanjutnya dapat dihalang dengan memasang cerucuk keping di bahagian hadapan asas tembok tersebut. Cerucuk ini mesti dihentakkan ke dalam tanah sehingga melebihi aras kegelinciran di bawah tembok penahan tersebut.

3.       Elak daripada termendap

Lapisan bawah tanah yang lembut adalah antara faktor kegagalan tembok jenis ini.Tanah yang lembut membuatkan tembok penahan termendap ke dalam tanah akibat berat sendiri tembok. Oleh itu adalah penting untuk mengambil kira prinsip ini semasa merekabentuk tembok penahan.

4.       Elak daripada retak dan pecah

Selain kestabilan tembok penahan, binaan tembok penahan itu sendiri perlu cukup kukuh supaya tidak retak dan pecah. Ini dapat diatasi dengan dua cara, Pertama, dengan membina tembok tebal dan berat. Kedua, dengan memperkukuhkan tembok yang lebih nipis seperti menggunakan tetulang untuk tembok penahan konkrit. Selain itu, bahan yang digunakan juga mesti mempunyai ikatan untuk membentuk struktur monolit.

Kegunaan tembok penahan adalah seperti berikut:

1.            Menahan tanah untuk kerja-kerja membina jalan pada lereng atau tepi bukit.

2.            Menahan tanah untuk membina jalan yang mendongak atau mencuram

3.            Sebagai benteng untuk peparit.

4.            Sebagai tembok tumpuan bagi jambatan.

5.            Mencegah hakisan air.

6.            Sebagai tembok penahan banjir.

7.            Untuk menahan tanah semula jadi atau tanah yang ditebusguna.

Untuk membina tembok penahan daripada batu rawak pada tanah yang mencuram , batu-batu rawak tersebut hendaklah disusun mengikut kecuraman permukaan tanah.

Rekabentuk tembuk penahan

Jenis-jenis batu ( type of masonry)

- Pembinaan struktur bangunan memang tidak lari dari bahan yang berasaskan batu. Batu seperti bata biasa diikat dengan menggunakan mortar bagi menjadikan membentuk struktur bangunan seperti dinding atau lantai.

 - Bahan pembinaan yang berasas batu adalah terdiri batu bata, batu, marmar, granit, travertine, batu kapur, batu cast, blok konkrit, kaca blok, plesteran, dan jubin  .

Jenis-jenis batu yang digunakan dalam pembinaan:
 1. Batu bata

 

 2. Batu

 3. Mamar

4. Granite

5. Batu kapur

6. Batu cast

7. Travertine

 

 8. Stucco

 

Stuko atau render adalah bahan yang diperbuat daripada agregat, pengikat, dan air.

Ia digunakan sebagai salutan hiasan untuk dinding dan siling, dan sebagai bahan arca dan seni dalam seni bina

9. Jubin

 

Fungsi pembinaan berasaskan batu:

1. Membuat bangunan seperti rumah.

2. Membina dinding atau tembok.

3. Hiasan bagi sesuatu permukaan agar nampak cantik dan menarik.

4. Laluan pejalan kaki.

5. Tangga.

6. Pagar

7. Gerbang

 Dinding batu bersegi (square rubble)

Batu yang digunakan ialah batu-batu biasa yang agak nipis yang terdapat dari kuari, ia mudah dipecahkan kepada unit-unit yang lebih kecil. Sedikit tenaga kerja diperlukan untuk membentuk dan mengandam batu-batu tersebut. Bentuk batu lazimnya empat segi dan disiapkan dengan adaman tukul atau penyudahan potongan lurus. Batu-batu yang membentuk bukaan seperti pada tingkap dipasangkan dengan batu yang permukaannya lebih halus bagi menambahkan kecantikan.

 a.        Dinding batu bersegi tidak berlapis (square marble uncoursed)

Kerapkali disebut squared-necked rubble. Batu terdapat dalam berbagai saiz, disusun dalam bentuk dan corak yang tidak menentu. susunan yang berkesan ialah susunan dari gabungan empat batu dalam satu siri, besar yang besar dipanggil ‘riser’ atau ‘jumper’ yang mana biasanya terdiri dari batu ‘through’ atau ‘bonder’, dua batu yang sederhana besarnya dipanggil ‘leveller’ dan batu yang kecil sekali dipanggil ‘sneck’ atau ‘check’. Batu kecil ini digunakan bagi tujuan mengelakkan berlakunya sambungan terus menerus pada sambungan menegak. Sambungan tepi batu muka diandam berbentuk empat segi lebih kurang 75mm dari muka bata yang mana

 

 b.        Dinding batu bersegi dibina berlapisan (Squared rubble-built to courses)

Batu yang digunakan adalah sama dengan dinding ‘sneck rubble’ tetapi sepertimana dalam kelas dinding batu rawak yang dibina berlapisan susunan batu dilaraskan (level) dengan berbagai ketebalan lapisan. Batu-batu yang berpermukaan rata disusun sepertimana dinding batu rawak dibina berlapis, tiap-tiap lapisan mengandungi ‘quoin’. Batu-batu kecil dipasang di antaranya sehingga sama dengan ketinggian batu yang besar untuk menyiapkan satu-satu lapisan.

 c.        Dinding batu bersegi dibina berlapis (Squared rubble-regular coursed)

Dinding batu jenis ini dibina dalam berbagai ketebalan tetapi semua batu dalam lapisan yang sama adalah sama tebal. Tebal batu antara 50 mm hingga 225 mm dan 150 mm lebar. Muka batu dipahat bagi menampakkan permukaan yang menarik. Ikatan batu ‘regular course rubble’ yang mana terdiri dari batu-batu blok atau bungkah empatsegi yang besar yang biasanya disiapkan permukaannya samada andaman tebal (hammered faced) atau andaman tarah (pitch faced). Kadangkala dipanggil ‘block in course’. Ikatan ini biasanya dibuat pada kerja-kerja pembinaan yang besar seperti tembok penahan air laut, tembok penahan tanah dan lain-lain tetapi tidak banyak digunakan dalam kerja-kerja pembinaan awam.

 

 Miscellaneous

Terdapat banyak perbezaan dalam pembinaan dinding batu. Perbezaan ini disebabkan oleh ciri-ciri dan kualiti bahan dan tempat yang hendak dibina. Tiga contoh di bawah adalah ikatan yang lazim dibuat.

1. Dinding batu polygonal

Batu yang digunakan dalam pembinaan dinding jenis ini walaupun keras tetapi mudah dipecahkan dan diandam kepada bentuk-bentuk yang dikehendaki. Permukaan batu diketuk kepada bentuk poligon yang tidak sekata pada tiap-tiap sudut batu, batu disusun atau diikat dalam keadaan susunan yang tidak teratur atau tidak sebentuk.

1. Dinding batu ‘flint’

Batu yang digunakan ialah batu ‘flint’ (tahan api) atau ‘cobbles’ (batu bundar). dinding ini dibina dengan ketebalan dari 15 mm hingga 150 mm dan panjang dari 150 mm hingga 300 mm. walaupun batu ini tersangat keras tetapi ia rapuh dan mudah dipatahkan. Batu-batu ini boleh didapati dari gravel yang mana dihubungkaitkan kapur atau batu kapur. Binaan yang dibuat berhampiran dengan pantai boleh dibuat dari batu-batu bulat dari pantai.

Dinding luar yang mana tebalnya dari 350 mm hingga 450 mm boleh dibuat dalam tiga keadaan, iaitu :

i.              Batu yang berbentuk facing mengikat sehingga ke bahagian tengah dinding dan di bahagian belakang dari batu biasa yang tidak diandam.

ii.             Sama seperti di atas tetapi permukaan batu dibentuk empatsegi

iii.            Kesemuanya dari batu ‘flint’ yang tidak diandam.

susunan ikatan boleh dibuat samada dalam bentuk tidak berlapisan, dibina dengan lapisan atau regular. Dinding tidak berlapis dari flint khususnya pada tempat yang kurang memerlukan kekuatan dan dibuat dari batu-batu kecil, batu ‘through’ dipasang dua pada tiap-tiap satu meter persegi atau boleh juga dibuat ‘lacing course’ iaitu terdiri dari batu-batu yang agak panjang, batu atau genting dipasang berselang lapisan dengan jarak satu hingga dua meter dan tianga batu atau bata berselang 1.5 m, tiang ini boleh dipasang dari bata (permukaan header) bagi memberi permukaan ‘diaper’

2. Dinding batu ‘Lake Distric Masonry’

Ianya dibuat khusus pada tempat-tempat yang mudah terdapat batu-batu slate, terdapat dalam dua warna iaitu kebiruan dan kehijauan. Kedua-duanya memberi penyudah kerja yang sangat menarik. Biasanya batu-batu ini dibawa ke tempat pembinaan dalam keadaan bentuk yang tidak sama atau tidak sekata, biasanya 600 mm lebar dan 900 mm panjang. Batu ini dipecah dan diandam kepada bentuk dan saiz yang diperlukan. Terdapat dua jenis susunan bata dalam dinding jenis ini ;

i.            Dinding rawak permukaan kasar (Rough faced random walling) dibina berlapis

Muka batu ini diandam secara kasar dan dalam bentuk yang tidak sama. Batu diikat antara satu sama lain, ‘spalls’ digunakan untuk menyelak atau menyangga batu-batu kasar. ‘Watershot’ dibuat pada tiap-tiap 300 hingga 450 mm menegak. ini bertujuan untuk memberikan sambungan melintang yang terus dari hadapan ke belakang dinding, batu through digunakan untuk tujuan ini dengan jarak 600 mm hingga 900 mm.

ii.             Best faced random walling

Dinding jenis ini menyerupai ‘snecked rubble’. Batu ditukul menjadi bentuk persegi. Muka batu dibiarkan menjadi bentuk asal atau semulajadi. Sesetengah batu ‘snecked’ dipasang terlalu nipis, contohnya 20 mm. Batu through dipasang purata dua pada tiap-tiap satu meter persegi.