Apakah Perkara Asas Dalam Ilmu Juruteraan Geoteknikal?

Kebelakangan ini aku rajinkan diri untuk belajar pasal kejuruteraan geoteknikal. Secara jujurnya, masa di bangku universiti dulu, aku kurang berminat dengan geoteknikal ni. Jadi, keputusan geoteknikal aku memang kurang memberangsangkan dan aku mohon maaf kepada pensyarah aku kerana mengecewakan mereka.

Tapi selepas aku bekerja, aku telah didedahkan akan peri pentingnya kejuruteraan geoteknikal ni. Di mana sahaja kerja jurutera awam memang perlukan jurutera geoteknikal. Kecuali kalau kerja itu dibuat di angkasalah. Mungkin kepakaran geoteknikal ini tidak diperlukan.

Antara sebab musabab aku kurang berminat dengan kejuruteraan geoteknikal ini adalah, aku merasakan ilmu kaji tanah ini masih kurang jelas. Segala berkaitan dengannya lebih kepada keputusan melalui pengalaman dan eksperimen. Tidak datang dari kajian mendalam mengenai ilmu kaji bahan seperti yang dilakukan dalam kejuruteraan struktur.

Namun, inilah kehidupan sebagai jurutera awam. Mana boleh, dalam kehidupan praktikal yang sebenar, semuanya dikaji sehingga pasti. Kalau nak tunggu pasti, maka tiadalah bangunan tinggi di dunia ini.

Sekarang ini, aku mulai berminat untuk memahami kejuruteraan geoteknikal kerana aku sudah nampak akan aplikasinya dan kepentingannya di dalam dunia jurutera awam. Seperti aku katakan tadi, hampir semua, silap-silap semua jurutera awam perlukan khidmat jurutera geoteknikal ini.

Benda paling penting dalam geoteknikal adalah memahami kekuatan tanah. Kekuatan tanah, secara asasnya, hanya datang dari dua sumber sahaja. Ha? Dua sumber sahaja? Biar betul? Ya, dua sumber sahaja. Fahami kedua sumber kekuatan tanah ini boleh memudahkan anda memahami keseluruhan idea geoteknikal ini. Hebat bukan?

Kedua-dua sumber tersebut adalah daya geseran, yang menjadi sumber utama daya kekuatan di dalam pasir, dan daya lekitan, yang menjadi sumber utama dalam tanah liat.

Daya geseran, berlaku antara butiran-butiran pasir yang bersentuhan antara satu sama lain. Memang setiap sentuhan, dalam sains fizik, akan membentuk geseran. Jadi geseran ini menjadi kekuatan kepada tanah jenis pasir.

Manakala dalam tanah liat pula, daya lekitan menjadi sumber utama kekuatan. Kalau anda bermain dengan tanah liat, anda akan rasa tanah liat tu melekit atau melekat-lekat di tangan anda. Itulah daya lekitan.

Dalam kiraan kekuatan tanah, pasir dianggap tiada daya lekitan. Manakala tanah liat pula selalunya, bukan setiap masa, akan dianggap tiada daya geseran. Ini bagi memudahkan kiraan dan kiraan kekuatan tanah akan menjadi lebih konservatif.

Bayangkan, hanya dari dua daya ini, maka keseluruham ilmu kejuruteraan geoteknikal tercipta. Menarik bukan? Cuba bayangkan, dari pembinaan bangunan tertinggi seperti KLCC dan Burj of Dubai, pembinaan jalanraya seperti PLUS, semua memerlukan kajian terperinci mengenai geoteknikal. Namun semua itu masih kukuh sampai sekarang kerana pengetahuan manusia akan daya geseran dan daya lekitan.

Jujurnya, jurutera dalam bidang geoteknikal ini masih banyak yang tak tahu dan kurang pasti pasal tanah. Kajian baru sentiasa akan keluar dan kalau mereka malas belajar pasti akan ketinggalan. Namun kami jurutera kena memastikan, dengan ilmu yang ada, struktur binaan cukup kukuh, untuk menjamin keselamatan awam.

P/S: Saya pun baru nak berjinak dalam dunia kejuruteraan geoteknikal ini. Jadi kalau entry kali ini ada salah fakta, tolong tegurkan. Terima kasih.

Banjir di Kedah dan Pulau Pinang

Pada 7 November 2017, saya terdetik untuk mengambil surat khabar the Sun yang diberikan secara percuma. Masa itu saya di pejabat KWSP untuk urusan peribadi.

Berita kali ini lebih tertumpu pada banjir yang besar yang berlaku di Pulau Pinang dan Kedah pada 4-5 November 2017. Banjir ini menjadi antara  banjir terburuk dan memburukkan lagi keadaan, apabila penduduk tidak bersedia menghadapinya.

Dalam akbar the Sun tersebut, saya tertarik dengan "surat" yang dihantar oleh Ir Dr Tan Yean Chin, President IEM. Beliau menulis bahawa menurut Jabatan Pengairan dan Sungai (JPS) dan Jabatan Meteorologi Malaysia, kebanyakan kawasan yang dilanda banjir itu mengalami taburan hujan yang melebihi 100 tahun Average Recurrence Interval (ARI).

Apa itu ARI? Kalau ikut maksud teknikal, saya sendiri pun berkerut dahi untuk mula-mula nak pahamkan maksudnya. Jadi saya cuba terangkan di sini secara kurang teknikal sikit.

Taburan hujan mempunyai masa yang tinggi dan rendah. Sebagai contoh, dalam setahun, ada hari yang hujan akan berlaku secara maksimum. Kita namakan ini sebagai 1 tahun ARI. Kalau dalam masa 5 tahun, akan ada hari yang hujan paling maksimum, kita akan namakannya sebagai 5 tahun ARI. Begitu juga untuk 10 tahun, 20 tahun, 50 tahun dan 100 tahun.

Mana nak mendapatkan ARI ni? Di Malaysia, kita ada satu buku garispanduan untuk mengira ARI ini yang dipanggil Manual Mesra Alam Malaysia (MSMA). Selalu di kalangan jurutera awam, kami panggil Masma jer.

Seorang jurutera awam yang pakar dalam bidang saliran, sungai, perparitan dan banjir di Malaysia memang akan jadikan buku Masma ni sebagai bantal tidor mereka. Maksudnye, Masma memang rujukan utama mereka.

Namun seperkara lagi, lepas jurutera kira 100 tahun ARI, tak bermaksud taburan hujan itu hanya akan berlaku cuma sekali dalam seratus tahun. Ia cuma telahan secara kajian terdahulu berdasarkan pengetahuan manusia tentang statistik sahaja. Boleh jadi hujan 100 tahun ARI boleh berlaku lebih kerap dari 100 tahun selaan masa. Maklumlah, tentang masa depan, hanya Tuhan jer yang tahu.

Cuma saya nak cerita apabila hujan melebihi 100 tahun ARI, banyak retention pond (tasik buatan yang dibina oleh pemaju sesebuah kawasan untuk memastikan kawasan perumahan mereka tidak berlakunya banjir di masa akan datang) kita di Malaysia ini tidak mampu menanggung air hujan tersebut dan ia menjadi penyebab berlakunya banjir teruk. Kerana OSD di Malaysia hanya direkabentuk untuk menanggung air hujan setakat 100 tahun ARI sahaja.

Kenapa jurutera merekabentuk 100 tahun jer?? Kenapa tak tinggi lagi? Seratus tahun sebenarnya dah cukup besar pada pandangan jurutera awam seluruh dunia. Malah, kami sebagai jurutera juga hendaklah memastikan satu-satu rekabentuk itu ekonomikal. Kalau direkabentuk lebih dari 100 year ARI, retention pond diperlukan hendaklah lebih besar dan pembinaannya menelan belanja yang lebih tinggi. Yang 100 tahun ARI punya rekabentuk ni pun dah mahal dan memerlukan ruang yang besar.

Seperkara lagi, dalam "surat" tersebut, Ir Dr Tan ada menyatakan bahawa  faktor perubahan cuaca juga perlu diambil kira dalam merekabentuk semua pembangunan. Kata beliau lagi, Buku seperti The National Hydraulic Research Insitute Malaysia Technical Guide on Estimation of Future Design Rainstorm Under the Climate Change Scenario in Malaysia adalah satu rujukan tambahan kepada jurutera awam dalam bidang saliran, sungai, perparitan dan banjir.

Ir Dr Tan menyeru pihak kerajaan dan IEM juga sudi membantu untuk membentuk satu garispanduan yang lengkap dan bersepadu bagi mengelak banjir di masa akan datang. Saya meresakan perkara ini sangat baik untuk dilakukan bagi memastikan banjir buruk seperti ini tidak lagi berulang.

Malah, kerajaan Malaysia juga menyahut cadangan tersebut, melalui Kementerian Sumber Asli dan Alam Sekitar, menyeru semua pakar dan ahli akademi untuk mengadakan satu perjumpaan yang dicadangkan untuk diadakan pada Januari 2018. Saya berharap sangat perkara ini dapat dilakukan dengan jayanya.