Klasifikasi Tanah untuk Penggalian
Fisik Pengukuran Tim Hygiene Industri Kimia Divisi OSHA Salt Lake Technical Center Salt Lake City UT 84115-1802
1. Sejarah Ketika parit atau penggalian lainnya dibuat dalam tanah, pasukan sisa dalam tanah bekerja untuk mengembalikan tanah ke konfigurasi yang lebih stabil. Jika kekuatan-kekuatan sisa (gravitasi) yang lebih besar dari mereka yang memegang dinding parit atau penggalian di mana mereka berada, gua-in terjadi. Ada sejumlah faktor yang menentukan stabilitas dinding penggalian yang diberikan. Ini adalah di luar lingkup dokumen ini untuk sepenuhnya menggambarkan mekanika tanah dengan cara ini. Namun, telah ditemukan secara empiris bahwa tanah, ketika miring tepat, akan menahan kekuatan sisa dan tetap aman stabil. Karena evaluasi kondisi dan struktur tanah sangat penting untuk operasi yang aman di dalam dan sekitar penggalian, standar penggalian di antara yang pertama diumumkan oleh OSHA pada tahun 1971. Dalam standar itu, tanah diklasifikasikan diklasifikasikan menjadi tiga jenis yang disebut berjalan, tidak stabil, dan keras kompak (Ref. 3.2). Istilah-istilah ini umumnya disalahpahami. Kemudian, istilah yang direvisi dan diganti granular, kohesif, kohesi granular, dan disemen (Ref. 3.1). Pada tahun 1989, diperkirakan bahwa ada 70 korban jiwa dan lebih dari 800 cedera hari kerja hilang setiap tahunnya di Amerika Serikat akibat kecelakaan penggalian. Menanggapi ini angka kejadian yang tinggi, OSHA diundangkan standar penggalian saat ini (Ref 3.1) dan memiliki ketentuan sebagai berikut: 1. Klasifikasi tanah dan deposito batu. Setiap tanah dan batuan deposito harus diklasifikasikan oleh orang yang kompeten sebagai Rock Stabil, Tipe A B, tipe, atau C Ketik sesuai dengan definisi yang ditetapkan dalam 29 CFR 1926 Sub P Lampiran A. 2. Dasar klasifikasi. Klasifikasi deposito harus dibuat berdasarkan hasil setidaknya satu visual dan
setidaknya satu analisis manual. Analisis tersebut harus dilakukan oleh orang yang kompeten dengan menggunakan tes yang dijelaskan dalam 29 CFR 1926 Sub P Lampiran A, atau metode lain yang diakui klasifikasi tanah dan pengujian seperti yang diadopsi oleh American Society for Testing Material, atau Departemen Pertanian AS tekstur sistem klasifikasi. 3. Visual dan manual analisis. Analisis visual dan manual, seperti yang dicatat sebagai diterima dalam 29 CFR 1926 Sub P Lampiran A, harus dirancang dan dilakukan untuk memberikan informasi kuantitatif dan kualitatif yang memadai yang diperlukan untuk mengidentifikasi dengan benar sifat, faktor, dan kondisi yang mempengaruhi klasifikasi deposito. 4. Sistem berlapis. Dalam sistem berlapis, sistem harus diklasifikasikan sesuai dengan lapisan terlemah. Namun, setiap lapisan dapat diklasifikasikan secara individual di mana lapisan lebih stabil terletak di bawah lapisan kurang stabil. 5. Reklasifikasi. Jika, setelah mengklasifikasikan deposit, sifat, faktor, atau kondisi yang mempengaruhi perubahan klasifikasi dalam cara apapun, perubahan harus dievaluasi oleh orang yang kompeten. Uang muka tersebut harus direklasifikasi yang diperlukan untuk mencerminkan keadaan berubah. Sebagai akibat dari peraturan baru, Biro Statistik Tenaga Kerja melaporkan, pada tahun 1999, 44 kematian akibat penggalian dan kecelakaan penggalian. (Ref. 3.10) Sudut kemiringan tergantung pada sifat-sifat tanah di mana penggalian telah dibuat. Partikel mineral yang merupakan tanah dan bahan bumi lainnya dapat mem-bond oleh pasukan kimia dan fisik yang menentang gaya gravitasi. Ikatan kimia, atau kohesi, mengacu pada kekuatan ikatan kimia yang partikel mineral. Ikatan fisik mengacu pada ikatan butir lebih kasar seperti pasir dan kerikil oleh gaya gesek yang mencakup saling partikel. 29 CFR 1926 Sub P Lampiran A didasarkan pada situs dan kondisi lingkungan, dan pada struktur dan komposisi deposito tanah. Sistem klasifikasi tanah berarti metode tanah mengelompokkan dan deposito batu dalam hierarki Rock Stabil, Tipe A B, Type, dan Tipe C, dalam urutan penurunan stabilitas. 1. Batuan yang stabil berarti bahan mineral alami padat yang dapat digali dengan sisi vertikal dan tetap utuh sementara terkena. 2. Tipe A berarti tanah kohesif dengan kekuatan, terbatasi tekan 1,5 ton per kaki persegi (TSF) (144 kPa) atau lebih. Contoh tanah kohesif adalah: tanah liat, tanah liat berdebu, berpasir liat, lempung liat dan, dalam beberapa kasus, berlumpur lempung liat berpasir dan lempung liat. Semen tanah seperti kalicifikasi dan hardpan juga dianggap A. Tipe Namun, tanah tidak ada tipe A jika:
a. Tanah yang pecah-pecah, atau b. Tanah tunduk pada getaran dari lalu lintas yang padat, mengemudi tumpukan, atau efek yang sama, atau c. Tanah sebelumnya telah terganggu; atau d. Tanah merupakan bagian dari sistem, miring berlapis di mana lapisan mencelupkan ke penggalian pada kemiringan empat horizontal untuk satu vertikal (4H: 1V) atau lebih; atau e. Bahan ini tunduk pada faktor-faktor lain yang akan membutuhkan itu harus diklasifikasikan sebagai bahan kurang stabil. 3. Tipe B berarti: a. Kohesif tanah dengan kuat tekan bebas lebih besar dari 0,5 TSF (48 kPa) tetapi kurang dari 1,5 TSF (144 kPa); atau b. Granular kohesi tanah termasuk: kerikil sudut (mirip dengan batu hancur), lumpur, tanah liat lumpur, berpasir dan loam, dalam beberapa kasus, berlumpur lempung liat berpasir dan lempung liat. c. Sebelumnya terganggu tanah kecuali yang seharusnya dapat digolongkan sebagai tanah C Type. d. Tanah yang memenuhi kuat tekan bebas atau persyaratan sementasi untuk tipe A, tetapi pecah pecah atau tunduk terhadap getaran, atau e. Dry batuan yang tidak stabil, atau f. Material yang merupakan bagian dari sistem, miring berlapis di mana lapisan mencelupkan ke penggalian di lereng kurang curam dari empat horizontal untuk satu vertikal (4H: 1V), tetapi hanya jika materi seharusnya dapat diklasifikasikan sebagai Tipe B. 4. Tipe C berarti: a. Kohesif tanah dengan kuat tekan bebas 0,5 TSF (48 kPa) atau kurang, atau b. Granular tanah termasuk kerikil, pasir, dan pasir liat, atau c. Submerged tanah atau tanah dari mana air merembes secara bebas; atau d. Submerged batuan yang tidak stabil, atau e. Bahan dalam sistem, miring berlapis di mana lapisan mencelupkan ke penggalian atau kemiringan empat horizontal untuk satu vertikal (4H: 1V) atau curam. Pada tahun 1989 pembuatan kekuasaannya, OSHA sangat bergantung pada sistem klasifikasi yang dikembangkan pada tahun 1982 oleh Badan Standar Nasional (sekarang Institut Nasional Standar dan Teknologi - NIST). Selain itu, OSHA menggunakan sumber lain beberapa informasi termasuk standar ASTM. (Ref. 3.10)
Selain referensi mendasar, golongan SITC digunakan The Sistem Klasifikasi Tanah Bersatu (Refs. 3.3 dan 3.4), Geologi Teknik Field Manual Biro AS Reklamasi (Ref. 3,5), dan dokumen lainnya (Refs. 3,6-3,9) di pengembangan metode ini. Metode OSHA ID-194 dikembangkan untuk menekankan kinerja dan sifat teknis tanah dan konsisten dengan tujuan dan persyaratan dari tahun 1989 peraturan penggalian Federal. Metode lain yang digunakan untuk mengklasifikasikan tanah memberikan nama untuk tanah tekstur seperti tanah liat, tanah liat berdebu, berpasir liat, lempung liat dan, dalam beberapa kasus, berlumpur lempung liat berpasir dan lempung liat. Karena masing-masing metode menentukan tes sedikit berbeda, nama-nama yang mirip satu sama lain, tetapi dapat memiliki arti yang berbeda. Dilakukan usaha untuk memberikan nama tekstur tanah dengan metode OSHA (sehingga perbandingan dapat dibuat dengan metode lain) tetapi bersaing pemisahan semua komponen tanah tidak dilakukan dengan pengujian yang dijelaskan dalam metode ini. Hal ini dapat mengakibatkan nama tekstur yang sedikit berbeda dari tanah lain mengklasifikasikan metode. 2. Analytical Prosedur analitis metode ini dikelompokkan di bawah judul: visual, manual, dan klasifikasi. Sampel tanah mungkin merupakan situs penggalian yang diusulkan atau daerah yang dipilih dari penggalian yang sudah ada. Semua sampel dianalisis dan diklasifikasikan oleh metode yang diuraikan dan dijelaskan di sini. Keselamatan dan kesehatan pencegahan meliputi perawatan untuk mencegah udara kelahiran debu dan penggunaan sarung tangan dan kacamata pelindung saat menangani tanah basah. 2.1 Visual (Ref. 3.1) Menyalin nomor identifikasi sampel semua dari bentuk sampel penyampaian laporan ke lembar data sampel kerja (contoh disertakan di bagian belakang metode ini.). Untuk kenyamanan analitis, akuntabilitas, dan kontinuitas, mencatat umlah setiap kontainer yang digunakan dalam analisis. Buka tas tanah dan mencatat karakteristik umum sampel, seperti pasir, kerikil, atau tanah liat. Perhatikan dan menyisihkan setiap fragmen batuan (potongan batu> 3 masuk) yang mungkin hadir. Perkirakan persen dari sampel yang berupa gumpalan antara ¼ dan 1 masuk, dan mengidentifikasi diskontinuitas struktural mungkin seperti lapisan, lensa (lapisan diskontinyu) dan retak atau celah. Perhatikan keberadaan air atau fitur lain yang khas untuk sampel.
2.2 Pedoman Tes pengguna termasuk peralatan yang dibutuhkan untuk analisis dan prosedur yang digunakan untuk menentukan sifat spesifik dan klasifikasi tanah. 2.2.1 Peralatan a. b. c. d. e. f. g. h.
Roti panci dari ukuran biasa untuk pengeringan sampel. Stainless steel mangkuk setidaknya 2 - kapasitas L. Sebuah oven udara paksa yang akan memegang dan kering sampel pada suhu 60 ° C. USA Standard 8-in. Penyaringan kering panci # 4 (4,75 mm-pembukaan), # 40 (0,425 mm-pembukaan), a # 200 (0,075 mm-pembukaan) dan pan menangkap dan penutup. A # 200 USA Standar 8-in. penyaringan basah pan. Keseimbangan laboratorium yang akan membaca hingga 3 kg dengan presisi ± 1,0 g. Sebuah saku standar tanah penetrometer (Ref. 3.2) untuk pengukuran kekuatan tekan bebas. Sebuah bulu halus sikat rambut dan bulu sikat kawat untuk membersihkan saringan tes.
2.2.2 Prosedur a. Terbatasi kompresif Kekuatan (Ref. 3.1) Dalam waktu lima menit setelah sampel tanah rusak terkena udara terbuka, menghapus satu atau lebih dari rumpun terbesar dan menganalisanya dengan penetrometer saku. Iris rumpun masing-masing dengan spatula untuk memberikan permukaan yang halus untuk analisis. Tekan silinder penetrometer terhadap sampel dan memampatkan tanah dan musim semi dikalibrasi dari instrumen ke ring ditandai pada silinder. Baca posisi cincin pada skala dikalibrasi silinder. Catat pembacaan kekuatan unconfined tekan dalam ton per kaki persegi (TSF) atau kilogram per sentimeter 2). persegi (kg / cm Laporan rata-rata minimal tiga bacaan jika memungkinkan. Perhatikan semua sampel yang pecah dan tidak memberikan analisis yang positif. b. Plastisitas (Refs. 3.3 dan 3.4) Plastisitas didefinisikan sebagai properti yang melekat tanah tertentu untuk membentuk dan roll antara telapak tangan menjadi benang stabil 0,3 cm (masuk) dengan diameter dan kekuatan tarik untuk
mendukung bagian 5-cm saat dipegang di salah satu ujung. Untuk memiliki plastisitas untuk tujuan klasifikasi, tanah harus memenuhi kondisi dan mengandung lumpur setidaknya 15% dan lempung sebagaimana ditentukan oleh analisis gradasi. Menentukan dan mencatat keadaan plastisitas tanah pada kadar air-diterima. Jika plastisitas tidak diamati, menganalisis sampel setelah itu dikeringkan dengan menggunakan hanya bagian dari sampel yang melewati saringan 40 #. Tambahkan air dalam jumlah yang berbeda untuk mendapatkan berbagai kadar air untuk analisis. Jika kandungan liat rendah, plastisitas bukanlah properti yang melekat pada tanah, dan tidak akan diidentifikasi pada setiap kadar air. c. Gradasi Analisis (Ref. 3.3) Tes ini digunakan untuk menentukan jumlah kerikil, pasir, dan lumpur total dan tanah liat dalam sampel tanah. Konstituen ini diidentifikasi dengan menggunakan skala ukuran partikel dari sistem klasifikasi Tanah Bersatu. Lumpur dan tanah liat tidak dibedakan satu sama lain dalam tes ini. Prosedur gradasi dijelaskan sebagai berikut: Keringkan tanah selama 2 hari pada 60 ° C untuk mempersiapkan tanah untuk analisis. Vent udara dari oven ke luar untuk menghindari paparan asap beracun mungkin. Tare mangkuk pada keseimbangan laboratorium. Tambahkan setidaknya 100 g sampel halus kering atau 200 g sampel kasar (pasir dan kerikil) ke dalam mangkuk. Jika jumlah tersebut tidak tersedia, gunakan sebanyak mungkin. Catat berat badan dan menutupi sampel dengan air. Diamkan di negara ini selama minimal 2 jam dan sampai 24 jam. Mentransfer materi ini ke panci # 200 pengayak basah dan mencuci butiran halus dari lumpur dan tanah liat melalui saringan dengan air sampai terlihat jelas. Cuci materi yang ditahan pada saringan ini kembali ke dalam mangkuk dan dekantasikan air dan supernatan apapun. Keringkan residu ini pada 60 ° C atau pada suhu pilihan lainnya. Tempatkan tanah kering ke sarang panci berisi saringan # 4 di atas, saringan # 200 di tengah, dan panci di bagian bawah untuk menangkap setiap lumpur sisa dan tanah liat. Tekan panci manual di atas meja setidaknya 20 kali untuk memisahkan biji-bijian berdasarkan ukuran.
Laporan kerikil total berat bahan ditahan di atas atau # 4 saringan pasir dan total berat bahan ditahan pada ayakan 200 berikutnya atau #. Para lumpur total dan kandungan liat adalah sama dengan perbedaan antara berat gabungan dari pasir dan kerikil dan berat sampel yang digunakan. Lumpur dan tanah liat terdiri dari bahan halus yang dicuci melalui saringan # 200 selama analisis. Mengkonversi bobot bahan ditahan di # 4 saringan dan saringan # 200 sebagai persen berat kering dari kerikil dan pasir, masingmasing. 2.3 Klasifikasi Data analisis yang digunakan untuk mengklasifikasikan tanah menurut, struktur Type tekstur mendominasi, dan (kekuatan), tujuan akhir dari analisis. Klasifikasi ini diidentifikasi sesuai dengan kesesuaian yang spesifik dan standar kinerja dan definisi yang diuraikan dalam 29 CFR 1926 Sub P Lampiran A dan definisi berikut dan petunjuk: 2.3.1 Klasifikasi Struktural Tanah umum termasuk orang-orang yang sesuai dengan, struktur granular kohesi kohesif, atau granular yang digariskan dalam peraturan penggalian Federal. Mereka diidentifikasi sebagai berikut:
Tanah Granular mengandung <15% lumpur dan tanah liat (> 85% pasir dan kerikil) (Ref. 3,4) Tanah kohesif memiliki milik plastisitas Tanah kohesi Granular mengandung lumpur> 15% dan tanah liat dan tidak memiliki plastisitas, atau sebaliknya, bukanlah butiran atau kohesif. (Ref. 3.4) Celah diidentifikasi secara visual maupun tidak langsung oleh kecenderungan tanah liat dengan Q u> 1,5 untuk memecah menjadi potongan-potongan kecil antara ¼ dan 1 masuk karena microfissures ketika terganggu.
2.3.2 Jenis Klasifikasi:
Tanah Granular adalah Tipe C Tanah kohesi Granular adalah Tipe B Tanah kohesif adalah Tipe C jika kuat tekan bebas, Q u, adalah <0,5 Tanah kohesif adalah Tipe B jika Q u adalah 0,5 sampai 1,5 Tanah kohesif Tipe A jika Q u> 1,5 dan tidak pecah-pecah Tanah kohesif yang pecah-pecah adalah Tipe B kecuali u Q menyatakan bahwa itu adalah Tipe C. Celah dapat diidentifikasi secara visual maupun tidak langsung oleh kecenderungan tanah liat dengan
u
Q> 1,5 istirahat menjadi potongan-potongan kecil antara ¼ dan 1 masuk karena microfissures ketika terganggu. Sebuah panduan yang lebih nyaman untuk klasifikasi diberikan dalam tabel pada halaman 7. Ketiga struktur tanah muncul di bagian atas grafik, dan definisi yang tepat dan sifat yang berlaku tercantum di bawah ini dengan Tipe Tanah di bagian bawah. Tanah Struktur dan Jenis Tanah sistematis terungkap sesuai. 2.3.3 Klasifikasi tekstur yang Tekstur tanah didasarkan pada definisi berikut dan petunjuk:
Tentukan tanah liat sebagai kata terakhir dalam nama tekstur dari semua tanah yang kohesif, dan menunjuk pasir atau kerikil sebagai kata terakhir untuk semua tanah yang granular. Ubah nama itu dengan konstituen yang kurang dominan sebagai nama pertama. Jangan gunakan baik pasir atau kerikil dalam nama tekstur jika tanah mengandung <10% dan <30% dari berat kering tanah, masing-masing. Contoh dan yang paling khas dari semua tanah diklasifikasikan pada OSHA-golongan SITC berpasir liat.
2.3.4 Laporan Informasi berikut akan dimasukkan ke laporan sampel di bagian berjudul 'Komentar untuk analit khusus': Klasifikasi: Tekstur: xxxx (misalnya, Sandy Clay) Struktural: xxxx (misalnya, kohesif) Type: x (misalnya, B) Klasifikasi di atas didasarkan pada prosedur visual / panduan yang dijelaskan dalam Metode OSHA ID-194. 2.3.5 Tanah Reklasifikasi Klasifikasi tanah dengan metode ini didasarkan pada pengukuran sifat fisik yang sesuai dengan standar OSHA penggalian, dan kondisi sampel seperti yang diterima di Pusat Salt Lake Teknis. Kondisi lapangan tertentu, seperti keberadaan air berdiri, mungkin menimpa klasifikasi laboratorium sebagaimana dimaksud dalam 29 CFR 1.926 pengujian Sub P Lampiran A. Tambahan dengan metode analisis lain dapat memberikan deskripsi yang lebih tepat dan klasifikasi tanah biasa atau atipikal. TANAH KLASIFIKASI BAGAN
Catatan: 1) tanah disemen Utuh seperti hardpan dan kalicifikasi (a pertambahan karbonat berlapis) diklasifikasikan A. Type 2) Semua tanah pecah-pecah diklasifikasikan B. kohesif dan Jenis 3) kerikil sudut dan fragmen batuan diklasifikasikan B. kohesi dan Jenis granular 4) Nilai 15% pada grafik di atas sesuai dengan jumlah maksimum lumpur dan tanah liat yang diizinkan pada tanah yang granular dalam struktur. (Ref. 3.4)
3. Referensi 3.1 Code of Federal Regulations, Judul 29, Bagian 1926, Sub P, 1999, hlm 372-409. Pemerintah AS Printing Office, Washington, DC 20.402-9.328. 3,2 Ibid. 1987, hal. 207. 3,3 Earth Manual, US Departemen Dinas Sumber Daya Interior, Air dan Listrik, Denver, CO, 1980, pp.1-22. 3,4 US Bureau of Reclamation, Teknik Geologi Lapangan Manual, Volume 1. p.38. Pemerintah AS Printing Office, Washington, DC 20.402-9.328. 3,5 Dasar-dasar Analisis Geoteknik, Dunn, IS, 1980, hal.33, John Wiley and Sons, Inc 3.6 Bahan Pengujian katalog, Soiltest Inc, Kantor Pusat Perusahaan, 86 Albrecht Drive, Lake Bluff, Illinois, 60.044-8.004. 3,7 National Academy of Sciences, Compendium 13. Lereng: Analisis dan Stabilisasi, 1980, hal.141. Washington, DC 20.402-9.328. 3,8 Mekanika di Yayasan Teknik, Wilun, Z. dan Starzewski, K.,, hal.77 1972, S urrey Press, 450 Edgeware Rd. London. 3.9 Teknik Klasifikasi dan Sifat Indeks Rock Utuh, Deere, DU, dan Miller, RP, House Clearance informasi Ilmiah dan Teknis Federal, Departemen Perdagangan, Washington DC 3.10 Federal Register, Vol. 54, No 209 p45894 et seq, US Government Printing Office., Washington, DC 20.402-9.328 Metode untuk kemasan sampel tanah untuk pengiriman ke golongan SITC akan berada dalam wadah, kokoh anti bocor, yang meliputi:
a. Sampel akan ditempatkan dalam kantong plastik tugas berat yang tidak akan robek dan kedap udara aman dan disegel dengan pita. Kantong plastik akan ditempatkan dalam kantong katun tugas berat untuk perlindungan tambahan. b. Setiap sampel tanah akan disegel untuk identifikasi dengan segel 21 Formulir resmi yang berisi sejumlah lapangan, pengambilan sampel tanggal dan nama sampler itu. c. Jika sampel tanah yang dikirim dari semua sumber-sumber asing, termasuk Guam, Hawaii, Puerto Rico, dan US Virgin Islands melalui pelabuhan AS masuk, Formulir PPQ 550 akan melekat pada bagian luar kotak pengiriman. Salinan formulir ini dapat diperoleh dengan menelepon 801-524-7900 dan meminta Laboratorium Tanah. Permintaan untuk formulir juga bisa dibuat melalui e-mail ke merrell.clint @ dol.gov atau crane.dan @ dol.gov .
Di bawah ini adalah contoh dari Izin Tanah yang diperlukan untuk mengimpor sampel tanah ke Amerika Serikat. Salinan izin sebenarnya adalah harus terpasang ke Formulir 91A OSHA. Izin dapat diperoleh dengan menghubungi orang-orang yang disebutkan di atas.
Klasifikasi Tanah untuk Penggalian Addendum A Contoh Kerja Data Sheet Analis:
Sampling Nomor:
CSHO ID:
Pelaporan ID:
Laboratorium Nomor:
Pemeriksaan Nomor:
Pengajuan Nomor:
Contoh Keterangan: Kekuatan tekan (TSF) (rata-rata): Gumpalan (perkiraan):
Fissures:
Ya
Tidak
> 1 inci (%):
Lapisan atau Lensa:
Ya
Tidak
> ¼ masuk <1 in (%):
Hadir Air:
Ya
Tidak
Pengeringan Nomor Pan: Plastisitas:
Ya Tidak
Wisuda Bowl Nomor:
Contoh Berat (g):
> # 4 Saringan (g):
> # 200 Saringan (g):
<# 200 Saringan (g):
Kerikil (%):
Sand (%):
Silt & Clay (%): Klasifikasi
Tekstur:
Catatan:
Struktural:
Granular
Berpadu
Granular kohesi
Type:
A
B
C
