1. mekanika tanah 1

Download 1. mekanika tanah 1

Post on 20-Jul-2015

162 views

Category:

Engineering

35 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

Mekanika Tanah

Mekanika Tanah 1Juli Ardita Pribadi R., S.T., M.Eng.

POLITEKNIK NEGERI BENGKALIS

Mekanika Tanah adalah bagian dari Geoteknik yang merupakan salah satu cabang dari ilmu Teknik Sipil, dalam Bahasa Inggris mekanika tanah berarti soil mechanics atau soil engineering dan Bodenmechanik dalam Bahasa Jerman.Pendahuluan

Mengapa Ilmu Mekanika Tanah itu penting untuk Teknik Sipil ?Pendahuluan

Mekanika Tanah telah di kenal sejak beberapa masa yang lalu.Pendahuluan

Menara Pisa Dibangun tahun 1174Terjadi kasus penurunan/sttlementMenara miring 5 m dari tingginya 60 mPendahuluan

Istilah mekanika tanah diberikan oleh Karl von Terzaghi pada tahun 1925, dengan judul buku yang dipublikasi Erdbau Mechanik Auf Boden Physikasi Shear Grundlage. Dan dikenal sebagai Bapak Mekanika Tanah.Pendahuluan

Mekanika Tanah berdasar pada Sifat-Sifat Dasar Fisik Tanah, yang membahas prinsip-prinsip dasar dari ilmu mekanika tanah modern, dan menjadi dasar studi-studi lanjutan ilmu ini.Siklus Batuan

Jenis batuan di tinjau dari asal-usulnya:Batuan Beku (Igneous Rock)Batuan Endapan (Sedimentary Rock)Batuan Metamorf (Metamorphic Rock)

Jenis Batuan

Tanah adalah himpunan material, bahan organik yang melapuk, dan endapan-endapan yang relatif lepas (loose), dimana diantara butiran terdapat ruang-ruang kosong yang terisi oleh zat cair dan udara.

Tanah merupakan hasil dari pelapukan batuan.

Pengertian Tanah

Asal Usul TanahTANAHBatuan beku (Igneous rocks)Peristiwa vulkanik (gunung berapi)Magma (panas, pijar)Batuan yang cair, biasanya bergerak keatas (sebagai lava)membekuSedimentsSedimentary rocksMetamorphic rocksPenimbunan terus menerus dan pengerasanPelapukan dan erosiTemperatur dan tekanan yang tinggimenumpukupliftUplift (pengangkatan)

Asal Usul Tanah

Proses PelapukanProses KimiaProses FisikDipengaruhi oleh :Erosi AnginAirEsManusiaPerubahan suhu dan cuacaDipengaruhi oleh :OksigenKarbondioksidaAir (Mengandung asam dan alkali)Proses kimia lainnyaBerdasarkan dari hasil pelapukan batuan.Dikelompokkan dalam 2 group besar,yaitu:a. Tanah yang terjadi oleh penumpukan produk pelapukan batuan ditempat asalnya : tanah residu = residual soilsb. Tanah yang terjadi oleh produk pelapukan yang kemudian terbawa ke tempat lain : tanah sedimen = transported soils

Asal Usul Tanah

A. Tanah Residu (Residual Soil): Tanah yang terbentuk oleh penumpukan produk pelapukan batuan ditempat asalnya.

Jenis Tanah

B. Tanah Sedimen (Transported Soil):

1.Tanah glacial Terbentuk karena produk pelapukan terangkut dan terdeposisi oleh es atau oleh gletser (sungai es).

Jenis Tanah

2.Tanah aeolian Terbentuk karena produk pelapukan terangkut dan terdeposisi oleh angin.

Jenis Tanah

3.Tanah aluvial Terbentuk karena produk pelapukan terangkut oleh air dan terdeposisi sepanjang sungai.

Jenis Tanah

Partikel Tanah

A. TANAH DAPAT DISEBUT SEBAGAI : > Kerikil (gravel) G > Pasir (sand) S > Lanau (silt) M> Lempung (clay) C

Tergantung pada ukuran partikel yang dominan.

B. PENGELOMPOKAN TANAH >Tanah berbutir Kasar : Kerikil dan Pasir>Tanah berbutir Halus : Lanau dan LempungPartikel Tanah

Partikel Tanah

Gambar Bentuk Tipikal Butiran KasarPartikel Tanah

Gambar Bentuk Tipikal Butiran KasarMineral Lempung

Merupakan koloid dengan ukuran sangat kecil (kurang dari 1 mikron)

Masing-masing koloid terlihat seperti lempengan-lempengan kecil yang terdiri dari lembaran-lembaran kristal yang memiliki struktur atom yang berulang.

Lembaran-lembaran kristal tersebut : > Tetrahedron / Silica sheet, dan > Octahedron / Alumina sheet.

Tetrahedron / Silica sheet, merupakan gabungan dari Silica Tetrahedron.

Octahedron / Alumina sheet. merupakan gabungan dari Alumina Octahedron.Mineral Lempung

a.Tetrahedron

b. Silica Sheetc. Octahedron;

d. Alumina SheetMaterial LempungJenis Material Lempung:KaoliniteIlliteMonmorillonite / BentoniteHalloysiteDan lain-lain.

Mineral Lempung

Electron photomicrograph of well-crystallized kaolinite from St Austell, Cornwall, England. Picture width is 17m (Tovey,1971)Electron photomicrograph of halloysite from Bedford,Indiana. Picture width is 2m (Tovey,1971)

Mineral Lempung

Scanning Electron photomicrograph of monmorillonite (bentonite)Electron photomicrograph of ilite from Morris, llinois. (Tovey,1971)Mineral Lempung

Perilaku partikel tanah lempungPermukaan butiran lempung bermuatan negatif.Pada tanah lempung kering muatan negatif tersebut diimbangi cation bermuatan positif :Ca++, Mg++, Na+, K+ dengan gaya tarik elektrostatik.Apabila air ditambahkan :cation dengan sedikit anion mengapung sekeliling butiran lempung Lapisan cation tersebut dinamakan diffuse double layerPartikel air yang melekat pada permukaan partikel lempung disebut double layer water Bagian yang paling dekat dengan permukaan partikel lempung disebut adsorbed water Ruang Lingkup Mekanika Tanah

Pemotongan lereng ini umumnya untuk pembuatan jalan raya/kereta api atau untuk keperluan drainase. Hal-hal yang perlu diketahui adalah : kuat geser tanah, rembesan air tanah, pemadatan, daya dukung tanah dan besarnya pembenanan yang direncanakan serta teknik perbaikan tanah yang dipakai.

Perencanaan dan pelaksanaan pemotongan lereng/tebing (cut slope)

Bendungan tanah umumnya untuk pembuatan PLTA dan irigasi. Hal-hal yang perlu diketahui adalah : sifat tanah alami (indeks kepadatan, sifat-sifat plastis, berat spesifik, ukuran butiran, rembesan, konsolidasi, sifat pemadatan,kuat geser-dalam tanah dan lain-lain).

2. Perencanaan dan pelaksanaan bendungan tanah (embankment dam)

Pondasi digunakan sebagai penyalur beban struktur atas (upper structure), seperti pada bangunan gedung,jembatan, jalan raya, terowongan, kanal, dinding penahan tanah, bendungan dan lain-lain. Hal-hal yang perlu diketahui adalah : daya dukung tanah, pola distribusi tegangan dalam tanah di bawah daerah pembebanan, kemungkinan penurunan pondasi, pengaruh/dampak air tanah dan getaran dan lain-lain.

3. Perencanaan dan pelaksanaan pondasi

Penggalian dan penimbunan tanah umumnya untuk pembuatan saluran drainase permukaan dan jalan raya. Hal-hal yang perlu diketahui adalah : kuat geser tanah dan sifat-sifat tanah seperti rembesan air tanah, sehingga kemiringan dan tinggi galian dan timbunan dapat direncanakan. Untuk mencegah keruntuhan tanah galian biasanya dipakai penguat lateral/turap-turap pada kedalaman tertentu.

4. Perencanaan dan pelaksanaan penggalian dan penimbunan

Bangunan bawah tanah ini umumnya berupa : terowongan (tunnel), gedung bawah tanah, bagunan drainase bawah tanah dan jaringan pipa/kabel). Hal-hal yang perlu diketahui selain sifat-sifat alami tanah juga pengetahuan tentang interaksi struktur tanah serta pembebanan yang ada.

5. Perencanaan dan pelaksanaan bangunan bawah

Perkerasan jalan dapat berupa jalan raya maupun jalur kerata api. Hal-hal yang perlu diketahui adalah : sifat tanah dasar, besarnya pembebenan yang direncanakan dan teknik perbaikan tanah seperti kekuatan (data CBR, pemadatan dan daya dukung tanah) dan stabilitas tanah.6. Perencanaan dan pelaksanaan perkerasan jalan

Konstruksi ini umumnya dibangun di atas tanah lunak/karena lapisan tanah kerasnya sangat dalam (tanah gambut, rawa-rawa, pantai dan lain-lain). Hal-hal yang perlu diketahui adalah : sifat-sifat tanah alami dan metode-metode perbaikan tanahnya.

7. Perencanaan dan pelaksanaan konstruksi di tanah lunak (soft soil)

Bangunan daerah pantai/laut bisa berupa : mercusuar, dermaga, kilang minyak dan lain-lain. Hal-hal yang perlu di-ketahui seperti pembangunan pondasi di atas permukaan tanah ditambah adanya faktor beban karena gelombang dan angin serta faktor kondisi di lapangan yang ada (misalnya kedalaman laut waktu pasang dan surut).

8. Perencanaan dan pelaksanaan pondasi daerah pantai/laut

SELESAI