BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangParameter kuat geser tanah diperlukan untuk analisis-analisis kapasitas dukung tanah,stabilitas lereng,dan gaya dorong pada dinding penahan tanah.Menurut teori Mohr kondisi keruntuhan suatu bahan terjadi oleh akibat adanya kombinasi keadaan kritis dari tegangan normal dan tegangan geser dan ini sangat mempengaruhi besarnya kuat geser tanah

Kuat geser tanah merupakan gaya perlawanan yang dilakukan oleh butir-butir tanah terhadap desakan atau tarikan.Dengan dasar pengertian ini bila tanah mengalami pembebanan akan ditahan oleh kohesi tanah yang tergantung dari tegangan normal yang bekerja pada bidang geser dan juga gesekan antara butir-butir tanah yang besarnya berbanding lurus dengan tegangan normal pada bidang gesernya.

Mengenai parameter kuat geser tanah ditentukan dari uji-uji lab pada benda uji yang diambil dari lapangan yaitu dari hasil pengeboran tanah yang dianggap mewakili.Salah satu uji lab tersebut adalah uji geser langsung ( Direct Shear Test ).Dalam praktikum kali ini akan membahas mengenai uji geser langsung dimana praktikan diharapkan dapat memahami langkah-langkah dalam pengujian maupun dalam pengambilan data.1.2 Tujuan PraktikumTujuan praktikum kita kali ini yaitu :

Untuk menentukan beban geser maksimum dan tegangan geser makimum pada tanah. Untuk mengetahui kegunaan menguji uji geser tanah.BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Kuat geser tanah ialah kemampuan tanah melawan tegangan geser yang terjadi pada saat terbebani. Keruntuhan geser (Shear failure) tanah terjadi bukan disebabkan karena hancurnya butir-butir tanah tersebut tetapi karena adanya gerak relative antara butir-butir tanah tersebut. Pada peristiwa kelongsoran suatu lereng berarti telah terjadi pergeseran dalam butir-butir tanah tersebut . Kekuatan geser yang dimiliki oleh suatu tanah disebabkan oleh : Pada tanah berbutir halus (kohesif) misalnya lempung kekuatan geser yang dimiliki tanah disebabkan karena adanya kohesi atau lekatan antara butir-butir tanah (c soil). Pada tanah berbutir kasar (non kohesif), kekuatan geser disebabkan karena adanya gesekan antara butir-butir tanah sehingga sering disebut sudut gesek dalam ( soil). Pada tanah yang merupakan campuran antara tanah halus dan tanah kasar (c dan soil), kekuatan geser disebabkan karena adanya lekatan (karena kohesi) dan gesekan antara butir-butir tanah (karena ).Pengujian kuat geser dimaksudkan untuk mencari parameter-parameter dari tanah yang diperlukan dalam menentukan kuat geser. Percobaan untuk menentukan kuat geser dibagi menjadi : Drained Test; sampel tanah diberi tegangan normal dan selama percobaan air dialirkan. Tegangan geser diartikan dengan air tetap terbuka dan tegangan pori dijaga supaya tetap nol Undrained Test; pada percobaan ini tekanan air pori tidak diukur dan selama percobaan air tidak diperbolehkan mengalir. Hanya kekuatan geser undrained yang dapat ditentukan. Consolidated Undrained Test; sampel tanah diberikan tegangan normal sampai konsolidasi selesai dan air diperbolehkan mengalir dari sampel. Konsolidasi dianggap selesai jika sudah tidak ada perubahan pada isi sampel. Setelah itu jalan air ditutup dan sampel diberi tegangan geser secara undrained. Tegangan normal tetap bekerja dan tegangan pori diukur.

Benda uji berupa contoh tanah bertampang lingkaran/ bujur sangkar, (sebanyak 3 buah atau lebih). Satu persatu benda uji ditaruh dalam 2 buah cincin (tersusun atas dan bawah), kemudian diatas diberi beban normal N yang tetap besarnya. Digeser dengan gaya T yang besarnya berangsur dinaikkan. Sehingga pada suatu saat tanah pecah tergeser, dan didapat besarnya T yang memecahkan .

Tegangan normal : 1 = N/cm2 Tegangan geser : = N/cm2

Kekuatan geser (shear strength) tanah merupakan gaya tahanan internal yang bekerja per satuan luas masa tanah untuk menahan keruntuhan atau kegagalan sepanjang bidang runtuh dalam masa tanah tersebut. Pemahaman terhadap proses dari perlawanan geser sangat diperlukan untuk analisis stabilitas tanah seperti kuat dukung, stabilitas lereng, tekanan tanah lateral pada struktur penahan tanah. Uji geser langsung akan lebih sesuai untuk menentukan parameter kuat geser tanah bila digunakan untuk fondasi.

Metoda uji geser dengan menempatkan benda uji dalam kotak geser. Kemudian digeser lewat bidang horizontal yang dipaksakan sebagai bidang runtuhnya dengan kecepatan lambat. Regangan geser; distorsi sudut (angular distorsion) yang diakibatkan oleh tegangan geser, dan diukur dalam radian. Sudut geser dalam (angle of shear resistance=); komponen dari kekuatan geser tanah yang timbul akibat gesekan antarbutir. Tahanan geser (shear resistance); perlawanan tanah terhadap deformasi bila diberi tegangan geser. Tegangan geser; gaya geser per unit luas.

Peralatan alat geser harus memenuhi persyaratan :

Dapat menahan benda uji di antara 2 batu pori agar tidak terjadi torsi.

Dapat memungkinkan bekerjanya tegangan normal pada permukaan benda uji, pengukuran perubahan tebal benda uji, gaya geser sepanjang bidang geser benda uji yang telah ditentukan semula (geser tunggal).

Dudukan (landasan) alat harus kaku untuk mencegah distorsi selama pengujian geser.

Bagian-bagian dari alat geser harus terbuat dari vahan yang tidak mudah mengalami korosi oleh zat kimia.

DST (Direct Shear Test) adalah cara pengujian parameter kuat geser tanah yang paling mudah dan sederhana. Bentuk benda uji dapat berupa lingkaran (ring) atau persegi (square). DST lebih sesuai untuk menguji tanah berpasir dalam kondisi loose dan dense.

Akibat beban normal (N) benda uji mengalami penurunan v. Akibat beban geser (F) benda uji mengalami pergeseran h, untuk waktu tertentu.

Hasil uji DST berupa :

c dan ,

grafik hubungan antara pergeseran dan tegangan geser ,

grafik hubungan pergeseran dan penurunan

Ketidaktentuan Hasil DST

Benda uji dipaksa untuk mengalami keruntuhan (failure) pada bidang yang ditentukan.

Distribusi tegangan pada bidang runtuh tidak seragam dan kompleks.

Pergeseran hanya terbatas pada gerakan maksimum sebesar alat DST digerakkan.

Luas bidang kontak antara tanah di kedua setengah bagian kotak geser berkurang ketika pengujian berlangsung.

N

BAB IIIMETODOLOGI PERCOBAAN3.1Alat

1. Satu unit alat uji geser langsung yang terdiri atas :

Kotak geser berbentuk bulat ataupun berbentuk persegi.

Perlengkapan pembebanan normal.

Perlengkapan untuk menggeser tanah.

Cincin beban dengan arloji pengukurnya.

Arloji pengukur penurunan benda uji, dengan ketelitian 0,0001 inci (0,002 mm). Arloji pengukur regangan penggeseran, dengan ketelitian 0,001 inci (0,02 mm).

2. Batu pori.

3. Stopwatch.

4. Alat-alat penyiapan benda uji dan alat-alat pemeriksa kadar air.

3.2 Benda Uji

Benda uji berbentuk bulat dengan cm dan tinggi 2,0 cm dapat berupa tanah asli yang belum terganggu atau tanah hali pemadatan.

Apabila contoh tanah merupakan hasil pemadatan :

Tanah dipadatkan dalam silinder pemadatan dengan kadar air dan kepadatan sesuai dengan yang diinginkan. Kemudian desaklah contoh tanah keluar dari tabung pemadatan masuk ke dalam cincin cetak. Masukkan pelan-pelan sambil irislah tanah di luar cincin.

Tanah padat dari silinder pemadat dikeluarkan dari silinder pemadat kemudian dipotong dan dibubut sesuai dengan bentuk benda uji.

Tanah dipadatkan langsung dalam ruang contoh tanah dalam kotak geser dengan kadar air dan kepadatan yang diinginkan.

Perikasa kadar air dan massa jenis contoh tanah.3.3Prosedur Pelaksanaan

Siapkan benda uji untuk 3 kali percobaan. Untuk tiap percobaan benda uji harus mempunyai kepadatan yang sama.

Di satukan kedua bagian kotak geser dengan sekrup pengunci yang ada

Di Pasang dan atur kotak geser dengan urutan dari bawah berupa batu pori jenuh air.

Di Pasang diatasnya dengan plat bergigi yang berlubang untuk kondisi consolidated drained dengan gigi menghadap ke atas dan arah gigi tegak lurus terhadap arah pergeseran.

Kemudian di masukkan benda uji denagn mendorong keluar dari cincin cetak.

Di Pasang diatasnya dengan plat bergigi yang berlubang denga gigi menghadap ke bawah dan arah gigi tegak lurus terhadap arah pergeseran.

Di Pasang batu pori kedua

Paling atas di pasang penerus beban secara sentris

Di Atur semua perlengkapan pembebanan termasuk arloji pembaca beban dan arloji penurunan dinolkan Di Berikan beban sehingga jumlah beban terpasang dan memberikan tekanan normal pada benda uji 0.25 kg/cm2 dimana

Kotak di geser segera diisi dengan air

Di Konsolidasikan benda uji tersebut dengan beban normal yang telah terpasang.

Setelah tanah di konsolidasikan di bukalah kedua sekrup pengunci dan regangkan dengan memutar sekrup peregang dengan jalan memutar secara bersama-sama dan lepaskan kedua sekrup peregang tersebut.

Penggeseran dilakukan dengan kecepatan 0,06 mm permenit.

Selama penggeseran di baca catat arloji ukur cincin beban, arloji penurunan dan arloji penggeseran (lihat formulir data)

Penggeseran dihentikan bila gaya geser menunjukkan nilai konstan.

Keluarkan benda uji dari kotak geser, kemudian lakukan pemeriksaan kadar air.

Prosedur di atas diulang lagi dengan pembebanan yang mampu memberikan tekanan normal pada benda uji 0,50 kg/cm2 dan 1,0 kg/cm2

Uji ini diulangi apabila hasil pembebanan kedua lebih kecil dari pembebanan pertama, atau hasil pembebanan ketiga lebih kecil dari hasil pembebanan kedua dan seterusnya.

BAB IVHASIL DAN PEMBAHASAN

4.1.Hasil PengamatanWaktuarloji pergeseran

(skala jarum jam)arloji penurunan(skala jarum jam)arloji pergeseran

(skala jarum jam)arloji penurunan (skala jarum jam)arloji pergeseran

(skala jarum jam)arloji penurunan (skala jarum jam)

detik0,250,51

004003200,95

1535222726136

30503237251497

4584037223278

6053938188659

906536709510280

12085308469966

15081458453--

P ( Beban Geser Maksimum)Tegangan Geser Maksimum

Sample 1Sample 2Sample 3Sample 1Sample 2Sample 3

00.000.000.000.000.000.00

157,115,502,660,220,170,08

3010,137,522,870,320,230,09

451,647,526,510,050,230,20

601,037,7217,30,030,240,54

9013,1414,420,20,410,450,63

12017,1516,919,90,540,530,62

15016,3516,9-0,510,53-

4.2 PerhitunganSEBELUM PENGUJIANSETELAH PENGUJIAN

Massa cawan kosongMassa cawan kosong

H2 = 12.3 gramB1 = 12.5 gram

10 = 12.4 gramJ12 = 12.5 gram

Massa cawan+tanah basahMassa cawan+tanah basah

H2 = 42.8 gramB1 = 41.3 gram

10 = 44.2 gramJ12 = 44.2 gram

Massa cawan + tanah kering Massa cawan + tanah kering

H2 = 38.9 gramB1 = 36.4 gram

10 = 39.7 gramJ12 = 37.8 gram

Massa airMassa air

H2 = 3.9 gramB1 = 4.9 gram

10 = 4.5 gramJ12 = 6.4 gram

Massa tanah keringMassa tanah kering

H2 = 26.6 gramB1 = 23.9 gram

10 = 27.3 gramJ12 = 25.3 gram

Kadar airKadar air

H2 = 14.66 %B1 = 20.50 %

10 =16.48 %J12 = 25.3 %

Kadar Air

Sebelum Percobaan

Sesudah Percobaan

Perhitungan Beban Geser Maksimum (Pmax)Beban Geser Maksimum (P) = 0.21 X0.991Contoh :

Sampel 1 (detik ke 15)

P = 0.21 (35)0.991 = 7,11 kg

Sampel 2 (detik ke 15)

P = 0.21 (27)0.991 = 5,50 kg

Sampel 3 (detik ke 15)

P = 0.21 (13)0.991 = 2,66 kg Perhitungan Tegangan Geser Maksimum ()

Tegangan Geser Maksimum =

Contoh :

Sampel 1

Sampel 2

Sampel 3

4.3.PembahasanPada praktikum kali ini yaitu uji geser langsung dilakukan untuk mendapatkan nilai geser suatu sampel tanah. Berdasarkan hasil percobaan yang telah dilakukan maka nilai-nilai yang diperlukan untuk mendapatkan nilai geser suatu sampel tanah didapat dari :

Gaya geser maksimum = P = 0,21 X 0.991 Hitungan tegangan geser maksimum = P/A Tegangan normal = P/A

Tegangan geser = /ABerdasarkan hasil percobaan, pembacaan arloji beban geser dan arloji penurunan diperoleh nilai pembacaan tiap sampel tanah seperti terlihat pada tabel diatas. Di peroleh tegangan maksimum dari tiap sampel yaitu 0.142, 0.395, 0.885 dan tegangan geser dari tiap sampel 0.003, 0.004 dan 0.006. Adapun ketidaktentuan uji geser langsung disebabkan karena :

Benda uji dipaksa untuk mengalami keruntuhan (failure) pada bidang yang ditentukan.

Distribusi tegangan pada bidang runtuh tidak seragam dan kompleks.

Pergeseran hanya terbatas pada gerakan maksimum sebesar alat DST digerakan.

Luas bidang kontak antara tanah di kedua setengah bagian kotak geser berkurang ketika pengujian berlangsung.

BAB VPENUTUP

5.1.Kesimpulan* Dari percobaan yang telah dilakukan, didapatkan bahwa :

P ( Beban Geser Maksimum)Tegangan Geser Maksimum

Sample 1Sample 2Sample 3Sample 1Sample 2Sample 3

00.000.000.000.000.000.00

157,115,502,660,220,170,08

3010,137,522,870,320,230,09

451,647,526,510,050,230,20

601,037,7217,30,030,240,54

9013,1414,420,20,410,450,63

12017,1516,919,90,540,530,62

15016,3516,9-0,510,53-

* Dengan mengetahui uji geser, tentu akan berhubungan dengan kestabilan lereng, bila berhubungan dengan kestabilan lereng tentu akan berhungan dengan kemungkinan longsor yang terjadi pada tanah.5.2.SaranPenguasaan terhadap penggunaan alat uji sangat penting agar tidak terjadi pergeseran mendahului waktu yang ditentukan dikarenakan kesalahan prosedur.Penggunaan sampel tanah yang bervariasi juga akan menjadi penelitian tersendiri mengenai macam-macam tanah dengan kuat gesernya masing-masing.LAMPIRAN

Uji geser

117

_1382444559.unknown

_1382444631.unknown

_1382444646.unknown

_1382441025.unknown