3 mekanika tanah - universitas brawijaya · 2015-12-21 · e 100% v w r v v s • angka pori ( void...
Post on 27-Dec-2019
33 Views
Preview:
TRANSCRIPT
A. Komposisi tanah
Tanah terdiri dari : • Butiran tanah yang padat (solid)• Air (water)• Udara (air)
Vv = Volume Pori
MENGHITUNG VOLUME TANAH
BILA VOLUME TANAH = V
Vs = Volume Solid Vw = Volume air Va = Volume udara
V = Vs + Vw + Va
Vv = Vw + Va
MEKANIKA TANAH MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH
KOMPOSISI TANAH
Kondisi tanah di alam
Total weight
(= W)
Total volume(= V)
solid
Water
Air
WWw
Ws
VV
V
Vw
VA
Vs
Tiga fase elemen tanah
Gambar Sketsa butiran tanah (solid) dan
rongga (pori) dalam tanah
MEKANIKA TANAH MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH
KOMPOSISI TANAH
%100VVn v
s
v
VVe
%100v
wR V
VS
• Angka pori ( void ratio) = e
• Porositas ( porosity) = n
• Derajat kejenuhan (degree of saturation) = SR
• Hubungan e dan n
nne
1 e
en
1
B. PARAMETER FISIK TANAH
1. Hubungan volume yang umum dipakai
MEKANIKA TANAH MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH
KOMPOSISI TANAH
2. Hubungan berat dan volume
Bila : ds
VW d = DRY UNIT WEIGHT
Maka :
a. Kadar air (water content) = wc %100s
wc W
Ww
b. Densitas/Berat Volume (unit
weight) = VW
V
wWV
WWW
VWW
VW css
ws
ws
1
1
cdcd w
w
1
1
MEKANIKA TANAH MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH
KOMPOSISI TANAH
solid
water
air
W
Ww= w.Gs.w
Ws = Gs.w
Vw= w.Gs
Vs= 1
Vv= e
V = 1 + e
Tiga fase tanah yang terpisah dari elemen tanah , dimana volume solid/ butiran tanah = 1
MEKANIKA TANAH MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH
KOMPOSISI TANAH
solid
water
V=
1 +
e
Vv
= V
w =
eV
s=
1
VolumeWeight
Ww
= e
.w
Ws
= G
s. w
Elemen tanah jenuh dengan volume solid/butiran tanah = 1
MEKANIKA TANAH MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH
KOMPOSISI TANAH
a. SPESIFIC GRAVITY = GS
Untuk Vs = 1 s = Ws ,
w
ssG
s
ss
w
ww
w
ww
VW
WVVW
)1........(
3. Hubungan , e, wc, Gs
MEKANIKA TANAH MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH
KOMPOSISI TANAH
Bila :
)2(....................scw
wscw GwVWGwW
1 dan 2 Vw = wcGs
BILA : Vs = 1 e = VV
V = Vs + Vv V = 1+e
Wscscws
wc
Wssw
ss
GwWwWWWw
GWWG
Jadi :
MEKANIKA TANAH MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH
KOMPOSISI TANAH
b. DENSITAS/BERAT
VOLUME =
e
wGe
GGwV
WWVW
cws
wswsc
sw
11
1
c. BERAT V KERING = d
eG
VW wss
d
1
d. DERAJAT KEJENUHAN = SR
scRsc
v
wR GweS
eGw
VVS
MEKANIKA TANAH MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH
KOMPOSISI TANAH
e. BERAT VOLUME TANAH JENUH = SAT
ATAU juga dapat ditulis sebagai berikut :
SR = 1 e = Wc Gs
w
swswSAT e
GeeGe
11
.
11
11
cdSAT
cwswswscSAT
we
wGe
GGwVW
MEKANIKA TANAH MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH
KOMPOSISI TANAH
Contoh soal
• Suatu contoh tanahdiberikan e = 0.75, w = 22%, Gs=2.66. Hitunglahporositas, berat volume basah, berat volume kering dan derajatkejenuhan.
43.011
e
e
VVV
V
VVV
VVn
s
v
s
v
vs
vv
3/19.181
)1(1
)/(
mkNeGw
ewGG
VVVwV
VVwWV
VWW
VW
wswsws
vs
ssswws
vs
sssws
3/91.141
mkNe
GVV
VVW ws
vs
sssd
78.0/
/)/(
ewG
eVVw
eVwW
eVW
VVS
s
s
wss
s
ws
s
ww
v
wr
a. Kerapatan relative ( DR) digunakan untuk menentukan kerapatan tanah berbutir kasar di
lapangan.
e = Angka pori tanah di lapangan
e max = Angka pori tanah kondisi paling lepas
e min = Angka pori tanah kondisi paling padat
e = Angka pori tanah di lapangan
e max = Angka pori tanah kondisi paling lepas
e min = Angka pori tanah kondisi paling padat
i---------------i---------------------------------i e max e e min
%100minmax
max
ee
eeD R
4. Kerapatan relative
MEKANIKA TANAH MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH
KOMPOSISI TANAH
b. Hubungan antara DR dengan kondisi tanah di lapangan
D R (%) Keadaan Tanah Di Lapangan
0 - 15 Sangat Lepas ( Very Loose)
15 - 50 Lepas ( Loose)
50 - 70 Tengah ( Medium)
70 - 85 Padat (dense)
85 - 100 Sangat padat ( very dense)
MEKANIKA TANAH MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH
KOMPOSISI TANAH
a. Sifat kohesive tanah dibagi dalam 4 keadaan pokok :- Padat (solid)- Semi padat (semi solid)- Plastis (plastic)- Cair (liquid)
Keadaan-keadaan tersebut terjadi karena adanya perubahankadar air ( wc)
BATAS CAIR (LL)
BATAS PLASTIS
(PL)
BATAS SUSUT (SL)
PADAT SEMI PADAT PLASTIS CAIR
5. Konsistensi tanah
wc
MEKANIKA TANAH MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH
KOMPOSISI TANAH
POKOK BAHASAN
POKOK BAHASAN
b. BATAS CAIR ( LIQUID LIMIT = LL)LL = kadar air tanah dimana apabila dibuat goresan pada
tanah tersebut dengan spatula standard akan menutup pada 25 kali pukulan.
Apparatus and grooving tool
Groove cut in sample prior to the test
Groove closed over 12.5 mm – soil at wL if this requires 25 “blows”
A. Komposisi Tanah
B. Parameter Fisik Tanah1. Hubungan
Volume 2. Hubungan
Berat Dan Volume
3. Hubungan , E, Wc, Gs
4. Kerapatan Relatif
5. Konsistensi Tanah
6. Aktivitas (A)C. Struktur Tanah
MEKANIKA TANAH MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH
KOMPOSISI TANAH
Skema uji batas cair metode Casagrande (a) susunan alat uji batascair, (b) grooving tool, (c) pasta tanah sebelum pengujan, (d) pasta tanah sesudah pengujian
c. BATAS PLASTIS ( PLASTIC LIMIT = PL)PL = Kadar air tanah dimana apabila tanah tersebut digulung sampai dengan diameter
3.2 mm mulai terjadi retak-retak.
MEKANIKA TANAH MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH
KOMPOSISI TANAH
Atterberg Limits (ASTM/American Standard Testing and Material D 4318)
Liquid Limit
LIQUID LIMIT PLASTIC LIMITTEST TEST
TEST NO. OF TEST WATER
NO. BLOWS NO. CONTENT
1 6 61.13 % 5 23.75 %
2 15 53.73 % 6 24.85%
3 27 47.24 %%
4 39 43.53 % 24.30 %
LQUID LIMIT wL : 48.06 % PLASTC LIMIT wP : 24.30 % PLASTICITY INDEX IP : 23.76 %
N O T E :
WATER CONTENT
MEANVALUE
Flow Graph
40
45
50
55
60
65
1 10 100
Number of Blows
Wat
er C
onte
nt (
%)
25
d. INDEKS PLASTIS (PLASTICITY INDEX = IP) PI = IP = LL - PL
LLPLSLSOLID SEMI SOLID PLASTIS CAIR
0
LI 0 1
e. INDEKS KECAIRAN (LIQUIDITY INDEX= LI)
0 < LI < 1 Tanah berada dalam daerah plastisLI > 1 Tanah dalam keadaan cair/hampir cair
IPPLwLI C
MEKANIKA TANAH MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH
KOMPOSISI TANAH
NAMA MINERAL LEMPUNG AKTIVITAS (A)
MONTMORILLONITE ( BENTONITE) 1 – 7
ILLITE 0.5 – 1
KAOLINITE 0.5
HALLOYSTE 0.5
ATTAPULGITE 0.5 – 1.2
ALLPHANE 0.5 – 1.2
A =% BUTIRAN YANG LEBIH KECIL 2
IP
6. Aktivitas (A)6. Aktivitas (A)
MEKANIKA TANAH MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH
KOMPOSISI TANAH
Kurva Gradasi
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,0010,010,1110
% P
assi
ng
Diameter ( mm )
Gravel Sand Silt Clay
%100*%
%100*%
t
lolosi
tertahanitlolosi
t
tertahani
WW
Lolos
WWWW
WTertahan
Koefisien Keseragaman dan Kelengkungan
• Cu : koefisien keseragaman• Cc : koefisien kelengkungan• D10 : diameter pada 10 %
lolos• D60 : diameter pada 60% lolos• D30 : diameter pada 30% lolos
Contoh perhitungan:
• Hasil Analisa Saringan adalah sbb:
• Tentukan prosentase lolos tiap ayakan dan gambar kurva gradasinya
• Tentukan D10,D30 dan D60
• Tentukan koefisien keseragaman Cu dan koefisien gradasi Cc
• Apakah tanah bergrdasi baik. Beri alasan
No. Ayakan
Masa tanah (gram)
4 010 21.620 49.540 102.660 89.1100 95.6200 60.4Lengser 31.2
POKOK BAHASAN
POKOK BAHASAN
1. STRUKTUR TANAH :- Susunan geometrik partikel tanah- Gaya antar partikel
2. TANAH BERBUTIR KASAR ( GRANULAR SOIL)
Gaya antar partikel sangat kecil diabaikan , jadi :struktur tanah = susunan geometrik partikel
3. TANAH BERBUTIR HALUS YANG KOHESIVE (COHESIVE SOIL; MIS. LEMPUNG)
Gaya antar partikel sangat dominan
Jadi : struktur tanah kohesive = susunan geometrik partikel tanah + gaya antar partikel
C. STRUKTUR TANAH
A. Komposisi Tanah
B. Parameter Fisik Tanah1. Hubungan
Volume 2. Hubungan
Berat Dan Volume
3. Hubungan , E, Wc, Gs
4. Kerapatan Relatif
5. Konsistensi Tanah
6. Aktivitas (A)C. Struktur Tanah
MEKANIKA TANAH MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH
KOMPOSISI TANAH
Tugas 1
1. Suatu tanah mempunyai beratvolume 126.8 lb/ft3 denganGs=2.67 dan w=12.6%.Tentukan;
• Berat volume kering• Angka pori• Porositas• Berat air yang dibutuhkan
untuk membuat tanah jenuh(Sr=100%)
2. Suatu tanah jenuh beratvolume keringnya 15.29kN/m3dan kadar airnya 21%.Tentukan:
• Berat volume kondisi jenuh• Angka pori• Spesifik grafity• Berat volume kondisi jenuh
bila Sr=50%
top related