panduan vertikal drain

LYNA MEILINDA – VERTICAL DRAIN – HAL 1

PPAANNDDUUAANN PPEENNGGEERRJJAAAANN TTUUGGAASS PPEERRAANNCCAANNGGAANN VVEERRTTIICCAALL DDRRAAIINN

1. Menentukan lapis tanah parameter tanah yang dipakai untuk perhitungan konsolidasi :

• Bagi tanah menjadi beberapa lapis

• Tentukan parameter tanah kuat geser dari data bor (SPT) dan verifikasi dengan hasil uji laboratorium

• Tentukan parameter konsolidasi dari data laboratorium yang tersedia untuk tiap lapis tanah, mis. Indeks

kompresi (cc), koefisien konsolidasi arah vertikal dari uji konsolidasi (cv), angka pori awal (eo) → Note : lihat laporan praktikum Mekanika Tanah

2. Hitung distribusi tegangan pada titik A, B,dan C (posisi titik spt pada gambar)

1

c

1

c

B m

H m

BCA

• Distribusi tegangan di bawah titik A dihitung dengan formula sebagai berikut :

σz = q x I x 2

dimana :

q = beban timbunan = γtimbunan x H

I = faktor influence (diperoleh dari chart pada Gbr. 1)

Note : σσσσz dikali dengan 2 karena chart pada Gbr. 1 untuk setengah beban timbunan.

LYNA MEILINDA – VERTICAL DRAIN – HAL 2

Gbr. 1. Faktor Pengaruh untuk Beban Timbunan

• Distribusi tegangan di bawah titik B dan C dihitung dengan formula berikut :

σz =

δ−α⋅

π2sin

b

x

2

q

dimana :

q = beban timbunan = γtimbunan x H

Note :

a. sudut αααα dan δδδδ dalam radian

b. sudut d diukur besarnya dari garis tegak lurus titik yang ditinjau berlawanan arah dengan

jarum jam

LYNA MEILINDA – VERTICAL DRAIN – HAL 3

Gbr. 2. Distribusi Tegangan akibat beban vertikal yang meningkat secara linier

3. Menentukan besarnya settlement di bawah titik A, B, dan C (asumsi tanah terkonsolidasi normal)

• Hitung tegangan vertikal efektif setiap kedalaman yang tinjau

• Dengan mengasumsi tanah terkonsolidasi normal, hitung besarnya settlement final dengan formula berikut :

Sf = 'P

'Plog

e1

hc

o

zo

0

cσ∆+

⋅+

⋅

dimana :

cc = indeks kompresi

h = tebal sub lapis

eo = angka pori

Po’ = tegangan vertikal efektif

∆σz = penambahan tegangan

4. Dengan mengasumsi konsolidasi terjadi 1 dimensi, tentukan besarnya settlement terhadap waktu (hanya

dihitung pada titik A)

• Tentukan interval waktu (t)

• Hitung Tv dengan rumus 2

v

vd

ctT

⋅=

dimana :

d = tebal lapis yang terkompresi

cv = koefisien konsolidasi arah vertikal

Tv = time factor

• Tentukan derajat konsolidasi arah vertikal rata rata (Uv) → gunakan chart dgn garis solid

LYNA MEILINDA – VERTICAL DRAIN – HAL 4

Gbr. 3. Derajat konsolidasi arah vertikal

• Hitung settlement untuk derajat konsolidasi yang diperoleh pada langkah sebelumnya

St = Uv . Sf

• Ulangi perhitungan untuk beberapa interval waktu (t) yang lain hingga mencapai derajat konsolidasi ≤ 90%

5. Desain vertical drain untuk mencapai derajat konsolidasi 90% dalam waktu T bulan

• Tentukan koefisien konsolidasi arah radial (ch), boleh diasumsikan ch = cv

• Tentukan spacing vertical drain (pola triangular) dari chart pada Gbr. 4 untuk ch, T dan U = 90%

• Gambarkan grafik settlement vs waktu dengan menggunakan vertical drain :

a. Tentukan interval waktu, t

b. Hitung cv dengan rumus Tv = 2

v

H

tc ⋅

c. Hitung Uv (derajat konsolidasi arah vertikal) dengan chart sebagai berikut :

d. Tr dihitung dengan rumus Tr = 2

e

h

d

tc ⋅

Catatan :

de = diameter dari vertical drain (diperoleh dari chart di soal)

ch = koefisien konsolidasi dalam arah horisontal (boleh diperkirakan ch = cv)

LYNA MEILINDA – VERTICAL DRAIN – HAL 5

Gbr. 4. Chart desain vertical drain

e. Hitung Ur dengan langkah langkah sebagai berikut :

i. Hitung n = w

e

r

r

re = 0.5 de

ii. Hitung dw = π

+ )ba(2

dimana :

rw = 0.5 dw

a = lebar vertical drain yang dipakai (10 cm)

b = tebal vertical drain yang dipakai (1 cm)

iii. Ur diperoleh dengan chart Gbr. 5 → gunakan equal strain

f. Hitung derajat konsolidasi total, U sebagai berikut :

U = 1 – (1 – Uv) (1 – Ur)

g. Hitung penurunan konsolidasi dengan vertical drain

St = U . Sf

Sf = settlement final yang sudah dihitung pada soal no. 2

h. Ulangi perhitungan untuk setiap interval waktu (t) yang lain

LYNA MEILINDA – VERTICAL DRAIN – HAL 6

Gbr. 5. Derajat konsolidasi arah radial