Compressibility of SoilIkhsan Budi Prasetyo / 15009005

Peningkatan tegangan akibat beban yang bekerja di atas suatu lapisan tanah akan menyebabkan terjadinya pemadatan pada suatu lapisan tanah. Pemadatan tersebut akan terjadi akibat tiga hal, yaitu Perubahan bentuk dari partikel tanah Perpindahan lokasi dari partikel tanah Keluarnya air dari dari rongga di dalam tanahSecara garis besar penurunan lapisan tanah akibat peningkatan beban dapat dikategorikan ke dalam tiga kategori, antara lain Elastic Settlement (Immediate Settlement), disebabkan oleh deformasi elastic dari suatu lapisan tanah tanpa adanya perubahan kadar air di dalamnya. Primary Consolidation Settlement, disebabkan oleh terjadinya perubahan volume dari suatu lapisan tanah kohesif jenuh yang mengalami keluarnya air dari rongga di dalam tanah. Secondary Consolidation Settlement, kondisi ini dijumpai pada tanah kohesif jenuh yang merupakan akibat dari kondisi plastic dari tanah tersebut. Hal ini terjadi dengan besar beban yang konstan.Sehingga dari penjelasan di atas maka dapat dikatakan besar penurunan total pada suatu lapisan tanah akibat peningkatan beban yang terjadi diatasnya bernilai sebesar total dari settlement yang terjadi.ST = Se + Sc + SsST= total settlementSe= elastic settlementSc= primary consolidation settlementSs= secondary consolidation settlement

A. Settlement Based in the Theory of ElasticitySecara teoritis, jika suatu pondasi atau penampang dengan beban yang bekerja diatasnya bersifat flexible (Bowles, 1987), penurunan tanah dapat didefinisikan dengan persamaan

Se= elastic settlementqo= beban yang bekerja pada suatu pondasi atau penampangB= B/2 untuk settlement yang terjadi pada pusat pondasi= B untuk settlement yang terjadi pada sudut pondasivs= Poissons ratioEs= modulus elastisitas rata rata dari lapisan tanah yang berada di bawah pondasi sejauh kurang lebih hingga z = 5B atau H (pilih yang terkecil)Dikarenakan sifat tanah yang tidak homogen, maka nilai Es akan bervariasi tergantung kedalaman. Oleh karena itu, Bowles (1987) merekomendasikan nilai rata rata Es pada suatu lapisan bernilai sebesar

Is= shape factor (Steinbrenner, 1934)= F1 + F2If= depth factor (Fox, 1948)Untuk menghitung settlement pada tengah pondasi, maka digunakan = 4m = L/Bn = H/(B/2)dan untuk menghitung settlement pada sudut pondasi = 1m = L/Bn = H/B

B. Primary Consolidation SettlementKetika suatu tanah jenuh mengalami kenaikan tegangan, maka tegangan air pori pun juga akan meningkat seiring kenaikan tegangan tersebut. Untuk tanah berpasir yang memiliki permeabilitas yang tinggi maka aliran air pun akan terjadi secara cepat. Aliran air ini akan menyebabkan berkurangnya volume dari lapisan tanah yang menghasilkan settlement. Dikarenakan cepatnya aliran air yang terhadi pada tanah berpasir, maka elastic settlement dan consolidation settlement terjadi secara bersamaan. Sedangkan untuk tanah lempung, elastic settlement terjadi secara cepat. Dikarenakan hydraulic conductivity dari tanah lempung jauh lebih kecil dari pasir, maka tegangan air pori akan berkurang dan terdisipiasi jauh lebih lama dibandingkan tanah berpasir. Oleh karena itu pada tanah lempung consolidation settlement akan terjadi jauh lebih lama dan besar penurunannya pun dapat jauh lebih besar dari elastic settlement.Consolidation settlement terjadi setiap waktu pada tanah lempung jenuh akibat peningkatan tegangan diatasnya. Dengan mengacu pada one-dimensional consolidation settlement, didapatkan besarnya penurunan konsolidasi dapat dinyatakan dengan persamaan dibawah ini

Untuk normally consolidated clays

Untuk overconsolidated clays dengan o + < c

Untuk overconsolidated clays dengan o < c < o +

o= rata rata tegangan efektif yang bekerja pada tanah= rata rata kenaikan tegangan efektif pada tanah akibat beban pondasic'= preconsolidation pressureCc= compression indexCs= swelling indexHc= ketebalan lapisan tanah lempungKarena tegangan efektif yang bekerja pada lapisan tanah lempung bervariasi di setiap kedalaman, maka nilai tegangan efektif tersebut harus diambil nilai rata ratanya mengikuti persamaan

C. Secondary Consolidation SettlementDi akhir primary consolidation (setelah selesainya disipasi tegangan air pori) terlihat masih terjadi settlement akibat sifat plastic pada tanah. Konsolidasi ini ini dinamakan secondary consolidation. Didefinisikan besarnya settlement pada tahap secondary settlement adalah sebesar

C= secondary compression indexC= C / (1 + ep)ep= void ratio pada akhir primary consolidationHc= ketebalan lapisan tanah lempung

D. Time Rate of ConsolidationTerzaghi (1925) merekomendasikan waktu dari one-dimensional consolidation untuk tanah lempung jenuh.cv = k/(w mv)cv= koefisien konsolidasik= hydraulic conductivitymv= coefficient of volume compressibilityTv = Tv= time factort= waktu konsolidasiHdr= jarak maksimum jalur drainase (2 Hdr jika lapisan atas dan bawah permeable)Uz = 1 - uz= excess pore water pressure at time tuo= initial pore water pressure