Download - 1. mekanika tanah 1

Transcript

Juli 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.

Mengapa Ilmu Mekanika Tanah itu penting untuk Teknik Sipil ?

Mekanika Tanah telah di kenal sejak beberapa masa yang lalu.

Menara Pisa

Dibangun tahun 1174

Terjadi kasus penurunan/sttlement

Menara miring 5 m dari tingginya 60 m

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

Jenis batuan di tinjau dari asal-usulnya:

Batuan Beku (Igneous Rock)

Batuan Endapan (Sedimentary Rock)

Batuan Metamorf (Metamorphic Rock)

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

Tanah merupakan hasil dari pelapukan batuan.

TANAH

Batuan beku(Igneous rocks)

Peristiwa vulkanik (gunung berapi)

Magma (panas, pijar)

Batuan yang cair,biasanya bergerak keatas (sebagai lava)

membeku

Sediments

Sedimentary rocks

Metamorphic rocks

Penimbunan terus menerus dan pengerasan

Pelapukan dan erosi

menumpuk

Proses Pelapukan

Proses Kimia Proses Fisik

Dipengaruhi oleh :1. Erosi 2. Angin3. Air4. Es5. Manusia6. Perubahan suhu

dan cuaca

Dipengaruhi oleh :1. Oksigen2. Karbondioksida3. Air (Mengandung

asam dan alkali)4. Proses kimia

lainnya

Berdasarkan dari hasil pelapukan batuan.

Dikelompokkan dalam 2 group besar,yaitu:

a. Tanah yang terjadi oleh penumpukan produk pelapukanbatuan ditempat asalnya : tanah residu = residual soils

b. Tanah yang terjadi oleh produk pelapukan yangkemudian terbawa ke tempat lain : tanah sedimen = transported soils

A. Tanah Residu (Residual Soil):

Tanah yang terbentuk olehpenumpukan produk pelapukanbatuan ditempat asalnya.

B. Tanah Sedimen (Transported Soil):

1.Tanah glacial Terbentuk karena produk pelapukanterangkut dan terdeposisi oleh esatau oleh gletser (sungai es).

2.Tanah aeolian

Terbentuk karena produk pelapukan

terangkut dan terdeposisi oleh angin.

3.Tanah aluvial

Terbentuk karena produk pelapukanterangkut oleh air dan terdeposisisepanjang sungai.

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 Lempung

Gambar Bentuk Tipikal Butiran Kasar

Ga

mb

ar

Be

ntu

kT

ipik

al

Bu

tira

nK

asa

r

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

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

• Lembaran-lembaran kristal tersebut :

> Tetrahedron / Silica sheet, dan

> Octahedron / Alumina sheet.

• Tetrahedron / Silica sheet, merupakan gabungan dariSilica Tetrahedron.

• Octahedron / Alumina sheet. merupakan gabungandari Alumina Octahedron.

a.Tetrahedron

b. Silica Sheet

c. Octahedron;

d. Alumina Sheet

Jenis Material Lempung:• Kaolinite• Illite• Monmorillonite / Bentonite• Halloysite• Dan lain-lain.

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)

Scanning Electron photomicrograph of

monmorillonite (bentonite)

Electron photomicrograph of ilitefrom Morris, llinois. (Tovey,1971)

Perilaku partikel tanah lempung

Permukaan butiran lempung bermuatan negatif.

Pada tanah lempung kering muatan negatif tersebut diimbangi cationbermuatan 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 layer”

Partikel air yang melekat pada permukaan partikel lempung disebut“double layer water”

Bagian yang paling dekat dengan permukaan partikel lempung disebut“adsorbed water”

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.

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).

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.

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.

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.

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.

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.

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).


Top Related