Transcript
Page 1: Soal - Jawab Mektan i

1. Apa yang dimaksud dengan IP (Index Plastis) suatu tanah ? Apa yang terjadi

pada tanah-tanah yang mempunyai harga IP tinggi ?

Jawab : IP = Perbedaan kadar air (range kadar air) dimana tanah dalam

keadaan plastis.

IP = LL – PL

Tanah-tanah yang mempunyai IP tinggi memiliki sifat kembang susut yang

besar, kekuatan mengembang (swelling) yang tinggi pada umumnya daya

dukungnya rendah.

2. Bagaimana cara menentukan koefisien rembesan untuk tanah berbutir dan

tanah lempung di laboratorium.

Jawab : Untuk tanah berbutir dipakai cara constant head test sedangkan untuk

tanah lempung dengan cara falling head tes.

3. Apa guna sistem klasifikasi tanah ? Sebutkan dua sistem klasifikasi tanah yang

paling umum dipakai oleh orang teknik sipil ?

Jawab :

Guna sistem klasifikasi tanah adalah untuk memberikan cara (metode) yang

sistematik dalam penggolongan tanah yang berkaitan dengan sifat teknis tanah.

Dua sistem klasifikasi tanah yang paling umum dipakai oleh orang sipil adalah:

Page 2: Soal - Jawab Mektan i

1. USCS (Unified Soil Classification System)

2. AASHTO (American Association of State Highway and Transportation

Officials).

3. Analisa ayakan dan hidrometer test

4. Apakah yang dimaksud dengan Wet-Side Wc Optimum dan dry-side Wc

optimum pada peristiwa pemadatan tanah ?

Jawab :

Wet-side Wc optimum adalah kadar air pada sisi basah dari suatu harga dry

density max tertentu.

Dry-side Wc optimum adalah kadar air pada sisi kering dari suatu harga dry

density max tertentu.

Pada pekerjaan tanah, biasanya dipakai spesifikasi d max. Hasil pemadatan di

lapangan antara 90% sampai dengan 95% d max laboratorium (Standard Proctor

Test atau modified Proctor test).

Untuk jelasnya dapat dilihat pada sketsa di bawah ini :

Grafik Hasil Test Proctor di Laboratorium

Dry density d max ∂ZAV

( 90% -95%) d max

W1 W2

Wcopt. Water Content (%)

W1 = dry side Wc optimum

W2 = wet side Wc optimum

5. Suatu tanah mempunyai harga e = 0,75

Wc = 20 %

Page 3: Soal - Jawab Mektan i

Gs = 2,6.

Hitung : berat volume, dan

berat volume tanah kering, d

jawab :

Vv

Vt Ww Wt e = = 0,75

Vt Vs Ws Wc = = 0,20

GS = = = 2,6

= = = =

= = = 1,782 gr/cm3

= = = = =

= = = 1,485gr/cm3

6. Berapa jumlah air yang mengalir (Q) dalam waktu 20 jam, bila dalam waktu 20

jam, bila air tersebut mengalir melewati contoh tanah yang berbentyk silinder

dengan luas penampang A = 6,5m2 dan panjang L = 3,5 m, pada selisih

potensial = 0,25. Koefisien rembesan k = 3 x 10-4 m/det.

Jawab :

Debit persatuan waktu q = k . i .A.

Page 4: Soal - Jawab Mektan i

Debit selama waktu t Q = k . i .A. t.

i = 0,0714

t = 20 jam = 20 x 60 x 60 detik = 72.000 detik

Q = k . i .a. t

= (2 x 10-4 m/det) (0,0714) (6,5m2) (27.000 detik)

= 6,683 m 3 .

7. Suatu tanah pasir di lab.

Ternyata tanah tersebut mempunyai harga

emax = 0,85

emin = 0,28

Apabila kecepatan relative (Dr) = 57% Gs = 2,65 dan kadar air Wc = 15%

Tentukan berat volume tanah tersebut !

Jawab :

Dr =

0,57 =

e = 0,5251

Page 5: Soal - Jawab Mektan i

Gs = = 2,65

Wc = = 0,15

e = = 0,5251

t =

= = 1,997 gr/cm3

8.

lempung ∂sat = 1,85 t/m³

Hitung dan gambar tegangan total, tegangan air dan tegangan efektif fi titik-titik

A, B, C dan D.

Jawab :

Titik Tegangan total Tegangan air, u Tegangan efektif

A 3 t/m2 0 3 t/m2

5m

8m

7mpasir ∂sat = 1,95 t/m³

pasir ∂t = 1,8 t/m³m.a.t

q = 3 t/m²● A

● B

● C

● D

Page 6: Soal - Jawab Mektan i

B 3 + 1,8 (5) = 12t/m2 0 12 t/m2

C 12 + (1,85 x 8) = 26,8 t/m2 1 (8) = 8 t/m2 26,8 – 8 = 18,8 t/m2

D 26,8 + (1,95 x7 ) = 40,45

t/m2

1 (15) = 15 t/m2 40,45 – 15 = 25,45 t/m2

Diagram tegangan

3 Teg.total Teg.air pori 3 Teg.effektif

5 12 0 12

13 26,8 8 18,8

20 40,45 15 25,45

Kedalaman (m)

Catatan : tegangan total = . h (diatas M.A.T)dan

’= sat . h (dibawah M.A.T)

tegangan air pori u = w . h (diatas M.A.T) dan

tegangan efektif ’ = ’ . h =( sat - w) . h = - u

9. Δσ = 5 t/m²

4m Pasir kering ∂t = 1,98 t/m³

3m Pasir jenuh ∂sat = 2,05 t/m³

10m Lempung jenuh ∂sat = 1,85 t/m³

m.a.t

e = 0,82Cc = 0,42Cv =0,003Cm²/det 50

///////////////////////////////////////////////////////////////////////\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\Lapisan tanah keras

Page 7: Soal - Jawab Mektan i

a) Hitung besar penurunan konsolidasi. Secara dari lapisan tanah lempung akibat

penambahan beban = 5 t/m2.

Jawab :

Sc =

Pada tengah-tengah lapisan lempung.

= 1,90 (4m) + (2,05-1) (3m) + (1.85-1) ( m)

= 7,6 + 3,15 + 4,25

= 15 t/m2

Sc =

= 0,288 m.

b) Hitung waktu yang diperlukan untuk mencapai 50% konsolidasi jika

T50 = 0,197.

Jawab :

t =

=

= 65,66.666 detik

= 18240,74 jam

= 760,0 hari

Page 8: Soal - Jawab Mektan i

10. Jelaskan pengaruh pemadatan terhadap sifat-sifat tanah.

Jawaban : Secara umum pemadatan akan meningkat (improve) sifat teknis

tanah atau merupakan salah satu stabilisasi tanah.

Pemadatan tanah akan mempengaruhi sifat-sifat tanah seperti :

- memperkecil kompressibilitas tanah dan settlement karena harga void ratio e

mengecil.

Page 9: Soal - Jawab Mektan i

- meningkatkan data dukung tanah (bearing capacity).

- memperkecil permeabilitas tanah; karena void ratio e mengecil.

- meningkatkan stabilitas lereng (slope) timbunan.

11. Bagaimana cara menentukan nilai suatu kepadatan di lapangan guna

mengetahui apakah sudah memenuhi syarat atau belum ?

Jawab :

Cara menentukan nilai suatu kepadatan di lapangan dilakukan dengan

mengetahui perbandingan dry density hasil pemadatan tanah di lapangan ( d

lapangan) dengan dry density di laboratorium( d laboratorium). Dengan skala

lain dihitung relative compaction (kepadatan relative).

RC = x 100%

Sedangkan untuk mengetahui dry density lapangan ( d laboratorium) dapat di

lakukan dengan cara.

- Sand cone method (metode kerucut pasir).

- Rubber ballon method (metode balon karet).

- Nuclear density meter (alat pengukur kepadatan dengan nuklir).

- Volumetric method (mengambil contoh tanah di lokasi pemadatan).

Apabila RC lebih besar dari spesifikasi yang diisyaratkan (biasanya RC = 90%

s/d 95%) maka hasil pemadatan di lapangan tersebut memenuhi syarat.

Page 10: Soal - Jawab Mektan i

12. Untuk menentukan klasifikasi tanah, jenis test apa saja yang perlu dilakukan,

jelaskan secara singkat.

Jawab : Macam-macam test tan harus dilakukan adalah :

- analisa ayakan (sieve analysis)

- test hydrometer

- test batas-batas Atterberg (Atterberg Limits) Liquid limit, plastic

limit.

- test kandungan material organis (organic conent) jika diperkirakan

tanah banyak mengandung material organis.

Penjelasan singkat cara menentukan klasifikasi tanah (USCDS).

- Dari hasil test ayakan dan hydrometer dapat ditentukan apakah tanah

tersebut termasuk material berbutir kasar atau berbutir halus.

- Lolos no 200 < 50% material kasar.

Lolos no 200 > 50% material halus.

- Untuk mengetahui termasuk Sand atau Gravel dilihat yang lolos no 40.

- Hitung harga Cu dan Cc.

- Dikontrol harga index plastisitas PT. dimana PT = LL – PL.

- Khusus untuk material halus; perlu diketahui kandungan material organis.

Catatan : LL > 50% termasuk tanah plastisitas tinggi (high plasticity).

LL ≤ 50% termasuk tanah plastisitas rendah.

Page 11: Soal - Jawab Mektan i

13. Jelaskan perbedaan sifat fisis antara pasir dan tanah lempung.

Jawab :

Sifat fisis Pasir Tanah lempung

- ukuran butir

- kompresibilitas

- peremeabilitas

- daya tampung

- plastisitas

Kasar (tertanhan no. 200)

Mudah dipadatkan.

Besar

Tinggi

Rendah

Halus (lolos no. 200)

Sulit dipadatkan.

Kecil

Rendah

Tinggi

14. Suatu tanah mempunyai angka pori e = 0,85

kadar air Wc = 25%

specific gravity Gs = 2,8

Hitunglah : berat volume tanah, t

berat volume tanah, d

Jawab :

e = = 0,85

WC = = 0,25

Gs = = 2,6

Page 12: Soal - Jawab Mektan i

t = = = = 1,766 g/cm3

d = = = = 1,405 g/cm3

15.

3m Pasir ∂sat = 2,3 t/m³

2m Lempung

Rock (batu)

Apabila diketahui bahwa harga dari :

- koefisien konsolidasi, Cv = 0.002 cm2/det.

- time factor = 0,189.

- indek kompressi = 0,009 (LL - 10)

Tentukan : besar Sc dan lama (t) konsolidasi yang akan terjadi.

Jawab :

Indek kompressi, Cc = 0,009 (LL - 10)

= 0,009 (80 - 10) = 0,63

lapisan yang terkonsolidasi adalah lapisan lempung; H = 2m.

m.a.t

∂sat = 2,1 t/m³e = 0,5 LL = 80%

/ / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \

Page 13: Soal - Jawab Mektan i

Sc =

’ pasir = sat pasir - w

= 2,3 – 1 = 1,3 gr/cm3

’ lempung = sat lempung - w

= 2,1 – 1 = 1,1 gr/cm3

Effective overburden pressure

= ’ pasir (300 cm) + ’ lempung ( m)

= 1,3 (300) + 1,1 (100)

= 390 + 110 = 500 gr/cm2 = = 5 t/m2

v = tambahan tegangan akibat beban luar

= 2 t/m2 (beban merata)

Sc = = 0,122 m.

Lama konsolidasi t

t = =

= 3780.000 detik

= 1.050 jam

= 43,75 hari

16.

● A

Page 14: Soal - Jawab Mektan i

3m m.a.t ∂t = 1,8 t/m³

5m ∂sat = 2,3 t/m³

Jawab : w = 1 t/m3 = 1 gr/cm3

Titik Tegangan total

= . H

Tegangan air,

U = w. h

Tegangan efektif

’ = - U

A 0 0 0

B 1,8 X 3 = 5,4 0 5,4

C 5,4 + (2,3 X 5) = 16,9 1 (5) = 5 16,9 – 5 = 11,9

D 16,9 + 2 (2) = 20,9 5 + 1 (2) = 7

atau

1 (7) = 7

20,9 – 7 = 13,9

Satuan Tegangan : t/m2

Gambar diagram tegangan :

Tegangan total Teg.air pori Teg,efektif

3m

5m 5 11,9

2m 7 13,9

Kedalaman (m)

Hitung dan gambar diagram tegangan vertikal total, tegangan air dan tegangan efektif pada titik A, B, C dan D.

2m

● B

● C

●D

∂sat=2,0 t/m³

5,4

16,9

20,9

5,4

Page 15: Soal - Jawab Mektan i

17. h = 450 mm

Tanah Koefisien rembesan (cm/det)

A 2 x 10-3

B 3 x 10-2

C 4 x 10-3

Air mengalir dari kiri ke kanan dengan melalui lapisan tanah A, B, dan C.

Apabila penampang tanah adalah 100 x 100 mm.

Hitunglah : jumlah air tanah yang mengalir dalam waktu 2 jam.

Jawab :

Arah aliran air tegak lurus dengan lapisan tanah.

kv (eq) =

=

= 4,0909 10-3 cm/det.

Q = k . i . a . t

= (4,0909 x 10-3 cm/det) (10 x 10 cm2)

(2 x 60 x 60 detik)

= 1767,26 cm3.

18. Suatu tanah lempung mempunyai harga-harga LL = 80%,

A B C

Page 16: Soal - Jawab Mektan i

PL = 40% dna SL = 20%

Bagaimanakah sifat lempung tersebut bila kadar airnya (Wc)

a) lebih besar dari 80%

b) antara 40% s/d 80% dan

c) lebih kecil dari 20%

Jawab:

a) Wc lebih besar 80%tanah sudah dalam keadaan cair dan tidak dapat

menerima beban sama sekali.

b) Wc antara 40% s/d 80% tanah dalam kondisi plastik dimana, sifat

mengembang/menyusut besar dan terjadi perubahan bentuk apabila ada

beban yang bekerja di atasnya.

c) Wc lebih kecil 20% tanah dalam keadaan solid, daya dukungnya tinggi

dan tidak terjadi mengembang dan menyusut.

19. Suatu tanah mempunyai angka pori (e) = 0,95. Specific gravity (Gs) = 2,45,

dan kadar air (Wc) = 45%

a) Tentukan derajat kejenuhan (Sr) dan kepadatan ( d) dari tanah ybs.

b) Apabila derajat kejenuhannya berubah menjadi 100%, parameter tanah yang

manakah yang berubah ?

Jawab :

e = = 0,95

Page 17: Soal - Jawab Mektan i

Gs = = = 2,45 w = 1 t/m3

Wc = = 0,45

a) Sr = = = = =

= = 1,256 t/m3.

b) Apabila derajat kejenuhannya menjadi 100% maka semua pori terisi oleh

air sehingga yang akan mengalami perubahan adalah t, Wc, Sr.

Page 18: Soal - Jawab Mektan i

20. Menurut USCS (Unified Soil Classification System), tanah dapat

digolongkan ke dalam beberapa golongan dengan notasi yang berbeda-beda

diantaranya adalah :

GW, SP, ML, dan CH.

a) Jelaskan maksud dari masing-masing simbol diatas dan bagaimana sifat-

sifat teknisnya.

b) Sebutkan keuntungan dari tanah yang dikelompokkan dalam GW dab GP

serta kerugia dari tanah yang dikelompokkan dalam CH apabila tanah-tanah

tersebut dipakai sebagai tanah dasar suatu konstruksi .

Jawab :

a) GW : Gravel yang wellgraded (bergaransi baik) .

Sifat-sifatnya :

- mudah didapatkan

- koefisien rembesan kecil

- daya dukung tinggi.

SP : Sand yang Poorly graded (bergradasi jelek).

Sifat-sifat teknisnya :

- sulit dipadatkan

- rembesan tidak merata

- Daya dukung rendah

ML : Silt dengan low-plastisity

Sifat-sifat teknisnya :

Page 19: Soal - Jawab Mektan i

- berbutir halus dengan perubahan bentuk yang relatif kecil.

CH : Clay dengan High-Plastisity

Sifat-sifat teknisnya :

- berbutir halus dengan perubahan bentuk besar (sifat

mengembang menyusut besar).

b) Keuntungan GW dan GP adalah termasuk berbutir kasar dengan rembesan

tinggi, dan umumnya akan menghasilkan penurunan kecil, sedangkan

kerugian dalam tanah jenis CH adalah akan terjadi perubahan kadar atau

terjadi pembebanan diatasnya.

21. Suatu timbunan untuk badan jalan haru dipadatkan hingga mencapai kepadatan

d = 1,97 t/m3. Volume dari timbunan tersebut adalah 4500 m3. Apabila tanah

yang dipakai untuk menimbun tersebut diambil dari tempat lain yang

kepadatannya ( d) adalah = 1,60 t/m3 dan Gs = 2,59, tentukan volume tanah

yang harus diambil untuk timbunan tersebut.

Page 20: Soal - Jawab Mektan i

Jawab :

Timbunan : d = 1,97 t/m3 = Ws = 1,97 x 4500 = 8865 t/m2

V = 4500 m3

Tanah yang diambil d = 1,60 t/m3 = Vt = =

GS = 2,59 = 5540,625

Volume tanah yang haris diambil = 5540,625 m3

22. Suatu saluran pembuangan air yang berbentuk pipa diameter 15 cm dipasang

horizontal pada kedalaman 1 meter dibawah muka air yang akan dibuang; pipa

tersebut panjangnya adalah 40 meter. Ternyata sebagaian dari pipa

pembuangan air tersebut dalam keadaan tersumbat pasir; setelah diselidiki ,

pasir tersebut mempunyai koefisien rembesa sebesar 4x 10-3cm/detik dan debit

air (q) yang keluar di ujung pipa adalah 0,03 m3/jam. Tentukan panjang pasir

yang menyumbat pipa tersebut.

Jawab :

Luas pipa = . 152 = 176,625 cm2 =

H = 10 m = 1000 cm

L = panjang pasi

K = 5 x 10-3 cm/dt.

i =

Page 21: Soal - Jawab Mektan i

q = 0,30 m3/jam = cm3/dt.

q = K. i . A .

= (5 x 10-3) ( ) (176,625)

L = (5 x 10-3) (1000) (176,625) = L 105, 975 cm.

Page 22: Soal - Jawab Mektan i

23. ± 0,0

Pasir

Lanau

Lanau

Sr = 100%

Suatu beban terbagi rata sebesar q = 2 t/m2 diletakkan diatas permukaan tanah.

Dari hasil pernyelidikan tanah yang dilakukan di laboratorium, data-data tanah

yang didapat adalah sepertudi berikan diatas.

Pada musim kemarau, muka air tanah terletak pada – 06.00 dan pengaruh air

kaliper terjadi sampai dengan setinggi meter di atas muka air tanah Sr = 40%.

Pada penghujan, muka air tanah naik s/d permukaan tanah.

Hitung penuruan tegangan efektif di titik A, B, dan akibat adanya musim

penghujan tersebut.

Jawab :

Pada musim kemarau :

Titik Tegangan Total Tegangan air Pori Tegangan Efektif

A

B

C

(1,7 x 5) + 2 = 10,5

10,5 + (1,5 x 1) = 12

12 + (2 x 4) = 20

0

w x 1 x Sr = 1 x 0,40 = 0,4

(1 x 4) + (1 x 1 x 0,40) = 4,4

10.5

11.6

15.6

q = 2 t/m²

- 5.00

- 6.00

- 10.00

m.a.t

Page 23: Soal - Jawab Mektan i

Pada Musim Penghujan (air sampai permukaan)

Titik Tegangan Total Tegangan air Pori Tegangan Efektif

A

B

C

(2,3 x 5) + 2 = 10,5

13,5 + (1,5 x 1) = 12

15,5 + (2 x 4) = 23,5

1 x 5 = 5

1 x 6 = 6

1 x 10 = 10

8,5

11,6

15,6

Penurunan Tegangan Efektif .. A = 10,5 – 8,5 = 2 t/m2;

B = 11,6 – 9,5 = 2,1 t/m2;

C = 15,6 – 13,5 = 2,1 t/m2;

24.

Lempung : ∂sat = 2,0 t/m³

1m φ = 0°

C = 0,6 t/m²

2m Cc = 0,3 ; Cv = 0,0004 Cm/det

2m e = 0,6

Pasir padat

10m

``

Suatu pondasi bentuk bujur sangkar dengan ukuran 2 x 2 m harus menerima

beban P sebesar 20 ton.

Akibat beban tersebut, penambahan tegangan yang terjadi di titik A, A = 5

t/m2, di titik B, B = 1,25 t/m2, dan di titik c, C = 0,556 t/m2.

Apabila data tanah yang ada di bawah pondasi tersebut adalah seperti yang

diberikan pada gambar, maka saudara diminta :

●C

●D

∂sat = 2,4 t/m³C = 0 , φ = 30°e = 0,3

●A

●B

m.a.t

Page 24: Soal - Jawab Mektan i

a) Menentukan besar penurunan konsolidasi akibat penambahan beban P.

b) Lama waktu konsolidasi untuk mencapai derajat konsolidasi [U] = 99%.

Rumus-rumus :

Sc = H log

Untuk U = O – 60% T =

Untuk U > O – 60% T = 1,781 – 0,933 log (100 %)

Jawab :

a) Sc =

CC = 0,3

e = 0,6

H = 4 m (tebal lapisan lempung di bawah pondasi)

= tegangan efektif B setelah ada pondasi

σo` = ( sat - w) x 3 = (2 – 1) x 3 = 3 t/m2.

= tambahan tegangan akibat beban pondasi di B

= 1,25 t/m2

Sc = = 0,1037 meter

Page 25: Soal - Jawab Mektan i

b) t =

T untuk > 60% : T = 1,781 – 0,933 log (100 -99)

= 1,781 xxx

= 1,781

Hdr = H = 2 m = 200 cm

t = = 1,781 108 detik

= 68,71 bulan

= 5,725 tahun

25. Apakah beda antara ?

Kepadat an relatif (R) dan Kerapatan relatif (Dr).

Apabila diketahui bahwa d (max) = 20 kN/m3.

d (min) = 16 kN/m3 dan relative density (Dr) = 60%.

Tentukan relative compaction (R) dari tanah tersebut.

Jawab :

a) Kepadatan relatif (R) = x 100%

Kerapatan relatif (Dr) =

=

b) DR = 60% = 0,60 =

Page 26: Soal - Jawab Mektan i

R = = = 0,909 = 90,9%

26. Bagaimana cara menentukan jenis tanah dengan klasifikasi menurut USCS

(unified).

Test apa saja yang perlu dilakukan untuk menentukan klasifikasi diatas.

Jawab :

a) - Berdasarkan lolos saringan no. 200 dibedakan atau tanah berbutir kasar

dan halus.

- Tanah berbutir kasar dibagi atas gravel (G) Sand (S) dengan mengetahui

material yang lolos ayakan no. 40.

- Gravel dan sand apakah termasuk well graded atau poorly graded (P)

ditentukan berdasarkan harga Cc dan Cu nya.

- Tanah berbutir halus dibedakan termasuk plastisitas rendah (L)

berdasarkan harga liquid limitnya.

b) Test yang perlu dilakukan adalah analisa saring dan batas-batas Atterberg

(SL, PL, LL, PI).

27. Apakah kegunaan dari pemadatan tanah di lapangan sudah memenuhi syarat

kepadatan atau belum. Hal ini dilakukan dengan test kepadatan lapangan

memakai alat tertentu seperti, Sand Cone, Rubber Ballon

Page 27: Soal - Jawab Mektan i

dan lain-lain. Kemudian harga kepadatan lapangan tersebut dibandingkan

dengan hasil kepadatan laboratorium. Umumnya d lapangan > 95% d max

laboratorium.

28. Kalau saudara akan membangun suatu konstruksi diatas tanah lempung yang

lembek, perlukah saudara memperhitungkan penurunan yang akan terjadi

akibat bangunan tersebut ?

Sebutkan alasan-alasan dari jawaban saudara.

Jawab : Perlu sebab diketahuinya besar penurunan yang akan terjadi maka

dapat ditentukan apakah harga tersebut memenuhi syarat atau tidak

karena apabila tidak memenuhi syarat atau penurunan yang terjadi

terlalu besar dapat mengakibatkan kerusakan pad bangunan tersebut.

28. Berapakah jumlah air yang mengalir melalui suatu penampang tanah sebesar A

= 5 m2. Bila panjang alur = 2 meter perbedaan head di muka dan di belakang

alur = 10 cm, koefisien rembesan k = 10-2 cm/detik, dan lama waktu = 20 jam ?

Jawab : A = 5 m2 = 5 x 104 cm2

L = 2 m = 2 x 102 cm

H = 10 cm

k = 10-2 cm/dt.

t = 20 jam = 20 x 60 x 60 detik.

Jumlah air yang mengalir = Q = K . i . A . t

Page 28: Soal - Jawab Mektan i

= (10-2) x x (5 x 104) x (20 x 60 x 60)

= 18 x 105 cm3 = 1,8 m3.

30. Berapakah tegangan tanah total ( ) untuk suatu titik yang terletak pada

kedalaman 5 meter di muka tanah. Bila air tanah setinggi muka tanah

Gs = 2,7, serta e = 0,95 ?

Jawab : = h

Gs = = = 2,7

e = = 0,95 tanah jenuh VV = VW = WW

= =

=

=

= 1,87

= 1,87 x 5 = 9,35 t/m2

31. Suatu tanah mempunyai harga e = 0,75, w = 22% dan Gs = 2,66. Hitunglah

harga-harga porositas (n), beri volume ( ).

Jawab : e = = 0,75

Page 29: Soal - Jawab Mektan i

w = = 0,22

Gs = = 2,66

m = = = = = 0,428

= = = =

=S

S

W175

W22,1X66,2 = 1,854 t/m3.

32. Suatu contoh tanah lempung setebal 30 mm ditest di laboratorium. Air dapat

mengalir keluar melalui bagian atas dan bawah dari tanah yang ditest (double

drainage). Wkatu yang diperlukan untuk dapat mencapai 50% primary

consolidation (50% Sc) adalah 2 menit 2 detik T50 = 0,197. Apabila keadaan

sesungguhnya di lapangan tanah tersebut mempunyai ketebalan 3 meter da

merupakan lapisan yang single drainage, berapakah waktu yang dibutuhkan

untuk tercapainya 50% Sc ?

Jawab :

Di laboratorium : t50 = double drainage

t50 = 2 menit 2 detik = 122 detik

Hdr = = 1,5 cm

Page 30: Soal - Jawab Mektan i

T50 = 0,197

122 =

CV = 3,63 x 10-9 cm2/det.

Di lapangan : t50 = single drainage

Hdr = 3 m= 300 cm

CV = 3,63 x 10-3 cm2/det.

T50 = = 4.884.297,4 detik

33.

5m Pasir : ∂sat 1 = 2,1 t/m³

8m Lempung : ∂sat2 = 1,95 t/m³

3m Pasir : ∂sat 3 = 2,15 t/m³

Suatu lapisan tanah seperti ditunjukkan dalam gambar dibebani sebesar

qo = 6 t/m2. Muka air tanah (mat) berada pada permukaan tanah. Tinggi air

pada piezometer adalah sebagai berikut : h1 =5 m, h2 = 16 m, h3 = 21 m.

Pertanyaan :

= 1, 88 bulan.

q = 6 t/m²

● A

● B

● C

● D

m.a.t

h1

h2

h3

Page 31: Soal - Jawab Mektan i

a) Berdasarkan tinggi air pada piezemeter, kemanakah arah aliran air tanah

tersebut ?

b) Hitung tegangan total ( ) di titik A, B, C dan D.

c) Hitung tegangan air (U) di titik A, B, C dan D.

Jawab :

a) Air mengalir dari titik yang mempunyai potensial tinggi ke titik yang

rendah, jadi air mengalir dari D ke A atau dari bawah ke atas.

b) Tegangan Total di :

A = qo = 6 t/m2

B = qo + (2,1 x 5) = 6 10,5 = 16,5 t/m2

C = qo + (2,1 x 5) +(1,95 x 8) = 32,1 t/m2

D = qo + (2,1 x 5) +(1,95 x 8) + (2,15 x 3) = 38,55 t/m2

c) Tegangan air di :

A = 0

B = h1 x w = 5 x 1 = 5 t/m2

C = h2 x w = 16 x 1 = 16 t/m2

D = h3 x w = 21 x 1 = 21 t/m2

34. Suatu contoh tanah mempunyai volume 50 cm3 dan berat 95 gram. Setelah

dikeringkan pada suhu 1050C beratnya menjadi 75 gram. Apabila GS (Specific

Grafity) tanah tersebut adalah 2,68 maka hitung :

a. kadar air; b. angka pori

c. kadar pori; d. derajat kejenuhan

Jawab :

Vt = 50 cm3

Wt = 95 gram.

Page 32: Soal - Jawab Mektan i

Ws = 75 gram.

Gs = 2,68 =

a) Kadar air Wc =

= 0,2667 = 26,27%

b) Angka pori e =

=

c) Kadar pori n =

=

= = 0,4404 = 44,04%

d) Derajat kejenuhan Sr =

=

Page 33: Soal - Jawab Mektan i

= = 0,9086 = 90,86%

35. Dalam penentuan gradiasi tanah dikenal analisa hydrometer di mana dalam

percobaan tersebut dipergunakan zat kimia yang dicampur dalam air.

Pertanyaan :

a. Apa tujuan dari zat kimia tersebut.

b. Dari hasil grafik yang didapatkan, dapat ditentukan harga koefisien

uniformitnya Cu = D60/D10, apa yang dimaksud dengan D10 dan apa tujuan

ditentukan harga Cu dari grafik tersebut.

Jawab :

a) Pemberian zat kimia dimaksudkan agar butir-butir tanah dapat terlepas atau

terurai.

b) Yang dimaksud D10 adalah diameter butiran pada prosentase lolos 10%.

Tujuan ditentukan harga Cu adalah untuk dipergunakan dalam penentuan

klasifikasi tanah (penentuan tingkat keseragaman).

36. Dari beberapa percobaan Atterberg limit untuk beberapa jenis tanah didapatkan

hasil seperti tabel berikut :

Jenis Tanah SL (%) PL (%) LL (%)

A 10 40 60

Page 34: Soal - Jawab Mektan i

B

C

D

20

15

25

40

30

30

70

65

80

Pertanyaan :

a. Jenis tanah yang mana diperkirakan mempunyai sifat paling jelek untuk

konstruksi.

b. Jenis tanah mana yang termasuk mempunyai plastisitas rendah.

c. Apabila semua jenis tanah mula-mula dalam keadaan kering kemudian

kadar airnya ditambah sedikit demi sedikit, jenis tanah yang mana akan

mengalami swelling (pengembangan) terlebih dahulu.

d. Bagaimana sifat-sifat teknis jenis-jenis tanah tersebut apabila kadar airnya

naik turun antara 40% dan 60%.

Jawab :

a. Dilihat harga PI = LL – PL

Harga PI yang paling tinggi menunjukkan sifat tanah, makin jelek.

Harga PI yang paling tinggi adalah tanah D = 50%.

b. Plastisitas rendah apabila LL < 50% dari tanah-tanah yang diketahui tidak

ada yang termasuk plastisitas rendah.

c. Yang mengembangkan lebih dahulu adalah yang SL-nya paling rendah yaitu

tanah A.

d. Kadar air antara 40% dan 60% menunjukkan tanah berada pada daerah

plastis, sifat-sifatnya :

- terjadi kembang susut (swelling shrinkage)

Page 35: Soal - Jawab Mektan i

- terjadi perubahan bentuk apabila ada beban.

37. Dalam klasifikasi tanah menurut USCS (Unified) dikenal istilah-istilah

tertentu. Beri penjelasan singkat apa yang dimaksud dengan : a) GW; b) SP; c)

Ml; d) GW – GM.

Jawab :

a) GW = Gravel Wellgraded :

tanah kerikil dengan gradasi baik.

b) SP = Sand poorlygraded :

tanah pasir yang gradasinya jelek.

c) ML = Silt Low plastisity :

tanah lanau dengan platisitas rendah.

d) GW – GM = Gravel Wellgraded yang mengandung silt.

38. Dari hasil pemadatan laboratorium dengan alat proktor didapat data sebagai

berikut :

d (gr/cc) WC (%)

1,42

1,68

1,75

1,60

16

18

20

22

Pertanyaan :

a. Tentukan grafik kepadatan tersebut.

b. Apabila tanah tersebut di lapangan

mempunyai kepadatan

Page 36: Soal - Jawab Mektan i

1,40 24

1,60 gr/cc dan syarat kepadatan harus > 90% dari kepadatan laboratorium,

apakah kepadatan lapangan memenuhi syarat ? beri penjelasan seperlunya.

Jawab :

∂d(t/m³)

∂dmax = 1,75 t/m³

Wcopt. = 20%

Wc(%)

b) d lapangan = 1,60 gr/cc

90% d max laboratorium = 0,90 x 1,75 = 1,575 gr/cc.

d lapangan > 1,575 memenuhi syarat.

39.

1,40

1,50

1,60

1,80

1,70

16 18 20 22 24

Pasir

Lanau

1m

2m

1,5m

Sr = 0% ; ∂t = 1,6 t/m³

Sr = 40% ; ∂t = 1,7 t/m³

Sr = 100% ; ∂sat = 2,1 t/m³

Page 37: Soal - Jawab Mektan i

Lempung

●A ●B

Suatu saluran pada musim kemarau mempunyai kondisi seperti pada gambar,

tetapi pada musim penghujan permukaan air naik sampai rata-rata dengan

muka di kanan dan kiri saluran tersebut.

Pertanyaan :

a. Tentukan tegangan total tegangan air pori dan tegangan afektif di titik B

pada musim kemarau.

b. Tentukan besarnya tegangan total, tegangan air pori dan tegangan efektif di

A pada musim hujan bila saturated untuk pasir = 2,3 t/m3 dan saturated lanau =

2,2 t/m3.

c. Hitung penururnan konsolidasi di lapisan tanah liat, apabila e0 = 0,82 ; Cc=

0,3

d. Hitung waktu terjadinya penurunan konsolidasi tsb pada U=50%, apabila

Cv50 = 0,003 cm/det

Jawab :

a) Musim Kemarau

B= (2,1 x 3) + (1,7 x 1,5) = 6,3 + 2,55 + 1,6 = 10,45 t/m3

UB = (1 x 3) + (1 x 1,5 x 0,40) = 3 + 0,6 = 3,6 t/m2

’B = B - UB = 10,45 – 3,6 = 6,85 t/m2

b) Musim Hujan.

A= (2,1 x 1) + (1 x 4,5) = 6,6 t/m3

UA= (1 x 5,5) = 5,5 t/m2

’A = A – UA = 1,1 t/m2

1m

Page 38: Soal - Jawab Mektan i

40.

● A Pasir ∂d = 1,6 t/m³

m.a.t

● B Lempung

● C Kerikil

Suatu tangki minyak diletakkan di atas permukaan tanah seperti pada gambar

diatas.

Pertanyaan :

a. Tentukan besar penurunan akibat konsolidasi.

b. Tentukan lama penurunan yang terjadi (dalam bulan).

Catatan :

Sc =

tegangan akibat tangki di C = 0,5 t/m2

di B = 1,5 t/m2; di A = 2,5

Jawab :

a) Sc =

Cc = 0,80

e = 0,6

░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░

1m

1m

1m

1m

1m

∂sat = 2,0 t/m³ : Cc = 0,8 Cv = 0,002 Cm²/dete = 0,6 : Tv = 0,197

∂sat = 2,3 t/m³

Page 39: Soal - Jawab Mektan i

H = 2 meter

= 1,5 t/m2

’vo = tegangan efaktif di B sebelum ada beban luar.

B= (2,0 x 1) + (1,6 x 2) = 2,0 + 3,2 = 5,2 t/m2

UB = (1 x 1) = 1 t/m2

’B = ’vo = B - UB = 5,2 –1 = 4,2 t/m2

Sc = x 2 log = 0,1326 m = 13,26 cm

b) t =

T = 0,197

Hdr = 1 meter = 100 cm

Cv = 0,002 cm2/det.

t = detik = 985000 detik = 0,38 bulan.

Page 40: Soal - Jawab Mektan i

41.

1,50 m

K1 = 0,003 cm/dt; k2 = 0,004 cm/dt ; k3 = 0,0008 cm/dt dan tebal dan

lapisan-lapisan tanah untuk :

- lapisan - = 3 cm (H1) ; - lapisan 2 = 5 cm (H2) dan

- lapisan 3 = 2 cm (H3). Luas penampang tanah 10 x 10 cm2.

Pertanyaan : Tentukan besarnya h.

Catatan : K equivalent Horizontal = (K1H1+ K2H2 + K3H3)

K equivalent Vertikal =

Jawab :

Q = K . i . A . t

Q = 500 cc = 500 cm3

K = K equivalent Horizontal (arah aliran sejajar lapisan-lapisan tanah).

= (K1H1+ K2H2 + K3H3)

= {(0,003 x 3) + (0,004 x 5) + (0,0008 x 2)}

= (0,009 + 0,020 + 0,0016)

i =

Dari percobaan rembesan yang dilakukan terhadap lapisan tanah 1,2 dan 3 dengan constant head didapat air yang ditampung = 500 cc dalam waktu 10 menit. Apabila panjang contoh tanah adalah 150 cm dan masing-masing mempunyai harga koefisien rembesan :

h

1

2

3

Page 41: Soal - Jawab Mektan i

A = 10 menit = 600 detik

Q = K . i . A . t

500 = 3,06 x 10-3 x x 100 x 600

h = = 40,85 cm.


Top Related