geoteknik-ef-stress n kuat geser

8/19/2019 Geoteknik-Ef-stress n Kuat Geser

1/9

TEKANAN DALAM TANAH

Air dalam kolam :• Tekanan hidrostatis :

p = h γw • Sifat : bidang

Sama ke segala arah

Air tanah :

Tekanan hidrostatis dihitung

terhadap muka air tanah .Tek. hidrostatis = tek. air pori

u = h γw dgn γw ≈ 10 kN/m3

ika muka tanah mendatar !! m.a.t. ∼ mendatar ke"uali air

mengalir.

Tanah dibawah m.a.t.

# terendam dan $enuh air%

# berat &ol. efektif = γ'

γ ’ = γ sat - γ w- Tanah diatas m.a.t. basah,

dekat m.a.t. mungkin jenuh air

(makin ke atas makin kering).

Tekanan dalam tanah ( arah &ertikal )

⇒ tekanan = ga*a / luas• berat prisma tanah setinggi +h'

dan luas tampang = 1

p = h γtanahTekanan tanah di bawah m.a.t. :

⇒ Tekanan total : berat air dan butir#butir ($umlah berat)

⇒ tekanan air pori netral (sama kesemua arah)

muka air

tanah

h

A

m. tanah

m. a. t.h

m. tanah

m. a. t.

γ’ , γsat

γ , γb

aa

h

m.t.


2/9

⇒ tekanan efektif = tekanan butiran (selisih tek. total dan tek.

air pori)

p (total) = σ = h1 γ1 , h- γsat

= h1 γ1 , h- γ' , h- γwdari bawah :

tekanan pori = u = h- γwesultante : p'(efektif) = σ' = σ # u

= h1 γ1 , h- (γsat # γw) = h1 γ1 , h- γ'Tekanan efektif digunakan untuk analisis stabilitas (konsolidasi, longsoran dsb.)

ontoh :

lapisan tanah tergambar :• asir : s = -.2% e = 0.4% di atas m.a.t.% w = 1 5• 6empung : s = -.7 % e = 0.27%

!! ptotal % u% pefektif di #8.00 m ( γw = 10 kN/m3)

+0.00

-9.00

-4.50

-2.00 Pasir

Lempung

38.84

89.82

180.3

0

!0

38.84

4.8225

110.3

p t"ta# p’ $e%&u


3/9

• pasir : γ = s (1,w) γw /(1,e) = 18.4- kN/m3

γsat = (s , e) γw /(1,e) = -0.38 kN/m

3

γ' = γsat # γw = 10.38 kN/m

3

• lempung : γsat =(s , e) γw /(1,e) = -0.19 kN/m3

γ' = γsat # γw = 10.19 kN/m3

• tekanan total% p = -γ , -. γsat1 , 4. γsat- = 190.23 kN/m-

• tekanan pori% u = 7 γw = 70 kN/m-

• tekanan efektif% p' = p # u = 110.23 kN/m-


4/9

KUAT GESER TANAH

ekuatan tanah berdasarkan ;AT


5/9

6ekatan tanah berbutir halus (kohesif)

> = " . A

" = kapasitas rekatan (kN/m-)

A = luas bidang kontak

6ekatan tanah dengan tanah " = kohesi tanah

Tanah *ang mempun*ai ϕ dan "

> = N tg ϕ , " . A

;ntuk satuan luas bidang kontak :

>/A = N/A . tgϕ , "

τ = " , σ tg ϕ umus oulomb

@ = tegangan normal

τ = tegangan geserϕ = kemiringan grafik

" = perpotongan dengan

sumbu τ

onsep dasar Teraghi → tegangan geser tanah han*a

ditahan oleh butir#butir sa$a tegangan geser : fungsi

tegangan normal efektifτ = "' , @' tg ϕ'

enentuan arameter uat eser Tanah (ϕ dan ")1. Bire"t Shear test (geser langsung) pasir

2. TriaCial "ompression test semua $enis tanah/batu

. Dane Shear Test lempung lunak # sedang!. ;n"onfined /ompression Test (tekan bebas) lempung

σ

ϕ

τ

biang #iin + pe#ekat#ekatan

)

(


6/9

eser 6angsung :

ara :

1. tanah dimasukkan ke dalam kedua "in"in *ang

disatukan

2. beban N1 diberikan. dibuat gap antara "in"in atas E bawah (sedikit)

!. beban T 1 diberikan berangsur#angsur sampai tanah

runtuh

". test diulang dengan harga N berbeda sehingga didapatT *ang berbeda pula (N- → T -% N3 → T 3 dst) →

minimum 3 test

#. dibuat grafik hubungan σ E τ

σi = Ni/A F τi = TimaC/A % A dianggap konstan

Tipikal hasil test :

a) tanah non kohesif → "' = 0 → τ = σ tg ϕ

b) Tanah kohesif → ϕ = 0 → τ = "

ring atas

ring baah

Luas A

tanahbiang geser

(

'

(

(1 ma/pergeseran

σ

ϕ

τ

σ

ϕ 0

τ


7/9

$) Tanah "ampuran (ϕ E ") → τ = " , σ tg ϕ

?esarn*aϕ

E " dipengaruhi :• $enis tanah• bentuk butiran• ukuran butir dan gradasi• kepadatan (makin padat

ϕ

dan " makin tinggi)

Se"ara umum : semakin baik tanah→

ϕ

(dan ") semakin

tinggi

Tanah terendam air→

ϕ

dan " berkurang

ambaran nilai ϕenis tanah ϕ' ϕ' terendam

• pasir # kerikil• lanau

-9.o # 42o

-7o # 34o-7o # 4o

-0o # --o

ambaran nilai "

6empung $enuh air biasan*a ϕu = 0 "u dipengaruhi oleh :•

kepadatan• mineral *ang dikandung

onsistensi "u kN/m-

sangat lunak

lunak

sedang

kaku

sangat kakukeras

(&er* soft)

(soft)

(medium)

(stiff)

(&er* stiff) (hard)

0 # 1-.

1-. # -

- # 0

0 # 100

100 # -00! -00

σ

ϕ

τ


8/9

ontoh :

engu$ian geser langsung menggunakan 3 sampel dengan :

σi = 0% 100 E -00 kN/m- % dihasilkan berturut#turut :

τ

i = 40% 20% 100 kN/m- Tentukan

ϕ

E "

en*elesaian :

1) rafis• ambarkan salib sumbu

σ

(mendatar) Eτ

(&ertikal)

→

skala harus sama

Titik oordinat

1

-

3

0 % 40

100 % 20

-00 % 100

• ambarkan garis lurus rata#rata dari titik#titik

tersebut

0

50

100

150

0 50 100 150 200 250

tegangan normal,

T e g a n g a n

g e s e r ,

• Slope diukur = ϕ = --o

perpotongan dengan sb # τ diukur = " = -0 kN/m-

2) ara analitis• unakan persamaan

τi = " , σi tg ϕ → - pers → " E ϕ → rata#rata

atatan :


9/9

• sebaikn*a pengu$ian menggunakan 3 sampel atau lebih (titik

*ang men*impang bisa diabaikan → grafis)

geoteknik-ef-stress n kuat geser

Documents