kuat geser tanah
TRANSCRIPT
By
M Firdaus, ST, MT
KUAT GESER TANAH
Penggunaan Parameter Kuat Geser Tanah :
Analisis – analisis kapasitas dukung tanah
Stabilitas lereng
Gaya dorong pada dinding penahan
Menurut teori Mohr (1910) kondisi keruntuhan suatu bahan terjadi oleh akibat adanya kombinasi keadaan kritis dari tegangan normal dan tegangan geser.
1. Kohesi tanah yang bergantung pada jenis tanah dan kepadatannya, tetapi tidak tergantung dari tegangan normal yang bekerja pada bidang geser
2. Gesekan antara butir – butir tanah yang besarnya berbanding lurus dengan tegangan normal pada bidang gesernya
Hubungan fungsi antara tegangan normal dan tegangan geser pada bidang runtuh dinyatakan oleh persamaan :
Dengan τ = tegangan geser saat terjadi keruntuhan dan σ = tegangan normal saat kondisi tersebut
f
Kuat geser tanah adalah gaya perlawanan yang dilakukan oleh butir – butir tanah terhadap tarikan atau desakan. Bila tanah mengalami pembebanan akan ditahan oleh :
Kriteria Kegagalan Mohr dan Coulomb
Keruntuhan tidak akan terjadi jika tegangan berada disekitar P Keruntuhan geser terjadi jika tegangan berada pada titik Q Bagaimana posisi tegangan berada pada titik R?
Lingkaran Mohr :
Dari gambar dapat diketahui hubungan antar tegangan utama efektif saat keruntuhan dan parameter kuat geser :
Besar parameter kuat geser : 'sin)''('cos2'' 3131 c
2cos)(2/1)(2/1
2sin)(2/1
'3
'1
'3
'1
'3
'1
Beberapa Cara Menentukan Kuat Geser Tanah :
1. Uji Geser Langsung
2. Uji Triaksial
3. Uji Tekan Bebas
4. Uji Geser Kipas
Garis Selubung Kegagalan pada uji CD
Contoh Soal :
Uji triaksial CD diperoleh data : σ3 = 27,6 kN/m2 dan Δσf = 27,6 kN/m2. Jika sampel adalah Lempung Normally consolidated, maka :
a) Hitung sudut gesek dalam ()b) Sudut runtuh (sudut bidang gagal
dengan bidang utama mayor)c) Tegangan normal (σf
’) dan tegangan geser (τf) saat runtuh.
Penyelesaian :
a) Karena sampel adalah lempung normally consolidated, garis selubung kegagalan akan melewati titik awal 0. Persamaan kuat geser :
Pada uji triaksial CD,teg total = teg efektif, karena tekanan pori = 0 selama pengujian, maka :
231
31
'
/2,556,276,27 mkN
tg
f
f
f
33,06,272,55
6,272,55
)(2/1
)(2/1sin:
/6,27
'3
'1
'3
'1
2'33
'11
gambardari
mkNdan
Jadi sudut gesek dalam : = arc sin (0,33) = 19,3o
b) Sudut runtuh :
c) Tegangan normal saat gagal :
Tegangan geser saat gagal :
64,542
3,1945
245
2
'3
'1
'3
'1
/8,36
3,109cos)6,272,55(2/1)6,272,55(2/12cos)(2/1)(2/1
mkNf
f
2'3
'1 /13)64,542sin()6,272,55(2/12sin)(2/1 mkNxf
Contoh Soal :Uji tekan bebas pada lempung ditunjukkan
pada tabel :Tegangan (σ) lb/ft2
Regangan (ε) ft/ft
0 0
420 0.004
1012 0.008
1495 0.013
2009 0.017
2582 0.021
3017 0.025
3551 0.029
3810 0.033
3930 0.038
3787 0.040
3335 0.043
Hitunglah besar nilai c (kohesi) dari tanah lempung tersebut!
Penyelesaian :
Tugas 1.aDiketahui dari uji tekan bebas (UCT) pada tanah
lempung sbb :Tegangan (σ) kg/cm2
Regangan (ε) cm/cm
0 0
0.2AB 0.03
0.4AB 0.07
0.7AB 0.12
0.9AB 0.17
1.2AB 0.21
1.4AB 0.24
1.7AB 0.29
1.8AB 0.32
1.9AB 0.38
1.8AB 0.40
1.6AB 0.42
Hitunglah berapa nilai c pada tanah lempung tersebut!
Tugas 1.bDari data hasil uji geser langsung dengan variasi
pembebanan :Beban 0.995 Kg/cm2
Regangan (Kg/cm2
)
Tegangan (cm)
0.1AB 0.064
0.3AB 0.127
0.537 0.191
0.635 0.254
0.732 0.318
0.784 0.381
0.826 0.4AB
0.9AB 0.508
0.812 0.582
0.771 0.6AB
Beban 0.638 Kg/cm2
Regangan (Kg/cm2
)
Tegangan (cm)
0.061 0.061
0.1AB 0.083
0.244 0.130
0.3AB 0.177
0.391 0.203
0.586 0.254
0.683 0.318
0.8AB 0.381
0.782 0.5AB
0.621 0.635
Beban 0.249 Kg/cm2
Regangan (Kg/cm2
)
Tegangan (cm)
0.145 0.064
0.307 0.127
0.439 0.191
0.549 0.254
0.635 0.318
0.683 0.381
0.732 0.4AB
0.7AB 0.508
0.705 0.567
0.673 0.6ABHitunglah besar nilai c dan sudut gesernya !