2

TUGASGEOTEKNIK

Makalah Kuat Geser Tanah

Disusun oleh :

Muhammad Ramdhana1207045063

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS MULAWARMANSAMARINDA2015

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI2BAB I PENDAHULUAN31.1. Latar Belakang31.2. Rumusan Masalah3BAB II TINJUAN PUSTAKA4BAB III PENUTUP112. 3. 3.1. Penutup 11DAFTAR PUSTAKA12

BAB IPENDAHULUAN

1.1. Latar BelakangSalah satu fungsi yang terpenting dalam studi mekanika adalah perkiraan mengenai besarya tegangan akibat suatu pembebanan yang akan menghasilkan deformasi yang berlebihan setiap beban akan menghasilkan tegangan dan regangan yang dapat berintegrasi pada zona tegangan yang ditinjau untuk meninjau deformasi. Deformasi ini biasanya disebut penurunan dan telah banyak dilakukan usaha untuk meramalkan penurunan. Suatu beban yang dikerjakan pada suatu massa tanah akan selalu menghasilkan tegangan-tegangan dengan intensitas yang berbeda-beda di dalam zona berbentuk bola lampu (bulb) di bawah beban tersebut. Tegangan-tegangan ini dipakai bersama dengan teori konsolidasi yang digunakan untuk memperkirakan penurunan jangka panjang atau penurunan konsolidasi. Meninjau penurunan segera bersama dengan gaya dukung (pembebanan terhadap tanah yang diizinkan), tetapi pertama-tama perlu ditinjau kekuatan tanah.

1.2. Rumusan MasalahAdapun rumusan masalah dalam makalah ini, antara lain:1. Apa yang dimaksud dengan tanah2. Apa yang dimaksud dengan tegangan3. Apa yang dimaksud dengan kuat geser tanah

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

Kekuatan geser tanah merupakan perlawanan internal tanah tersebut persatuan luas terhadap keruntuhan atau pergeseran sepanjang bidang geser dalam tanah yang dimaksud (Braja M.Das,1985). Dalam buku yang lain disebutkan bahwa kekuatan geser tanah adalah kekuatan tanah untuk memikul beban-beban atau gaya yang dapat menyebabkan kelongsoran,keruntuhan, gelincir dan pergeseran tanah.Faktor yang mempengaruhi kuat geser tanah disebabkan oleh pengaruh dilapangan: Keadaan tanah : angka pori, ukuran dan bentuk butiran Jenis tanah : pasir, berpasir, lempung dan atau jumlah reatif dari bahan-bahan yang ada Kadar air (terutama lempung) sering berkisar dari sangat lunak sampai kaku, tergantung pada nilai sesaat w) Jenis beban dan tingkatnya. Dari teori konsolidasi dapat diketahui bahwa beban yang cepat akan menghasilkan tekanan pori yang berlebih. Kondisi Anisotropis. Kekuatan yang tegak lurus terhadap bidang dasar (bedding plane) akan berbeda jika dibandingkan dengan kekuatan yang sejajar dengan bidang tersebut

Faktor yang mempengaruhi kuat geser tanah pada saat pengujian di laboraturium, yaitu: Metode pengujian. Terbentuknya tekanan pori yang berlebih Gangguan terhadap contoh tanah. Mengurangi kekuatan Kadar air Tingkat regangan. Biasanya menambah kekuatan

Keruntuhan geser (Shear failure) tanah terjadi bukan disebabkan karena hancurnya butir-butir tanah tersebut tetapi karena andanya gerak relative antara butir-butir tanah tersebut. Pada peristiwa kelongsoran suatu lereng berarti telah terjadi pergeseran dalam butir-butir tanah tersebut. Kekuatan geser yang dimiliki suatu tanah disebabkan oleh : Pada tanah berbutir halus (kohesif) misalnya lempung kekuatan geser yang dimiliki tanah disebabkan karena adanya kohesi atau lekatan antara butir-butir tanah (c soil). Pada tanah berbutir kasar (non kohesif ), kekuatan geser disebabkan karena adanya gesekan antara butir-butir tanah sehingga sering disebut sudut gesek dalam (soil) Pada tanah yang merupakan campuran antara tanah halus dan tanah kasar (c dan soil), kekuatan geser disebabkan karena adanya lekatan ( karena kohesi ) dan gesekan antara butir butir tanah (karena )

1. 2. Mohr (1910) menyuguhkan sebuah teori tentang keruntuhan pada material yang menyatakan bahwa keruntuhan terjadi pada suatu material akibat kombinasi kritis tegangan normal dan geser, dan bukan hanya akibat tegangan normal maksimum atau tegangan geser maksimum saja.f = f ()Garis keruntuhan (failure envenlope) yang dinyatakan oleh persamaan di atas sebenarnya adalah sebuah garis lengkung pada sebuah grafik yang menyatakan hubungan antara tegangan normal dan tegangan geser,namun untuk sebagian besar masalah-masalah mekanika tanah, garis tersebut cukup didekati dengan sebuah garis lurus yang menunjukkan hubungan linier antara tegangan normal dan tegangan geser (Couloumb,1776), secara matematis dinyatakan dengan persamaan : = c + n.tandimana,s/ : Kekuatan geser tanahc : Kohesi : Sudut geser internalHubungan di atas disebut juga sebagai kriteria keruntuhan menurut Mohr Couloumb. Kemiringan bidang keruntuhan akibat geser. Keruntuhan geser (keruntuhan akibat geser) terjadi pada suatu bidang telah mencapai syarat batas sebagai mana yang telah dirumuskan oleh Couloumb.

1. 2. 2.1. Percobaan Kekuatan Geser TanahUntuk mendapatkan nilai C dan dapat dilakukan dengan 3 (tiga ) cara percobaan, yaitu:a. Percobaan tertutup (Undrained Test)Pada percobaan ini air tidak iijinkan mengalir keluar dari contoh tanah sama sekali, baik pada tingkat pertama maupun kedua. Disini biasanya tegangan air pori tidak diukur. Biasanya digunakan untuk tanah lempung.b. Percobaan tertutup dan di konsolidasikan (Consolidated Undrained Test)Pada percobaan ini contoh tanah diberikan tegangan normal dengan air diperbolehkan mengalir dari contoh. Tegangan normal bekerja sampai konsolidasi selesai, yaitu sampai tidak ada lagi perubahan isi contoh. Kemudian contoh tanah di tutup dan diberi tegangan geser secara tertutup (Undrained).c. Percobaan terbuka (Drained Test)Contoh tanah diberikan tegangan normal dan air di perbolehkan mengalir sampai konsolidasi selesai. Kemudian diberikan tegangan geser dengan kondisi semula.Percobaan triaxial merupakan metode yang paling umum dipakai di dalam laboratorium-laboratorium mekanika tanah dibandingkan dengan dua percobaan tersebut.

2.2. Lingkaran MohrLingkaran Mohr adalah cara untuk mendapatkan harga dan secara grafis tegangan normal di plotkan ke sumbu X (positif, kekanan) dan tegangan geser di plotkan ke sumbu Y.

OT = + = Jari-jari lingkaran ; = Garis TP miring dengan sudut 2 terhadap sumbu X (pengukuran sudut berlawanan dengan arah jarum jam). Koordinat titik P adalah (= OT + TL= + TP coc = + . cos 2

= TP. Sin 2= . Sin 2

2.3. Pengujian Kekuatan GeserKriteria kriteria kekuatan geser untuk suatu tanah tertentu dapat ditentukan dari hasil hasil pengujian laboraturium pada contoh contoh tanah lapangan (in situ soil) yang mewakili. Diperlukan ketelitian dan perhatian yang besar terhadap proses pengambilan contoh, penyimpanan contoh dan perawatan contoh, sebelum pengujian, terutama untuk contoh tidak terganggu (undisturbed), dimana struktur tanah dilapangan dan kadar airnya harus dipertahankan, untuk tanah lempung akan timbul akibat kehilangan uji geser langsung.1. Uji Kuat Geser LangsungContoh ditempatkan pada suatu kotak logam dengan penampang persegi atau lingkaran kecil antara kedua bagian tersebut terbagi menjadi dua bagian pada setengah tingginya dengan suatu jarak kecil antara kedua bagian tersebut. Diatas dan dibawah contoh ditempatkan sebuah piringan berpori bila conto tersebut kering digunakan piringan logam, contoh dibebani gaya vertikal (N) melalui plat beban (loading plate) dan secara beransur ansur jika tibuk tegangan geser dengan membuat pergeseran antara kedua bagian kotak tersebut. Gaya geser () diukur bersamaan dengan perpindahan geser (L). biasanya perubahan tebal contoh (h) juga diukur. Dalam percobaan ini digunakan beberapa contoh dengan pembebanan vertikal yang berbeda beda dan kemudian untuk setiap percobaan harga tegangan geser runtuh di plot terhadap tegangan normalnya, kemudian akan didapatkan parameter parameter kekuatan geser dari garis terbaik yang didapat dari titik titik tersebut.

Selama tekanan air pori tidak dapat diukur, tegangan normal saja yang dapat dihitung walaupun nilainya sama dengan harga tegangan normal efektif pada saat tegangan air pori nol geser murni yang dihasilkan pada conto hanya ditentukan dengan perkiraan, dan tegangan geser pada bidang runtuh tidak merata. Keruntuhan terjadi dari tepi sampai pusat contoh. Selama percobaan, luas contoh yang dibebani beban geser dan vertikal tidak akan tetap, keuntungan dari percobaan ini adalah kesederhanaanya dan kemudahannya dalam persiapan cotoh tersebut pasir.2. Uji Triaksial.Pengujian ini merupakan pengujian kekuatan geser yang sering digunakan dan cocok untuk semua jenis tanah, keuntungannya adalah bahwa kondisi pengaliran dapat di kontrol, tekanan air pori dapat diukur dan, bila diperlukan tanahjenuh dengan permeabilitas rendah dapat dibuat terkonsolidasi. Alat tersebut memiliki sebuah lubang masuk yang digunakan untuk pengaliran air atau untuk pengukuran tekanan air pori. Ada juga alas yang memiliki dua buah lubang masuk, sebuah untuk pengaliran air dan sebuah lainnya untuk pengukuran tekanan air pori. Yang merupakan badan dari inti alat tersebut adalah sebuah silinder tembus pandang yang ditutup oleh sebuah cincin dan penutup linkaran atas. Penutup linkaran atas tersebut memiliki lubang ditengah tengahnya sebagai jalan masuk untuk batang pembeban (loading ram). Silinder dan penutupnya dijepit ke dasar alat, yang ditutup dengan cincin yang berbentuk ).Contoh ditempatkan dipiringan berpori atau piringan logam diatas alas alat percobaan kemudian diatas contoh tersebut ditempatkan sebuah penutup beban dan contoh tersebut dibungkus dengan sebuah selubung karet. Setelah itu digunakan cincin yang diberi suatu gaya tarik untuk menutup selubung karet tersebut pada sisi alat dan sisi atasnya. Kemudian diberi tekanan cairan menyeluruh pada intinya sehingga jika diperbolehkan adanya konsolidasi. Kemudian secara perlahan lahan terjadi kenaikan tegangan aksial dengan menggunakan beban tekan melalui batang sampai terjadi keruntuhan pada contoh biasanya pada bidang diagonal.Pada uji triaksial ini, konsolidasi terjadi dibawah kenaikan tegangan total yang sama yang tegak lurus terhadap permukaan atas dan keliling contoh. Tekanan sel disebit juga tegangan utama kecil, sedangakan jumlah tekanan sel dan tegangan aksial yang digunakan disebut tegangan utama besar, berdasarkan bahwa tidak ada tegangan geser pada permukaan contoh sehingga tegangan aksial yang digunakan tersebut dinamakan selisih tegangan utama.Interprestasi terhadap keadaan keadaan tegangan pada uji triaksial ini adalah hanya perkiraaan saja. Sebenarnya tegangan utama pada sebuah contoh berbentuk silinder adalah tegangan aksial, radial dan keliling berturut turut 2, 1, . Kasus yang khusus pada uji triaksial ini uji tekan tak terkekang yang menggunakan tegangan aksial untuk contoh dengan tekanan sel nol. Perluasan triaksial ini juga dapat dilakukan dengan menggunakan beban keatas pada sebuah alat yang dihubungkan dengan penutup beban pada contoh.3. Uji Geser Sudut Pengujian ini dimaksudkan untuk menentukan kekuatan lempung jenuh sempurna dalam keadaan terdrainasi. Pengujian ini tidak cocok dengan tanah lainnya, khususnya pengujian ini sangat cocok untuk lempung lunak, dimana kekuatan gesernya mungkin berubah pada saat pengambilan contoh dan pada saat penanganannya. Pada pokoknya pengujian ini hanya digunakan untuk lempung yang memiliki kekuatan yang tak terdrainasi yang kurang dari 100 KN/m2. pengujian ini tidak akan memberikan hasil yang wajar bila lempung tersebut mengandung pasir atau lanau.

2.4. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Kuat GeserJelas terbukti dari uraian-uraian diatas bahwa kuat geser bukanlah merupakan nilai yang unik, tetapi tergantung pada keadaan dan metodenya. Beberapa factor ini antara lain adalah:1. Tekanan efektif atau tekanan antar butir2. Saling keterkuncian antar partikel; jadi, partikel-pertikel yang bersudut akan lebih saling terkunci dan memiliki kuat geser yang lebih tinggi daripada partikel-partikel yang bundar yang dijumpai pada tebing-tebing atau deposit-deposit glasial3. Kemampatan partikel atau kerapatan4. Sementasi partikel, yang terjadi secara ilmiah atau buatan5. Daya tarik anatar partikel atau kohesi. Harus diperhatikanbahwa koheesi yang terlihat pada butiran-butiran tanah lembabmungkin hanya merupakan keadaan sementara saja6. Kadar air untuk tanah kohesif. Ini diperlihatkan oleh kekuatan dari bongkah lempung kering versus basah7. Kualitas contoh (berhubungan dengan gangguan, retakan, celah, dan hal-hal yang serupa)8. Metode percobaan seperti U, CU atau CD dan termasuk triaksial, geser langsung di lapangan dan sebagainya. Untuk laboraotrium, prosedur konsolidasi seperti isotropik, anisotropik dan K0 atau rasio konsolidasi lainnya yang dipakai9. Pengaruh-pengaruh lainnya seperti kelembapan dan temperaturUntuk tanah kohesif, kuat geser juga sangat dipengaruhi oleh:1. Tingkat regangan. Kuat geser yang lebih tinggi didapatkan pada tingkat regangan yang lebih tinggi2. Anistropi massa tanah. Kekuatan verikal tidak sama dengan kekuatan lateral3. Pengaruh-pengaruh kerentanan progresif

BAB IIIPENUTUP

3. 3.1. KesimpulanTanah merupakan material yang berbutir, keruntuhan terutama disebabkan oleh terguling dan tergelincirnhya butiran-butiran dan bukan oleh tarikan atau tekanan yang sederhana. Tegangan dalam mekanika kontinuum adalah besaran yang menunjukan gaya internal antar partikel dari suatu bahan terhadap partikel lainnya. Seperti contoh, batang padat vertikal yang menyokong beban, setiap partikel dari batang mendorong partikel lainnya yang berada di atas dan dibawahnya. Gaya makroskopik yang terukur sebenarnya merupakan rata-rata dari sejumlah besar tumbukan dan gaya antarmolekul di dalam batang tersebut.

Tegangan di dalam suatu benda bisa terjadi oleh berbagai mekanisme, seperti reaksi terhadap gaya eksternal (misal gravitasi) yang diaplikasikan ke bahan curah, juga reaksi terhadap gaya yang diaplikasikan ke permukaannya seperti gaya kontak, tekanan eksternal, dan gesekan. Sejumlah tegangan yang signifikan dapat terjadi bahkan ketika deformasi hampir tidak terlihat. Tegangan dapat terjadi tanpa adanya gaya dari luar, yang disebut dengan built-in stress atau tegangan dari dalam seperti pada manufaktur beton pracetak dan kaca tempa. Tegangan juga dapat terjadi tanpa adanya gaya kontak sama sekali, baik dari dalam maupun dari luar.Kekuatan geser tanah merupakan perlawanan internal tanah tersebut persatuan luas terhadap keruntuhan atau pergeseran sepanjang bidang geser dalam tanah yang dimaksud. kekuatan geser tanah adalah kekuatan tanah untuk memikul beban-beban atau gaya yang dapat menyebabkan kelongsoran,keruntuhan, gelincir dan pergeseran tanah.

DAFTAR PUSTAKA

Bowles, Joseph. E,. 1991. Sifat-sifat Fisis dan Geoteknis Tanah (Mekanika Tanah). Jakarta: Penerbit Erlangga.Das, Braja M.,. 2015. Principles of Foundation Engineering. Singapore: Cengage Learning.

http://ragilpandu.blogspot.com/2010/05/mekanika-tanah-2-kuat-geser-tanah.htmlhttp://cithorues.blogspot.com/2014/04/bab-viii-kuat-geser.htmlsisfo.itp.ac.id/bahanajar/BahanAjar/Herman/Kuat%20geser.pdf