KUAT GESER TANAH - web.ipb.ac.idweb.ipb.ac.id/~erizal/mektan/bab 9-kuat geser tanah.pdf• Hasil uji geser langsung dapat digunakan untuk analisis Kestabilandalam bidang geoteknik, di antaranya untuk analisis kestabilan lereng, daya dukung ...

Download KUAT GESER TANAH - web.ipb.ac.idweb.ipb.ac.id/~erizal/mektan/bab 9-kuat geser tanah.pdf• Hasil uji geser langsung dapat digunakan untuk analisis Kestabilandalam bidang geoteknik, di antaranya untuk analisis kestabilan lereng, daya dukung ...

Post on 06-Feb-2018

222 views

Category:

Documents

8 download

TRANSCRIPT

MEKANIKA TANAH (SIL211)KUAT GESER TANAHDepartemen Teknik Sipil dan LingkunganFakultas Teknolog PertanianInstitut Pertanian Bogor1KERUNTUHANAKIBAT GESERTanah umumnya runtuh akibat geserembankmentstrip footingfailure surface mobilised shearresistancePada saat runtuh, nilai tekanan (beban) sepanjang bidang runtuhmencapai nilai kuat gesernya23KERUNTUHAN GESERPartikel tanah bergerak relatifterhadap partikel tanah lainnyasepanjang bidang runtuhTidak ada kerusakan pada partikeltanahBidang runtuh4Shear failurePasa saat runtuh, tegangan geser sepanjang bidang runtuh ()mencapai nilai kuat geser tanah (f).cKriteria Keruntuhan MohrCoulomb f c tankohesi Sudut geserdalamf adalah nilai tegangan maksimum yang bisa dipikul oleh tanah padategangan normalnya, .f6 f c f tanffKriteria Keruntuhan MohrCoulombKomponen kuat geser tanah : Kohesi (cohesive) danGesekan (frictional).cftan cfrictionalcomponentc dan adalah nilai kuatgeser tanah.Makin tinggi nilainya, makintinggi kuat gesernyaXY Elemen tanahpada lokasi yangberbedaXXY~ runtuh~ stabilLingkaran Mohr & KurvaKeruntuhanYYTegangan vertikal sebelumdiberikan pembebanancc c+Mohr Circles & Failure EnvelopeElemen tanah tidak akan runtuhjika belum mencapai kurvakeruntuhannyaGLcY cMohr Circles & Failure EnvelopeKetika beban bertambahmaka lingkaran Mohr akansemain besarGLcc.. .dan akhirnya terjadi keruntuhanpada saat lingkaran Mohrmencapai garis keruntuhancY cc c+90+Kemiringan Bidang RuntuhKemiringan bidangruntuh terjadi pada45 + /2 terhadaphorizontal45 + /2GL45 + /2YLingkaran Mohr Untuk & X X Xvhvhuu= +total stresseseffective stressesvhvhuGaris keruntuhan untuk & Beberapa sampel diuji dengancara memberikan teganganisotropic yang berbeda-bedahingga runtuhcfcAwalcRuntuhcuf3= c; 1 = c+f3= 3 uf ; 1 = 1 - ufc, in terms of Pada saat runtuh,c, in terms of UJI LABORATORIUM UNTUK KUATGESER TANAH UJI TRIAXIAL UJI UCT (Unconfined Compression Test) UJI Geser Langsung (Direct Shear)UJI TRIAXIAL16Alat Uji Triaxialpedestal17cellcell pressureback pressurestonewaterpore pressure orvolume changeAlat Uji Triaxialpiston (untuk memberikan tegangan deviator)Bidang runtuhO-ringimperviousmembraneSampel padakondisi runtuhporousPengujian TriaksialPengujian Triaksial18Under all-aroundcell pressure cApakah katup drainase terbuka?Penggeseran(pembebanan)Apakah katup drainase terbuka?TIPE PENGUJIAN TRIAXIALdeviator stress ()yesConsolidatedsamplenoUnconsolidatedsampleyesDrainedloadingnoUndrainedloadingTIPE PENGUJIAN TRIAXIALTergantung pada kondisi drainase dilakukan atau tidakpada saat : Konsolidasi PenggeseranAda 3 tipe pengujian Triaxial:ConsolidatedConsolidatedDrained (CD) testUndrained (CU) testUnconsolidated Undrained (UU) test19Tanah granular tidakpunya lekatan (kohesi).c = 0 & c= 0Untuk tanah terkonsolidasinormal,c = 0 & c = 0.Pada kondisi UU,Makanilai u = 021CD, CU and UU Triaxial Tests Tidak boleh ada tekanan air pori berlebih terjadi padasampel saat pengujian Penggeseran dengan kecepatan yang sangat rengah untukmencegah munculnya tekanan air pori berlebihUji Consolidated Drained (CD) dihasilkan nilai c dan Bisa berharihari! Jarang dilakukanc dam digunakan pada analisis dengan kondisiteralir penuh (e.g., stabilitas lereng jangka panjang,Pembebanan yang sangat lambat)22CD, CU and UU Triaxial Tests Tekanan air pori muncul saat penggeseran lebih cepat dari CD (lebih direkomendasikan untuk menghasilkannilai c and )Consolidated Undrained (CU) Test dihasilkan nilai c dan dihasilkan CD, CU and UU Triaxial TestsUnconsolidated Undrained (UU) Test Tekanan air pori muncul saat penggeseranTetapi tidak diukur unknown= 0; maka garis keruntuhan akanhorizontal Kondisi tegangan total dihasilkan cu dan u Pengujian sangat cepatcu dan u digunakan pada analisis dengan kondisitak teralir (e.g., stabilitas jangka pendek,Pembebanan yang cepat)23XElemen tanah saatruntuh3 1X 3Hubungan 1- 3 Saat Runtuh1UJI UCTALAT UJI UCTUJI UCT Pada prinsipnya sama dengan uji Triaxial Perbedaannya hanya pada UCT tidak adategangan cell atau tegangan keliling Akibatnya nilai 3 = 0 Tidak ada nilai sudut geser dalam Kuat tekan, qu = deviator stress Kohesi = 0.5 x qu3 1 = quUJI UCTcu = qu /2UJI GESER LANGSUNGMotordrivemeasure ShearForcePorous platesUJI GESER LANGSUNGNormal loadTop platenLoad cell toMeasureSoilRollersrelative horizontal displacement, dxvertical displacement of top platen, dyALATUJI GESER LANGSUNG Hasil uji geser langsung dapat digunakan untuk analisisKestabilan dalam bidang geoteknik, di antaranya untukanalisis kestabilan lereng, daya dukung pondasi, analisisdinding penahan,dan lainlain. Uji geser langsung tidak dapat mengukur tekanan air poriyang timbul saat penggeseran dan tidak dapat mengontroltegangan yang terjadi di sekeliling contoh tanah Keterbatasan uji geser langsung yang lain adalah karenaBidangruntuh tanah ditentukan,meskipun belum tentumerupakan bidang terlemah.UJI GESER LANGSUNGInsitu shear tests Vane shear test Torvane PocketPenetrometer Pressuremeter StaticConePenetrometertest(PushConePenetrometerTest,PCPT) StandardPenetrationTest,SPTInsitu shear tests Vane shear test (suitable for soft to stiff clays) Torvane PocketPenetrometer Pressuremeter StaticConePenetrometertest(PushConePenetrometerTest,PCPT) StandardPenetrationTest,SPTPLANVIEWVane shear testThis is one of the most versatile and widely used devices used for investigatingundrained shear strength (Cu) and sensitivity of soft claysBorehole(diameter=DB)h>3DB)VaneDHAppliedTorque,TVane TRupturesurfaceDisturbedsoilRate of rotation : 60 120 per minuteTest can be conducted at 0.5 m verticalintervalsInsitu shear tests Vane shear test Torvane(suitableforverysofttostiffclays) PocketPenetrometer Pressuremeter StaticConePenetrometertest(PushConePenetrometerTest,PCPT) StandardPenetrationTest,SPTTorvaneTorvane is a modification to the vaneInsitu shear tests Vane shear test Torvane PocketPenetrometer(suitableforverysofttostiffclays) Pressuremeter StaticConePenetrometertest(PushConePenetrometerTest,PCPT) StandardPenetrationTest,SPTPocket PenetrometerPushed directly into the soil. The unconfined compressionstrength (qu) is measured by a calibrated spring.Swedish Fall Cone (suitable for very soft to soft clays)The test must be calibratedSoilsampleCuMassofthecone 1/(penetration)2Insitu shear tests Vane shear test Torvane PocketPenetrometer Pressuremeter(suitableforallsoiltypes) StaticConePenetrometertest(PushConePenetrometerTest,PCPT) StandardPenetrationTest,SPTPressuremeterPre boredorself boredholeGuardcellMeasuringcellGuardcellCoaxialtubeWaterAirInsitu shear tests Vane shear test Torvane PocketPenetrometer Pressuremeter StaticConePenetrometertest(PushConePenetrometerTest,PCPT)(suitableforallsoiltypesexceptverycoursegranularmaterials) StandardPenetrationTest,SPTStatic ConePenetrometertestCone penetrometers withpore water pressuremeasurement capability areknown as piezocones40mm40mm40mm40mmInsitu shear tests Vane shear test Torvane PocketPenetrometer Pressuremeter StaticConePenetrometertest(PushConePenetrometerTest,PCPT) StandardPenetrationTest,SPT(suitableforgranularmaterials)Standard Penetration Test, SPTSPT is the most widely used test procedure to determine theproperties of insitu soils63.5kg0.76mDrillrod0.15m0.15m0.15mNumberofblows=N1Numberofblows=N2Numberofblows=N3Standardpenetrationresistance(SPTN)=N2 +N3Number of blows for the first 150 mmpenetration is disregarded due to thedisturbance likely to exist at the bottom of thedrill holeThe test can be conducted at every 1m verticalintervalsVarious correlations have been developed to determine soilstrength parameters (c, ect) from NStandard Penetration Test, SPTSPT(Manualoperation)