m11 uji geser langsung

19
BAB VII UJI GESER LANGSUNG UU (UNCONSOLIDATED UNDRAINED DIRECT SHEAR TEST) 7.1 Maksud dan Tujuan Percobaan Maksud dari uji geser langsung ini adalah untuk memperoleh besarnya tahanan geser tanah pada tegangan normal tertentu. Tujuannya adalah untuk mendapatkan kuat geser tanah. 7.2 Teori Dasar Percobaan Tanah memiliki dua faktor penting dalam pengembangan metodologi penelusurannya secara lebih spesifik, yakni sifat fisik dan sifat mekanis. Sifat fisik adalah sifat yang mutlak berada dalam tanah tersebut tanpa harus dihubungkan dengan gaya untuk pengubahnya. Sedangkan sifat mekanis adalah sifat yang muncul pada suatu tanah apabila diberi gaya. Dari keduanya dikorelasikan beberapa faktor yang akan menjadi parameter untuk kelengkapan data agar kemudian diolah. Kekuatan suatu tanah dapat dipengaruhi oleh faktor- faktor yang sangat komplek dari parameter-parameter yang didapatkan dalam suatu pemeriksaan yang mendalam. Pemeriksaan ini dapat dilakukan untuk mengetahui sifat-sifat tanah tersebut, yang meliputi sifat fisis dan mekanis tanah.

Upload: agungdwil77

Post on 12-Sep-2015

450 views

Category:

Documents


29 download

DESCRIPTION

Uji Geser Langsung

TRANSCRIPT

BAB VIIUJI GESER LANGSUNG UU(UNCONSOLIDATED UNDRAINED DIRECT SHEAR TEST)

7.1Maksud dan Tujuan PercobaanMaksud dari uji geser langsung ini adalah untuk memperoleh besarnya tahanan geser tanah pada tegangan normal tertentu. Tujuannya adalah untuk mendapatkan kuat geser tanah.

7.2Teori Dasar PercobaanTanah memiliki dua faktor penting dalam pengembangan metodologi penelusurannya secara lebih spesifik, yakni sifat fisik dan sifat mekanis. Sifat fisik adalah sifat yang mutlak berada dalam tanah tersebut tanpa harus dihubungkan dengan gaya untuk pengubahnya. Sedangkan sifat mekanis adalah sifat yang muncul pada suatu tanah apabila diberi gaya. Dari keduanya dikorelasikan beberapa faktor yang akan menjadi parameter untuk kelengkapan data agar kemudian diolah.Kekuatan suatu tanah dapat dipengaruhi oleh faktor-faktor yang sangat komplek dari parameter-parameter yang didapatkan dalam suatu pemeriksaan yang mendalam. Pemeriksaan ini dapat dilakukan untuk mengetahui sifat-sifat tanah tersebut, yang meliputi sifat fisis dan mekanis tanah.Pedoman ini mencakup metode pengukuran kuat geser tanah menggunakan uji geser langsung UU. Interpretasi kuat geser dengan cara ini bersifat langsung sehingga tidak dibahas secara rinci. Beberapa definisi yang berkaitan dengan percobaan ini antara lain: Gaya Normal adalah gaya yang bekerja tegak lurus terhadap bidang yang ditinjau. Gaya geser adalah gaya yang bekerja secara menyinggung atau sejajar bidang yang ditinjau. Tegangan normal adalah gaya normal per satuan luas. Tegangan geser adalah gaya geser per satuan luas. Peralihan (displacement) adalah perpindahan horizontal suatu bidang geser relatif terhadap bidang lain dalam arah kerja gaya geser. Kohesi adalah kuat geser tanah akibat haya tarik antar partikel Sudut geser dalam adalah komponen kuat geser tanah akibat dari geseran antar partikel Kuat geser adalah tegangan geser maksimum yang dapat ditahan oleh suatu bidang (tanah dalam) di bawah kondisi tertentu.

7.3ManfaatHasil uji geser langsung dapat digunakan untuk analisis kestabilan dalam bidang geoteknik, diantaranya untuk analisis kestabilan lereng, daya dukung pondasi, analisis dinding penahan, dan lain-lain.

7.4KeterbatasanUji geser langsung tidak dapat mengukur tekanan air pori yang timbul saat penggeseran dan tidak dapat mengontrol tegangan yang terjadi di sekeliling contoh tanah. Di samping itu keterbatasan uji geser langsung yang lain adalah karena bidang runtuh tanah ditentukan, meskipun belum tentu merupakan bidang terlemah.

7.5Peralatana.Shear box / kotak geserTerdiri dari 2 buah rangka untuk memegang contoh tanah dengan baik dan dapat disatukan satu sama lain dengan sekrup pada waktu konsolidasi. Kedua rangka diusahakan mempunyai bidang persentuhan yang sekecil mungkin untuk mengurangi gesekan. Kedua rangka terletak di dalam kotak yang dapat diisi air untuk meredam contoh tanah selama percobaan berlangsung. Rangka bagian atas mempunyai dudukan yang dihubungkan dengan piston yang berhubungan dengan proving ring. Proving ring ini dipergunakan untuk mengukur gaya geser horizontal yang digunakan untuk menggeser contoh tanah.b.Bagian untuk menggeser shear boxDilengkapi dengan system transmisi yang memungkinkan diganti-gantinya kecepatan penggeseran yaitu dengan mengganti susunan gigi transmisinya. Penggeseran horizontal ini dapat dilakukan secara manual atau dengan menggunakan motor listrik.c.Proving ringd.Dial untuk mengukur deformasi vertikal dan horizontale.Beban konsolidasif.Batu pori dari bahan yang tidak berkarat (k = 0,1 cm/det)g.Pelat untuk menjepit contoh tanahh.Ring untuk mengambil/ mencetak contoh tanah dari tabung samplei.Dolly, untuk memindahkan contoh tanah dari ring ke shear boxj.Timbangan dengan ketelitian 0,01 grk.Kertas filterl.Ovenm.Stopwatchn.Pisau atau palet

7.6Ketentuana.Alat yang digunakan harus dalam keadaan baik dan proving maupun alat pengukur yang lain telah dikalibrasikan.b.Contoh tanah harus representatif atau mewakili kondisi yang akan terjadi di lapangan.

7.7Persiapan Percobaana.Persiapan Alat PercobaanSebelum mengoperasikan peralatan, harus dilakukan pemeriksaan terhadap: Ketersediaan minyak pelumas Kesesuaian sumber arus listrik yang dipergunakanLengan beban dalam kedudukan horizontal. Penyetelan dilakukan dengan memperhatikan counter balanced lever loading arm.b.Persiapan Contoh Tanah Contoh tanah non-kohesifDibentuk dengan langsung dengan meletakkan tanah non-kohesif pada shear box dengan kepadatan yang sesuai tanah asli, atau sesuai dengan kepadatan tanah kompaksi. Berat contoh tanah harus ditimbang. Contoh tanah kohesifDibentuk dengan menekan ring contoh tanah ke dalam tabung sample. Setelah kedua sisinya dipotong dan dirapikan, maka contoh tanah ditimbang beratnya, supaya dapat diketahui berat isi dan kadar air awalnya. Selanjutnya contoh tanah dipindahkan ke dalam shear box dengan cara menekan contoh tanah yang ada di dalam ring dengan dolly atau tangan.Contoh tanah kohesif kompaksi dengan kepadatan tertentu dibentuk di dalam ring contoh tanah. Dicari dahulu berat contoh tanah yang harus diisikan agar diperoleh kepadatan yang dimaksudkan. 7.8Prosedur Percobaana.Siapkan semua peralatan yang diperlukan.b.Keluarkan shear box dari tempat airnya.Jadikan satu shear box bagian atas dan bawah dengan memasang baut penguncinya.Memasukkan pelat dasar pada bagian paling bawah dari shear box dan diatasnya dipasang batu pori yang sebelumnya telah dicelupkan ke dalam aquades atau direbus dahulu untuk mengeluarkan udara yang ada di dalam pori-porinya. Diatas batu pori diberi kertas filter yang sebelumnya juga telah dicelupkan dalam aquades. Dan diatas kertas filter ini dimasukkan pelat berlubang yang beralur, alur ini harus menghadap ke atas dan arah alurnya harus tegak lurus arah pergeseran, hal ini dimasukkan agar contoh tanah benar-benar terjepit secara kuat pada waktu dilakukan penggeseran.c.Masukkan contoh tanah ke dalam shear box dengan susunan .d. Atur agar pelat pendorong tepat menempel pada shear box bagian bawah.Cara menggerakkannya ialah Lepaskan kunci penggerak manual dengan menarik clutch, sekarang penggeser dapat digerakkan dengan memutar handwheel. Memutar handwheel searah jarum jam akan menyebabkan pergeseran ke kanan/maju dan sebaliknya. Setelah penggeser tepat bersinggungan dengan shear box bagian bawah, maka kembalikan lagi clutch pada kedudukan terkunci, yaitu dengan jalan menarik dan memutarnya.e. Piston proving ring diatur agar tepat menyinggung shear box bagian atas, ini berarti proving ring belum menerima beban. Jadi dial proving ring juga harus, diaturtepat pada nol, demikian juga dial pengukur deformasi horizontal.f. Atur kedudukan loading yoke dalam posisi kerja, tempatkan juga kedududkan dial untuk mengukur deformasi vertikal. Atur kedududkan dial ini pada posisi tertentu.g. Siapkan beban konsolidasinya.Lengan pembebanan ini mempunyai perbandingan panjang 1:10, jadi beban yang bekerja juga mempunyai perbandingan 1: 10.h. Contoh tanah siap digeser, dengan lebih dahulu menentukan kecepatan penggeserannya.i. Atur susunan gigi agar kecepatan penggeseran sesuai dengan yang diinginkan. Kecepatan penggeseran yang umumnya dipakai ialah :0,30 mm/menit.j. Periksa sekali lagi apakah jarurn dial proving ring dan dial deformasi horisontal tepat pada posisi normal. Sekarang penggeseran dapat dimulai, tapi jangan lupa melepaskan kedua baut yang menyatukan shear box bagian atas dan bawah. Periksa juga clutch, apakah sudah terkunci.Hidupkan tombol POWER, lampu indikator akan menyala, Penggeseran dapat dimulai dengan menekan tombol B D karena posisi gigi pada D.k. Lakukan pencatatan waktu pada saat penggeseran dimulai dan amati bahwa jarum dial proving ring dan dial deformasi horisontal mulai bergerak, apabila kedua jarum dial tersebut, tidak berarti ujung dial belum menyentuh, hentikan dengan mematikan tombol B D, dan atur ujung dial pada kedudukan yang tepat.l. Lakukan pembacaan dan pencatatan dial proving ring, dial deformasi vertikal atau dial settlement, tiap dial deformasi horisontal bergerakk 20 divisi.Lakukan pembacaan sampai contoh tanah runtuh, yang dapat diketahui dari dial proving ring yang mulai turun. Setelah mencapai maksimum lakukan pembacaan terus sebanyak 4 kali. Atau hentikan penggeseran kalau dial proving ring sudah mencapai 670 divisi.Setelah penggeseran selesai, maka kembalikan shear box pada posisi sebelum digeser, dengan menggerak mundur secara manual. Lepaskan beban konsolidasi dan keluarkan shear box dari tempatnya.m. Keluarkan contoh tanah dari shear box, timbang berat contoh tanah ini dan masukkan oven selama 24 jam dalam suhu 1050 C, untuk mengetahui kadar air akhirnya.n. Ulangi semua prosedur di atas dengan dua buah contoh tanah lagi, tetapi dengan menggunakan tegangan normal yang lain.

7.9Pengolahan DataSampel 1Tabel 7.1Hasil Pengamatan Beban 2 kgPergerakan Vertikal (div)Load Dial (div)Pergerakan Dial (div)Load Dial (div)

-20,3-310

-30,4-310,5

-32-211

-34,5011

-44,5011,5

-45,5112

-56212,5

-56,5313

-67413

-68513,5

-68,5713,5

-58,5814

-491114

-49,51214

Tabel 7.2Hasil Pengamatan Beban 4 kgPergerakan Vertikal (div)Load Dial (div)Pergerakan Dial (div)Load Dial (div)

382436,5

3192637

4212538

5252939

6262940

9273040,5

11293041,5

143030,543

17313143

1932,53143

21343143

2335

Sampel 1d = 6,20 cmWo= 61,7 grt = 2,2 cmWw = 93,2 grWn = 94,3 grWo= 59,4 grLuas = 3,14 x 3,1752= 31,65 cm2Tegangan Geser = cm2 cm2 cm2 cm2 cm2 cm2 cm2 cm2 cm2 cm2

Sampel 2d = 6,60 cmWo= 62,1grt = 2 cmWw = 94,1 grWn = 95,5 grWo= 60 grLuas = 3,14 x 3,32= 34,19 cm2Tegangan Geser = cm2 cm2 cm2 cm2 cm2 cm2 cm2 cm2 cm2 cm2

Sampel 3d = 6,60 cmt = 2 cmLuas = 3,14 x 3,172= 31,55 cm2Tegangan Geser = cm2 cm2 cm2 cm2 cm2 cm2 cm2 cm2 cm2 cm2

Tegangan Normal (n) = beban x 10 / Luas 2 kg => = 0,662 N/cm2 4 kg => = 1,169 N/cm2 8 kg => = 2,535 N/cm2

Kadar Air 2 kgNatural => w = ((Wn Wo)/ Wo) x 100%= ((94,3 59,4)/ 59,4) x 100%= 58,79 %Jenuh => A = ((Ww Wo)/ Wo) x 100%= ((93,2 61,7)/ 61,7) x 100%= 51,05 % 4 kgNatural => w = ((Wn Wo)/ Wo) x 100%= ((95,5 60)/ 60) x 100%= 59,16 %Jenuh => w = ((Ww Wo)/ Wo) x 100%= ((94,1 62,1)/ 62,1) x 100%= 51,52 % 8 kgNatural => w = ((Wn Wo)/ Wo) x 100%= ((194,6 57,9)/ 57,9) x 100%= 63,38 %Jenuh => A = ((Ww Wo)/ Wo) x 100%= ((93,1 60)/ 60) x 100%= 55,16 %

Gambar 7.1Grafik Hubungan Tegangan Geser dengan Peralihan Horizontal

Gambar 7.2Grafik Hubungan Pergerakan Vertikal dengan Peralihan Horizontal

Gambar 7.3Grafik Hubungan Tegangan Geser Max dengan Tegangan Normal

Sumber: Dokumentasi Praktikum Geomekanika 2014Foto 7.1Kegiatan Pengujian Kuat Geser Tanah

7.9AnalisaDari pengujian kuat geser tanah ini didapat hasil pengolahan data yaitu tegangan geser max sampel 2 kg = 0,267 mPa, sampel 4 kg = 0,760 mPa, dan sampel 8 kg = 0,172. Perbedaan tegangan geser tersebut didapat dari perbedaan berat pembebanannya, serta berapa cepat pergerakan dari pergeseran tanah yang diamati melalui dial gauge. Sampel yang diberi beban paling besar yaitu 8 kg cenderung lebih cepat dalam pergeserannya Dari pembebanan juga dapat mempengaruhi nilai kadar air. Didapat nilai kadar air yaitu sampel 2 kg = 51,05%, 4 kg = 51,52%, dan 8 kg = 55,16%. Dengan demikian sampel yang diberikan pembebanan terlalu besar akan berdampak besar pada persentasi kadar airnya.

7.10KesimpulanPengujian kuat geser tanah ini adalah dengan tujuan mengetahui nilai kuat geser terhadap sautu pembebanan. Didapat data kuat geser maximum dari pengujian ini adalah sampel 2 kg = 0,267 mPa, sampel 4 kg = 0,760 mPa, dan sampel 8 kg = 0,172. Aplikasi dari pengujian ini di bidang pertambangan adalah untuk menguji kestabilan lereng ataupun analisis longsoran khususnya pada kondisi material top soil dimana haruslah dapat diketahui bagaimana suatu sifat mekanis tanah akan muncul apabila diberi pembebanan.

DAFTAR PUSTAKA

Laboratorium Tambang, Staff Assisten. 2014. Penuntun Praktikum Geomekanika. Bandung : Universitas Islam BandungBraja, M. Das, 1995,Mekanika Tanah (Prinsip-Prinsip Rekayasa Geoteknis), edisi I,Penerbit Erlangga, Jakarta, Indonesia.

LAMPIRAN