materi kuliah iii -triaxial cu dan cd versi 2

Upload: lambok-j-simanjuntak

Post on 06-Jul-2018

228 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    1/75

     Triaxial Compression Test

    CU dan CD Test

    22 Februari 2010 1

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    2/75

    22 Februari 2010 Shear Strength of Soils- type UU 2

    Tipe Pengujian Triaxial

    Apakah katup drainase dibuka?

    yes no

    Consolidated sample

    Unconsolidated sample

    Apakah katup drainase dibuka?

    yes no

    Drained

    loading

    Undrained

    loading

    Diberi tekanan cell pressureσc

    σcc

    σc

    σcStep 1

    deviatoric stress

    (∆σ

     = q)

    Shearing (loading)

    Step 2

    σc σc

    σc+ q

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    3/75

    22 Februari 2010 Shear Strength of Soils- type UU 3

    Tipe Pengujian Triaxial

    Apakah katup drainase dibuka?

    yes no

    onsolidatedsa!ple

    "nconsolidatedsa!ple

    Diberi tekanan cell pressureσc

    Step 1

    Apakah katup drainase dibuka?

    yes no

    Drainedloading

    "ndrainedloading

    Shearing (loading)

    Step 2

    D test

    " test

    "" test

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    4/75

     Triaxial Compression Test

    CU Test

    22 Februari 2010 4

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    5/75

    22 Februari 2010 5

    Step 1 Step 2

    Triaxial Compression Test1- Consoliate Unraine Test !CU"

    φ u

    σn

    τ

    #u

     τ =  #  +  σ n

       t a n  φ

    ε

    ∆σσ2

    ∆σFailure

    σ2   σ1σ2   σ1σ2   σ1

    σ1 − σ2 σ1 − σ2

    σ2σ2σ3   σ33 σ3σ3   σ3

    σ3

    σ3

    Confining

    $ressure   ∆σ

    ∆σ

    ∆σ

    σ1 = ∆σ + σ3

    Deviator Stress

    σ2

    σ2

    Geser

    diterimaoleh butiran

    Geserditerimaoleh air pori

    air keluar,volume

    berkurang,terjadi

    Katup ditutup,air tak keluar,

    volume tetap,di”shear”

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    6/75

    22 Februari 2010 %

    Consolidated- Undrained test (CU Test)

    Step 1: pada akhirkonsolidasi

    σ#

    σh

    Total,ó

    = Neutral, u

    Efeti!e, ó"

    #

    $

    Step $: Sela%a penin&katante&an&an a'ial

    σ

    %# = σ#

    σ

    %h = σh

    σ# + ∆σ

    σh

    ∆u

    Drainage

    &o

    drainage

    σ&' ( σ'C ) ∆σ ± ∆u ( σ&1

    σh ! σhC ± ∆u !σ"

    C lid d U d i d (CU T )

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    7/75

    22 Februari 2010 *

    Consolidated- Undrained test (CU Test)lanutan*+

    Total,

    σ

    = Neutral,u

    Efeti!e

    , σ"

    #

     σ#C $

    ∆σ%  σhC&o

    drainage

    ± ∆u% σ#%  ! σ#C $ ∆σ%  ± ∆u%  ! σ

    &% 

    σh%  ! σhC ± ∆u%  !σ"% 

    Step ' ondisi runtuh

    Kesimpulan' Tegangan utama ma(or, σ& dipengaruhi oleh tegangancell, σhc) *akin besar tegangan cell, maka teganganutama ma(or, σ& akan semakin besar, berarti tegangan

    deviatoric, ∆σ akan makin besar pula)

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    8/75

    22 Februari 2010 +

    CU tests a&ai%ana %enentukan para%eter kekuatan&eser and .

       D  e  v   i  a   t  o  r  s   t  r  e

      s  s * 

    σ

       d

    Aial strain

       S   h  e

      a  r  s   t  r  e  s  s *τ

    σ

    or  σ

    %

     ∆σd),b

    on,ining stress = σ'b

    σ'b σ1b'aσ1a

    (∆σd),a

    φcu/ohr 0 Coulo%2ailure en!elope inter%s o2 totalstresses

    ccu

    σ1 = σ' + (∆σd),  

    σ'

    -otal stresses at ,ailure∆σd),a

    on,ining stress = σ'a

    (∆σd),b

    +∆σd%b -

    +∆σd%a

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    9/75

    22 Februari 2010 ,(∆σd),a

    " tests

    a&ai%ana %enentukanpara%eter kekuatan &eser, "

    and ".

       S

       h  e  a  r  s   t  r  e  s  s

     *τ

    σ

    or  σ

    %σ'b σ1b'a σ1a

    (∆σd),a

    φcu

    .ohr / oulo!b,ailure envelope in

    ter!s o, total stresses

    ccuσ%'b σ%1b

    σ%'a σ%1a

    .ohr / oulo!b ,ailure

    envelope in ter!s o,

    e,,ective stresses

    φ%

    % u,a

    u,b

    Efeti!e stresses at 2ailure

    σ

    %1 = σ' + (∆σd), 0 u,  

    σ%3

     = σ' 0 u,  u, 

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    10/75

    22 Februari 2010 10

       #  o   l  u  !  e  c   h  a

      n  g  e  o   ,   t   h  e

      s  a  !  p   l  e

       1    p  a  n  s   i  o  n

         o  !

      p  r  e  s  s   i  o  n

    -i!e

    .erubahan volume sampel selamakonsolidasi

    onsolidated0 "ndrained test (" -est)

     Terjadi perubahan volume,volume makin berkurang,karena sebagian air poriterdisipasi ke luar ruang pori

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    11/75

    22 Februari 2010 11

       D  e

      v   i  a   t  o  r  s   t  r  e  s  s * 

    σ

       d

    Aial strain

    Dense sand

    or clay

      ∆σd), 

    Dense sand

    or clay

    3oose

    sand 4&

    lay

    /ubungan tegangan0regangan selamashearing

    onsolidated0 "ndrained test (" -est)

    3oose sand

    or & lay  ∆σd), 

    peak

     

      u

       +

          -

    Aial strain

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    12/75

    22 Februari 2010 12

    " tests

    5ara!eter kekuatan yang diperoleh dari " test c and φ

    .arameterkekuatan gesertanah dalamtegangan total+total stresses ,

    (aitu ccu and 1cu

    .arameterkekuatan tanahdalam tegangane%ekti% +efectivestresses, (aitu c

    and 1 c ! cd and 1 !1d

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    13/75

    22 Februari 2010 13

    " tests 6ailure envelopes

    For san an C Clay. ##u an #& ( 0

    2leh sebab itu, pengujian CU dapat untuk menentukan

    parameter kuat geser tanah u and "(= d) o2

    φcu/ohr Coulomb failure

    enelope in terms of

    total stresses

       S   h  e  a  r  s   t  r  e

      s  s *τ

    σ or  σ%σ'a σ1a(∆σd),a

    σ'a σ1a

    φ

    %

    /ohr Coulomb failureenelope in terms of

    effe#tie stresses

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    14/75

    22 Februari 2010 14

     Tekanan air pori lebihterbentuk karena airpori tidak diijinkankeluar pada saat

    dilakukan 3shear ”

    4empung normal konsolidasi +5C diuji

     Triaxial CU

    .ada tanah lempungnormal konsolidasi danpasir, han(amempun(ai parameterkuat geser, 1 dan 1

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    15/75

    22 Februari 2010 15

    Kadar air berkurangkarena terjadikonsolidasi)

    4empung 2ver konsolidasi +2C diuji TriaxialCU

    .arameter kuat geser,

    untuk lempungoverkonsolidasi, makaparameter kuat geseradalah'cu atau c dan 1 atau 1

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    16/75

    6pplication o% t(pe CU

     Triaxial Test

    5*1%

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    17/75

    22 Februari 2010 1*

    So!e practical applications o, " analysis ,or clays

    ττ ! in situundrainedshearstrength

    So,t clay

    17 -i!bunan dilaksanakan secara cepat di atas tanah le!pung lunak

     Timbunan pertamadilakukan sampailapisan tanah

    terkonsolidasi)

    7elanjutn(a dilakukantimbunan kedua sampaiterjadi keruntuhan tanpaterjadi aliran air+undrained karena terjadipada tanah lempung

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    18/75

    22 Februari 2010 1+

    So!e practical applications o, " analysis ,or clays

    27 5enurunan air secara cepat di belakang da! tanah

    τ adalah kekuatan geser undrained dariclay core

    Core

    τ

    $enurunan airengan #epat

    8endungan telah lama selesai, jadi core telah mengalamiproses konsolidasi5amun secara tiba0tiba diberi tegangan geser (ang relati% cepat, karenacore merupakan tanah lempung, maka pada saat mengalami tegangangeser air tidak sempat ke luar) 8agaimana kalau tanah berpasir, apakahmasih dikategorikan sebagai undrained9

    :enomena semacam ini dapat dimodelkan dengan pengujian CU,sehin a di eroleh arameter kekuatan eser tanah CU C dan

    τ

    6ir di ;adukmengalamipenurunan secaracepat, tetapi air didalam core sulit ke

    luar, maka akanterjadi sliding,karena perbedaantinggi muka air ditubuh bendungdengan di ;aduk

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    19/75

    22 Februari 2010 1,

    So!e practical applications o, " analysis ,or clays

    '7 5elaksanaan cepat ti!bunan pada sebuah daerah ke!iringan

    (natural slope)

    Kondisi tanah asli merupakan lapisan tanah (ang telah mengalami

    konsolidasi) Kemudian diberi beban timbunan sedemikian hingga melampuikekuatan geser tanah, sehingga terjadi keruntuhan secara cepat, dimanaair tidak sempat mengalir keluar +undrained pada saat mengalami runtuh,karena terjadi di lapisan tanah lempung):enomena semacam ini dapat dimodelkan dengan pengujian Triaxial CU,sehingga diperoleh parameter kekuatan geser tanah CU +CCU dan 1CU )

    τ! Kuat geser undrained tanah asli +In situ undrainedshear strength

    τ

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    20/75

    Contoh 7oal

    22 Februari 2010 20

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    21/75

    22 Februari 2010 21

    Contoh soal &'

    4empung normal konsolidasi, dikonsolidasipada tegangan "&%t?, selanjutn(a diberibeban ”geser” pada kondisi undrained)7elisih tegangan utama pada kondisi runtuhadalah ?&== lb>%t?) Tegangan air pori pada

    saat runtuh &@A@ lb>%t?)/itung'B .arameter kekuatan tanah, pada analisa

    total dan analisa tegangan e%ekti% 

    B +σ&>σ"%  dan +σ&>σ"% B 7udut bidang runtuh

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    22/75

    .en(elesaian'

    +a .arameter kuat geser tanah (ang diperlukan'

    6nalisa tegangan total, c dan 1

    6nalisa tegangan e%ekti%, c dan 1

    Diketahui σ"%  ! "&%t?) dan σ&%  0 σ"%  ! ?&== lb>%t?)#ersi 6nalisa Tegangan Total

     Tegangan utama +total ma(or pada kondisi runtuhdiperoeh dari persamaan'

     adi, tegangan utama +total ma(or, σ&%  !

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    23/75

    .en(elesaian +lanjutanE

    7esuai persamaan umum kuat geser tanah'

    Karena lempung normal konsolidasi, maka nilaikohesi, c ! =)

    #ersi tegangan total'

    7udut geser dalam, 1! &A,

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    24/75

    .en(elesaian +lanjutanE

    #ersi tegangan e%ekti%'

    7udut geser dalam, 1 ! ?F,

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    25/75

    22 Februari 2010 25

    .en(elesaian +lanjutanE

    +c sudut bidang keruntuhan

     adi, bidang keruntuhan membuat sudut

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    26/75

    22 Februari 2010 2%

    Contoh soal ?'

    /asil uji sampel tanah sampai pada kondisi

    %ailure pada rangkaian pengujian Triaxialconsolidated-undrained)

     Tentukan'

    .arameter kuat geser tanah sesuai analisategangan e%ekti%, c dan σ

    σ" k5>m? σ&0 σ" k5>m? U; k5>m?

    &

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    27/75

    22 Februari 2010 2*

    .en(elesaian'

    5ilai tegangan e%ekti% σ& dan σ" pada saat %ailure

    ditabelkan di ba;ah ini'

    7esuai tegangan e%ekti% diplot ke dalam lingkaran*ohr)

    σ" k5>m?   σ& ! σ" $ ∆σ k5>m?

    σ" ! σ"I u; k5>m?

    σ& ! σ&0 u; k5>m?&

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    28/75

    7esuai gambar lingkaran *ohr di atas, diperolehparameter kuat geser tanah analisa tegangane%ekti%'

    C ! &F k5>m? dan 1 ! ?Ho)22 Februari 2010 2+

    L34

    $5

    $165 673$$7 38$

    "

    "

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    29/75

    22 Februari 2010 2,

    Contoh soal "'Uji Triaxial tipe consolidated drained dilakukan pada

    dua sampel memberikan data sebagai berikut'

     Tentukan'

    5ilai kohesi, c dan 1 sampel tanah tersebut

    5o ConMning .ressure, σ" +k5>m"

     Teg) Deviator saat runtuh, ∆σ%  +k5>m"& J= AA=,A

    ? H? AJA,J

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    30/75

    22 Februari 2010 30

    .en(elesaian'

    7esuai perumusan'

    7ampel &'

    σ" ! J= k5>m?N ∆σ%  ! AA=,A k5>m?,

    σ& ! σ" $ ∆σ%  ! J= $ AA=,A ! m?, maka'

    7ampel ?'

    σ" ! H? k5>m?N ∆σ%  ! AJA,J k5>m?,

    σ& ! L" $ ∆σ%  ! H? $ AJA,J ! m?, maka'

       

      

    ++   

      

    += 2φ

    45tan2c2

    φ45tanσσ

    oo2

    31

       

       ++ 

      

       +=

    2

    φ45tan2c

    2

    φ45tan074,105 oo2

       

       ++ 

      

       +=

    2

    φ45tan2c

    2

    φ45tan927,665 oo2

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    31/75

    22 Februari 2010 31

    9enyelesaian (anutan)'

    +i Kedua persamaan tersebut disubstitusikan,diperoleh persamaan'

    Diperoleh nilai 1'

    +ii) 5ilai kohesi, c diperoleh dengan melakukan

    substitusi pada salah satu persamaan tersebut diatas'

       

       +=

    2

    φ45 tan223,65 o2oo

    21

    1- 26452256,3tan2φ   =

    − 

      

      =

       

      

     ++  

     

      

     +=

    2

    2645tan2c

    2

    2645tan074,105

    oo

    oo2

    ( )( )

    k/!3103,51,6tan2

    2,5670-510,4

    2

    2645tan2

    2

    2645tan70-510,4

    co

    o

    oo2

    ==

       

      

     +

       

      

     +

    =

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    32/75

    22 Februari 2010 32

    Contoh soal A'

    /asil pengujian Triaxial drained pada lempung jenuhair adalah sebagai berikut'

     Tentukan'

    .arameter kekuatan geser, c dan 1

    5o)7ampel

    σ" k5>m? +∆σ%   k5>m?

    & J= &"=

    ? &F= ??",<

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    33/75

    22 Februari 2010 33

    .en(elesaian'

    7ampel O

     Tegangan utama minor pada saat runtuh'L" ! J= k5>m?

    dan tegangan utama ma(or pada saat runtuh'

    7ampel ?

     Tegangan utama minor pada saat runtuh'

    L" ! J= k5>m?

    dan tegangan utama ma(or pada saat runtuh'

    ( )

    k/!220013070σ'

    Δσσ'σ'

    1

    f "31

    =+=

    +=

    ( )

    k/!2383,5223,5160σ'

    Δσσ'σ'

    1

    f "31

    =+=

    +=

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    34/75

    22 Februari 2010 34

    .en(elesaian +lanjutanE'

    7esuai persamaan umum kuat geser tanah sampel'

    7ampel &'

    7ampel ?'

    Kedua persamaan sampel & dan ? dicaripen(elesaian, diperoleh parameter kuat gesertanah'

    P ! ?=o 

    c ! ?= k5>m?

       

      

    ++   

      

    += 2φ

    45tanc22

    φ45tanσ'σ'

    oo2

    31

     

     

     

     

      ++ 

     

     

     

      +=2

    φ45tanc2

    2

    φ45tan07002 oo2

       

       ++ 

      

       +=

    2

    φ45tanc2

    2

    φ45tan160383,5 oo2

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    35/75

     Triaxial Compression Test

    CD Test

    22 Februari 2010 35

    Consolidated drained test (C; Test)

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    36/75

    22 Februari 2010 3%

    Consolidated- drained test (C; Test)

    Step 1 At the end o, consolidation

    σ#

    σh

    -otal*σ = &eutral* u ,,ective* σ%+

    $

    Step 2 During aial stress increase

    σ

    %# = σ#

    σ

    %h = σh

    σ

    # + ∆σ

    σh $

    σ

    %# = σ# + ∆σ = σ%1

    σ

    %h = σh = σ%'

    Drainage

    Drainage

    Consolidated- drained test (C; Test)

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    37/75

    22 Februari 2010 3*

    Consolidated drained test (C; Test)lanutan*****

    -otal*σ = &eutral* u ,,ective* σ%+

    Step ' At ,ailure

    σ

    #

    + ∆σ, 

    σh $

    σ

    %#,  = σ# + ∆σ ,  = σ%1, 

    σ

    %h,  = σh = σ%', Drainage

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    38/75

    22 Februari 2010 3+

    ;e!iator stress (< or ∆σd) = σ1 

    0 σ8

    onsolidated0 drained test (D -est)

    σ

    1 = σ# + ∆σ 

    σ' = σh 

    onsolidated drained test (D -est)

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    39/75

    22 Februari 2010 3,

       #  o   l  u  !  e  c   h  a  n  g  e  o   ,   t   h  e

      s  a  !  p   l  e

       1    p  a  n  s   i  o  n

         o  !  p  r  e  s  s   i  o  n

    -i!e

    5erubahan volu!e sa!pel sela!a konsolidasi

    onsolidated0 drained test (D -est)

    onsolidated0 drained test (D -est)

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    40/75

    22 Februari 2010 40

       D  e  v   i  a   t  o  r  s   t  r  e  s  s

     * 

    σ

       d

    Aial strain

    Dense sand

    or clay  ∆σd), 

    Dense sand

    or clay

    3oose sand

    or & clay

       #  o   l  u  !  e  c   h  a  n  g  e  o   ,

       t   h  e  s  a  !  p   l  e

       1  

      p  a  n  s   i  o  n

         o  !

      p  r  e  s  s   i  o  n Aial strain

    8ubungan tegangan0regangan sela!a shearing

    onsolidated0 drained test (D -est)

    3oose sand

    or & lay  ∆σd), 

    peak

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    41/75

    22 Februari 2010 41

     Tipikal bentuk keruntuhan pada tanahpasir

    D tests 9agai!ana !enentukan para!eter kekuatan c and

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    42/75

    22 Februari 2010 42

    D tests 9agai!ana !enentukan para!eter kekuatan c and φ

       D  e  v   i  a   t  o  r  s   t  r

      e  s  s * 

    σ

       d

    Aial strain

       S   h  e  a  r  s   t  r  e  s  s *τ

    σ

    or  σ

    %

    φ

    *ohr ICoulomb %ailureenvelope

     ∆σd),a

    on,ining stress = σ'a∆σd),b

    on,ining stress = σ'b

     ∆σd),c

    on,ining stress = σ'c

    σ'c σ1c'aσ1a

    (∆σd),a

    σ'b σ1b

    (∆σd),b

    σ1 = σ' + (∆σd),  

    σ'

    D tests

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    43/75

    22 Februari 2010 43

    D tests

    5ara!eter kuat geser yang diperroleh pada u:i D adalah c

    and φ

    .ada uji TriaxialCD, u ! =maka, σ ! σ

    2leh sebab itu,c ! c and 1 !1

    cd and 1ddigunakansebagai notasi

    untuk uji TriaxialCD

    D tests 6ailure envelopes

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    44/75

    22 Februari 2010 44

    D tests 6ailure envelopes

       S   h  e  a  r  s

       t  r  e  s  s *τ

    σ or  σ&

    φd

    /ohr 0Coulo%

    2ailureen!elope

    σ

    'a

    σ

    1a

    (∆σd),a

    or sand and NC Clay, d 

    = 4

    2leh sebab itu, pengujian CD test dapat untukmenentukan parameter kuat geser tanah 1d tanah

    pasir atau lempung normal konsolidasi

    D tests 6ailure envelopes

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    45/75

    22 Februari 2010 45

    D tests 6ailure envelopes

    or >C Clay, d 

    = 4τ

    σ

    or  σ

    %

    φ

    σ

    '

    σ

    1(∆σd), 

    c

    σ

    c

    &

    Te&an&an9rakonsolid

    asi

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    46/75

    6pplication o% t(pe CD

     Triaxial Test

    5*1%

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    47/75

    22 Februari 2010 4*

    ong-term Stability

    $otential FailureSurfa#e

    Slope Surfa#e

     $roses elongsoran tanah

    i pegunungan

    .roseskonsolidas

    i telahselesai

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    48/75

    .ada tanah berbutir':enomena CD sering terjadi keruntuhan pada

    tanah berbutir +granular soil, seperti tanahpasir atau tanah kepasiran

    .ada tanah berpasir'

     Tidak terjadi konsolidasi, penurunandidominasi oleh penurunan immediatelysettlement ) +.roses konsolidasi relati% cepat

    Keruntuhan geser +shear ailure terjadi

    dalam kondisi drained +air sempat ke luar daritanah dan tidak terjadi perubahan teganganair pori selama digeser)

    22 Februari 2010 4+

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    49/75

    .ada tanah lempung'.ada tanah lempung %enomena CD terjadi,

    apabila'B Tanah telah selesai terkonsolidasi &==Qatau sebagaian besar telah terkonsolidasi

    BKeruntuhan geser +shear ailure terjadisecara lambat sekali + progressive ailure,dimana selama ;aktu tersebut, air sempatmengalir ke luar dari tanah lempung

    +drained)BProgressive ailure ban(ak terjadi padalereng0lereng gunung atau tepiembankment  +tanggul

    22 Februari 2010 4,

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    50/75

    .ada tanah pegunungan, kelongsoran tanahmerupakan kegagalan geser +shear ailure) 8iasan(aditandai adan(a retakan memanjang)

    Kelongsoran dapat terjadi secara cepat berarti dapatdimasukkan ke dalam model CU)

    Kelongsoran dapat terjadi secara lambat berarti dapatdimasukkan ke dalam model CD)

    22 Februari 2010 50

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    51/75

    22 Februari 2010 51

    So!e practical applications o, D analysis ,or clays

    ?) arth dam ;ith stead( stateseepage

     τ ! drained shearstrength o% cla(core

    τ

    ore

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    52/75

    22 Februari 2010 52

    So!e practical applications o, D analysis ,or clays

    '7 cavation or natural slope in clay

    τ ! On situ drained shear

    strength

    τ

    .engujian Triaxial CD merupakan simulasi  kondisi jangka panjang +long term condition di lapanganuntuk tanah lempung) adi, apabila dilakukan evaluasi perilaku jangkapanjang suatu lapisan tanah digunakan parameterkuat eser c and

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    53/75

    Contoh 7oal

    22 Februari 2010 53

    Contoh soal &

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    54/75

    Contoh soal &'

    Uji konsolidasi Triaxial tipe Consolidated Drained +CDpada tanah granular  +berbutir) .ada saat runtuh,

    perbandingan σ&>σ" ! A,=) Tegangan e%ekti% minor principal pada saat runtuh adalah &== k5>m?)

    /itung 1 dan principal stress diference pada saatruntuh))9

    9enyelesaian:

    7ebelum men(elesaikan soal ini, harus dimengertimengenai pengertian tegangan eekti minor

     principal dan principal stress diference itu apa))9 Tegangan e%ekti% minor principal adalah σ") 

    Principal stress diference adalah ∆σ..engujian dilakukan pada tanah berbutir +granularberarti nilai kohesi ! =22 Februari 2010 54

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    55/75

    9enyelesaian (lanutan*):

    *aka sesuai lingkaran *ohr'

    7udut geser, 1))9

    Kekuatan geser

    22 Februari 2010 55

    τ

    σ1

    σ&σ"+σ&$σ">?

    +σ&0σ">?

    ( )

    ( ) 1σ'σ'

    1σ'σ'

    σ'σ'

    σ'σ''sin

    f 31

    f 31

    31

    31

    +−

    =+−

    =ϕ 

    o37 φ

    0,614

    14'sin

    =

    =+−

    =ϕ 

       

      

     −=−= 1

    σ'

    σ'σ'σ'σ'Δσ'

    3f 

    1f 331f    ( ) k/! 300 14100Δσ'f    =−=

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    56/75

    22 Februari 2010 5%

    Contoh soal ?'

     Triaxial test tipe drained dilakukan pada tanah pasir)Diperoleh data pengujian σ" ! "&%t?).erbandingan +σ&>σ"%  ! ",J) 5otasi 3%” merupakankondisi %ailure)

     Tentukan'

    B &%

    B +σ&0 σ"% B 1R

     

    .en(elesaian'

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    57/75

    22 Februari 2010 5*

    .en(elesaian'

    a) Tegangan utama ma(or, σ&'

    2leh karena itu, σ&! ",J x "&

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    58/75

    22 Februari 2010 5+

    Contoh soal "'

     Tanah pasir jenuh air diuji kondisi drained pada Triaxial test) 7ampel %ailure pada tegangan deviator

    A@? k5>m? dan bidang keruntuhan membentuksudut F=o terhadap bidang horisontal)

     Tentukan'

    B 8esarn(a tegangan utamaB 8esarn(a tegangan deviator dan tegangan utama

    apabila tegangan cell ?== k5>m"

    . l i

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    59/75

    .en(elesaian'

    7udut bidang runtuh, θ adalah'

    Karena θ ! F=o, maka diperoleh 1 ! "=o)5ilai 1 ! "=o dan σ& I σ" ! A@? k5>m?,maka'

    Dari kedua persamaan diperoleh nilai'

    σ& ! J?" k5>m?σ" ! ?A& k5>m?

    22 Februari 2010 5,

     2

    45θ o  ϕ 

    +=

     σσσσsin31

    31

    +−=ϕ  k/!296430sin482sin σσσσ o31

    31   ==−=+ ϕ 

    k/!2482σσ 31   =−

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    60/75

    22 Februari 2010 %0

    6pabila tegangan cell ?== k5>m? dan P ! "=o,maka'

    Diperoleh nilai

    L& ! F== k5>m? dan

    L& 0 L" ! A== k5>m?

     002σ

    002σ03sin

    1

    1o

    +−

    =

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    61/75

    /ubungan antara kuatgeser undrained dan

    tegangan e%ekti%overburden

    22 Februari 2010 %1

    /ubungan antara kuat geser undrained dan

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    62/75

    /ubungan antara kuat geser undrained dantegangan e%ekti% overburden

    .ada lempung konsolidasi normal +5C,perhitungan tegangan e%ekti% overburden, po

    secara mudah dapat dilakukan, namun untuklempung terkonsolidasi lebih +2C, tegangan

    prakonsoliasi, pc, tidak diketahui, makadiperlukan metode untuk perhitungann(a,misal menggunakan uji konsolidasi) Onimemerlukan ;aktu lama)

    7ebagai alternati% untuk permasalahan kondisi2C, ban(ak peneliti mengembangkan studimengenai hubungan >korelasi antara kuat

    geser undrained dengan tegangan e%ekti%22 Februari 2010 %2

    K l d #ib +&HFJ lk

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    63/75

    Karlsson dan #iberg +&HFJ mengusulkanpersamaan

    persamaan ini berlaku untuk ;l- ?=Q) ;l adalah

    liSuid limit)

    8jerrum dan 7imons +&HF= mengusulkanpersamaan

    persamaan ini berlaku untuk Op -

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    64/75

    22 Februari 2010 %4

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    65/75

    22 Februari 2010 %5

    4add and :oott+&HJA

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    66/75

    Stress 9ath

    5*1%

    1

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    67/75

    5*1%

    Oni merupakan perjalanan tegangan hasil Triaxial) 7ampel diberitegangan cell +cell pressure, σc disebut sebagai tegangan utamaminor, σ")

    7elanjutn(a diberi tegangan deviatoric, ∆σd, sampai mencapairuntuh, tegangan deviatoric disebut ∆σd% , dimana penjumlahan σ"$

    ∆σd%   ! σ&% )

    σ atau σ

    1

    σ" !σ"

    +∆σd  σ&% !

    σ&% +∆σd% 

    σ& !σ&

    .erjalanantegangan uji

     Triaxial

    7tress .ath

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    68/75

    7tress .athStress Path adalah metode (ang paling

    sesuai untuk menggambarkan perjalanantegangan pada uji Triaxial.7tress .ath merupakan garis (ang

    menghubungkan deretan titik, dimanasetiap titik me;akili kondisi tegangansecara berurutan)4amb +&HFA mengenalkan sistem

    koordinat baru p dan S, dimana'dan

    5*1%

    ( )31 σ'σ'2

    1 %'   +=   ( )31 σ'σ'

    2

    1'   −=

    5ilai p dan S digambarkan sebagai sebuah titik misal

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    69/75

    5ilai p dan S digambarkan sebagai sebuah titik, misaltitik 6 +lihat gambar)6pabila tegangan deviatorik ditingkatkan, maka'

    σ& ! σ" $ ∆σd dan σ"! σ"  dan digambar sebagailingkaran *ohr +sistem koordinat p0S, dengan nilai'

    dan

     adi, kenaikan nilai p dan S sebesar ∆σd>?, sampaimencapai runtuh) Karena kenaikan ∆σd>?, maka antaratitik (ang berurutan mempun(ai sudut A

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    70/75

    5*1%

    6pabila sampel tanah normal konsolidasi (ang diberi bebantegangan isotropik pada kondisi CD test)

    .ada a;al pengujian, tegangan deviatorik adalah teganganisotropik adalah

    σ& ! σ"! σ", maka'

    S atauS

    p atau p

    1

    σ" !σ"

    +∆σd  σ&% !

    σ&% +∆σd% 

    σ& !σ&

    Koordinatp0S atau p0S

    α

    6

    GarisK % 

    6?o

    D

    :

    2

    3333 σσ'

    2

    σ'σ' %'   ==+=  0

    2

    σ'σ'' 31 =−=

    S atau 1

    :

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    71/75

    5*1%

    /ubungan antara 1 dan α'

    sedangkan

    Diperoleh hubungan'

    atau'

    S atauS

    p atau p

    1

    σ" !σ"

    σ&% !σ&% 

    +∆σd% 

    Koordinatp0S atau p0S

    α

    62

    :

    D

    2

    C

    '

    3

    '

    1

    '3

    '1

    σσ

    σσ

    ))'

    *)'(tan

    +−== '

    3

    '

    1

    '

    3

    '

    1

    σσσσ

    ))'+)'sin

    +−==ϕ 

    ϕ sin(tan =   ( )(tansinφ -1=

    7tress .ath S vs pt k ji

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    72/75

    5*1%

    untuk pengujianConsolidated0Undrained +CU padatanah normalkonsolidasi

    7. ! ective 7tress.ath

     T7. ! Total 7tress .ath

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    73/75

    5*1%

    us

     ! uo

     ! tegangan a;al

    air pori

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    74/75

    22 Februari 2010 *4

    Stress path selama pembebanan raine paa tanah lempung

    C an pasir 

  • 8/17/2019 Materi Kuliah III -Triaxial CU Dan CD Versi 2

    75/75

     Terima kasih

    assalam