materi kuliah iii -triaxial cu dan cd versi 2
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