mimi grafis

MEKANIKA TANAH II

MENENTUKAN GARIS FREATIK (PHREATIC LINE)

A. TEORI

Didalam merencanakan sebuah bendungan, perlu diperhitungkan

stabilitasnya terhadap bahaya longsoran, erosi lereng dan kehlangan air

akibat rembesan yang melalui tubuhh bendungan. Beberapa cara

diberikan untuk menentukan besarnya rembesan yang melewati

bendungan yang dibangun dari tanah homogen. Salah satunya dalam

tugas ini adalah metode Scaffernack – Itterson untuk bendungan yang

memiliki kemiringan sudut β adalah ≤ 30⁰. Cara yang dipakai adalah

analitis dan grafis.

Asumsi Scaffernack – Itterson bahwa i = tanβ = adalah sama

dengan kemiringan garis freatik dan merupakan gradien konstan

sepanjang garis freatik.

MIMIE M.M. MAWUNTU 090211051

H

d

Se sin β

Se cos β

Se

MEKANIKA TANAH II

A. PERHITUNGAN PANJANG PERMUKAAN BASAH DAN GARIS

FREATIK SECARA ANALITIS


MEKANIKA TANAH II

GARIS FREATIK (FREATIC LINE)

Garis freatik merupakan garis yang menentukan arah aliran ait tanah.

Langkah-langkah perhitungan freatik line (cara analitis)

A. Embung 1

1. Hitung panjang permukaan basah (Se) dengan menggunakan persamaan

:

Dimana : H = 1.7m

2. Hitung jarak parameter (y0)


H= 6,5m

h1=3,3m

h2=5m

L1 = 6m

31 60 60 29

L= 6m

MEKANIKA TANAH II

3. Titik pada kaki bendungan bagian hilir adalah titik asal

4. Hitung Y dengan persamaan :

Maka diperoleh hasil :

X(m

)0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Y(m

)

0.11

5

0.4

9

0.6

8

0.83

8

0.96

6

1.07

8

1.18

0

1.27

4

1.36

1

1.44

3

1.52

0

1.59

4

1.66

5

1.73

2

Pada titik keluar parabola dasar akan memotong suatu titik maka

diperlukan koreksi ∆Se sehingga parabola dasar akan berubah arah ke

bawah. Koreksi Se menurut Cassagrande diperoleh melalui nilai :

Secara analitis dapat di hitung :

B. Embung 2 , ß=27º


L2=6m

MEKANIKA TANAH II

1. Hitung panjang permukaan basah (Se) dengan menggunakan persamaan:

Dimana :

L = A1 – B1 = 2.88m – 1.15m = 1.73m

0.3L = 0.3*1.73m

d = B1 + L2 + A2

= 1.15m + 8m + 8.66m

= 17.81

Dimana, H = 2.5m


60 29

h=5m

A H untuk B1

H untuk A1 H untuk A2

L B1 A2L2

d

MEKANIKA TANAH II

B2 = Se cos = 1.1 cos 27 = 0.980108 m

GC = Se sin = 1.1 sin 27 = 0.499389 m

2. Hitung jarak parameter (y0)

Y0 = H – GC X0 = (d+0.3L)-B2

= 2.5 m - 0.499389 m = (13.5m + 1.3 m) -

0.980108 m

= 2.000611 m = 13.89 m

3. Titik pada kaki bendungan bagian hilir adalah titik asal


Y = - kx ² *Nilai Negatif karena garis freatik berbentuk

lengkung ke bawah

Maka diperoleh hasil :

X ( m ) 0 2 4 6 8 10 12 13 13.7

Y ( m ) 0 -0.04 -0.2 -0.4 -0.6 -1.0 -1.4 -1.7 -2.0

KESTABILAN LERENG (SLOPE STABILIITY)

Dinyatakan dengan Fs = FAKTOR KEAMANAN ;

Fs = τf / τd =

Untuk prosedur kestabilan lereng analisanya terbagi atas 2 jenis, yaitu :


MEKANIKA TANAH II

1. MASS PROCEDURE, asumsi yang digunakan adalah slope yang

bersifat homogen. Metode – metode yang digunakan adalah:

Chart Taylor

Chart Coussins

Chart Yang

2. METHOD OF SLICES, asumsi yang digunakan: tanah di atas

bidang gelincir dibagi atas slice vertikal dan dihitung. Metode ini

memperhitungkan ketidakhomogen tanah dan tekanan air pori

(μ), juga variasi tegangan normal sepanjang bidang keruntuhan

dapat dihitung. Metode – metode yang digunakan adalah :

Asumsi Culmann finith slope

Sweddish sollution (Fellenius Method)

Bishop’s simplified Method

A. METODE FELLENIUS

Analisa stabilitas lereng dengan cara fellenius menganggap gaya-

gaya yang bekerja pada sisi kanan-kiri dan sembarangan irisan

mempunyai resultan = 0 pada tegak lurus bidang longsornya.


R

O

MEKANIKA TANAH II

1. Rumus – rumus Yang Digunakan

Hitungan menggunakan tabel dengan langkah-langkah rumus

sebagai berikut :

a.

untuk irisan yang terdapat satu jenis tanah( d atau sat)

Untuk irisan yang terdapat dua jenis tanah( d dan sat)

b.

c.

Untuk irisan yang hanya terdapat kondisi tanah dibawah

garis freatik (kondisi basah)

Untuk irisan yang yang terdapat dua kondisi tanah (kondisi

kering dan basah)

d.


Phreatic Line

sat

R

αn αn αn

d Phreatic Line

H

z

Ln

bn

MEKANIKA TANAH II

e.

2. Penurunan Rumus

Syarat kesetimbangan blok ABC (dalam buku B. M. Das, Jilid 2) m

gaya dorong terhadap titik o =

Dimana :

…………… (B. M. Das, Jilid 2)

Penyelesaian :


MEKANIKA TANAH II

,maka :

B. M. Das, Jilid 2

3. Perhitungan

Pada Embung 1 (1st trial)

Untuk irisan 1 (n=1)

Dik: bn = 2 m sat1 =

1.51 t/m³

an = -24 w = 1 t/m³

Ln = 1.7 m Hw = 0.75 m

Hn = 0.3 m

Dit : Fs= …?

Peny :


MEKANIKA TANAH II

Langkah 1: = 1 t/m³ * 0.75 m

= 0.75 t/m²

Langkah 2: =

= 1.25 t/m³ * 2.1m * 0.75m

= 1.9688 t/m

Langkah 3:

Langkah 4: = 0.75 t/m² * 2.1893 m

= 1.642 m

Langkah 5:

= 1.9688 t/m cos (-24) ͦ - 1.642 m

= 0.1566

Hasil perhitungan selanjutnya lihat di tabel

C. COUSSINS METHOD

A. TEORI

Coussins (1978) menggunakan suatu variasi lingkaran geser menurut

Taylor, untuk membuat stabilitas (stability chart), untuk talud sederhana

yang homogen dengan memperhatikan pengaruh – pengaruh tekanan air

pori yang disebabkan oleh rembesan. Grafik – grafik tersebut dipakai

berdasarkan parameter tanah. Parameter tanah yang digunakan bermacam

– macam, antara lain :


MEKANIKA TANAH II

1. Tinggi talud, H

2. Fungsi kedalaman, D

3. Berat volume tanah,

4. Parameter –parameter kekuatan geser efektif tanah dari tanah tersebut,

C dan φ

5. Rasio tegangan air pori, Ru; didefinisikan sebagai :

Ru = ( w*hw)/(( d*H)+(δ'*hw));

yang mana δ' = (H1*γd)+(H2*γsat1),

6. λcφ = ( *H*tanφ)/c); yang mana nilai yang digunakan adalah

ave = (1/H)*(( d*H1)+( δ'*H2))

7. Faktor stabilitas Ns, yang dapat didefinisikan sebagai :

Ns = γ*H*Fs/C

Langkah – langkah perhitungan:

1. Tentukan parameter λcφ

2. Cek kemungkinan keruntuhan dasar (Gunakan Chart 11.6 (d) –

11.6(f))

3. Cek terhadap kemungkinan keruntuhan kaki lereng (Gunakan Chart

11.6(a) – 11.6(c))


MEKANIKA TANAH II

4. Hitung Fs dengan memasukkan nilai Ns terkecil yang diperoleh dari

Step 2&3, dengan rumus :

5. Menentukan koordinat titik pusat lingkaran kritis

Jika D = 1 Gunakan Chart 11.6 (j) – 11.6 (l)

Jika D > 1 Gunakan Chart 11.6 (g) – 11.6 (i)

Kesimpulan Antara 2 Metode Kestabilan Lereng


MEKANIKA TANAH II

Metode Faktor Keamanan (Fs)

FELLENIUS (embung 1)

2.42

COUSSINS (embung 1)

1.079

FELLENIUS (embung 2)

4.37

COUSSINS (embung 2)

1.035

Jika Fs < 1 = lereng dalam keadaan tidak stabil

Fs = 1 = lereng dalam keadaan seimbang (kritis)

Fs > 1 = lereng dalam keadaan stabil

Dari hasil analisis embung untuk data-data yang ada, maka embung

berada dalam keadaan stabil dimana Fs > 1.

Suatu permukaan tanah yang miring dengan sudut tertentu

terhadap bidang horisontal dan tidak dilindungi kita namakan sebagai talud

tak tertahan( unresrained slope ). Talud ini dapat terjadi secara alamiah

atau buatan, bila permukaan tanah tidak datar, maka komponen berat

tanah yang sejajar dengan kemiringan talud akan menyebabkan tanah

bergerak ke arah bawah. Bila komponen berat tanah cukup besar ,

kelongsoran talud dapat terjadi, yaitu tanah dapat bergelincir ke bawah.

Dengan kata lain, gaya dorong(driving farce) melampaui gaya perlawanan

yang berasal dari kekuatan geser tanah sepanjang bidang longsor.

Analisa stabilitas talud bukanlah merupakan suatu pekerjaan yang

ringan. Bahkan untuk mengevaluasi variabel-variabel seperti lapisan-lapisan

tanah dan parameter-parameter kekuatan geser tanah merupakan

pekerjaan yang cukup rumit. Rembesan dalam talud dan kemungkinan


MEKANIKA TANAH II

bidang longsor atau gelincir menambah kerumitan masalah yang akan

ditangani. Faktor yang perlu dilakukan dalam pemeriksaan tersebut adalah

menghitung dan membandingkan tegangan geser yang terbentuk

sepanjang permukaan retak yang paling mungkin dengan kekuatan geser

tanah yang bersangkutan. Perhitungan analitis stabilitas talud ditentukan

dengan faktor keamanan. Pada umumnya angka keamanan terhadap

kekuatan geser tanah yang diterima pada umumnya adalah > 1.


MEKANIKA TANAH II

KONSOLIDASI

Konsolidasi adalah perpindahan tanah secara vertikal ke arah bawah akibat

beban yang bekerja yang menyebabkan terjadinya perubahan volume pada

tanah.

Ada 2 settlement :

Pada tanah non-kohesif (C=0)

Pada tanah kohesif (C>0)

1. Pada tanah non-kohesif

2. Padatanahkohesi


t

S

t

S

MEKANIKA TANAH II

Secara umum settlement dibagi atas :

Immediate Settlement , Disebabkan oleh deformasi elastis pada

tanah kering jenuh air tanpa terjadi perubahan kadar air.

Primary Consolidation

Secondary Consolidation Settlement

GRAFIK HUBUNGAN e DAN P

Grafik ini menjelaskan tentang perubahan angka pori e terhadap

penambahan tegangan. Langkah-langkah membuat grafik e dan P; antara

lain :

1. Hitung H yakni tinggi benda uji setelah pengujian.

W= Berat kering benda uji

A = Luas penampang benda uji

G = Berat spesifik

γ = Berat volume air

2. Hitung tinggi air pori H ,

H = H - H

3. Hitung angka pori awal benda uji e


MEKANIKA TANAH II

4. Pada setiap penambahan beban sebesar P pada benda uji

menyebabkan ∆ H , hitung ∆ e

∆

5. Hitung angka pori e setelah konsolidasi akibat pembebanan P

e = e - ∆ e

untuk pembebanan sebesar P ,

Lempung Terkonsolidasi Normal (Over Consolidated And Normally

Consolidated)

Menurut riwayat tegangan yang dialami oleh lempung;

Lempung NC ; Tegangan efektif overburden yang dialami saat

ini adalah nilai tegangan over burden maksimum yang pernah

dialami sebelumnya.

Lempung OC ; Tegangan efektif yang dialami saat ini lebih kecil

dari nilai tegangan over burden yang pernah dialami sebelumnya.

Tegangan efektif overburden yang pernah dialami sebelumnya disebut

tekanan prakonsolidasi. Casagrande (1936) menyarankan suatu cara untuk

menentukan besarnya tekanan pra konsolidasi berdasarkan kurva e dan Log

P.


MEKANIKA TANAH II

Prosedur menentukan nilai tekanan pra konsolidasi berdasarkan kurva e

dan Log P antara lain ;

1. Melalui pengamatan visual tentukan titik a pada kurva yang

memiliki kelengkungan maksimum.

2. Tarik garis lurus horisontal ab yang melalui titik a.

3. Tarik garis singgung ac yang melalui titik a.

4. Tarik garis ad yang membagi sudut adc sama besar.

5. Perpanjang bagian bawah kurva menjadi garis lurus yang

memotong titik f pada garis ad.

6. Plot titik f terhadap sumbu p,nilai tersebut adalah nilai

∆∆Pc( tekanan prakonsolidasi ).

OCR ( Over Consolidated Ratio)

OCR =

Pc = Tekanan prakonsolidasi

P = Tekanan overburden yang dialami saat ini

OCR = 1 , merupakan lempung NC

OCR > 1 , merupakan lempung OC

Simplified Void Ratio(Pressure Equation)

Dari hubungan hidro void ratio preassure dapat dihitung modulus

pemampatan (Mv), coefisien pemampatan (a),dan settlement( H ).


MEKANIKA TANAH II

, dimana H adalah tinggi awal benda uji

Perhitungan Index Pemampatan (Cc),Index Pemuaian (Cs),Dan

Settlement Konsolidasi Primer

Index pemampatan (Cc)

1. menurut TERZAGHI

lempung tak terganggu, Cc = 0,009(LL-10)

lempung terganggu, Cc = 0,007(LL-10)

2. menurut RENDON HERRERO

3. menurut NASARAJ S. MURTY

Index pemuaian (Cs)

1. menurut NASARAJ S.MURTY

Settlement Primer(S)

Lempung terkonsolidasi normal

, untuk lempung NC

Lempung terkonsolidasi lebih jika

1. P + ∆P ≤ P , maka

, untuk lempung OC


MEKANIKA TANAH II

2. P + ∆P ≤ P , maka

P = Tegangan efektif overbuerden awal pada lapisan

setebal H

∆P = Penambahan tegangan vertikal

Settlement Sekunder (S)

, dinamakan index pemampatan sekunder

Maka ;

Perhitungan Koefisien Konsolidasi (Cv)

Cv dapat ditentukan melalui hasil dilaboratorium,dengan menggunakan

metode :

Metode logaritma waktu

Metode akar waktu


MEKANIKA TANAH II

Hubungan Cv,t,dan Tv dinyatakan dengan persamaan ;

atau

Hubungan Cv, k, dan Mv dinyatakan dengan persamaan ;

atau

Untuk 1 way drainage, →

Untuk 2 way drainage, →

WAKTU PENURUAN

Variasi nilai faktor waktu (Tv) dan derajat konsolodai (U)

2 Way Drainase

U (%) TV

0 0

10 0,008


MEKANIKA TANAH II

20 0,031

30 0,071

40 0,126

50 0,197

60 0,287

70 0,403

80 0,567

90 0,848

100 ∞

1 Way Drainase

U (%)TV

Case I( ) Case II( )

0 0 0

10 0,003 0,047

20 0,009 0,100


MEKANIKA TANAH II

30 0,024 0,158

40 0,048 0,221

50 0,092 0,294

60 0,160 0,383

70 0,271 0,500

80 0,440 0,665

90 0,720 0,940

100 ∞ ∞

Atau menggunakan rumus

Untuk U = 0-60%

Untuk U>60%

Rumus waktu penurunan (t)

t = T . Hdr2

Cv

Perhitungan lihat table.


MEKANIKA TANAH II

CARA MENGURANGI PENURUNAN

Penurunan boleh direduksi(dikurangi) dengan menambahkan

kecepatan dengan pengurangan yang dihasilkan didalam nilai banding

rongga dari pemadatan partikel.

Pemadatan partikel juga menambah regangan tegangan didalam

kebnyakan kasus sehingga penurunan segera direduksi. Metode/modifikasi

perbaikan tanah dalam mengurangi penurunan diantaranya sebagai

berikut :


MEKANIKA TANAH II

1. PEMAMPATAN

Ini merupakan metode yang paling murah untuk memperbaiki tanah

lokasi. Pemampatan tersebut dapat dirampungkan dengan menggali suatu

kedalaman , kemudian mengurangnya kembali secara hati-hati didalam

ketebalan jenjang yang dikontrol dan memampatkan tanah dengan

peralatan pemampatan yang sesuai. Pemampatan tanah-tanah kohesif

dapat dirampungkan dengan menggunakan mesin gilas tumbuk atau

penggilas yang mempunyai ban karet. Pemampatan tanah tak berkohesi

dapat dirampungkan dengan menggunakan mesin penggilas yang

mempunyai roda licin,biasanya sebuah alat bergetar didalamnya. Jadi,

pemampatan adalah suatu kombinasi batasan,tekanan,dan getaran.

Kedalaman jenjang sampai kira-kira 1,5 M-2 M dapat dimampatkan dengan

peralatan tersebut.

2. PRA KOMPETI (PRA PEMBEBANAN)

Metode ini memperbaiki tanah yang jelek sebelum konstruksi fasilitas

permanen adalah pra pembebanan. Pra beban tersebut dapat terdiri dari

tanah atau kadang-kadang batuan.

Tujuan utama pra pembebanan adalah :

a. beban-beban tambahan digunakan untuk menghilangkan penurunan

yang jika tidak akan terjadi setelah konstruksi diselesaikan.


MEKANIKA TANAH II

b. Memperbaiki kekuatan geser tanah dan tanah lapisan bawah dengan

merubah kerapatanmereduksi nilai banding rongga dan mengurangi

kandungan air.

Pra pembebanan paling efektif yaitu pada saat lumpur normal sampai

lumpur yang sedikit melebihi melebihi konsolidasi, lempung, dan

deposit organik. Jika deposit tebal dan tidak mempunyai sambungan

lipat pasir yang berganti-ganti, maka pra pembebanan mungkim

membuat penggunaan saluran buangan pasir.

3. DRAINASE (SELIMUT PASIR DAN SALURAN BUANG)

Metode ini bertujuan mempercepat penurunan dibawah pra pembebana

tetapi dapat juga menamba kekutan geser tanah. Bila sebuah urugan

maupun sebuah pra beban tambahan ditempatkan diatas deposit kohesif

jenuh, maka panjang lintasan drainase boleh ditambah dampai ke puncak

urugan. Karena panjang drainase menentukan waktu untuk konsolidasi,

maka lintasan drainase ini harus dibuat sependek mungkin. Bila dinding

atas air jenjuh sangat dekat ke permukaan tanah, maka lapisan

pasir(selimut pasir dapat ditempatkan pada puncak dari tempat sebelum

menempatkan urugan. Kita dapat memperluas konsep ini lebih jauh dan

memasang kolom pasir vertikal pad interval-interval yang dipilih cidalam

tanah yang ada.

4. METODE GETAR

Metode ini bertujuan memperbesar kepadatan tanah. Daya dukung

yang dibolehkan dari pasir sangat bergantung dari kondisi tanah. Hal ini

digambarkan dalam bilangan penembusan atau nilai tahanan kerucut

seperti halnya dalam sudut gesekan dalam. Metode tersebut paling lazim

digunakan untuk pemadatan deposit pasir dan kerikil yang tak berkohesi

dengan tidak melebihi 20% lumpur atau 10% lempung adalah pemampatan

getar apung atua sisipan dengan menggunakan penembus silinder yang

berdiameter ± 432 mm, panjang 183 mm, berat ± 17,8 KN dan daya

dukung 250-400 Mpa.


MEKANIKA TANAH II

5. PENGADUKAN ENCER PONDASI

Pengadukan encer adalah suatu cara untuk menyisipkan sejenis bahan

menstabil kedalam massa tanah dibawah tekanan. Tekanan memaksakan

bahan masuk kedalam ruangan yang terbatas disekitar tabung suntukan.

Bahan tereaksi dengan tanah atau dirniya sendiri untuk membentuk sebuah

massa stabil. Metode ini mempunyai sejumlah besar pemakaian seperti :

1. pengontrolan massa air dengan mengerek retakan dan pori.

2. pencegahan pemadatan pasir dibawah konstruksi yang

berdekatan karena pendorongan tiang pancang.

3. penguatan dukung pondasi dengan menggunakan pengadukan

enter mampat.

4. pengurangan getaran dengan menggeserkan tanah.

5. pengurangan dengan mengurung rongga, yang dilakukan dengan

menyemen konstruksi tanah yang lebih kuat.

6. MENGUBAH KONDISI AIR TANAH

Dari konsep satuan yang terbenam jelaslah bahwa tekanan antar

butiran dapat ditambahkandengan menghilangkan efek apung dari air. Hal

ini dapat ditambah dengan merendahkan bidang batas air jenuh. Didalam

banyak kasus mungkin hal ini dapat ditambahkandan tidak terlihat karena

mungkin hanya sebagai keadaan sementara. Dengan penambahan tekanan

tekanan efektif, makam penurunan tak diizinkan mungkin dihasilkan dan

tidak mungkin merendahkan bidang batas air jenuh tepat didalam batas.

7. PENGGUNAAN GEOTEKSIL


MEKANIKA TANAH II

Tujuannya untuk memperbaiki sebuah tanah geoteksil(geotulang).

Didefenisikan sebagai anyaman simetris yang cukup tahan untuk waktu

yang lama didalam lingkungan tanah yang banyak rintangan. Sejumlah

anyaman dari bahan sintetis, biasanya poliester,nilon,polifrofilen digunakan

sebagai geoteksil untuk memperbaiki tanah dengan berbagai cara.

Anyaman tersebut dapat ditenun/dirajut dan dipakai dalam lajur untuk

penulangan massa tanah atau mungkin didalam lembaran plastik yang

tidak permeabel atau permeabel yang digunakan untuk membuat bagian

tanah menjadi tahan terhadap air,mengontrol erosi,atau memisahkan

bahan-bahan yang berlainan, geoteksil dapat digunakan didalam janur

penulangan sebuah massa tanah.

PENYEBAB TERJADINYA KELONGSORAN

Kelongsoran hanya bisa terjadi jika kekuatan geser dilampaui yaitu

perkiraan geser pada bidang gelincir tak cukup besar untuk menahan gaya-

gaya ynag bekerja pada bidang tersebut. Dengan kata lain kelongsoran

terjadi jika gaya-gaya geser pada bidang tersebut ada.

Makin besar gaya yang bekerja pada bidang gelincir, maka makin

besar gaya yang bekerja pada lereng. Berrtambahnya gaya-gaya yang

bekerja tersebut disebabkan oleh:

1. pengaruh alam

2. a) adanya gempa bumi

b) runtuhnya gua-gua


MEKANIKA TANAH II

c) erosi

d) naiknya muka air tanah / naiknya aliran

e) pelemahan lereng karena terjadinya retakan, sehingga air

dapat merembes

3. perbuatan manusia

a) penambahan beban pada lereng / tepi lereng

b) penggalian tanah di bawah kaki leren

Cara pencegahan longsor

1. lereng dibuat lebih datar / bertangga

a)

b)


MEKANIKA TANAH II

c)

2. Menimbun tanah di kaki lereng

Tanah timbunan

3. Perlindungan pada kaki lereng terhadap erosi

Daerah longsor Kritis


MEKANIKA TANAH II

Daerah yang Kemungkinan

tererosi

4. Mengurangi ketinggian muka air untuk mereduksi tekanan air pori

pada lereng

selokan

Pipa drainase

Penurunan muka air tanah

5. pemakaian tiang pancang (paku bumi)


MEKANIKA TANAH II

6. Dengan tembok penahan tanah turap

Letak tiang pancang


MEKANIKA TANAH II

KESIMPULAN

Dari hasil trial dari tiap embung dengan menggunakan beberapa

metode, diperoleh hasil sebagai berikut :


Embung Metode Kondisi Faktor Keamanan (Fs)1 Fellenius Toe Circle 2,597

Slope Circle 3,404Base Failure 2,318

Bishop Toe Circle 2,714Slope Circle 3,462Base Failure 2,516

Coussins Toe Circle 1,848Slope Circle 1,851Base Failure 1,836

2 Fellenius Toe Circle 2,058Slope Circle 1,709Base Failure 2,563

Bishop Toe Circle 2,076Slope Circle 1,738Base Failure 2,694

Coussins Toe Circle 0,937Slope Circle 0,927Base Failure 0,935

MEKANIKA TANAH II

Jika Fs < 1,5 = lereng dalam keadaan tidak stabil

Fs = 1,5 = lereng dalam keadaan seimbang (kritis)

Fs > 1,5 = lereng dalam keadaan stabil

Dari hasil analisis embung untuk data-data yang ada, maka

embung I berada dalam keadaan stabil dimana Fs > 1,5 untuk setiap

metode yang ditinjau. Embung II berada dalam keadaan stabil dimana Fs >

1,5 untuk metode Fellenius dan Bishop, namun untuk metode Coussins,

embung berada dalam keadaan tidak stabil dimana Fs < 1,5.

Suatu permukaan tanah yang miring dengan sudut tertentu

terhadap bidang horisontal dan tidak dilindungi kita namakan sebagai talud

tak tertahan( unresrained slope ). Talud ini dapat terjadi secara alamiah

atau buatan, bila permukaan tanah tidak datar, maka komponen berat

tanah yang sejajar dengan kemiringan talud akan menyebabkan tanah

bergerak ke arah bawah. Bila komponen berat tanah cukup besar ,

kelongsoran talud dapat terjadi, yaitu tanah dapat bergelincir ke bawah.

Dengan kata lain, gaya dorong(driving farce) melampaui gaya perlawanan

yang berasal dari kekuatan geser tanah sepanjang bidang longsor.

Analisa stabilitas talud bukanlah merupakan suatu pekerjaan yang

ringan. Bahkan untuk mengevaluasi variabel-variabel seperti lapisan-

lapisan tanah dan parameter-parameter kekuatan geser tanah merupakan

pekerjaan yang cukup rumit. Rembesan dalam talud dan kemungkinan


MEKANIKA TANAH II

bidang longsor atau gelincir menambah kerumitan masalah yang akan

ditangani.

Faktor yang perlu dilakukan dalam pemeriksaan tersebut adalah

menghitung dan membandingkan tegangan geser yang terbentuk

sepanjang permukaan retak yang paling mungkin dengan kekuatan geser

tanah yang bersangkutan. Perhitungan analitis stabilitas talud ditentukan

dengan faktor keamanan. Pada umumnya angka keamanan terhadap

kekuatan geser tanah yang diterima pada umumnya adalah > 1,5.


MEKANIKA TANAH II

'

SETTLMENT

Settlement dihitung pada kedalaman dibawah ½ lebar embung


MEKANIKA TANAH II

Langkah-langkah perhitungan freatik line (cara grafis)

Embung 1, 30°

Perhitungan Panjang Permukaan basah Secara Grafis


H

h1

h2

1 Β 2

1m

5m

7m

2m

9m

1/2L 1/2L

MEKANIKA TANAH II

Langkah – langkah :

1. Gambarkan embung sesuai dengan skala dan ukuran yang ada.

2. Gambar garis vertikal melalui A yang akan berpotongan dengan

garis yang sesuai dengan kemiringan bendungan bagian hilir pada

A1.

3. Gambar garis horizontal melalui A yang akan berpotongan dengan

garis yang sesuai dengan kemiringan bendungan bagian hilir pada

A2.

4. Gambar setengah lingkaran pada FA1.

5. Tandai titik A3, pada setengah lingkaran sehingga FA2 = FA3.

6. Tandai titik G sehingga A1G = A1A3 dengan demikian FG = Se

Menentukan Lintasan Garis freatik

Langkah – langkah perhitungannya adalah sebagai berikut :

1. Gambar bendungan sesuai skala.

2. Hitung permukaan basah di bagian hilir secara analitis atau grafis.

3. Tentukan lokasi titik asal parabola, yaitu titik A sampai 0,3L.

4. Sesuai Teori Cassagrande bahwa garis freatik adalah parabola,

maka digunakan persamaan parabola sederhana, yaitu :

y = k.x2 → pada xo = yo

sehingga, k = y0/x02

5. Gambar beberapa jarak xi dan hitung jarak yang berkaitan dengan

yi kemudian gambar kurva melalui titik – titik yang di dapat.

6. Perhatikan bahwa parabola menyinggung muka bendungan bagian

hilir pada bagian atas permukaan basah dan berangsur – angsur

tegak lurus pada muka bendungan.

7. Muka bendungan bagian hulu adalah garis ekipotensial dan garis

freatik adalah garis aliran.


MEKANIKA TANAH II

Embung 2, 30°< < 90°

Perhitungan Panjang Permukaan basah Secara Grafis

Langkah – langkah :

1. Gambarkan embung sesuai dengan skala yang ada.

2. Gambar busur lingkaran dengan radius sepanjang garis AF yang

akan berpotongan dengan garis yang sesuai dengan kemiringan

bendungan bagian hilir pada A1.

3. Gambar garis horizontal melalui A yang akan berpotongan dengan

garis yang sesuai dengan kemiringan bendungan bagian hilir A2.

4. Gambar setengah lingkaran dengan diameter FA1.

5. Tandai titik A3, pada setengah lingkaran sehingga FA2 = FA3.

6. Tandai titik G sehingga A1G = A1A3 dengan demikian FG = Se

Menentukan Lintasan Garis freatik

Langkah – langkah perhitungannya adalah sebagai berikut :

1. Gambar bendungan sesuai skala.

2. Hitung permukaan basah di bagian hilir secara analitis atau

grafis.

3. Hitumg jarak parameter Yo, dengan persamaan sebagai berikut :

Yo = √d2 + H2 - d , dimana d termasuk 0,3L.

4. Titik F pada kaki bendungan bagian hilir adalah titik asal.


y = √2.X0 + Yo²

nilai x dari titik F ke arah kanan adalah positif (+), sedangkan kiri

negatif(-).

6. Dengan demikian diperoleh nilai y untuk lintasan parabola dasar.


MEKANIKA TANAH II

( contoh penggambaran terlampir )

WAKTU PENURUNAN

Variasi nilai faktor waktu (Tv) dan derajat konsolodai (U)

2 Way Drainase

U (%) TV

0 0

10 0,008

20 0,031

30 0,071

40 0,126

50 0,197


MEKANIKA TANAH II

60 0,287

70 0,403

80 0,567

90 0,848

100 ∞

1 Way Drainase

U (%)TV

Case I( ) Case II( )

0 0 0

10 0,003 0,047

20 0,009 0,100

30 0,024 0,158

40 0,048 0,221

50 0,092 0,294

60 0,160 0,383


MEKANIKA TANAH II

70 0,271 0,500

80 0,440 0,665

90 0,720 0,940

100 ∞ ∞

Atau menggunakan rumus

Untuk U = 0 - 60%

Untuk U > 60%


MEKANIKA TANAH II

Rumus waktu penurunan (t)


MEKANIKA TANAH II


mimi grafis

Documents