Soal - Jawab Mektan i

Download Soal - Jawab Mektan i

Post on 04-Aug-2015

455 views

Category:

Documents

5 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

<p>1. Apa yang dimaksud dengan IP (Index Plastis) suatu tanah ? Apa yang terjadi pada tanah-tanah yang mempunyai harga IP tinggi ?Jawab : IP = Perbedaan kadar air (range kadar air) dimana tanah dalam keadaan plastis.IP = LL PLTanah-tanahyangmempunyai IPtinggi memiliki sifat kembangsusut yang besar, kekuatan mengembang (swelling) yang tinggi pada umumnya daya dukungnya rendah.2. Bagaimana cara menentukan koefisienrembesan untuk tanahberbutir dan tanah lempung di laboratorium.Jawab : Untuk tanah berbutir dipakai cara constant head test sedangkan untuk tanah lempung dengan cara falling head tes.3. Apa guna sistem klasifikasi tanah ? Sebutkan dua sistem klasifikasi tanah yang paling umum dipakai oleh orang teknik sipil ?Jawab :Gunasistemklasifikasi tanahadalahuntukmemberikancara(metode)yang sistematik dalam penggolongan tanah yang berkaitan dengan sifat teknis tanah.Dua sistem klasifikasi tanah yang paling umum dipakai oleh orang sipil adalah:1. USCS (Unified Soil Classification System)2. AASHTO(American Association of State Highwayand Transportation Officials).3. Analisa ayakan dan hidrometer test4. ApakahyangdimaksuddenganWet-SideWcOptimumdandry-sideWc optimum pada peristiwa pemadatan tanah ?Jawab :Wet-side Wc optimum adalah kadar air pada sisi basah dari suatu harga dry density max tertentu.Dry-side Wc optimum adalah kadar air pada sisi kering dari suatu harga dry density max tertentu. Pada pekerjaan tanah,biasanya dipakai spesifikasid max.Hasil pemadatan di lapangan antara 90%sampai dengan 95%d maxlaboratorium(Standard Proctor Test atau modified Proctor test).Untuk jelasnya dapat dilihat pada sketsa di bawah ini :Grafik Hasil Test Proctor di Laboratorium Dry density d max ZAV ( 90% -95%)d maxW1 W2 Wcopt. Water Content (%) W1= dry side Wc optimumW2= wet side Wc optimum 5. Suatu tanah mempunyai harga e = 0,75Wc = 20 %Gs = 2,6.Hitung: berat volume, dan berat volume tanah kering, djawab : Vv VtWw Wt e =8VVV= 0,75 VtVs WsWc =SWWW= 0,20 GS =WS=SSVW=2,6=ttVW=V SW SV VW W++=SSS SV 75 , 06 , 2WW 20 , 0 W++ = </p> <p>,_</p> <p>++6 , 2W75 , 06 , 2WW 20 , 0 WS SS S=6 , 2W 75 , 0 WWSW 20 , 0 SS++ = ( )SSW 75 , 1W 20 , 1 6 , 2 = 1,782 gr/cm3=tSVW=V SSV VW+ = SSSV 75 , 06 , 2WW+ = SSSV 75 , 06 , 2WW+ = 6 , 2W75 , 06 , 2WWS SS+=S SSW 75 , 0 WW 6 , 2+=SSW 75 , 1W 6 , 2 = 1,485gr/cm36. Berapa jumlah air yang mengalir (Q) dalam waktu 20 jam, bila dalam waktu 20 jam, bila air tersebut mengalir melewati contoh tanah yang berbentyk silinder denganluas penampang A=6,5m2dan panjangL=3,5m, pada selisih potensial = 0,25. Koefisien rembesan k = 3 x 10-4 m/det.Jawab :Debit persatuan waktu q=k . i .A.Debit selama waktu t Q = k . i .A. t.i = m 5 , 3m 25 , 0Lh0,0714t = 20 jam = 20 x 60 x 60 detik = 72.000 detikQ = k . i .a. t= (2 x 10-4 m/det) (0,0714) (6,5m2) (27.000 detik)= 6,683 m 3 .7. Suatu tanah pasir di lab.Ternyata tanah tersebut mempunyai harga emax= 0,85emin= 0,28Apabila kecepatan relative (Dr) = 57% Gs = 2,65 dan kadar air Wc = 15%Tentukan berat volume tanah tersebut !Jawab :Dr =min minmaxe ee e0,57 =28 , 0 85 , 0e 85 , 0e = 0,5251Gs =S SV W= 2,65Wc =SWWW = 0,15e =SVVV= 0,5251t=65 , 2W5251 , 065 , 2WW 15 , 1V 5251 , 065 , 2WW 15 , 0 WV VW WVWS SSSSS SV SW Stt+++++=SSS SSW 5251 , 1W 15 , 1 x 65 , 2W 5251 , 0 WW 15 , 1 x 65 , 2+ = 1,997 gr/cm38.lempungsat = 1,85 t/mHitung dan gambar tegangan total, tegangan air dan tegangan efektif fi titik-titik A, B, C dan D.Jawab :Titik Tegangan total Tegangan air, u Tegangan efektif 5m8m7mpasir sat = 1,95 t/m pasir t = 1,8 t/mm.a.t q = 3 t/m A B C DA 3 t/m20 3 t/m2B 3 + 1,8 (5) = 12t/m20 12 t/m2C 12 + (1,85 x 8) = 26,8 t/m21 (8) = 8 t/m226,8 8 = 18,8 t/m2D 26,8 +(1,95x7) =40,45 t/m21 (15) = 15 t/m240,45 15 = 25,45 t/m2Diagram tegangan 3 Teg.total Teg.air pori3 Teg.effektif 512 0 12 13 26,8 818,8 2040,451525,45Kedalaman(m)Catatan : tegangan total= . h (diatas M.A.T)dan =sat . h (dibawah M.A.T)tegangan air pori u=w . h (diatas M.A.T) dan tegangan efektif = . h =(sat -w) . h = - u9. = 5 t/m 4m Pasir keringt = 1,98 t/m 3m Pasir jenuh sat = 2,05 t/m 10m Lempung jenuh sat = 1,85 t/mm.a.te = 0,82Cc = 0,42Cv =0,003Cm/det50/////////////////////////////////////////////////////////////////////// \\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\Lapisan tanah kerasa) Hitung besar penurunan konsolidasi. Secara dari lapisan tanah lempung akibat penambahan beban = 5 t/m2.Jawab :Sc = + + V 'V 'log He 1CcoPada tengah-tengah lapisan lempung. V ' = 1,90 (4m) + (2,05-1) (3m) + (1.85-1) (210m)= 7,6 + 3,15 + 4,25= 15 t/m2Sc =155 15log ) m 10 (82 , 0 142 , 0 ++= 0,288 m.b) Hitung waktu yang diperlukan untuk mencapai 50% konsolidasi jika T50 = 0,197.Jawab :t =( )v2CHdr T=( )det / cm 003 , 0cm 1000 197 , 022= 65,66.666 detik = 18240,74 jam= 760,0 hari10. Jelaskan pengaruh pemadatan terhadap sifat-sifat tanah.Jawaban : Secaraumumpemadatanakanmeningkat (improve) sifat teknis tanah atau merupakan salah satu stabilisasi tanah.Pemadatan tanah akan mempengaruhi sifat-sifat tanah seperti :- memperkecil kompressibilitas tanah dan settlement karena harga void ratio e mengecil.- meningkatkan data dukung tanah (bearing capacity).- memperkecil permeabilitas tanah; karena void ratio e mengecil.- meningkatkan stabilitas lereng (slope) timbunan.11. Bagaimana cara menentukan nilai suatu kepadatan di lapangan guna mengetahui apakah sudah memenuhi syarat atau belum ?Jawab : Cara menentukan nilai suatu kepadatan di lapangan dilakukan dengan mengetahui perbandingan dry density hasil pemadatan tanah di lapangan (d lapangan) dengan dry density di laboratorium(d laboratorium). Dengan skala lain dihitung relative compaction (kepadatan relative).RC =um laboratorilapanganmax ddx 100%Sedangkan untuk mengetahui dry density lapangan (d laboratorium) dapat di lakukan dengan cara.- Sand cone method (metode kerucut pasir).- Rubber ballon method (metode balon karet).- Nuclear density meter (alat pengukur kepadatan dengan nuklir).- Volumetric method (mengambil contoh tanah di lokasi pemadatan).Apabila RC lebih besar dari spesifikasi yang diisyaratkan (biasanya RC = 90% s/d 95%) maka hasil pemadatan di lapangan tersebut memenuhi syarat.12. Untuk menentukan klasifikasi tanah, jenis test apa saja yang perlu dilakukan, jelaskan secara singkat.Jawab : Macam-macam test tan harus dilakukan adalah :- analisa ayakan (sieve analysis)- test hydrometer- test batas-batasAtterberg(AtterbergLimits) Liquidlimit, plastic limit.- test kandungan material organis (organic conent) jika diperkirakan tanah banyak mengandung material organis.Penjelasan singkat cara menentukan klasifikasi tanah (USCDS).- Dari hasil test ayakan dan hydrometer dapat ditentukan apakah tanah tersebut termasuk material berbutir kasar atau berbutir halus.- Lolos no 200 &lt; 50% material kasar.Lolos no 200 &gt; 50% material halus.- Untuk mengetahui termasuk Sand atau Gravel dilihat yang lolos no 40.- Hitung harga Cu dan Cc.- Dikontrol harga index plastisitas PT. dimana PT = LL PL.- Khususuntuk material halus; perlu diketahui kandungan material organis.Catatan :LL &gt; 50% termasuk tanah plastisitas tinggi (high plasticity).LL 50% termasuk tanah plastisitas rendah.13. Jelaskan perbedaan sifat fisis antara pasir dan tanah lempung.Jawab :Sifat fisis Pasir Tanah lempung- ukuran butir- kompresibilitas - peremeabilitas - daya tampung- plastisitas Kasar (tertanhan no. 200)Mudah dipadatkan.Besar TinggiRendahHalus (lolos no. 200)Sulit dipadatkan.Kecil Rendah Tinggi 14. Suatu tanah mempunyai angka pori e = 0,85kadar air Wc = 25%specific gravity Gs = 2,8Hitunglah : berat volume tanah, tberat volume tanah, dJawab :e =SVVV= 0,85WC =SWWW= 0,25Gs =SSVG= 2,6t=ttVW=V aW SV VW W++=6 , 2W85 , 06 , 2WW 25 , 0 WS SS S++ = 1,766 g/cm3d =tsVW=V aSV V W+=6 , 2W85 , 06 , 2WWS SS+ = 1,405 g/cm315.</p> <p> 3mPasirsat = 2,3 t/m 2mLempungRock (batu)Apabila diketahui bahwa harga dari :- koefisien konsolidasi, Cv = 0.002 cm2/det.- time factor = 0,189.- indek kompressi = 0,009 (LL - 10)Tentukan : besar Sc dan lama (t) konsolidasi yang akan terjadi.Jawab :Indek kompressi, Cc = 0,009 (LL - 10)= 0,009 (80 - 10) = 0,63lapisan yang terkonsolidasi adalah lapisan lempung; H = 2m.m.a.tsat = 2,1 t/me = 0,5 LL = 80%/ / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / /\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \Sc =vo 'vo 'log He 1Ccvo + + pasir =sat pasir - w= 2,3 1 = 1,3 gr/cm3 lempung=sat lempung - w= 2,1 1 = 1,1 gr/cm3Effective overburden pressure vo ' V ' = pasir (300 cm) + lempung (2200m)= 1,3 (300) + 1,1 (100)= 390 + 110 = 500 gr/cm2 = 2 46m 10ton 10 x 500= 5 t/m2 v= tambahan tegangan akibat beban luar = 2 t/m2 (beban merata)Sc =22 2m / t 5m / t 2 m / t 5log ) m 2 (5 , 0 163 , 0 ++= 0,122 m.Lama konsolidasi tt =( )CvHdr T2=detcm002 , 01cm 200189 , 022</p> <p>,_</p> <p>= 3780.000 detik= 1.050 jam= 43,75 hari 16.</p> <p> 3mm.a.t t = 1,8 t/m 5msat = 2,3 t/m</p> <p>Jawab :w= 1 t/m3 = 1 gr/cm3Titik Tegangan total = . HTegangan air, U = w. hTegangan efektif = - UA 0 0 0B 1,8 X 3 = 5,4 0 5,4C 5,4 + (2,3 X 5) = 16,9 1 (5) = 5 16,9 5 = 11,9 D 16,9 + 2 (2) = 20,9 5 + 1 (2) = 7atau 1 (7) = 720,9 7 = 13,9Satuan Tegangan : t/m2Gambar diagram tegangan : Tegangan totalTeg.air poriTeg,efektif3m 5m 511,92m7 13,9 Kedalaman (m)</p> <p>17. h = 450 mmHitung dan gambar diagram tegangan vertikaltotal,tegangan air dan tegangan efektif pada titik A, B, C dan D.2mAA A A B CDsat=2,0 t/m5,416,920,95,4Tanah Koefisien rembesan (cm/det)A 2 x 10-3B 3 x 10-2C 4 x 10-3Air mengalir dari kiri ke kanan dengan melalui lapisan tanah A, B, dan C.Apabila penampang tanah adalah 100 x 100 mm.Hitunglah : jumlah air tanah yang mengalir dalam waktu 2 jam.Jawab :Arah aliran air tegak lurus dengan lapisan tanah.kv (eq) =3 v32 v21 v1kHkHkHH+ + =( )3 , 183337510 x 43010 x 32510 x 220cm 30 25 203 2 3+ ++ + = 4,0909 10-3 cm/det.Q = k . i . a . t= (4,0909 x 10-3 cm/det) </p> <p>,_</p> <p>cm 75cm 45(10 x 10 cm2)(2 x 60 x 60 detik)= 1767,26 cm3.18. Suatu tanah lempung mempunyai harga-harga LL = 80%, PL = 40% dna SL = 20%A BCBagaimanakah sifat lempung tersebut bila kadar airnya (Wc)a) lebih besar dari 80%b) antara 40% s/d 80% dan c) lebih kecil dari 20%Jawab: a) Wc lebih besar 80%tanah sudah dalamkeadaan cair dan tidak dapat menerima beban sama sekali.b) Wc antara 40%s/d 80%tanah dalamkondisi plastik dimana, sifat mengembang/menyusut besar dan terjadi perubahan bentuk apabila ada beban yang bekerja di atasnya.c) Wc lebih kecil 20% tanah dalam keadaan solid, daya dukungnya tinggi dan tidak terjadi mengembang dan menyusut.19. Suatu tanah mempunyai angka pori (e) = 0,95. Specific gravity (Gs) = 2,45, dan kadar air (Wc) = 45%a) Tentukan derajat kejenuhan (Sr) dan kepadatan (d) dari tanah ybs.b) Apabila derajat kejenuhannya berubah menjadi 100%, parameter tanah yang manakah yang berubah ?Jawab :e =SVVV= 0,95Gs =ws=SSVW= 2,45 w = 1 t/m3Wc =SWWW= 0,45a) Sr =VWVV=SWV 95 , 0W=45 , 2W95 , 0W 45 , 0SS= SSV 95 , 1W = 45 , 2WX 95 , 1WSS=SSW 95 , 1W 45 , 2= 1,256 t/m3.b) Apabila derajat kejenuhannya menjadi 100% maka semua pori terisi oleh air sehingga yang akan mengalami perubahan adalah t, Wc, Sr. 20.MenurutUSCS (UnifiedSoil ClassificationSystem),tanah dapat digolongkan ke dalam beberapa golongan dengan notasi yang berbeda-beda diantaranya adalah :GW, SP, ML, dan CH.a) Jelaskanmaksuddari masing-masingsimbol diatasdanbagaimanasifat-sifat teknisnya.b) Sebutkankeuntungandari tanah yang dikelompokkan dalam GW dab GP serta kerugia dari tanah yang dikelompokkan dalam CH apabila tanah-tanah tersebut dipakai sebagai tanah dasar suatu konstruksi .Jawab : a) GW : Gravel yang wellgraded (bergaransi baik) .Sifat-sifatnya :- mudah didapatkan - koefisien rembesan kecil- daya dukung tinggi.SP : Sand yang Poorly graded (bergradasi jelek).Sifat-sifat teknisnya :- sulit dipadatkan - rembesan tidak merata- Daya dukung rendah ML : Silt dengan low-plastisity Sifat-sifat teknisnya :- berbutir halus dengan perubahan bentuk yang relatif kecil.CH : Clay dengan High-PlastisitySifat-sifat teknisnya :- berbutir halus dengan perubahan bentuk besar (sifat mengembang menyusut besar).b) Keuntungan GW dan GP adalah termasuk berbutir kasar dengan rembesan tinggi, dan umumnya akan menghasilkan penurunan kecil, sedangkan kerugiandalamtanahjenisCHadalahakanterjadi perubahankadaratau terjadi pembebanan diatasnya.21. Suatu timbunan untuk badan jalan haru dipadatkan hingga mencapai kepadatan d = 1,97 t/m3.Volume dari timbunan tersebut adalah 4500 m3. Apabila tanah yang dipakai untuk menimbun tersebut diambil dari tempat lain yang kepadatannya (d) adalah = 1,60 t/m3dan Gs = 2,59, tentukan volume tanah yang harus diambil untuk timbunan tersebut.Jawab :Timbunan : d= 1,97 t/m3 =tSVW Ws = 1,97 x 4500 = 8865 t/m2V = 4500 m3Tanah yang diambil d= 1,60 t/m3 = tSVW Vt = 60 , 1WS=GS = 2,59 6 , 18865= 5540,625Volume tanah yang haris diambil = 5540,625 m322. Suatu saluran pembuangan air yang berbentuk pipa diameter 15 cm dipasang horizontal pada kedalaman 1 meter dibawah muka air yang akan dibuang; pipa tersebut panjangnya adalah 40 meter. Ternyata sebagaian dari pipa pembuanganair tersebut dalamkeadaantersumbat pasir; setelahdiselidiki , pasir tersebut mempunyai koefisien rembesa sebesar 4x 10-3cm/detik dan debit air (q) yang keluar di ujung pipa adalah 0,03 m3/jam. Tentukan panjang pasir yang menyumbat pipa tersebut.Jawab :Luaspipa= 41. 152 = 176,625 cm2 = H = 10 m= 1000 cm L = panjang pasi K = 5 x 10-3 cm/dt.i = L1000LHq = 0,30 m3/jam=60 x 6010 x 03 , 06cm3/dt.q = K. i . A .60 x 6010 x 03 , 06= (5 x 10-3) (L1000) (176,625)L =1]1</p> <p>610 x 03 , 060 x 60(5 x 10-3) (1000) (176,625) = L 105, 975 cm.23. 0,0 Pasir Lanau LanauSr = 100%Suatu beban terbagi rata sebesarq = 2 t/m2 diletakkan diatas permukaan tanah. Dari hasil pernyelidikan tanah yang dilakukan di laboratorium, data-data tanah yang didapat adalah sepertudi berikan diatas.Pada musim kemarau, muka air tanah terletak pada 06.00 dan pengaruh air kaliper terjadi sampai dengan setinggi meter di atas muka air tanah Sr = 40%. Pada penghujan, muka air tanah naik s/d permukaan tanah.Hitungpenuruanteganganefektif di titikA, B, danakibat adanya musim penghujan tersebut.Jawab :Pada musim kemarau :Titik Tegangan Total Tegangan air Pori Tegangan EfektifABC(1,7 x 5) + 2 = 10,510,5 + (1,5 x 1) = 1212 + (2 x 4) = 200w x 1 x Sr = 1 x 0,40 = 0,4(1 x 4) + (1 x 1 x 0,40) = 4,410.511.615.6Pada Musim Penghujan (air sampai permukaan)q = 2 t/m - 5.00- 6.00- 10.00m.a.tTitik Tegangan Total Tegangan air Pori Tegangan EfektifABC(2,3 x 5) + 2 = 10,513,5 + (1,5 x 1) = 1215,5 + (2 x 4) = 23,51 x 5 = 51 x 6 = 61 x 10 = 108,511,615,6Penurunan Tegangan Efektif ..A = 10,5 8,5= 2 t/m2;B = 11,6 9,5= 2,1 t/m2;C = 15,6 13,5 = 2,1 t/m2;24. Lempung : sat = 2,0 t/m1m = 0 C = 0,6 t/m2m Cc = 0,3 ; Cv = 0,0004 Cm/det2me = 0,6Pasir padat 10m``Suatu pondasi bentuk bujur sangkar dengan ukuran 2 x 2 m harus menerima beban P sebesar 20 ton.Akibat beban tersebut, penambahan tegangan yang terjadi di titik A, A = 5 t/m2, di titik B, B = 1,25 t/m2, dan di titik c, C = 0,556 t/m2.Apabiladatatanahyangadadi bawahpondasi tersebut adalahs...</p>