t1 mektan 1_iwansutriono_41112120104.ppt

Modul ke:

Fakultas

Program Studi

MEKANIKA TANAH 1

BATAS – BATAS CAIR

Oleh :

Iwan Sutriono, 4111212010401FTPD

Teknik Sipil

Tugas ke :

PENGERTIAN DASARTanah

Tanah didefinisikan sebagai material yang terdiri dari agregat(butiran) mineral-mineral padat yang tidak tersementasi(terikat secara kimia) satu sama lain dari bahan bahan organikyang telah melapuk (yang berpartikel padat)

Ilmu Mekanika Tanah (Soil Mechanics)

Ilmu yang mempelajari sifat fisik dari tanah dan kelakukanmassa tanah tersebut bila menerima bermacam-macam gaya.

Universitas Mercu Buana

KARAKTERISTIK DASAR TANAH

Ikatan antar partikel

ikatan antar partikel sangat lemah sehingga relatif mudahmengalami perubahan dan mempunyai sifat dan prilakuyang tidak linear

Bentuk, ukuran dan struktur partikel tanah


JENIS DAN UKURAN PARTIKEL TANAH

Tanah berasal dari pelapukan kimia / fisik pada pada batuan. Hal itu sangat mempengaruhi perilaku engineeringnya.

Tanah merupakan campuran dari partikel-partikel yang terdiridari salah satu/ seluruh jenis berikut :

1. Berangkal (boulder) : batuan yang besar (> 250 mm – 300 mm)

2. Kerikil (gravel) : 5 mm – 150 mm

3. Pasir (sand) : 0,0074 mm - 5 mm. Mulai dari pasir

kasar sampai dengan pasir halus.

4. Lanau (silt) : 0,002 mm – 0,0074 mm

5. Lempung (clay) : < 0,002 mm dan kohesif


PENGGOLONGAN TANAH BERDASARKAN UKURAN BUTIR


Ada dua cara yang dapat dilakukan untuk

mengklasifikasikan tanah yaitu dengan cara sederhana (metode

visual atau manual) dan pengujian di laboraturium

maupun pengujian di lapangan.


1.Cara sederhanaCara sederhana banyak dilakukan di lapangan dengan pengamatan langsung atau pengujian-pengujian sederhana untuk memperoleh gambaran secara umum dari tanah yang diselidiki. Pengujian tanah yang sederhana ini dapat dilakukan dengan metode :

a. Metode visual

b. Metode manual menggunakan alat-alat sederhana


Metode visual Pada metode ini dilakukan pengamatan secara langsung pada jenis tanah yang diselidiki berdasarkan ukuran butiran yang terkandung untuk tanah yang berbutir kasar dan berdasarkan warna serta bau untuk tanah yang berbutir halus.


Metode manual menggunakan alat-alat sederhana

Metode ini dengan menggunakan alat-alat sederhana yang bisa dipakai untuk mengklasifikasikan tanah secara umum di lapangan misalnya menggunakan ayakan sederhana dilakukan, penyaringan contoh tanah yang kering dengan beberapa ukuran ayakan, sehingga diperoleh prosentase ukuran butiran yang terkandung.


2.Klasifikasi tanah dengan pengujjian di laboraturiumUntuk memperoleh hasil pengklasifikasian tanah yang

lebih teliti dapat dilakukan dengan pengujian di laboraturium yang meliputi :

1. Distribusi ukuran butir (Grain Size Analysis) yang dilakukan dengan analisa ayak dan analisa hiddrometer.

2. Pengujian sifat plastis tanah dengan pengujian batas-batas atterberg

3. Pengujian campuran bahan-bahan organik dengan menggunakan bahan-bahan kimia.


Analisa ukuran butiranAnalisa ukruan butiran ini dapat pula dipakai untuk:

1. Memperoleh informasi grdasi tanah

2. Kandungan butiran halus dan bahan organik

3. Mengetahui permeabilitas tanah

4. Untuk perkiraan tinggi air kapiler

5. Perencanaan filter pencegahan terhanyutnya butiran halus


Gambar 2.1 Penggolongan tanah berdasarkan ukuran butir.


pengujian analisa butiran ini dilakaukan dengan dua cara yaitu:

- Analisa ayakan (sieve analysis – untuk kandungan tanah berbutir kasar)

- Analisa hidrometer (hydrometer analysis – untuk kandungan tanah yang butirannya halus)


Analisa ayakan (sieve analysis)analsa ayakan adalah mengayak dan menggetarkan contoh tanah melalui satu set ayakan dimana lubang ayakan tersebut makin kecil secara beruntun.


Ayakan/Saringan No. Diameter Lubang (mm)

4 4,750

6 3,350

8 2,360

10 2,000

16 1,180

20 0,850

30 0,600

40 0,425

50 0,300

60 0,250

80 0,180

100 0,150

140 0,106

170 0,088

200 0,075

270 0,053

.

Tabel 2.1 Ukuran-ukuran ayakan Standar Amerika Serikat

Sumber : Mekanika Tanah, Braja Das.Universitas Mercu Buana

No. AyakanDiameter Saringan

(mm)

tanah yang

tertahan tiap

ayakan

(gr)

Prosentase tanah

yang tertahan

pada tiap ayakan

Prosentase yang

lolos saringan *)

(%)

(1) (2) (3) (4) (5)

10 2,000 0 0 100,00

16 1,180 9,90 2,20 97,80

30 0,600 24,66 5,48 92,32

40 0,425 17,60 3,91 88,41

60 0,250 23,90 5,31 83,10

100 0,150 35,10 7,80 75,30

200 0,075 59,85 13,30 62,00

Pan - 278,99 62,00 0

= 450,0 100,0 %

Tabel 2.2 Analisis Ayakan (Massa Contoh Tanah Kering = 450 gram)

Sumber : Mekanika Tanah, Braja Das

Keterangan :

•Kolom (4) = (3)/(massa tanah total) x 100

•*) Harga ini juga disebut sebagai prosentase (%) butiran yang lolos ayakan (percent finer).Universitas Mercu Buana

Contoh gambar Sieve Shaker


Sieve Designation - Large


Sieve Designation - Smaller

10

openings

per inch

# 10 sieve

1-

inch

Saringan Terkecil

diberi nomer sesuai

dengan jumlah

opening per inch


Contoh : Total massa = 500 g,

Massa yang tertahan di saringan no 4 = 9.7 g

Ayakan No.4 :

Jumlah yang lolos = Total massa – Massa tertahan

= 500 - 9.7 = 490.3 g

Persentase massa tertahan :

% Tertahan = Massa tertahan/Total massa

= (9.7/500) X 100 = 1.9 %

Untuk persentase yang lolos = 100 - 1.9 = 98.1 %


Grain size distribution

0.0001 0.001 0.01 0.1 1 10 100

0

20

40

60

80

100

Particle size (mm)

% F

iner


Unified Soil

Classification

Each soil is given a 2 letter classification (e.g. SW).

The following procedure is used.

Coarse grained (>50% larger than 75 mm)

Prefix S if > 50% of coarse is Sand

Prefix G if > 50% of coarse is Gravel

Suffix depends on %fines

if %fines < 5% suffix is either W or P

if %fines > 12% suffix is either M or C

if 5% < %fines < 12% Dual symbols are used


Unified Soil ClassificationTo determine W or P, calculate Cu and Cc

CD

Du

60

10

CD

D Dc

30

2

60 10( )

0.0001 0.001 0.01 0.1 1 10 100

0

20

40

60

80

100

Particle size (mm)

% F

iner

x% of the soil has particles

smaller than Dx


Grading curves

0.0001 0.001 0.01 0.1 1 10 100

0

20

40

60

80

100

Particle size (mm)

% F

iner

W Well graded


Grading curves

0.0001 0.001 0.01 0.1 1 10 100

0

20

40

60

80

100

Particle size (mm)

% F

iner

W Well graded

U Uniform


Grading curves

0.0001 0.001 0.01 0.1 1 10 100

0

20

40

60

80

100

Particle size (mm)

% F

iner

W Well graded

U Uniform

P Poorly graded


Grading curves

0.0001 0.001 0.01 0.1 1 10 100

0

20

40

60

80

100

Particle size (mm)

% F

iner

W Well graded

U Uniform

P Poorly graded

C Well graded with some clayUniversitas Mercu Buana

Grading curves

0.0001 0.001 0.01 0.1 1 10 100

0

20

40

60

80

100

Particle size (mm)

% F

iner

W Well graded

U Uniform

P Poorly graded

C Well graded with some clay

F Well graded with an excess of finesUniversitas Mercu Buana

SIFAT FISIK

DAN

INDEKS TANAH


SIFAT-SIFAT KHUSUS PADA TANAHPada jarak yang berbeda sifat-sifat tanah bisa berbeda.

Tanah adalah material yang heterogen.

Tanah adalah material yang non linear.

Tanah adalah material yang tidak konservatif, yaitu mempunyaimemori apabila pernah dibebani. Hal ini sangat mempengaruhiengineering properties tanah.

Dengan mengenal dan mempelajari sifat-sifat tersebut, keputusanyang diambil dalam perancangan akan lebih ekonomis. Karenasifat-sifat tersebut maka penting dilakukan penyelidikan tanah

(soil investigation) yang terdiri dari : Uji laboratorium dan ujilapangan


TEKSTUR TANAH DAN KARAKTERISTIK LAIN PADA TANAH Tekstur bagian solid / padat pada

massa tanah terdiri secara primer dari partikel mineral & bahan organik dalam ukuran yang bervariasi dan jumlahnya bervariasi.

Tekstur tanah tergantung pada ukuran relatif dan bentuk partikel. Gravel atau sand lebih kasar daripada silt dan clay.

Pada tanah berbutir kasar, teksturmempunyai hubungan erat denganperilaku engineering. (Merupakandasar dari klasifikasi tanah)

Untuk tanah berbutir halus , pengaruh yang penting adalahkehadiran air.


KOMPOSISI TANAH DAN HUBUNGAN ANTAR FASE

Padatan (s)

(w)

(a)

Kondisi tanahdi alam

KerangkaTanah

IdealisasiGambar


KOMBINASI 3 FASE TANAH


Volume Tanah

Wa : Berat udara dalam pori ≈ 0, sehingga :

Berat Tanah

T T

TUniversitas Mercu Buana

HUBUNGAN VOLUME

1. Angka Pori (Void ratio) = e 0 < e < ~

2. Porositas (porosity) = n (%) 0 ≤ n ≤ 1

3. Hubungan e dan n


HUBUNGAN BERAT & VOLUME

4. Kadar Air

(Water content) = 0< <~

5. Derajat Kejenuhan

(Degree of Saturation) = S 0<S<100%

6. Berat Jenis

(Spesific Gravity) = Gs


7. Berat isi tanah (Unit Weight) =


Hubungan ; e ; ; dan GsUntuk mendapatkan hubungan tersebut, perhatikan blok tanahdimana Vs dianggap 1.

1. Berat Jenis (Gs)

s = Ws

Jadi

Ww = x Ws Ww = x Gs x w

V s = 1, maka


Bila Ww = x Gs x w Maka

Vw = x Gs

V s = 1, maka Sehingga

2. Berat Isi Tanah ( ) 3. Berat Isi Tanah Kering ( d)

Diketahui bahwa :


4. Derajat Kejenuhan (SR)

Karena dalam kondisi jenuh maka Derajat Kejenuhan (SR) =1 (100%)

5. Berat Isi Tanah Jenuh ( SAT)


Hubungan Antara ; n ; danUntuk dapat membuat hubungan antara , n dan , kita buat anggapan bahwa VT

(volume total) = 1

V T = 1, maka

Ws dan Ww dapat dinyatakan sbb:


Dengan

Diketahui

Maka

Dalam kondisi jenuh (seluruh ruang pori diisi air) maka :

Sehingga kadar air jenuh tanah dapat dinyatakan sbb :

Diketahui


SUMBER http://www.slideshare.net/reskiaprilia/mekanika-

tanah-sieve-analysis

http://www.slideshare.net/yadavmanoj5477/ppt-sieve-analysis


http://www.slideshare.net/reskiaprilia/mekanika-tanah-sieve-analysis












t1 mektan 1_iwansutriono_41112120104.ppt

Documents