Post on 08-Dec-2016
SIFAT- SIFAT TANAH DAN PENGUJIAN DI LABORATORIUM
Kuliah ke 7
DAYA DUKUNG TANAH
PERENCANAANBANGUNAN
TANAH TURAP
HUBUNGAN ANATAR MATA KULIAH
STABILITAS DAN
KEKUATAN TANAH
PEMAMPATAN TANAH
(9)
PEMADATAN (10)
DISTRIBUSI TEGANGAN
(8)
TEGANGAN EFEKTIF
KUAT GESER (7)
KLASIFIKASI TANAH
(3)
REMBESAN AIR DALAM TANAH
(5)
GAYA ANGKAT DIBAWAH
BANGUNAN AIR (6) PERENCANAAN
PONDASI
KOMPOSISI TANAH
(2)
TANAH (1)
EKSPLORASI TANAH
(4)
DISTRIBUSI TEGANGAN
(8)
KLASIFIKASI TANAH
(3)
REMBESAN AIR DALAM TANAH
(5)
BAGAN ALIR BAHASAN
GAYA ANGKAT DIBAWAH
BANGUNAN AIR (6)
KOMPOSISI TANAH
(2)
TANAH (1)
POKOK BAHASAN
A. Komposisi Tanah
B. Parameter Fisik Tanah
1. Hubungan Volume
2. Hubungan Berat Dan Volume
3. Hubungan , E, Wc, Gs
4. Kerapatan Relatif
5. Konsistensi Tanah
6. Aktivitas (A)C. Struktur Tanah
TEGANGAN EFEKTIF
KUAT GESER (7)
EKSPLORASI TANAH
(4)
A. Komposisi tanah
Tanah terdiri dari : • Butiran tanah yang padat (solid)• Air (water)• Udara (air)
Vv = Volume Pori
MENGHITUNG VOLUME TANAH
BILA VOLUME TANAH = V Vs = Volume Solid Vw = Volume air Va = Volume udara
V = Vs + Vw + Va
Vv = Vw + Va
MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH
Kondisi tanah di alam
Total weight (=
W)
Total volume (= V)
solid
Water
Air
WWw
Ws
VV
V
Vw
VA
Vs
Tiga fase elemen tanah
Gambar Sketsa butiran tanah (solid) dan
rongga (pori) dalam tanah
MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH
%100VVn v
s
v
VVe
%100v
wR VVS
• Angka pori ( void ratio) = e
• Porositas ( porosity) = n
• Derajat kejenuhan (degree of saturation) = SR
• Hubungan e dan n
nne
1 e
en
1
B. PARAMETER FISIK TANAH
1. Hubungan volume yang umum dipakai
MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH
2. Hubungan berat dan volume
Bila : ds
VW d = DRY UNIT
WEIGHT
Maka :
a. Kadar air (water content) = wc
%100s
wc WWw
b. Berat volume (unit weight)= V
W
VwW
VWWW
VWW
VW css
ws
ws
1
1
cdcd ww
1
1
MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH
Kombinasi dari tiga fase tanah
MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH
solid
water
air
W
Ww= w.Gs.w
Ws = Gs.w
Vw= w.Gs
Vs= 1
Vv= e
V = 1 + e
Tiga fase tanah yang terpisah dari elemen tanah , dimana volume solid/ butiran tanah
= 1
MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH
solid
water
V =
1 +
e
V v =
Vw
= e
V s =
1
Volume
Weight
Ww
=
e. w
Ws =
G
s.w
Elemen tanah jenuh dengan volume solid/butiran tanah = 1
MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH
a. SPESIFIC GRAVITY = GS
Untuk Vs = 1 s = Ws
,
w
ssG
s
ss
w
ww
w
ww
VW
WVVW
)1........(
3. Hubungan , e, wc, Gs
MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH
Bila :
)2(....................scw
wscw GwVWGwW
1 dan 2 Vw = wcGs
BILA : Vs = 1 e = VV
V = Vs + Vv V = 1+e
Wscscws
wc
Wssw
ss
GwWwWWWw
GWWG
Jadi :
MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH
b. BERAT VOLUME =
ewGeGGwVWW
VW
cws
wswsc
sw
11
1
c. BERAT V KERING = d
eG
VW wss
d 1
d. DERAJAT KEJENUHAN = SR
scRsc
v
wR GweS
eGw
VVS
MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH
e. BERAT VOLUME TANAH JENUH = SAT
ATAU juga dapat ditulis sebagai berikut :
SR = 1 e = Wc Gs
w
swswSAT e
GeeGe
11
.
11
11
cdSAT
cwswswscSAT
wewG
eGGw
VW
MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH
Contoh soal
• Suatu contoh tanah diberikan e = 0.75, w = 22%, Gs=2.66. Hitunglah porositas, berat volume basah, berat volume kering dan derajat kejenuhan.
43.011
ee
VVV
V
VVV
VVn
s
v
s
v
vs
vv
3/19.181)1(
1
)/(
mkNeGw
ewGG
VVVwV
VVwWV
VWW
VW
wswsws
vs
ssswws
vs
sssws
3/91.141
mkNe
GVVV
VW ws
vs
sssd
78.0/
/)/(
ewG
eVVw
eVwW
eVW
VVS
s
s
wss
s
ws
s
ww
v
wr
a. Kerapatan relative ( DR) digunakan untuk menentukan kerapatan tanah berbutir kasar di
lapangan.
e = Angka pori tanah di lapangane max = Angka pori tanah kondisi paling lepase min = Angka pori tanah kondisi paling padat
i---------------i---------------------------------i e max e e min
%100minmax
max
eeeeDR
4. Kerapatan relative
MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH
b. Hubungan antara DR dengan kondisi tanah di lapangan
D R (%) Keadaan Tanah Di Lapangan
0 - 15 Sangat Lepas ( Very Loose)
15 - 50 Lepas ( Loose)
50 - 70 Tengah ( Medium)
70 - 85 Padat (dense)
85 - 100 Sangat padat ( very dense)
MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH
a. Sifat kohesive tanah dibagi dalam 4 keadaan pokok : - Padat (solid) - Semi padat (semi solid) - Plastis (plastic) - Cair (liquid)Keadaan-keadaan tersebut terjadi karena adanya perubahan kadar air ( wc)
BATAS CAIR
(LL)
BATAS PLASTIS
(PL)
BATAS SUSUT
(SL)
PADAT SEMI PADAT
PLASTIS CAIR
5. Konsistensi tanah
wc
MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH
Alat uji batas cair (a) Metode Casagrande, (b) Cone Penetrometer
POKOK BAHASAN
b. BATAS CAIR ( LIQUID LIMIT = LL) LL = kadar air tanah dimana apabila dibuat goresan pada
tanah tersebut dengan spatula standard akan menutup pada 25 kali pukulan.
Apparatus and grooving tool
Groove cut in sample prior to the test
Groove closed over 12.5 mm – soil at wL if this requires 25 “blows”
A. Komposisi Tanah
B. Parameter Fisik Tanah
1. Hubungan Volume
2. Hubungan Berat Dan Volume
3. Hubungan , E, Wc, Gs
4. Kerapatan Relatif
5. Konsistensi Tanah
6. Aktivitas (A)C. Struktur Tanah
MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH
Skema uji batas cair metode Casagrande (a) susunan alat uji batascair, (b) grooving tool, (c) pasta tanah sebelum pengujan, (d) pasta tanah sesudah pengujian
c. BATAS PLASTIS ( PLASTIC LIMIT = PL) PL = Kadar air tanah dimana apabila tanah
tersebut digulung sampai dengan diameter 3.2 mm mulai terjadi retak-retak.
MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH
Atterberg Limits (ASTM D 4318)
Liquid Limit
LIQUID LIMIT PLASTIC LIMITTEST TEST
TEST NO. OF TEST WATER
NO. BLOWS NO. CONTENT
1 6 61.13 % 5 23.75%
2 15 53.73 % 6 24.85%
3 27 47.24 %%
4 39 43.53 % 24.30%
LQUID LIMIT wL : 48.06 % PLASTC LIMIT wP : 24.30 % PLASTICITY INDEX IP : 23.76 %
N O T E :
WATER CONTENT
MEANVALUE
Flow Graph
40
45
50
55
60
65
1 10 100
Number of Blows
Wat
er C
onte
nt (
%)
25
d. INDEKS PLASTIS (PLASTICITY INDEX = IP) PI = IP = LL - PL
LLPLSLSOLID SEMI SOLID PLASTIS CAIR
0
LI 0 1
e. INDEKS KECAIRAN (LIQUIDITY INDEX= LI)
0 < LI < 1 Tanah berada dalam daerah plastis LI > 1 Tanah dalam keadaan cair/hampir cair
IPPLwLI C
MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH
NAMA MINERAL LEMPUNG AKTIVITAS (A)
MONTMORILLONITE ( BENTONITE) 1 – 7
ILLITE 0.5 – 1
KAOLINITE 0.5
HALLOYSTE 0.5
ATTAPULGITE 0.5 – 1.2
ALLPHANE 0.5 – 1.2
A =
% BUTIRAN YANG LEBIH KECIL 2
IP
6. Aktivitas (A)
MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH
MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH
Grafik Plastisitas Casagrande
MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH
Grafik Plastisitas British Standard
MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH
Analisa Saringan
Kurva Gradasi
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0.0010.010.1110100
Diameter ( mm )
% P
assi
ng
Gravel Sand Silt Clay
%100*%
%100*%
t
lolosi
tertahanitlolosi
t
tertahani
WW
Lolos
WWWW
WTertahan
Hidrometer
Diameter Tanah Berbutir HalustLKD
Grained Size Distribution for Several Soil
Koefisien Keseragaman dan Kelengkungan
• Cu : koefisien keseragaman• Cc : koefisien kelengkungan• D10 : diameter pada 10 %
lolos• D60 : diameter pada 60% lolos• D30 : diameter pada 30% lolos
Contoh perhitungan:
• Hasil Analisa Saringan adalah sbb:
• Tentukan prosentase lolos tiap ayakan dan gambar kurva gradasinya
• Tentukan D10,D30 dan D60
• Tentukan koefisien keseragaman Cu dan koefisien gradasi Cc
• Apakah tanah bergrdasi baik. Beri alasan
No. Ayakan
Masa tanah (gram)
4 0
10 21.6
20 49.5
40 102.6
60 89.1
100 95.6
200 60.4
Lengser 31.2
POKOK BAHASAN
1. STRUKTUR TANAH :- Susunan geometrik partikel tanah- Gaya antar partikel
2. TANAH BERBUTIR KASAR ( GRANULAR SOIL)
Gaya antar partikel sangat kecil diabaikan , jadi : struktur tanah = susunan geometrik partikel
3. TANAH BERBUTIR HALUS YANG KOHESIVE (COHESIVE SOIL; MIS. LEMPUNG) Gaya antar partikel sangat dominanJadi : struktur tanah kohesive = susunan geometrik partikel tanah + gaya antar partikel
C. STRUKTUR TANAH
A. Komposisi Tanah
B. Parameter Fisik Tanah
1. Hubungan Volume
2. Hubungan Berat Dan Volume
3. Hubungan , E, Wc, Gs
4. Kerapatan Relatif
5. Konsistensi Tanah
6. Aktivitas (A)C. Struktur Tanah
MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH