DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGANFAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

IPB

SIL211MEKANIKA TANAH, 3(2‐3)

Dr. Ir. Erizal, MAgr.

DESKRIPSIMempelajari definisi, sifat fisik dan

mekanis tanah, air di dalam tanah, tegangan tanah, kekuatan tanah, dayadukung tanah, pemadatan tanah, konsolidasi, dan Stabilitas tanah.

TUJUAN  INSTRUKSIONAL  UMUM

Mahasiswa dapat menjelaskan tentang sifat dan perilaku tanah, baik tanah sebagai bahan penahan pondasi maupun tanah sebagai bahan material dalam penerapannya untuk rancangan pondasi dan kaitannya dengan stabilitas tanah

KULIAH Pengajar: Dr. Ir. Erizal RB, M.Agr. (ERZ) dan Prof. Dr. Ir. Asep Sapei, MS.(ASP), danDr. Heriansyah Putra, SPd.,Meng (HSP)

No. Tanggal Pokok Bahasan Dosen

1. 6 Feb 18 Sifat‐sifat elemen tanah :1.  Pendahuluan 2.  Sejarah Perkembangan Mekanika Tanah3.  Ruang Lingkup Mekanika Tanah

Erizal

2. 13 Feb 18 

Sifat‐sifat umum tanah:1.  Definisi teknis dari tanah dan Istilah yang digunakan2.  Hubungan antara butir tanah, air dan udara dalam masa tanah (tanah 3 phase)3.  Hubungan fungsiaonal elemen tanah 4.  Batas‐batas kekentalan/konsistensi tanah5. Tegangan netral dan tegangan efektif tanah

Erizal

3. 20 Feb 18 Klasifikasi tanah:1.  Pendahuluan 2.  Sistem klasifikasi tanah 3.  Karakteristik dasar tanah

Erizal

4. 27 Feb 18Stabilitas dan Pemadatan tanah:1.  Pendahuluan    2.  Stabilitas tanah (mekanis dan kimiawi)3.  Macam‐macam stabilitas lapisan tanah dasar  4.  Pemadatan tanah

Asep

5. 6 Mar 18

Hidrolika tanah:1. Air tanah 2. Air kapiler 3.Kondisi tekanan tanah dalam tanah4.  Permeabilitas dan rembesan 5. Rembesan melalui beberapa lapisan endapan tanah6.  Pengaruh gaya rembesan terhadap stabilitas tanah

Asep

6. 13 Mar 18

Hidrolika tanah:1. Faktor keamanan terhadap bahaya pengapungan (up lift)2. Piping dalam tanah karena aliran sekitar turap3. Rumus‐rumus dasar penngaliran tanah 4. Jaring‐jaring aliran (Flow Nets) 

Asep

7. 20 Mar 18 Tegangan Efektif1.  Pendahuluan 2.Tegangan Efektif pada Tanah Tak Jenuh3. Pengaruh gaya Rembesan pada Tegangan Efektif

Asep

UTS 27 Mar‐9 April 2018

No. Tanggal Pokok Bahasan Dosen

8 10 Apr 18Metoda Rasio Daya Dukung California:1.  Pendahuluan 2.  Definisi CBR  3.  Percobaan CBR4.  Jenis‐jenis CBR  5. Cara penaksiran dan penentuan nilai CBR

Erizal

9 17 Apr 18

Kekuatan Geser Tanah 1:1.  Kriteria keruntuhan Mohr – Coulumb2.  Penentuan parameter kekuatan geser tanah di laboratorium (uji geser langsung, uji

geser triaxial, uji geser uniaxial) 3.  Uji kekuatan tanah di lapangan

Heri

10 24 Apr 18Kekuatan Geser Tanah (2):1. Kuat Geser Tanah Pasir 2. Kuat Geser Tanah Lempung

Heri

11 8 Mei 18 

Kekuatan Geser Tanah (3):1. Kuat Geser Tanah Tak Jenuh 2.Sensitivitas Tanah Lempung3. Koefesien Tekanan Tanah Lateral Diam 4. Lintasan Tegangan

Heri

12 15 Mei 18

Konsolidasi tanah:1. Penurunan tanah 2. Teori konsolidasi 3. Test laborotorium konsolidasi 1 Dimensi4. Penentuan parameter konsolidasi tanah: indek kompresi, teg. prakonsolidasi, koef. kompresibilitas, koef. konsolidasi

5. Besar dan waktu penurunan (settlement) konsolidasi

Heri

13 22 Mei 18Penurunan Tanah1. Penurunan Segera 2. Penurunan Konsolidasi Primer

Heri

14 5 Juni 18

Kemantapan Lereng1.  Pendahuluan2.  Tipe kelongsoran lereng3. Metode Analisis Stabilitas Lereng

Erizal

UAS 25 Jun‐7 juli 2018

PRAKTIKUMNo. Praktikum:1. Indeks Properties2. Atterberg Limits3. Analisis Butiran (analisis saringan dan hidrometer)4. Test kerucut pasir5. Permeabilitas tanah6. Test Kompaksi7. Test CBR8. Test Geser Langsung9. Test Uniaxial10. Test Triaxial11. Pengukuran Kekuatan Tanah di lapang12. Test Konsolidasi

PENILAIAN UTS : 30 % Praktikum/Tugas : 30 % Ujian Akhir : 40 %

Kuliah : Selasa 7.30 – 9.10 WIB

Praktikum : Selasa 13.00 – 16.00 WIB (P2)

Jumat 13.30 – 16.30 WIB (P1)

Ruang Kuliah : RK V 02.1

PUSTAKA Bowles, J.E., 1986, Engineering Properties of Soils and Their

Measurements, McGraw Hill International Editions, New York Braja M.Das, Principles of Foundation Engineering, Wadsworth,

Inc., 1984 Braja M.Das, Principles of Geotechnical Engineering, PWS-Kents

Publishing Co., 1985 Craig, R.F., 1992, Soil Mechanics, Chapmann & Hall, London McKyes, E., 1989, Agricultural Engineering Soil Mechanics,

Elsevier, Amsterdam Rosenak, S., 1963, Soil Mechanics, B.T. Batsford LTD, London Ortigao, JAR., and Sayao, ASEJ., 2004, Handbook of Slope

Stabilisation, Springer.

Lecture Managemen System IPBhttp://lms.ipb.ac.id/

Pilih Civil and Environmental 

Pilih SIL211 Mekanika Tanah

Laman LMS Mekanika Tanah

DEFENISI (Wikipedia) Soil mechanics is a discipline that applies principles of engineering

mechanics, e.g. kinematics, dynamics, fluid mechanics, and mechanics of material, to predict the mechanical behavior of soils. Together with rock mechanics, it is the basis for solving many engineering problems in civil engineering (geotechnical engineering), geophysical engineering and engineering geology. Some of the basic theories of soil mechanics are the basic description and classification of soil, effective stress, shear strength, consolidation, lateral earth pressure, bearing capacity, slope stability, and permeability. Foundations, embankments, retaining walls, earthworks and underground openings are all designed in part with theories from soil mechanics.

TANAH: Tanah adalah bagian kerak bumi yang tersusun dari mineral dan bahan organik. Lapisan tanah yang subur Tanah sangat vital peranannya bagi semua kehidupan di bumi karena tanah

mendukung kehidupan tumbuhan dengan menyediakan hara dan air sekaligus sebagai penopang akar. Struktur tanah yang berongga-rongga juga menjadi tempat yang baik bagi akar untuk bernafas dan tumbuh. Tanah juga menjadi habitat hidup berbagai mikroorganisme. Bagi sebagian besar hewan darat, tanah menjadi lahan untuk hidup dan bergerak.

Dari segi klimatologi, tanah memegang peranan penting sebagai penyimpan air dan menekan erosi, meskipun tanah sendiri juga dapat tererosi.

Komposisi tanah berbeda-beda pada satu lokasi dengan lokasi yang lain. Air dan udara merupakan bagian dari tanah.

THE LEANING TOWER OF PISA

GEOTECHNICAL ENGINEERING

Why Geotechnical Engineering?

“Virtually every structure is supported by soil or rock. Those that aren’t - either fly, float, or fall over.”

-Richard Handy, 1995

Case Study I: Building Foundation

Soft Clay Soil

20 ft of sand and gravel

15-ft soft fill and organic silt

Firm Soil or Bedrock

Weight of building (DL + LL) = 37,000 tons

Initial estimated settlement = 1 ft

Weight of excavated soil = 29,000 tons

Estimated settlement due to the net load of clay (37,000 – 29,000 = 8,000 tons) = 2-3 in.

75 ft

Source: Lambe & Whitman, 1969

Building 10 on M.I.T.’s Campus – Photo by Professor Zoghi, Sept. 1984

•How deep?

•Size of the footing (mat foundation)?

•Groundwater table?

•Dewatering?

•Braced excavation?

•Damage to adjacent buildings?

•Quantity and rate of the estimated settlement?

•Stress distribution?

•Design bearing capacity?

Design and Construction Issues

•Pile type?

•How deep?

•Spacing?

•Maximum allowable load?

•Pile efficiency?

•Driving/drilling?

•Optimum sequence of driving piles?

•How much variation from vertical?

•Adjacent buildings?

Alternative Foundations

Case Study II: Earth Dam

Source: Lambe & Whitman, 1969Zoned Earth Dam

Dimensions? (Most economical design)

Thickness of the rock facing and gravel to keep swelling of clay core to a tolerable amount?

The moisture content and compaction technique (lifts, equipment, etc) to place gravel and clay?

Permeability and seepage characteristics of the dam?

Consolidation and settlement characteristics of underlying soil?

Shearing strength parameters?

Potential leakage under and through the dam?

Factor of safety of upstream and downstream slopes?

Rapid draw down effect?

Seismic activity?

Design and Construction Issues

http://www.geol.ucsb.edu/~arthur/Teton%20Dam/welcome_dam.html

The Teton Dam, 44 miles northeast of Idaho Falls in southeastern Idaho, failed abruptly on June 5, 1976. It released nearly 300,000 acre feet of water, then flooded farmland and towns downstream with the eventual loss of 14 lives, directly or indirectly, and with a cost estimated to be nearly $1 billion. 

Teton Dam Failure - Flood waters advancing through Rexburg, Idaho.

LandslidesIn excess of $1 billion in damages and 25 to 50 deaths each year in U.S.

Loss of SupportBridge Collapse – Kobe EQ

Annual Damage in the U.S.

Geo-Environmental

Municipal Solid Waste Approx. 3.6 lbs trash per

person per day Total trash = 216 million

tons Make up:

40% Cardboard18% yard waste9% metals8% plastic others

Landfills

Source: Coduto, 1999

How to Prepare?

Geotechnical Hall of Fame:http://www.ejge.com/People/HallFame.htm

Charles Augustin de Coulomb  Grandfather of the Soil Mechanics

1736‐1806 (France) Friction and cohesion concepts

Lateral earth pressures on retaining walls

Structures, Hydraulics, Mathematics, Electricity, etc.

William John Maquorn Rankine 1820‐1872 (Scotland) Thermodynamics and soil mechanics

Lateral earth pressure theory

Pioneering role as an engineering educator

Karl von Terzaghi The Father of Soil Mechanics

1883 (Prague) – 1963 (Massachusetts)

Coined the phrase… First publication in 1925

Great many contributions

Arthur Casagrande  1902 – 1981Worked closely with Terzaghi

Started soil mechanics at Harvard

Received numerous awards 

Fundamental soil mechanics problems…

Ralph Brazelton Peck 1912 – Winnipeg, Canada Co‐authored a textbook with Terzaghi

Initially a bridge designer…

Several decades as a pioneering foundation engineer and educator

Numerous awards

Alec Westley Skempton 1914‐2001 (UK) Established soil mechanics at Imperial College

Soil mechanics problems, rock mechanics, geology, and history of civil engineering

Nilmar Janbu 1920 ‐ NTNU – Norway Ph.D. student of Casagrande at Harvard

Slope stability problems – Janbu Method

Landslides in quick‐clay 

Laurits Bjerrum 1918‐1973 The First Director of NGI (1951‐1973)

Quick clay Progressive failure of slopes

A “Giant”

Harry Bolten Seed 1922 – 1989 Father of Geotechnical Earthquake Engineering

UC Berkley  Pioneering work in Geohazards