Kekuatan Tanah

download Kekuatan Tanah

If you can't read please download the document

  • date post

    20-Feb-2016
  • Category

    Documents

  • view

    4
  • download

    0

Embed Size (px)

description

Kuat geser tanah dan faktor yang mempengaruhinya

Transcript of Kekuatan Tanah

  • Kekuatan tanah :(Gill & Van den Berg, 1967)Kemampuan tanah menahan tekanan.Kemampuan tanah untuk bertahanterhadap usaha perubahan bentuk(deformasi) atau karena regangan(strain)

    = Nilai tekanan pada saat terjadinyaKeruntuhan, satuannya Pa (Pascal)

  • UsahaLuar : Beban bangunanAlat-alat pertanianhewan2 besarDalam : Pertumbuhan akar Hewan tanahseperti cacing tanah, kumbang tanah

  • Kekuatan tanah merupakan sifat yang seringBerubah tergantung pada jenuh tidaknyaSuatu tanah terhadap air Teori Plastisitas(Plasticity theory)STRESS = TEKANAN (Pa)STRAIN = REGANGAN (%)YIELD = KEBERHASILANFAILURE = KERUNTUHAN (%)

  • LFLL l = L/ L x 100%VVF FV = V/ V x 100%Gambar 1. Pengertian tentang regangan (a) Regangan linier(b) Regangan volumeStres (tekanan) = Strain (regangan)

  • REGANGANKEKUATAN TANAH ----- REGANGAN -----KEBERHASILAN----KERUNTUHAN

    Terjadinya sebelum keruntuhan suatutanah telah mengalami perubahanbentuk.: Nisbah antara pertumbuhan/pengurangan panjang atau volume karena tekanan dengan Panjang atau volume semula %

    l = l/l x 100% v = v/v x 100%

  • HUBUNGAN ANTARA TEKANAN & REGANGANKekuatan tanah adalah nilai (besarnya)tekanan pada saat terjadinya keruntuhan

    Bila tidak terjadi keruntuhan, kekuatan tanah diberi batasan sebagai nilai tekanansuatu regangan tertentu (misal; saat regangan10%,15%, 20%)

  • KEKUATAN TANAH :Perubahan bentuk tanah ; Keruntuhan == K tarik, K geser, pemadatan 1. Kekuatan Geser ; Sudut gesekan tanah, kohesi,cara mengukur kekuatan geser 2. Kekuatan Tarik Kandungan & jenis mineral liat, macam kation kandungan bahan organik,kandungan air 3. Penetrometer

  • (S) > 0 terjadi perubahan bentuk tetap

    Hubungan antara tekanan & regangan pada suatu bendaS (KPa) (%)

  • 1. KEKUATAN GESERKeruntuhan Geser ditandai dengan terjadinya keruntuhan (bidang geser) searah dengan tekanan utama besar (major prinsiple stress) denganSudut (45 + )/2Teori Geser Maksimum (Coulomb,1976)Keruntuhan terjadi bila tekanan geser yang di-berikan mencapai titik kritis dari kemampuantanah

  • Navier & Mohr : ada hubungan fungsionalAntara tekanan normal (normal stress) dgTek geser pada bidang keruntuhanf = tek geser saat kef = f ( N) runtuhan N = tekanan normal tegak lurus bid keruntuhan

  • Pada tanah pasir/pasiran ===== tidak ada ikatanAntar partikel (kohesi)

    f = N tan = sudut gesek tnh

    Tanah2 yg mengandung liat

    f = C + N tan C = kohesi

    Kekuatan geser ditandai oleh - ketahanan gesekan - kohesi geser

  • f = N tan Cf = N tan

    Hubungan antara tekanan geser dan tekanan normal

  • Komponen fisik kekuatan geser adalah ketahanan geserKetahan geser ditimbulkan oleh adanya : Gaya saling menahan antara 2 benda yg digeser====kekasaran permukaan Rintangan karena adanya saling mengunci (interlocking) - mikro interlocking :berasal dr kekasaran permukaan dr bag. benda yg saling bergeser.sebelum terjadi keruntuhan tidak terjadi penambahan volume - makro interlocking : p+an vol >> disebabkan partikel2 penyusun tanah perlu mengatur tempat kedudukannya sedemikian rupa ----keruntuhan atau terjadi pemecahan partikel

  • Ketahanan gesekan dipengaruhi oleh :1.Ukuran partikel (nilai sdt gesekan < - ukuran partikel> liat : - jumlah liat & jenis liat) 2. Kandungan air ( air berfungsi spt pelumas pd mineral bentuk lempeng, sebaliknya pd mineral bentuk butiran)3. Susunan partikel ( kepadatan menurun --- rasio ruang meningkat)

  • 2. KEKUATAN TARIK (TENSILE STRENGTH)Kekuatan tarik ------- benda terpisah menjadi 2 / >Yi : nilai tekanan pada waktu mulai terjadi pemisahan

    Kekuatan tarik tanah :Kandungan & jenis mineral liatMacam kationKandungan bahan organikKandungan air tanah

  • Gambar : Keruntuhan dan Kekuatan tarika. Awal testb. Pertengahan testc.Awal terjadi keruntuhan

  • Paling berperan kekuatan tarik -----gaya kohesiSumber gaya kohesi :Gaya kohesi sebenarnya :- sementasi (C03,Si, Al, Fe0 & BO)- gaya tarik menarik elektrostatik & elektromagnetik (gaya Van der Walls,gaya ini efektif pada jarak < 1000 angstrom- ikatan valensi- adhesiKohesi semu- gaya kapiler- gaya mekanis

  • Kompresi: Tekanan yang menyebabkan perubahan tetap (keruntuhan) dalam hal ini Adalah perubahan volume

    Pada Kompresi saat mulai terjadinya keruntuhan sulit diamati, karena sulit membedakan antara keruntuhan yang disebabkan oleh pergeseran (shear)dengan Kompresi dapat(= kompresi dapat terjadi dengan atau tanpa geseran.

    Kompresi dapat dibedakan 2 macam yi.:Pemadatan : perubahan volume terjadi dengan mengeluarkan udaraKonsolidasi: perubahan volume terjadi dengan mengeluarkan airKompresi diukur melaluiKetahanan Tanah terhadap tekanan (kompresi).

    Faktor2 yang berpengaruh :Tekstur ---- sebaran ukuran partikelJenis liat menentukan besarnya gaya tarik menarik & tolak menolakKadar airMacam kationKepadatan susunan (= struktur)

  • 3. Penetrometer Penetrometer adalah suatu alat untuk mengukur ketahanan tanahJika suatu jarum atau akar tanaman masuk kedalam tanah, maka Tanah akan bereaksi untuk menahan masuknya jarum atau akar tsb.Saat jarum penetrometer bergerak maka tanah akan mengalami:Keruntuhan dalam bentuk :- keruntuhan geser Ketahanan tanah untk- keruntuhan tegangan menahan gerak jarum- kompresi =ketahanan penetrasi( = kekuatan majemuk tanah)Ketahanan penetrasi = Cone Index (= Qp)

    Parameter yang berperan pada ketahanan penetrasi ini :- gesekan tanah- tegangan (berperan bila tanah kering)- kompresi dan- gesekan antara tanah dan logam

  • Keruntuhan yang terjadi pada saat tanah ditembus jarum penetrometerGesekan antar partikelKompresiTegangan / pemisahan

  • Hasil pengukuran penetrometer dipengaruhi oleh :1. Bahan jarum penetrometer berhubungan dengan sudut gesekan antara jarum dengan tanah2. Cara pengukuran :- Kecepatan penetrasi- Diameter cone - Sudut jarum penetrometer3. Sifat tanah seperti ; - tekstur - kandungan & jenis liat - Berat volume (b) - Kadar air tanahContoh : Qp makin menurun dengan meningkatnya % liat -----Pada pF -33kPa & b 1.55g/cm3 maka pada tanah pasir berlempung dg 9% liat Qp = 800kPaDan pada tanah lempung Colombia dg 18 % liat Qp = 18 kPa.BV :

    b (g/cm3)1.551.351.25Qp (kPa)1800900700

    **