Kuat Geser Tanah
40
KEKUATAN GESER TANAH PERTEMUAN 20 – 21 TOPIK BAHASAN 8
Transcript of Kuat Geser Tanah
KEKUATAN GESER TANAH
PERTEMUAN 20 – 21
TOPIK BAHASAN 8
KEKUATAN GESER TANAH
PENGERTIANKekuatan tanah untuk memikul beban-beban ataugaya yang dapat menyebabkan kelongsoran, keruntuhan, gelincir dan pergeseran tanahAPLIKASIParameter kuat geser dapat digunakan untukmenghitung :
Daya Dukung Tanah DasarStabilitas LerengTegangan Lateral
KEKUATAN GESER TANAH
Lereng VertikalDinding PenahanTanah
Kelongsoran Timbunan
Keruntuhan global Pondasi Dangkal
Keruntuhan lokalPondasi Dangkal
KEKUATAN GESER TANAH
FAKTOR PENGARUH LAPANGANKeadaan tanah : angka pori, ukuran dan bentukbutiranJenis tanah : pasir, berpasir, lempung dsbKadar air (terutama lempung)Jenis beban dan tingkatnyaKondisi Anisotropis
LABORATORIUMMetode pengujianGangguan terhadap contoh tanahKadar airTingkat regangan
KEKUATAN GESER TANAH
PARAMETER KUAT GESERKohesi (c)Sudut Geser Dalam (φ)
KONDISITotal (c dan φ)Efektif (c’ dan φ’)
PERSAMAAN UMUM (COULOMB)τ = c + σn.tanφ
JENIS MATERIAL
TANAH KOHESIFMempunyai nilai kohesi (c)Contoh : Lempung, Lanau
TANAH COHESIONLESSHanya mempunyai nilai φ ; c = 0Contoh : Pasir, Kerikil
PARAMETER KUAT GESER
KOHESI (C)Gaya tarik menarik antar 2 atau lebihpartikel tanah
SUDUT GESER DALAM (φ)Sudut geser yang terbentuk saatpergeseran dua atau lebih partikeltanah
PARAMETER KUAT GESER
KUAT GESER UNDRAINEDDigunakan dalam analisis tegangan totalUmumnya nilai φ = 0 dan c = cu
KUAT GESER DRAINEDDigunakan dalam analisis teganganefektif, parameternya c’ dan φ’
τ’ = c’ + (σn – u) tan φ’
TEORI MOHR COULOMB
Garis Selubung Mohr
Garis Selubung Mohr-Coulomb
c
φ
σ3 σ3 σ1 σ1
τ
σ
τ = c + σ.tanφ
σ1 = σ3 + ∆σ
TEORI MOHR COULOMB
θσ−σ
+σ+σ
=σ 2Cos.22
3131n
σ3
θ
σ1
σ1
σ3
σ1 > σ3
θ
σ3
σ1
σn
τ
θσ−σ
=τ 2Sin.2
31
(1)
(2)
TEORI MOHR COULOMB
( )( )φθ−θ
+φσ+σ=σ
tan.Cos2Sin.5,0ctan.2
331
245o φ
+=θ
τ = c + σn.tanφ(1) dan (2)
Kelongsoran terjadi pada nilai σ1 minimum atau
nilai (0,5.Sin2θ - Cos2θ.tanφ) maksimum
( ) ( )2/45tan.c.22/45tan. oo231 φ++φ+σ=σ
TEORI MOHR COULOMB
2θc
τ
σσ3 σ1σn
φ
Garis Selubung Keruntuhan
θ
CONTOH SOAL
CONTOH SOAL
kPa3221252
231 =
+=
σ+σPusat Lingkaran =
kPa2021252
231 =
−=
σ−σJari-jari Lingkaran =
CONTOH SOAL
kPa84,3870Cos.21252
212522Cos.
22o3131
n =−
++
=θσ−σ
+σ+σ
=σ
kPa8,1870Sin.212522Sin.
2o31 =
−=θ
σ−σ=τ
CONTOH SOAL
CONTOH SOAL
KEKUATAN GESER TANAH
PENGUJIAN LABORATORIUMUnconfined Compression TestDirect Shear TestTriaxial Test (UU, CU, CD)
PENGUJIAN LAPANGANVane Shear Test
KORELASI ANTAR PARAMETER Nilai tahanan ujung konus sondir (qc)Nilai N-SPTCalifornia Bearing Capacity
UNCONFINED COMPRESSION TEST
UNCONFINED COMPRESSION TEST
UNCONFINED COMPRESSION TEST
2qsc u
uu ==
DIRECT SHEAR TEST
DIRECT SHEAR TEST
Pasir
Lempung/Lanau
φ
c
TRIAXIAL TEST
ADA 3 JENISUnconsolidated Undrained (UU)Consolidated Undrained (CU)Consolidated Undrained (CD)
TRIAXIAL TEST
Resume Metode Pengujian
Tambahkan tegangan ∆σ pada arahaksial. Air diperbolehkan keluar, sehingga tekanan air pori (u=ud) samadengan nol. Saat keruntuhan ∆σ=∆σf ; tekanan air pori u=uf=uo+ud(f)=0
Berikan tegangan σ3 dan air diperbolehkan keluar dengan caramembuka valve sehingga tekananair pori (u=uo) sama dengan nol
Consolidated Drained (CD)
Tambahkan tegangan ∆σ pada arahaksial. Air tidak diperbolehkan keluar(u=ud≠0) Saat keruntuhan ∆σ=∆σf ; tekanan air pori u=uf=uo+ud(f)=ud(f)
Berikan tegangan σ3 dan air diperbolehkan keluar dengan caramembuka valve sehingga tekananair pori (u=uo) sama dengan nol
Consolidated Undrained (CU)
Tambahkan tegangan ∆σ pada arahaksial. Air tidak diperbolehkan keluar(u=ud≠0) Saat keruntuhan ∆σ=∆σf ; tekanan air pori u=uf=uo+ud(f)
Berikan tegangan σ3 dan air tidakdiperbolehkan keluar dengan caramenutup valve sehingga tekanan air pori (u=uo) tidak sama dengan nol
Unconsolidated Undrained (UU)
Tahap 2Tahap 1Tipe Pengujian
σ3
σ3
σ3
σ3
∆σ
TRIAXIAL TEST
TRIAXIAL TEST
TRIAXIAL TEST
'
'
TRIAXIAL TEST
KEKUATAN GESER TANAH
PEMILIHAN TIPE TES TRIAXIAL
Triaxial CU dengan pengukuran tekanan air poriatau Triaxial CD untuk parameter kuat geserefektif
Jangka PanjangMaterial c-φ
Parameter strength φ’ yang didapat dari ujilapangan atau direct shear
Semua jenisGranular
Triaxial CU dengan pengukuran tekanan air poriatau Triaxial CD untuk parameter kuat geserefektif
Jangka Panjang
Triaxial CU untuk Undrained Strength denganlevel tegangan yang sesuai
Konstruksi bertahap
Triaxial UU atau CU untuk Undrained Strengthdengan level tegangan insitu yang sesuai
Jangka Pendek (Akhirmasa konstruksi)
Kohesif
Jenis Tes dan Kekuatan GeserJenis KonstruksiJenisTanah
CONTOH APLIKASI PARAMETER UU
Pekerjaan Timbunan Yang Cepat Di Atas Tanah Lunak
CONTOH APLIKASI PARAMETER UU
Pembangunan Bendung Yang Cepat Tanpa AdaPerubahan Kadar Air Dalam Inti (Core)
CONTOH APLIKASI PARAMETER UU
Peletakan Pondasi Yang Tiba-tiba Pada Lapisan Lempung
CONTOH APLIKASI PARAMETER CU
Konstruksi Bertahap (Timbunan 2 diletakkan setelahterjadi konsolidasi pada tanah dasar akibat timbunan 1)
CONTOH APLIKASI PARAMETER CU
Muka Air Bendungan Turun Tiba-tiba(dari 1 ke 2 dan tidak ada aliran air dalam inti/core)
CONTOH APLIKASI PARAMETER CU
Konstruksi Timbunan di Atas Lereng Alamiah
CONTOH APLIKASI PARAMETER CD
Pekerjaan Timbunan yang Lambat(Timbunan diletakkan bertahap dalam waktu yang pendek)
CONTOH APLIKASI PARAMETER CD
Konstruksi Bendungan dengan Tinggi Muka Air Bendung Tetap
CONTOH APLIKASI PARAMETER CD
Pekerjaan Penggalian atau Lereng Alamiah
PEMILIHAN PARAMETER KUAT GESER
