MekTan Pak Bayu

download MekTan Pak Bayu

of 18

  • date post

    28-Jan-2016
  • Category

    Documents

  • view

    215
  • download

    0

Embed Size (px)

description

ok

Transcript of MekTan Pak Bayu

SIFAT-SIFAT TANAH DALAM TEKNIK SIPIL1.1. PENGERTIAN TANAH

Tanah didefinisikan sebagai material yang terdiri dari agregat (butiran) mineral-mineral padat yang tidak tersementasi (terikat secara kimia) satu sama lain dari bahan-bahan organic yang telah melapuk (yang berpartikel padat) disertai dengan zat cair dan gas yang mengisi ruang-ruang kosong di antara partikel-partikel padat tersebut.

Ilmu Mekanika Tanah (Soil Mechanics):

Adalah cabang ilmu pengetahuan yang mempelajari sifat fisik dari tanah dan kelakukan massa tanah tersebut bila menerima bermacam-macam gaya.

Ilmu Rekayasa Tanah (Soil Engineering)

Merupakan aplikasi dari prinsip-prinsip mekanika tanah dan problema praktisnya.

1. 2. JENIS DAN UKURAN PARTIKEL TANAH

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

Tanah merupakan campuran dari partikel-partikel yang terdiri dari 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

6. Koloid

: partikel mineral yang diam

Tabel 1.1. Penggolongan tanah oleh beberapa lembaga berdasarkan ukuran butir.

1. 3. SIFAT-SIFAT KHUSUS PADA TANAH

Tingkat empiris tinggi dan lebih berseni disbanding ilmu lain. Pada 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 mempunyai memori apabila pernah dibebani. Hal ini sangat mempengaruhi engineering properties tanah.Dengan mengenal dan mempelajari sifat-sifat tersebut, keputusan yang diambil dalam perancangan akan lebih ekonomis.

Karena sifat-sifat tersebut maka penting dilakukan penyelidikan tanah (soil investigation) yang terdiri dari : Uji laboratorium dan uji lapangan

Soil investigation dilakukan untuk tiap lokasi proyek yang akan didirikan struktur bangunan. Soil investigation yang dilakukan biasanya terdiri dari :

Pengujian lapangan :

1. Sondir

2. Bor dan SPT (Standart Penetration Test)

Pada uji pengeboran juga dilakukan pengambilan sampel tanah untuk diuji di laboratorium antara lain : kadar air, kepadatan tanah dsb

1. 4. TEKSTURE TANAH dan KARAKTERISTIK LAIN PADA TANAH

Teksture adalah bagian solid / padat pada massa tanah terdiri secara primer dari partikel mineral & bahan organik dalam ukuran yang bervariasi dan jumlahnya bervariasi. Teksture tanah tergantung pada ukuran relatif dan bentuk partikel. Gravel atau sand lebih kasar daripada silt dan clay. Pada tanah berbutir kasar, teksture mempunyai hubungan erat dengan perilaku engineering. (Merupakan dasar dari klasifikasi tanah) Untuk tanah berbutir halus , pengaruh yang penting adalah kehadiran air. Tabel 1.1. Teksture dan Karekteristik Lain pada Tanah

Nama TanahGravel, SandSiltClay

Grain size Berbutir kasar

Butiran tampak mata

Berbutir halus

Butiran tunggal tidak tampak mata

Berbutir halus

Butiran tunggal tidak tampak mata

Karakteristik Non kohesif

Non plastis

Berbutir

Non kohesif

Non plastis

BerbutirKohesif

Plastis

Pengaruh air pada perilaku engineering Relatif tidak penting (kecuali : material berbutir, lepas dengan pembebanan dinamis) PentingSangat Penting

Pengaruh distribusi ukuran butir pada perilaku engineering PentingRelatif tidak penting Relatif tidak penting

2. KOMPOSISI TANAH DAN HUBUNGAN ANTAR FASE Tiap massa tanah terdiri dari kumpulan partikel padat dengan rongga di antaranya.

Rongga dapat diisi air udara, sebagian air dan udara.

Partikel tanah padat adalah butiran tanah padat dengan mineral yang berbeda-beda.

Volume solid /butiran (Vs)

Total volume tanah /Vt

Volume water/ air (Vw)

Volume void / pori (Vv)

Volume air/ udara (Va)

Penyajian ketiga komponen tanah tersebut dapat digambarkan dalam diagram fase , Sebagai berikut :

Perbandingan Volumetric

1. void ratio e,

, 0 < e < ~

sands : 0,4 s/d 1,0

clays : 0,3 s/d 1,5

2. porositas n ,

, 0 < n < 100%

dan

3. Derajat kejenuhan S,

Tanah kering, S = 0%

Jika pori berisi jenuh air, S = 100% Perbandingan Massa

Kadar air w,

Perhitungan kadar air dihitung di laboratorium (ASTM D : 2216(1980 ))

Perbandingan yang menghubungkan sisi Volumetric dan sisi Massa

Densitas/ kepadatan

Besar akan tergantung bagaimana air tejadi dalam rongga, dan berbeda pada tiap-tiap jenis tanah. Ada 3 harga yang berguna dalam mekanika tanah.

Dry density/ kepadatan kering :

Saturated density/ kepadatan jenuh :

EMBED Equation.3 ( Va = 0, S= 100%)

Submerged density/ kepadatan tercelup : = sat w

2.1. Pengujian Kadar Air (laboratorium) (ASTM D : 2216(1980 )

Kegunaan :

Untuk menentukan kadar air tanah yaitu perbandingan berat air yang terkandung dalam tanah dengan berat kering tanah. Dinyatakan dalam prosen

Prosedur Pelaksanaan :

Tanah yang akan diperiksa ditempatkan dalam cawan yang bersih dan telah diketahui beratnya

Cawan dan isinya ditimbang dan beratnya dicatat

Cawan dan tanah basah dimasukkan di oven pengering sampai beratnya konstan.

Keluarkan dari oven, kemudian dinginkan dalam desikator.

Setelah dingin ditimbang beratnya dan dicatatat

Perhitungan :

Berat cawan + tanah basah = W1 gram

Berat cawan + tanah kering = W2 gram

Berat cawan kosong = W3 gram

Berat air

= (W1-W2) gram

Berat tanah kering = (W2-W3) gram

Kadar air

= (W1-W2) / (W2-W3) x 100%

3. KLASIFIKASI TANAH

Dua golongan tanah, yaitu :

tanah berbutir kasar, yaitu : gravel dan sand

tanah berbutir halus, yaitu : silt dan clay

Telah dijelaskan bahwa pada tanah berbutir kasar hal yang paling berpengaruh terhadap perilaku engineeringnya adalah tekstur dan distribusi ukuran butir. Sedang pada tanah berbutir halus yang mempengaruhi perilaku engineeringnya adalah kehadiran air.

Sehingga untuk menentukan sifat-sifat tanah berbutir kasar yaitu dengan cara melihat kurva distribusi ukuran butir yang dihasilkan dari pengujian ANALISA SARINGAN (SIEVE ANALYSIS) di laboratorium .

Untuk menentukan sifat-sifat tanah berbutir halus dengan melihat hasil dari pengujian BATAS-BATAS ATTERBERG (ATTERBERG LIMITS) di laboratorium.

4. UKURAN BUTIR DAN DISTRIBUSI UKURAN BUTIR Ukuran partikel pada tanah berbutir mempengaruhi perilaku tanah

Tanah berada pada range berangkal (boulder)sampai butiran yang sangat halus (koloid)

Bagaimana distribusi ukuran butir dihasilkan ?

Dengan analisa saringan (sieve analysis) atau uji gradasi

ASTM (1980) : C 136 dan D 422

AASHTO (1978) T27 dan T 88

Table 1. Standar ukuran saringan dan hubungannya dengan lubang

SaringanUS Standart Sieve

NoSieve opening (mm)

4

10

20

40

60

100

140

2004,75

2,00

0,85

0,425

0,25

0,15

0,106

0,075

Untuk tanah berbutir halus(labih halus dari saringan no 200 US Standart Sieve)

Menggunakan analisa hidrometer :

Analisa Hidrometer didasarkan pada Hukum Stokes : butiran yang mengendap dalam cairan mempunyai kecepatan mengendap yang tergantung pada diameter butir dan kerapatan butir dalam cairan. ASTM (1980) D422, AASHTO (1978) T88.

Gambar 1.Alat Uji Analisa Saringan4. 1. KURVA DISTRIBUSI UKURAN BUTIR

Hasil dari analisa mekanik (sieve analysis dan hidrometer), umumnya digambar di atas kertas semi logaritmik , dikenal sebagai kurva distribusi ukuran butir.

Dari kurva tersebut dapat dibedakan :

well graded : tanah bergradasi tidak seragam

uniform graded : tanah bergradasi seragam

gap graded/ skip graded : tanah bergradasi berjenjang

Kurva distribusi ukuran butir dapat dilihat pada Gambar 2.

Untuk menentukan tipe gradasi tersebut ada parameter lain, yaitu :

Koefisien keseragaman :

D60 = diameter butir (dalam mm) yang berhubungan dengan 60% lolos

D10 = diameter butir (dalam mm) yang berhubungan dengan 10% lolos

- Harga Cu makin kecil : tanah makin seragam - Cu = 1

: tanah hanya mempunyai 1 ukuran

- Tanah yang bergradasi sangat jelek misalnya : pasir pantai, Cu = 2 atau 3

- Tanah dengan gradasi sangat baik Cu>15 atau lebih

- Harga Cu sampai dengan 1000

Koefisien kelengkungan :

D30 = diameter butir (dalam mm) dimana 30% lolos saringan

Cc di antara 1 dan 3 : gradasi baik Sepanjang Cu > 4 untuk kerikil dan Cu > 6 untuk pasir Cu > 6 untuk pasir

Gambar 2. Kurva distribusi ukuran Butir5. BATAS-BATAS ATTERBERGApabila tanah berbutir halus mengandung mineral lempung, maka tanah tersebut dap