Sudut Geser Dalam

40
KEKUATAN GESER TANAH PERTEMUAN 20 – 21 TOPIK BAHASAN 8

Transcript of Sudut Geser Dalam

Page 1: Sudut Geser Dalam

KEKUATAN GESER TANAH

PERTEMUAN 20 – 21

TOPIK BAHASAN 8

Page 2: Sudut Geser Dalam

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

Page 3: Sudut Geser Dalam

KEKUATAN GESER TANAH

Lereng VertikalDinding PenahanTanah

Kelongsoran Timbunan

Keruntuhan global Pondasi Dangkal

Keruntuhan lokalPondasi Dangkal

Page 4: Sudut Geser Dalam

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

Page 5: Sudut Geser Dalam

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

Page 6: Sudut Geser Dalam

JENIS MATERIAL

TANAH KOHESIFMempunyai nilai kohesi (c)Contoh : Lempung, Lanau

TANAH COHESIONLESSHanya mempunyai nilai φ ; c = 0Contoh : Pasir, Kerikil

Page 7: Sudut Geser Dalam

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

Page 8: Sudut Geser Dalam

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’

Page 9: Sudut Geser Dalam

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

Page 10: Sudut Geser Dalam

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)

Page 11: Sudut Geser Dalam

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

Page 12: Sudut Geser Dalam

TEORI MOHR COULOMB

2θc

τ

σσ3 σ1σn

φ

Garis Selubung Keruntuhan

θ

Page 13: Sudut Geser Dalam

CONTOH SOAL

Page 14: Sudut Geser Dalam

CONTOH SOAL

kPa3221252

231 =

+=

σ+σPusat Lingkaran =

kPa2021252

231 =

−=

σ−σJari-jari Lingkaran =

Page 15: Sudut Geser Dalam

CONTOH SOAL

kPa84,3870Cos.21252

212522Cos.

22o3131

n =−

++

=θσ−σ

+σ+σ

kPa8,1870Sin.212522Sin.

2o31 =

−=θ

σ−σ=τ

Page 16: Sudut Geser Dalam

CONTOH SOAL

Page 17: Sudut Geser Dalam

CONTOH SOAL

Page 18: Sudut Geser Dalam

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

Page 19: Sudut Geser Dalam

UNCONFINED COMPRESSION TEST

Page 20: Sudut Geser Dalam

UNCONFINED COMPRESSION TEST

Page 21: Sudut Geser Dalam

UNCONFINED COMPRESSION TEST

2qsc u

uu ==

Page 22: Sudut Geser Dalam

DIRECT SHEAR TEST

Page 23: Sudut Geser Dalam

DIRECT SHEAR TEST

Pasir

Lempung/Lanau

φ

c

Page 24: Sudut Geser Dalam

TRIAXIAL TEST

ADA 3 JENISUnconsolidated Undrained (UU)Consolidated Undrained (CU)Consolidated Undrained (CD)

Page 25: Sudut Geser Dalam

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

Page 26: Sudut Geser Dalam

TRIAXIAL TEST

Page 27: Sudut Geser Dalam

TRIAXIAL TEST

Page 28: Sudut Geser Dalam

TRIAXIAL TEST

'

'

Page 29: Sudut Geser Dalam

TRIAXIAL TEST

Page 30: Sudut Geser Dalam

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

Page 31: Sudut Geser Dalam

CONTOH APLIKASI PARAMETER UU

Pekerjaan Timbunan Yang Cepat Di Atas Tanah Lunak

Page 32: Sudut Geser Dalam

CONTOH APLIKASI PARAMETER UU

Pembangunan Bendung Yang Cepat Tanpa AdaPerubahan Kadar Air Dalam Inti (Core)

Page 33: Sudut Geser Dalam

CONTOH APLIKASI PARAMETER UU

Peletakan Pondasi Yang Tiba-tiba Pada Lapisan Lempung

Page 34: Sudut Geser Dalam

CONTOH APLIKASI PARAMETER CU

Konstruksi Bertahap (Timbunan 2 diletakkan setelahterjadi konsolidasi pada tanah dasar akibat timbunan 1)

Page 35: Sudut Geser Dalam

CONTOH APLIKASI PARAMETER CU

Muka Air Bendungan Turun Tiba-tiba(dari 1 ke 2 dan tidak ada aliran air dalam inti/core)

Page 36: Sudut Geser Dalam

CONTOH APLIKASI PARAMETER CU

Konstruksi Timbunan di Atas Lereng Alamiah

Page 37: Sudut Geser Dalam

CONTOH APLIKASI PARAMETER CD

Pekerjaan Timbunan yang Lambat(Timbunan diletakkan bertahap dalam waktu yang pendek)

Page 38: Sudut Geser Dalam

CONTOH APLIKASI PARAMETER CD

Konstruksi Bendungan dengan Tinggi Muka Air Bendung Tetap

Page 39: Sudut Geser Dalam

CONTOH APLIKASI PARAMETER CD

Pekerjaan Penggalian atau Lereng Alamiah

Page 40: Sudut Geser Dalam

PEMILIHAN PARAMETER KUAT GESER