PPT - Sesi 6R - Mektan 2

8/18/2019 PPT - Sesi 6R - Mektan 2

1/51

MEKANIKA TANAH II

PERTEMUAN 6 – REMBESAN

AIR DALAM TANAH

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS WIJAYA KUSUMA SURABAYA

17 Maret 2016

A!"a# Ma$%%& ST' MT


2/51


3/51

POKOKBAHASAN

POKOKBAHASAN

A.Air Tanah

B. Hukum Darcy

C. Gradien

Hidrolik

D. Koefisien

Rembesan

E. Rembesan

pada TanahBerlapis

F. Flo !e"s

Gambar #.$ Air "anah dalam siklus hidrolo%i


4/51

POKOKBAHASAN

POKOKBAHASAN

A. Air Tanah

B. Hukum Darcy

C. Gradien

Hidrolik

D. Koefisien

Rembesan

E. Rembesan

pada TanahBerlapis

F. Flo !e"s

Gambar #.& 'ke"sa a(uifer


5/51

POKOKBAHASAN

POKOKBAHASAN

a b

Gambar #.) *enis Akuifer

a. Confined A(uifer +Akuifer Ter"ekan,

b. -nconfined A(uifer

+Akuifer Bebas,

c. erched A(uifer

+Akuifer /en%%an"un%,


6/51

POKOKBAHASAN

POKOKBAHASAN

A. Air Tanah

B. Hukum DarcyC. Gradien

Hidrolik

D. Koefisien

Rembesan

E. Rembesan

pada Tanah

Berlapis

F. Flo !e"s

Gambar #.0. Air Ar"esis


7/51

$. Kecepa"an air + 1 , men%alir dalam "anah 2enuh 3

1 4 k i k koefisien rembesan i gradien hidrolis

&. 1olume air men%alir per5sa"uan ak"u 6 debi" +(,

( 4 1 A A Luas penampang aliran

). 1olume air men%alir dalam ak"u "er"en"u +",

7 4 ( " 8 7 4 1 A " 8 7 4 k i A "

POKOKBAHASAN

POKOKBAHASAN

A. Air Tanah

B. HukumDarcy

C. Gradien

Hidrolik

D. Koefisien

Rembesan

E. Rembesan

pada TanahBerlapis

F. Flo !e"s

B. H-K-/ DARC9


8/51

POKOKBAHASAN

POKOKBAHASAN

A. Air Tanah

*. +ukum ,ary

C. Gradien

Hidrolik

D. Koefisien

Rembesan

E. Rembesan

pada Tanah

Berlapis

F. Flo !e"s

C. GRAD:E! H:DR;


9/51

POKOKBAHASAN

POKOKBAHASAN

A. Air Tanah

B. Hukum Darcy

C. Gradien

Hidrolik

D. Koefisien

Rembesan

E. Rembesan

pada TanahBerlapis

F. Flo !e"s

). H-K-/ BER!;-


10/51

POKOKBAHASAN

POKOKBAHASAN

A. Air Tanah

B. Hukum Darcy

C. Gradien

Hidrolik

D. Koefisien

Rembesan

E. Rembesan

pada TanahBerlapis

F. Flo !e"s

Aliran rembesan air dalam tanah hanya akan ter-adi bila:

– Ada selisih To"al Head beda tinggi muka air ( h")

antara 2 titik yang ditin-au (lihat Gambar 5.8)

– *ila 7inggi +ead antara 2 titik sama (tidak ada selisih

7otal +ead) maka tidak ter-adi aliran rembesan

antara dua titik tersebut (lihat Gambar 5.9).

CATATA! 3

Gambar #.#. Aliran air dalam sampel tanah


11/51

POKOKBAHASAN

POKOKBAHASAN

A. Air Tanah

B. Hukum Darcy

C. Gradien

Hidrolik

D. Koefisien

Rembesan

E. Rembesan

pada TanahBerlapis

F. Flo !e"s

∆L

Kasus h @ ada aliran rembesan

h3*

∆h

hp*

+i 4 h6


12/51

POKOKBAHASAN

POKOKBAHASAN

A. Air Tanah

B. Hukum Darcy

C. Gradien

Hidrolik

D. Koefisien

Rembesan

E. Rembesan

pada TanahBerlapis

F. Flo !e"s

hpA

h3A∆L

h3*

hp*7otal

+ead

(ht)

,atum referene line

Gambar #. $ontoh keadaan dimana tidak ter-adi rembesan

aliran karena tidak ada selisih 7otal +ead (h ;).

Kasus h 4 "idak ada aliran rembesan


13/51

POKOKBAHASAN

POKOKBAHASAN

A. Air Tanah

B. Hukum Darcy

C. Gradien

Hidrolik

D. Koefisien

Rembesan

E. Rembesan

pada TanahBerlapis

F. Flo !e"s


14/51

POKOKBAHASAN

POKOKBAHASAN

A. Air Tanah

B. Hukum Darcy$. Gradien

+idrolik

D. Koefisien

Rembesan

E. Rembesan

pada TanahBerlapis

F. Flo !e"s

D. K;EF:':E! RE/BE'A!+ k ,$. enen"uan Har%a + k , 3 a. Di


15/51

?anometers

∆L

inlet

outlet∆h

onstant head

de4ie

de4ie for flow measurement

load

sample

porous disk

Gambar #.. 'kema ala" un"uk Cons"an" Head Tes"Gambar #.. 'kema ala" un"uk Cons"an" Head Tes"


16/51

POKOKBAHASAN

POKOKBAHASAN

A. Air Tanah

B. Hukum Darcy$. Gradien

+idrolik

D. Koefisien

Rembesan

E. Rembesan

pada TanahBerlapis

F. Flo !e"s

a&. Fallin% Head Tes" + Gambar 5.@ ,*eda head (h) makin mengeil dengan bertambahnya waktu

harga ( i ) makin mengeil.

olume air yang hilang dari pipa burrete sama den%an

4olume air yang

masuk ke sampel.

Lhidhadt Aik =→=

A Luas penampang ontoh tanah arah alirana luas penampang pipadt Lama waktu air mengalir dh &enurunan tinggi air dalam pipah *eda headL &an-ang aliran air dalam tanah

&an-ang ontoh tanah

a"au 3

2

1lnh

h

Ak

aLt

h

dh

Ak

aLdt =→

=

2

1log303.2h

h

At

aLk =


17/51

POKOKBAHASAN

POKOKBAHASAN

A. Air Tanah


Hidrolik

D. Koefisien

Rembesan

E. Rembesan

pada TanahBerlapis

F. Flo !e"s

Gambar #. 'kema ala" un"uk Fallin% Head Tes"


18/51

POKOKBAHASAN

POKOKBAHASAN

A. Air Tanah


Hidrolik

D. Koefisien

Rembesan

E. Rembesan

pada TanahBerlapis

F. Flo !e"s

b$. Tes" Di


19/51

POKOKBAHASAN

POKOKBAHASAN

A. Air Tanah


Hidrolik

D. Koefisien

Rembesan

E. Rembesan

pada TanahBerlapis

F. Flo !e"s

Gambar #.$. umpin% ell dari -nconfined A(uifer Gambar #.$. umpin% ell dari -nconfined A(uifer


20/51

POKOKBAHASAN

POKOKBAHASAN

A. Air Tanah


Hidrolik

D. Koefisien

Rembesan

E. Rembesan

pada TanahBerlapis

F. Flo !e"s

Confined A(uifer +Gambar #.$$,

∫ ∫ =1

2

1

2

2r

r

h

h

dhq

H k

r

dr π

)(727.2

log

21

2

1

hh H

r

r q

k −

=

H r A π 2=

H r dr dhk q π 2..= +, 7ebal a"uifer (tetap)


21/51

POKOKBAHASAN

POKOKBAHASAN

A. Air Tanah


Hidrolik

D. Koefisien

Rembesan

E. Rembesan

pada TanahBerlapis

F. Flo !e"s

Gambar #.$$. umpin% ell dari Confined A(uifer


22/51

POKOKBAHASAN

POKOKBAHASAN

A. Air Tanah


Hidrolik

D. Koefisien

Rembesan

E. Rembesan

pada TanahBerlapis

F. Flo !e"s

b&. Tes"


23/51


24/51

POKOKBAHASAN

POKOKBAHASAN

A. Air Tanah


Hidrolik

D. Koefisien

Rembesan

E. Rembesan

pada TanahBerlapis

F. Flo !e"s

c. enen"uan Har%a k 'ecara Empiris

-n"uk pasir uniform %raded

$ Constanta 1 sd 1.5

,1; %kuran efektif (mm)210cDk =

5 ersamaan Ko?eny 5 Carman

e

ek

+=1

3

e Angka pori


25/51

POKOKBAHASAN

POKOKBAHASAN

A. Air Tanah


Hidrolik

D. Koefisien

Rembesan

E. Rembesan

pada TanahBerlapis

F. Flo !e"s

E. RE/BE'A! ADA TA!AH

BER


26/51

POKOKBAHASAN

POKOKBAHASAN

A. Air Tanah


Hidrolik

D. Koefisien

Rembesan

E. Rembesan

pada TanahBerlapis

F. Flo !e"s

e" ke" ie" 2 k2 i2

1 k1 i1 n kn inDDDDDDD.. (#)

'ubs"i"usi +), Kedalam +$, Dan +&,

e".+ 1.+1 E 2.+2 E DDE n .+n

(ke" . ie") + (k1 . i1 ) +1 E (k2 . F2) +2E D.. E(kn . in) +n D..(')

-n"uk aliran air se2a2ar lapisan "anah

ie" i1 i2 D. in DDDDDDDDD(5)

'ubs"i"usi +#, Kedalam +0,

)....(1

2211 nneq H k H k H k H

k +++=


27/51

POKOKBAHASAN

POKOKBAHASAN

A. Air Tanah


Hidrolik

D. Koefisien

Rembesan

E. Rembesan

pada TanahBerlapis

F. Flo !e"s

A r a h a l i r

a n

H$

H&

H)

Hn

kH$kI$

kH)k

I)

kH&kI&

kHnkIn

+

Gambar #.$)

Aliran Air 'e2a2ar


28/51

POKOKBAHASAN

POKOKBAHASAN

A. Air Tanah


Hidrolik

D. Koefisien

Rembesan

E. Rembesan

pada TanahBerlapis

F. Flo !e"s

&. Arah Aliran Air Te%ak


29/51

POKOKBAHASAN

POKOKBAHASAN

A. Air Tanah


Hidrolik

D. Koefisien

Rembesan

E. Rembesan

pada TanahBerlapis

F. Flo !e"s

H$

H&

H)

Hn

kH$kI$

kH)kI)

kH&kI&

kHnkIn

+

h1

h2

h#h

Arah aliran

Gambar 5.1'. Aliran Air 7egak Lurus Lapisan 7anah


30/51

POKOKBAHASAN

POKOKBAHASAN

A. Air Tanah


Hidrolik

D. Koefisien

Rembesan

E. Rembesan

pada TanahBerlapis

F. Flo !e"s

n

nnn

n

nnnnn

eq

eqeqeqeq

k

H V h

H

hk ik V

k H V h

H hk ik V

k

H V h

H

hk ik V

.

.

.

1

111

1

11111

=→==

=→==

=→==

D. (#)


31/51

POKOKBAHASAN

POKOKBAHASAN

A. Air Tanah


Hidrolik

D. Koefisien

Rembesan

E. Rembesan

pada TanahBerlapis

F. Flo !e"s

++

+

=

n

neq

k

H

k

H

k

H

H k

......2

2

1

1

H& > JJ > Hn

n

nn

eq

eqk

H V

k

H V

k

H V

k

H V +++= ......

2

2

2

1

1

1


32/51

POKOKBAHASAN

POKOKBAHASAN

A. Air Tanah


Hidrolik

D. Koefisien

Rembesan

E. Rembesan

pada Tanah

Berlapis

F. Flo !e"s

E. F


33/51

POKOKBAHASAN

POKOKBAHASAN

A. Air Tanah


Hidrolik

D. Koefisien

Rembesan

E. Rembesan

pada Tanah

Berlapis

F. Flo !e"s

Gambar #.$# +a,

7urap sheet pile yang

dipanang kedalam lapisan yang

permeable


34/51

POKOKBAHASAN

POKOKBAHASAN

A. Air Tanah


Hidrolik

D. Koefisien

Rembesan

E. Rembesan

pada Tanah

Berlapis

F. Flo !e"s

Gambar #.$#+b,

Aliran air pada elemen tanah A


35/51

POKOKBAHASAN

POKOKBAHASAN

A. Air Tanah


Hidrolik

D. Koefisien

Rembesan

E. Rembesan

pada Tanah

Berlapis

F. Flo !e"s

ersamaan ).

,apat digambarkan sebagai -aring-aring

yang terdiri dari garisgaris yang saling tegak

lurus (Gambar 5.18)

• Garisgaris aliran (flow lines) : garis

dimana partikelpartikel air mengalir dari

bagian yang mempunyai energi lebih tinggi

ke bagian yang energinya lebih rendah

(Gambar 5.19)

• Garisgaris ekipotensial (e"uipotential lines) :

garis sepan-ang mana energi potensialnya

sama (total head sama) (Gambar 5.19)


36/51

POKOKBAHASAN

POKOKBAHASAN

A. Air Tanah


Hidrolik

D. Koefisien

Rembesan

E. Rembesan

pada Tanah

Berlapis

F. Flo !e"s

Gambar #.$a Flo ne" pada "urap 6 shee" pile


37/51

POKOKBAHASAN

POKOKBAHASAN

A. Air Tanah


Hidrolik

D. Koefisien

Rembesan

E. Rembesan

pada Tanah

Berlapis

F. Flo !e"s

Gambar #.$b =low net dibawah bendungan


38/51

POKOKBAHASAN

POKOKBAHASAN

A. Air Tanah


Hidrolik

D. Koefisien

Rembesan

E. Rembesan

pada Tanah

Berlapis

F. Flo !e"s

Gambar #.$a.

Garis 6kipotential dan Garis Aliran dibawah bendung


39/51

POKOKBAHASAN

POKOKBAHASAN

A. Air Tanah


Hidrolik

D. Koefisien

Rembesan

E. Rembesan

pada Tanah

Berlapis

F. Flo !e"s

Gambar #.$b.

Garis 6"uipotential dan Garis Aliran


40/51


41/51

POKOKBAHASAN

POKOKBAHASAN

A. Air Tanah


Hidrolik

D. Koefisien

Rembesan

E. Rembesan

pada Tanah

Berlapis

F. Flo !e"s

&. Debi" Air 9an% /elalui ari" Aliran

(Lihat Gambar 5.1)

- Cehilangan energi potensial (∆h)

d

nn N

H hhhhhhh ==−==−=−=∆ − ........ 11221

+ *eda tinggi muka air dibelakang H depan

bendung.

Id !umlah kehilangan energi ekipotensial

(e"uipotential drop).


42/51

POKOKBAHASAN

POKOKBAHASAN

A. Air Tanah


Hidrolik

D. Koefisien

Rembesan

E. Rembesan

pada Tanah

Berlapis

F. Flo !e"s

Gambar #.$ Flo ne"


43/51

POKOKBAHASAN

POKOKBAHASAN

A. Air Tanah


Hidrolik

D. Koefisien

Rembesan

E. Rembesan

pada Tanah

Berlapis

F. Flo !e"s

a. Debi" air yan% melalui $ +sa"u, pari" aliran.

+Gambar 5.1@,

( ) ( )

)1(

11

.....

)1(

2

2

321

1

21

21

xbl

hhk

xbl hhk xb

l hhk q

qqqq

n

n

nn

n

−=

−=

−=∆

∆==∆=∆=∆

−

d N H hhhh ==−=− ....3221

.....2

2

1

1 ===∆l

b x

N

H xk

l

b x

N

H xk q

d d

+$,


44/51

POKOKBAHASAN

POKOKBAHASAN

A. Air Tanah


Hidrolik

D. Koefisien

Rembesan

E. Rembesan

pada Tanah

Berlapis

F. Flo !e"s

*ila : nl b

l b === ....

2

2

1

1

?aka (1) men-adi : n x N

H xk q

d

=∆

Gambar #.$ 'a"u pari" aliran


45/51

POKOKBAHASAN

POKOKBAHASAN

A. Air Tanah


Hidrolik

D. Koefisien

Rembesan

E. Rembesan

pada Tanah

Berlapis

F. Flo !e"s

b. ,ebit air total yang lewat dibawah bendungturap

n N

N kH N n

N

H k N xqq

d

f

f

d

f

==∆=

b1 l1 J b2 l2 DD. n 1

d

f

N

N

H k q =

If !umlah parit aliran

*ila :


46/51

POKOKBAHASAN

POKOKBAHASAN

A. Air Tanah


Hidrolik

D. Koefisien

Rembesan

E. Rembesan

pada Tanah

Berlapis

F. Flo !e"s

). /en%%ambar flo ne".

Cetentuan dalam menggambar flow net :

• ?uka tanah ( dan ) garis ekipotensial.

•

?uka lapisan tanah kedap ( ) garis aliran.• ?uka turap ( ) garis aliran

• Garis aliran memotong garis ekipotensial tegak

lurus.

• Garis aliran tidak memotong garis aliranJ garis

ekipotensial -uga tidak memotong garis ekipotensial.

• Lihat Gambar 5.2;

ab de

acd

fg


47/51

POKOKBAHASAN

POKOKBAHASAN

A. Air Tanah


Hidrolik

D. Koefisien

Rembesan

E. Rembesan

pada Tanah

Berlapis

F. Flo !e"s

Gambar 5.2;. $ara menggambar flow net


48/51

POKOKBAHASAN

POKOKBAHASAN

A. Air Tanah


Hidrolik

D. Koefisien

Rembesan

E. Rembesan

pada Tanah

Berlapis

F. Flo !e"s

0. Gaya An%ka" +-plif" ressure, Dibaah

Ban%unan Air.

Langkah menger-akan :

a. Gambar flow net.

b. 7entukan -arak garisgaris ekipotensial di bawah

bendung bangunan air.. 7entukan :

-umlah parit aliran If

!umlah ekipotensial drop Id

+arga 1 (satu) ekipotensial drop (∆h).

d N

H h =∆

+ *eda muka air dibelakang Hdepan *endung


49/51

POKOKBAHASAN

POKOKBAHASAN

A. Air Tanah


Hidrolik

D. Koefisien

Rembesan

E. Rembesan

pada Tanah

Berlapis

F. Flo !e"s

- 7entukan pressure head Atau tinggi air

didalam pie3ometer untuk tiaptiap titik di point

b K hp

- 7entukan tegangan air : p % hp γ w

w

pγ

d. Gambar diagram tegangan air dan hitung


50/51

1 2 # ' 5 8 9

1 2 # ' 8 9 5

u1 u2

u# u'u5

u8u9 u


51/51

SELESAI

Documents

PPT - Sesi 6R - Mektan 2