36
BAB I PENDAHULUAN Dalam mekanika tanah kita pelajari kondisi tanah yang berbeda-beda yang sering kita temukan dalam praktek. Tanah tidak seperti besi/baja dan beton tidak banyak ragam siat-sifat fisiknya. Istilah “tanah” sendiri dalam bidang mekanika tanah dimaksudkan untuk mencakup semua bahan dari tanah lempung (clay) sampai berangkal (batu-batu yang besar), jadi semua endapan yang bersangkutan dengan teknik sipil kecuali batuan tetap. Tanah umumnya terdiri dari tiga bahan yaitu butiran tanahnya sendiri, serta air dan udara yang terdapat di dalam ruangan antar butir- butir tersebut yang dinamakan pori (voids). Kita sering mendapatkan tanah yang tidak mengandung udara ataupun sebagian besar yang mengandung air. Dari hal ini, kita dapat mengetahui bahwa tanah merupakan sesuatu yang bersifat dinamis dan tidak tetap sehingga tanah memiliki banyak sifat. Keragaman tanah ini menentukan sifat tanah dengan berbagai persoalan sesuai dengan kondisi tertentu yang dikehendaki dalam pelaksanaan. Tetapi kesimpulan ditentukan oleh penggunaan dari tanah dengan anggapan- anggapan yang disederhanakan untuk memberi tafsiran- tafsiran terhadap situasi terakhir dan dengan 1

Teori Mekanika Tanah

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Mekanika Tanah

Citation preview

Page 1: Teori Mekanika Tanah

BAB IPENDAHULUAN

Dalam mekanika tanah kita pelajari kondisi tanah yang berbeda-beda yang

sering kita temukan dalam praktek. Tanah tidak seperti besi/baja dan beton tidak

banyak ragam siat-sifat fisiknya.

Istilah “tanah” sendiri dalam bidang mekanika tanah dimaksudkan untuk

mencakup semua bahan dari tanah lempung (clay) sampai berangkal (batu-batu

yang besar), jadi semua endapan yang bersangkutan dengan teknik sipil kecuali

batuan tetap. Tanah umumnya terdiri dari tiga bahan yaitu butiran tanahnya

sendiri, serta air dan udara yang terdapat di dalam ruangan antar butir-butir

tersebut yang dinamakan pori (voids). Kita sering mendapatkan tanah yang tidak

mengandung udara ataupun sebagian besar yang mengandung air. Dari hal ini,

kita dapat mengetahui bahwa tanah merupakan sesuatu yang bersifat dinamis dan

tidak tetap sehingga tanah memiliki banyak sifat.

Keragaman tanah ini menentukan sifat tanah dengan berbagai persoalan

sesuai dengan kondisi tertentu yang dikehendaki dalam pelaksanaan. Tetapi

kesimpulan ditentukan oleh penggunaan dari tanah dengan anggapan-anggapan

yang disederhanakan untuk memberi tafsiran-tafsiran terhadap situasi terakhir dan

dengan kemungkinan – kemungkinan yang ada dalam pengetahuan mekanika

tanah untuk membantu para ahli menyelesaikan/memecahkan berbagai macam

persoalan yang berhubungan dengan tanah.

I. Persoalan Mekanika Tanah

Persoalan mekanika tanah secara garis besar diklasifikasikan sebagai berikut :

1. Hal keseimbangan atau stabilitas

Untuk hal ini perlu diketahui :

a. Beban/muatan yang bekerja pada tanah

Muatan yang bekerja pada tanah tergantung dari tipe/macam struktur

dan berat tanah

b. Besar dan distribusi tekanan akibat muatan terhadap tanah

Tanah dianggap material yang isotropis, tekanan dapat dihitung secara

1

Page 2: Teori Mekanika Tanah

analisa matematik.

c. Perlawanan dari tanah

Perlu adanya pengambilan contoh tanah untuk penyelidikan di

laboratorium untuk mengetahui karakteristik/sifat tanah.

2. Deformasi

Dapat dalam keadaan plastis atau elastis, sehubungan dengan hal tersebut

perlu diketahui :

a. Muatan yang bekerja (beban kerja)

b. Besar dan distribusi tekanan yang berpengaruh

c. Besar dab perbedaan penurunan

3. Drainase

Menyangkut hal deformasi dan stabilitas

II. Sifat –sifat penting tanah

Sifat-sifat penting untuk sebuah proyek tergantung pada jenis/fungsi proyek.

Sesuai dengan sifat-sifatnya penting diketahui tipe proyek yang dilaksanakan

Adapun sifat-sifatnya antara lain :

a. Permeabilitas

Sifat ini untuk mengukur/menentukan kemampuan tanah dilewati air

melalui pori-porinya

b. Konsolidasi

Pada konsolidasi dihitung dan perubahan isi pori tanah akibat beban. Sifat

ini digunakan untuk menghitung penurunan bangunan

c. Tegangan Geser

Untuk menentukan kemampuan tanah menahan tekanan-tekanan tanpa

megnalami keruntuhan. Sifat ini dibutuhkan dalam perhitungan stabilitas

pondasi/dasar yang dibebani, stabilitas tanah isian/timbunan di belakang

bangunan penahan tanah dan stabilitas timbunan tanah.

Sifat-sifat fisik lainnya adalah batas-batas Atterberg, kadar air, kadar pori,

kepadatan relatif, pembagian butir, kepekaan dan sebagainya.

2

Page 3: Teori Mekanika Tanah

III. Tanah Sebagai Pondasi

Tanah selalu mempunyai peranan yang penting pada suatu lokasi

pekerjaan konstruksi bangunan. Tanah adalah pondasi pendukung suatu

bangunan, atau bahan konstruksi suatu bangunan itu sendiri seperti tanggul atau

bendungan, atau kadang-kadang sebagai sumber penyebab gaya luar pada

bangunan, seperti pada tembok/dinding penahan tanah. Jadi tanah itu selalu

berperan pada setiap pekerjaan tekanan sipil.

Mengingat hampir smeua bangunan itu dibuat di atas atau di bawah

permukaan tanah, maka harus dibuatkan pondasi yang dapat memikul beban

bangunan itu atau gaya yang bekerja melalui bangunan itu. Misalnya, jika tanah

itu cukup keras dan mampu untuk memikul suatu bangunan, maka pondasi

bangunan itu dapat langsung dibangun di atas tanah itu. Bila dikhawatirkan tanah

itu akan rusak atau turun akibat gaya yang bekerja melalui bangunan itu, maka

kadang-kadang diperlukan suatu alat/konstruksi seperti tiang pancang untuk

meneruskan gaya tersebut ke dalam lapisan tanah yang mampu memikul gaya itu

sepenuhnya.

Dalam perencanaan pondasi untuk suatu konstruksi dapat digunakan

beberapa macam pondasi. Pemiliha tipe pondasi didasarkana tas :

Fungsi bangunan atas yang akan dipikul oleh pondasi tersebut

Besarnya beban dan beratnya bangunan atas

Keadaan tanah di mana bangunan tersebut akan didirikan

Biaya pondasi dibandingkan dengan bangunan atas.

3

Page 4: Teori Mekanika Tanah

BAB II

RUMUS DASAR YANG DIGUNAKAN

1. Rumus Dasar Yang Digunakan

Diagram dalam bentuk volume

V = Volume keselurahan massa tanah Vv = Volume pori

Va = Volume udaraVw = Volume airVs = Volume butiran tanahVv = Va + VwV = Va + Vw + Vs = Vv + Vs

Diagram blok dalam bentuk berat

W = Volume keselurahan massa tanah

Air Wa Wv= Volume poriWa= Volume udara

Wv Ww = Volume airWater Ww W Ws = Volume butiran tanah

Wv= Wa + WwW = Wa + Ww + Ws = Wv + Ws

Soil Ws

Beberapa defenisi sehubungan dengan diagram phase tanah :

1. Angka pori (void ratio) = e

Angka pori adalah perbandingan antara volume pori dengan volume butiran. Angka pori dinyatakan dalam angka desimal.

VvRumus : e =

Vs

4

Air

Water

Soil

Va

Vw Vv

Vs

V

Page 5: Teori Mekanika Tanah

2. Porositas (porosity) = n

Porositas adalah perbandingan antara volume pori dnegan volume total massa tanah. Porositas dinyatakan dalam angka desimal maupun persen.

VvRumus : e =

V

3. Derajat kejenuhan (S)

Derajat kejenuhan adalah perbandingan antara volume air dengan volume pori (dinyatakan dalam angka desimal maupun persen).

Vv VvRumus : S = atau S = x 100%

Vs Vv Untuk tanah kering : S = O = O % Untuk tanah sebahagian jenuh air : O S 1 Untuk tanah jenuh air : S = 1 = 100 %

4. Kadar air (water content) = w

Kadar air adalah perbandingan antara berat air dengan berat butiran. Kadar air dapat dinyatakan dalam persen maupun desimal.

Ww W - Ws WRumus : e = = = - 1

Vs Ws Ws

5. Berat satuan isi air (w)

Untuk temperatur tertentu dapat dinyatakan sebagai suatu perbandingan antara berat air terhadap volume air pada temperatur yang sama.

Ww t qrRumus : w = atau

Vw m3 cm3

5

Page 6: Teori Mekanika Tanah

6. Berat satuan isi butir (s)

Berat satuan isi butir adaalh perbandingan antara berat butir dengan volume butir.

Ws t qrRumus : s = atau

Vs m3 cm3

7. Berat satuan isi massa tanah ()

Berat satuan isi massa tanah adalah perbandingan antara berat massa tanah terhadap volume massa tanah.

W t qrRumus : = atau

V m3 cm3

8. Berat satuan isi massa tanah kering (d)

Berat satuan isi massa tanah kering adalah perbandingan antara berat butir terhadap volume tanah.

Ws t qrRumus : d = atau

V m3 cm3

9. Berat satuan isi massa tanah jenuh air (sat)

Berat satuan isi massa tanah jenuh air adalah perbandingan antara berat butir dengan volume total.

Ww t qrRumus : sat = atau

Vw m3 cm3

10. Berat jenis butir (berat butir spesifik)

Berat jenis butir adalah perbandingan antara berat satuan isi butir dengan berat satuan isi air temperatur 4 C.

sRumus : G = untuk o = 4 C.

o

sG = untuk w 4 C.

w

6

Page 7: Teori Mekanika Tanah

Hubungan – hubungan antara beberapa simbol yang berbeda :

Hubungan antara porositas ( n ) dan angka pori ( e )

Vv Vv Vv ee = : n = = = Vs V Vv + Vs e + 1

e nn = dan e = e + 1 1 - n

Hubungan antara e , G , dan SwG

e = : e . S = . G S

Hubungan antara g , , w , dan es = G . w

(1 + ) (1 + ) = s = G . w dalam t/m3 atau qr/cm3

(1 + e) (1 + e)

Untuk tanah kering :

G . t qrd = atau

1 + e m3 cm3

Untuk tanah jenuh air :

( G + e ) t qrsat = atau

1 + e m3 cm3

Untuk tanah terendam air :

( G + e ) t qrsub = atau

1 + e m3 cm3

(Sumber literatur : “Mekanika Tanah”, Ir. Sunggono Kh. )

7

Page 8: Teori Mekanika Tanah

ANALISA PENURUNAN

Semua konstruksi cenderung mengalami penurunan. Tanah lempung akan mengalami penurunan yang lebih besar bila dibandingkan tanah pasir, tetapi kecepatan penurunan tanah lempung lebih rendah dari tanah pasir. Oelh karena itu penurunan pada tanah lempung saja yang dipertimbangkan.

Penurunan ada 3 macam :

1. Penurunan mula-mula /distorsi /penurunan kontak2. Penurunan konsolidasi3. Penurunan sekunder

Penurunan mula-mula diakibatkan oleh kompressi elastis dari tanah. Penurunan konsolidasi diakibatkan oleh lapisan tanah mampu mampat (dikemukan oleh Tarzaghi). Penurunan sekunder diakibatkan oleh konsolidasi sekunder dari lapisan tanah yang mampu mampat.

KONSOLIDASI

Pemeriksaan konsolidasi dimaksudkan untuk menentukan sifat pemampatan suatu tanah yang diakibatkan adanya tekanan vertikal (berupa berat konstruksi di atasnya atau tanah isian) dan sifat pemampatan ini berupa adanya perubahan isi dan prosesnya keluarnya air dari dalam pori tanah.

Dilapisan yang terdiri dari pasir akan segera terjadi penurunan yang hampir menyeluruh dalam waktu singkat setelah bekerjanya beban/tekanan. Penurunan akan agak besar dan biasanya makan waktu yang lama, oleh karena itu penelitian konsolidasi umumnya terhadap lapisan tanah berbutir halus.

Besarnya penurunan tergantung pada kecendrungan sifat tanah dapat dirembes dan ditekan atau tergantung pada koefisien rembesan dan koefisien konsolidasi.

k avCv = dan mv =

v . mv I + eo

e - eo e deCv = = =

P P dP

8

Page 9: Teori Mekanika Tanah

dimana :Cv = koefisien konsolidasi (cm2/detik)k = koefisien rembesanw = berat isi airav = koefisien pengecilan isimv = koefisien pengecilan isie = angka pori sebelum ada tambahan tekanan (P)eo = angka pori sesuadah ada tambahan tekanan (P)P = tekanan tambahan

Selanjutnya dapat ditulis sebagai berikut :

av e 1 hMw = = = .

1 + eo P ( 1 + eo ) P h

dimana :h = tebal contoh tanah sebelum penambahan bebanh = selisih tebal contoh tanah sebelum dan sesudah adanya

penambahan beban

Hubungan antara angka pori dan tebal contoh tanah

Contoh tanah dengan luas penampang A dan tebal h serta isinya V, diberi penambahan tekanan dan oleh karena itu terjadi perubahan angka pori dan tebal contoh tanah.

Vs adalah isi butir tanah.

isi rongga Vv V - Vseo = = =

isi butir tanah Vs V

h . a V Ws Ws

= - 1 = - 1 (V = h,a : Vs = ) Vs s V

h . a . s h . a . G . w = - 1 = - 1

Ws Ws

A . G . w 1 + eoe = . h = .

Ws h

9

Page 10: Teori Mekanika Tanah

Hubungan antara tekanan dan angka pori

Tekanan “preconsolidation” adalah tekanan yang pernah bekerja pada suatu lapisan tanah. Istilah ini dipakai untuk menggambarkan bahwa suatu lapisan tanah (lempung) pada tempo dulu pernah megnalami beban/tekanan, misalnya dari lapisan endapan dan pada saat ini karena sebab-sebab geologi menjadi hilang. Tekanan preconsolidaion dan angka pori mempunyai hubungan sebagai berikut :

eo - e = Cc ( log p - log po )

e = eo - Cc log P/po

dimana : Cc = compression indeks (indeks pemampatan)

Lapisan tanah yang belum pernah mengalami tekanan di atasnya lebih tinggi daripada tekanan yang bekerja pada saat sekarang disebut “normally consolidated”.

Cc = 0,009 ( L . L - 10 )

dimana : L . L = batas cair dari tanah dalam prosen

Persamaan Penurunan

Koefisien pengecilan isi mv ikut menambah pemampatan dalam setiap penambahan tekanan.

Kalau tinggi/tebal asli dari tanah adalah h dan penambahan tekanan disebut P, maka didapat suatu persamaan penurunan sebagai berikut :

S = mv . h . P p Po + P

eo - e = Cc log = Cc log po Po

eo - e Cc Po + P av = = . log

P P Po

av Cc Po + P mv = = . log

1 + eo P (1 + eo) Po

Cc . h Po + P Jadi : S = . log

1 + eo Po

10

Page 11: Teori Mekanika Tanah

Teori Konsolidasi dari Terzaghi

Teori ini merupakan dasar yang telah disederhanakan untuk menentukan distribusi tekanan hidrostatis yang bekerja dalam lapisan-lapisan yang berkonsolidasi didalam waktu tertentu sesudah bekerjanya beban/muatan dan ini disebut juga derajat konsoldiasi.

Terjadi satu lapisan lempung yang tipis, yaitu setebal dz, pada lapisan itu telah bekerja tekanan H. Terzaghi memberikan persamaan differensial sebagai berikut :

u 2u = Cv , t 2t

dimana : u = tekanan hidrostatis pada suatu titik dalam lapisan

lempung

k (cm/detik)Cv = = cm2/detik

v (gr/cm3) . mv (cm2/gr)

Penentuan distribusi tekan hidrostatis yang bekerja dalam lapisan tanah pada interval waktu yang berbeda, dapat dilakukan sebagai berikut :

= f ( Tv) Cv

T = t h2

dimana : = deerajat konsolidasiT = faktor waktu

Tv . h2

Jadi : Cv = t

h = jalan air terpanjang tanah yang berkonsolidasi

11

Page 12: Teori Mekanika Tanah

2h h

(a) (b)

Gambar (a) adalah jalan air dengan dua arahGambar (b) adalah jalan air dengan satu arah

Derajat konsolidasi :

penurunan dalam waktu t =

penurunan setelah selesai ( t = oo )

4 Cv . t 4 . T 60% : 2 = . =

h2

T = / 4 . 2

- 2 8 4 Cv . t

> 60% : 2 = 1 - . e . 2 h2

Seandainya kita ingin waktu yang diperlukan oleh suatu lapisan tanah sampai penurunan 90% selesai, maka kita ambil harga Tv dan = 90%.

Tv = Cv / h2 . t90

0,848 = Cv / h2 . t90

t90 = 0,848 . h2 / Cv

Jadi dalam waktu t90, konsolidasi sudah mencapai 90% dari keseluruhannya. Untuk mencapai konsoldiasi seluruhnya, memerlukan waktu yang lama (t100), yaitu untuk menyelesaikan “secondary consolidation”.

Menurut teori konsolidasi dari Terzaghi, konsolidasi seluruhnya terdiri dari dua bagian :

1. Primary consolidation

Penurunan ini terjadi karena adanya air yang mengalir keluar dan berarti

12

Page 13: Teori Mekanika Tanah

adanya perubahan tegangan sfektif.

2. Secondary consolidation

Penurunan berjalan terus setelah primary consolidation selesai. Secondary consolidation berlangsung dalam waktu yang lama dan nilainya kecil. Penurunan ini terjadi karena adanya penyesuaian diri satu sama lain.

13

Page 14: Teori Mekanika Tanah

BAB IIILANGKAH KERJA

1. Membuat gambar kerja mekanika tanah

2. Memeriksa stabilitas tiang

Perhitungan berat volume

a Tanah organikb Tanah pasir padatc Tanah lempung mampu mampat

Rumus Umum :

G + S = x W

1 + e n

dimanan : c = (1 + e)

G = berat jenis butirann = porositasS1 = derajat kejenuhanW= kadar air = berat satuan isi

Data-data yang diperlukan ntuk menghitung berat volume

a. Untuk tanah organik

= …………. t/m3

b. Tanah pasir padatG = …………n = ………….c = 0 kg/cm2

S = (0 – 100) % = …………..

14

Page 15: Teori Mekanika Tanah

Air Vv n Water c =

V 1 n Soil Vs c = angka pori

n = poristas tanah

Air c.Va dry S = 0 G.I.e.S Water V Vs.S.c.W dry = W (t/m3)

1 + e wet S = 1 Soil Vs.G.W G.I.e.S

wet = W (t/m3) 1 + c

Di mana : dry berat satuan isi pasir keadaan keringwet berat satuan isi pasir keadaan jenuh airG berat jenis butirS derajat kejenuhan

c. Tanah lempung mampu mampat

S . c1 w . G w . G Water c1 = Va.S.c.W S cS = W C.G = S1

1 = W : I + e c = WC . G

Soil W.G.W ( c + G )= W

I + e (We . c + G)= . W 1 + We . G

15

Page 16: Teori Mekanika Tanah

(We.c + G)= . W

1 + We . GDimana :

Wc = derajat kejenuhan lempung ct = angka pori lempungG = berat jenis butirW = berat jenis air

Penampang / penurunan yang diperhitungkan hanya pada tanah lempug sedang pada tanah pasir dan cadas diabaikan.

G berat jenis butirann porositasS derajat kejenuhan sudut geser dalamw kadar airWc kadar air efektifCc koefisien kompeksiCv koefisien konsolidasi berat satuan isic kohesi

Stabilitas menurut Terzaghi :

Untuk pondasi ligkaran :

qd = 1,3.c.Nc. + . D1 . Nq + 0,6 . . R . N

Untuk pondasi bujur sangkar

qd = 1,3 . c . Nc + . D1 . Nq + 0,4 . . B . N

dimana : 228 + 4,3 Nc =

40 - 40 + 5,0

Nq = 40 -

60 N =

40 -

c = kohesi

16

Page 17: Teori Mekanika Tanah

D1 = dalamnya pondasi = sudut geser dalam

B = lebar pondasiR = jari-jari pondasiQd = stabilitas keseimbangan

Kontrol faktor keamananqd

tot

Fk = > 1 : qtot q beban + q pasir + q1 + q11 + q111 qtot

Dimana : q1 beban akibat tanah lempung 1q11 beban akibat tanah empung 11q111 beban akibat tanah lempung 111CE koefisien kompaksiCv koefisien konsolidasi

3. Penentuan taraf + A

Tanah organik10,00

Z8 Z7 Z6 Z5 Z4 Z3 Z2 Z1 Z0 Tanah pasir padatB

X = C – Btanah lempung

Mampu mampat

A

Tanah cadas keras

Penentuan taraf dapat digunakan persentase dari kedalaman lempung mampu mampat.

Jika kedalamannya yang terlalu dalam ( > 15 m), yaitu :

2% ; 3% ; 5% ; 8% ; 12% ; 17% ; 23% ; 30% (untuk 8 data)

contoh perhitungan :

Z0 = 8

2% ------ Z1 = Z0 + (2% x X)3% ------ Z2 = Z1 + (3% x X)5% ------ Z3 = Z2 + (5% x X)

17

Page 18: Teori Mekanika Tanah

8% ------ Z4 = Z3 + (8% x X)12% ------ Z5 = Z4 + (12% x X)17% ------ Z6 = Z5 + (17% x X)23% ------ Z7 = Z6 + (23% x X)30% ------ Z8 = Z7 + (30% x X)

Jika kedalamannya yang tidak terlalu dalam ( < 15 m), yaitu :

C - BKenaikan rata – rata dapat diambil (untuk 9 data)

8

4. Penentuan tegangan efektif (cl) pada tiap kedalaman tanah

* Kasus I * Kasus II

10,00 10,00

h 1

H-h 2

h

an an (H h) an an . htot 1 . h 1 2 (H h) tot . hef tot - air ef tot air

dimana : air = berat satuan isi air (t/m3) = berat satuan isi tanah (t/m)

h = kedalaman tanah (m)

5. Penentuan tekan an tambahan akibat galian

m : B/z : n L/z

dan m dan n dapat diperoleh nilai lw index (westergaard) pada nomogram.Index Westergaard (lw) dapat diperoleh melalui suatu rumus :

1 1 1 1

18

Page 19: Teori Mekanika Tanah

lw = cot-1 + + 360 2m2 2n2 4m2n2

Z = q . N . IW ; q = O hO

dimana : n = berat isi tanah organik (t/m3)hO = kedalaman tanah organik (m)q = tekanan tanah akibat lapisan tanah organik (t/m3)N = banyaknya luasan yang ditinjauZ = tegangan vertikal tanah terhadap titik yang ditinjau

(t/m3)Keterangan gambar :

B = ukuran tanah yang ditinjau arah xL = ukuran tanah yang ditinjau arah yZ = kedalaman tanah

Logika Peninjauan Kolom

AX

{ BX } tekanan tanah akibat galian pondasi pada kolomCX

6. Penentuan Tekanan Tanah Netto di bawah Kolom

Z = q . N . IW dimana q adalah tekanan pondasi (t/m3)

dimana : Z = tegangan vertikal tanah terhadap titik yang ditinjau (t/m3)q = tekanan pondasi (t/m3)N = banyaknya luasan yang ditinjaulw = Index Westergaard

Logika peninjauan kolom

Ax ---- Ay - By - CyBx ---- Ay - By - Cy tekanan tanah netto pada kolom X, akibat

kolomX.Cx ---- Ay - By - Cy

7. Rekapitulasi Tekanan Tanah di Bawah Kolom X Akibat Beban Kolom

# Tekanan tanah rata-rata kolom yang mempengaruhi (Z kolom) adalah jumlah tekanan neto pada kolom X akibat kolom-kolom yang mempengaruhi (Z rata-rata)

# total adalah jumlah dari tekanan tanah rata-rata kolom yang mempengaruhi

19

Page 20: Teori Mekanika Tanah

(Z kolom)

Logika Peninjauan Kolom

AX

{ BX } Ay - By - CyCX

8. Penentuan Tekanan Tanah Netto Untuk Kolom X (P rata-rata)

Pnetto Ppondasi - Z galian

Prata-rata ZK rata-rata - Z galian

Dimana :ZK rata-rata total pada perhitungan tekanan tanah dibawah kolom X

akibat beban-beban kolom (t/m3)ZK rata-rata rata-rata pada perhitungan tekanan tanah akibat galian

pada kolom X (t/m3) Logika Peninjauan Kolom AX , BX, CX

9. Penentuan Penurunan Differensial

Cc P2

Rumus : AH = . H . log ……….. 1 + e P1

Dimana :Cc = koefisien kompaksie = angka poriH = tebal lapisan tanah (beda ketinggian antar taraf) dalam cmH = penurunan differensial (cm)

P1 = P1 rata-rata = tekanan tanah di bawah kolomsebelum atau P1 = tekanan tanah akibat kedalaman pembebanan/sebelum ada bangunanP2 = tekanan efektif setelah ada bangunan P2 = P1 + Pnetto

Grafik Hubungan Tegangan Tanah dan Kedalamantegangan tanah (t/m3)

20

Page 21: Teori Mekanika Tanah

kedalaman (m)

Logika Peninjauan Kolom AX , BX, CX

10. Penentuan Penurunan Terhadap Waktua. Drainase Tunggal

TanahPasir padat

Tanah lempungMamapu mampat

Tanah cadas

H2 . Tv ……………

CvDimana : Cv = koefisien konsolidasi (m2/tahun)

H = kedalaman (m)Tv = faktor waktut = interval waktu (tahun)

Tabel faktor waktu

Tv

0,10,20,30,40,50,60,70,80,91,0

0,00790,03140,07070,12570,19630,28270,40290,56720,8481

0,0

H kolom (cm) adalah H pada penurunan totalDi bawah kolom dikalikan % konsolidasi ()

1 60% - Tv = 2

4

60% Tv = - 9332 . log (1 - ) – 0,0851

Grafik hubungan antara kelangsungan penurunan terhadap waktu untuk drainase tunggal

21

Page 22: Teori Mekanika Tanah

Waktu (tahun)

Dapat ditentukan H kolom sesuai umur

bangunan secara grafis

H kolom (cm)Logika peninjauan kolom : AX , BX, CX

b. Drainase Tunggal

TanahPasir padat

H2 . Tv t1 = ……… Cv H2 . Tv t2 = ……… Cv t = t1 + t2

Tanah lempungMamapu mampat

Tanah cadas

Tabel faktor waktu (Tv), garafik hubungan kelangsungan penurunan terhadap waktu, dan logika peninjauan kolom seperti pada drainase tunggal

Menentukan % konsolidasi () yang sebenarnya secara analitis untuk drainase tunggal dan ganda :

t = X Tv Tv = t / Xdimana :

X koefisien hubungan antara interval waktu (t) dengan faktor waktu (Tv)

Apabila nilai Tv < 0,2827 ; maka < 60%. Jadi rumus yang digunakan adalah

1Tv = . 2

4 4 . Tv

Tv =

4 . TvTv =

22

Page 23: Teori Mekanika Tanah

apabila nilai Tv > 0,2327 maka > 60%. Jadi rumus yang digunakan adalah :

Tv = - 0,9332 . log (1 - ) - 0,0851

Logika peninjauan kolom : AX , BX , CX

Kemudian gambarkan grafik hubungan penurunan terhadap waktu

23

Page 24: Teori Mekanika Tanah

1) Pondasi Tiang Pancang Jilid I, Ir. Sardjono HS2) Pondasi Tiang Pancang Jilid II, Ir. Sardjono HS3) An Introduction To Soil Mechanics And Foundation, C.R. Scott.

B.A.,M.I.C.E.,M.I.Struct. E.4) The Design of Foundation for Buildings by Design M.Johnson, Thomas C.

Kavanach5) Mekanika Tanah, Ir. Sunggono6) Mekanika Tanah, Dr. Ir. I. D. Wesley7) Catatan kuliah Mekanika Tanah oleh Ir. Amin Hayat

24

Page 25: Teori Mekanika Tanah

GAMBAR KERJA MEKANIKA TANAH

1.3000 6.0000 6.0000 6.0000 1.3000 a b c d e

25

f 1.4000

g 7.0000

h 7.0000

I 7.0000

j 1.3000

C1 B3 B2 C2

B4 A2 A1 B1

B5 A3 A4 B8

C3 B6 B7 C4

tanah pasir padat

tanah lempung mampu mampat

tanah cadas keras

± 0.0000 m

+ 1.2500 m

- 5.5000 m

- 10.0000 m

Page 26: Teori Mekanika Tanah

26