Mekanika tanah 1 ppt

1

Dosen :LIA YULIAWATI,S.T., M.T.

2

NO. PERTEMUAN

POKOK BAHASAN SUB POKOK BAHASAN

1,2,3SIFAT-SIFAT UMUM TANAH & KLASIFIKASI TANAH

1. DEFINISI TANAH;2. BATU, TANAH & MEKANIKA TANAH;3. KOMPONEN-KOMPONEN TANAH;4. BERAT JENIS & BERAT UNIT;5. HUB. ANTAR PARAMETER;6. PERCOBAAN LABORATORIUM.

4,5 PERMEABILITAS1. DEBIT ALIRAN DALAM TANAH;2. TEKANAN TOTAL;3. TEKANAN EFEKTIF & TEKANAN.

6,7 DAYA REMBES1. KONDISI ADA ALIRAN AIR ARAH

VERTIKAL;2. PERISTIWA LIQUIFASTION.

8,9,10KONSOLIDASI & PENURUNAN

1. DEFINISI;2. ANALISA TERZAGHI.

11,12,13KUAT GESER TANAH & PEMADATAN TANAH

1. HUKUM COULOMB;2. PERBEDAAN SIFAT PASIR & LEMPUNG;3. PENGARUH KADAR AIR TANAH.

15,16 DAYA DUKUNG TANAH 1. KONDISI TANAH

SATUAN ACARA PERKULIAHAN MEKANIKA TANAH

3

1. Braja M. Das, Noor Endah, Indrasurya B. Mochtar, 1995, “Mekanika Tanah – Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknis”, Jilid 1 & 2, Erlangga, Jakarta.

2. Deere, D.U, 1963, “Technical Description of Rock Cores for Engineering Purpose”, Felsmechanik und Ingenieurgeologie, Vol.I.

3. LD Wesley, 1986, “Mekanika Tanah”, Badan Penerbit Pekerjaan Umum, Jakarta.

4. Sowers, G.B, and Sowers, G.F, 1970, “Introductiory Soil Mechanics & Foundations, Mac Millan, New York.

5. Sunggono, 1984, “Mekanika Tanah”, Penerbit Nova, Bandung.

6. Schodeck, Daniel L.,“Structures”, Mc.Graw-Hill, 1991.

BAHAN ACUAN

4

DEFINISI – DEFINISI TANAH (1)

1. BATU TANAH & MEKANIKA TANAH (1)

A. SEJARAH TERJADINYA TANAHBUMI BOLA MAGMA CAIR YANG SANGAT PANAS. PENDINGINAN PERMUKAAN MEMBEKU BATU BEKU.PROSES FISIKA PANAS-DINGIN, MEMBEKU-MENCAIRNYA AIR, BATU HANCUR BUTIR-BUTIR TANAH (SIFATNYA TETAP SEPERTI BATU ASLINYA : KERIKIL, PASIR, LANAU).PROSES KIMIA HIDRASI, OKSIDASI BATU LAPUK TANAH DENGAN SIFAT BERUBAH DARI BATU ASLINYA.

TRANSPORTED SOIL TANAH YANG LOKASINYA PINDAH DARI TEMPAT TERJADINYA AKIBAT ALIRAN AIR, ANGIN, ES.RESIDUAL SOIL TANAH YANG TIDAK PINDAH LOKASI DARI TEMPAT TERJADINYA.

PROSES ALAM PROSES PERUBAHAN DAPAT BERMACAM-MACAM & BERULANG

5



BATU TANAH KARENA PELAPUKAN & PENGHANCURAN.TANAH AKAN MENJADI BATU LAGI PEMADATAN,

SEMENTASI, MENCAIR KEMBALI.

BATU BISA BERUBAH BATU JENIS LAIN KARENA PANAS, TEKANAN & LARUTAN.

BATUAN :- BATUAN BEKU (GRANIT, BASALT);- BATUAN SEDIMEN (GAMPING, BATU PASIR);- BATU METAMORFIK (MARMER).

TANAH DAPAT MENGANDUNG BAHAN ORGANIK = SISA/PELAPUKAN

TUMBUHAN/HEWAN. TANAH ORGANIK JIKA MENGANDUNG BAHAN

ORGANIKNYA CUKUP BANYAK.

• PERBEDAAN BATU & TANAH- BATU MERUPAKAN KUMPULAN BUTIR-BUTIR MINERAL ALAM YANG SALING TERIKAT ERAT & KUAT SEHINGGA SUKAR DILEPASKAN.

6



- TANAH MERUPAKAN KUMPULAN BUTIR-BUTIR MINERAL ALAM YANG TIDAK MELEKAT / MELEKAT TIDAK ERAT, SEHINGGA MASIH MUDAH DIPISAHKAN, BILA PERLU DIBANTU AIR.- CADAS DAPAT DIANGGAP PERALIHAN BATU DAN TANAH (BATU SEDIMEN LUNAK, TANAH KOMPAK & KERAS).

C. APAKAH MEKANIKA TANAH ?- ILMU YANG MEMPELAJARI TANAH DARI PANDANGAN TEK.SIPIL TANAH DIANGGAP SEBAGAI BAHAN KONSTRUKSI TEKNIK;- DIPELIJARI SIFAT-SIFAT & PERILAKU TERHADAP PENGARUH BEBAN;- PENGARUH & REMBESAN AIR DSB;- KEKURANGANNYA JIKA DIBANDINGKAN DENGAN BAHAN KONSTRUKSI LAIN, TANAH TIDAK DIBUAT DENGAN STANDAR TERTENTU, KONDISINYA SANGAT TIDAK HOMOGEN.

7


2. JENIS-JENIS TANAH (1)A. FRAKSI-FRAKSI TANAH (JENIS TANAH BERDASARKAN

UKURAN BUTIR)1. KRIKIL (GRAVEL) >4,75 MM2. PASIR (SAND) 4,75 - 0,075 MM3. LANAU (SILT) 0,075 -0,005 MM4. LEMPUNG (CLAY) <0,005 MMBUTIR LEMPUNG SANGAT HALUS <0,002 MM COLLOID.

B. PENGELOMPOKAN JENIS TANAH DALAM PRAKTEKCARA 1 (BERDASARKAN CAMPURAN BUTIR)1. TANAH BUTIR KASAR

TANAH YANG SEBAGIAN BESAR BUTIR-BUTIRNYA BERUPA KRIKIL / PASIR;2. TANAH BUTIR HALUS

TANAH YANG SEBAGIAN BESAR BUTIR-BUTIRNYA BERUPA LANAU & ATAU LEMPUNG (0,075 MM);3. TANAH ORGANIK

TANAH YANG MENGANDUNG CUKUP BANYAK BAHAN ORGANIK.

8


2. JENIS-JENIS TANAH (2)CARA 2 (BERDASARKAN SIFAT LEKUKAN)1. TANAH NON KOHESIF

TANAH YANG TIDAK MEMPUNYAI / SEDIKIT SEKALI LEKATAN ANTARA BUTIR-BUTIRNYA (TIDAK / HAMPIR TIDAK MENGANDUNG LEMPUNG);

2. TANAH KOHESIF TANAH YANG MEMPUNYAI SIFAT LEKATAN ANTARA BUTIR- BUTIRNYA (TANAH LEMPUNGAN = MENGANDUNG LEMPUNG CUKUP BANYAK);

3. TANAH ORGANIK TANAH YANG SIFATNYA DIPENGARUHI OLEH SIFAT BAHAN ORGANIK (SIFAT TIDAK BAIK).

BEBERAPA SATUAN PENTING1. BERAT JENIS = MASSA JENIS = G (TANPA SATUAN);

G = PERBANDINGAN BERAT BAHAN DENGAN BERAT AIR PADA VOL. YANG SAMA;

= PERBANDINGAN MASSA BAHAN DENGAN MASSA AIR PADA VOL. YANG SAMA.

9


2. JENIS-JENIS TANAH (3)AIR G = 1TANAH G = 2,5 – 2,9AIR RAKSA G = 13,6

2. TEKANAN= GAYA/LUAS; (F/L2) (kPa) 1 kPa = 1 kN/m2

3. BERAT UNIT = F/L3 (kN/m3) air (w = 9,81 kN/m3)4. MASSA UNIT = M/L3 (kg/m3) air (w = 1000

kg/m3 = 103 kg/m3)

RUMUS-RUMUS POKOK1. MENGHIT. BERAT BENDA W, JIKA DIKET. VOL. (V) &

BERAT UNIT (): W = V. V = m3 ; = kN/m3 ; M = kN.MENGHIT. MASSA BENDA M, JIKA DIKET. VOL. (V) & MASSA UNIT:

M = V. V = m3 ; = kg/m3 ; M = kN.2. MENGHIT. BERAT, DIKET. VOL. & BERAT JENIS:

W = V. G. W

MENGHIT. MASSA, DIKET. VOL. & MASSA JENIS:M = V. G. W

10


2. JENIS-JENIS TANAH (4)3. HUB. ANTARA BERAT (W) & MASSA (M):

W = M. g. W

HUB. ANTARA BERAT UNIT () DENGAN MASSA UNIT (): = . g. 10-3

3. KOMPONEN – KOMPONEN TANAH (1)TANAH TERDIRI ATAS BUTIR-BUTIR & RUANG PORI YANG

TERISI UDARA& / AIR. KETERANGAN:

V = VOL. KESELURUHAN (TOTAL);Va = VOL. UDARA (dlm bag.rongga);VW = VOL. AIR (dlm bagian rongga);VS = VOL. BUTIR TANAH;VV = VOL. RONGGA.

UDARA

AIR

BUTIR TANAH

NOL

WW

WS

W

Va

VW

VS

V

VV

11

DEFINISI – DEFINISI TANAH (8)4. BERAT JENIS & BERAT UNIT (1)

A. BERAT JENIS (G) PERBANDINGAN ANTARA BERAT SUATU BAHAN DENGAN BERAT AIR YANG VOL.NYA SAMA (PADA 40C).

UNTUK BAHAN TANAH,

BERAT JENIS TIDAK MEMPUNYAI SATUAN & TIDAK DIPENGARUHI OLEH SISTEM SATUAN YANG DIGUNAKAN.Bj air Gw = 1Bj tanah = pasir (kwarts) = + 2,65

lempung = 2,5 – 2,9

WS

S

.γV

W G

5. BEBERAPA PARAMETER TANAH (1)

A. 1. ANGKA PORI (e) PERBANDINGAN ANTARA VOL. PORI & VOL.

PADAT.

ANGKA PORI ANGKA, NILAINYA ANTARA 0 -

S

V

V

V e

VS

VV

12

DEFINISI – DEFINISI TANAH (9)5. BEBERAPA PARAMETER TANAH (2)

2. POROSITAS/KADAR PORI () PERBANDINGAN ANTARA VOL. PORI DENGAN

VOL. TOTAL.

DINYATAKAN DALAM % (0 – 100%).B. DERAJAT KEJENUHAN/DEGREE OF SATURATION (S)

DERAJAT KENYANG AIR PERBANDINGAN ANTARA VOL. AIR & VOL. PORI.

C. KADAR AIR (w) PERBANDINGAN BERAT AIR DENGAN BERAT BAGIAN PADAT DARI TANAH

V

V η V

V

W

V

V S VW

VV

S

W

W

W w

13


5. BEBERAPA PARAMETER TANAH (3)

D.BERAT UNIT TANAH ()a. UMUM

BERAT UNIT =

b. KHUSUS1. BERAT UNIT KERING = K

BERAT UNIT SEANDAINYA TANAH MENJADI KERING

BERAT VOLUME KERING UKURAN KEPADATAN TANAH.

2. BERAT UNIT KENYANG AIR = sat (saturated).TANAH YANG SELURUH PORINYA TERISI AIR.

3. BERAT UNIT TERENDAM = ’

KARENA MENGALAMI TEKANAN KEATAS SEHINGGA BERATNYA BERKURANG.

V

Wγ;

Total Volume

TotalBerat γ

V

Wγ S

K

14


6. HUBUNGAN ANTAR PARAMETER (1)

A. ANTARA ANGKA PORI (e) DENGAN POROSITAS ()

; ;

NILAI e & n, TANAH DALAM PRAKTEK:

• ANTARA BERAT TANAH BASAH (Wb), BERAT KERING TANAH (WK) DENGAN KADAR AIR (W).BERAT BASAH, W = WS + WW

DIKERINGKAN W’ = WK = WS

VV-1

VV

V-V

V

V

Ve

V

V

V

V

S

V n-1

ne

e1

en

n e

33 % 1/2

50 % 1

1W

W1

W

W

W

W-W

W

WW

KSS

S

S

W

15


6. HUBUNGAN ANTAR PARAMETER (2)

MAKA: ; ;

C. HUB.ANTARA G, e, w, & SUNTUK MEMUDAHKAN PENJABARAN RUMUS/ PENYELESAIAN SOAL GAMBAR BLOK DIAGRAM DIUBAH SEBAGAI BERIKUT:

W1W

W

K

W1 WW K W1

W WK

AIR

PADAT

WW = w.G

WS = G

V = 1+e

WW = w.G / W

VV = e

VS = 1

16


7. PERCOBAAN LABORATORIUM (1)HANYA DASAR-DASARNYA.1. MENENTUKAN KADAR AIR TANAH

YANG DICARI: ;YG DIUKUR: WW = BERAT AIR WS = BERAT BUTIR

= berat tanah stlah dikeringkan.CARA:- SAMPEL TANAH (BASAH) 10-50 gr ditimbang W1.g- DIKERINGKAN DLM OVEN ditimbang W2.gDIHITUNG:- BERAT AIR = WW = W1 – WS

- BERAT BUTIR = WS = W2

- KADAR AIR = w = WW/WS = (W1-W2)/(W) X 100 %CATATAN:OVEN U/ MENGERINGKAN TANAH, SUHU KONSTAN 1050-1100

- Diatas titik didih air;- Belum merusak struktur tanah;- Biasanya 24 jam.

x100%W

W w

S

w

17


7. PERCOBAAN LABORATORIUM (2)

2. MENENTUKAN BERAT UNIT TANAHYANG DICARI: ;YG DIUKUR:

W = Berat tanah termasuk air dalam tanah; V = Volume tanah total, termasuk pori

(diisi air + udara).CARA:- MENIMBANG SAMPLE TANAH = W;- MENGUKUR VOL. TANAH SESUAI KONDISI SAMPLE TANAH = V.A. TANAH KOHESIF, BASAH, TIDAK KERAS

1. TANAH DIPOTONG DENGAN PISAU BERBENTUK KOTAK

V= p x l x t2. DIGUNAKAN CINCIN LOGAM TAJAM, DIKET.

DENGAN TEPAT DIAMETER & TINGGINYA VOL. DIKETAHUI.B. TANAH KERAS, SUKAR DIPOTONG

GUMPALAN TIDAK TERATUR DIDESAK DALAM MANGKUK PENUH AIR RAKSA.

V

W γ

18


7. PERCOBAAN LABORATORIUM (3)3. MENENTUKAN BERAT UNIT KERING TANAH

Yg Diukur:b = Berat vol. tanah basah;w = kadar air tanah.

4. MENENTUKAN BERAT JENIS TANAHBERAT JENIS (G) = PERBANDINGAN ANTARA BERAT BAHAN/BUTIRAN TANAH DENGAN BERAT AIR YANG VOL.NYA SAMA.YG DICARI: ; YANG DIUKUR: WS, VS, w

ALAT:- TIMBANGAN;- OVEN;- PIKNOMETER.CARA:A. MENGUKUR WS = MENIMBULKAN SAMPLE TANAH YANG TELAH DIKERINGKAN;B. MENGUKUR VOL. BUTIR VS, PIKNOMETER BOTOL YANG VOL.NYA DAPAT DIUKUR DENGAN TEPAT.

w1

γb γ k

WγV

Ws G

S

19


7. PERCOBAAN LABORATORIUM (4)SKEMA:

M1 M2 M3 M4

1. PIKNOMETER KOSONG, DITIMBANG= M1;

2. PIKNOMETER DIISI TANAH KERING, DITIMBANG= M2;

3. PIKNOMETER DIISI AIR PENUH, DITIMBANG= M3;

4. PIKNOMETER DIISI TANAH KEMUDIAN DIISI AIR SAMPAI PENUH = M4.

DIHITUNG:- BERAT BUTIRAN,WS = M2 – M1

- BERAT AIR YANG VOL.NYA SAMA VOL. BUTIR:VS . W = (M3 – M1) – (M4 – M2) ; MAKA:

5. MENENTUKAN ANGKA PORI & POROSITAS /KADAR PORIANGKA PORI (e), DICARI SECARA TIDAK LANGSUNG DARI k & G BERDASARKAN RUMUS:

2413

12

MMMM

MM G

Wk γ1

G γ

e

Presentations & Public Speaking

Mekanika tanah 1 ppt