Upload
haris-restu-utama
View
228
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
8/19/2019 Geoteknik-Ef-stress n Kuat Geser
1/9
TEKANAN DALAM TANAH
Air dalam kolam :• Tekanan hidrostatis :
p = h γw • Sifat : bidang
Sama ke segala arah
Air tanah :
Tekanan hidrostatis dihitung
terhadap muka air tanah .Tek. hidrostatis = tek. air pori
u = h γw dgn γw ≈ 10 kN/m3
ika muka tanah mendatar !! m.a.t. ∼ mendatar ke"uali air
mengalir.
Tanah dibawah m.a.t.
# terendam dan $enuh air%
# berat &ol. efektif = γ'
γ ’ = γ sat - γ w- Tanah diatas m.a.t. basah,
dekat m.a.t. mungkin jenuh air
(makin ke atas makin kering).
Tekanan dalam tanah ( arah &ertikal )
⇒ tekanan = ga*a / luas• berat prisma tanah setinggi +h'
dan luas tampang = 1
p = h γtanahTekanan tanah di bawah m.a.t. :
⇒ Tekanan total : berat air dan butir#butir ($umlah berat)
⇒ tekanan air pori netral (sama kesemua arah)
muka air
tanah
h
A
m. tanah
m. a. t.h
m. tanah
m. a. t.
γ’ , γsat
γ , γb
aa
h
m.t.
8/19/2019 Geoteknik-Ef-stress n Kuat Geser
2/9
⇒ tekanan efektif = tekanan butiran (selisih tek. total dan tek.
air pori)
p (total) = σ = h1 γ1 , h- γsat
= h1 γ1 , h- γ' , h- γwdari bawah :
tekanan pori = u = h- γwesultante : p'(efektif) = σ' = σ # u
= h1 γ1 , h- (γsat # γw) = h1 γ1 , h- γ'Tekanan efektif digunakan untuk analisis stabilitas (konsolidasi, longsoran dsb.)
ontoh :
lapisan tanah tergambar :• asir : s = -.2% e = 0.4% di atas m.a.t.% w = 1 5• 6empung : s = -.7 % e = 0.27%
!! ptotal % u% pefektif di #8.00 m ( γw = 10 kN/m3)
+0.00
-9.00
-4.50
-2.00 Pasir
Lempung
38.84
89.82
180.3
0
!0
38.84
4.8225
110.3
p t"ta# p’ $e%&u
8/19/2019 Geoteknik-Ef-stress n Kuat Geser
3/9
• pasir : γ = s (1,w) γw /(1,e) = 18.4- kN/m3
γsat = (s , e) γw /(1,e) = -0.38 kN/m
3
γ' = γsat # γw = 10.38 kN/m
3
• lempung : γsat =(s , e) γw /(1,e) = -0.19 kN/m3
γ' = γsat # γw = 10.19 kN/m3
• tekanan total% p = -γ , -. γsat1 , 4. γsat- = 190.23 kN/m-
• tekanan pori% u = 7 γw = 70 kN/m-
• tekanan efektif% p' = p # u = 110.23 kN/m-
8/19/2019 Geoteknik-Ef-stress n Kuat Geser
4/9
KUAT GESER TANAH
ekuatan tanah berdasarkan ;AT
8/19/2019 Geoteknik-Ef-stress n Kuat Geser
5/9
6ekatan tanah berbutir halus (kohesif)
> = " . A
" = kapasitas rekatan (kN/m-)
A = luas bidang kontak
6ekatan tanah dengan tanah " = kohesi tanah
Tanah *ang mempun*ai ϕ dan "
> = N tg ϕ , " . A
;ntuk satuan luas bidang kontak :
>/A = N/A . tgϕ , "
τ = " , σ tg ϕ umus oulomb
@ = tegangan normal
τ = tegangan geserϕ = kemiringan grafik
" = perpotongan dengan
sumbu τ
onsep dasar Teraghi → tegangan geser tanah han*a
ditahan oleh butir#butir sa$a tegangan geser : fungsi
tegangan normal efektifτ = "' , @' tg ϕ'
enentuan arameter uat eser Tanah (ϕ dan ")1. Bire"t Shear test (geser langsung) pasir
2. TriaCial "ompression test semua $enis tanah/batu
. Dane Shear Test lempung lunak # sedang!. ;n"onfined /ompression Test (tekan bebas) lempung
σ
ϕ
τ
biang #iin + pe#ekat#ekatan
)
(
8/19/2019 Geoteknik-Ef-stress n Kuat Geser
6/9
eser 6angsung :
ara :
1. tanah dimasukkan ke dalam kedua "in"in *ang
disatukan
2. beban N1 diberikan. dibuat gap antara "in"in atas E bawah (sedikit)
!. beban T 1 diberikan berangsur#angsur sampai tanah
runtuh
". test diulang dengan harga N berbeda sehingga didapatT *ang berbeda pula (N- → T -% N3 → T 3 dst) →
minimum 3 test
#. dibuat grafik hubungan σ E τ
σi = Ni/A F τi = TimaC/A % A dianggap konstan
Tipikal hasil test :
a) tanah non kohesif → "' = 0 → τ = σ tg ϕ
b) Tanah kohesif → ϕ = 0 → τ = "
ring atas
ring baah
Luas A
tanahbiang geser
(
'
(
(1 ma/pergeseran
σ
ϕ
τ
σ
ϕ 0
τ
8/19/2019 Geoteknik-Ef-stress n Kuat Geser
7/9
$) Tanah "ampuran (ϕ E ") → τ = " , σ tg ϕ
?esarn*aϕ
E " dipengaruhi :• $enis tanah• bentuk butiran• ukuran butir dan gradasi• kepadatan (makin padat
ϕ
dan " makin tinggi)
Se"ara umum : semakin baik tanah→
ϕ
(dan ") semakin
tinggi
Tanah terendam air→
ϕ
dan " berkurang
ambaran nilai ϕenis tanah ϕ' ϕ' terendam
• pasir # kerikil• lanau
-9.o # 42o
-7o # 34o-7o # 4o
-0o # --o
ambaran nilai "
6empung $enuh air biasan*a ϕu = 0 "u dipengaruhi oleh :•
kepadatan• mineral *ang dikandung
onsistensi "u kN/m-
sangat lunak
lunak
sedang
kaku
sangat kakukeras
(&er* soft)
(soft)
(medium)
(stiff)
(&er* stiff) (hard)
0 # 1-.
1-. # -
- # 0
0 # 100
100 # -00! -00
σ
ϕ
τ
8/19/2019 Geoteknik-Ef-stress n Kuat Geser
8/9
ontoh :
engu$ian geser langsung menggunakan 3 sampel dengan :
σi = 0% 100 E -00 kN/m- % dihasilkan berturut#turut :
τ
i = 40% 20% 100 kN/m- Tentukan
ϕ
E "
en*elesaian :
1) rafis• ambarkan salib sumbu
σ
(mendatar) Eτ
(&ertikal)
→
skala harus sama
Titik oordinat
1
-
3
0 % 40
100 % 20
-00 % 100
• ambarkan garis lurus rata#rata dari titik#titik
tersebut
0
50
100
150
0 50 100 150 200 250
tegangan normal,
T e g a n g a n
g e s e r ,
• Slope diukur = ϕ = --o
perpotongan dengan sb # τ diukur = " = -0 kN/m-
2) ara analitis• unakan persamaan
τi = " , σi tg ϕ → - pers → " E ϕ → rata#rata
atatan :
8/19/2019 Geoteknik-Ef-stress n Kuat Geser
9/9
• sebaikn*a pengu$ian menggunakan 3 sampel atau lebih (titik
*ang men*impang bisa diabaikan → grafis)