PPT Mekanika Tanah II [TM1].pdf

8/18/2019 PPT Mekanika Tanah II [TM1].pdf

1/24

Modul ke:

Fakultas

Program Studi

Mekanika

Tanah IIRencana pembelajaran mata kuliah Mektan II dalam satusemester, review Mektan I, perlunya mempelajari Mektan

II di Teknik Sipil dan pemantapan pemahaman terhadaplaporan penyelidikan tanah serta pemahaman pengujiantanah di lapangan

Wimpie Agoeng Noegroho Aspar01Teknik Perencanaan DanDesain

Teknik Sipil


2/24

• Materi Pembelajaran

RENCANA PEMBELAJARAN MEKANIKA TANAH II• Data Dosen:

Nama : WIMPIE A. N. ASPAR

Email : [email protected] [email protected]

HP : 0811-96-6968

Minggu

ke Materi Pembelajaran Harapan akhir TM

I a. Uraian rencana pembelajaran Mekanika Tanah II

b. Review Mektan I dan pemantapan pemahaman laporan

penyelidikan tanah

c. Hal-hal yang terkait dengan perlunya mempelajari Mektan II di

Teknik Sipil.

d. Exlopratory boring test

e. Pemahaman pengujian di lapangan (N SPT, sondir, seismic

survey, vane shear test, pressure meter test, trenching,

piezometer test)

Mahasiswa memahami

pengujian lapangan un

tuk mencari parameter

tanah

mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]


3/24

• Materi Pembelajaran (lanjutan)

II a. Pemahaman masalah penurunan dan kompresibilitas padatanah

b. Pemberian contoh-contoh kejadian penurunan pada bangunan

sipil

c. Pemahaman jenis-jenis pemampatan (konsolidasi), yang

meliputi: pemampatan segera, pemampatan konsolidasi,

pemampatan sekunder.

d. Analogi pegas untuk peristiwa konsolidasi tanah

e. Uji laboratorium untuk penurunan konsolidasi, dan

mendapatkan paramater hasil uji

Mahasiswa memahamifenomena konsolidasi

dan penurunan

konsolidasi

III Perhitungan penurunan pada tanah lempung terkonsolidasi normal

dan lempung terkonsolidasi berlebih

Mahasiswa mampu

menghitung besar dan

waktu terjadinya penu

runan konsolida siIV a. Pemantapan perhitungan penurunan konsolidasi tanah pada

berbagai kasus.

b. Pemahaman waktu terjadinya konsolidasi dan pe nurunan

tanah.

Mahasiswa mampu

menghitung besar dan

waktu terjadinya penu

runan konsolidasi pada

berbagai kasus

Minggu



4/24


Minggu


V a. Distribusi Tegangan dalam tanah

Metode 2:1

Metode Bousinesq

b. Perhitungan penurunan konsolidasi pada tanah berlapis dengan

beban kombinasi antara beban luasan tak terbatas dengan

beban dengan luasan terbatas.

Mahasiswa memahami

filosofi distribusi tegang

an dalam tanah

VI a. Cara mempercepat konsolidasi melalui vertical drain.b. Pemahaman dan desain vertical drain

Mahasiswa memahamifenomena konsolidasi

dan penurunan konsoli

dasi, serta mampu meng

hitung besar dan waktu

terjadinya penurunan

konsolidasi

VII SELURUH MATERI TENGAH SEMESTER PERTAMA KUISVIII UTS


5/24


Minggu


IX a. Hubungan tegangan dan regangan.

b. Menyelesaikan dan menghitung kekuatan geser tanah dari tes :

c. Pemahaman parameter kekuatan geser tanah dari laporan

penyelidikan tanah (soil investigation).

Pengujian untuk mendapatkan parameter kekuatan geser

tanah.

Geser langsung (Direct Shear)

Mahasiswa memahami

pengertian kekuatan

geser tanah di lapangan

dan dapat mencari para

meter geser dari uji

laboratorium

X a. Direct shear test (lanjutan)

b. Teori lingkaran Mohr

c. Pengujian Triaksial CD, CU, UU

Mahasiswa memahami

pengujian untuk mencari

parameter geser dari uji

laboratorium

XI Pengujian Triaksial CD,CU,UU (lanjutan) Mahasiswa memahami

pengujian triaksial

sebagai salah satu untuk

mencari parameter

kekuatan geser di

lapangan


6/24


Minggu


XII Pengujian Unconfined Compression Test dan Vane Shear Test Mahasiswa memahami

pengujian uncon fined

maupun vane shear test

sebagai salah satu cara

un tuk mencari parame

ter kekuatan geser di

lapangan

XIII Konsep dan filosofi stabilitas lereng Mahasiswa memahami

konsep dan filosofi stabi

litas Lereng

XIV Menyelesaikan dan menghitung lereng dengan tinggi tidak terbatasdengan metode-metode bidang runtuh

Rata

Lingkaran

Mahasiswa mampumenghitung stabilitas

lerang dengan beberapa

metode.

XV SELURUH MATERI TENGAH SEMESTER KE DUA KUISXVI UAS


7/24


Kompenen Penilaian:

Rincian besarnya bobot penilaian mata kuliah Mekanika Tanah II, acuan secara rinciadalah sebagai berikut:

a. Kehadiran : 10%

b. UTS : 30%

c. UAS : 40%d. Tugas-Tugas : 20% (Termasuk dalam Bobot Nilai dalam Tabel Aktifitas

Perkuliahan diluar persentasi UTS dan UAS)

e. Semua tugas-tugas/PR harus diserahkan tepat pada waktunya. Keterlambatan

penyerahan PR mengakibatkan pengurangan nilai. Besarnya pengurangan nilai

adalah 10% per hari dari nilai yang didapat, dengan maksimum pengurangan

sebesar 50%. Keterlambatan lebih dari dua minggu (14 hari kalender), PR tidakmendapatkan nilai (nilai 0). Semua PR harus dikerjakan sendiri di atas kertasfolio bergaris. PR ditulis dengan pensil atau tinta tanpa tip ex


8/24


Daftar Pustaka:

1. Braja M. Das, Fundamentals of Geotechnical Engineering, Brooks/Cole Thomson Learning, USA,

2000

2. Braja M. Das, Principles of Geotechnical Engineering, edisi ke 5, Brooks/Cole Thomson Learning,

USA, 2002

3. Braja M. Das, Priciples of Foundation Engineering, edisi ke 4, Brooks/Cole PWS Publishing

Company, USA, 1999

4. Joseph E. Bowles, Foundation Analysis and Design, edisi ke 5, McGraw-Hill, New York, 1997

5. Joseph E. Bowles, Physical and Geotechnical Properties of Soils, McGraw Hill,1984

6. Robert D. Holtz dan W. D. Kovacs, An Introduction to Geotechnical Engineering, Prenctice-Hall,

Englewood Cliffs, N.J., 1981


9/24

a. Sistem AASHTO

Highway Research Board , 1945

Tanah diklasifikan 8 kelompok utama yaitu A-1 sampai A-8

Kelompok A-1, A-2, dan A-3: material granular berbutir kasar

Kelompok A-4 A-5, A-6 dan A-7: material berbutir halus (> 35% lolos US Sieve No. 200)

Kelompok A-8: Tanah gambut, butiran sisa-sisa puing halus dan tanah organik

Diatur dalam American Society for Testing Materials D-3282

Tidak menjelaskan tanah organik

b. Sistem USCS

Dikembangkan oleh Casagrande pada tahun 1942

Diadopsi oleh United States Bureau of Reclamation and the Corps of Engineers

Secara luas digunakan untuk semua pekerjaan geoteknik

Klasifikasi tanah menggunakan simbol huruf yaitu G = gravel (kerikil), S = sand (pasir),

M = silt (lanau), C = clay (lempung), O = organic silts dan clay (lempung dan lanauorganik), Pt = peat dan highly organic soils (gambut dan tanah organik), H = high

plasticity (plastisitas tinggi), L = low plasticity (plastisitas rendah), W = well graded

(gradasi baik), dan P = poorly graded (gradasi jelek).

Diatur dalam American Society for Testing Materials D-2487

Material berbutir halus (> 50% lolos US Sieve No. 200)

1 KLASIFIKASI TANAH (Review Mekanika Tanah I )


10/24

in many cases expensive and risky problems

• Mekanika tanah adalah salah satu cabang ilmu dibidang teknik sipil yang berkaitan dengan sifat-sifat fisik

tanah dan perilaku masa tanah akibat gaya-gaya dan beban yang bekerja padanya

• Rekayasa tanah adalah penerapan prinsip-prinsip mekanika tanah dalam menyelesaikan persoalan praktis• Rekayasa geoteknik adalah cabang disiplin dalam teknik sipil yang melibatkan material di alam sekitar

permukaan tanah

• Rekayasa geoteknik termasuk penerapan prinsip-prinsip mekanika tanah dan mekanika batuan dalam

rangka merangcang suatu pondasi bangunan, dinding penahan tanah dan pekerjaan tanah (galian,

kemiringan tanah, kestabilan lereng dan perbakan tanah)

• Insinyur sipil harus mempelajari sifat-sifat teknik tanah seperti asal tanah, sebaran ukuran butir,kemampuatn mengalirkan air, kemampumampatan, kekuatan geser, dan daya dukung beban

2 HUBUNGAN MEKANIKA TANAH DAN TEKNIK SIPIL


11/24

Pengumpulan data geoteknik pendahuluan diperlukan untuk menentukan tipe konstruksi pondasi yang akan dibangun dan

peruntukan lainnya

Pembangunan gedung

• Perkiraan beban kolom• Jarak kolom•

Standard yang berlaku/building code• Peraturan/persyaratan setempat

• Penentuan panjang bentang• Penentuan beban pada pier• Penentuan beban pada abutmen

Pembangunan jembatan

Informasi yang diperoleh sangat membantu dalam melakukan

penyelidikan lapangan

3 EKSPLORASI BAWAH PERMUKAAN TANAH

a Pengumpulan Data Awal


12/24

Investigasi geoteknik adalah proses penyelidikan yang digunakan untukmengidentifikasi lapisan deposit tanah dimana konstruksi akan dibangun

dan lapisan tersebut akan diuji karakteristik fisiknya

Maksud penyelidikan geoteknik adalah untuk memperoleh informasi kondisi

tanah bawah permukaan dalam rangka:

menentukan tipe dan kedalaman pondasi yang sesuai dengan konstruksi yang

akan dibangun

mengevaluasi daya dukung pondasi

memperkirakan kemungkinan penurunan yang akan terjadi pada bangunan

memperkirakan masalah potensial pada pondasi yang mungkin terjadi akibatkondisi tanah mengembang, tanah mudah runtuh dan lahan bekas sanitary landfill

menetukan lokasi permukaan airtanah

meperkirakan tekanan tanah lateral untuk pembangunan dinding penahan tanah,

tiang turap dan galian berpenopang

mengembangkan metode konstruksi dalam hal kondisi subsoil berubah

3 EKSPLORASI BAWAH PERMUKAAN TANAH

(lanjutan)

b Penyelidikan Geoteknik


13/24

1. Peta topografi lokasi dan kemungkinan keberadaan saluran

drainase, gundukan puing-puing dan material lainnya

2. Lapisan tanah pada galian dalam, hal ini dapat dilihat dari

konstruksi disekitarnya seperti jalan raya, pembangunan

gedung dll

3. Tipe vegetasi setempat sebagai indikisai sifat tanah

4. Tanda ketinggian air pada bangunan di sekitarnya ataupada abutmen jembatan

5. Permukaan airtanah dimana dapat ditentukan

menggunakan pengecekan sumur-sumur di sekitarnya

6. Tipe konstruksi di sekitarnya atau keberadaan retakan

dinding atau problem lainnya

Selama penyelidikan, inspeksi secara visual di lokasi harusdilakukan untuk mendapatkan informasi yang lebih baik :

3 EKSPLORASI BAWAH PERMUKAAN TANAH (lanjutan)

c Penyelidikan Lapangan


14/24


15/24

Survei seismik mengukur kecepatan gelombang vibrasi dalam tanah

akibat kejutan/pukulan (impact source )

Kejutan yang dihasilkan akibat pukulan hamer atau ledakan

Rambatan gelombang menjalar dengan kecepatan gelombang yangberbeda dalam lapisan tanah/batuan yang berbeda

Bacaan kecapatan gelombang diplot pada suatu profil memanjang

Survei seismik dilengkapi dengan coring batuan

Survei seismik dilakukan pada tahap awal penyelidikan tanah danselanjutnya dilakukan pengeboran

4. SURVEI SEISMIK


16/24

Tipe Tanah dan BatuanKecepatan P-wave

(m/detik)

Tanah

Pasir, lanau kering, dan tanahpermukaan butiran halus

Alluvium

Lempung padat, kerikil berlempung, dan

pasir berlempung padat

Loess

200 – 1.000

500 – 2.000

1.000 – 2.500

250 – 750

Batuan

Batu tulis dan serpihan batu (shale)

Batupasir

Granite

Batu lempung

2.500 – 5.000

1.500 – 5.000

4.000 – 6.000

5.000 – 10.000

Kisaran harga V p pada berbagai jenis tanah dan batuan (Das, 1999)

4. SURVEI SEISMIK (lanjutan)


17/24

Untuk Vp1 < Vp2 dan AB = x

t = x / V p1

sin 1 / Vp1 = sin 3 / Vp2

Karena 3 = 90

0, sin 3 = 1 and

1 = sin-1 (Vp1 / Vp2) = c

c

p

p i s in

DE

DF

t V

t V

2

1

121

121

p c p

c

p c V i cos

z

V

i tan z x

V i cos

z t

c p c p

c

p i cos V

z

i cos V

i s in z

V

x

122

22

Untuk AG = x, Vp2

= Vp1

/ sin ic

c p c p

c

p i cos V

z

i cos V

i s in z

V

x t

11

2

2

22

c

p p c

c

p p

i cos V

z

V

x

i cos

i s in

V

z

V

x

12

2

12

212

4. SURVEI SEISMIK (lanjutan)a Refraksi pada Medium Tanah Dua Lapis


18/24

21 p p c V / V i s in

2

21

211 )( p p c c V / V i s in i cos

)(21

2

1

2

2

2

2 p p p p p

V V / V V z V

x t

c p i p p p p i i cos / V t V V / V V t z

1

2

1

2

221

2

1

2

1

)(

21

2

1

2

2

21

2

p p

p p

p

c

p

c

V V

V V z

V

x

V

x

12

21

21

2

1

2

22

p p

p p

p p

p p

c V V

V V

V V

V V z x

12

12

2

p p

p p

V V

V V z

)()(1212

2

1

p p p p c V V / V V X z

Karena

maka,

atau

Kedalaman lapisan pertama

)( 212

1

2

21

2

2p p p p

p V V / V V z V

x

t

Selanjutnya jarak kritis dapat dihitung sbb:

4. SURVEI SEISMIK (lanjutan)a Refraksi pada Medium Tanah Dua Lapis


19/24

Misal V p1 < V p2 < V p3

)(21

2

1

2

21

2

2 p p p p p

V V / V V z V

x t

)(32

1

2 p p c V / V sin i

23

2

2

2

32

13

2

1

2

31

3

22

p p

p p

p p

p p

p V V

V V z

V V

V V z

V

x t

2

1

2

22111

2

1

p p p p i V V / V V t z

23

2

2

2

32

13

2

1

2

31

2

22

p p

p p

p p

p p

i V V

V V z

V V

V V z t t

2

2

2

3

23

13

2

1

2

31

22

2

2

1

p p

p p

p p

p p

i

V V

V V

V V

V V z t z

Sudut kritis lapisan 3

Kedalaman lapisan kedua

4. SURVEI SEISMIK (lanjutan)b Refraksi pada Medium Tanah Tiga Lapis


20/24


c Refraksi pada Medium Tanah Multi Lapis


21/24

Contoh Soal

Data berikut ini adalah hasil dari survey refraksi lapisanhorizontal tanah dengan jarak x dan waktu kedatanganpertama sebesar t . Tentukan kecepatan P-wave lapisan tanahtersebut dan berapa ketebalannya?. Tentukan tipe materialyang dijumpai

X (m) t (mdtk) X (m) t (mdtk)

2,5

5,0

7,5

15,0

25,0

5,5

11,1

16,1

24,0

30,8

35,0

45,0

55,0

60,0

38,2

46,1

51,3

52,8

4. SUSRVEI SEISMIK (lanjutan)


22/24

0

10

20

30

40

50

60

0 10 20 30 40 50 60

Distance x (m)

Firstarriva

ltimet

(msec)

t i2 = 35,6

t i1 =

13 5

3

10

10

10,6

7,2

5

Penyelesaian:

V p1 = 5/(10,6 x 10-3) = 472 m/sec

V p2 = 10/(7,2 x 10-3) = 1.389 m/sec

V p3 = 10/(3,0 x 10-3) = 3.333 m/sec

t i1 = 13,5 x 10-3 sec; t i2 = 35,6 x 10-3 sec.



23/24

Latihan Soal

Berikut adalah data hasil survey refraksi. Anggap bahwalapisan tanah tersebut horizontal. Tentukan kecepatan P-wavelapisan tanah tersebut dan ketebalannya. Tipe lapisan tanahyang dijumpai?

X (m) t (mdtk) X (m) t (mdtk)

2,5

5,0

7,5

10,015,0

20,0

11,20

23,30

33,50

42,4050,90

57,20

25,0

30,0

35,0

40,050,0

64,40

68,60

71,10

72,1075,50



24/24

Terima KasihWimpie Agoeng Noegroho Aspar

Documents

PPT Mekanika Tanah II [TM1].pdf