mekanika tanah i

MEKANIKA TANAH I

Staf Pengajar:Reza P. Munirwan, S.T, M.Sc

Fakultas Teknik Sipil - GeoteknikUniversitas Syiah Kuala

Banda Aceh

Kerapatan relative ( DR) digunakan untuk menentukan

kerapatan tanah berbutir kasar di lapangan.

e = Angka pori tanah di lapangan

e max = Angka pori tanah kondisi paling

lepas

e min = Angka pori tanah kondisi paling padat

e = Angka pori tanah di lapangan

e max = Angka pori tanah kondisi paling

lepas

e min = Angka pori tanah kondisi paling padat

i---------------i-------------------------------i e max e e min

%100minmax

max

ee

eeDR

Kerapatan relatif (Relative Density)

Hubungan antara DR dengan kondisi tanah di lapangan

D R (%) Keadaan Tanah Di Lapangan

0 - 15 Sangat Lepas ( Very Loose)

15 - 50 Lepas ( Loose)

50 - 70 Tengah ( Medium)

70 - 85 Padat (dense)

85 - 100 Sangat padat ( very dense)

Contoh Soal:

Tanah pasir yang akan digunakan untuk

urugan kembali (back fill) mempunyai berat

volume basah γb = 19.62 kN/m3 dan kadar air w =

10%. Angka pori dalam keadaan paling longgar (emak) =

0.64 dan dalam keadaan paling padat (emin) = 0.39.

Tentukan angka pori (e) tanah urugan kembali dan

kerapatan relatifnya (Dr). Diketahui tanah urugan

kembali mempunyai Gs = 2.65.

Penyelesaian:

Dik: γb = 19.62 kN/m3 Dit: e = ?

w = 10% Dr = ?

emak = 0.64

emin = 0.39

Gs = 2.65

γb = Gs (1 + w)γw / 1 + e

19.62 = 2.65 (1 + 0.1) 9.81 / 1 + e

e = 0.46

Dr = emak – e / emak - emin

Dr = 0.64 – 0.46 / 0.64 – 0.39

Dr = 0.72

Jadi angka pori tanah urugan kembali e =

0.46 dan kerapatan relatif Dr = 0.72

Batas – batas Atterberg

Menurut Atterberg (1911), sifat kohesif tanah dibagi dalam 4 keadaan pokok :

- Padat (solid) - Semi padat (semi solid) - Plastis (plastic) - Cair (liquid)

Keadaan-keadaan tersebut terjadi karena adanya perubahan kadar air ( wc)

Konsistensi tanah: kedudukan fisik tanah berbutir halus pada kadar air (wc)

BATAS

CAIR (LL)

BATAS

PLASTIS (PL)

BATAS

SUSUT (SL)

PADAT SEMI PADAT

PLASTIS CAIR

wc

Batas – batas Atterberg (Batas Konsistensi)

Batas Cair (Liquid Limit = LL)

BATAS CAIR ( LIQUID LIMIT = LL)

LL = kadar air tanah dimana apabila dibuat goresan pada tanah tersebut dengan spatula standard akan

menutup pada 25 kali pukulan.

Apparatus and grooving tool

Groove cut in sample prior to the test

Groove closed over 12.5 mm – soil at wL if

this requires 25 “blows”

Banyak Pukulan Kadar Air (%)

152028

4240.839.1

LL = 39.5 %

Dimana:

IF = Indeks Aliran

w1 = Kadar air (%) pada N1 pukulan

w2 = Kadar air (%) pada N2 pukulan

Indeks Aliran (IF)

Dimana:

N = Jumlah pukulan, untuk menutup celah

0.5 inchi (12.7 mm)

wN = Kadar air (%)

tg β = 0.121

LL menurut Waterways Experiment Station:

Batas Plastis (Plastic Limit = PL)

BATAS PLASTIS ( PLASTIC LIMIT = PL) PL = Kadar air tanah dimana apabila tanah tersebut digulung sampai dengan diameter 3.2 mm mulai terjadi

retak-retak.

Batas Susut (Shrinkage Limit = SL)

BATAS SUSUT ( SHRINKAGE LIMIT = SL) SL = Percobaan batas susut dilaksanakan dalam laboratorium

dengan cawan porselin diameter 44.4 mm dengan tinggi 12.7 mm.

Dimana:

m1 = berat tanah basah dalam cawan percobaan (g)

m2 = berat tanah kering oven (g)

v1 = volume tanah basah dalam cawan (cm3)

v2 = volume tanah kering oven (cm3)

γw = berat volume air (g/cm3)

INDEKS PLASTIS (PLASTICITY INDEX = IP)

IP = LL - PL

LLPLSLSOLID SEMI SOLID PLASTIS CAIR

0

LI 0 1

INDEKS KECAIRAN (LIQUIDITY INDEX= LI)

0 < LI < 1 Tanah berada dalam daerah plastis

LI > 1 Tanah dalam keadaan cair/hampir cair

IP

PLwLI C

NAMA MINERAL LEMPUNG AKTIVITAS (A)

MONTMORILLONITE ( BENTONITE) 1 – 7

ILLITE 0.5 – 1

KAOLINITE 0.5

HALLOYSTE 0.5

ATTAPULGITE 0.5 – 1.2

ALLPHANE 0.5 – 1.2

A =

% BUTIRAN YANG LEBIH KECIL 2

IP

Aktivitas (A)

Contoh Soal:

Beberapa hasil percobaan untuk menentukan

batas-batas konsistensi ditunjukkan dalam

tabel dibawah. Tentukan LL, IP, dan LI tanah

tersebut jika diketahui PL = 20% dan kadar

air di lapangan wN = 38% Benda Uji 1 2 3 4

Jumlah PukulanBerat tanah basah + cawan (g)Berat tanah kering + cawan (g)Berat cawan (g)

1228.1524.215.3

1723.2220.815.1

2323.2

20.8915.2

2823.1820.915.0

1.

2. w = 42.46%;3. w = 40.60%; 4. w = 38.64%

LL = 39.5 %

IP = LL – PL

= 39.5 – 20 = 18.5%

IP

PLwLI C

LI = 0.95

1. Tentukan LL (batas cair) untuk data tes batas cair

berikut:

Jawaban: LL = 18.7%

2. Diketahui PL (plastic limit) suatu contoh tanah = 30%

dan plasticity index (PI) = 7%. Jika contoh tanah

dikeringkan dari kondisi PL maka perubahan

volumenya adalah 25% dari volume pada kondisi PL

dan perubahan voluma dari kondisi LL ke kondisi kering

adalah 35% dari volume pada kondisi LL. Tentukan SL

(batas susut) ?

Jawaban: SL = 18.6%

Jumlah Ketukan Kadar Air (%)

38342012

16172022

SELESAI