Mata kuliah MEKANIKA TANAH

DAYA DUKUNG TANAH

PERENCANAAN BANGUNAN

TANAH

Mata kuliah semester berikutnya

STABILITAS DAN

KEKUATAN TANAH

PEMAMPATAN TANAH

(9)

PEMADATAN

(4)

DISTRIBUSI TEGANGAN

(8)

TEGANGAN EFEKTIF

(7)

KLASIFIKASI TANAH

(3)

REMBESAN AIR DALAM TANAH

(5)

BAGAN ALIR BAHASAN

GAYA ANGKAT DIBAWAH

BANGUNAN AIR (6) PERENCANAAN

PONDASI

KOMPOSISI TANAH

(2)

TANAH (1)

PEMAMPATAN TANAH

(9)

PEMADATAN

(4)

DISTRIBUSI TEGANGAN

(8)

TEGANGAN EFEKTIF

(7)

KLASIFIKASI TANAH

(3)

REMBESAN AIR DALAM TANAH

(5)

BAGAN ALIR BAHASAN

GAYA ANGKAT DIBAWAH

BANGUNAN AIR (6)

KOMPOSISI TANAH

(2)

TANAH (1)

POKOK BAHASAN

A. Komposisi Tanah

B. Parameter Fisik Tanah

1. Hubungan Volume

2. Hubungan Berat Dan Volume

3. Hubungan γ, E, Wc, Gs

4. Kerapatan Relatif

5. Konsistensi Tanah

6. Aktivitas (A) C. Struktur Tanah

Mata kuliah MEKANIKA TANAH

BAB II KOMPOSISI

TANAH

POKOK BAHASAN

A. Komposisi tanah

Tanah (Gambar 2.1) terdiri dari : • Butiran tanah yang padat (solid) • Air (water) • Udara (air)

→ Vv = Volume Pori

MENGHITUNG VOLUME TANAH

BILA VOLUME TANAH = V

→ Vs = Volume Solid → Vw = Volume Water → Va = Volume Air

V = Vs + Vw + Va

Vv = Vw + Va

A. Komposisi Tanah

B. Parameter Fisik Tanah

1. Hubungan Volume

2. Hubungan Berat Dan Volume

3. Hubungan γ, E, Wc, Gs

4. Kerapatan Relatif

5. Konsistensi Tanah

6. Aktivitas (A) C. Struktur Tanah

Mata kuliah MEKANIKA TANAH

BAB II KOMPOSISI

TANAH

POKOK BAHASAN

Gambar 2.1a Soil element in natural state.

(a)

Total weight

(= W)

Total volume (= V)

solid

Water

Air

W Ww

Ws

VV

V

Vw VA

Vs

(b) Gambar 2.1b Three phases of

the soil element

Gambar 2.1c Sketsa butiran tanah (solid) dan

rongga (pori) dalam tanah

A. Komposisi Tanah

B. Parameter Fisik Tanah

1. Hubungan Volume

2. Hubungan Berat Dan Volume

3. Hubungan γ, E, Wc, Gs

4. Kerapatan Relatif

5. Konsistensi Tanah

6. Aktivitas (A) C. Struktur Tanah

Mata kuliah MEKANIKA TANAH

BAB II KOMPOSISI

TANAH

POKOK BAHASAN

%100×=VVn v

s

v

VVe =

%100×=v

wR V

VS

• Angka pori ( void ratio) = e

• Porositas ( porosity) = n

• Derajat kejenuhan (degree of saturation) = SR

• Hubungan e dan n

nne−

=1 e

en+

=1

B. PARAMETER FISIK TANAH

1. Hubungan volume yang umum dipakai A. Komposisi

Tanah B. Parameter Fisik

Tanah 1. Hubungan

Volume 2. Hubungan

Berat Dan Volume

3. Hubungan γ, E, Wc, Gs

4. Kerapatan Relatif

5. Konsistensi Tanah

6. Aktivitas (A) C. Struktur Tanah

Mata kuliah MEKANIKA TANAH

BAB II KOMPOSISI

TANAH

POKOK BAHASAN

2. Hubungan berat dan volume

Bila : ds

VW γ= → γd = DRY UNIT WEIGHT

Maka :

a. Kadar air (water content) = wc %100×=s

wc W

Ww

b. Berat volume (unit weight)= γ VW

=γ

( )V

wWV

WWW

VWW

VW css

ws

ws +=

+

=+

==1

1γ

A. Komposisi Tanah

B. Parameter Fisik Tanah

1. Hubungan Volume

2. Hubungan Berat Dan Volume

3. Hubungan γ, E, Wc, Gs

4. Kerapatan Relatif

5. Konsistensi Tanah

6. Aktivitas (A) C. Struktur Tanah

Mata kuliah MEKANIKA TANAH

BAB II KOMPOSISI

TANAH

( ) ( ) c d c d w

w +

= → + = 1

1 γ γ γ γ

POKOK BAHASAN

solid

water

air

W

Ww= w.Gs.γw

Ws = Gs.γw

Vw= w.Gs

Vs= 1

Vv= e

V = 1 + e

Gambar 2.2.

Tiga fase tanah yang terpisah dari elemen tanah , dimana volume solid/ butiran tanah = 1

A. Komposisi Tanah

B. Parameter Fisik Tanah

1. Hubungan Volume

2. Hubungan Berat Dan Volume

3. Hubungan γ, E, Wc, Gs

4. Kerapatan Relatif

5. Konsistensi Tanah

6. Aktivitas (A) C. Struktur Tanah

Mata kuliah MEKANIKA TANAH

BAB II KOMPOSISI

TANAH

POKOK BAHASAN

solid

water

V =

1 +

e

Vv

= V

w =

e

Vs

= 1

Volume Weight W

w =

e.γ

w

Ws =

Gs.γ w

Gambar 2.3.

Elemen tanah jenuh dengan volume solid/butiran tanah = 1

A. Komposisi Tanah

B. Parameter Fisik Tanah

1. Hubungan Volume

2. Hubungan Berat Dan Volume

3. Hubungan γ, E, Wc, Gs

4. Kerapatan Relatif

5. Konsistensi Tanah

6. Aktivitas (A) C. Struktur Tanah

Mata kuliah MEKANIKA TANAH

BAB II KOMPOSISI

TANAH

POKOK BAHASAN

a. SPESIFIC GRAVITY = GS

Untuk Vs = 1 → γs = Ws ,

w

ssG

γγ

=

s

ss

w

ww

w

ww

VW

WVVW

=

=→=

γ

γγ )1........(

3. Hubungan γ, e, wc, Gs

A. Komposisi Tanah

B. Parameter Fisik Tanah

1. Hubungan Volume

2. Hubungan Berat Dan Volume

3. Hubungan γ, E, Wc, Gs

4. Kerapatan Relatif

5. Konsistensi Tanah

6. Aktivitas (A) C. Struktur Tanah

Mata kuliah MEKANIKA TANAH

BAB II KOMPOSISI

TANAH

POKOK BAHASAN

Bila :

)2(....................scw

wscw GwV

WGwW =→= γ

1 dan 2 → Vw = wcGs

BILA : Vs = 1 → e = VV

V = Vs + Vv → V = 1+e

Wscscws

wc

Wssw

ss

GwWwWWWw

GWWG

γ

γγ

××=×=→=

×=→=

Jadi :

A. Komposisi Tanah

B. Parameter Fisik Tanah

1. Hubungan Volume

2. Hubungan Berat Dan Volume

3. Hubungan γ, E, Wc, Gs

4. Kerapatan Relatif

5. Konsistensi Tanah

6. Aktivitas (A) C. Struktur Tanah

Mata kuliah MEKANIKA TANAH

BAB II KOMPOSISI

TANAH

POKOK BAHASAN b. BERAT VOLUME = γ

( )e

wGe

GGwV

WWVW

cws

wswsc

sw

++

=

++

=

+==

11

1γγ

γγγ

γ

c. BERAT V KERING = γd

eG

VW wss

d +==

1γγ

d. DERAJAT KEJENUHAN = SR

scRsc

v

wR GweS

eGw

VVS ×=×→==

A. Komposisi Tanah

B. Parameter Fisik Tanah

1. Hubungan Volume

2. Hubungan Berat Dan Volume

3. Hubungan γ, E, Wc, Gs

4. Kerapatan Relatif

5. Konsistensi Tanah

6. Aktivitas (A) C. Struktur Tanah

Mata kuliah MEKANIKA TANAH

BAB II KOMPOSISI

TANAH

POKOK BAHASAN e. BERAT VOLUME TANAH JENUH = γSAT

ATAU juga dapat ditulis sebagai berikut :

→ SR = 1 → e = Wc Gs

( )w

swswSAT e

GeeGe γγγγ

++

=++

=11

.

( )

( )11

11

+=+

+=

++

==

cdSAT

cwswswscSAT

we

wGe

GGwVW

γγ

γγγγ

A. Komposisi Tanah

B. Parameter Fisik Tanah

1. Hubungan Volume

2. Hubungan Berat Dan Volume

3. Hubungan γ, E, Wc, Gs

4. Kerapatan Relatif

5. Konsistensi Tanah

6. Aktivitas (A) C. Struktur Tanah

Mata kuliah MEKANIKA TANAH

BAB II KOMPOSISI

TANAH

POKOK BAHASAN

a. 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

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

%100minmax

max ×−−

=ee

eeDR

4. Kerapatan relative

A. Komposisi Tanah

B. Parameter Fisik Tanah

1. Hubungan Volume

2. Hubungan Berat Dan Volume

3. Hubungan γ, E, Wc, Gs

4. Kerapatan Relatif

5. Konsistensi Tanah

6. Aktivitas (A) C. Struktur Tanah

Mata kuliah MEKANIKA TANAH

BAB II KOMPOSISI

TANAH

b. Hubungan antara DR dengan kondisi tanah di lapangan

POKOK BAHASAN

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)

A. Komposisi Tanah

B. Parameter Fisik Tanah

1. Hubungan Volume

2. Hubungan Berat Dan Volume

3. Hubungan γ, E, Wc, Gs

4. Kerapatan Relatif

5. Konsistensi Tanah

6. Aktivitas (A) C. Struktur Tanah

Mata kuliah MEKANIKA TANAH

BAB II KOMPOSISI

TANAH

POKOK BAHASAN

a. Sifat kohesive 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)

BATAS CAIR (LL)

BATAS PLASTIS

(PL)

BATAS SUSUT (SL)

PADAT SEMI PADAT PLASTIS CAIR

5. Konsistensi tanah

A. Komposisi Tanah

B. Parameter Fisik Tanah

1. Hubungan Volume

2. Hubungan Berat Dan Volume

3. Hubungan γ, E, Wc, Gs

4. Kerapatan Relatif

5. Konsistensi Tanah

6. Aktivitas (A) C. Struktur Tanah

Mata kuliah MEKANIKA TANAH

BAB II KOMPOSISI

TANAH

wc

POKOK BAHASAN

b. 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”

A. Komposisi Tanah

B. Parameter Fisik Tanah

1. Hubungan Volume

2. Hubungan Berat Dan Volume

3. Hubungan γ, E, Wc, Gs

4. Kerapatan Relatif

5. Konsistensi Tanah

6. Aktivitas (A) C. Struktur Tanah

Mata kuliah MEKANIKA TANAH

BAB II KOMPOSISI

TANAH

POKOK BAHASAN

c. BATAS PLASTIS ( PLASTIC LIMIT = PL) PL = Kadar air tanah dimana apabila tanah

tersebut digulung sampai dengan diameter 3.2 mm mulai terjadi retak-retak.

A. Komposisi Tanah

B. Parameter Fisik Tanah

1. Hubungan Volume

2. Hubungan Berat Dan Volume

3. Hubungan γ, E, Wc, Gs

4. Kerapatan Relatif

5. Konsistensi Tanah

6. Aktivitas (A) C. Struktur Tanah

Mata kuliah MEKANIKA TANAH

BAB II KOMPOSISI

TANAH

POKOK BAHASAN

d. INDEKS PLASTIS (PLASTICITY INDEX = IP) PI = IP = LL - PL

LL PL SL SOLID SEMI SOLID PLASTIS CAIR

0

−=LI 0 1

e. INDEKS KECAIRAN (LIQUIDITY INDEX= LI)

0 < LI < 1 → Tanah berada dalam daerah plastis LI > 1 → Tanah dalam keadaan cair/hampir cair

IPPLwLI C −=

A. Komposisi Tanah

B. Parameter Fisik Tanah

1. Hubungan Volume

2. Hubungan Berat Dan Volume

3. Hubungan γ, E, Wc, Gs

4. Kerapatan Relatif

5. Konsistensi Tanah

6. Aktivitas (A) C. Struktur Tanah

Mata kuliah MEKANIKA TANAH

BAB II KOMPOSISI

TANAH

POKOK BAHASAN

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 µ

IP

6. Aktivitas (A)

A. Komposisi Tanah

B. Parameter Fisik Tanah

1. Hubungan Volume

2. Hubungan Berat Dan Volume

3. Hubungan γ, E, Wc, Gs

4. Kerapatan Relatif

5. Konsistensi Tanah

6. Aktivitas (A) C. Struktur Tanah

Mata kuliah MEKANIKA TANAH

BAB II KOMPOSISI

TANAH

POKOK BAHASAN

1. STRUKTUR TANAH : - Susunan geometrik partikel tanah

- Gaya antar partikel

2. TANAH BERBUTIR KASAR ( GRANULAR SOIL)

→ Gaya antar partikel sangat kecil → diabaikan , jadi : struktur tanah = susunan geometrik partikel

3. TANAH BERBUTIR HALUS YANG KOHESIVE (COHESIVE SOIL; MIS. LEMPUNG)

→ Gaya antar partikel → sangat dominan

Jadi : struktur tanah kohesive = susunan geometrik partikel tanah + gaya antar partikel

C. STRUKTUR TANAH

A. Komposisi Tanah

B. Parameter Fisik Tanah

1. Hubungan Volume

2. Hubungan Berat Dan Volume

3. Hubungan γ, E, Wc, Gs

4. Kerapatan Relatif

5. Konsistensi Tanah

6. Aktivitas (A) C. Struktur Tanah

Mata kuliah MEKANIKA TANAH

BAB II KOMPOSISI

TANAH

POKOK BAHASAN

A. Komposisi Tanah

B. Parameter Fisik Tanah

1. Hubungan Volume

2. Hubungan Berat Dan Volume

3. Hubungan γ, E, Wc, Gs

4. Kerapatan Relatif

5. Konsistensi Tanah

6. Aktivitas (A) C. Struktur Tanah

Mata kuliah MEKANIKA TANAH

BAB II KOMPOSISI

TANAH