bab1-sifat umum tanah.pdf

24
Mata kuliah semester berikutnya Mata kuliah semester berikutnya Mata kuliah MEKANIKA TANAH Dr Ir Erizal MAgr Mata kuliah MEKANIKA TANAH Dr Ir Erizal MAgr berikutnya berikutnya BAGAN ALIR BAHASAN BAGAN ALIR BAHASAN Dr . Ir . Erizal, MAgr . Dr . Ir . Erizal, MAgr . DISTRIBUSI TEGANGAN (8) GAYA ANGKAT DIBAWAH PEMAMPATAN TANAH (8) TEGANGAN EFEKTIF BANGUNAN AIR (6) PERENCANAAN PONDASI STABILITAS TANAH (9) EFEKTIF (7) REMBESAN AIR DALAM TANAH DAYA DUKUNG TANAH DAN KEKUATAN TANAH KLASIFIKASI TANAH DALAM TANAH (5) PERENCANAAN BANGUNAN PEMADATAN (4) (3) KOMPOSISI TANAH TANAH (1) TANAH TANAH (2)

Upload: arsetyo

Post on 18-Feb-2015

65 views

Category:

Documents


12 download

DESCRIPTION

bahan kuliah mekanika tanah dari mahasiswa teknik sipil ipb

TRANSCRIPT

Page 1: bab1-sifat umum tanah.pdf

Mata kuliah semester

berikutnya

Mata kuliah semester

berikutnya

Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr

Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr berikutnyaberikutnya

BAGAN ALIR BAHASANBAGAN ALIR BAHASAN

Dr. Ir. Erizal, MAgr.Dr. Ir. Erizal, MAgr.

DISTRIBUSI TEGANGAN

(8)

GAYA ANGKAT DIBAWAH

PEMAMPATAN TANAH

(8)

TEGANGAN EFEKTIF

BANGUNAN AIR (6) PERENCANAAN

PONDASI

STABILITAS

TANAH (9)

EFEKTIF (7)

REMBESAN AIR DALAM TANAH

DAYA DUKUNG TANAH

DAN KEKUATAN

TANAHKLASIFIKASI

TANAH

DALAM TANAH (5)

PERENCANAANBANGUNAN

PEMADATAN (4)

(3)

KOMPOSISI TANAH

TANAH (1)

TANAHTANAH (2)

Page 2: bab1-sifat umum tanah.pdf

BAB I

TANAH

BAB I

TANAH

Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr

Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr

BAGAN ALIR BAHASANBAGAN ALIR BAHASAN

Dr. Ir. Erizal, MAgr.Dr. Ir. Erizal, MAgr.

DISTRIBUSI TEGANGAN

(8)

GAYA ANGKAT DIBAWAH

POKOK BAHASAN

POKOK BAHASAN

PEMAMPATAN TANAH

(8)

TEGANGAN EFEKTIF

BANGUNAN AIR (6)

1. Pengertian tanah

STABILITAS

TANAH (9)

EFEKTIF (7)

REMBESAN AIR DALAM TANAH

2. Asal usul tanah

3. Jenis tanah4 Partikel

DAN KEKUATAN

TANAHKLASIFIKASI

TANAH

DALAM TANAH (5)

4. Partikel tanah

5. Mineral lempung

PEMADATAN (4)

(3)

KOMPOSISI TANAH

TANAH (1)

TANAH (2)

Page 3: bab1-sifat umum tanah.pdf

BAB I

TANAH

BAB I

TANAH

Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr

Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr

1 Pengertian tanah POKOKPOKOK

Dr. Ir. Erizal, MAgr.Dr. Ir. Erizal, MAgr.

1 Penge tianMaterial yang terdiri dari butiran mineral-mineral padat (agregat) yang tidak tersementasi satu sama lain dan atau dari bahan organik yang

1. Pengertian tanah POKOK BAHASAN

POKOK BAHASAN

1. Pengertian tanah

2. Asal usul tanah

tidak tersementasi satu sama lain, dan atau dari bahan organik yang melapuk, di mana diantara butiran terdapat ruang-ruang kosong yang terisi oleh zat cair dan udara.

3. Jenis tanah4. Partikel tanah5. Mineral

lempung

2. Asal usul tanahlempung

Tanah merupakan hasil pelapukan batuan (gambar 1.1).Dikelompokkan dalam 2 group besar,yaitu:a Tanah yang terjadi oleh penumpukan produk pelapukan batuana. Tanah yang terjadi oleh penumpukan produk pelapukan batuan

ditempat asalnya : tanah residu = residual soils (gambar 1.2)b. Tanah yang terjadi oleh produk pelapukan yang kemudian terbawa ke

tempat lain : tanah sedimen = transported soils (gambar 1.3 s/d 1.5)

Page 4: bab1-sifat umum tanah.pdf

BAB I

TANAH

BAB I

TANAH

Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr

Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr

TANAHk

Dr. Ir. Erizal, MAgr.Dr. Ir. Erizal, MAgr.

Sediments

Penimbunan terus

Pelapukan dan erosi

menumpuk

Batuan beku(Igneous rocks)

Penimbunan terus menerus dan pengerasan

Peristiwa vulkanik (gunung berapi)

membekuSedimentary rocks

(gunung berapi)

Batuan yang cair,biasanya bergerak

Magma (panas, pijar)

biasanya bergerak keatas (sebagai lava)Metamorphic rocks

Gambar 1.1a. Siklus batuan dan proses terjadinya tanah

Page 5: bab1-sifat umum tanah.pdf

BAB I

TANAH

BAB I

TANAH

Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr

Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr

POKOK BAHASAN

POKOK BAHASAN

Dr. Ir. Erizal, MAgr.Dr. Ir. Erizal, MAgr.

1. Pengertian tanah

BAHASANBAHASAN

tanah2. Asal usul

tanah3. Jenis tanah

ik l4. Partikel tanah

5. Mineral lempung

Gambar 1.1b. Siklus batuan dan proses terjadinya tanah

Page 6: bab1-sifat umum tanah.pdf

BAB I

TANAH

BAB I

TANAH

Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr

Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr

POKOK S

POKOK S

3. JENIS TANAH

Dr. Ir. Erizal, MAgr.Dr. Ir. Erizal, MAgr.

1. Pengertian tanah

BAHASANBAHASAN

tanah2. Asal usul

tanah3. Jenis tanah

ik l

A.

TANAH RESIDU4. Partikel

tanah5. Mineral

lempung

TANAH RESIDU (RESIDUAL SOIL):

Tanah yang terbentuk oleh penumpukan o e pe u pu aproduk pelapukan batuan ditempat

asalnya.

Page 7: bab1-sifat umum tanah.pdf

BAB I

TANAH

BAB I

TANAH

Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr

Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr

POKOK S

POKOK S

Dr. Ir. Erizal, MAgr.Dr. Ir. Erizal, MAgr.

1 Pengertian

BAHASANBAHASAN

1. Pengertian tanah

2. Asal usul tanah

3 J i h3. Jenis tanah4. Partikel

tanah5. Mineral

lempung

B. TANAH SEDIMEN/TRANSPORTED SOIL

a. Tanah glacial (Gambar 1.3)T b k k d k l k k dTerbentuk karena produk pelapukan terangkut dan terdeposisi oleh es atau oleh gletser (sungai es).

Page 8: bab1-sifat umum tanah.pdf

BAB I

TANAH

BAB I

TANAH

Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr

Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr

POKOK BAHASAN

POKOK BAHASAN

Dr. Ir. Erizal, MAgr.Dr. Ir. Erizal, MAgr.

1. Pengertian tanah

BAHASANBAHASAN

tanah2. Asal usul

tanah3. Jenis tanah

ik l4. Partikel tanah

5. Mineral lempung

b. Tanah aeolian (Gambar 1.4)Terbentuk karena produk pelapukan terangkut danTerbentuk karena produk pelapukan terangkut dan

terdeposisi oleh angin

Page 9: bab1-sifat umum tanah.pdf

BAB I

TANAH

BAB I

TANAH

Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr

Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr

POKOK S

POKOK S

Dr. Ir. Erizal, MAgr.Dr. Ir. Erizal, MAgr.

1. Pengertian tanah

BAHASANBAHASAN

tanah2. Asal usul

tanah3. Jenis tanah

ik l4. Partikel tanah

5. Mineral lempung

c. Tanah aluvial (Gambar 1.5)Terbentuk karena produk pelapukan terangkut oleh airTerbentuk karena produk pelapukan terangkut oleh air

dan terdeposisi sepanjang sungai

Page 10: bab1-sifat umum tanah.pdf

BAB I

TANAH

BAB I

TANAH

Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr

Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr

4 PARTIKEL TANAH

Dr. Ir. Erizal, MAgr.Dr. Ir. Erizal, MAgr.

POKOK BAHASAN

POKOK BAHASAN

4. PARTIKEL TANAH

1. Pengertian tanah

2. Asal usul tanah

a. TANAH DAPAT DISEBUT SEBAGAI :• Kerikil ( gravel) → G• Pasir ( sand) → S

tanah3. Jenis tanah4. Partikel

tanah

• Lanau (silt) → M• Lempung ( clay) → C

Tergantung pada ukuran partikel yang dominan5. Mineral

lempung

g g p p y g(Tabel 1.1)

b. PENGELOMPOKAN TANAH (Gambar 1.6 & 1.7)b. PENGELOMPOKAN TANAH (Gambar 1.6 & 1.7)• Tanah berbutir Kasar : Kerikil dan Pasir• Tanah berbutir Halus : Lanau dan Lempung

Page 11: bab1-sifat umum tanah.pdf

BAB I

TANAH

BAB I

TANAH

Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr

Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr

POKOKPOKOK

Dr. Ir. Erizal, MAgr.Dr. Ir. Erizal, MAgr.

1 Penge tian

POKOK BAHASAN

POKOK BAHASAN

1. Pengertian tanah

2. Asal usul tanah

3. Jenis tanah4. Partikel

tanah5 Mineral5. Mineral

lempung

T b l 1 1 R t B t Uk B ti T hTabel 1.1 Rentang Batas Ukuran Butiran Tanah

Page 12: bab1-sifat umum tanah.pdf

BAB I

TANAH

BAB I

TANAH

Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr

Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgrDr. Ir. Erizal, MAgr.Dr. Ir. Erizal, MAgr.

POKOK BAHASAN

POKOK BAHASAN

1. Pengertian tanah

2. Asal usul tanahtanah

3. Jenis tanah4. Partikel

tanah5. Mineral

lempung

Gambar 1.6 Bentuk Tipikal Butiran Kasar

Page 13: bab1-sifat umum tanah.pdf

BAB I

TANAH

BAB I

TANAH

Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr

Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr

POKOKPOKOK

Dr. Ir. Erizal, MAgr.Dr. Ir. Erizal, MAgr.

POKOK BAHASAN

POKOK BAHASAN

1. Pengertian tanah

2. Asal usul tanah

3. Jenis tanah4. Partikel

tanahtanah5. Mineral

lempung

Gambar 1.7 Bentuk Tipikal Butiran Kasar

Page 14: bab1-sifat umum tanah.pdf

BAB I

TANAH

BAB I

TANAH

Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr

Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr

POKOKPOKOK5 MINERAL LEMPUNG

Dr. Ir. Erizal, MAgr.Dr. Ir. Erizal, MAgr.

POKOK BAHASAN

POKOK BAHASAN

• Merupakan koloid dengan ukuran sangat kecil

5. MINERAL LEMPUNG

1. Pengertian tanah

2. Asal usul tanah

• Merupakan koloid dengan ukuran sangat kecil (kurang dari 1 mikron)

• Masing-masing koloid terlihat seperti lempengan-lempengan kecil yang terdiri dari lembaran-lembaran kristal yang memiliki tanah

3. Jenis tanah4. Partikel

tanah5 Mi l

y g y gstruktur atom yang berulang.

• Lembaran-lembaran kristal tersebut :> Tetrahedron / Silica sheet, dan> Octahedron / Alumina sheet 5. Mineral

lempung > Octahedron / Alumina sheet.

• Tetrahedron / Silica sheet, merupakan gabungan dari Silica Tetrahedron (Gambar 1.8)

• Octahedron / Alumina sheet. merupakan gabungan dari Alumina Octahedron (Gambar 1.9).

Page 15: bab1-sifat umum tanah.pdf

BAB I

TANAH

BAB I

TANAH

Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr

Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgrDr. Ir. Erizal, MAgr.Dr. Ir. Erizal, MAgr.

POKOK BAHASAN

POKOK BAHASAN

1. Pengertian tanah

2. Asal usul tanah

3. Jenis tanah4 Partikel4. Partikel

tanah5. Mineral

lempung

Gambar 1.8 : Tetrahedral / Silica Sheet

Page 16: bab1-sifat umum tanah.pdf

BAB I

TANAH

BAB I

TANAH

Mata kuliahMEKANIKA TANAHMata kuliahMEKANIKA TANAH TANAHTANAHDr. Ir. Erizal, MAgr.Dr. Ir. Erizal, MAgr.

POKOK BAHASAN

POKOK BAHASAN

1. Pengertian tanah

2. Asal usul tanah

3. Jenis tanah4 Partikel4. Partikel

tanah5. Mineral

lempung

Gambar 1.9 : Octahedral / Alumina Sheet

Page 17: bab1-sifat umum tanah.pdf

BAB I

TANAH

BAB I

TANAH

Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr

Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr

POKOK a. Jenis mineral lempung :

Dr. Ir. Erizal, MAgr.Dr. Ir. Erizal, MAgr.

1. Pengertian

BAHASAN• Kaolinite• Illite• Monmorillonite / Bentonite

D l i l ig

tanah2. Asal usul

tanah3 Jenis tanah

• Dan lain-lain.

3. Jenis tanah4. Partikel

tanah5. Mineral

llempung

Figure 1.5.: Diagram of the structure

Figure 1.6. Electron photomicrograph of well-crystallizedDiagram of the structure

of (a) kaolinite; Electron photomicrograph of well-crystallized kaolinite from St Austell, Cornwall, England.

Picture width is 17μm ( Tovey,1971).

Page 18: bab1-sifat umum tanah.pdf

BAB I

TANAH

BAB I

TANAH

Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr

Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgrDr. Ir. Erizal, MAgr.Dr. Ir. Erizal, MAgr.

POKOK BAHASAN

POKOK BAHASAN

1. Pengertian tanah

2. Asal usul2. Asal usul tanah

3. Jenis tanah4. Partikel

tanahtanah5. Mineral

lempung

Figure 1.5.Diagram of the structure of (b) illite

Figure 1.3.Scanning electron photomicrograph of illite-smectite clay in a tight gas reservoir pore space. Clays in the tight rocks complicate interpretationClays in the tight rocks complicate interpretation of reservoir quality and can impede gas recovery. Bar is 10 micrometers long.

Page 19: bab1-sifat umum tanah.pdf

BAB I

TANAH

BAB I

TANAH

Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr

Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr

POKOKPOKOK

Dr. Ir. Erizal, MAgr.Dr. Ir. Erizal, MAgr.

POKOK BAHASAN

POKOK BAHASAN

1. Pengertian tanah

2. Asal usul tanahtanah

3. Jenis tanah4. Partikel

tanah5 Mi l5. Mineral

lempung

Figure 1.5.

Diagram of the structure of (c)

Figure 1.4.

Scanning Electron photomicrographDiagram of the structure of (c) monmorillonite

Scanning Electron photomicrograph of monmorillonite (bentonite)

Page 20: bab1-sifat umum tanah.pdf

BAB I

TANAH

BAB I

TANAH

Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr

Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr

POKOKPOKOK

Dr. Ir. Erizal, MAgr.Dr. Ir. Erizal, MAgr.

1 P ti

POKOK BAHASAN

POKOK BAHASAN

1. Pengertian tanah

2. Asal usul tanah

3. Jenis tanah4. Partikel

tanah5 Mineral5. Mineral

lempung

FIG.1.6.

Electron photomicrograph of well-crystallized kaolinite from St Austell, C ll E l d Pi t idth i

FIG.1.7.

Electron photomicrograph of halloysite from Bedford,Indiana. Pi t idth i 2 (T 1971)Cornwall, England. Picture width is

17μm (Tovey,1971)Picture width is 2μm (Tovey,1971)

Page 21: bab1-sifat umum tanah.pdf

BAB I

TANAH

BAB I

TANAH

Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr

Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr

POKOK POKOK

Dr. Ir. Erizal, MAgr.Dr. Ir. Erizal, MAgr.

1 P ti

BAHASANBAHASAN

1. Pengertian tanah

2. Asal usul tanah

3. Jenis tanah4. Partikel

tanah5 Mineral5. Mineral

lempung

Page 22: bab1-sifat umum tanah.pdf

BAB I

TANAH

BAB I

TANAH

Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr

Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr

POKOK POKOK b P il k tik l t h l

Dr. Ir. Erizal, MAgr.Dr. Ir. Erizal, MAgr.

1 P ti

BAHASANBAHASAN

P k b ti l b t tif

b. Perilaku partikel tanah lempung

1. Pengertian tanah

2. Asal usul tanah

Permukaan butiran lempung bermuatan negatif.

Pada tanah lempung kering muatan negatif tersebutdiimbangi cation bermuatan positif :

3. Jenis tanah4. Partikel

tanah5 Mineral

Ca++, Mg++, Na+, K+ dengan gaya tarik elektrostatik.

Apabila air ditambahkan :

cation dengan sedikit anion → mengapung sekeliling 5. Mineral lempung

cation dengan sedikit anion → mengapung sekelilingbutiran lempung → Lapisan cation tersebut dinamakan“diffuse double layer”Partikel air yang melekat pada permukaan partikely g p p plempung disebut “double layer water” Bagian yang paling dekat dengan permukaan partikellempung disebut “adsorbed water”

Page 23: bab1-sifat umum tanah.pdf

BAB I

TANAH

BAB I

TANAH

Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr

Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgrDr. Ir. Erizal, MAgr.Dr. Ir. Erizal, MAgr.

POKOK BAH ASAN

POKOK BAH ASAN

1. Pengertian tanahrf

ace

on o

f

ertian tanah2. Asal usul

tanah3. Jenis tanahCl

ay s

ur

Cation

cent

ratio

4. Partikeltanah

5. Mineral lempung

Anion

Di t f th l ti l

Conc

ions

lempungDistance from the clay particle

Fi 1 14 Diff d bl lFig. 1.14. Diffuse double layer

Page 24: bab1-sifat umum tanah.pdf

BAB I

TANAH

BAB I

TANAH

Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr

Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgrDr. Ir. Erizal, MAgr.Dr. Ir. Erizal, MAgr.

Tegangan dalam tanahPOKOK

BAH ASANPOKOK

BAH ASANTegangan yang bekerja pada tanah dapat dibagi menjadi:• Tegangan Total → σ [kN/m²]

1. Pengertian tanah

2 Asal usul

g g [ ]• Tegangan Efektif → σ’ [kN/m²] • Tegangan Netral / Tekanan Air → u [kN/m²]

Dan hubungan ketiga tegangan ini dalam persamaan adalah: 2. Asal usultanah

3. Jenis tanah4. Partikel

t h

g g g g pσ’=σ-udengan:σ = γ.h , dan u = γw.hdimana: tanah

5. Mineral lempung

dimana:

γ = Berat Jenis tanah [kN/m³]γw = Berat Jenis air [kN/m³]h = tebal lapisan [m]

Tambahan: Tegangan dalamtanah

h = tebal lapisan [m]

sehingga:

σ’=σ-u σ’= (γ.h) – (γw.h) σ’= (γr-γw).h( ) ( w ) ( r w)

dimana γr adalah Berat Jenis Tanah Jenuh