klasifikasi tanah

23
Universitas Gadjah Mada II. KLASIFIKASI TANAH SIFAT INDEKS & KLASIFIKASI TANAH 1. Pendahuluan Tanah terdiri atas butiran dengan berbagai ukuran. Perbandingan dari masing- masing ukuran tidak teratur. Sifat kimia butiran juga beraneka ragam, sehingga jenis tanah beraneka. Oleh karena itu perlu pengklasifikasian guna penyeragaman jenis-jenis tanah dan membatasi jumlah. Tanah yang mirip diberi namal/symbol yang sama dengan berbagai kriteria. Sistem pengklasifikasian : AASHTO, ASTM. British Standard, MIT Standard. Umumnya memakai Unified System. Gradasi butir tanah butir kasar Indeks (pengenal) Batas-batas konsistensi tanah butir halu 2. Gradasi Butir (Distribusi Ukuran Butir) Saringan (untuk butir kasar) Sedimentasi (untuk butir halus) a. Saringan Standard Setiap saringan diberi nomor & ukuran (nomor besar, lubang kecil) nomor saringan = jumlah lubang pada 1 “(1 inch) saringan yang biasa digunakan untuk analisis gradasi butir tanah : saringan kasar dengan ukuran: 3 “, 2”, 1,5”, 3/4” & 3/8” saringan halus dengan nomor : no 4 (4,75 mm); no 10 (2,00 mm); no 20 (0,85 mm); no 40 (0,43 mm); no 60 (0,25 mm); no 140 (0,106 mm); no 200 (0,075 mm). b. Batas — batas ukuran butir tanah Standard ASTM : American Society of Testing & Materials Pada standard ASTM, ukuran butir jenis tanah dibatasi dengan no. saringan Kerikil : lolos saringan 3” tertahan saringan no. 4 (4,75 mm) Pasir : lolos saringan no 40 Lanau : 0.075 - 0.005 mm Lempung < 0.005 mm

Upload: diarto

Post on 16-Nov-2015

43 views

Category:

Documents


4 download

DESCRIPTION

klasifikasi tanah

TRANSCRIPT

  • Universitas Gadjah Mada

    II. KLASIFIKASI TANAH

    SIFAT INDEKS & KLASIFIKASI TANAH

    1. Pendahuluan

    Tanah terdiri atas butiran dengan berbagai ukuran. Perbandingan dari masing-

    masing ukuran tidak teratur. Sifat kimia butiran juga beraneka ragam, sehingga

    jenis tanah beraneka. Oleh karena itu perlu pengklasifikasian guna penyeragaman

    jenis-jenis tanah dan membatasi jumlah. Tanah yang mirip diberi namal/symbol

    yang sama dengan berbagai kriteria.

    Sistem pengklasifikasian : AASHTO, ASTM. British Standard, MIT Standard.

    Umumnya memakai Unified System.

    Gradasi butir tanah butir kasar

    Indeks (pengenal)

    Batas-batas konsistensi tanah butir halu

    2. Gradasi Butir (Distribusi Ukuran Butir)

    Saringan (untuk butir kasar)

    Sedimentasi (untuk butir halus)

    a. Saringan Standard

    Setiap saringan diberi nomor & ukuran (nomor besar, lubang kecil)

    nomor saringan = jumlah lubang pada 1 (1 inch)

    saringan yang biasa digunakan untuk analisis gradasi butir tanah :

    saringan kasar dengan ukuran: 3 , 2, 1,5, 3/4 & 3/8

    saringan halus dengan nomor : no 4 (4,75 mm); no 10 (2,00 mm); no 20

    (0,85 mm); no 40 (0,43 mm); no 60 (0,25 mm); no 140 (0,106 mm); no

    200 (0,075 mm).

    b. Batas batas ukuran butir tanah

    Standard ASTM : American Society of Testing & Materials

    Pada standard ASTM, ukuran butir jenis tanah dibatasi dengan no. saringan

    Kerikil : lolos saringan 3 tertahan saringan no. 4 (4,75 mm)

    Pasir : lolos saringan no 40

    Lanau : 0.075 - 0.005 mm

    Lempung < 0.005 mm

  • c. Analisis saringan

    Untuk tanah berbutir kasar

    Digunakan 1 susun

    Datanya untuk mengga

    Sampel butiran

    Digetarkan, maka butiran

    dengan ukurannya

    Data presentasi masing

    d. Contoh analisis saringa

    diperiksa sampel tanah kering seberat 2000 gram

    Keterangan:

    (1) saringan standard (unified standard)

    (2) ukuran lubang

    Universitas Gadjah Mada

    Untuk tanah berbutir kasar

    Digunakan 1 susun saringan standard

    Datanya untuk menggambarkan kurva gradasi

    Sampel butiran-butiran kering, ditaruh diatas

    Digetarkan, maka butiran-butiran akan lolos sesuai

    dengan ukurannya

    Data presentasi masing-masing bagian terhadap berat total

    Contoh analisis saringan

    diperiksa sampel tanah kering seberat 2000 gram

    (1) saringan standard (unified standard)

    Universitas Gadjah Mada

  • (3) berat tertahan

    Grafik hubungan (2) & (6)

    (Diagram gradasi butiran)

    e. Analisis Sedimentasi

    Bagian yang berbutir halus (lo

    Berdasarkan Hukum Stokes

    Butiran tanah di dalam air akan mengendap dengan kecepatan konstan

    V = kecepatan (cm

    D = diameter equivalen butiran (mm)

    tidak berbentuk bola

    G = berat jenis

    = berat jenis air

    n = kekentalan air (poise . gr/cm

    g = percepatan gravitasi

    Untuk suatu pemeriksaan

    konstan

    maka hubungan antara

    menjadi

    f. Cara pipet & cara hidrometer

    Hidrometer : silinder gelas 1 literan

    a gram tanah = 1000 cm

    Universitas Gadjah Mada

    Grafik hubungan (2) & (6)

    (Diagram gradasi butiran)

    Analisis Sedimentasi

    Bagian yang berbutir halus (lolos saringan no. 200 0,075 mm)

    Berdasarkan Hukum Stokes

    Butiran tanah di dalam air akan mengendap dengan kecepatan konstan

    V = kecepatan (cm/dt)

    D = diameter equivalen butiran (mm) karena biasanya butiran tanah

    tidak berbentuk bola

    G = berat jenis tanah

    = berat jenis air

    n = kekentalan air (poise . gr/cm/dt) tergantung t

    g = percepatan gravitasi

    Untuk suatu pemeriksaan..G, g, , n karena kecepatan

    maka hubungan antara , lintasan & waktu dapat disederhanakan

    C bilangan konstan

    ara pipet & cara hidrometer

    : silinder gelas 1 literan

    gram tanah = 1000 cm3

    Universitas Gadjah Mada

    0,075 mm)

    Butiran tanah di dalam air akan mengendap dengan kecepatan konstan

    ya butiran tanah

    karena kecepatan

    , lintasan & waktu dapat disederhanakan

  • Berat jenis larutan

    Larutan air dengan tanah

    didirikan di atas meja pada saat in

    Pada saat t = t1

    dengan

    Apabila berat jenis air (

    tanah dengan G, yang ada dalam 1000 cm

    Grafik Gradasi butir (= grafik distribusi ukuran butir tanah)

    Absis ukuran butir D (mm) dengan skala logaritma

    Ordinat % lebih kecil, dengan skala biasa

    Jika diketahui kurva gradasi tanah

    Jika suatu titik dari

    maka berarti bahwa tanah in

    Garis kurva makin kekiri

    Garis kurva makin ke kanan

    Garis kurva makin tegak

    Garis kurva makin miring

    Universitas Gadjah Mada

    jenis larutan :

    Larutan air dengan tanah ini digodok sehingga merata, kemudian silinder

    atas meja pada saat ini dianggap sebagai saat t = 0

    = berat jenis kedalaman L1 oleh butiran

    ukuran D1 dimana

    Apabila berat jenis air ( ) dan temyata berat jenis larutan ( ) maka butiran

    tanah dengan G, yang ada dalam 1000 cm3 larutan, sebanyak/sebesar W

    (= grafik distribusi ukuran butir tanah)

    ukuran butir D (mm) dengan skala logaritma

    % lebih kecil, dengan skala biasa

    etahui kurva gradasi tanah :

    ri suatu kurva tanah, mempunyai absis D mm & Ordi

    maka berarti bahwa tanah ini p% dari butir-butirnya berukuran < D mm

    Garis kurva makin kekiri butimya makin besar

    Garis kurva makin ke kanan butirnya makin halus

    Garis kurva makin tegak variasi butir makin sedikit (uniform)

    Garis kurva makin miring variasi butir makin besar (heterogen)

    Universitas Gadjah Mada

    i digodok sehingga merata, kemudian silinder

    oleh butiran-butiran

    ) maka butiran

    /sebesar W1

    suatu kurva tanah, mempunyai absis D mm & Ordinat p

    D mm

    variasi butir makin sedikit (uniform)

    variasi butir makin besar (heterogen)

  • Universitas Gadjah Mada

    Perpotongan : ukuran butir 0,005 mm; 0,075 mm (no. 200) ; 4,75 (no. 4)

    & 75 mm (saringan no. 3)

    Jika 40 % butir-butirnya mempunyai ukuran < 2,4 m

    D40 = 2,4 mm 60 % dari seluruh butimya < 3,7 mm

    D60 = 3,7 mm garis vertikal lewat absis 3,7 mm, akan memotong titik

    pada suatu kurva yang ordinatnya 60 %

    D10 efektif, sebagai contoh tanah A pada suatu grafik mempunyai

    efektif 0,45 mm.

    Koefisien Uniformitas (Cu) yaitu koefisien lengkung

    Menunjukkan kemiringan dari garis & makin besar jika

    tanahnya makin tidak uniform

    Koefisien kurva (Cc) yaitu koefisien lengkung

    Bentuk dari kurva gradasi

    Koefisien Uniformitas bersama-sama dengan koefisien kurva

    Dikatakan bergradasi baik (wellgraded) bila kurva teratur & garisnya

    cukup miring

    Dikatakan bergradasi jelek (poorly graded) bila kurva tidak teratur & ada

    bagian kurva yang terlalu tegak.

    Untuk kerikil gradasi baik Cu >4

    Cv min = 1 (tegak)

    1 < C0 < 3

    gradasi jelek jika salah satu atau keduanya tidak

    terpenuhi

    Tanah pasir gradasi baik Cu > 6

    1 < Cc < 3

    Tanah butir kasar (kerikil atau pasir) disebut bersih jika mengandung

    butir-butir halus 0 5 % dan dikatakan sebagai tanah campuran jika

    mengandung butir halus > 12%.

    Perlu diketahui:

    KONSISTENSI DAN PLASTISITAS TANAH KOHESIF

    Plastisitas kemampuan tanah dalam menyesuaikan perubahan bentuk pada volume

    yang konstan tanpa retak-retak atau remuk

  • disebabkan adanya mineral lempung dalam tanah

    Kondisi basah dengan tingkat kadar air tertinggi, sifat konsistensinya berubah

    4 kondisi konsistensi tanah : cair, plastis, semi solid, dan solid.

    Cair tanah dapat mengalir pada bidangnya oleh gerakannya sendiri (miring)

    Plastis jika dapat diubah

    Semi solid jika dapat diubah

    Solid tanah getas & keras, tidak dapat dibentuk

    Kadar air transisi dari masing-

    Batas-batas konsistensi = Atterberg limit

    1. Batas Cair (Liquid Limit) = WL = LL kadar air pada transisi cair

    2. Batas Plastis (Plastic Limit) = WP = PL = UP = kadar air pada transisi plastis

    semisolid

    3. Batas Susut (Shrinkage Limit) = WS = US = kad

    solid

    Panjang daerah kadar air tanah pada kondisi plastis disebut index plastis = IP

    Plasticity Index

    Selisih antara batas cair & plastis

    Apabila tanah kohesif basah dengan kadar air yang cukup tinggi dikeringkan secara

    berangsur-angsur konsistensinya berubah, volume berubah (kohesif = sifat

    kembang susut)

    Universitas Gadjah Mada

    disebabkan adanya mineral lempung dalam tanah

    Kondisi basah dengan tingkat kadar air tertinggi, sifat konsistensinya berubah

    tanah : cair, plastis, semi solid, dan solid.

    tanah dapat mengalir pada bidangnya oleh gerakannya sendiri (miring)

    jika dapat diubah-ubah bentuknya tanpa mengalami retak-retak

    jika dapat diubah-ubah bentuknya mengalami retak-retak

    tanah getas & keras, tidak dapat dibentuk

    -masing konsistensi

    batas konsistensi = Atterberg limit

    Batas Cair (Liquid Limit) = WL = LL kadar air pada transisi cair plastis

    Batas Plastis (Plastic Limit) = WP = PL = UP = kadar air pada transisi plastis

    Batas Susut (Shrinkage Limit) = WS = US = kadar air pada transisi semisolid

    ang daerah kadar air tanah pada kondisi plastis disebut index plastis = IP

    IP = WL - WP Selisih antara batas cair & plastis LL PL

    Apabila tanah kohesif basah dengan kadar air yang cukup tinggi dikeringkan secara

    konsistensinya berubah, volume berubah (kohesif = sifat

    Universitas Gadjah Mada

    Kondisi basah dengan tingkat kadar air tertinggi, sifat konsistensinya berubah-ubah

    tanah dapat mengalir pada bidangnya oleh gerakannya sendiri (miring)

    retak

    retak

    Batas Plastis (Plastic Limit) = WP = PL = UP = kadar air pada transisi plastis

    ar air pada transisi semisolid

    ang daerah kadar air tanah pada kondisi plastis disebut index plastis = IP =

    Apabila tanah kohesif basah dengan kadar air yang cukup tinggi dikeringkan secara

    konsistensinya berubah, volume berubah (kohesif = sifat

  • a. Penentuan batas cair tanah

    Batas cair : kadar air transisi antara cair & plastis

    Di Laboratorium alat Casagrande

    Tanah tepat pada kondisi batas cair akan bertaut pada 25 ketukan

    Handle diputar, mangkok naik 1 cm akan jatuh berulang

    karet, Sampel tanah dicampur dengan air sampai homogen

    mangkok tanah dipisahkan 2 bagian yang dibatasi alur dengan colet (alur

    berbentuk U jarak 2 mm). Jika cair

    maka alur tidak menutup (ha

    Makin kurang cair maka makin banyak pukulan

    persis pada batas cair jika diperlukan 25 pukulan.

    Contoh soal:

    Pada penentuan batas cair suatu sampel tanah kohesif didapat data sebagai

    berikut:

    Jumlahketukan 38

    Kadar air (%) 39.5

    Setiap pasang data diplotkan pada grafik, kemudian ditarik garis l

    terbaik. Garis ini memotong garis tegak lewat

    Maka batas cair tanah ini WL =

    Universitas Gadjah Mada

    Penentuan batas cair tanah Liquid Limit (LL)

    : kadar air transisi antara cair & plastis

    alat Casagrande

    Tanah tepat pada kondisi batas cair akan bertaut pada 25 ketukan

    Handle diputar, mangkok naik 1 cm akan jatuh berulang-ulang pada landasan

    karet, Sampel tanah dicampur dengan air sampai homogen dimasukkan dalam

    tanah dipisahkan 2 bagian yang dibatasi alur dengan colet (alur

    berbentuk U jarak 2 mm). Jika cair sekali maka alur akan menutup, jika kurang cair

    maka alur tidak menutup (harus dipukul-pukul).

    Makin kurang cair maka makin banyak pukulan-pukulan yang diperlukan. Tanah

    jika diperlukan 25 pukulan.

    cair suatu sampel tanah kohesif didapat data sebagai

    28 22 17

    43.4 48.2 52

    Setiap pasang data diplotkan pada grafik, kemudian ditarik garis lurus penghubung

    i memotong garis tegak lewat 25 ketukan, pada kadar air 46%.

    i WL = 46 %.

    Universitas Gadjah Mada

    ulang pada landasan

    dimasukkan dalam

    tanah dipisahkan 2 bagian yang dibatasi alur dengan colet (alur

    sekali maka alur akan menutup, jika kurang cair

    pukulan yang diperlukan. Tanah

    cair suatu sampel tanah kohesif didapat data sebagai

    urus penghubung

    25 ketukan, pada kadar air 46%.

  • b. Penentuan Batas Plastis (Plastis Limit)

    Batas Plastis adalah batas antara plastis

    tanah dapat digiling menjadi silinder kecil

    retak-retak semi solid

    Disepakati bahwa tanah tepat pada kondisi bata

    mulai timbul retak-retak.

    c. Penentuan Batas Susut (Shrinkage Limit)

    Kadar air minimum jika tanah dikeringkan

    Universitas Gadjah Mada

    Penentuan Batas Plastis (Plastis Limit)

    Batas Plastis adalah batas antara plastis - semi solid. Pada kondisi plastis bila

    tanah dapat digiling menjadi silinder kecil 3 mm tanpa retak-retak. Bila timbul

    Disepakati bahwa tanah tepat pada kondisi batas plastis jika digiling pada

    Penentuan Batas Susut (Shrinkage Limit)

    Kadar air minimum jika tanah dikeringkan tidak mengalami susut lagi.

    Sampel tanah + air cukup

    dalam cawan

    Cawan + tanah oven 100

    Volume menyusut ditimbang beratnya

    Wo, volume Vo (volume tanah kering)

    Universitas Gadjah Mada

    semi solid. Pada kondisi plastis bila

    retak. Bila timbul

    s plastis jika digiling pada 3 mm

    dimasukkan

    oven 100 - 105 C

    ditimbang beratnya

    (volume tanah kering)

  • Universitas Gadjah Mada

    Berat volume tanah kering

    Angka pori tanah kering dicari dari

    Sehingga didapat Dicari kadar air yang menjadikan tanah kering dengan

    volume V0 tadi menjadi kenyang air; dari persamaan :

    G . w = e . S

    S = 1

    Persamaan (a) Batas susut yang dicari

    Batas-batas Konsistensi dan Sifat Tanah

    Setelah diketahui batas cair WL dan batas plastis WP dapat dihitung IP tanah :

    Tiap tanah mempunyai WL, WS, WP yang berbeda-beda yang dipengaruhi sifat-sifat

    tanah.

    Klasifikasi tanah:

    Plastisitas rendah, jika WL < 50 %

    Plastisitas tinggi, jika WL > 50 %

    Diagram Casagrande absis : batas cair (WL)

    Ordinat: IP

    C = Clay CH : Clay High Plasticity WL > 50 %

    CL : Clay Low Plasticity WL < 50 %

    gram A = gr dengan Pers. IP = 0,73 (WL 20)

    M = Mo = Silt = lanau

    O = Tanah Organis = Organic Soil

    CL = ML = Lempung/lanau dengan plastisitas rendah

    Sehingga misal tanah mempunyai nilai dengan gr A maka harus disebut keduanya

    contoh : CH - MH, CL - ML, ML - MH, CL - CH

    Catatan : Di atas gr. A : IP > 0,73 (WL - 20)

    IP = WL WP

    IP = LL - PL

  • Diagram Casagrande

    LL = WL = 70 % IP = 40 %

    PL = WP = 30% IP = LL

    GarisB :WL = 50%

    Tanah di atas garis A

    Tanah di bawah garis A

    Di kanan garis WL 50 % High Plasticity (H)

    Di kiri garis WL 50 % Low Plasticity (L)

    Kanan Atas CH : HP Clay

    Dan WL

    Kiri Atas CL = LP

    Dan WL

    Kanan Bawah OH

    Kanan Bawah MH

    Universitas Gadjah Mada

    IP = 40 % CH

    IP = LL - PL

    lempung (c)

    tanah organic

    Lempung

    Di kanan garis WL 50 % High Plasticity (H)

    garis WL 50 % Low Plasticity (L)

    CH : HP Clay IP > 0,73 (WL - 20)

    WL > 50%

    LP clay IP > 0,73 (WL - 20)

    WL < 50%

    HP organic clay IP < 0,73 (WL 20)

    Dan WL > 50%

    HP Silt IP < 0,73 (WL - 20)

    Dan WL < 50%

    Universitas Gadjah Mada

  • Universitas Gadjah Mada

    KLASIFIKASI TANAH SISTEM UNIFIED

    1. Tiap tanah bersimbol 2 huruf

    Huruf I (jenis) = G - Gravel : kerikil

    S - Sand : pasir

    M - Mo : lanau (silt lumpur)

    C - Clay : lempung

    O - Organic Soil : tanah organik

    Huruf II = W - weligraded

    (sifat tanah) P - Poorlygraded

    M - Mengandung lanau (silty)

    C - Mengandung lempung (clayer)

    L - Low Plasticity

    H - High Plasticity

    Berbagai sifat pengenal yang harus diketahui gradasi butir tanah butir kasar

    butir- butir konsistensi

    tanah butir halus

    Contoh:

    Tanah A digradasi, butir halus

  • Universitas Gadjah Mada

    Pasir = 63% - 37% = 26%

    G

    Kerikil =100% - 63% = 37%

    Tanah fraksi halus > 12 %

    perlu diselidiki batas-batas konsistensinya WL, IP

    jika WL & IP di atas gr a GC

    di bawah gr a GM

    sama dengan gr a GC GM

  • Universitas Gadjah Mada

    BEBERAPA SIFAT MEKANIK /FISIK TANAH

    PERMEABILITAS :

    Sifat suatu bahan berpori, sehingga air dapat merembes (perkolasi)

    Sifat ini ditentukan oleh besarnya pori

    Pasir : bersifat permeable (pervious)

    Lempung : bersifat impermeable (impervious) = rapat air

    Lanau : bersifat antara permeable & impermeable

    Ukuran : konsistensi permeabilitas = k menentukan tingkat permeabilitas satuan

    = cm/dt

    Aliran dalam pori - pori tanah selalu aliran laminar

    Hukum Darcy

    V = Velocity = kecepatan = cm/dt

    k = koefisien permeabilitas = cm/dt

    i = gradien hydraulic

    = selisih tinggi tekanan dibagi lintasan

    k = kecepatan aliran jika i = 1

    Hukum Continueitas Q = A1 . V1 = A2 . V2

    Q = debit/air yang mengalir dalam satuan waktu (cm3/dt)

    A = luas tampang tanah yang dilewati air

    Nilai k; - kerikil : k > 10 cm/dt

    - pasir : k = 10 10-2 cm/dt

    - lanau : k = 10-2 10-5 cm/dt

    - lempung : k < 10-5 cm/dt

    V = k . i

    . /

    0

    Q = A. V

  • TEKANAN TOTAL, TEKANAN EFEKTIF & TEKANAN PO

    1. Tekanan tanah: ada 3 pengertian yaitu

    a. Tekanan Normal Total (Tekanan Normal)

    Jumlah gaya tiap satuan yang bekerja pada suatu bidang tanah

    b. Tekanan air pori (U)

    Tekanan hidrostatis air yang ada pada pori

    dan ke segala arah.

    c. Tekanan Normal efektif

    Tekanan antara butir-butir tanah

    untuk menghitung

    Settlement

    Gesekan (longsoran)

    Hubungan antara ; ; U

    a.

    Universitas Gadjah Mada

    TEKANAN TOTAL, TEKANAN EFEKTIF & TEKANAN PORI

    Tekanan tanah: ada 3 pengertian yaitu :

    Normal Total (Tekanan Normal)

    tiap satuan yang bekerja pada suatu bidang tanah

    Tekanan hidrostatis air yang ada pada pori-pori tanah, yang mempunyai arah

    Tekanan Normal efektif (Tekanan efektif)

    butir tanah

    untuk menghitung :

    Gesekan (longsoran)

    Universitas Gadjah Mada

    pori tanah, yang mempunyai arah

  • Dipandang potongan yang berupa prisma massif.

    Tekanan hidrostatis

    Tekanan efektif

    b. Keadaan khusus

    Tidak ada aliran air

    Tekanan bekerja pada bidang horizontal

    M.a. tanah mendatar tanpa tambahan tekanan

    = - U

    Universitas Gadjah Mada

    Dipandang potongan yang berupa prisma massif.

    (arahnya melawan total

    Tekanan bekerja pada bidang horizontal

    M.a. tanah mendatar tanpa tambahan tekanan

    Universitas Gadjah Mada

  • Kesimpulan :

    Tekanan tanah sangat dipengaruhi tekanan air pori (U)

    U sendiri berbeda-beda

    Permasalahan yang perlu diperhatikan

    1) Ada tambahan tekanan di

    2) Ada aliran air

    3) Tanah basah tidak kenyang air (ada tambahan tekanan)

    2. TEKANAN HOMOGEN & TAK ADA AIR TANAH

    Dipandang bidang datar seluas A m

    Berat tanah yang ada diatas A =

    Tekanan = berat persatuan luas

    = berat prisma yang tingginya h meter dengan luas penampang 1 m

    catatan:

    1. satuan yang digunakan : t, m,

    2. kondisi tanah = k atau

    3. tanah berlapis dan ada beban

    3. KEADAAN ADA AIR TANAH

    tekanan total, tekanan pori, tekanan efektif

    dianggap 2 lapis tanah:

    tekanan air ke atas ; tekanan pori

    Ada tiga macam tekanan :

    Tekanan total ;

    Tekan pori U;

    Tekanan efektif ;

    Universitas Gadjah Mada

    ekanan tanah sangat dipengaruhi tekanan air pori (U)

    ermasalahan yang perlu diperhatikan :

    Ada tambahan tekanan di atas tanah tapi tanah belum sempat berkonsolidasi

    tidak kenyang air (ada tambahan tekanan)

    TEKANAN HOMOGEN & TAK ADA AIR TANAH

    Dipandang bidang datar seluas A m2 pada kedalaman h meter dari muka tanah

    Berat tanah yang ada diatas A = W = (A x h x ) ton

    Tekanan = berat persatuan luas

    = berat prisma yang tingginya h meter dengan luas penampang 1 m

    1. satuan yang digunakan : t, m, (t/m3), (t/m2)

    atau saturated

    3. tanah berlapis dan ada beban

    KEADAAN ADA AIR TANAH

    tekanan total, tekanan pori, tekanan efektif

    dianggap 2 lapis tanah: 1. yang diatas M.A.T

    2. yang dibawah M.A.T

    tekanan air ke atas ; tekanan pori h2 . w

    :

    = h1 . 1 + h2 . sat

    U = h2 . w w = 1

    = - U

    = - U

    Universitas Gadjah Mada

    ah belum sempat berkonsolidasi

    muka tanah

    = berat prisma yang tingginya h meter dengan luas penampang 1 m2

  • Untuk kondisi air tidak bergerak (keadaan seperti di atas), ternyata tekanan efektif

    dapat dihitung sebagai berikut

    Catatan :

    keadaan dalam praktek pada umumnya pengaruh air tanah sebagai berikut

    Contoh : Pada suatu tempat, kondisi lapaisan tanah sebagai berikut

    M.A.T terdapat pada kedalaman

    dari 0.00 sampai - 4,50 m berupa lapisan pasir yang keadaannya

    G = 2,6; c = 0,5 dan bagian yang diatas M.A.T dengan S 60

    dibawah - 4,50 m berupa lempung dengan G = 2,7 & c = 0,6

    Hitung : tekanan total, tekanan pori & tekanan efektif

    m & -9,00 m

    Pasir di atas M.A.T :

    Universitas Gadjah Mada

    Untuk kondisi air tidak bergerak (keadaan seperti di atas), ternyata tekanan efektif

    tung sebagai berikut :

    keadaan dalam praktek pada umumnya pengaruh air tanah sebagai berikut :

    ntoh : Pada suatu tempat, kondisi lapaisan tanah sebagai berikut :

    .T terdapat pada kedalaman - 2.00 m

    4,50 m berupa lapisan pasir yang keadaannya sebagai berikut

    = 2,6; c = 0,5 dan bagian yang diatas M.A.T dengan S 60 %

    4,50 m berupa lempung dengan G = 2,7 & c = 0,6

    tung : tekanan total, tekanan pori & tekanan efektif pada kedalaman - 2,00 m;

    Universitas Gadjah Mada

    Untuk kondisi air tidak bergerak (keadaan seperti di atas), ternyata tekanan efektif

    sebagai berikut

    2,00 m; -4,50

  • Universitas Gadjah Mada

    123

    %, 4%&

    4%& %4*5678'

    Pasir dibawah M.A.T :

    9

    %,

    4%& %4*5678'

    123 %* 4%,

    4%, %4,5678'

    Lempung :

    9 123 %4,5678'

    Pada -2.00 m : 1 = 2.1,93 = 3,86 t/m2

    U1 = 0

    1' = 3,86 t/m2

    -4.50 m : 2 = 2 . 1,93 + 2,5 . 2,07 = 9,04 t/m2

    U2 = 2,5 . 1 = 2,5 t/m2

    2' = 9,04 2,5 = 6,54 t/m2

    -9.00 m : 2 = 2 . 1,93 + 2,5 . 2,07 + 4,5 . 2,06 = 18,31 t/m2

    U2 = 7. 1 = 7 t/m2

    2' = 11,31 t/m2

    CARA LANGSUNG MENGHITUNG '

    1' = 1 = 2 . 1,93 = 3,86 t/m2

    2' = h1 . + h2 . )= 2 . 1,93 + 2,5 . 1,07 = 6,54 t/m2

    3' = 1 = 2 . 1,93 + 2,5 . 1,07 + 4,5 . 1,06 = 11,31 t/m2

    4. ADA ALIRAN AIR

    Aliran vertical

    Gradient hidrolik = . :/0

    Pada I I Tekanan Total = = h . ; + < . 123

    Tekanan Pori = U' = h' . ; + (h + < - h) . ;

  • Keadaan tanpa aliran = =

    atau berat volume : tak ada aliran

    Aliran dari bawah ke atas

    Gradient Hidrolik =

    Pada lapisan I I

    Tekanan Total = = h . w + +

    Tekanan Pori = Tekanan air ke atas

    = U = (h + + h) .

    Universitas Gadjah Mada

    . , selisih = i . . w

    atau berat volume : tak ada aliran ada aliran

    ( + i . w)

    + + .

    = Tekanan air ke atas

    + h) .

    Universitas Gadjah Mada

  • Tekanan efektif = =

    = . -

    = . -

    = . (

    Pada lapisan II II =

    Leadaan kritis = Bila i terlalu besar, sehingga

    0 = x . ( + .

    i . w =

    Pada tanah non kohesif w

    Tanah mengapung = Boiling

    = Quick Condition

    Contoh dalam praktek :

    2 = x . (

    Universitas Gadjah Mada

    - U

    - h .w

    - + . w

    - i . w)

    Leadaan kritis = Bila i terlalu besar, sehingga = 0

    w)

    = 1

    = Boiling

    = Quick Condition

    = x . ( + . w)

    i kritis =

    Jika i > Quick Conditions longsor

    Sehingga dalam penggalian diusahakan

    tidak terjadi, pada tanah berbutir kasar

    Universitas Gadjah Mada

    longsor

    Sehingga dalam penggalian diusahakan

  • CARA MENGATASI :

    penggalian tidak terlalu dalam

    memperpanjang turap

    ditimbun pasir & kerikil

    pompa sebelum penggalian

    TANAH BAHAN FILTER

    Pada bendungan air dapat membawa butir

    piping bendungan dapat runtuh

    Pada dinding penahan tanah, seandainya tidak ada drainasi

    Pencegahan :

    perlu drainasi dengan filter

    air diarahkan menuju drainasi dan disitu terdapat bahan yang dapat berfungsi

    sebagai saringan agar butir

    Universitas Gadjah Mada

    penggalian tidak terlalu dalam

    memperpanjang turap

    ditimbun pasir & kerikil

    pompa sebelum penggalian

    Pada bendungan air dapat membawa butir-butir tanah sehingga menimbulkan bahaya

    bendungan dapat runtuh

    dinding penahan tanah, seandainya tidak ada drainasi bahaya piping

    perlu drainasi dengan filter

    air diarahkan menuju drainasi dan disitu terdapat bahan yang dapat berfungsi

    sebagai saringan agar butir-butir tanah tidak ikut mengalir.

    Universitas Gadjah Mada

    sehingga menimbulkan bahaya

    bahaya piping

    air diarahkan menuju drainasi dan disitu terdapat bahan yang dapat berfungsi

  • Syarat bahan filter :

    harus lebih permeabel dari

    pori-pori tidak boleh terlalu besar dibanding dengan gradasi butir tanah yang

    dilindungi sehingga butir-butir tanah tidak dapat masuk dalam pori

    jika air harus menuju pipa

    agar tidak terbawa masuk pipa.

    Tanah yang memenuhi syarat

    Yang perlu diketahui : gradasi tanah yang dilindungi

    1. D15 f (filter) > 4 @ 5 x D15 S (tanah yang dilindungi)

    2. D15 f < 4 @ 5 D85 S

    Jika tanah yang dilindungi terlalu halus, maka dipakai filter berlapis tanah

    Jika ada lubang & ada pipa :

    jika lubang bulat

    jika lubang persegi

    Misal : ada lubang 5 cm = 50 mm

    4D85 S > D15 f > 5D15 S

    Universitas Gadjah Mada

    ri tanah yang dilindungi

    pori tidak boleh terlalu besar dibanding dengan gradasi butir tanah yang

    butir tanah tidak dapat masuk dalam pori-pori

    /lubang drainasi gradasi bahan filter harus cukup kasar

    agar tidak terbawa masuk pipa.

    Tanah yang memenuhi syarat ini:

    Yang perlu diketahui : gradasi tanah yang dilindungi

    S (tanah yang dilindungi)

    Jika tanah yang dilindungi terlalu halus, maka dipakai filter berlapis tanah

    : D85 f > 1 x lubang

    : D85 f > 1,2 lebar lubang

    sal : ada lubang 5 cm = 50 mm check pada grafik

    1. filter tanah

    2. filter I

    3. filter II

    4. filter Ill

    Universitas Gadjah Mada

    pori tidak boleh terlalu besar dibanding dengan gradasi butir tanah yang

    gradasi bahan filter harus cukup kasar

  • D15 f = 0,001 5 D15 S = 0,005

    D85 S = 0,03 4 D85 f = 0,012

    D15 f > 5 D15 S = 0,005

    D15 f < 4 D85 f = 0,12

    Universitas Gadjah Mada

    S = 0,005

    f = 0,012

    Universitas Gadjah Mada