5/26/2015

1

KUAT GESERMekanika Tanah I

Norma Puspita, ST. MT.

5/26/2015 1NORMA PUSPITA, ST. MT.

KUAT GESER = …. ???

Kuat geser tanah adalah gaya perlawanan yang dilakukanoleh butiran tanah terhadap desakan atau tarikan.

Jika terjadi pembebanan maka akan ditahan oleh :

a. Kohesi tanah yang bergantung pada jenis tanah dankepadatannya, tetapi tidak bergantung pada tegangannorma yang bekerja pada bidang geser.

b. Gesekan antar butiran tanah yang besarnyaberbanding lurus dengan tegangan normal padabidang geser.

5/26/2015 2NORMA PUSPITA, ST. MT.

5/26/2015

2

PARAMETER

Menurut teori Mohr (1910) kondisi keruntuhan terjadi akibat adanyakombinasi keadaan kritis dari tegangan normal dan tegangan geser.

Parameter kuat geser tanah diperlukan untuk analisa kapasitas dayadukung tanah, stabilitas lereng, dan gaya dorong pada dindingpenahan tanah.

τ adalah tegangan geser,

c nilai kohesi tanah,

σ adalah tegangan normal, dan

ø sudut gesek dalam tanah

5/26/2015 3NORMA PUSPITA, ST. MT.

PENGARUH TEGANGAN EFEKTIF

'tan'' ff c

c‘, σ’f , dan ø’ merupakan parameter kuat geser pada kondisi efektif

2

'45

2cos''2

1''

2

1'

2sin''2

1

0

3131

31

f

f

5/26/2015 4NORMA PUSPITA, ST. MT.

5/26/2015

3

STRESS POINT

Penggambaran kondisi tegangan yang lebih baik dibandingkandengan lingkaran Mohr sederhana

Stress Point merupakan koordinat tegangan efektif terhadaptegangan geser yaitu (p’, q’)

'cos

''

)'(tansin'1

ac

5/26/2015 5NORMA PUSPITA, ST. MT.

FAKTOR YANG MEMPENGARUHI

kandungan mineral butiran tanah,

bentuk partikel,

angka pori dan kadar air,

sejarah tegangan yang pernah dialami,

tegangan yang ada diokasi,

perubahan tegangan selama pengambilan contoh tanah,

tegangan yang dibebankan selama pengujian,

cara pengujian, kecepatan pembebanan,

kondisi drainase yang dipilih,

tekanan air pori yang ditimbulkan,

criteria yang diambil untuk penentuan kuat geser

5/26/2015 6NORMA PUSPITA, ST. MT.

5/26/2015

4

UJI KUAT GESER

1. Uji geser langsung (Direct Shear Test)

2. Uji Triaxial (Triaxial Test)

3. Uji Tekan Bebas (Unconfined Compression Test)

4. Uji Geser Kipas (Vane Shear Test)

5/26/2015 7NORMA PUSPITA, ST. MT.

DIRECT SHEARTEST

Kekurangan dari uji ini adalah :

1. Tanah dipaksa mengalami keruntuhan pada bidang yg telahditentukan

2. Distribusi tegangan tidak seragam

3. Tekanan air pori tidak dapat diukur

4. Deformasi terbatas hanya pada gerakan maksimum

5. Drainasi tidak dapat dikontrol

6. Luas bidang kontak mengalami pengurangan selama pengujian

5/26/2015 8NORMA PUSPITA, ST. MT.

5/26/2015

5

TRIAXIAL TEST

Dapat diakukan dengan 3 cara:

1. Unconsoidated Undrained

2. consolidated Undrained

3. Consolidated drained

Undrained dilakukan untuk tanahpermeabilitas rendah sebelumkonsolidasi terjadi

nilai rata-rata luas penampangmelintang (A) dari contoh tanah tidakkonstan selama pengujiantriaxial, sehingga :

rav

av

a

v

l

l

V

VAA

2

1

1

00

0

;;

5/26/2015 9NORMA PUSPITA, ST. MT.

TRIAXIAL TEST

Nilai estimasi sudut gesek dalam (ø) dari hasil uji Triaxial(Bowles, 1977)

Jenis TanahJenis Pengujian Triaxial

UU CU CD

Kerikil

Ukuran Sedang 400 – 550 - 400 – 550

Berpasir 350 – 500 - 350 – 500

Pasir

Kering dan tidak padat 28.50 - 340 - -

Jenuh dan Tidak Padat 28.50 - 340 - -

Kering dan Padat 350 - 460 - 430 - 500

Jenuh dan Padat 10 – 20 kurang dari pasir kering dan padat - 430 - 500

Lanau atau pasir berlanau

Tidak Padat 200 - 220 - 270 - 300

Padat 250 - 300 - 300 - 350

Lempung 00 (jika jenuh) 140 - 200 200 - 420

5/26/2015 10NORMA PUSPITA, ST. MT.

5/26/2015

6

UNCONFINED COMPRESSION TEST

Uji Tekan Bebas termasuk kedalamTriaxial Unconsolidated Undrained

qu adalah kuat tekan bebas

,

Cu = kuat geser undrained

Konsistensi qu (kN/m2)

Lempung keras > 400

Lempung sangat kaku 200 – 400

Lempung kaku 100 – 200

Lempung sedang 50 – 100

Lempung lunak 25 – 50

Lempung sangat lunak < 25

Hubungan kuat tekan bebas (qu) tanah lempung dengan konsistensinya

5/26/2015 11NORMA PUSPITA, ST. MT.

VANE SHEAR TEST

Jenis pengujian ini digunakan untuk menentukan kuatgeser undrained baik diaboratorium maupun diapangan pada lempung jenuh

Cu = kohesi/kuat geser undrained, T = puntiranpada saat kegagalan, d = lebar seluruh kipas, h = tinggi kipas

Bjerrum membuktikan dari hasil vane shear test lapangan bahwa kuat geser undrained di lapanganlebih tinggi sehingga Cu (perencanaan) = α Cu (lapangan), nilai α adalah actor koreksi tergantung daribesarnya Indeks Plastisitas

62

32dhd

TCu

5/26/2015 12NORMA PUSPITA, ST. MT.

5/26/2015

7

VANE SHEAR TEST

Koreksi Kuat Geser Undrained Lapangan (Bjerrum, 1972)

0.4

0.6

0.8

1

1.2

0 20 40 60 80 100 120

α

Plasticity Index

5/26/2015 13NORMA PUSPITA, ST. MT.

CONTOH SOAL

Data yang diperoeh dari uji keruntuhan terkonsolidasi takterdrainasi pada tanah lempung jenuh, adalah:

Hitung parameter c’ dan ø’

5/26/2015 14NORMA PUSPITA, ST. MT.

5/26/2015

8

JAWABAN

5/26/2015 15NORMA PUSPITA, ST. MT.

5/26/2015 16NORMA PUSPITA, ST. MT.

5/26/2015

9

KUAT GESER TANAH PASIR

5/26/2015 17NORMA PUSPITA, ST. MT.