kuliah 7a (sifat dan pengujian tanah di lab)

SIFAT- SIFAT TANAH DAN PENGUJIAN DI LABORATORIUM

Kuliah ke 7

DAYA DUKUNG TANAH

PERENCANAANBANGUNAN

TANAH TURAP

HUBUNGAN ANATAR MATA KULIAH

STABILITAS DAN

KEKUATAN TANAH

PEMAMPATAN TANAH

(9)

PEMADATAN (10)

DISTRIBUSI TEGANGAN

(8)

TEGANGAN EFEKTIF

KUAT GESER (7)

KLASIFIKASI TANAH

(3)

REMBESAN AIR DALAM TANAH

(5)

GAYA ANGKAT DIBAWAH

BANGUNAN AIR (6) PERENCANAAN

PONDASI

KOMPOSISI TANAH

(2)

TANAH (1)

EKSPLORASI TANAH

(4)

DISTRIBUSI TEGANGAN

(8)

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 , E, Wc, Gs

4. Kerapatan Relatif

5. Konsistensi Tanah

6. Aktivitas (A)C. Struktur Tanah

TEGANGAN EFEKTIF

KUAT GESER (7)

EKSPLORASI TANAH

(4)

A. Komposisi tanah

Tanah 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 air Va = Volume udara

V = Vs + Vw + Va

Vv = Vw + Va

MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH

Kondisi tanah di alam

Total weight (=

W)

Total volume (= V)

solid

Water

Air

WWw

Ws

VV

V

Vw

VA

Vs

Tiga fase elemen tanah

Gambar Sketsa butiran tanah (solid) dan

rongga (pori) dalam tanah


%100VVn v

s

v

VVe

%100v

wR VVS

• 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


2. Hubungan berat dan volume

Bila : ds

VW d = DRY UNIT

WEIGHT

Maka :

a. Kadar air (water content) = wc

%100s

wc WWw

b. Berat volume (unit weight)= V

W

VwW

VWWW

VWW

VW css

ws

ws

1

1

cdcd ww

1

1


Kombinasi dari tiga fase tanah


solid

water

air

W

Ww= w.Gs.w

Ws = Gs.w

Vw= w.Gs

Vs= 1

Vv= e

V = 1 + e

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

= 1


solid

water

V =

1 +

e

V v =

Vw

= e

V s =

1

Volume

Weight

Ww

=

e. w

Ws =

G

s.w

Elemen tanah jenuh dengan volume solid/butiran tanah = 1


a. SPESIFIC GRAVITY = GS

Untuk Vs = 1 s = Ws

,

w

ssG

s

ss

w

ww

w

ww

VW

WVVW

)1........(

3. Hubungan , e, wc, Gs


Bila :

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

wscw GwVWGwW

1 dan 2 Vw = wcGs

BILA : Vs = 1 e = VV

V = Vs + Vv V = 1+e

Wscscws

wc

Wssw

ss

GwWwWWWw

GWWG

Jadi :


b. BERAT VOLUME =

ewGeGGwVWW

VW

cws

wswsc

sw

11

1

c. BERAT V KERING = d

eG

VW wss

d 1

d. DERAJAT KEJENUHAN = SR

scRsc

v

wR GweS

eGw

VVS


e. BERAT VOLUME TANAH JENUH = SAT

ATAU juga dapat ditulis sebagai berikut :

SR = 1 e = Wc Gs

w

swswSAT e

GeeGe

11

.

11

11

cdSAT

cwswswscSAT

wewG

eGGw

VW


Contoh soal

• Suatu contoh tanah diberikan e = 0.75, w = 22%, Gs=2.66. Hitunglah porositas, berat volume basah, berat volume kering dan derajat kejenuhan.

43.011

ee

VVV

V

VVV

VVn

s

v

s

v

vs

vv

3/19.181)1(

1

)/(

mkNeGw

ewGG

VVVwV

VVwWV

VWW

VW

wswsws

vs

ssswws

vs

sssws

3/91.141

mkNe

GVVV

VW ws

vs

sssd

78.0/

/)/(

ewG

eVVw

eVwW

eVW

VVS

s

s

wss

s

ws

s

ww

v

wr

a. Kerapatan relative ( DR) digunakan untuk menentukan kerapatan tanah berbutir kasar di

lapangan.

e = Angka pori tanah di lapangane max = Angka pori tanah kondisi paling lepase min = Angka pori tanah kondisi paling padat

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

%100minmax

max

eeeeDR

4. Kerapatan relative


b. 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)


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

wc


Alat uji batas cair (a) Metode Casagrande, (b) Cone Penetrometer

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


1. Hubungan Volume







Skema uji batas cair metode Casagrande (a) susunan alat uji batascair, (b) grooving tool, (c) pasta tanah sebelum pengujan, (d) pasta tanah sesudah pengujian

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.


Atterberg Limits (ASTM D 4318)

Liquid Limit

LIQUID LIMIT PLASTIC LIMITTEST TEST

TEST NO. OF TEST WATER

NO. BLOWS NO. CONTENT

1 6 61.13 % 5 23.75%

2 15 53.73 % 6 24.85%

3 27 47.24 %%

4 39 43.53 % 24.30%

LQUID LIMIT wL : 48.06 % PLASTC LIMIT wP : 24.30 % PLASTICITY INDEX IP : 23.76 %

N O T E :

WATER CONTENT

MEANVALUE

Flow Graph

40

45

50

55

60

65

1 10 100

Number of Blows

Wat

er C

onte

nt (

%)

25

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

LLPLSLSOLID 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


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

6. Aktivitas (A)


Grafik Plastisitas Casagrande


Grafik Plastisitas British Standard


Analisa Saringan

Kurva Gradasi

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.0010.010.1110100

Diameter ( mm )

% P

assi

ng

Gravel Sand Silt Clay

%100*%

%100*%

t

lolosi

tertahanitlolosi

t

tertahani

WW

Lolos

WWWW

WTertahan

Hidrometer

Diameter Tanah Berbutir HalustLKD

Grained Size Distribution for Several Soil

Koefisien Keseragaman dan Kelengkungan

• Cu : koefisien keseragaman• Cc : koefisien kelengkungan• D10 : diameter pada 10 %

lolos• D60 : diameter pada 60% lolos• D30 : diameter pada 30% lolos

Contoh perhitungan:

• Hasil Analisa Saringan adalah sbb:

• Tentukan prosentase lolos tiap ayakan dan gambar kurva gradasinya

• Tentukan D10,D30 dan D60

• Tentukan koefisien keseragaman Cu dan koefisien gradasi Cc

• Apakah tanah bergrdasi baik. Beri alasan

No. Ayakan

Masa tanah (gram)

4 0

10 21.6

20 49.5

40 102.6

60 89.1

100 95.6

200 60.4

Lengser 31.2

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

C. STRUKTUR TANAH

A. Komposisi Tanah


1. Hubungan Volume







kuliah 7a (sifat dan pengujian tanah di lab)

Documents