mekanika_tanah_lanjut

8/12/2019 mekanika_tanah_lanjut

http://slidepdf.com/reader/full/mekanikatanahlanjut 1/20



ERIDIKTAT KULI

W

RI SUPRAP I m



Prakata

Buku Mekanika Tanah Lanjutan ini merupakan buku lanjutan dari buku DasarMekanika

Tanah dan juga merupakan salah satu dari serangkaian seri diktat kuliah yang diterbitkan oleh

Univeristas Gunadarma. Buku ini terutama diperuntukkan bagi mahasiswa Jurusan Teknik Sipil

Univeristas Gunadarma yang tengah mengikuti perkuliahan Mekanika Tanah II, serta untukmelengkapi buku referensi lain yang telah ada.

Buku ini terdiri atas empat bab. Bab satu menjelaskan mengenai permeabilitas dan aliran

air dalam tanah, bab dua menjelaskan mengenai konsolidasi dan penurunan, bab tiga

menjelaskan mengenai kuat geser tanah, serta bab empat menjelaskan mengenai perencanaan

perkerasan jalan.

Akhimya dengan ini penulis ingin menyatakan rasa terima kasih kepada semua pihak yang telah

mendorong penulis hingga terselesaikannya buku ini, dan disadari bahwa buku ini masih jauh dari

sempuma, karena itu segala kritik dan saran yang membangun dari pembaca dan pemakai buku ini

sangat diharapkan. Mudah-mudahan buku ini dapat bermanfaat bagi kita semua.

Jakarta, Nopember 1998

Penulis



Daftar Isi

BAB 1

PERMEABILITAS DAN ALIRAN DALAM TANAH

PENDAHULUAN

MENENTUKAN NILAI K DI LABORATORIUM

TANAH ANISOTROPIS DAN TANAH BERLAPIS

TANAH BERLAPIS-LAPIS

MENENTUKAN K DI LAPANGAN

TEORI REMBESAN DAN FLOW NET

PERSAMAAN LAPLACE

BENTUK GARIS REMBESAN / GARIS PHREATIK

KOREKSI GARIS REMBESAN TERHADAP PARABOLA DASAR

DEBIT REMBESAN MELALUI BENDUNGAN KOREKSI GARIS REMBESAN DI HILIR

GAMBAR FLOW NET PADA BENDUNGAN TANAH

REMBESAN PADA BENDUNGAN TANAH ANISOTROPIS

BAB 2

KONSOLIDASI DAN PENURUNAN

PENDAHULUAN

KONSOLIDASI

PERCOBAAN KONSOLIDASI DI LABORATORIUM

NILAI INDEK KOMPRESSI (CC)

INDEKS KOMPRESI UNTUK TANAH PRAKONSOLIDASI

PENURUNAN PONDASI

PENURUNAN TANAH PRAKONSOLIDASI

WAKTU PROSES KONSOLIDASI DAN DERAJAT KONSOLIDASI



BAB 3

KUAT GESER TANAH

A.

PENDAHULUAN

CARA PENGUJIAN UNTUK MENENTUKAN KUAT GESER

PERCOBAAN KUAT GESER

STAB ILITAS LERENG

50

BAB 4

PERENCANAAN PERKERASAN JALAN

A. PENDAHULUAN

B. CARA CBR

DAFTAR PUSTAKA



Bab 1 Permeabi/itas dan Aliran Air Dalam Tanah

A. PENDAHULUAN

Permeabilitas adalah sifat bahwa zat cair dapat mengalir lewat bahan berpori. Tanah termasuk bahan

yang permeabel sehingga air dapat mengalir melalui pori-pori tanah. Derajat permeabilitas tanah

ditentukan oleh :

Ukuran pori

Jenis tanah

Kepadatan tanah yang dinyatakan dalam k (satuan kecepatan cm/s atau rn/s)

Di dalam air tanah juga berlaku hukum-hukum hidraulika.

Hukum Bernoulli :

(jumlah tenaga dari air pada setiap tempat adalah konstan)

tinggi tekanan total (m)

tinggi elevasi terhadap suatu bidang datum (m) tekanan hidrostatis (KN/m3)

berat jenis air (KN/m3)

= kecepatan aliran (m/s)

= percepatan gravitasi (In/52)

Khusus aliran air dalam tanah : P diganti tekanan pori (U)

V umumnya kecil sehingga š- 0 (bisa diabaikan)

8 maka hukum Bemoulli untuk aliran air dalam tanah :



Aliran air terjadi jika terdapat perbedaan tinggi tenaga antara dua tempat.

Ah = h I - hz. Kecepatan aliran ditentukan oleh gradien hidraulik antara kedua tempat i = % .

Aliran air dalam tanah pada umumnya berupa aliran laminer, maka berlaku hukum Darcy bahwa

kecepatan berbanding langsung dengan gradien hidraulik

Besamya debit atau volume air yang mengalir persatuan waktu :

q = debit (m3/s) A = luas tampang tanah yang dialiri air (m2) V = Kecepatan aliran (In/s)

Nilai k untuk jenis-jenis tanah

Lanau tidak murni M

nilai k sebagai bahan drainase tanah dengan :

k cm/s : good drainage 10'6 k 10*4 : poor drainage k 10'6 : impervious

nilai k tanah untuk bahan bangunan

k > 10'4 : digunakan sebagai bahan pervious k : digunakan sebagai bahan impervious



Shell untuk stabilitas terbuat dari bahan yang pervious Core (inti) untuk menahan kebocoran terbuat dari

bahan yang impervious

B. MENENTUKAN NILAI K DI LABORATORIUM

Alat yang digunakan : permeameter terdapat 2 jenis

1. Constan Head Parameter

untuk tanah yang permeabilitasnya tinggi k > 10'3 cm/s 2. Falling Head Parameter

Untuk tanah yang permeabilitasnya rendah k 10'3 cm/s

1. Constan Head Parameter

air dimasukan

benda uji

filter / J- .LV-k

ñ gelas ukur

Dari gambar gradien hidraulik ; i = %

kecepatan aliran : V = ki Debit : q = A V Volume air yang tertampung dalam Waktu t : v = q t v L maka ; k = __

A h t

jadi nilai k dapat dihitung jika percobaan dilakukan dalam waktu t dan air yang tertampung v cm3.



2. Falling Head Parameter Misalkan pada saat t tinggi air h, selang waktu s air tu-run sebesar -dh.

Pengurangan air dalam

jika selama t detik, maka air dalam pipa diamati turun dari hl sampai h2 :

"- FI tinggi muka air saat tl

Untuk pasir yang mempunyai ukuran efektif D10 antara 0.1 - 3.0 mm, nilai k dapat diperkirakan

secara empiris dengan rumus Hazen:

k = C (DIO)2 cm/s Dlo = Ukuran efektif dari butiran cm

C = koefisien (antara 40 - 150) C = 40 - 80 pasir sangat halus, bergradasi baik atau bercampur batu halus



C = 80 - 120 pasir butir sedang, bergradasi jelek pasir kasar, bersih, bergradasi baik

C = 120 - 150 pasir sangat kasar, bersih, berkerikil, bergradasi sangat jelek.

C. TANAH ANISOTROPIS DAN TANAH BERLAPIS

Tanah homogen yang mempunyai nilai k yang sama besamya pada semua arah disebut tanah

isotropis. Pada tanah isotropis = = ks. Dalam prakteknya tanah bersifat anisotropissehingga biasanya > dengan E = 2-30 atau tanah berlapis-lapis yang kondisi tiap

lapisnya dapat bersifat isotropis atau masing-masing anisotropis.

Tanah anisotropis:

Nilai k tidak sama pada semua arah, biasanya arah mendatar memiliki nilai terbesar dan arah vertikal

memiliki nilai terkecil. Jika dan kz diketahui, harga ks untuk sembarang arah didapat dari hukum Darcy :

hubungan antara komponen-komponen kecepatan :

Vx = Vs cos a

Vz = Vs sin a



D. TANAH BERLAPlS-LAPIS

1. Permeabilitas searah dengan lapisan

Perhatikan empat lapis tanah yang tebalnya berbeda-beda masing-masing tanah anisotropis, sehingga

kxi kzi. Jika hanya ada aliran arah mendatar maka tidak akan berpengaruh.

Nilai koefisien permeabilitas ekuivalen arah x = kx, jika seluruh tebal tanah dianggap homogen

(mempunyai satu nilai kx). Untuk setiap lebar satu satuan panjang setiap pasang titik tengah lapisan

(misalnya 3 dan 3') memiliki selisih potensial sama dengan selisih tinggi tekanan yang sama = h. Jarak

lintasan sama dengan panjang horisontal setiap lapisan sama = L, maka

gradien hidrolik bagi setiap lapisan i = % Untuk setiap lapis dengan nilai berbeda,

kecepatan pada masing-masing lapis berbeda. Dengan hukum Darcy :

seandainya diangap tanah homogen setebal z, dengan koefisien permeabilitas yang sama kx, maka :

kecepatan aliran v = i

debit aliran q = z i (2) persamaan 1 dan 2, maka

zl kxl + + kx4

22

mekanika_tanah_lanjut

Documents