Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

1 KUAT GESER TANAH. KERUNTUHAN AKIBAT GESER Tanah hanya runtuh akibat geser, tanah tidak runtuh akibat tekanan strip footing embankment Pada saat runtuh,

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "1 KUAT GESER TANAH. KERUNTUHAN AKIBAT GESER Tanah hanya runtuh akibat geser, tanah tidak runtuh akibat tekanan strip footing embankment Pada saat runtuh,"— Transcript presentasi:

1 1 KUAT GESER TANAH

2 KERUNTUHAN AKIBAT GESER Tanah hanya runtuh akibat geser, tanah tidak runtuh akibat tekanan strip footing embankment Pada saat runtuh, nilai tekanan (beban) sepanjang bidang runtuh mencapai nilai maksimum kekuatan gesernya failure surface mobilised shear resistance 2

3 3 KERUNTUHAN GESER Partikel tanah bergerak relatif terhadap partikel tanah lainnya sepanjang bidang runtuh Tidak ada kerusakan pada partikel tanah Bidang runtuh

4 4 Shear failure    Pasa saat runtuh, tegangan geser sepanjang bidang runtuh (  ) mencapai nilai kuat geser tanah (  f ).

5 5 Pengertian Kuat Geser Tanah Kuat geser tanah : Tahanan geser per satuan luas yang mampu diberikan oleh tanah untuk menahan keruntuhan dan pergerakan tanah sepanjang garis keruntuhannya (Braja M. Das)

6 6 Kriteria Keruntuhan Mohr-Coulomb Sebuah material runtuh akibat kombinasi kritis antara tegangan normal (  ) dan tegangan geser (  ), dan bukan hanya akibat tegangan normal maksimum saja atau tegangan geser maksimum saja (Mohr, 1900) Untuk hampir semua permasalahan mekanika tanah, maka nilai kuat geser pada bidang runtuh dapat didekati dengan sebuah formula atau fungsi yang linear dari tegangan normal (Coulomb, 1776) Kombinasi keduanya disebut sebagai “Kriteria keruntuhan Mohr-Coulomb”

7 7 Kriteria Keruntuhan Mohr-Coulomb   c  failure envelope kohesi Sudut geser dalam  f adalah nilai tegangan maksimum yang bisa dipikul oleh tanah pada tegangan normalnya, . ff 

8 8 Kriteria Keruntuhan Mohr-Coulomb Komponen kuat geser tanah : Kohesi (cohesive) and Gesekan (frictional). ff ff    c  f tan  c cohesive component frictional component

9 c dan  adalah parameter kuat geser tanah. Makin tinggi nilainya, makin tinggi kekuatan tanahnya

10 Lingkaran Mohr & Kurva Keruntuhan X Y Elemen tanah pada lokasi yang berbeda X Y X Y ~ runtuh ~ stabil  

11 Mohr Circles & Failure Envelope Y Tegangan vertikal sebelum diberikan pembebanan 33 33 33   3 +   Elemen tanah tidak akan runtuh jika belum mencapai kurva keruntuhannya GL

12 Mohr Circles & Failure Envelope Y cc cc 33  GL Ketika beban bertambah maka lingkaran Mohr akan semain besar…...dan akhirnya terjadi keruntuhan pada saat lingkaran Mohr mencapai garis keruntuhan

13 Kemiringan Bidang Runtuh Y 33 33 33  GL  3 +  90+   45 +  /2 Kemiringan bidang runtuh terjadi pada 45 +  /2 terhadap horizontal 45 +  /2 Y

14 Lingkaran Mohr Untuk  &  ’ XXX vv hh v’v’ h’h’ u u =+ total stresses effective stresses vv hh v’v’ h’h’ u

15 Garis keruntuhan untuk  &  ’ Beberapa sampel diuji dengan cara memberikan tegangan isotropic yang berbeda-beda hingga runtuh cc cc cc cc  f Awal… Runtuh ufuf Pada saat runtuh,  3 =  c ;  1 =  c +  f  3 ’ =  3 – u f ;  1 ’ =  1 - u f c,  c’,  ’ in terms of  in terms of  ’

16 Tegangan X 11 33 33 11   1 =  3 + 

17 UJI LABORATORIUM UNTUK KUAT GESER TANAH UJI Triaxial UJI UCT (Unconfined Compression Test) UJI Geser Langsung (Direct Shear)

18 UJI TRIAXIAL

19 19 Alat Uji Triaxial

20 20 Alat Uji Triaxial porous stone impervious membrane piston (untuk memberikan tegangan deviator) O-ring pedestal cell cell pressure back pressure pore pressure or volume change water Sampel pada kondisi runtuh Bidang runtuh

21 21 TIPE PENGUJIAN TRIAXIAL Under all-around cell pressure  c Penggeseran (pembebanan) Apakah katup drainase terbuka? deviator stress (  ) yes no yes no C onsolidated sample U nconsolidated sample D rained loading U ndrained loading

22 22 TIPE PENGUJIAN TRIAXIAL Tergantung pada kondisi drainase dilakukan atau tidak pada saat :  Konsolidasi  Penggeseran Ada 3 tipe pengujian Triaxial: ConsolidatedDrained (CD) test Consolidated Undrained (CU) test Unconsolidated Undrained (UU) test

23 Tanah granular tidak punya lekatan (kohesi). c = 0 & c ’ = 0 Untuk tanah terkonsolidasi normal, c ’ = 0 & c = 0. Pada kondisi UU, maka nilai  u = 0

24 24 CD, CU and UU Triaxial Tests  Tidak boleh ada tekanan air pori berlebih terjadi pada sampel saat pengujian  Penggeseran dengan kecepatan yang sangat rengah untuk mencegah munculnya tekanan air pori berlebih Uji Consolidated Drained (CD)  dihasilkan nilai c’ dan  ’ Bisa berhari-hari!  Jarang dilakukan c’ dam  ’ digunakan pada analisis dengan kondisi teralir penuh (e.g., stabilitas lereng jangka panjang, Pembebanan yang sangat lambat)

25 25 CD, CU and UU Triaxial Tests  Tekanan air pori muncul saat penggeseran  lebih cepat dari CD (  lebih direkomendasikan untuk menghasilkan nilai c’ and  ’) Consolidated Undrained (CU) Test  dihasilkan nilai c’ dan  ’ dihasilkan   ’

26 26 CD, CU and UU Triaxial Tests  Tekanan air pori muncul saat penggeseran  Pengujian sangat cepat Unconsolidated Undrained (UU) Test  Kondisi tegangan total  dihasilkan c u dan  u Tetapi tidak diukur  ’ unknown = 0; maka garis keruntuhan akan horizontal c u dan  u digunakan pada analisis dengan kondisi tak teralir (e.g., stabilitas jangka pendek, Pembebanan yang cepat)

27 Hubungan  1 -  3 Saat Runtuh X Elemen tanah saat runtuh 33 11 X 33 11

28 Contoh Hasil Uji TX-UU

29

30

31 UJI UCT

32 ALAT UJI UCT

33 UJI UCT Pada prinsipnya sama dengan uji Triaxial Perbedaannya hanya pada UCT tidak ada tegangan cell atau tegangan keliling Akibatnya nilai  3 = 0 Tidak ada nilai sudut geser dalam Kuat tekan, q u = deviator stress Kohesi = 0.5 x q u

34 UJI UCT 33 11  = q u c u = q u /2

35 UJI GESER LANGSUNG

36 Motor drive Load cell to measure Shear Force Normal load Rollers Soil Porous plates Top platen Measure relative horizontal displacement, dx vertical displacement of top platen, dy

37

38 Hasil uji geser langsung dapat digunakan untuk analisis kestabilan dalam bidang geoteknik, di antaranya untuk analisis kestabilan lereng, daya dukung pondasi, analisis dinding penahan, dan lain-lain. Uji geser langsung tidak dapat mengukur tekanan air pori yang timbul saat penggeseran dan tidak dapat mengontrol tegangan yang terjadi di sekeliling contoh tanah Keterbatasan uji geser langsung yang lain adalah karena bidang runtuh tanah ditentukan, meskipun belum tentu merupakan bidang terlemah. UJI GESER LANGSUNG

39 CATATAN PENTING

40 Nilai kuat geser tanah terdiri atas nilai lekatan (c) dan nilai friksi (  ) Tanah yang murni yaitu yang tidak mengandung tanah yang lain, hanya mempunyai 1 (satu) nilai kuat geser saja mis. lempung murni, pasir murni Tanah lempung murni memiliki lekatan tapi tidak memiliki friksi, sehingga hanya mempunyai nilai c saja Tanah pasir murni hanya memiliki friksi dan tidak memiliki lekatan, sehingga hanya mempunyai  saja Kondisi dimana air tidak sempat mengalami disipasi/jangka pendek, disebut sebagai Undrained (TSA, total stress analysis) CATATAN

41 Kondisi dimana air mengalami disipasi/jangka panjang, disebut sebagai drained (ESA, effective stress analysis) CATATAN Bedakan dengan tegangan vertikan efektif!!!

42 UJI LAPANGAN UNTUK KUAT GESER TANAH UJI CPT/CPTU UJI SPT UJI VANE SHEAR

43 CPT (Cone Penetration Test)

44 Equipment

45 CPT (Cone Penetration Test) Equipment

46 CPT (Cone Penetration Test) Result Data Primer : qc (tahanan Ujung) fs (gesekan selimut) FR (friction ratio) Data Sekunder : Kekuatan tanah Perkiraan kedalaman tanah keras Perkiraan perilaku tanah Perkiraan muka air tanah ( tidak digunakan !)

47 Menentukan Stratifikasi Tanah Berdasarkan Data Sondir

48 Stratifikasi Tanah - CPT Gunakan tabel data qc, fs, FR

49 Stratifikasi Tanah - CPT Gunakan grafik dari Schmertmann

50 Stratifikasi Tanah - CPT Tentukan Jenis Tanah Untuk setiap nilai qc, dan FR

51 Stratifikasi Tanah - CPT Tentukan kedalamannya

52 Stratifikasi Tanah - CPT Tentukan Pembagian Jenis tanah SILT SAND

53 Stratifikasi Tanah - CPT Tentukan nilai tahanan ujung (qc) rata-rata atau terkecil SILT SAND qc = 11 kg/cm2 qc = 14 kg/cm2

54 Stratifikasi Tanah - CPT Stratifikasi tanah SILT SAND qc = 11 kg/cm2 qc = 14 kg/cm2

55 PEMBORAN TEKNIK

56 Pemboran Teknik Equipment

57 Pemboran Teknik Purposes

58 Pemboran Teknik Equipment

59 Pemboran Teknik Core Sample – Core Box

60 Pemboran Teknik SPT Test

61 Pemboran Teknik SPT Test

62 Pemboran Teknik SPT Test

63 Pemboran Teknik Result

64 Pemboran Teknik Result Stratifikasi dan Pelapisan Tanah

65 Pemboran Teknik Result Symbol Stratifikasi dan Pelapisan Tanah

66 Pemboran Teknik Result Elevasi Muka Air Tanah

67 Pemboran Teknik Result Kedalaman Pengambilan Sample

68 Pemboran Teknik Result Kedalaman Pengujian SPT

69 Pemboran Teknik Result Nilai N Value

70 Menentukan Perlapisan Tanah Berdasarkan Data Bor

71 Perlapisan Tanah Tentukan Elevasi Batas Perlapisan Tanah

72 Perlapisan Tanah Tentukan Elevasi Batas Perlapisan Tanah

73 Perlapisan Tanah Tentukan Jenis Tanahnya SILTY CLAY PEAT CLAY

74 Perlapisan Tanah Tentukan Nilai N nya (Rata2 atau Terkecil) SILTY CLAY PEAT CLAY N=1 N=11 N=26

75 Perlapisan Tanah Untuk Perlapisan yg sama, boleh dibagi lagi jika strength berbeda jauh SILTY CLAY PEAT CLAY N=1 N=11 N=26 CLAY 8.5

76 Perlapisan Tanah Panduan pengelompokan nilai N PASIR

77 Perlapisan Tanah Panduan pengelompokan nilai N LEMPUNG

78 Perlapisan Tanah Panduan pengelompokan nilai N LEMPUNG N < 2  very soft  Su < 0.25 kg/cm 2 2 < N < 4  soft  0.25 < Su < 0.5 kg/cm 2 4 < N < 8  medium  0.5 < Su < 1 kg/cm 2 8 < N < 15  stiff /firm  1 < Su < 2 kg/cm 2 15 < N < 30  very stiff  2 < Su < 4 kg/cm 2 N > 30  hard  Su > 4 kg/cm 2

79 Perlapisan Tanah Sketsa Perlapisan Tanah SILTY CLAY PEAT CLAY N=1 N=11 N=26 CLAY 8.5

80 Menentukan Parameter Tanah Berdasarkan Data Bor

81 Perlapisan Tanah PARAMETER TANAH Berdasarkan data lab. (UCT, TX UU, TX CU, TX CD) Berdasarkan data lapangan : N  pemboran teknik qc  sondir/CPTu GUNAKAN SEBANYAK MUNGKIN DATA AGAR DIPEROLEH PARAMETER YANG DAPAT DIANDALKAN

82 Perlapisan Tanah PARAMETER TANAH UNTUK DESAIN PONDASI Kuat geser tanah  kohesi (c), sudut geser dalam (  ) Berat isi tanah   n,  sat Parameter konsolidasi  Cc, Cs, Pc, e, E, mv JIKA DATA LAB TIDAK LENGKAP GUNAKAN KORELASI YANG SESUAI DAN AMAN

83 Perlapisan Tanah Asumsikan Lempung  c u = ada,  = 0 0 Pasir  c u = 0,  = ada 0 JIKA DATA KURANG LENGKAP ASUMSIKAN TANAH ADALAH PASIR MURNI, ATAU LEMPUNG MURNI

84 Perlapisan Tanah Kuat Geser Tanah PASIR LEMPUNG

85 Perlapisan Tanah Kuat Geser Tanah q c = 4 Nspt  untuk tanah pasiran q c = 2 Nspt  untuk lempung c u = (1/25 – 1/40 ) q c c u = (1/14) q c (begemann 1963) q u = 0.5 c u c u = (1/20 ) q c (n/a) c u = (q c - s v0 )/Nk ; Nk = 15 (first estimate) or 17 (Kjekstad et al) c u = fs/12

86 Perlapisan Tanah Kuat Geser Tanah PASIR

87 Perlapisan Tanah Konsolidasi m v = 1/( .q c ) ;  = 2 (Gielly et al 1969 dan Sanglerat et al 1972) or 3 m v = 1/(7.6 N) E = 1/mv E = 7 Nspt (jepang) (drained) E s = 2 q c (schmertmann 1970)

88 Perlapisan Tanah Berat Isi tanah Jenis Tanah  n (t/m3) Lempung Pasir  sat = 1.1 x  n

89 Perlapisan Tanah Stratifikasi dan Parameter Tanah

90 Vane Shear Test (VST) dimana : s u = kuat geser tanah tak terdrainase T= torsi D=diameter pisau baling

91 Vane Shear Test (VST)


Download ppt "1 KUAT GESER TANAH. KERUNTUHAN AKIBAT GESER Tanah hanya runtuh akibat geser, tanah tidak runtuh akibat tekanan strip footing embankment Pada saat runtuh,"

Presentasi serupa


Iklan oleh Google