SIFAT- SIFAT TANAH DAN PENGUJIAN DI LABORATORIUM Kuliah ke 7

HUBUNGAN ANATAR MATA KULIAH GAYA ANGKAT DIBAWAH BANGUNAN AIR (6) DISTRIBUSI TEGANGAN (8) PERENCANAAN PONDASI TEGANGAN EFEKTIF KUAT GESER (7) PEMAMPATAN TANAH (9) REMBESAN AIR DALAM TANAH (5) EKSPLORASI TANAH (4) STABILITAS DAN KEKUATAN TANAH DAYA DUKUNG TANAH KLASIFIKASI TANAH (3) PEMADATAN (10) TANAH (1) PERENCANAAN BANGUNAN TANAH TURAP KOMPOSISI TANAH (2)

GAYA ANGKAT DIBAWAH BANGUNAN AIR (6) DISTRIBUSI TEGANGAN (8) BAGAN ALIR BAHASAN POKOK BAHASAN GAYA ANGKAT DIBAWAH BANGUNAN AIR (6) DISTRIBUSI TEGANGAN (8) Komposisi Tanah 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) REMBESAN AIR DALAM TANAH (5) EKSPLORASI TANAH (4) KLASIFIKASI TANAH (3) TANAH (1) KOMPOSISI TANAH (2)

MEKANIKA TANAH A. Komposisi tanah MENGHITUNG VOLUME 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

Sketsa butiran tanah (solid) dan rongga (pori) dalam tanah MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH Total weight (= W) Total volume (= V) solid Water Air W Ww Ws VV V Vw VA Vs Kondisi tanah di alam Tiga fase elemen tanah Gambar Sketsa butiran tanah (solid) dan rongga (pori) dalam tanah

MEKANIKA TANAH B. PARAMETER FISIK TANAH KOMPOSISI TANAH B. PARAMETER FISIK TANAH 1. Hubungan volume yang umum dipakai Angka pori ( void ratio) = e Porositas ( porosity) = n Derajat kejenuhan (degree of saturation) = SR Hubungan e dan n

( ) MEKANIKA TANAH w + = ® 1 g 2. Hubungan berat dan volume Bila : KOMPOSISI TANAH 2. Hubungan berat dan volume a. Kadar air (water content) = wc b. Berat volume (unit weight)=  Bila :  d = DRY UNIT WEIGHT ( ) c d w + = ® 1 g Maka :

MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH Kombinasi dari tiga fase tanah

MEKANIKA TANAH air water solid KOMPOSISI TANAH W Ww= w.Gs.w Ws = Gs.w solid water air Vw= w.Gs Vs= 1 Vv= e V = 1 + e Tiga fase tanah yang terpisah dari elemen tanah , dimana volume solid/ butiran tanah = 1

Elemen tanah jenuh dengan volume solid/butiran tanah = 1 MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH Weight Ww = e.w Ws = Gs.w V = 1 + e Vv = Vw = e Vs = 1 Volume solid water Elemen tanah jenuh dengan volume solid/butiran tanah = 1

MEKANIKA TANAH 3. Hubungan , e, wc, Gs Untuk Vs = 1  s = Ws , KOMPOSISI TANAH 3. Hubungan , e, wc, Gs a. SPESIFIC GRAVITY = GS Untuk Vs = 1  s = Ws ,

MEKANIKA TANAH BILA : Vs = 1  e = VV V = Vs + Vv  V = 1+e Jadi : KOMPOSISI TANAH Bila : 1 dan 2  Vw = wcGs BILA : Vs = 1  e = VV V = Vs + Vv  V = 1+e Jadi :

d. DERAJAT KEJENUHAN = SR MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH b. BERAT VOLUME =  c. BERAT V KERING = d d. DERAJAT KEJENUHAN = SR

e. BERAT VOLUME TANAH JENUH = SAT MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH e. BERAT VOLUME TANAH JENUH = SAT ATAU juga dapat ditulis sebagai berikut :  SR = 1  e = Wc Gs

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.

MEKANIKA TANAH 4. Kerapatan relative KOMPOSISI TANAH 4. Kerapatan relative a. Kerapatan relative ( DR) digunakan untuk menentukan kerapatan tanah berbutir kasar di lapangan. i---------------i---------------------------------i e max e e min e = Angka pori tanah di lapangan e max = Angka pori tanah kondisi paling lepas e min = Angka pori tanah kondisi paling padat

MEKANIKA TANAH D R (%) Keadaan Tanah Di Lapangan KOMPOSISI TANAH 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)

MEKANIKA TANAH 5. Konsistensi tanah KOMPOSISI TANAH 5. Konsistensi tanah 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 wc

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

MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH 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” Komposisi Tanah 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

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

c. BATAS PLASTIS ( PLASTIC LIMIT = PL) MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH 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) 25 Liquid Limit

MEKANIKA TANAH 0 < LI < 1  Tanah berada dalam daerah plastis 1 KOMPOSISI TANAH d. INDEKS PLASTIS (PLASTICITY INDEX = IP) PI = IP = LL - PL e. INDEKS KECAIRAN (LIQUIDITY INDEX= LI) 0 < LI < 1  Tanah berada dalam daerah plastis LI > 1  Tanah dalam keadaan cair/hampir cair LL PL SL SOLID SEMI SOLID PLASTIS CAIR 1

MEKANIKA TANAH A = 6. Aktivitas (A) % BUTIRAN YANG LEBIH KECIL 2  IP KOMPOSISI TANAH 6. Aktivitas (A) A = % BUTIRAN YANG LEBIH KECIL 2  IP NAMA MINERAL LEMPUNG AKTIVITAS (A) MONTMORILLONITE ( BENTONITE) 1 – 7 ILLITE 0.5 – 1 KAOLINITE 0.5 HALLOYSTE ATTAPULGITE 0.5 – 1.2 ALLPHANE

MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH

Grafik Plastisitas Casagrande MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH Grafik Plastisitas Casagrande

Grafik Plastisitas British Standard MEKANIKA TANAH KOMPOSISI TANAH Grafik Plastisitas British Standard

Analisa Saringan

Gravel Sand Silt Clay Kurva Gradasi

Hidrometer

Diameter Tanah Berbutir Halus

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 10 21.6 20 49.5 40 102.6 60 89.1 100 95.6 200 60.4 Lengser 31.2

MEKANIKA TANAH C. STRUKTUR TANAH POKOK BAHASAN 1. STRUKTUR TANAH : KOMPOSISI TANAH C. STRUKTUR TANAH POKOK BAHASAN 1. STRUKTUR TANAH : - Susunan geometrik partikel tanah - Gaya antar partikel Komposisi Tanah 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 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 dominan Jadi : struktur tanah kohesive = susunan geometrik partikel tanah + gaya antar partikel

Tugas 1 1. Suatu tanah mempunyai berat volume 126.8 lb/ft3 dengan Gs=2.67 dan w=12.6%. Tentukan; Berat volume kering Angka pori Porositas Berat air yang dibutuhkan untuk membuat tanah jenuh (Sr=100%) 2. Suatu tanah jenuh berat volume keringnya 15.29kN/m3 dan kadar airnya 21%. Tentukan: Berat volume kondisi jenuh Angka pori Spesifik grafity Berat volume kondisi jenuh bila Sr=50% 3. Carilah soal mengenai komposisi tanah masing-masing 1 soal dan selesaikan. Sebutkan sumber soalnya (buku). Tidak dibenar kan soalnya sama dengan yang lain. Untuk itu koordinasikan sesama teman.

Uji Batas Plastis kadar air=21.3% No. 4 Hasil uji batas cair Uji Batas Plastis kadar air=21.3% Gambar kurva hasil uji batas cair dan tentukan LL PI Berdasarkan grafik plastisitas Casagrande tanah tentukan penggolongannya Bila kadar air tanah di lapangan adalah 25% tentukan Index Cair (LI). Menurut anda bagaiman sifat tanah di lapangan Jml Ketukan Kadar Air 17 42.1 22 38.2 27 36.2 32 34.1