Pendahuluan Sebelum mendirikan bangunan perlu ditinjau: Dayadukung tanah Penurunan yang terjadi

Penurunan Penambahan beban di atas permukaan tanah menyebabkan lapisan tanah mengalami pemampatan. Pemampatan disebabkan oleh Terjadinya deformasi partikel tanah Keluarnya air atau udara dari pori Relokasi partikel tanah

1. Penurunan segera (immediate settelement) Penurunan (settlement) meliputi 1. Penurunan segera (immediate settelement) Penurunan ini terjadi sesaat beban diletakkan di permukaan tanah. Penurunan ini bersifat elastis. 2. Penurunan konsolidasi (consolidation settlement) Penurunan konsolidasi primer, terjadi akibat berlangsungnya konsolidasi primer atau keluarnya air dan udara dari massa tanah akibat bekerjanya beban luar. Penurunan konsolidasi sekunder, terjadi akibat relokasi butiran partikel tanah ke posisi yg lebih stabil.

Penurunan e eo P (log) Konsolidasi primer Konsolidasi sekunder Pra konsolodasi

Penurunan Tahap penurunan pada tanah Tahap 1: Pemampatan awal (initial compression) akibat pembebanan awal. Ini disebut juga tahap pra-konsolidasi Tahap 2: Pemampatan yang disertai keluarnya air dan udara dari massa tanah. Ini disebut juga tahap konsolidasi primer Tahap 3: Pemampatan setelah air dan udara pada pori telah keluar. Pemampatan pada proses ini terjadi akibat relokasi butiran yang bersifat plastis pada tanah. Ini dísebut juga tahap konsolidasi sekunder.

Penurunan Penurunan tanah secara keseluruhan dinyatakan St = Si + Sp + Ss dimana, St = total penurunan Si = penurunan segera (immediate settlement) Sp= penurunan akibat konsolidasi primer (primary consolidation settlement) Ss = penurunan akibat konsolidasi sekunder (secondary

Pada peristiwa konsolidasi akan dipelajari 2 hal: Besarnya penurunan yang terjadi, tergantung pd: - kompresibilitas tanah - ketebalan tanah yg kompresibel - besarnya tambahan tegangan 2. Laju/kecepatan proses konsolidasi, tergantung pd: - permeabilitas tanah - kondisi drainase di atas dan di bawah tnh yg kompresibel

Kondisi tanah di alam: Tanah normally consolidated Tanah di alam telah mengalami konsolidasi oleh pengaruh beban beratnya sendiri selama riwayat pembentukannya (lihat Gambar 1)

Gambar 1 (Tanah NC):

2. Tanah over consolidated Tanah yang dalam sejarahnya pernah mengalami tekanan efektif yng lbh besar drpd tekanan efektif saat ini (Gambar 2a dan Gambar 2b).

Gambar 2a:

Gambar 2b:

Konsolidasi Uji konsolidasi di laboratorium Terzaghi memperkenalkan pengujian konsolidasi 1 dimensi sebagai berikut : Contoh tanah dibebani selama waktu (t) tertentu. Proses pembebanan dilakukan bertahap Lama pembebanan masing-masing 24 jam Setiap saat dicatat penurunan dial (besarnya penurunan di permukaan tanah

Penurunan (settlement) akibat konsolidasi De D log P Po P’ P (log) e

Penurunan (settlement) akibat konsolidasi DV = De =eo- e1 Vv void eo Vv1 void e1 VTo solid VT Vs 1 Vs 1 solid Sebelum ada beban luar Setelah ada beban luar Tinjauan 1 dimensi

Penurunan (settlement) akibat konsolidasi Penurunan akibat konsolidasi primer Penurunan akibat beban luar maka karena P’=DP+Po, maka

Penurunan (settlement) akibat konsolidasi Bila tekanan efektif overburden tahah Po dinyatakan so’ dan pertambahan tegangan pada tanah akibat beban luar DP dinyatakan Ds maka,

Penurunan (settlement) akibat konsolidasi DH adalah nilai penurunan akibat konsolidasi primer (Sp) Dimana: Sp = penurunan akibat konsolidasi primer Cc = koefisien kompressi tanah Ho = tebal awal lapis tanah yang mengalami konsolidasi Ds = pertambahan tegangan di titik yang ditinjau akibat beban luar so’= tekanan overburden efektif tanah di titik yang ditinjau

Penurunan (settlement) akibat konsolidasi Beban luar s’o Ho Ds Ho-DH atau Ho-Sp

Penurunan (settlement) akibat konsolidasi Untuk memperoleh hasil perhitungan yang lebih teliti, lapisan yang terkonsolidasi sebaiknya dibagi dalam beberapa lapisan Ho1 Ho2 Hoi

Kecepatan penurunan konsolidasi (time rate consolidation) Proses keluarnya air dari lapisan tanah berlangsung seiring proses penurunan yang terjadi. Hubungan antara waktu penurunan dengan persentase konsolidasi dinyatakan Dimana : Cv = koefisien konsolidasi (cm2/dt) t = waktu (dt) Hr = Panjang jalur drainase air di tanah Tv = faktor waktu (tidak ada satuan)

Kecepatan penurunan konsolidasi (time rate consolidation) Hubungan persen konsolidasi dengan faktor waktu Tv , faktor waktu 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 10 30 Ug Persen konsolidasi 50 70 90 100 %

Kecepatan penurunan konsolidasi (time rate consolidation) Persen konsolidasi Jumlah air yang keluar dari tanah berbanding lurus dengan penurunan tekanan air pori (u) pada tanah. Persentase penurunan tekanan air pori sebanding dengan persentase konsolidasi yang terjadi. Dimana Ug = persen konsolidasi uo= tekanan air pori awal ui = tekanan air pori dimana konsolidasi telah berlangsung

Kecepatan penurunan konsolidasi (time rate consolidation) Penentuan panjang jalur drainase Bila air keluar dari tanah hanya melaluai1 arah : H Hr lempung batuan pasir Hr = H Bila air keluar dari tahan melalui 2 arah pasir lempung H Hr Hr = ½ H

Kecepatan penurunan konsolidasi (time rate consolidation) Menentukan Cv (koefisien konsolidasi) di laboratorium Dibuat korelasi) antara penurunan dial (Dh) terhadap akar waktu ( ) pada 1 beban uji konsolidasi di lab (misalnya 10 kPa). Nilai Cv diperoleh dari 90 % konsolidasi b = 1,15a b Hr a atau

Kecepatan penurunan konsolidasi (time rate consolidation) Contoh, untuk 90% derajat konsolidasi nilai faktor waktu Tv adalah 0,848 untuk 50% derajat konsolidasi nilai faktor waktu Tv adalah 0,197

Penurunan akibat konsolidasi sekunder Koefisien konsolidasi sekunder e ep Ca Dt 1 tp 1.0 10 100 1000 t

Penurunan akibat konsolidasi sekunder Koefisien kompressi konsolidasi sekunder Ca t2 = tp + Dt

Penurunan akibat konsolidasi sekunder maka, besarnya penurunan akibat konsolidasi Dimana : H : tebal lapisan yang ditinjau DH : penurunan akibat konsolidasi sekunder tp : waktu dimana akhir konsolidasi primer dicapai Dt : perubahan waktu yang menghasilkan penurunan konsolidasi sekunder Ca : koefisien kompressi sekunder