BAGAN ALIR BAHASAN Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335)

Presentasi berjudul: "BAGAN ALIR BAHASAN Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335)"— Transcript presentasi:

1 BAGAN ALIR BAHASAN Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335)
Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. Mata kuliah semester berikutnya BAGAN ALIR BAHASAN GAYA ANGKAT DIBAWAH BANGUNAN AIR (6) DISTRIBUSI TEGANGAN (8) PERENCANAAN PONDASI TEGANGAN EFEKTIF (7) PEMAMPATAN TANAH (9) REMBESAN AIR DALAM TANAH (5) STABILITAS DAN KEKUATAN TANAH DAYA DUKUNG TANAH KLASIFIKASI TANAH (3) PEMADATAN (4) TANAH (1) PERENCANAAN BANGUNAN TANAH KOMPOSISI TANAH (2)

2 BAGAN ALIR BAHASAN Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335)
BAB VIII PEMAMPATAN TANAH Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. BAGAN ALIR BAHASAN POKOK BAHASAN GAYA ANGKAT DIBAWAH BANGUNAN AIR (6) DISTRIBUSI TEGANGAN (8) Settlement / pemampatan Pemampatan segera Pemampatan konsolidasi / primer Pemampatan sekunder TEGANGAN EFEKTIF (7) PEMAMPATAN TANAH (9) REMBESAN AIR DALAM TANAH (5) KLASIFIKASI TANAH (3) PEMADATAN (4) TANAH (1) KOMPOSISI TANAH (2)

3 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH A. SETTLEMENT/ PEMAMPATAN
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. A. SETTLEMENT/ PEMAMPATAN POKOK BAHASAN Penyebab Settlement. Settlement / pemampatan Pemampatan segera Pemampatan konsolidasi / primer Pemampatan sekunder Penambahan beban diatas muka tanah Penurunan muka air tanah 2. Komponen settlement. Immediate settlement / pemampatan segera, si Consolidation settlement / primary consolidation / pemampatan konsolidasi,sc Secondary settlement / pemampatan sekunder, ss.

4 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. B. PEMAMPATAN SEGERA , Si POKOK BAHASAN Settlement / pemampatan Pemampatan segera Pemampatan konsolidasi / primer Pemampatan sekunder P = Beban terbagi rata. B = Lebar pondasi (diameternya) Ip = Faktor pengaruh (Tabel 8.1) μ = Poisson ratio (Tabel 8.2) E = Modulus young (Tabel 8.3)

5 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. Tabel 8.1. Faktor Pengaruh Untuk Pondasi Bentuk Panjang I p Lebar L e n t u r Kaku Pusat Pojok Tengah sisi terpendek Tengah sisi terpanjang Rata-rata Bulat - 1.0 0.64 0.85 0.88 Bujur sangkar 1 1.12 0.56 0.76 0.95 0.82 Empat persegi panjang 1.5 1.36 0.67 0.89 0.97 1.15 1.06 2.0 1.52 0.98 1.30 1.20 3.0 1.78 1.11 1.35 5.0 2.10 1.05 1.27 1.68 1.83 1.70 10.0 2.53 1.26 1.49 2.12 2.25 100.0 4.00 2.00 2.20 3.60 3.70 3.40 1000.0 5.47 2.75 2.94 5.03 5.15 6.90 3.50 6.50 6.60

6 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. B. PEMAMPATAN SEGERA , Si (LANJUTAN) POKOK BAHASAN Tabel 8.2. Harga-harga Angka Poisson (μ). Settlement / pemampatan Pemampatan segera Pemampatan konsolidasi / primer Pemampatan sekunder Jenis Tanah Angka Poisson, μ Pasir lepas Pasir agak padat Pasir padat Pasir berlanau Lempung lembek Lempung agak kaku

7 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. POKOK BAHASAN B. PEMAMPATAN SEGERA , Si (LANJUTAN) Tabel 8.3. Harga-harga Modulus Young (E). Settlement / pemampatan Pemampatan segera Pemampatan konsolidasi / primer Pemampatan sekunder Jenis Tanah Modulus Young (E) Psi kN Lempung lembek Lempung keras Pasir lepas Pasir padat

8 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH C. PEMAMPATAN KONSOLIDASI , Sc
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. C. PEMAMPATAN KONSOLIDASI , Sc POKOK BAHASAN 1. Lihat model “spring analogy” (Gambar 8.1) - Pegas  analog dengan : butiran tanah - Air dalam silinder  analog dengan : air pori. 2. Urutan peristiwa a. Kondisi awal dari model (Gambar 8.1): Tegangan air tanah = Uo = Tegangan air tanah netral Tegangan pada butiran tanah = σ’ov = Tegangan overburden efektif. Settlement / pemampatan Pemampatan segera Pemampatan konsolidasi / primer Pemampatan sekunder

9 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. Gambar 8.1 Spring (Soil-water) analogy kondisi seimbang ( Equilibrium) POKOK BAHASAN Overburden pressure ( σOv) Settlement / pemampatan Pemampatan segera Pemampatan konsolidasi / primer Pemampatan sekunder Valve (closed) Hydrostatic pressure, uo Spring (soil skeleton) Pore water

10 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. C. PEMAMPATAN KONSOLIDASI , Sc ( LANJUTAN ) POKOK BAHASAN b. Diberi beban = Δσ (Gambar 8.2) Saat t = 0  Gambar 8.2a Tegangan air = U = Uo + Δσ Tegangan pada butiran = σ’ = σov’ + 0 Saat t = t1  Gambar 8.2b Tegangan air = U = Uo + ΔU1  ΔU1 < Δσ Tegangan pada butiran : σ’= σ’0v + Δ σ’  Δ σ1 < Δ σ Catatan : ΔU1 + Δσ1= Δσ Saat t = ~  Tegangan air U = U0 → ΔU~= 0 Tegangan pada butiran : σ ’= σ’0v + Δ σ Settlement / pemampatan Pemampatan segera Pemampatan konsolidasi / primer Pemampatan sekunder

11 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. Gambar 8.2a Spring (Soil-water) analogy : Pemberian beban, Ds, pada saat t=0 POKOK BAHASAN σOv+ ∆σ Settlement / pemampatan Pemampatan segera Pemampatan konsolidasi / primer Pemampatan sekunder Se Valve (closed) Du s O v Ds Hydrostatic pressure, uO+∆u Small water compression Small spring compression

12 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. Gambar 8.2b Soil-water analogy : Pemberian beban ∆ σ, pada saat t >0 POKOK BAHASAN Water expulsion Settlement / pemampatan Pemampatan segera Pemampatan konsolidasi / primer Pemampatan sekunder Sc Valve (open) σOv+ ∆σ σOv Ds t¥ Du t2 Du t1 Hydrostatic pressure uo Large spring compression

13 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. C. PEMAMPATAN KONSOLIDASI , Sc ( LANJUTAN ) POKOK BAHASAN 3. Test Konsolidasi 1 Dimensi. Alat : (Gambar 8.3) - Consolidometer fixed – ring Consolidometer floating – ring Ukuran sampel : Diameter : 2.5 inchi (63.5mm) Tinggi : 1.0 inchi (25.4mm) Rasio penambahan beban : Settlement / pemampatan Pemampatan segera Pemampatan konsolidasi / primer Pemampatan sekunder Lama/ perioda pembeban : 24 jam untuk tiap beban.

14 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. Gambar 8.3a Alat test Konsolidasi (Oedometer Test) POKOK BAHASAN Load Water / pore fluid Confining Ring Settlement / pemampatan Pemampatan segera Pemampatan konsolidasi / primer Pemampatan sekunder Loading Plate Porous Stone Soil Specimen Porous Stone Base

15 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. POKOK BAHASAN Settlement / pemampatan Pemampatan segera Pemampatan konsolidasi / primer Pemampatan sekunder Gambar 8.3b. Photo alat test Konsolidasi di laboratorium.

16 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. POKOK BAHASAN Data yang diperoleh dari test konsolidasi: t = waktu. Δh = besar pemampatan Δσ = besar penambahan beban Settlement / pemampatan Pemampatan segera Pemampatan konsolidasi / primer Pemampatan sekunder Parameter Yang Diperoleh : - Indek kompresi (Cc) - Indek mengembang (Cs) - Teg. Prakonsolidasi (σ’c) - Koef. Konsolidasi (Cv) Diperlukan untuk menghitung besar pemampatan, Sc. Diperlukan untuk menghitung lama waktu pemampatan, tc.

17 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. c. Kurva e vs log σ POKOK BAHASAN Kurva e vs log σ digambarkan dari data hasil test konsolidasi laboratorium dengan urutan: Settlement / pemampatan Pemampatan segera Pemampatan konsolidasi / primer Pemampatan sekunder Hitung tinggi butiran (solid) dari tanah ( lihat Gambar 8.4 ) Hs = tinggi solid tanah Hitung tinggi awal pori ( Hv ). Hv = H – Hs H = tinggi sampel yang di test konsolidasi.

18 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. POKOK BAHASAN Sample area Solid Void Initial height of sample = H = H1 H2 Hv = H-Hs Settlement / pemampatan Pemampatan segera Pemampatan konsolidasi / primer Pemampatan sekunder Gambar 8.4. Perubahan tinggi dari sampel pada test konsolidasi

19 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. Hitung angka pori awal (eo). POKOK BAHASAN Hitung perubahan angka pori, Δe, akibat pemampatan tanah, ΔH. Settlement / pemampatan Pemampatan segera Pemampatan konsolidasi / primer Pemampatan sekunder Buat tabulasi perhitungan. σ ΔH Δe e σ1 ΔH1 Δe1 e1=e0-e1 σ2 ΔH2 Δe2 e2=e1- Δe2 : dst

20 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. POKOK BAHASAN Catatan : Settlement / pemampatan Pemampatan segera Pemampatan konsolidasi / primer Pemampatan sekunder ΔH1 = Pemampatan akibat beban σ1. ΔH2 = Pemampatan akibat beban σ2. - Gambar kurva e vs log σ (Gambar 8.5) hari hasil perhitungan.

21

22 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. POKOK BAHASAN d. Tegangan Prakonsolidasi Efektif (σ’c) Cara menentukan σc’ adalah sebagai berikut: - Tentukan satu titik pada bagian kurva e vs log σ yang mempunyai jari-2 terpendek (bagian terlengkung dari kurva), yaitu titik A pada Gambar 8.6. - Melalui titik A, gambar garis horisontal A-1 - Melalui titik A, gambar garis singgung A-2 - Gambar garis bagi A-3 pada sudut 1-A-2 (< 1A2) - Gambar garis 4-5 yang merupakan perpanjangan dari bagian kurva yang lurus hingga memotong garis bagi A-3 di titik E - Absis dari titik E merupakan harga dari σc’ Settlement / pemampatan Pemampatan segera Pemampatan konsolidasi / primer Pemampatan sekunder

23 c’  σc’ Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335)
BAB VIII PEMAMPATAN TANAH Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D.  2 1 3 4 c’ 5 A E σc’ Gambar 8.6 Cara menentukan tegangan prakonsolidasi efektif (σc)

24 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. e. Normally Consolidated (NC) Soil dan Over Consolidated (OC) Soil - Tentukan tegangan overburden efektif (σo’) POKOK BAHASAN σo’ = g’h Settlement / pemampatan Pemampatan segera Pemampatan konsolidasi / primer Pemampatan sekunder σo’ tegangan akibat berat efektif tanah diatas bidang / titik dimana sampel tanah diambil g’  Berat volume tanah efektif. h  Kedalaman titik dimana sampel tanah diambil. - Tentukan harga OCR (Over Consolidated Ratio) Bila harga : OCR = 1  Tanah Terkonsolidasi Normal (Normally Consolidated / NC Soil) OCR > 1  Tanah Terkonsolidasi Lebih (Over Consolidated / OC Soil)

25 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. f. Indek Kompresi (Cc). POKOK BAHASAN - Indek kompresi lapangan (Cc-lap) diperlukan untuk memprakirakan besar pemampatan konsolidasi Sc yang akan terjadi di lapangan akibat adanya beban Δσ . - Cara menentukan Cc-lap Untuk NC- Soil (Gambar 8.7) Tentukan harga σc’ dari kurva e vs log σ seperti yang telah dijelaskan sebelumnya (Gambar 8.6) Tentukan / plot harga eo pada sumbu ordinat pada kurva e vs log σ. Buat garis datar melalui eo hingga memotong garis kerja σc’ di titik B. Settlement / pemampatan Pemampatan segera Pemampatan konsolidasi / primer Pemampatan sekunder Buat garis datar melalui titik D (titik D terletak pada ordinat 0.42 eo) hingga memotong perpanjangan garis 4-5 di titik C. Hubungkan titik B dan titik C; kemiringan/ tangen dari garis BC adalah Cc(Lapangan).

26 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. 0’=c’  2 1 3 4 e0 0.42 e0 Cclapangan B C A 5 Gambar 8.7 Cara menentukan indek kompresi lapangan (Cc-lap) NC-Soil

27 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. - Cara menentukan Cc-lap Untuk OC- Soil (Gambar 8.8) Tentukan harga σc’ dari kurva e vs log σ seperti yang telah dijelaskan sebelumnya (Gambar 8.6) Tentukan / plot harga eo pada sumbu ordinat pada kurva e vs log σ. Tentukan / plot harga tegangan overburden efektif (σo’ ) yang telah dihitung sebelumnya. Buat garis datar melalui eo hingga memotong garis kerja σo’ di titik B. Buat garis yang mempunyai kemiringan sama dengan garis F-G dari titik B hingga memotong garis kerja σc’ di titik C. Buat garis datar melalui titik D (titik D terletak pada ordinat 0.42 eo) hingga memotong perpanjangan bagian yang lurus dari kurva di titik E. Hubungkan titik C dan titik E; kemiringan/ tangen dari garis C-E adalah Cc(Lapangan). POKOK BAHASAN Settlement / pemampatan Pemampatan segera Pemampatan konsolidasi / primer Pemampatan sekunder

28 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. POKOK BAHASAN Indek Mengembang (Cs). Harga Cs merupakan kemiringan dari garis FG  Gambar 8.8 , yaitu: Settlement / pemampatan Pemampatan segera Pemampatan konsolidasi / primer Pemampatan sekunder Log σ G ' – log σ F ' eF - eG C s =

29 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. e0 0.42 e0 Cclapangan F C B G E CS D c’ 0’ Gambar 8.8 Cara menentukan indek kompresi lapangan (Cc-Lapangan) untuk OC-Soil

30 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. C. PEMAMPATAN KONSOLIDASI , Sc ( LANJUTAN ) POKOK BAHASAN 4. Pemampatan Konsolidasi Satu Dimensi. Perubahan volume Perubahan volume akibat berkurangnya ruang pori dapat di lihat Gambar 8.9. Settlement / pemampatan Pemampatan segera Pemampatan konsolidasi / primer Pemampatan sekunder  e solids voids  H = Sc Hf H0 e0 1 ef Gambar Phase diagram tanah yang mengalami pemampatan

31 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. b. Besar pemampatan konsolidasi (sc) di lapangan. POKOK BAHASAN Dari Gambar 8.9. Settlement / pemampatan Pemampatan segera Pemampatan konsolidasi / primer Pemampatan sekunder Bila : Pada tegangan overburden, σ0’ , harga e = eo. Akibat penambahan beban, Δσ , harga eo berkurang menjadi e1.(Δe = eo –e1). Untuk NC- Soil Harga Δe diganti dengan harga Cc (Gambar.8.7.) Δe = Cc (log σ1’ - log σo’)  σ1’ = σo’+ Δσ Maka :

32 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. Formula untuk memprediksi besar pemampatan konsolidasi untuk NC-Soil, menjadi POKOK BAHASAN Settlement / pemampatan Pemampatan segera Pemampatan konsolidasi / primer Pemampatan sekunder Besar pemampatan konsolidasi untuk OC-Soil Harga Δe diganti dengan harga Cc (Gambar 8.8) - Bila (σo’ + Δσ) ≤ σo’ - Bila (σo’ + Δσ) > σc’

33 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. POKOK BAHASAN 5. Waktu Konsolidasi. Formula untuk menghitung waktu konsolidasi yang dikembangkan oleh terzaghi (1948) didasarkan pada beberapa asumsi, yaitu: Tanah adalah homogen. Tanah dalam kondisi jenuh. Kemampumampatan air dan butiran diabaikan. Aliran air hanya terjadi dalam satu arah (pada arah pemampatan). Hukum darcy berlaku Settlement / pemampatan Pemampatan segera Pemampatan konsolidasi / primer Pemampatan sekunder

34 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. Cara menurunkan formula (lihat Gambar 8.10.) Lapisan tanah lempung yang memampat, tebal = 2 H. Beban Δσ diberikan; tegangan air pori bertambah. Pada elemen A : Kecepatan air mengalir keluar – kecepatan air yang mengalir masuk = kecepatan perubahan volume. POKOK BAHASAN Settlement / pemampatan Pemampatan segera Pemampatan konsolidasi / primer Pemampatan sekunder Jadi : HUKUM DARCY : Sehingga : …… (1 )

35 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. POKOK BAHASAN p z Settlement / pemampatan Pemampatan segera Pemampatan konsolidasi / primer Pemampatan sekunder GROUND WATER TABLE SAND 2H CLAY A SAND Gambar 8.10 (a) Lapisan lempung yang mengalami konsolidasi

36 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. POKOK BAHASAN A Settlement / pemampatan Pemampatan segera Pemampatan konsolidasi / primer Pemampatan sekunder Gambar 8.10 ( b) Aliran air pada elemen tanah A selama proses konsolidasi.

37 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. POKOK BAHASAN Catatan : Settlement / pemampatan Pemampatan segera Pemampatan konsolidasi / primer Pemampatan sekunder Karena tanah tidak kompressible maka : ...… (2) Masukkan persamaan 1 ke persamaan 2 ..… (3)

38 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. POKOK BAHASAN Apabila : …………… (4) a v adalah koefisien pemampatan Settlement / pemampatan Pemampatan segera Pemampatan konsolidasi / primer Pemampatan sekunder Masukkan 4 ke 3. Atau : Bila : maka : …(5) Cv = Koef. konsolidasi

39 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. POKOK BAHASAN Penyelesaian Persamaan Untuk menyelesaikan Persamaan (5), perlu ditentukan kondisi batas dan kondisi awal untuk konsolidasi satu dimensi, yaitu: z = 0  u = 0  u = tegangan air pori z = 2 Hdr  u = 0 ; Hdr = panjang aliran air terpanjang. Catatan: - Kondisi double drainage Hdr = H/2 - Kondisi single drainage Hdr = H H = Tebal lapisan tanah yang memampat. - t = 0  Δu = Δσ = (σ2’ – σ1’) Settlement / pemampatan Pemampatan segera Pemampatan konsolidasi / primer Pemampatan sekunder

40 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. Penyelesaian matematis (TERZAGHI 1925) : POKOK BAHASAN U =(σ2’ – σ1’) Σ f1 (Z) f2 (T) Lihat Gambar 8.11 Settlement / pemampatan Pemampatan segera Pemampatan konsolidasi / primer Pemampatan sekunder Waktu konsolidasi (t)

41 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. POKOK BAHASAN Settlement / pemampatan Pemampatan segera Pemampatan konsolidasi / primer Pemampatan sekunder Gambar 8.11 Derajat konsolidasi (U) sebagai fungsi dari ketebalan lapisan tanah yang memampat dan faktor waktu (T) pada kondisi double drainage

42 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. 6. Koefisien Konsolidasi (Cv). POKOK BAHASAN Harga cv ditentukan dari data hasil test konsolidasi di laboratorium dengan menggunakan : Metoda Cassagrande (1940) Metoda Taylor (1942) Metoda Cassagrande (Gambar 8.12) - Data yg diplot di kertas skala semi–log (ordinat skala linier dan absis skala log) adalah : Waktu pembacaan pemampatan (t). Besar pemampatan (ΔH) Settlement / pemampatan Pemampatan segera Pemampatan konsolidasi / primer Pemampatan sekunder - Setiap beban yang diberikan pada saat test konsolidasi dihasilkan 1 (satu) kurva ΔH vs log t  Lihat Gambar 8.12.

43 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. A B l1 l2 C D F E Ri Gambar Menentukan t50 dengan Metode Casagrande

44 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. POKOK BAHASAN Menentukan Ro; R50; R100; t50; t100 ; caranya adalah sebagai berikut: Perpanjang 2 (dua) bagian kurva yang lurus (pada pemampatan konsolidasi primer dan sekunder) hingga berpotongan di titik A. Ordinat dari titik A  R100 ; R100 adalah pemampatan di akhir konsolidasi primer (U = 100%). Absis dari titik A  t t100 adalah waktu berakhirnya konsolidasi primer. Settlement / pemampatan Pemampatan segera Pemampatan konsolidasi / primer Pemampatan sekunder Pada bagian awal dari kurva yang berbentuk parabola, tentukan 1 (satu) titik (mis. : Titik B) yang mempunyai absis t1; Melalui titik B, buat garis datar l1.

45 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. Tentukan satu titik lagi pada kurva (mis. : Titik C) yang mempunyai absis t2 = 4t1. Melalui titik C, buat garis datar l2. POKOK BAHASAN Ukur jarak vertikal antara garis l1 dan l2, misalnya : a; ada jarak a dari garis l1, buat garis datar hingga memotong sumbu ordinat di titik D. Settlement / pemampatan Pemampatan segera Pemampatan konsolidasi / primer Pemampatan sekunder Ordinat dari titik D adalah Ro Ro  Kondisi pada saat derajat konsolidasi U = 0%. Untuk menentukan t50; tentukan titik tengah antara R0 dan R100 (Misal titik E); dan buat garis datar melalui titik E hingga memotong kurva di titik F. Absis dari titik F Adalah t50. Harga Cv50 dihitung dengan cara : Hdr= ½ H  Double drainage Hdr = H  Single drainage H = Tinggi sampel.

46 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. POKOK BAHASAN b. Metode Taylor (Gambar 8.13) - Data yang diplot dalam kertas skala linier: 1. Besar pemampatan (Δh) 2. Akar waktu pembacaan pemampatan (√t). - Setiap beban yang diberikan pada saat test konsolidasi dihasilkan 1 (satu) kurva Δh vs √t  Lihat Gambar 8.13. - Menentukan R0 dan t90; Urutan mengerjakannya adalah sebagai berikut: 1. Bagian yang lurus dari kurva diperpanjang sampai memotong sumbu ordinat, titik A. Settlement / pemampatan Pemampatan segera Pemampatan konsolidasi / primer Pemampatan sekunder 2. Perpotongan tersebut adalah R0 R0  derajat konsolidasi U = 0%.

47 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. POKOK BAHASAN 3. Buat garis datar BC dan tentukan panjangnya Perpanjang garis BC, dan tentukan titik D sedemikian rupa sehingga panjang CD = 0,15 panjang BC 5. Hubungkan titik A dan D hingga memotong kurva di titik E 6. Absis dari titik E = √t90 dan harga t90 = ( √t90 )2 Settlement / pemampatan Pemampatan segera Pemampatan konsolidasi / primer Pemampatan sekunder 7. Tentukan harga Cv90 dengan formula: T90 = Time factor untuk U = 90%

48 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. A B C D E POKOK BAHASAN Settlement / pemampatan Pemampatan segera Pemampatan konsolidasi / primer Pemampatan sekunder Gambar Cara menentukan t90 dengan metode Taylor

49 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. POKOK BAHASAN 7. Time Faktor (T) a. Untuk URATA-RATA ≤ 60% b. Untuk URATA-RATA > 60% T = – log (100-U%) Settlement / pemampatan Pemampatan segera Pemampatan konsolidasi / primer Pemampatan sekunder

50 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. POKOK BAHASAN 8. Waktu Konsolidasi Di Lapangan. Hdr = ½ H  Double drainage Hdr = H  Single drainage H = Tebal lapisan tanah di lapangan yang memampat. Formula yang dipakai : Settlement / pemampatan Pemampatan segera Pemampatan konsolidasi / primer Pemampatan sekunder

51 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. POKOK BAHASAN 9. Derajat Konsolidasi (U). Proses konsolidasi pada suatu waktu t dan pada suatu kedalaman z pada lapisan yang memampat dapat dikorelasikan dengan angka pori e. Korelasi tersebut dinamakan : Derajat Konsolidasi (U) e1 = Angka pori sebelum pembebanan/ angka pori awal. e2 = Angka pori pada saat tegangan air pori = Uo = 0 (angka pori final) Settlement / pemampatan Pemampatan segera Pemampatan konsolidasi / primer Pemampatan sekunder

52 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. Atau : POKOK BAHASAN ' efektif awal teg. 1 2 s D + = - Uz Settlement / pemampatan Pemampatan segera Pemampatan konsolidasi / primer Pemampatan sekunder Ui = Derajat konsolidasi saat t = 0 U = Derajat konsolidasi saat ~ > t > 0 Yang umum diperlukan adalah : derajat konsolidasi rata-rata (URATA2) Sc,t = Sc Pada saat t. Sc,~ = Sc pada saat t = ~.

53 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. D. PEMAMPATAN SEKUNDER ( Ss) POKOK BAHASAN Ss Adalah time-dependent process, yang terjadi pada kondisi : Tegangan efektif konstan dan tanpa perubahan tegangan air pori. Rate of secondary settlement is controlled by the rate at which the soil skeleton itself yields. Besar Ss dihitung dengan cara : Settlement / pemampatan Pemampatan segera Pemampatan konsolidasi / primer Pemampatan sekunder ep = Angka pori pada saat akhir pemampatankonsolidasi, U=100% tp = Waktu saat U = 100% H = Tebal lapisan yang memampat. Cα = Indek pemampatan sekunder. Harga Cα ditentukan dari kurva e vs log t

54 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. POKOK BAHASAN Settlement / pemampatan Pemampatan segera Pemampatan konsolidasi / primer Pemampatan sekunder Gambar Kurva hubungan antara e vs log t untuk menentukan harga Cά

55 BAB VIII PEMAMPATAN TANAH
Mata kuliah MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D. POKOK BAHASAN Settlement / pemampatan Pemampatan segera Pemampatan konsolidasi / primer Pemampatan sekunder SELESAI