Upload presentasi
Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu
1
KUAT GESER TANAH
2
KERUNTUHAN AKIBAT GESER
Tanah hanya runtuh akibat geser, tanah tidak runtuh akibat tekanan embankment mobilised shear resistance strip footing failure surface Pada saat runtuh, nilai tekanan (beban) sepanjang bidang runtuh mencapai nilai maksimum kekuatan gesernya
3
KERUNTUHAN GESER Bidang runtuh
Partikel tanah bergerak relatif terhadap partikel tanah lainnya sepanjang bidang runtuh Tidak ada kerusakan pada partikel tanah
4
Shear failure Pasa saat runtuh, tegangan geser sepanjang bidang runtuh () mencapai nilai kuat geser tanah (f).
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
Kriteria Keruntuhan Mohr-Coulomb
Sebuah material runtuh akibat kombinasi kritis antara tegangan normal (s) dan tegangan geser (t), 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
Kriteria Keruntuhan Mohr-Coulomb
failure envelope f kohesi Sudut geser dalam c f adalah nilai tegangan maksimum yang bisa dipikul oleh tanah pada tegangan normalnya, .
8
Kriteria Keruntuhan Mohr-Coulomb
Komponen kuat geser tanah : Kohesi (cohesive) and Gesekan (frictional). c frictional component cohesive component f f f tan c
9
c dan adalah parameter kuat geser tanah.
Makin tinggi nilainya, makin tinggi kekuatan tanahnya
10
Lingkaran Mohr & Kurva Keruntuhan
Y X X Y Elemen tanah pada lokasi yang berbeda X ~ runtuh Y ~ stabil
11
Mohr Circles & Failure Envelope
Elemen tanah tidak akan runtuh jika belum mencapai kurva keruntuhannya GL 3 Y 3 3+ Tegangan vertikal sebelum diberikan pembebanan
12
Mohr Circles & Failure Envelope
Ketika beban bertambah maka lingkaran Mohr akan semain besar… GL c Y 3 .. .dan akhirnya terjadi keruntuhan pada saat lingkaran Mohr mencapai garis keruntuhan
13
Kemiringan Bidang Runtuh
Kemiringan bidang runtuh terjadi pada 45 + /2 terhadap horizontal 45 + /2 Y GL 45 + /2 3 90+ Y 3 3+
14
= + Lingkaran Mohr Untuk & ’ v h v’ h’ u X X X h’ v’ h v u
effective stresses total stresses h’ v’ h v u
15
Garis keruntuhan untuk & ’
Beberapa sampel diuji dengan cara memberikan tegangan isotropic yang berbeda-beda hingga runtuh f c c uf Awal… Runtuh c, in terms of Pada saat runtuh, 3 = c; 1 = c+f 3’ = 3 – uf ; 1’ = 1 - uf c’, ’ in terms of ’
16
Tegangan 1 3 X 1 = 3+ 3 1 D
17
UJI LABORATORIUM UNTUK KUAT GESER TANAH
UJI Triaxial UJI UCT (Unconfined Compression Test) UJI Geser Langsung (Direct Shear)
18
UJI TRIAXIAL
19
Alat Uji Triaxial
20
Alat Uji Triaxial piston (untuk memberikan tegangan deviator)
Sampel pada kondisi runtuh piston (untuk memberikan tegangan deviator) Bidang runtuh O-ring porous stone impervious membrane cell water cell pressure pore pressure or volume change back pressure pedestal
21
TIPE PENGUJIAN TRIAXIAL
deviator stress () Under all-around cell pressure c Penggeseran (pembebanan) Apakah katup drainase terbuka? Apakah katup drainase terbuka? yes no yes no Consolidated sample Unconsolidated sample Drained loading Undrained loading
22
TIPE PENGUJIAN TRIAXIAL
Tergantung pada kondisi drainase dilakukan atau tidak pada saat : Konsolidasi Penggeseran Ada 3 tipe pengujian Triaxial: Consolidated Drained (CD) test Consolidated Undrained (CU) test Unconsolidated Undrained (UU) test
23
Pada kondisi UU, maka nilai u = 0
Untuk tanah terkonsolidasi normal, c’ = 0 & c = 0. Tanah granular tidak punya lekatan (kohesi). c = 0 & c’= 0
24
CD, CU and UU Triaxial Tests
Uji Consolidated Drained (CD) 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 Bisa berhari-hari! Jarang dilakukan dihasilkan nilai c’ dan ’ c’ dam ’ digunakan pada analisis dengan kondisi teralir penuh (e.g., stabilitas lereng jangka panjang, Pembebanan yang sangat lambat)
25
CD, CU and UU Triaxial Tests
Consolidated Undrained (CU) Test Tekanan air pori muncul saat penggeseran dihasilkan ’ dihasilkan nilai c’ dan ’ lebih cepat dari CD (lebih direkomendasikan untuk menghasilkan nilai c’ and ’)
26
CD, CU and UU Triaxial Tests
Unconsolidated Undrained (UU) Test Tekanan air pori muncul saat penggeseran Tetapi tidak diukur ’ unknown = 0; maka garis keruntuhan akan horizontal Kondisi tegangan total dihasilkan cu dan u Pengujian sangat cepat cu 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 X 3 1 3 1
28
Contoh Hasil Uji TX-UU
29
Contoh Hasil Uji TX-UU
30
Contoh Hasil Uji TX-UU
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 s3 = 0 Tidak ada nilai sudut geser dalam Kuat tekan, qu = deviator stress Kohesi = 0.5 x qu
34
UJI UCT 3 1 Ds = qu cu = qu /2
35
UJI GESER LANGSUNG
36
UJI GESER LANGSUNG Normal load Top platen
Load cell to measure Shear Force Motor drive Soil Porous plates Rollers Measure relative horizontal displacement, dx vertical displacement of top platen, dy
38
UJI GESER LANGSUNG 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.
39
CATATAN PENTING
40
CATATAN Nilai kuat geser tanah terdiri atas nilai lekatan (c) dan nilai friksi (f) 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 f saja Kondisi dimana air tidak sempat mengalami disipasi/jangka pendek, disebut sebagai Undrained (TSA, total stress analysis)
41
CATATAN Kondisi dimana air mengalami disipasi/jangka panjang, disebut sebagai drained (ESA, effective stress analysis) 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
CPT (Cone Penetration Test)
Equipment
45
CPT (Cone Penetration Test)
Equipment
46
CPT (Cone Penetration Test)
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!) Result
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
0.0 Tentukan kedalamannya 2.6 4.6
52
Stratifikasi Tanah - CPT
0.0 Tentukan Pembagian Jenis tanah SILT 2.6 SAND 4.6
53
Stratifikasi Tanah - CPT
0.0 Tentukan nilai tahanan ujung (qc) rata-rata atau terkecil qc = 11 kg/cm2 SILT 2.6 qc = 14 kg/cm2 SAND 4.6
54
Stratifikasi Tanah - CPT
0.0 Stratifikasi tanah qc = 11 kg/cm2 SILT 2.6 qc = 14 kg/cm2 SAND 4.6
55
PEMBORAN TEKNIK
56
Pemboran Teknik Equipment
57
Pemboran Teknik Purposes
Mendapatkan data visual pelapisan tanah secara rinci, termasuk jenis tanah (atau batuan), kekuatannya, ketebalannya Mendapatkan data muka air tanah Mendapatkan sampel tanah yang akan digunakan dalam pengujian laboratorium Pengujian kekuatan tanah berdasarkan uji standar (SPT) Menyediakan lubang uji untuk pengujian lainnya, misalnya seismic downhole test, untuk pemasangan inklinometer Penentuan kedalaman tanah keras (end bearing pile) Purposes
58
Pemboran Teknik Equipment
59
Pemboran Teknik Core Sample – Core Box
60
Pemboran Teknik SPT Test
61
Pemboran Teknik SPT Test SPT = STANDARD PENETRATION TEST
Berat palu = 63.5 kg Tinggi jatuh = 76 cm Dilakukan tiap 1.5 hingga 3 m Dilakukan setelah pengambilan UDS Split Tube, Split Spoon SPT Test
62
Pemboran Teknik SPT Test Persiapan lubang dan kedalaman pemboran
Masukkan Split Sampler Ditumbuk dengan palu sebanyak 3 kali pengujian, masing-masing 15 cm (total 45 cm) Jumlah pukulan untuk mencapai tiap 15 cm dicatat N 3 kali pengujian = N1, N2, N3 N SPT = N2 + N3 N1 tidak diambil terganggu SPT Test
63
Pemboran Teknik Result
64
Pemboran Teknik Stratifikasi dan Pelapisan Tanah Result
65
Pemboran Teknik Symbol Stratifikasi dan Pelapisan Tanah Result
66
Pemboran Teknik Elevasi Muka Air Tanah Result
67
Pemboran Teknik Kedalaman Pengambilan Sample Result
68
Pemboran Teknik Kedalaman Pengujian SPT Result
69
Pemboran Teknik Nilai N Value Result
70
Menentukan Perlapisan Tanah Berdasarkan Data Bor
71
Perlapisan Tanah Tentukan Elevasi Batas Perlapisan Tanah
72
Perlapisan Tanah 1 4.5 Tentukan Elevasi Batas Perlapisan Tanah 11
73
Perlapisan Tanah SILTY CLAY 1 PEAT 4.5 Tentukan Jenis Tanahnya CLAY 11
74
Perlapisan Tanah Tentukan Nilai N nya (Rata2 atau Terkecil) 1 4.5 11
SILTY CLAY N=1 1 PEAT N=1 4.5 Tentukan Nilai N nya (Rata2 atau Terkecil) N=11 CLAY N=26 11
75
Perlapisan Tanah SILTY CLAY N=1 1 PEAT N=1 4.5 CLAY Untuk Perlapisan yg sama, boleh dibagi lagi jika strength berbeda jauh N=11 8.5 N=26 CLAY 11
76
Perlapisan Tanah PASIR Panduan pengelompokan nilai N
77
Perlapisan Tanah LEMPUNG Panduan pengelompokan nilai N
78
Perlapisan Tanah N < 2 very soft Su < 0.25 kg/cm2
2 < N < 4 soft 0.25 < Su < 0.5 kg/cm2 4 < N < 8 medium 0.5 < Su < 1 kg/cm2 8 < N < 15 stiff /firm 1 < Su < 2 kg/cm2 15 < N < 30 very stiff 2 < Su < 4 kg/cm2 N > 30 hard Su > 4 kg/cm2 Panduan pengelompokan nilai N LEMPUNG
79
Perlapisan Tanah 1 4.5 8.5 11 Sketsa Perlapisan Tanah SILTY CLAY N=1
SILTY CLAY N=1 1 PEAT N=1 4.5 CLAY N=11 8.5 Sketsa Perlapisan Tanah N=26 CLAY 11
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
JIKA DATA LAB TIDAK LENGKAP GUNAKAN KORELASI YANG SESUAI DAN AMAN
Perlapisan Tanah PARAMETER TANAH UNTUK DESAIN PONDASI Kuat geser tanah kohesi (c), sudut geser dalam (f) Berat isi tanah gn, gsat Parameter konsolidasi Cc, Cs, Pc, e, E, mv JIKA DATA LAB TIDAK LENGKAP GUNAKAN KORELASI YANG SESUAI DAN AMAN
83
Perlapisan Tanah Asumsikan Lempung cu = ada, f = 00 Pasir cu = 0, f = ada0 JIKA DATA KURANG LENGKAP ASUMSIKAN TANAH ADALAH PASIR MURNI, ATAU LEMPUNG MURNI
84
Perlapisan Tanah LEMPUNG PASIR Kuat Geser Tanah
85
Perlapisan Tanah Kuat Geser Tanah qc = 4 Nspt untuk tanah pasiran
qc = 2 Nspt untuk lempung cu = (1/25 – 1/40 ) qc cu = (1/14) qc (begemann 1963) qu = 0.5 cu cu = (1/20 ) qc (n/a) cu = (qc - sv0)/Nk ; Nk = 15 (first estimate) or 17 (Kjekstad et al) cu = fs/12 Kuat Geser Tanah
86
Perlapisan Tanah PASIR Kuat Geser Tanah
87
Perlapisan Tanah Konsolidasi mv = 1/(a.qc) ; a = 2
(Gielly et al 1969 dan Sanglerat et al 1972) or 3 mv = 1/(7.6 N) E = 1/mv E = 7 Nspt (jepang) (drained) Es = 2 qc (schmertmann 1970) Konsolidasi
88
gsat = 1.1 x gn Perlapisan Tanah Jenis Tanah gn (t/m3) Lempung
Pasir gsat = 1.1 x gn Berat Isi tanah
89
Perlapisan Tanah Stratifikasi dan Parameter Tanah
90
Vane Shear Test (VST) dimana : su = kuat geser tanah tak terdrainase
T = torsi D = diameter pisau baling
91
Vane Shear Test (VST)
Presentasi serupa
© 2024 SlidePlayer.info Inc.
All rights reserved.