MEKANIKA TANAH PERTEMUAN 04: REMBESAN #1 OLEH ABDUL ROCHIM

Presentasi berjudul: "MEKANIKA TANAH PERTEMUAN 04: REMBESAN #1 OLEH ABDUL ROCHIM"— Transcript presentasi:

1 MEKANIKA TANAH PERTEMUAN 04: REMBESAN #1 OLEH ABDUL ROCHIM
FAKULTAS TEKNIK JURUSAN SIPIL UNIVERSITAS ISLAM SULTAN AGUNG MEKANIKA TANAH PERTEMUAN 04: REMBESAN #1 OLEH ABDUL ROCHIM

2 KONSEP ALIRAN MELALUI POROUS MEDIA
Latar Belakang: Tanah merupakan material yang permeable karena adanya pori dalam tanah yang memungkinkan air mengalir dalam tanah. Air akan mengalir dalam tanah dari titik yang memiliki energi lebih tinggi ke titik yang memiliki energi lebih rendah. Jumlah air yang mengalir dalam tanah akibat rembesan ini perlu diketahui untuk berbagai kondisi hidrolis. Aplikasi konsep aliran melalui porous media: Masalah pemompaan air tanah dari konstruksi bawah tanah Analisis stabilitas earth dam Struktur penahan tanah yang mengalami gaya rembesan

3 Aliran Air Melalui Porous Media
Gambar memperlihatkan aliran air dari titik A menuju titik B. Air tersebut tidak mengalir mengikuti suatu garis lurus dengan kecepatan yang konstan, akan tetapi air tersebut akan mengalir berliku-liku seperti terlihat pada gambar. Pada persoalan geoteknik air tersebut dapat diasumsikan mengalir dari A ke B mengikuti suatu garis lurus dan dengan kecepatan tertentu.

4 PERSAMAAN BERNOULLI h = hp + he + hv = konstan dengan: h = total head’
hp = u/w = pressure head, he = z = elevation head, hv = v2/2g, u = tekanan air pori, z = elevasi dari suatu titik terhadap suatu datum, v = kecepatan pengaliran, dan g = percepatan gravitasi

5 PERSAMAAN TOTAL HEAD Persamaan total head: h = + Z
pressure head elevation head Kehilangan head (head loss) antara titik A dan B dihitung dengan rumus: h = hA - hB Gradien hidrolik: i = i = gradien hidrolik L = panjang aliran yang mengalami kehilangan tinggi tekan

6 HUKUM DARCY Persamaan Darcy: dengan: v = kecepatan pengaliran
i = hydraulic gradient k = koefisien permeabilitas (cm/detik)

7 HYDRAULIC GRADIENT

8 ALIRAN AIR SATU DIMENSI
Aliran air terjadi akibat perbedaan total head Elevasi dari datum untuk menentukan elevation head dapat diambil sembarang

9 ALIRAN AIR SATU DIMENSI (LANJUTAN)

10 DOWNWARD FLOW / Aliran kebawah

11 UPWARD FLOW / Aliran Keatas

12 PENURUNAN PERSAMAAN KONTINUITAS

13 PENURUNAN PERSAMAAN KONTINUITAS (lanjutan)

14 PENURUNAN PERSAMAAN KONTINUITAS (lanjutan)

15 PENURUNAN PERSAMAAN KONTINUITAS (lanjutan)

16 PENURUNAN PERSAMAAN LAPLACE

17 PENURUNAN PERSAMAAN LAPLACE

18 PERHITUNGAN REMBESAN MENGGUNAKAN FLOWNET
Aliran air terjadi akibat perbedaan total head Aliran air (rembesan) akan terjadi dari titik dengan tinggi tekan lebih tinggi ke titik dengan tinggi tekan yang lebih rendah Flownet  menggambarkan pola aliran air dalam tanah

19 Solusi Masalah Seepage
Close-form solution Model solution Approximate Solution Graphical method Numerical method → Flow net

20 PERHITUNGAN REMBESAN MENGGUNAKAN FLOWNET

21 ANALISIS REMBESAN PADA KONSTRUKSI SHEETPILE DENGAN FLOWNET

22 ANALISIS REMBESAN PADA KONSTRUKSI BENDUNG DENGAN FLOWNET

23 KONSEP ANGKA KEAMANAN Konsep Angka Keamanan dalam Analisis Stabilitas Lereng Angka keamanan = perbandingan antara gaya-gaya yang meruntuhkan dengan gaya-gaya yang menahan Konsep Angka Keamanan Kondisi “quick” dalam Analisis Rembesan Angka keamanan = perbandingan antara gradien hidrolik yang terjadi dengan gradien hidrolik kritis untuk tanah tersebut.

24 Perhitungan Jumlah Rembesan dengan Flow Net
Sekumpulan flow lines & equipotential line, menurut Darcy: dimana: Nd = equipotential drops Total flow-nya menjadi: atau: untuk a =b persamaan menjadi: DH = h1 – h2 = head loss from upstream to downstream

25

26 i available = 0.2 i critic = 0.5 SF = 2.5

27 Tahap 4a3a: Perhitungan tegangan tanah initial dan tekanan air pori initial

28 Tahap 4b: Perhitungan tegangan tanah initial dan tekanan air pori initial

29 Tahap 4d: Perhitungan konstruksi bertahap (steady state seepage)
Rembesan di bawah bendung

30 Tahap 4d: Perhitungan konstruksi bertahap (steady state seepage)
Equipotential line

31 Tahap 4d: Perhitungan konstruksi bertahap (steady state seepage)
Tekanan air akibat rembesan

32 Hasil Analisis Equipotential line

33 Hasil Analisis Equipotential line

34 Hasil Analisis Rembesan di bawah bendung