TOPIK BAHASAN 8
KEKUATAN GESER TANAH
PERTEMUAN 20 – 21
KEKUATAN GESER TANAH
PENGERTIAN
Kekuatan tanah untuk memikul beban-beban atau
gaya yang dapat menyebabkan kelongsoran,
keruntuhan, gelincir dan pergeseran tanah
APLIKASI
Parameter kuat geser dapat digunakan untuk
menghitung :
{
{
{
Daya Dukung Tanah Dasar
Stabilitas Lereng
Tegangan Lateral
KEKUATAN GESER TANAH
Kelongsoran Timbunan
Keruntuhan global
Pondasi Dangkal
Keruntuhan lokal
Pondasi Dangkal
Lereng Vertikal
Dinding Penahan
Tanah
KEKUATAN GESER TANAH
FAKTOR PENGARUH LAPANGAN
{
{
{
{
{
Keadaan tanah : angka pori, ukuran dan bentuk
butiran
Jenis tanah : pasir, berpasir, lempung dsb
Kadar air (terutama lempung)
Jenis beban dan tingkatnya
Kondisi Anisotropis
LABORATORIUM
{
{
{
{
Metode pengujian
Gangguan terhadap contoh tanah
Kadar air
Tingkat regangan
KEKUATAN GESER TANAH
PARAMETER KUAT GESER
{
{
KONDISI
{
{
Kohesi (c)
Sudut Geser Dalam (φ)
Total (c dan φ)
Efektif (c’ dan φ’)
PERSAMAAN UMUM (COULOMB)
τ = c + σn.tanφ
JENIS MATERIAL
TANAH KOHESIF
{
{
Mempunyai nilai kohesi (c)
Contoh : Lempung, Lanau
TANAH COHESIONLESS
{
{
Hanya mempunyai nilai φ ; c = 0
Contoh : Pasir, Kerikil
PARAMETER KUAT GESER
KOHESI (C)
Gaya tarik menarik antar 2 atau lebih
partikel tanah
SUDUT GESER DALAM (φ)
Sudut geser yang terbentuk saat
pergeseran dua atau lebih partikel
tanah
PARAMETER KUAT GESER
KUAT GESER UNDRAINED
Digunakan dalam analisis tegangan total
Umumnya nilai φ = 0 dan c = cu
KUAT GESER DRAINED
Digunakan dalam analisis tegangan
efektif, parameternya c’ dan φ’
τ’ = c’ + (σn – u) tan φ’
TEORI MOHR COULOMB
τ = c + σ.tanφ
τ
Garis Selubung Mohr-Coulomb
φ
Garis Selubung Mohr
c
σ3
σ3
σ1
σ1 = σ3 + ∆σ
σ1
σ
TEORI MOHR COULOMB
σ1
σn
σ3
τ
σ3
σ3
θ
σ1
θ
(1)
σ1 > σ3
σ1
(2)
σ1 + σ 3 σ1 − σ 3
σn =
+
.Cos 2θ
2
2
τ=
σ1 − σ 3
.Sin 2θ
2
TEORI MOHR COULOMB
(1) dan (2)
τ = c + σn.tanφ
σ1 = σ 3 +
(σ 3 . tan φ + c)
(0,5.Sin2θ − Cos θ. tan φ)
2
Kelongsoran terjadi pada nilai σ1 minimum atau
nilai (0,5.Sin2θ - Cos2θ.tanφ) maksimum
θ = 45o +
φ
2
(
)
(
σ 1 = σ 3 . tan 2 45o + φ / 2 + 2.c. tan 45o + φ / 2
)
TEORI MOHR COULOMB
τ
Garis Selubung Keruntuhan
φ
c
σ3
θ
2θ
σn
σ1
σ
CONTOH SOAL
CONTOH SOAL
Pusat Lingkaran =
σ 1 + σ 3 52 + 12
=
= 32kPa
2
2
Jari-jari Lingkaran =
σ 1 − σ 3 52 − 12
=
= 20kPa
2
2
CONTOH SOAL
σn =
τ=
σ1 + σ 3 σ1 − σ 3
52 + 12 52 − 12
.Cos2θ =
+
+
.Cos70o = 38,84kPa
2
2
2
2
52 − 12
σ1 − σ 3
.Sin 2θ =
.Sin 70o = 18,8kPa
2
2
CONTOH SOAL
CONTOH SOAL
KEKUATAN GESER TANAH
PENGUJIAN LABORATORIUM
{
{
{
PENGUJIAN LAPANGAN
{
Unconfined Compression Test
Direct Shear Test
Triaxial Test (UU, CU, CD)
Vane Shear Test
KORELASI ANTAR PARAMETER
{
{
{
Nilai tahanan ujung konus sondir (qc)
Nilai N-SPT
California Bearing Capacity
UNCONFINED COMPRESSION TEST
UNCONFINED COMPRESSION TEST
UNCONFINED COMPRESSION TEST
qu
cu = s u =
2
DIRECT SHEAR TEST
DIRECT SHEAR TEST
Pasir
Lempung/Lanau
φ
c
TRIAXIAL TEST
ADA 3 JENIS
{
Unconsolidated Undrained (UU)
{
Consolidated Undrained (CU)
{
Consolidated Undrained (CD)
TRIAXIAL TEST
Resume Metode Pengujian
Tipe Pengujian
Tahap 1
Tahap 2
σ3
σ3
∆σ
σ3
σ3
Unconsolidated
Undrained (UU)
Berikan tegangan σ3 dan air tidak
diperbolehkan keluar dengan cara
menutup valve sehingga tekanan air
pori (u=uo) tidak sama dengan nol
Tambahkan tegangan ∆σ pada arah
aksial. Air tidak diperbolehkan keluar
(u=ud≠0) Saat keruntuhan ∆σ=∆σf ;
tekanan air pori u=uf=uo+ud(f)
Consolidated
Undrained (CU)
Berikan tegangan σ3 dan air
diperbolehkan keluar dengan cara
membuka valve sehingga tekanan
air pori (u=uo) sama dengan nol
Tambahkan tegangan ∆σ pada arah
aksial. Air tidak diperbolehkan keluar
(u=ud≠0) Saat keruntuhan ∆σ=∆σf ;
tekanan air pori u=uf=uo+ud(f)=ud(f)
Consolidated
Drained (CD)
Berikan tegangan σ3 dan air
diperbolehkan keluar dengan cara
membuka valve sehingga tekanan
air pori (u=uo) sama dengan nol
Tambahkan tegangan ∆σ pada arah
aksial. Air diperbolehkan keluar,
sehingga tekanan air pori (u=ud) sama
dengan nol. Saat keruntuhan ∆σ=∆σf ;
tekanan air pori u=uf=uo+ud(f)=0
TRIAXIAL TEST
TRIAXIAL TEST
TRIAXIAL TEST
'
'
TRIAXIAL TEST
KEKUATAN GESER TANAH
PEMILIHAN TIPE TES TRIAXIAL
Jenis
Tanah
Kohesif
Granular
Jenis Konstruksi
Jenis Tes dan Kekuatan Geser
Jangka Pendek (Akhir Triaxial UU atau CU untuk Undrained Strength
masa konstruksi)
dengan level tegangan insitu yang sesuai
Konstruksi bertahap
Triaxial CU untuk Undrained Strength dengan
level tegangan yang sesuai
Jangka Panjang
Triaxial CU dengan pengukuran tekanan air pori
atau Triaxial CD untuk parameter kuat geser
efektif
Semua jenis
Parameter strength φ’ yang didapat dari uji
lapangan atau direct shear
Material c-φ Jangka Panjang
Triaxial CU dengan pengukuran tekanan air pori
atau Triaxial CD untuk parameter kuat geser
efektif
CONTOH APLIKASI PARAMETER UU
Pekerjaan Timbunan Yang Cepat Di Atas Tanah Lunak
CONTOH APLIKASI PARAMETER UU
Pembangunan Bendung Yang Cepat Tanpa Ada
Perubahan Kadar Air Dalam Inti (Core)
CONTOH APLIKASI PARAMETER UU
Peletakan Pondasi Yang Tiba-tiba Pada Lapisan Lempung
CONTOH APLIKASI PARAMETER CU
Konstruksi Bertahap (Timbunan 2 diletakkan setelah
terjadi konsolidasi pada tanah dasar akibat timbunan 1)
CONTOH APLIKASI PARAMETER CU
Muka Air Bendungan Turun Tiba-tiba
(dari 1 ke 2 dan tidak ada aliran air dalam inti/core)
CONTOH APLIKASI PARAMETER CU
Konstruksi Timbunan di Atas Lereng Alamiah
CONTOH APLIKASI PARAMETER CD
Pekerjaan Timbunan yang Lambat
(Timbunan diletakkan bertahap dalam waktu yang pendek)
CONTOH APLIKASI PARAMETER CD
Konstruksi Bendungan dengan Tinggi Muka Air Bendung Tetap
CONTOH APLIKASI PARAMETER CD
Pekerjaan Penggalian atau Lereng Alamiah
PEMILIHAN PARAMETER KUAT GESER
© Copyright 2024 Paperzz
