5/26/2015
KUAT GESER
Mekanika Tanah I
Norma Puspita, ST. MT. 5/26/2015
NORMA PUSPITA, ST. MT.
1
KUAT GESER = …. ??? Kuat geser tanah adalah gaya perlawanan yang dilakukan oleh butiran tanah terhadap desakan atau tarikan. Jika terjadi pembebanan maka akan ditahan oleh : a. Kohesi tanah yang bergantung pada jenis tanah dan kepadatannya, tetapi tidak bergantung pada tegangan norma yang bekerja pada bidang geser. b. Gesekan antar butiran tanah yang besarnya berbanding lurus dengan tegangan normal pada bidang geser.
5/26/2015
NORMA PUSPITA, ST. MT.
2
1
5/26/2015
PARAMETER Menurut teori Mohr (1910) kondisi keruntuhan terjadi akibat adanya kombinasi keadaan kritis dari tegangan normal dan tegangan geser. Parameter kuat geser tanah diperlukan untuk analisa kapasitas daya dukung tanah, stabilitas lereng, dan gaya dorong pada dinding penahan tanah. τ adalah tegangan geser, c nilai kohesi tanah, σ adalah tegangan normal, dan ø sudut gesek dalam tanah 5/26/2015
NORMA PUSPITA, ST. MT.
3
PENGARUH TEGANGAN EFEKTIF f c' ' f tan ' c‘, σ’f , dan ø’ merupakan parameter kuat geser pada kondisi efektif 1 '1 '3 sin 2 2 1 1 ' f '1 '3 '1 '3 cos 2 2 2 ' 450 2
f
5/26/2015
NORMA PUSPITA, ST. MT.
4
2
5/26/2015
STRESS POINT ' sin 1 (tan ' ) c'
a' cos '
Penggambaran kondisi tegangan yang lebih baik dibandingkan dengan lingkaran Mohr sederhana Stress Point merupakan koordinat tegangan efektif terhadap tegangan geser yaitu (p’, q’) 5/26/2015
NORMA PUSPITA, ST. MT.
5
NORMA PUSPITA, ST. MT.
6
FAKTOR YANG MEMPENGARUHI kandungan mineral butiran tanah, bentuk partikel, angka pori dan kadar air, sejarah tegangan yang pernah dialami, tegangan yang ada diokasi, perubahan tegangan selama pengambilan contoh tanah, tegangan yang dibebankan selama pengujian, cara pengujian, kecepatan pembebanan,
kondisi drainase yang dipilih, tekanan air pori yang ditimbulkan, criteria yang diambil untuk penentuan kuat geser 5/26/2015
3
5/26/2015
UJI KUAT GESER 1. Uji geser langsung (Direct Shear Test) 2. Uji Triaxial (Triaxial Test) 3. Uji Tekan Bebas (Unconfined Compression Test) 4. Uji Geser Kipas (Vane Shear Test)
5/26/2015
NORMA PUSPITA, ST. MT.
7
DIRECT SHEAR TEST Kekurangan dari uji ini adalah : 1. Tanah dipaksa mengalami keruntuhan pada bidang yg telah ditentukan 2. Distribusi tegangan tidak seragam 3. Tekanan air pori tidak dapat diukur 4. Deformasi terbatas hanya pada gerakan maksimum 5. Drainasi tidak dapat dikontrol 6. Luas bidang kontak mengalami pengurangan selama pengujian 5/26/2015
NORMA PUSPITA, ST. MT.
8
4
5/26/2015
TRIAXIAL TEST Dapat diakukan dengan 3 cara: 1. Unconsoidated Undrained
2. consolidated Undrained 3. Consolidated drained Undrained dilakukan untuk tanah permeabilitas rendah sebelum konsolidasi terjadi nilai rata-rata luas penampang melintang (A) dari contoh tanah tidak konstan selama pengujian triaxial, sehingga :
A A0
1 v V l ; v ; a 1 a V0 l0
v a 2 r
5/26/2015
NORMA PUSPITA, ST. MT.
9
TRIAXIAL TEST Nilai estimasi sudut gesek dalam (ø) dari hasil uji Triaxial (Bowles, 1977) Jenis Tanah Kerikil Ukuran Sedang Berpasir Pasir Kering dan tidak padat Jenuh dan Tidak Padat Kering dan Padat Jenuh dan Padat Lanau atau pasir berlanau Tidak Padat Padat Lempung 5/26/2015
Jenis Pengujian Triaxial UU
CU
CD
400 – 550 350 – 500
-
400 – 550 350 – 500
28.50 - 340 28.50 - 340 350 - 460 10 – 20 kurang dari pasir kering dan padat
-
430 - 500 430 - 500
200 - 220 250 - 300 00 (jika jenuh)
140 - 200
270 - 300 300 - 350 200 - 420
NORMA PUSPITA, ST. MT.
10
5
5/26/2015
UNCONFINED COMPRESSION TEST Uji Tekan Bebas termasuk kedalam Triaxial Unconsolidated Undrained
qu adalah kuat tekan bebas ,
Cu = kuat geser undrained Hubungan kuat tekan bebas (qu) tanah lempung dengan konsistensinya Konsistensi Lempung keras Lempung sangat kaku Lempung kaku Lempung sedang Lempung lunak Lempung sangat lunak
5/26/2015
qu (kN/m2) > 400 200 – 400 100 – 200 50 – 100 25 – 50 NORMA PUSPITA, ST. MT. < 25
11
VANE SHEAR TEST Jenis pengujian ini digunakan untuk menentukan kuat geser undrained baik diaboratorium maupun di apangan pada lempung jenuh Cu
T d 2h d 3 6 2
Cu = kohesi/kuat geser undrained, T = puntiran pada saat kegagalan, d = lebar seluruh kipas, h = tinggi kipas Bjerrum membuktikan dari hasil vane shear test lapangan bahwa kuat geser undrained di lapangan lebih tinggi sehingga Cu (perencanaan) = α Cu (lapangan) , nilai α adalah actor koreksi tergantung dari besarnya Indeks Plastisitas 5/26/2015
NORMA PUSPITA, ST. MT.
12
6
5/26/2015
VANE SHEAR TEST Koreksi Kuat Geser Undrained Lapangan (Bjerrum, 1972) 1.2
1
α 0.8
0.6
0.4 0
20
40
5/26/2015
60 Plasticity Index
80
100
120 NORMA PUSPITA, ST. MT.
13
CONTOH SOAL Data yang diperoeh dari uji keruntuhan terkonsolidasi tak terdrainasi pada tanah lempung jenuh, adalah:
Hitung parameter c’ dan ø’ 5/26/2015
NORMA PUSPITA, ST. MT.
14
7
5/26/2015
JAWABAN
5/26/2015
NORMA PUSPITA, ST. MT.
15
5/26/2015
NORMA PUSPITA, ST. MT.
16
8
5/26/2015
KUAT GESER TANAH PASIR
5/26/2015
NORMA PUSPITA, ST. MT.
17
9
