KUAT GESER TANAH YULVI ZAIKA JURUSAN TEKNIK SIPIL FAK.TEKNIK UNIV. BRAWIJAYA

KUAT GESER TANAH YULVI ZAIKA JURUSAN TEKNIK SIPIL FAK.TEKNIK UNIV. BRAWIJAYA

 

  

Pengertian Kriteria keruntuhan Mohr Coulomb Stress Path Penentuan parameter kuat geser Kuat geser tanah non kohesif dan kohesif

Sub Bahasan

Gaya geser

Tahanan geser

Sudut geser m=

PENGERTIAN

Fa  Pn tan  F P S  a  n tan    tan  A A

TEORI KERUNTUHAN MORH COULOMB

Keruntuhan terjadi karena kondisi kritis kombinasi tegangan normal dan tegangan geser t

t ff  f ( ff )

t  c   tan  

Pada garis keruntuhan

t ff  c   ff tan 

PARAMETER KUAT GESER KOHESI (c, kN/m2): TERGANTUNG PADA JENIS TANAH SUDUT GESER DALAM TANAH ( , derajat)

1. 2.

t



c

Test penentuan parameter kuat geser 1. Direct shear (Geser langsung) 2. Triaxial 3. Unconfined Compressive Strength (Tekan bebas) 

PERCOBAAN GESER LANGSUNG

P1 = 0,4 kg Teg. Horizontal Dial Reading (x0,01m m) 25 50

σ1 =P/A*f = Gaya Gaya geser Geser Dial (*0.358) reading

P2 = 0,8 kg σ1 =P/A*f = 0,400

0,200 Teg.Geser τ1

Gaya geser Dial readin g

Gaya Geser

Teg.Geser τ2

P3 = 1,2 kg σ1 =P/A*f = Gaya geser Dial reading

Gaya geser

0,600 Teg.Geser τ3

PERCOBAAN GESER LANGSUNG tT/A



c

P/A

KELEBIHAN  Murah  Percobaanya cepat  Simpel  Terutama untuk tanah berbutir kasar  Geser yang terjadi pada bidang runtuh

KEKURANGAN  Kontrol drainase  Tidak cocok untuk kondisi teralirkan (drained)  Bidang runtuh belum tentu adalah bidang terlemah di lapangan  Beban tidak merata  Rotasi tegangan utama tidak terkontrol

KEUNTUNGAN DAN KEKURANGAN

PERCOBAAN KUAT TEKAN BEBAS

Waktu (menit)

Pemb. Arloji (menit)

0

0

0,5

2,00

1

2,90

1,5

3,80

2

4,30

Regangan

Beban

Angka

ε(%)

(kg)

Koreksi

Luas Terkoreksi A' = Ao / (1-ε) (cm²)

Tegangan (kg/cm²)

Hasil percobaan kuat tekan bebas

qu : tegangan saat runtuh (regangan 20%) cu

cu  qu qu

Cocok untuk tanah berbutir halus

2

Percobaan Triaxial piston (Teg. deviator)

Bidang runtuh

O-ring impervious membrane

Tanah saat runtuh Batu berpori

perspex cell

water

Teg.sel

Teg.air pori atau

Teg. Balik pedestal

Perubahan volume 13

Jenis Percobaan Triaxial Teg. devator ()

Teg. Sell c

Kondisi Geser (beban)

Katup drainase dibuka ? ya Sampel terkonsolidasi

tidak Sample tidak terkonsolidasi (unconsolidated)

Katup drainase dibuka ? ya Dialirkan loading

tidak Tdk dialirkan loading

14

Tipe Percobaan Triaxial Tergantung pada dibuka / ditutupnya selama:  aplikasi tegangan awal isotropik, dan  geser, Ada 3 tipe percobaan triaxial yaitu:

Consolidated Drained (CD) test Consolidated Undrained (CU) test Unconsolidated Undrained (UU) test

15

Unconsolidated undrained test, dalam fungsi tegangan total, u = 0 Tanah berbutir kasar c = 0 & c’= 0

Tanah lempung NC , c’ = 0 & c = 0.

Consolidated Drained (CD) Test  tidak ada ekses tegangan air pori selama tes  Geser yang sangat lambat untuk menghindari kenaikan teg. air pori Can be days!  not desirable

 parameter yang diperoleh c’ and ’ Analisa c’ dan ’ digunakan untuk kondisi teralirkan (e.g., long term stability, very slow loading) 17

 3

 3 3

3

3

3 

 3

3

3

3 3 

3 

’ c’ 3

3 1

3

1

1

Consolidated Undrained (CU) Test  terjadi ekses teg.air pori selama geser Measure  ’

 parameter c’ dan ’  Perc. Lebih cepat dari CD (preferred way to find c’ and ’)

19



 3

3 3

u

3

3

3 

 3

3

3

u

3

u 3 

3 

 c 3

3 1

u 3

1

1

Unconsolidated Undrained (UU) Test  ekses tegangan air pori selama geser = 0; i.e., selubung keruntuhan horizontal  analisa teg total   cu dan u Not measured ’ unknown

 percobaan sangat cepat Use cu and u for analysing undrained situations (e.g., short term stability, quick loading) 21

1.

Hasil percobaan geser langsung pada pasir kering didapatkan tegangan normal adalah 100 kN/m2 dan tegangan geser saat runtuh 67.7 kN/m2. Tentukan parameter kuat geser tanah tersebut, tegangan utama (3 dan1) 2.Hasil dari 2 percobaan triaxial CD adalah sbb:

 

No test

3



1

66

134.8

2

91

169

Tentukan c dan  Tentukkan tegangan normal dan tegangan geser saat runtuh pada bidang runtuh

3.Suatu tanah lempung terkonsolidasi normal dilakukan uji triaxial CU. Pada kondisi runtuh 3 = 110kN/m2 dan 1= 214 kN/m2 dan tekanan air pori sebesar 50 kN/m2. (a) Tentukan tegangan utama efektif, sudut geser dalam tanah  dan ’. (b) Apakah sudut keruntuhannya sama? Mengapa (c) Apakan saat tegangan normal dan tegangan geser runtuh kondisi di atas, pada kondisi effektif juga sdh runtuh? Jelaskan dengan ringkas

LATIHAN

1.

2.

3. 4.

Suatu percobaan Unconfined Compression Test dilakukan pada tanah lempung jenuh. Beban maximum yang mampu ditahan adalah 127N dan penurunan vertikal yang terjadi adalah 0.8mm. Ukuran sampel adalah diameter 38mm dan tinggi 76 mm. Tentukan kuat geser undrained. Gambar lingkaran morh dan letak titiknya. Suatu percobaaCU dilakukan pada tanah lempung jenuh dengan tegangan isotropik (teg.sel) 150 kPa . Tengangan vertikal ditambah sampai terjadi keruntuhan yaitu 260kPa dan tegangan air pori 54kPa. Tentukan (a) su dan (b) ’. Gambarkan jawaban dalam lingkaran Morh. Suatu percobaan UU dilakukan pada lempung jenuh dengan tegangan sel 200kPa dan deviatorik 220 kPa. Tentukan Su Dari hasil percobaan CD No

3’(kPa)

(kPa)

1

100

250

2

180

362

3

300

564

Tentukan sudut geser pada Masing masing percobaan