Category Archives: Mekanika tanah

Rembesan Air Dalam Tanah


Rembesan air dimaksudkan untuk mengukur kemampuan tanah dilewati oleh air melalui pori-porinya.

Menurut hukum Darcy, debit air (Q) yang melalui penampang massa tanah (A) adalah :

Q = k i A

Keterangan

k = koefisien rembesan (coefficient of permeability)

i = gradien hidrolik

Satuan yang biasa dipakai adalah cm/det, dalam sistim cgs dan ft/day dalam satuan f.p.s

Koefisien Rembesan (k) dalam laboraturium dapat ditentukan sebagai berikut :

a) Pengukuran dalam “Tegangan Tetap” (Constant Head)

b) Pengukuran dalam “Tegangan Berubah” (Variable/Falling Head)

Pengukuran Dalam “Tegangan Tetap”

Sejumlah air di alirkan melalui kumpulan tanah yang akan di selidiki. Debit (Q) dapat ditentukan dengan isi air yang keluar dibagi jumlah waktu yang digunakan.

Pengukuran dalam “Tegangan Berubah”

Penurunan air dalam jangka waktu dt dan dh.

Dengan hukum Darcy, banyaknya air dalam jangka waktu dt adalah :

dQ = k * h/L * A * dt

dQ = adh  ;  a = luas pipa

- a*dk  =  k * h/L * A * dt

- a * dh/h = k * A/L * dt

Integrasi antara batas h1  sampai dengan h2 dan O  sampai dengan t

Aliran air yang melalui pori tanah di anggap laminer dan debitnya dapat dinyatakan sebagai berikut :

Dimana :

Ck = adalah konstanta

D = tergantung pada ukuran butir tanah

µ, w, dan e mempunyai nilai seperti biasanya.

Faktor – faktor yang mempengaruhi koefisien rembesan :

a) Ukuran butiran tanah

Menurut Allen azen, koefisien rembesan pasir dapat dinyatakan sebagai berikut :

D10 dalam cm dan k dalam cm/det

b) Sifat dan pori cairan

Dinyatakan dengan w

c) Kadar pori

Sesuai dengan persamaan barusan d atas, k adalah perbandingan langsung dari

Ck adalah faktor yang tergantung pada ketelitian pemasangan pipa pada tanah.

d) Susunan struktur parikel

Daya Rembesan Dari Tanah yang Berlapis-lapis

Susunan lapisan tanah pada gambar dalam II – 3, masing-masing lapis dari tanah adalah homogen tersendiri.

a) Aliran sejajar lapisan

Q = V1h1 + V2h2 + V3h3 + . . . . . . . . . . . . . . .

Kecepatan rata-rata



Contoh soal Sifat tanah 1


Sifat Tanah


PERSOALAN MEKANIKA TANAH

Persoalan tanah secara garis besar di klasifikasikan sebagai berikut :

  1. Hal keseimbangan atau stabilitas
  2. Hal Deformasi elastis dan plastis
  3. Hal Drainase

1) Stabilitas, untuk ini harus di ketahui :

  • Beban/Muatan yang bekerja pada tanah
  • Besar dan distribusi tekanan akibat muatan terhadap tanah
  • Perlawanan dari tanah
  • A> (Muatan yang bekerja pada tanah tergantung dari tipe/macam struktur dan berat tanah)
  • B> (Tanah di anggap material yang isotropis, tekanan dapat di hitung secara analisa matematik)
  • C> (Perlu adanya pengambilan contoh tanah untuk penyelidikan di laboratorium buat mengetahui karakteristik atau sifat tanah).

2) Deformasi, dapat dalam keadaan plastis atau elastis. Sehubungan dengan hal tersebut, perlu di ketahui :

  • Muatan yang bekerja (beban kerja)
  • Besar dan distribusi tekanan yang berpengaruh.
  • Besar dan perbedaan penurunan.

3) Drainase, menyangkut hal Deformasi dan Stabilitas.

SIFAT-SIFAT PENTING TANAH

Sifat-sifat penting tanah untuk sebuah proyek tergantung pada jenis/fungsi proyek. Sesuai dengan sifat-sifatnya, penting diketahui tipe proyek yang dilaksanakan.

Adanya sifat-sifatnya antara lain :

a) Permeabilitas (Permeability)

Sifat ini untuk mengukur/menentukan kemampuan tanah di lewati air melalui pori-porinya. Sifat ini penting dalam bendung tanah urugan (earth dam) dan persoalan drainase.

b) Konsolidasi (Consolidation)

Pada konsolidasi dihitung dari perubahan isi pori tanah akibat beban. Sifat ini dipergunakan untuk menghitung penurunan (settlement) bangunan.

c) Tegangan Geser (Shear Strength)

Untuk menentukan kemampuan tanah menahan tekanan-tekanan tanpa mengalami keruntuhan. Sifat ini dibutuhkan dalam perhitungan stabilitas pondasi/dasar yang dibebani, stabilitas tanah isian/timbunan di belakang bangunan penahan tanah dan stabilitas timbunan tanah.

Sifat-sifat fisik lainnya adalah batas-batas Atterberg (Atterberg Limit), kadar air, kadar pori, kepadatan relatif, pembagian butir, kepekaan dan sebagainya.

HUBUNGAN BERAT DAN VOLUME

Tanah terdiri dari 2 bagian, yaitu

  1. Padat
  2. rongga

Bagian padat terdiri dari partikel-partikel padat, sedangkan bagian berongga terisi air atau udara sepenuhnya bila tanah itu jenuh atau kering. Apabila gumpalan tanah tidak sepenuhnya dalam keadaan basah (jenuh), maka rongga tanah akan terisi oleh air atau udara.

Sekarang kita ambil tanah dengan volume V.

Volume Total (keseluruhan) terdiri dari bagian-bagian seperti gambar di bawah :

Keterangan ;

V = Volume Keseluruhan (Total)

Va = Volume Udara (Dalam Bagian Berongga)

Vw = Volume Air (Dalam Bagian Berongga)

Vs = Volume Butir Tanah

Vv = Volume Rongga =  Va  + Vw

W = Berat Total Tanah

untuk W yang lain dapat di simpulkan sendiri. . . .

BATAS-BATAS KONSISTENSI (BATAS-BATAS ATTERBERG)

Batas-batas Atterberg tergantung pada air yang terkandung dalam massa tanah tanah, ini dapat menunjukkan beberapa kondisi tanah sebagai berikut :

  1. Cair
  2. Kental
  3. Plastis
  4. Semi Plastis
  5. Padat

Perubahan dari keadaan yang satu ke keadaan yang lain sangat penting di perhatikan sifat-sifat fisiknya.

Batas kadar air tanah dari satu keadaan berikutnya dikenal sebagai batas-batas kekentalan/konsistensi.

Batas-batas konsistensi yang penting adalah :

  1. Batas Cair (Liquid Limit) = LL , Menyatakan kadar air minimum dimana tanah masih dapat mengalir di bawah beratnya atau kadar air tanah pada batas antara keadaan cair ke keadaan plastis.
  2. Batas Plastis (Plastis Limit) = PL, Menyatakan kadar air minimum dimana tanah masih dalam keadaan plastis ayau kadar air minimum dimana tanah dapat si gulung-gulung sampai diameter 3,1 mm (1/8 inchi).
  3. Batas Susut (Shrinkage Limit) = SL, Menyatakan batas dimana sesudah kehilangan kadar air, selanjutnya tidak menyebabkan penyusutan volume tanah lagi.

Daftar Pustaka :

Buku Mekanika Tanah, Ir.Sunggono kh

Konsolidasi


Penambahan beban pada permukaan tanah dapat menyebabkan lapisan tanah di bawah mengalami kompresi. Kompresi ini disebabkan oleh deformasi partikel tanah, relokasi partikel, dari air atau udara dari pori-pori, dan penyebab lainnya. Beberapa atau semua faktor-faktor ini memiliki hubungan dengan keadaan tanah yang relevan. Jika penekanan dari lapisan tanah tergantung pada waktu itu, yang disebut pengaruh penurunan konsolidasi atau lebih sering disebut sebagai program konsolidasi. Umum teori yang meliputi konsep tekanan pori dan tegangan efektif adalah satu hal yang pada awalnya dikembangkan oleh Terzaghi. Konsolidasi karakteristik tanah adalah koefisien indeks indeks tekanan (Cc) dan koefisien konsolidasi (Cv). Indeks tekanan tergantung pada seberapa banyak reduksi dan konsolidasi yang akan terjadi. Koefisien konsolidasi terkait dengan berapa lama akan terjadi konsolidasi. Konsolidasi parameter dapat diperoleh (perkiraan) dari uji konsolidasi laboratorium

From : http://putukebarongan.blogspot.com/search/label/Mekanika%20Tanah

CARA TES KEPADATAN STANDAR TANAH (COMPACTION TEST )


Compaction tes Tanah ini dilakukan untuk menentukan hubungan antara kadar air dan kepadatan tanah dengan memadatkandi dalam cetakan silinder berukuran tertentu dengan mengunakan alat penumbuk 2,5 kg (5,5 lbs) dan tinggi jatuh 30 cm ( 12” )

Pemeriksaan kepadatan standar dalpat dilakukan dengan 4 (empat) cara sebagai berikut :

Cara A : cetakan diameter 102 mm (4”) beban lewat saringan 4,75 mm (no.4)

Cara B : cetakan diameter 152 mm (6”) beban lewat saringan 4,75 mm (no.4)

Cara C : cetakan diameter 102 mm (4”) beban lewat saringan 19 mm (3/4”)

Cara D : cetakan diameter 102 mm (4”) beban lewat saringan 19 mm (3/4”)

PERALATAN UNTUK COMPACTION TEST ADALAH

  • Cetakan diameter 102 mm (4”) kapasitas 0,000943 atau kurang lebih 0,00003 m3 dengan diameter dalam 101,6 mm, tinggi 116,43 kurang lebih 0,1270 mm.
  • Cetakan diameter 152 mm, kapasitas 0,00124 kurang lebih 0,000021 m3, dengan diameter dalam 152,4 kurang lebih 0,660 mm, tinggi 116,43 kurang lebih 0,1270 mm. cetakan harus dari logam yang mempunyai dinding teguh dan dibuat sesuai dengan ukuran di atas. Cetakan harus dilengkapi dengan leher sambung dibuat dari bahan yang sama, dengan tingi ± 60 mm. yang dipasang kuat tetapi bisa dilepaskan .
  • Catakan cetakan yang sudah dipergunakan beberapa lama sehingga tidak memnuhi syarat toleransi di atas masih dapat di pergunakan bila toleransi tersebut tidak melampaui lebih dari 50%.
  • Alat tumbuk tangan dari logam yang mempunyai permukaan tumbuk rata diameter 50,8 ± 0,127 mm (2,00” ± 0,005”) berat selubung yang bisa mengatur tinggi jatuh secara bebas setinggi 304,8 ± 1,524 mm (12,00” ± 0,06”).

Selubung harus sedikitnya mempunyai 2 @ 4 buah lubang udara yang berdiameter tidak lebih kecil dari 9,5 mm (3/8”) dengan poros tegak lurus satu sama lain berjarak 19mm dari kedua ujung. Selubung harus cukup longgar sehingga batang penumbuk dapat jatuh bebas tidak terganggu.

  • Dapat juga dipergunakan alat tumbuk mekanis, dari logam yang dilengkapi alat pengontrol tinggi jatuh bebas 304,8 ± 1,524 mm (12,00” ± 0,06”). Dan dapat membagi bagi tumbukan secara merata di atas permukaan.

Alat penumbuk harus mempunyai permukaan tumbuk yang rata berdiameter 50,8 ± 0,127 mm (2,00” ± 0,005”)  dan berat 2,495 ±  0,009 kg (5,50 ± 0,02 lb).

  • Alat untuk mengeluarkan contoh.

Timbangna kapasitas 11,5 dengan ketelitian 5 gram.

Oven yang dilengkapi pengatur suhu (110)

  • Alat perata dari besi strength edge panjang 2,5 cm salah satu sisi memanjang harus tajam dan sisi lain datar (0,01 % dari panjang)
  • Saringan 5mm (2”), 19mm (3/4”), 4,75mm (no.4)
  • Talam, alat pengaduk, dan sendok.

BENDA UJI UNTUK COMPACTION TEST

Bila contoh tanah yang diterima dari lapangan masih dalam keadaan lembab (damp), keringkan contoh tersebut hingga menjadi gembur. Pengeringan dapat dilakukan di udara atau dengan alat pengering lain dengan suhu tidak lebih dari 60. Kemudian gumpalan gumpalan tanah tersebut ditumbuk tetepi butir aslinya tidak pecah.

Tanah yang gembur disaring dengan saringan 4,75 mm (no.4) untuk cara A dan B, serta saringan19 mm (3/4”) untuk cara C dan D.

Jumlah contoh yang sesuai untuk masing masing cara pemeriksaan adalah sebagai berikut :

Cara A sebanyak 15 kg

Cara B sebanyak 45 kg

Cara C sebanyak 30 kg

Cara D sebanyak 65 kg

Benda uji dibagi menjadi 6 bagian dan tiap tiap bagian dicampur dengan air yang ditentukan dan diaduk sampai merata.

Pemambahan air diatur sehingga didapat benda uji sebagai berikut :

  • Tiga contoh dengan kadar air kira kira di bawah optimum
  • Tiga contoh dengan kadar air kira kira di atas optimum

Perbedaan kadar air dari benda uji masing masing antara 1 s/d 3 %

Masing masing benda uji dimasukkan ke dalam kantong  plastic dan disimpan selama 12 jam atau sampai kadar airnya merata.

CARACOMPACTION TEST PADA TANAH ADALAH

COMPACTION TEST Cara A :

i.            Timbang cetakan diameter 102 mm (4”)  dan keeping alas dengan ketelitian 5 gram  (B1) gram.
ii.            Cetakan leher dan keeping alas dipasang menjadi satu dan ditempatkan pada landasan yang kokoh.
iii.            Ambil salah satu dari keenam contoh diaduk dan dipadatkan dalam cetakan dengan cara sebagai berikut :
Jumlah seluruh tanah yang dipergunakan harus tepat sehingga kelebihan tanah yang diratakan setelah leher lepas tidak lebih dari 0,5 cm.
Pemadatan dilakukan dengan alat penumbuk standar 2,5 kg (5,5 poud) dengan tinggi jatuh 30,5 cm (12”) tanah dipadatkan dalam tiga lapisan dan tiap tiap lapisan dipadatkan dengan 25 tumbukan.
iv.            Potong kelebihan tanah dari bagian keliling leher , dengan pisau dan lepaskan leher sambung.
v.            Pergunakan alat perat untuk meratakan kelebihan tanah sehingga betul betul rata dengan permukaan cetakan.
vi.            Timbang cetakan berisi benda uji beserta keping alas dengan ketelitian 5 gram (B2) gram.
vii.            Keluarkan benda uji tersebut dari cetakan dengan mempergunakan alat pengeluar benda uji (extruder) dan potong sebagian kecil dari benda uji pada keseluruan tingginya untuk pemeriksaan kadar air (w) dari benda uji sesuai dengan PB -0210 – 76.

.

COMPACTION TEST Cara B :
i.            Timbang cetakan 152 mm (6”) dan keeping alas dengan ketelitian 5 gram (B1) gram.
ii.            Cetakan, leher dan keeping alas dipasang menjadi satu dan tempatkan pada landasan yang kokoh.
iii.            Ambil salah satu dari keenam contoh, diaduk dan dipadatkan dalam cetakan dengan cara sebagai berikut :
Jumlah seluruh tanah yang dipergunakan harus tepat sehingga kelebihan tanah yang diratakan setelah leher lepas tidak lebih dari 0,5 cm.
Pemadatan dilakukan dengan alat penumbuk standar 2,5 kg (5,5 poud) dengan tinggi jatuh 30,5 cm (12”) tanah dipadatkan dalam tiga lapisan dan tiap tiap lapisan dipadatkan dengan 56 tumbukan.

iv.            Potong kelebihan tanah dari bagian keliling leher , dengan pisau dan lepaskan leher sambung.
v.            Pergunakan alat perat untuk meratakan kelebihan tanah sehingga betul betul rata dengan permukaan cetakan.
vi.            Timbang cetakan berisi benda uji beserta keping alas dengan ketelitian 5 gram (B2) gram.
vii.            Keluarkan benda uji tersebut dari cetakan dengan mempergunakan alat pengeluar benda uji (extruder) dan potong sebagian kecil dari benda uji pada keseluruan tingginya untuk pemeriksaan kadar air (w) dari benda uji sesuai dengan PB -0210 – 76.

COMPACTION TEST Cara  C :
i.            Timbang cetakan diameter 102 mm (4”)  dan keeping alas dengan ketelitian 5 gram  (B1) gram.
ii.            Cetakan leher dan keeping alas dipasang menjadi satu dan ditempatkan pada landasan yang kokoh.
iii.            Ambil salah satu dari keenam contoh diaduk dan dipadatkan dalam cetakan dengan cara sebagai berikut :
Jumlah seluruh tanah yang dipergunakan harus tepat sehingga kelebihan tanah yang diratakan setelah leher lepas tidak lebih dari 0,5 cm.
Pemadatan dilakukan dengan alat penumbuk standar 2,5 kg (5,5 poud) dengan tinggi jatuh 30,5 cm (12”) tanah dipadatkan dalam tiga lapisan dan tiap tiap lapisan dipadatkan dengan 25 tumbukan.

iv.            Potong kelebihan tanah dari bagian keliling leher , dengan pisau dan lepaskan leher sambung.
v.            Pergunakan alat perat untuk meratakan kelebihan tanah sehingga betul betul rata dengan permukaan cetakan.
vi.            Timbang cetakan berisi benda uji beserta keping alas dengan ketelitian 5 gram (B2) gram.
vii.            Keluarkan benda uji tersebut dari cetakan dengan mempergunakan alat pengeluar benda uji (extruder) dan potong sebagian kecil dari benda uji pada keseluruan tingginya untuk pemeriksaan kadar air (w) dari benda uji sesuai dengan PB -0210 – 76.

COMPACTION TEST Cara  D :
i.            Timbang cetakan diameter 102 mm (4”)  dan keeping alas dengan ketelitian 5 gram  (B1) gram.
ii.            Cetakan leher dan keeping alas dipasang menjadi satu dan ditempatkan pada landasan yang kokoh.
iii.            Ambil salah satu dari keenam contoh diaduk dan dipadatkan dalam cetakan dengan cara sebagai berikut :
Jumlah seluruh tanah yang dipergunakan harus tepat sehingga kelebihan tanah yang diratakan setelah leher lepas tidak lebih dari 0,5 cm.
Pemadatan dilakukan dengan alat penumbuk standar 2,5 kg (5,5 poud) dengan tinggi jatuh 30,5 cm (12”) tanah dipadatkan dalam tiga lapisan dan tiap tiap lapisan dipadatkan dengan 56 tumbukan.

iv.            Potong kelebihan tanah dari bagian keliling leher , dengan pisau dan lepaskan leher sambung.
v.            Pergunakan alat perat untuk meratakan kelebihan tanah sehingga betul betul rata dengan permukaan cetakan.
vi.            Timbang cetakan berisi benda uji beserta keping alas dengan ketelitian 5 gram (B2) gram.
vii.            Keluarkan benda uji tersebut dari cetakan dengan mempergunakan alat pengeluar benda uji (extruder) dan potong sebagian kecil dari benda uji pada keseluruan tingginya untuk pemeriksaan kadar air (w) dari benda uji sesuai dengan PB -0210 – 76.

RUMUS PERHITUNGAN COMPACTION TEST

  1. Hitung berat isi tanah dengan mempergunakan rumus berikut :

  1. Berat isi kering tanah  dengan mempergunakan rumus berikut :

http://www.ilmusipil.com/category/mekanika/mekanika-tanah/

Ikuti

Get every new post delivered to your Inbox.

Bergabunglah dengan 202 pengikut lainnya.