PPT Mekanika Tanah II [TM1].pdf
-
Upload
joshua-simorangkir -
Category
Documents
-
view
376 -
download
15
Transcript of PPT Mekanika Tanah II [TM1].pdf
-
8/18/2019 PPT Mekanika Tanah II [TM1].pdf
1/24
Modul ke:
Fakultas
Program Studi
Mekanika
Tanah IIRencana pembelajaran mata kuliah Mektan II dalam satusemester, review Mektan I, perlunya mempelajari Mektan
II di Teknik Sipil dan pemantapan pemahaman terhadaplaporan penyelidikan tanah serta pemahaman pengujiantanah di lapangan
Wimpie Agoeng Noegroho Aspar01Teknik Perencanaan DanDesain
Teknik Sipil
-
8/18/2019 PPT Mekanika Tanah II [TM1].pdf
2/24
• Materi Pembelajaran
RENCANA PEMBELAJARAN MEKANIKA TANAH II• Data Dosen:
Nama : WIMPIE A. N. ASPAR
Email : [email protected] [email protected]
HP : 0811-96-6968
Minggu
ke Materi Pembelajaran Harapan akhir TM
I a. Uraian rencana pembelajaran Mekanika Tanah II
b. Review Mektan I dan pemantapan pemahaman laporan
penyelidikan tanah
c. Hal-hal yang terkait dengan perlunya mempelajari Mektan II di
Teknik Sipil.
d. Exlopratory boring test
e. Pemahaman pengujian di lapangan (N SPT, sondir, seismic
survey, vane shear test, pressure meter test, trenching,
piezometer test)
Mahasiswa memahami
pengujian lapangan un
tuk mencari parameter
tanah
mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]
-
8/18/2019 PPT Mekanika Tanah II [TM1].pdf
3/24
• Materi Pembelajaran (lanjutan)
II a. Pemahaman masalah penurunan dan kompresibilitas padatanah
b. Pemberian contoh-contoh kejadian penurunan pada bangunan
sipil
c. Pemahaman jenis-jenis pemampatan (konsolidasi), yang
meliputi: pemampatan segera, pemampatan konsolidasi,
pemampatan sekunder.
d. Analogi pegas untuk peristiwa konsolidasi tanah
e. Uji laboratorium untuk penurunan konsolidasi, dan
mendapatkan paramater hasil uji
Mahasiswa memahamifenomena konsolidasi
dan penurunan
konsolidasi
III Perhitungan penurunan pada tanah lempung terkonsolidasi normal
dan lempung terkonsolidasi berlebih
Mahasiswa mampu
menghitung besar dan
waktu terjadinya penu
runan konsolida siIV a. Pemantapan perhitungan penurunan konsolidasi tanah pada
berbagai kasus.
b. Pemahaman waktu terjadinya konsolidasi dan pe nurunan
tanah.
Mahasiswa mampu
menghitung besar dan
waktu terjadinya penu
runan konsolidasi pada
berbagai kasus
Minggu
ke Materi Pembelajaran Harapan akhir TM
-
8/18/2019 PPT Mekanika Tanah II [TM1].pdf
4/24
• Materi Pembelajaran (lanjutan)
Minggu
ke Materi Pembelajaran Harapan akhir TM
V a. Distribusi Tegangan dalam tanah
Metode 2:1
Metode Bousinesq
b. Perhitungan penurunan konsolidasi pada tanah berlapis dengan
beban kombinasi antara beban luasan tak terbatas dengan
beban dengan luasan terbatas.
Mahasiswa memahami
filosofi distribusi tegang
an dalam tanah
VI a. Cara mempercepat konsolidasi melalui vertical drain.b. Pemahaman dan desain vertical drain
Mahasiswa memahamifenomena konsolidasi
dan penurunan konsoli
dasi, serta mampu meng
hitung besar dan waktu
terjadinya penurunan
konsolidasi
VII SELURUH MATERI TENGAH SEMESTER PERTAMA KUISVIII UTS
-
8/18/2019 PPT Mekanika Tanah II [TM1].pdf
5/24
• Materi Pembelajaran (lanjutan)
Minggu
ke Materi Pembelajaran Harapan akhir TM
IX a. Hubungan tegangan dan regangan.
b. Menyelesaikan dan menghitung kekuatan geser tanah dari tes :
c. Pemahaman parameter kekuatan geser tanah dari laporan
penyelidikan tanah (soil investigation).
Pengujian untuk mendapatkan parameter kekuatan geser
tanah.
Geser langsung (Direct Shear)
Mahasiswa memahami
pengertian kekuatan
geser tanah di lapangan
dan dapat mencari para
meter geser dari uji
laboratorium
X a. Direct shear test (lanjutan)
b. Teori lingkaran Mohr
c. Pengujian Triaksial CD, CU, UU
Mahasiswa memahami
pengujian untuk mencari
parameter geser dari uji
laboratorium
XI Pengujian Triaksial CD,CU,UU (lanjutan) Mahasiswa memahami
pengujian triaksial
sebagai salah satu untuk
mencari parameter
kekuatan geser di
lapangan
-
8/18/2019 PPT Mekanika Tanah II [TM1].pdf
6/24
• Materi Pembelajaran (lanjutan)
Minggu
ke Materi Pembelajaran Harapan akhir TM
XII Pengujian Unconfined Compression Test dan Vane Shear Test Mahasiswa memahami
pengujian uncon fined
maupun vane shear test
sebagai salah satu cara
un tuk mencari parame
ter kekuatan geser di
lapangan
XIII Konsep dan filosofi stabilitas lereng Mahasiswa memahami
konsep dan filosofi stabi
litas Lereng
XIV Menyelesaikan dan menghitung lereng dengan tinggi tidak terbatasdengan metode-metode bidang runtuh
Rata
Lingkaran
Mahasiswa mampumenghitung stabilitas
lerang dengan beberapa
metode.
XV SELURUH MATERI TENGAH SEMESTER KE DUA KUISXVI UAS
-
8/18/2019 PPT Mekanika Tanah II [TM1].pdf
7/24
• Materi Pembelajaran (lanjutan)
Kompenen Penilaian:
Rincian besarnya bobot penilaian mata kuliah Mekanika Tanah II, acuan secara rinciadalah sebagai berikut:
a. Kehadiran : 10%
b. UTS : 30%
c. UAS : 40%d. Tugas-Tugas : 20% (Termasuk dalam Bobot Nilai dalam Tabel Aktifitas
Perkuliahan diluar persentasi UTS dan UAS)
e. Semua tugas-tugas/PR harus diserahkan tepat pada waktunya. Keterlambatan
penyerahan PR mengakibatkan pengurangan nilai. Besarnya pengurangan nilai
adalah 10% per hari dari nilai yang didapat, dengan maksimum pengurangan
sebesar 50%. Keterlambatan lebih dari dua minggu (14 hari kalender), PR tidakmendapatkan nilai (nilai 0). Semua PR harus dikerjakan sendiri di atas kertasfolio bergaris. PR ditulis dengan pensil atau tinta tanpa tip ex
-
8/18/2019 PPT Mekanika Tanah II [TM1].pdf
8/24
• Materi Pembelajaran (lanjutan)
Daftar Pustaka:
1. Braja M. Das, Fundamentals of Geotechnical Engineering, Brooks/Cole Thomson Learning, USA,
2000
2. Braja M. Das, Principles of Geotechnical Engineering, edisi ke 5, Brooks/Cole Thomson Learning,
USA, 2002
3. Braja M. Das, Priciples of Foundation Engineering, edisi ke 4, Brooks/Cole PWS Publishing
Company, USA, 1999
4. Joseph E. Bowles, Foundation Analysis and Design, edisi ke 5, McGraw-Hill, New York, 1997
5. Joseph E. Bowles, Physical and Geotechnical Properties of Soils, McGraw Hill,1984
6. Robert D. Holtz dan W. D. Kovacs, An Introduction to Geotechnical Engineering, Prenctice-Hall,
Englewood Cliffs, N.J., 1981
-
8/18/2019 PPT Mekanika Tanah II [TM1].pdf
9/24
a. Sistem AASHTO
Highway Research Board , 1945
Tanah diklasifikan 8 kelompok utama yaitu A-1 sampai A-8
Kelompok A-1, A-2, dan A-3: material granular berbutir kasar
Kelompok A-4 A-5, A-6 dan A-7: material berbutir halus (> 35% lolos US Sieve No. 200)
Kelompok A-8: Tanah gambut, butiran sisa-sisa puing halus dan tanah organik
Diatur dalam American Society for Testing Materials D-3282
Tidak menjelaskan tanah organik
b. Sistem USCS
Dikembangkan oleh Casagrande pada tahun 1942
Diadopsi oleh United States Bureau of Reclamation and the Corps of Engineers
Secara luas digunakan untuk semua pekerjaan geoteknik
Klasifikasi tanah menggunakan simbol huruf yaitu G = gravel (kerikil), S = sand (pasir),
M = silt (lanau), C = clay (lempung), O = organic silts dan clay (lempung dan lanauorganik), Pt = peat dan highly organic soils (gambut dan tanah organik), H = high
plasticity (plastisitas tinggi), L = low plasticity (plastisitas rendah), W = well graded
(gradasi baik), dan P = poorly graded (gradasi jelek).
Diatur dalam American Society for Testing Materials D-2487
Material berbutir halus (> 50% lolos US Sieve No. 200)
1 KLASIFIKASI TANAH (Review Mekanika Tanah I )
-
8/18/2019 PPT Mekanika Tanah II [TM1].pdf
10/24
in many cases expensive and risky problems
• Mekanika tanah adalah salah satu cabang ilmu dibidang teknik sipil yang berkaitan dengan sifat-sifat fisik
tanah dan perilaku masa tanah akibat gaya-gaya dan beban yang bekerja padanya
• Rekayasa tanah adalah penerapan prinsip-prinsip mekanika tanah dalam menyelesaikan persoalan praktis• Rekayasa geoteknik adalah cabang disiplin dalam teknik sipil yang melibatkan material di alam sekitar
permukaan tanah
• Rekayasa geoteknik termasuk penerapan prinsip-prinsip mekanika tanah dan mekanika batuan dalam
rangka merangcang suatu pondasi bangunan, dinding penahan tanah dan pekerjaan tanah (galian,
kemiringan tanah, kestabilan lereng dan perbakan tanah)
• Insinyur sipil harus mempelajari sifat-sifat teknik tanah seperti asal tanah, sebaran ukuran butir,kemampuatn mengalirkan air, kemampumampatan, kekuatan geser, dan daya dukung beban
2 HUBUNGAN MEKANIKA TANAH DAN TEKNIK SIPIL
-
8/18/2019 PPT Mekanika Tanah II [TM1].pdf
11/24
Pengumpulan data geoteknik pendahuluan diperlukan untuk menentukan tipe konstruksi pondasi yang akan dibangun dan
peruntukan lainnya
Pembangunan gedung
• Perkiraan beban kolom• Jarak kolom•
Standard yang berlaku/building code• Peraturan/persyaratan setempat
• Penentuan panjang bentang• Penentuan beban pada pier• Penentuan beban pada abutmen
Pembangunan jembatan
Informasi yang diperoleh sangat membantu dalam melakukan
penyelidikan lapangan
3 EKSPLORASI BAWAH PERMUKAAN TANAH
a Pengumpulan Data Awal
-
8/18/2019 PPT Mekanika Tanah II [TM1].pdf
12/24
Investigasi geoteknik adalah proses penyelidikan yang digunakan untukmengidentifikasi lapisan deposit tanah dimana konstruksi akan dibangun
dan lapisan tersebut akan diuji karakteristik fisiknya
Maksud penyelidikan geoteknik adalah untuk memperoleh informasi kondisi
tanah bawah permukaan dalam rangka:
menentukan tipe dan kedalaman pondasi yang sesuai dengan konstruksi yang
akan dibangun
mengevaluasi daya dukung pondasi
memperkirakan kemungkinan penurunan yang akan terjadi pada bangunan
memperkirakan masalah potensial pada pondasi yang mungkin terjadi akibatkondisi tanah mengembang, tanah mudah runtuh dan lahan bekas sanitary landfill
menetukan lokasi permukaan airtanah
meperkirakan tekanan tanah lateral untuk pembangunan dinding penahan tanah,
tiang turap dan galian berpenopang
mengembangkan metode konstruksi dalam hal kondisi subsoil berubah
3 EKSPLORASI BAWAH PERMUKAAN TANAH
(lanjutan)
b Penyelidikan Geoteknik
-
8/18/2019 PPT Mekanika Tanah II [TM1].pdf
13/24
1. Peta topografi lokasi dan kemungkinan keberadaan saluran
drainase, gundukan puing-puing dan material lainnya
2. Lapisan tanah pada galian dalam, hal ini dapat dilihat dari
konstruksi disekitarnya seperti jalan raya, pembangunan
gedung dll
3. Tipe vegetasi setempat sebagai indikisai sifat tanah
4. Tanda ketinggian air pada bangunan di sekitarnya ataupada abutmen jembatan
5. Permukaan airtanah dimana dapat ditentukan
menggunakan pengecekan sumur-sumur di sekitarnya
6. Tipe konstruksi di sekitarnya atau keberadaan retakan
dinding atau problem lainnya
Selama penyelidikan, inspeksi secara visual di lokasi harusdilakukan untuk mendapatkan informasi yang lebih baik :
3 EKSPLORASI BAWAH PERMUKAAN TANAH (lanjutan)
c Penyelidikan Lapangan
-
8/18/2019 PPT Mekanika Tanah II [TM1].pdf
14/24
-
8/18/2019 PPT Mekanika Tanah II [TM1].pdf
15/24
Survei seismik mengukur kecepatan gelombang vibrasi dalam tanah
akibat kejutan/pukulan (impact source )
Kejutan yang dihasilkan akibat pukulan hamer atau ledakan
Rambatan gelombang menjalar dengan kecepatan gelombang yangberbeda dalam lapisan tanah/batuan yang berbeda
Bacaan kecapatan gelombang diplot pada suatu profil memanjang
Survei seismik dilengkapi dengan coring batuan
Survei seismik dilakukan pada tahap awal penyelidikan tanah danselanjutnya dilakukan pengeboran
4. SURVEI SEISMIK
-
8/18/2019 PPT Mekanika Tanah II [TM1].pdf
16/24
Tipe Tanah dan BatuanKecepatan P-wave
(m/detik)
Tanah
Pasir, lanau kering, dan tanahpermukaan butiran halus
Alluvium
Lempung padat, kerikil berlempung, dan
pasir berlempung padat
Loess
200 – 1.000
500 – 2.000
1.000 – 2.500
250 – 750
Batuan
Batu tulis dan serpihan batu (shale)
Batupasir
Granite
Batu lempung
2.500 – 5.000
1.500 – 5.000
4.000 – 6.000
5.000 – 10.000
Kisaran harga V p pada berbagai jenis tanah dan batuan (Das, 1999)
4. SURVEI SEISMIK (lanjutan)
-
8/18/2019 PPT Mekanika Tanah II [TM1].pdf
17/24
Untuk Vp1 < Vp2 dan AB = x
t = x / V p1
sin 1 / Vp1 = sin 3 / Vp2
Karena 3 = 90
0, sin 3 = 1 and
1 = sin-1 (Vp1 / Vp2) = c
c
p
p i s in
DE
DF
t V
t V
2
1
121
121
p c p
c
p c V i cos
z
V
i tan z x
V i cos
z t
c p c p
c
p i cos V
z
i cos V
i s in z
V
x
122
22
Untuk AG = x, Vp2
= Vp1
/ sin ic
c p c p
c
p i cos V
z
i cos V
i s in z
V
x t
11
2
2
22
c
p p c
c
p p
i cos V
z
V
x
i cos
i s in
V
z
V
x
12
2
12
212
4. SURVEI SEISMIK (lanjutan)a Refraksi pada Medium Tanah Dua Lapis
-
8/18/2019 PPT Mekanika Tanah II [TM1].pdf
18/24
21 p p c V / V i s in
2
21
211 )( p p c c V / V i s in i cos
)(21
2
1
2
2
2
2 p p p p p
V V / V V z V
x t
c p i p p p p i i cos / V t V V / V V t z
1
2
1
2
221
2
1
2
1
)(
21
2
1
2
2
21
2
p p
p p
p
c
p
c
V V
V V z
V
x
V
x
12
21
21
2
1
2
22
p p
p p
p p
p p
c V V
V V
V V
V V z x
12
12
2
p p
p p
V V
V V z
)()(1212
2
1
p p p p c V V / V V X z
Karena
maka,
atau
Kedalaman lapisan pertama
)( 212
1
2
21
2
2p p p p
p V V / V V z V
x
t
Selanjutnya jarak kritis dapat dihitung sbb:
4. SURVEI SEISMIK (lanjutan)a Refraksi pada Medium Tanah Dua Lapis
-
8/18/2019 PPT Mekanika Tanah II [TM1].pdf
19/24
Misal V p1 < V p2 < V p3
)(21
2
1
2
21
2
2 p p p p p
V V / V V z V
x t
)(32
1
2 p p c V / V sin i
23
2
2
2
32
13
2
1
2
31
3
22
p p
p p
p p
p p
p V V
V V z
V V
V V z
V
x t
2
1
2
22111
2
1
p p p p i V V / V V t z
23
2
2
2
32
13
2
1
2
31
2
22
p p
p p
p p
p p
i V V
V V z
V V
V V z t t
2
2
2
3
23
13
2
1
2
31
22
2
2
1
p p
p p
p p
p p
i
V V
V V
V V
V V z t z
Sudut kritis lapisan 3
Kedalaman lapisan kedua
4. SURVEI SEISMIK (lanjutan)b Refraksi pada Medium Tanah Tiga Lapis
-
8/18/2019 PPT Mekanika Tanah II [TM1].pdf
20/24
4. SURVEI SEISMIK (lanjutan)
c Refraksi pada Medium Tanah Multi Lapis
-
8/18/2019 PPT Mekanika Tanah II [TM1].pdf
21/24
Contoh Soal
Data berikut ini adalah hasil dari survey refraksi lapisanhorizontal tanah dengan jarak x dan waktu kedatanganpertama sebesar t . Tentukan kecepatan P-wave lapisan tanahtersebut dan berapa ketebalannya?. Tentukan tipe materialyang dijumpai
X (m) t (mdtk) X (m) t (mdtk)
2,5
5,0
7,5
15,0
25,0
5,5
11,1
16,1
24,0
30,8
35,0
45,0
55,0
60,0
38,2
46,1
51,3
52,8
4. SUSRVEI SEISMIK (lanjutan)
-
8/18/2019 PPT Mekanika Tanah II [TM1].pdf
22/24
0
10
20
30
40
50
60
0 10 20 30 40 50 60
Distance x (m)
Firstarriva
ltimet
(msec)
t i2 = 35,6
t i1 =
13 5
3
10
10
10,6
7,2
5
Penyelesaian:
V p1 = 5/(10,6 x 10-3) = 472 m/sec
V p2 = 10/(7,2 x 10-3) = 1.389 m/sec
V p3 = 10/(3,0 x 10-3) = 3.333 m/sec
t i1 = 13,5 x 10-3 sec; t i2 = 35,6 x 10-3 sec.
4. SURVEI SEISMIK (lanjutan)
-
8/18/2019 PPT Mekanika Tanah II [TM1].pdf
23/24
Latihan Soal
Berikut adalah data hasil survey refraksi. Anggap bahwalapisan tanah tersebut horizontal. Tentukan kecepatan P-wavelapisan tanah tersebut dan ketebalannya. Tipe lapisan tanahyang dijumpai?
X (m) t (mdtk) X (m) t (mdtk)
2,5
5,0
7,5
10,015,0
20,0
11,20
23,30
33,50
42,4050,90
57,20
25,0
30,0
35,0
40,050,0
64,40
68,60
71,10
72,1075,50
4. SURVEI SEISMIK (lanjutan)
-
8/18/2019 PPT Mekanika Tanah II [TM1].pdf
24/24
Terima KasihWimpie Agoeng Noegroho Aspar