KUAT GESER TANAH

YULVI ZAIKA JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAK.TEKNIKUNIV. BRAWIJAYA

Sub Bahasan

Pengertian

Kriteria keruntuhan Mohr Coulomb

Stress Path

Penentuan parameter kuat geser

Kuat geser tanah non kohesif dan kohesif

PENGERTIAN

Gaya geser

Tahanan geser

Sudut geser

m=

tantan

tan

A

P

A

FS

PF

na

na

TEORI KERUNTUHAN MORH COULOMB

Keruntuhan terjadi karena kondisi kritis

kombinasi tegangan normal dan tegangan

geser

t

)( ffff f t

t tanffff c

Pada garis

keruntuhan

t tan c

PARAMETER KUAT GESER

1. KOHESI (c, kN/m2): TERGANTUNG PADA JENIS TANAH

2. SUDUT GESER DALAM TANAH ( , derajat)

t

c

Test penentuan parameter kuat

geser

1. Direct shear (Geser

langsung)

2. Triaxial

3. Unconfined Compressive

Strength (Tekan bebas)

PERCOBAAN GESER LANGSUNG

Teg.

P1= 0,4 kg P2= 0,8 kg P3= 1,2 kg

σ1 =P/A*f = 0,200σ1 =P/A*f =

0,400 σ1 =P/A*f = 0,600Horizontal

Dial Reading(x0,01m

m)

Gaya geser Dial

reading

Gaya Geser

(*0.358)

Teg.Geserτ1

Gaya geser Dial

reading

GayaGeser

Teg.Geserτ2

Gaya geser Dial

reading

Gaya geser

Teg.Geserτ3

25

50

PERCOBAAN GESER LANGSUNG

P/A

tT/A

c

KEUNTUNGAN DAN KEKURANGAN

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

PERCOBAAN KUAT TEKAN BEBAS

Hasil percobaan kuat tekan bebas

Waktu

(menit)

Pemb.

Arloji

(menit)

Regangan

ε(%)

Beban

(kg)

Angka

Koreksi

Luas Terkoreksi

A' = Ao / (1-ε)

(cm²)

Tegangan

(kg/cm²)

0 0

0,5 2,00

1 2,90

1,5 3,80

2 4,30

qu

cu

qu : tegangan saat

runtuh (regangan 20%)

2u

u

qc

Cocok untuk tanah berbutir halus

Percobaan Triaxial

13

Batu

berpori

impervious

membrane

piston (Teg. deviator)

O-ring

pedestal

perspex cell

Teg.sel

Teg. BalikTeg.air pori atau

Perubahan

volume

water

Tanah saat runtuh

Bidang runtuh

Jenis Percobaan Triaxial

14

Teg. Sell c Kondisi Geser

(beban)

Katup drainase dibuka ? Katup drainase dibuka ?

Teg. devator ()

ya tidak ya tidak

Sampel

terkonsolidasiSample tidak

terkonsolidasi

(unconsolidated)

Dialirkan

loading

Tdk

dialirkan

loading

Tipe Percobaan Triaxial

15

Tergantung pada dibuka / ditutupnyaselama:

aplikasi tegangan awal isotropik, dan

geser,

Ada 3 tipe percobaan triaxial yaitu:

Consolidated Drained (CD) test

Consolidated Undrained (CU) test

Unconsolidated Undrained (UU) test

Tanah berbutir

kasar

c = 0 & c’= 0

Tanah lempung NC , c’ = 0

& c = 0.

Unconsolidated

undrained test, dalam

fungsi tegangan total,

u = 0

Consolidated Drained (CD) Test

17

tidak ada ekses tegangan air pori selama tes

Geser yang sangat lambat untuk menghindari kenaikan teg. air pori

parameter yang diperoleh c’ and ’

Can be days!

not desirable

Analisa c’ dan ’ digunakan untuk kondisiteralirkan (e.g., long term stability, very slow loading)

3 13 3 1 1

3

3

3

3

3

3

3

3

3

3

3

3

c’

’

19

terjadi ekses teg.air pori selama geser

Perc. Lebih cepat dari CD (preferred way to find c’ and ’)

Consolidated Undrained (CU) Test

parameter c’ dan ’

Measure ’

3 13 3 1 1

3

3

3

3

c

u

u

3

3

3

3

u

3

3

3

3u

21

ekses tegangan air pori selama geser

percobaan sangat cepat

Unconsolidated Undrained (UU) Test

analisa teg total cu dan u

Not measured

’ unknown= 0; i.e., selubung

keruntuhan horizontal

Use cu and u for analysing undrainedsituations (e.g., short term stability, quick loading)

LATIHAN

1. Hasil percobaan geser langsung pada pasir kering didapatkan tegangan normal adalah 100 kN/m2 dan tegangan geser saat runtuh 67.7 kN/m2. Tentukanparameter kuat geser tanah tersebut, tegangan utama (3 dan1)

2.Hasil dari 2 percobaan triaxial CD adalah sbb:

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 kondisiruntuh 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

No test 3

1 66 134.8

2 91 169

1. Suatu percobaan Unconfined Compression Test dilakukan padatanah lempung jenuh. Beban maximum yang mampu ditahanadalah 127N dan penurunan vertikal yang terjadi adalah0.8mm. Ukuran sampel adalah diameter 38mm dan tinggi 76 mm. Tentukan kuat geser undrained. Gambar lingkaran morhdan letak titiknya.

2. Suatu percobaaCU dilakukan pada tanah lempung jenuhdengan tegangan isotropik (teg.sel) 150 kPa . Tenganganvertikal ditambah sampai terjadi keruntuhan yaitu 260kPa dantegangan air pori 54kPa. Tentukan (a) su dan (b) ’. Gambarkan jawaban dalam lingkaran Morh.

3. Suatu percobaan UU dilakukan pada lempung jenuh dengantegangan sel 200kPa dan deviatorik 220 kPa. Tentukan Su

4. Dari hasil percobaan CD

No 3’(kPa) (kPa)

1 100 250

2 180 362

3 300 564

Tentukan sudut geser pada

Masing masing percobaan