3.mekanika tanah dan teknik pondasi
•
22 likes•7,345 views
mekanika tanah dan teknik pondasi
Recommended
More Related Content
What's hot
What's hot (20)
Viewers also liked
Viewers also liked (20)
Similar to 3.mekanika tanah dan teknik pondasi
Similar to 3.mekanika tanah dan teknik pondasi (20)
Recently uploaded
Recently uploaded (8)
3.mekanika tanah dan teknik pondasi
- 1. fuIEKANIKA XANAH & TEKNIK PONDAEI EDITOR: Ir. Suyono Sosrodarsono l(azuto Nakazawa PE;{ERJEMA}.I : lr. L.Taulu dkk. I I I I I {: {-: l'/ ffi tt .tt
- 2. (1) t2t UNDANG.UNDANG NOMOR 7 TAHUN 1987 Tentang Hak Cipta pasal 44 Barangsiapa dengan sengaja dan tanpa hak mengumum- kan atau memperbanyak suatu ciptaan atau memberi izin untuk itu, dipidana dengan pidana peniara paling lama 7 (tuiuh) tahun dan / atar denda paling bany* Rp 100.@0.000.00 (seratus juta rupiah). Barangsiapa dengan sengnja menyiarkan, memamerkan. mengedarkan, atau menjual kepada umum suatu ciptaan atau barang hasil pelanggaran Hak Cipta sebagai mana dimaksud dalam ayat (1). dipidana dengan pidana pen- jara paling lama 5 (lima) tahun dan/atau denda paling banyak Rp 50.000.000,00 ( limapuluh iuta rupiah). l( d. 0 )
- 4. Perpuskkaan Nasional : katalog dalam terbitan 6Df) MEKANIKA tanah dan teknik pondasi/ editor, Suvono Sosrodarsono, Kazuto Nakazawa.- Cet. 7 - Jakarta Pradnya Paramita, 2000. xii, 338 hal. : 26 cm. Judul asli :"Soil mechanics and foundation engrneenng" ISBN 979-408-174-4. l. Tanah (teknologi) 2. Pondasr I. Sosrodarsono.Suyono IL Nakazawa. Kazuto 5t{ l_i { lvl Bad:rn Propinsi e:r/.9)/, ;E !8.'lLl"'. ['crpusiakaan Jarva Timur MEKANIKA TANAH dAn TEKNIK PONDASI Judul asli : Soil Mechanics and Foundation Engineering Oleh : Kazuto Nakazawa dkk Editor . Dr. Ir. Suyono Sosrodarsono Kazuto Nakazawa. O Hak Cipta dilindungi oleh undang-undang Diterbitkan oleh : PT Pradnya Paramita JalanBungaS-84 Jakarta l3 140 Cetakan Ketujuh : Th. 2000 Dicetak oleh : PT Peftja i 0r
- 7. viii Daftar Isi 3.6.2 Pengujian pemadatan 66 3.6.3 Pengujian karakteristik kekuatan 68 3.6.4 Pengujian karakteristik deformasi 70 3.6.5 Pengujian permeabilitas air 70 3.7 Percobaan pada lokasi asli 7l 3.8 Penentuan konstanta-konstanta tanah untuk perencanaan 72 4 Pemilihan Bentuk.Pondasi 75 5 Pondasi Telapak 5.1 Umum 79 5.1.1 Jenis-jenis pondasi telapak 79 5.1.2 Tanah pendukung dan mekanisme pendukung 80 5.1.3 Dalamnya pondasi 80 5.1.4 Syarat perencan&rn Pondasi telapak 81 5.1.5 Bentuk dan ukuran Pondasi relapak 81 5.2 Kestabilan Pondasi 84 5.2.1 Kestabilan dalam arah vertikal 84 5.2.2 Kestabilan terhadap guling 86 5.2.3 Kestabilan dalam arah mendatar 86 5.3 Perencanaan strukturil 88 5.3.1 Rencana tumpuan 88 5.3.2 Besarnya reaksi tanah 89 5.4 Pertimbangan untuk pelaksanaan pekerjaan 90 6 Pondasi Tiang 6.1 Umum 9l 6.2 Penggolongan dan penggunaan pondasi tiang 92 6.3 Perencanaan 96 6.3.1 Dasar-dasar perencanaan 96 6.3.2 Perincian perencanaan 97 6.4 Daya dukung yang diizinkan 99 6.4.1 Daya dukung vertikal yang diijinkan 99 6.4.2 caya tarik yang diijinkan 104 6.4.3 Daya dukung mendatar yang diijinkan 105 6.4.4 Batasan Daya dukung yang diijinkan 106 6.4.5 Konstanta pegas K, untuk arah vertikal dan koefisian k dari reaksi lapisan di bawah permukaan tanah dalam arah mendatar 108
- 9. II I II Daftar Isi 8 Pondasi Tiang Turap 8.1 Umum 175 8.2 Struktur pondasi tiang turap 175 8.2.1 Bahan-bahan yang digunakan 175 8.2.2 Bentuk struktur 177 8.3 Garis besar cara merencanakan pondasi tiang turap 180 8.3.1 Dasar-dasar perencanaan 180 8.3.2 Perancanaan pelat mahkota dan pengelolaan bagan kepala tiang 182 9 Tembok Menerus Di Bawah Tanrh 9.1 Umum 187 9.2 Macam-macam metode tembok menerus di bawah tanah 187 9.3 Pemakaian cara tembok menerus di bawah tanah 189 9.4 Perencanaan tembok menerus di bawah tanah 190 9.5 Pelaksanaan tembok menerus di bawah tanah l9l 9.6 Stabilisasi permukaan tembok tergali dan air lumpur buatan 193 10 Turap, Bendungan Elak Sementara l0.l Umum 195 10.2 Macam turap dan cara bendungan elak sementara 196 10.3 Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam memilih metode 197 10.4 Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam perencanaan dan pembangunan 199 10.5 Perencanaan turap (bendungan elak sementara) dengan tiang tegak dan papan turap serta turap baja tunggal 200 10.5.1 Perencanaan umum 200 10.5.2 Perencanaan 205 10.6 Perencanaan bendungan elak sementara dengan turap baja rangkap 2ll L0.7 Contoh perhitungan untuk merencanakan bendungan elak sementara dengan turap baja rangkap 216 11 Perbaikan Lapisan Tanah Dasar Yang LunaS 11.1 Umum 223 ll.2 Klasifikasi metode perbaikan lapisan tanah'dasar yang lunak 226 ll.3 Perbaikan lapisan tanah dasar yang lunak dan kohesip 228 11.3.1 Metode perbaikan permukaan 231 11.3.2 Metode perpindahan 232 11.3.3 Metode timbunan imbangan-berat 233 11.3.4 Metode pembebanan perlahanJahan 234
- 11. xii Daftar Isi 14.1.8 Pemilihan macam tembok penahan 282 14.2 Perencanaan tembok penahan 282 14.2.1 Hal-hal dasar dalam merencanakan tembok penahan 283 14.2.2 Pendekatan terhadap perencanaan bermacam-macam tembok penahan dan contoh-contoh perencanaan 284 14.3 Pelaksanaan pekerjaan tembok penahan 300 14.3.1 Dalamnya pelindung tembok penahan 300 14.3.2 Pekerjaan drainasi 301 14.3.3 Sdmbungan lepas (expansion joint) dan sambungan konstruksi (construction .ioint) 301 15 Kepala Dan Pilar Jembatan 15.1 Jenis dengan penerapan kepala jembatan dan pilar jembatan 303 l5.l.l Kepala jembatan 303 15.1.2 Pilar jembatan 304 15.2 Penggerusan 305 15.2.1 Mekanisme penggerusan sekitar pilar 306 15.2.2 Cara penaksiran dalamnya penggerusan 306 15.2.3 Metode perlindungan terhadap penggerusan 307 15.3 Gaya luar yang bekerja pada kepala jembatan dan pilar jembatan 307 15.3.1 Kepala jembatan 307 15.3.2 Pilar jembatan 308 15.4 Perencanaan kepala jembatan 309 15.4.1 Pendekatan dalam perencanaan kepala jembatan dengan penopang 311 15.4.2 Perencanaan parapet (sandaran) 314 15.4.3 Perencanaan sayap 315 15.5 Garis besar perencanaan pilar 318 16 Gorong-Gorong 16.1 Bangunan gorong-gorong persegi 322 16.1.1 Dasar perencanaan 322 16.1.2 Beban yang dipergunakan untuk perencanaan 322 16.1.3 Detail bangunan 324 16.2 Gorong-gorong bundar 327 16.2.1 Beban yang dipergunakan dalam perencanaan 328 16.2.2 Perencanaan 329 16.3 Contoh perencanaan gorong-gorong persegi 330 16.3.1 Kondisi perencanaan 330 16.3.2 Perhitungan beban 330 16.3.3 Analisa kerangka kaku 332 16.3.4 Perhitungan gaya setempat dari tiap-tiap bagian 332 16.3.5 Perencanaan tiap-tiap bagian penampang 334
- 13. 1.2 I Tanah Sebagai Bahan Pondasi , Selanjutnya, bila suatu kepala jembatan dihubungkan dengan suatu tanah timbunan, maka harus diadakan analisa mengenai tabiat dari tanah yang diakibatkan oleh tekanan beban dinamis dan keadaan pemadatan tanah timbunan itu. Untuk mengadakan peramalan dan penilaian teknis sedemikian diperlukan pengertian yang mendalam mengenai karakteristik mekanis dari tanah. Hal ini akan dijelaskan pada pasal-pasal yang berikut. Selanjutnya perlu dikemukakan bahwa pengalaman dan pengetahuan mengenai kondisi tanah yang telah diadakan pem- bangunan beserta kondisi bangunan itu, adalah berguna untuk mengatasi masalah yang sedang dihadapi. Klasifikasi Tanah Suatu klasifikasi mengenai tanah adalah perlu untuk memberikan gambaran sepintas mengenai sifat-sifat tanah dalam menghadapi p€rencanaan dan pelaksanaan. Jadi, untuk maksud pemanfaatan contoh-contoh perencan,un dan pelaksanaan di masa yang lampau atau ketelitian penggunaan s)'arat-s)'arat perencanaan yang digunakan dalam peraturan perencanaan (spesifikasi p€rencanaan), ternl'ata diperlukan suatu klasifikasi tanah yang dikelompokkan menurut suatu kriteria yang sama. Klasifikasi tanah diperlukan antara lain bagi hal-hal sebagai berikut: ll Perkiraan hasil eksplorasi tanah (persiapan log-bor tanah dan peta tanah dll). 2) Perkiraan standar kemiringan lereng dari penggalian tanah atau tebing. 3) Perkiraan pemilihan bahan (penentuan tanah yang harus disingkirkan. pemilihan tanah dasar, bahan tanah timbunan dll). 4) Perkiraan persentasi muai dan susut. 5) Pemilihan jenis konstruksi dan peralatan untuk konstruksi (pemilihan cara penggalian dan rancangan penggalian). 6) Perkiraan kemampuan peralatan untuk konstruksi. 7) Rencana pekerjaan/pembuatan lereng dan tembok penahiin tanah dll. (Pemilihan jenis konstruksi dan perhitungan tekanan tanah.) Untuk menentukan dan mengklasifikasi tanah, diperlukan suatu pengamatan di lapangan dan suatu percobaan lapangan yang sederhana. Tetapi jika sangat meng- andalkan pengamatan di lapangan, maka kesalahan-kesalahan yang disebabkan oleh perbedaan pengamatan perorangan, akan menjadi sangat besar. Untuk memperoleh hasil klasifikasi yang objektif, biasanya tanah itu secara sepintas dibagi dalam tanah berbutir kasar dan berbutir halus berdasarkan suatu hasil analisa mekanis. Selaqjutnya tahap klasifikasi tanah berbutir halus diadakan berdasarkan percobaan konsistensi. Tabel 1.1 menunjukkan nama, tanda dan standar yang diklasifikasi berdasarkan "Unified Standard Classification System." Secara sepintas, sekelompok tanah yang diklasifikasi dengan cara demikian, kelihatan pada umumnya mempunyai sifat-sifat yang sama. Tabel 1.2 & 1.3 men- cantumkan pengalaman di masa lampau yang memperlihatkan jenis tanah beserta masing-masing sifatnya. Dapat dimengerti bahwa Tabel 1.2 & 1.3 yang hanya diperoleh dari percobaan-percobaan pemisahan yang sederhana, adalah berguna untuk mendapat- kan gambaran yang sepintas mengenai survai, perencanaan dan pelaksanaan berbagai pekerjaan yang berhubungan dengan tanah. Di samping "Unified Classification Method," di beberapa negara terdapat berbagai metoda klasifikasi yang ditentukan dalam buku pedoman untuk peraturan perencanaan. Tetapi mengingat batas ukuran diameter butir untuk kerikil, pasir, lanau (silt) dan lempung (c/ay) sering berbeda dari negara ke negara yang lain dan dari waktu ke waktu yang lain seperti yang diperlihatkan dalam Gbr. 1.2 maka sebelumnya harus diperhati- *-7 ri
- 14. a- I9988,2ClPqIlnlilsvut8uBl cl?uuPSuopue)i?Peqrp]e ?,(uurcl€3urlIrueSro rPp?rlreqq?uPlu?p uPlrqrndunl'lnqueD Id l33urrIruBBro rPPPIuPSurpqPuPl ()4791tecsewg 00r06080L090E0r0[0z0t0 rBBu!r rPdussSuEpassEllslsPld uEBuf,prlueSroiundual HO 0s<11 SundueluepnPuel sololoJx uepqrqel snleq rqnqisq qEue.l r33ul1s?llsolsr^ ueBuopSunduel 'r33uqselrstrseldue?uep IrueSrourSundua'l H) tH OIB,r 0z!o 0t osx 09 sqselen?uel'(5euolerp) 3ue33ue8nele {ruuePneuElnP}?snlEq rsed'IruBBrou!neue-l HA IruESro neuetieqSundual uepqepuerselrs[sld uE8uep{ue3roneuB'I to qepuorsllsolsr^ ueiuepSunduel 'neueFeqEunduel 'lsdrcqSundur_J II{u.{qep Eunduel'twp$nele qEpu.rs!!su*ldw8uep IrwEJourEundu{ 'I:)0s>'I'I Sundrquepneu?'I asnouelJrq nelsneuBlJeqmleqJlsd 'spednqop'mlBq1?3ues rled'll@8roulneue'I .IIJ rssrypql uesl€que3uapu?3unqnqes IoqursZrEledry'rEqsa -eqD@r8Brpuepr.e -rp3@,{qsr*p€p?dBpr -reqSroqrolvsr€q?Ig ,ueP<st$ueldbp -sInrEVsmt*lerp Iapl&lEraqr4lvvp8 x -.be9. tr-iI -s!: s:rE :{EB 3EOO! 3BF*S EEpox Zdzz? idrni sEg }L Emd -uel@pnsduemd .uac'SmdEelraqrlsd 3S,,(umlEq @rutrq lnry*l rsed lm 9Lw]|.e(e nPIeu sololns -BIOer[nq uepresl rsdqrqel nPlsZJc illLlel.ele epEdueq -evq%09 gepqtqot 'resolrlt -nqixlqeueJ iuBp>elr$lsldxop -qn€EVs?tqeaeqrp IstoFelBiaqrellvwle8 ne@lmprsdw -mduec'n"wlDqrrsdWS Asauotrrl@3@pEnsIeprl mI"q -wrllnqllJpsnPle edwl'plualwqemd wprrmd'IMq3w,{ rrtnquemtnwltequad E{mdueutue,{r*d ds qlsJeq Jrsed €-r?,4wrqruoq"'ioia)' = " 9lr?presoqqrqelot1fe1='n sIeq -@r9nqITpsnele ?duet'IDfuelwqerad ueprrwd'lIEqtoe{ ntnqu?m{nue6equ.d Elmdueutue,{Jrsd AS usSuoloSiiuod ueseleque8uapue8mqnqs loqursZrcIedrp'rurqea -eqIpuerterp!r?prlsE -rp3uE,{qeroepepedepe -reqSraqrallvsluqelrg IueP<*lrstsldxop -uIuepysu?3wttrp IelegalSreqDnvsleg tmduel@prrs 'Dd'Iluelwrndus5 '3undu.u.qM!r.) JC uu9r', u?Ie,{?eptd ueqeuel&s -?IUAJqnq uepJ€s?{ uer8eqqrqal nete%OS uertnq lnllreq Mro) IISp>S€llsleldxeP .qneteVsu?8qBAeqlp WplrotBrtqrauvs?leg neueluep rsd'Iruo{uemd -uh'n€uElreqlr{ra)I htI) j!ceuolulueSuapPnssI?pII snFqw -[nqedw]nel?lqrp -s'{edwpIIr.I wJndl@'Inmq8u?r( rrlnqu?rnlnusr8uquad E,{unduou8uEtrIr{ue) d5) qrsreq IIIJE) oe1/ot1 fI?J?lu?rPlruroq:=',a zl"'dI trrPprBsaqqrqelollloel= tn mFq uerlnq€duelnet?lrl -lo5s'itsedu?D[xr -:1udindutc4ecidnd,t rrlnqlsntrnuer8rquod JP(unduoutuer(Illro) AC rs?)urseplerJelu)srueaeueN !seIg -lsell Ioquls ununr*lursvl) (tgg-tgVZO141ISy)qcuBlIsB{UIsBp[utps15I'IIeqBI I 'lnqesretrrse{UrseplepoleruJ"sep-r"seplile8ueulpnlredle8ues oqeuelIs"{UIs"l>I epolohlnlensu?{?unEEuoruBueruBIrqrpel'ue4eunEredrp8ue^(ueJn{nw}Bqu") qeu€Jrs?{glsel)z'I
- 15. 7 I Tanah Sebagai Bahan Pondasi Tabel 1.2 Tabel klasifikasi berdasarhan cara "Unified Classification" (Untuk Tanah Urugan dan Tanah Pondasi). Nilai-nilai pada kolom 16) dan (E) heya Derupakan Nilai Standard. Pcrencanaan diaDbil dari hasilh6il 16l Pada kolom (7), bila kondisi kelembaban dd dalamnya pengaruh tekanan dipilih baik-baik, kerapatan yang ditE lule dapal dip€roleh dengan mesin-mesin yang disbutkm di ata. dmgan frekuensi yang sesuai. Berat Volume K€ring pada kolom (8) oenunjukkan Nilai pada saai pemadatan dengan energi peDadataD bcrdMLe Slsrim Kldifikdi Tmah AASHO pada kadar air oplimum. ta Catalan. l. 2. l Klasi6kasi Umum (1) (2'l Simbol kl6i- fikasi (3) Jenis Tanah (4) Peny6uaian sebagai peng$r (s) Kcfisied Karalteristil pemadatan t7t lerat Volum Lerinp v,(/mY) (8) Penyesuaian untuk tanah pondmi (e) Penyesuaian rrmeabrlitil (10) & (cm/det) (6) Tanah berbutir Kerikil tanah dari pecahan kedkil GC GW GP GM Kerikil atau campurmlerikil dan paslr yang mempunyat pem- bagian ukuan butir yang baik, sedikit arau lanpa butiran halu Sangat stabil, dipergunakan mtuk bagianymgtidak ke- dap sir pada teggul atau bendbgm Cukup stabil, diperguna.kan untut bagian yangtidak k€- dap air pada tanggul atau bendungan Cukup slabil, lidak begitu cocok untuk bagian yg tidak ke- dap air, tetapi di- pakai sebagai inti atau *limut yan8 ke- dap air Agak stabil, diprrgu- nakaD *bagai irli yaDg tedap air > l0-' > 10-2 -r 10 6 lo- l0 10 Baik. djperlulaD pengawsan p€kcr- iam yaog keta!. be karet (dbber tir€t, p.nggil6 [ali doD- ba Ishep f@t rol- Ierr dll Bail. be kdct (ruE b.r lu.t. pcoggil$ Iali dooba tsh@ f@t rolkr) dll traktor ban ka- (rubber rirs), 2,N 2,16 1.84 2.00 1.92 t,t4 .16 2,08 Daya dutung baik Daya dukung i!aik Daya dukunB baik Daya dukung Dinding balmg (cutsoff wall) Dinding haleg (cutoff wall) Unruk parii kaki (toe tr€nch) atau kadang- kadmg tidak diperlukan Tidak perlu parr yang mempunyat pembagian pdir yang mempunyai pembagim ukurm butir yang jelek. sedikit alau tanpa buliran balu Kerikil b€rl&au, campuran ks rikil pasir dan lempung Kerikil berlempung, campuran kerikil pasir dan lempung Psir dan tanah berpair SW SP SM SC Paslr yaDg mempuya pem- I bagim ukuru bulir yaDg bail. i atau p6ir dari p6ahm keritil. tedikil atau lmpa butru hal6 Pair yaDg oempuya pem- bagiatr ulurm butir yeg jclct. atau pdir dei p63he Lcriht. redikit atau tupa butiru helE Psir barlmau. cmpuu p6ir dm laDau Pilii b€rl€mp@8, cmpurm pa- !i! dan lempug Se8ar siabil. difEr- gunako utuk ba- gju ydg tidal L€- dap air. (.tapi p.rlu mtul p.Lbd@! 16 mg C*up sEbil, dip.r- luald MUL p.- nmpu3 ugul y&E tidrl beSitu ff& Agak sBbil. tidal begiru @k utul bagiu yeg tidal kedap air, tctapi dipalai sbagai iDti atau slimut ymg kedap air AgaI srabil, diFrSu- Datu sbagai iDti ymg kedap aif untut tmgSul peDgelal bmjir l0 >10 3 lo- 3-r0 to- 6-10- Iraltor lraktor dipcrluke w6tu Fker- ,aD8 ketat, btr (rubber tie), il6 kati doh- @p f@t I Fnggilu kati a (oh6p f@! 1,70-2,08 t,60-1.92 l-76-2.m .m1.6t a dukung r dulung atau t- baik lcr' ug pada eolMenya Daya dutug Mil atau burul atau tL baik t€r- Eg pada S.limut hillu (upstream bleket) dan drain6i kaki alau sumur Selimut hulu (upstr€m bla- nkct) dm drai. n6i kati atau sumur Sclimut hulD (upstre@ bla- Dket) dan drai. n8i kaki atau sumur Tidak pcrlu tircd Tanah berbutir ha,us Lanau dan Lempr LL< ML CL OL Lanau inorg&il. p6ir sugat halus, debu pads, p6ir hals berleau atau berlempug alau loau berlempmg dengm plfftisitd retrdah Lempug inorgaoik, ymg meqr- punyai plastisitd lebih r€ndah dad hargd rata-rata, lefi puagdari kerikil, lemputrg bc.p6ir. lem- pung berlanau, l.mpunS dengm viskGit{s keil Lanau inorganik'dcngan plae trsitas ieDdah dd lempunS b€rlanau Stabilitd buruk, di- pakai *bagai tmah pengisi bila telab di- terjake sp€rluya Stabil, c@ok untuk inti de selimut k€- dap air Tidak c@ok unluk tanah p€ngisi 10-'-10- 10 5 10- t0- '- 10 Baik atau burut, pdgarye t6- hadap IElerjatu peodng *kali, peng. gil8dengu bu b.r tekaDD, pcDgsild kaki domba Baik atau tidak bail penggils kati domba, peDggils dmgm bu b€nekanan Baik atau lidat bark penggils kaki dom- ba, (sh@Ffoot roller) 52 .flrl.lt 1.5 1.9: 9: Sa8ar burul ffDE8lD- lu timbulDya aliru Da].a du- LuEnla rota& bail alau burul Dara du' tu8rta dDjadi balk euu bwk. lmruan I d8 b€sar EuEtin r.q3dr Uotuk pari! kali atau kadmg-kadmg tidak diperlulan Tidak perlu Tidak perlu Lanau dan Lempung LL>50 MH CH OH Lanau inorganik, lempung halus berpasir atau b€rlanau yang mempunyai butiran mika atau ganggang (diatomae) l*mpung inorganik berplastisitas tinggi, lempung berviskositas ilnggr L€mpung organik,ang b€rpl6tisittr melcbihi rara-rrta, lanau organik Stabilitas sedikit je- lek. dipakai untuk inti dari bendunean pemampalan hi drolis, retapi tidak cocok untuk pema- datan dengan penggil6 Agak stabil pada le- reng yang landai, di- pakai untuk inti yang lipis, selimut dan ta- nah tuggul Tidak cocok untuk tanah pengisi 10 10 l0 l0- 6- l0- l0 Buruk alau tidal c@ok penggils krlil domba. (shep.f@l I roller) Baikarautidak ball. 1.:0-1.6r Da!a du- penggilA kaki dom- Iunerra baik ba. (sh*Ff@t Iau buruk roller) Buruk atau tidal cG l.Gr-1.06 Da)- a du- cok. pcnggila lalL lungnd s/- domba. npar burul (sheFfoot rollerl l.l: 1.5: Dala du- LunSnla t@k Tidak perlu Tidak perlu Tidak perlu Tanah organik Pt Gambul (peat) dan tanah organik ekstrim lainnya Tidak diDakai konstruk'si Trdak praktrs Dreluarkan bila dipalai dan lanah setelah pndui dan pemadatan llrdal drp€rgunakan
- 16. tt t .l (uzsepuuluupuurnles{nlun) ..uollEru-rssEJJIIospegun,,u8lrBsGpreqlsB{uJsBIx€'IpqBI L I t 9'9-8'Z 9'98'Z s'9-8'Z 8t 9t-9 st-9 89't-tt'l 00'z-9I 00'z-9'l squoP rI?IselfSuod 'uEu€Ieutqueq uetuepurseIAI Equop DID{s?lraiuad 'ueuoleuequeq uB8gapurselll IeFT 8ue,{ueqequ.lol Iorluo{'"quop qelsall8ilu.d uEuEIeu4ueq u€3sepulselI IIe( TBP!J l!l depe) e.{r {rDlB!( TP( ryPI noll ll!e{ €3ur nell Suepal Suepel 3u?pe n?l' II€') 63uI nell SuPpol €3ur nElr Suepol IEEur leSue nEI 3!€pq llu( IEPIJ IIeI ryp! nBl' l!er dnln: ller I"P! nel {!e, dnxn.' n?uelreqEunduel uepqEpuoisrls[seld uB?uaplrueEJournau?l I€Isellsolsl^uE8uep3lnduel 'neuelJeqSundual'rlsed -Jaqtundual'lrluol uepSunduel'?Er-?ler €3rBqurpqBpuer qrqal*l!sus?ld!e,{unduau 8ue,(I!w8rourEundur-I qsp{olsBlrsllsqdu?8usp 3lnduouoqne@tnElB tunduJu*inrieneiEurq snleqrlsd'nleq nqop'snlEqleSuas Jrsd'{@3rourneuE'I 'I( 1i 11 t>1'. rndue UEI nsuB_ €'89'S0z0l80'z89'l equop rIPlselIB3ued 'ueu?IelJequeq ue8uapulsoN JN dep5: e,{r -s9{er( nelr l!e( IEPIJ SuBpe nel' ns) IE,(ue( nelr r!r!pelIPPI. III ne Tr dn{n Sunduolueprrs€d ueJnduE'SunduoUaqrlsed rrsEdr* q?ue uel rser t?s?l rlnqr* qsuBJ €'8SSffi0280289'I equop rIeIsel33uod 'u?u€louequtq ueSuapqsw III depi: etrr -s9ler( nBll IIE( IEPIJ Suepo n9l Im-) Ie,(uB( NEII lp{!pss ros IEPIJ Ie, n?l r!e, dnln: neueluPplrsed ueJnduec'nBsBllaqirstdWI €'8S'90toz9t'az6't 1?1AI tue,(ueqBquopl loJluol'?quop D{e{seliSSuod 'uauEleuxlueq 'u8purslI '118( {"pr nql ll€{ IstBAUB {8,{ue( ner 1!tPo! llc' I"P!"IIBIp tE9! sz0r 0t-02 z6'r09'r 80'z-9t'l ww{eu*luaq uE8uapulsau snrdral€Jrol{srA @wleual@q uspulsau BIIrdrar"CroUsl 8p 1€p, srl{s! eP r8p slqer ls) ta8ua nBlr :lsplJ rsr leSoa nelr {?p!J ,loN {EPI nat )uBr {BPI. I!8, {3pt- {P( n?ll lIB( dnln: {et snpquarlnq edqnelEllllpas IIUoIu€qB€duep JrsdnBle'Inrnq EUE{r!lnquDrntrn @6Equad@3sopJrsd snpquerllnq eduqnBlelrlrpd 'lrluolwqE.6durp J$adnstaIrBq tue{rgnqueJn{n uartBquedle8uoprrsd dt €'8-S'90t-02nz'zz6'l aquop qe{*It8uod 'uaualeuoqeq uetuepulsaf/{ l( dspo) e,(l -sll{sr( nqr {!B( {TPIJls) 3!sps nele lpIp0s lp( ,IBP!JIp8 tundualuapnsd1r{uo{ uaJnduEcSunduolDqIiluo)ct ll)lue II'I qeue uel [{le) ['89'Sw-07tz'z-26'l equop!Ie{ sel6Suod 'ueualou*l ueq@3uepulsew lI3 dEpaI e,{u {rtlerd nal€ T"q EPI.Ills 3uEp.! nell ltitpof lPi IBP!.{le8 neuBl uep'rrsadIIUoI uBJndueJneueuoqlriue,Wf qIqEI nrle ['8080,ztz80'z lElel3ue,{ u?qEquelel loJluo{'equop rlelsEIrEBurd 'ueuelaUequEq u€8uapursew IPq ryPI nell {IBq dn{nJ Ie: reiue, Euepe nell Mpal Ie, nel IP. dnln: r!e( letuE nell {Ietp q!qel nele qtqet n?19 €'8 @'92 0809 80'z-91'r tz'z-00'z efeq eporoqs?[38uod 'ueuelauxlueq seSuepuFeu rellrdreleJrollerl "leq epoJeqs9ldSuad 'ueuelelJaqueq ue8uapursou rEIIrdeuBJrollerl uel -senu5rll uE) -sanusl ep )lep! sqlEl ep {epl slller, IIS] le3!B nelr ryp! Ipe: lE3ut null r?p!.i Ile( nell IIB( IEPIJ Ilet {P( lEAuBr nalr {P€ I!B( le3u?( 'snpque{tnqeduelnele Iltps'rlsBduep IrlurluErnduEclunq 8uB,{rqnquernln uErS?qu.due8uopI{ua) snpq uerllnqBduelnele rr{rposirseduep MqrluDrnduEr'IrEq tue[JInqueJn{n us!SequaduEBurpl!lq.)I dt ,|lt (rr) (.u5/3r){ qeaeq ueoFurod Is{eer ualsuao) (zr) ueAu -edel UBJ (rr) (.r/, tuqal eunloA tEref, (0r) lEpeued13lv (6) rseuBrp rEJIS (8) 'u?8usq -uoEuad {selllrqrs silduo) Q)(e) uetPl IEdse r{eaeq lptrdel 4Sep qns uesdel lnlunUe -Ense,{uoa (s)(r) qBualsruef (€) lse{ -ulssu Ioquls kt(r) unon rsorurssl) epe IDPIl eteIrcpuD sup!od Inlunua -rense,(uad ueull -Eunuo) qeuBlrs€{grs?l)z'l
- 17. Catatan: 1. I Tanah Sebagai Bahan Pondasi Tabel 1.3 Klasifikasi berdasarkan'oUnified Soil Classffication" (Untuk Saluran dan Landasan) 3. 4. GM dan SM dalam kolom (3) digolongkan secara lebih teliti dalam d dan u hanya untukjalan raya dan lapangan terbang. Penggolongan yang lebih teliti ini didasarkan pada batas Atterberg dan d (misal GMd) dipergunakan untuk LL <28 dan PI S 6; u digunakan untuk LL < 28. Nilai pada kolom (5) adalah untuk permukaan bawah dan lapisan sub dasar, tidak termasuk lapisan yang terletak tepat di bawah aspal jalan. Dalam kolom (3) "sangat baik" dimaksudkan bila dipakai batu pecah yang bermutu baik. Tanah-tanah pada kolom (7) mengalami pembekuan jika kondisinya menurut buku petunjuk cenderung menyebabkan terjadinya pembekuan. Dalam kolom (10) jika kondisi kelembaban dan dalamnya pengaruh tekanan diperhatikan benar-benar, maka kepadatan yang diperlukan dapat diperoleh dari daftar peralatan di atas, dengan frekuensi yang sesuai. Hal ini dikarenakan sifat-sifat tanah yang berbeda-beda dari setiap kelompok, memerlukan peralatan yang berbeda. Atau dalam hal tertentu diperlukan beberapa peralatan yang terdaltar di atas. Dalam hal tertentu perlu dipakai kombinasi dua buah peralatan. a. Bahan lapisan sub dasar dan batu bersudut lainnya. Untuk batu-batu bersudut yang dibatasi sebagai butiran halus atau lolos saringan, makd dapat dipakai penggilas beroda baja. Untuk bahan-bahan lunak yang cenderung me- ngalami penurunan mutu, maka dapat dipakai mesin dengan ban bertekanan. b. Penyelesaian akhir. Selama pekerjaan mencakup masalah penuangan, maka penggilas dengan ban bertekanan cocok untuk segalajenis tanah dan bahan-bahan pilihan lainn1,a. c. Ukuran mesin. Untuk menjaga kepadatan yang tinggi, yang diperlukan dalam pembuatan lapangan terbang, mesin-mesin perlu mempunyai ukuran-ukuran sebagai berikut: Traktor Caterpillar..............................Berat total 15 ton atau lebih. Mesin dengan ban bertekanan............Berat roda 7,5 ton atau lebih. Untuk bahan ter- tentu kadang-kadang diperlukan berat roda 20 ton (tekanan sentuh kira-kira 4.5-10.5 kg/cmr). Penggilas kaki domba.........................Umumnya dengan satuan tekanan sekitar 17,5 (Sheepsfoot roller) kg/cm, (untuk kaki 40-80 cm2) tetapi untuk men- dapatkan kepadatan yang dikehendaki seringkali diperlukan tekanan unit 45 kg/cm2 untuk bahan tertentu. Luas kaki disyararkan 5y"lebih besar dari luas keliling drumnya (dengan anggapan bahwa luas tersebut merupakan luas dari ujdng kaki). 6. Berat volume kering pada kolom (11) adalah nilai pada saat pemadatan dengan tenaga pemadatan didasarkan pada sistim penggolongan tanah AASHo yang telah diperbaiki, dengan kadar air optimum. rt Klasilikasi Umum (r) t2l Simbol Klasi6- kasi (3) Jenis anah (4) Penyesuai- m untuk pond6i Pedyesuai- aD untuk lapisan sub dasar tepat di bawah aspal jalan (6) Kemung- kinan sibilitas & Silat Alat Pemadar drarnasi t9r (10) Berat kering (t/m') Il) CBR lapa- ngan (12) Koelisien tidak ada (5) (i) pengem- baDgan. (8) bawah t (kg/cm (ll) LL>5 !4H ]H )H Lanau inorgmik, lempung halus berpasir aBu berlanau ymg mempunyai butiran mika atau ganggang (diatomae) L€mpuog inorganik beplastisilas tinggi, lempung befl iskositas tinggi Lempung organik yang berplastisitas melebihi rata-rata, lanau organik idak aik idak aik idak aik tau 1ng3l Tidak ls.o..e lmngqt lun* I S€d&g ff,n* Culup PenglLl& Ldl, l,2E 1.60 tra* domha aEu bat Ting€r Pmlue Peng8rlN kakr 1.,1,1 1.76 Dla donba kcdap TugB Pm.ktg PmSarla! l.l8 1.68 Dta kali kedap domba Tidak cmok Tidak 4-8 l5 l5 2.8 5,5 1,4 2,8 1,4 2,8 lanah organik kstrim Gambut dan tanah organik ekstrim lainnya rdak I r&k g:l : SsaI @ok ccok b6n lukuD ,aik ' !Eu Tidak praktis dengan pemadatan
- 18. (ruseq:E.'rusu1:c'Euupes:rulsnpq:;isnluqluBuus:;,r) '(ruu:uunles)r.qnqralerrrelpepeduurl.rusepreqquuullsB{UIsBIXZ'I.qC guelei(egpuzle{e002uBF"{? urur9l'iulrx0zr'0ulutil,0'0 dpoooo oOqApO =8sts=d JIl -nqraletuerpuepSurluad -:e13ue,{uefequrodseleg s a 5Yp: o5 o{j^g EE N o{a6 op sJ.) dE spu-o99 d:"9EEE t -oO dB ! o N) eie'a'ob500NO -ooop N o p pooo oNoa6quOoooq NOo Oup o€q !Ou OO.>6p ')ika'e'a xxx!i!i J?Seq t..J IPTIJA; JrsEd NBUE'I Lg-azl"t plolo)quu4ueuf:e1ad rusu:11ipslsnleg UIIJE) Jrsed n3u3'I og-uslrBqlao3u pIOIO)-Ef,uerTueuqor:ed r"sE)|snluH BSe( t!tge) JIS?d N?UE'IiunduerptoloxII9-ZZ,(Inrsv nl"glnleIrlr.uIJ '13[nqressq nlEgnl38IIIIJE) Jrssd neue'I?undua'11g-qs11Eug rlrulJ 'tBlnqrI!)ilr3Xrlssd nEu?'ISundtllalgg-u-elntesradlP SueArselgrsel; legcl.ttUI IIIIJE) JrsEdEunduelneuel67-OHSVV rlJ IIIIJ?XJrssdn?u?'I Eundualqeuel,r'"irT;HlL: Alermsuecualtrv rlullJrlrulJrlJ tI{IJE) IS?dn?u?'J Eunduallg-lt€lSS rlurlJrltulJ l?seqnleg II!re)Jrssdn3u?'I EundualS9-ZZ0'NIC Slrul.lal*lrBIIII rrsedneu"'l EundualIg-IIni llurlJrlurlJ Jrsed nsue'IlundurarPloto),0s-roztvslf r?s?)IsnlBH IrS?d nsua'IlundualPlolo)6€-ZZpChtISV clJ 968t-VCSO slosJonBrr.ng R" qeu€IIse{ulssl)z'l
- 19. 1.3 I Tanah Sebagai Bahan Pondasi Kekuatan Geser Tanah (Shear Strength) Nilai kekuatan geser tanah antara lain diperlukan untuk menghitung daya dukung tanah atau untuk menghitung tekanan tanah yang bekerja pada tembok penahan tanah. Bila gaya geser bekerja pada permukaan di mana bekerja pula tegangan normal, seperti yang diperlihatkan dalam Gbr. 1.3, maka harga z akan membesar akibat de- formasi, mencapai harga batas seperti yang diperlihatkan pada Gbr. 1.4. Bila harga batas yang diperoleh ini digambarkan dengan o yang berbeda-beda, maka diperoleh Gbr. 1.5. Garis lurus dalam Gbr. 1.5, memperlihatkan karakteristik kektatan dari tanah yang dinyatakan oleh persamaan. l" Gbr. 1.3 Geseran dari tanah. Regangan e Gbr. 1.4 Tegangan geser dan regangan. Gbr. 1.5 Tegengan krrekteristik tenrh. t!:c*otat$ (l.l) di mana c: Kohesi tanah yang sebenarnya @: Sudut geser tanah o: Tegangan normal yang bekerja Secara sepintas kekuatan geser dapat dibagi dalam nilai yang tergantung pada tahanan geser antara butir-butir tanah dan kohesi pada permukaan butir-butir tanah itu. Sesuai dengan hal tersebut di atas, seringkali tanah itu dibagi dalam tanah yang kohesif dan tanah yang tidak kohesif. Contoh tanah yang tidrk kohesif adalah pasir yang dalam persamaan (1.1) mempunyai harga c:0. contoh tanah yang kohesif adalah lempung. 5g-hS$ dari lempung diperkirakan disebabkan oleh gravitasi listrik dan sifat- sifat dari air yarffdiserap pada permukaan partikel lempung. Bilamana tanah berada dalam keadaan tidak jenuh, meskipun tanah itu tidak kohesif, maka sifat kohesi itu kadang-kadang dapat terlihat sebagai tegangan permukaan dari air yang terdapat dalam pori-pori. Jadi, kekuatan geser tanah berubah-ubah sesuai dengan jenis dan kondisi tanafitu. Selaqiutnya, untuk mempelajari kekuatan geser tanah kohesif yang berada dalam MI[, IT Bedan Perpustal.iian Propinsi Jau,a Timur o ou) b0 d o0 o F "ri
- 21. 1.4 10 I Tanah Sebagai Bahan Pondasi nilai yang diperoleh dari "unconsolidated undrained test" (u-u test). Gbr. 1.5 mem- perlihatkan karakteristik tegangan yang berubah-ubah sesuai dengan kondisi percobaan yakni kondisi drainasi seperti yang terlihat dalam Gbr. 1.7. konsolidasi dan tanpa didrainasi o": Tegangan pada awal konsolidasi Gbr. 1.7 Tegangan karakteristik dari tanah kohesif. Pada pembangunan tanggul di atas tanah kohesif, penimbunan tidak akan segera mengakibatkan peningkatan kekuatan tanah. Sesudah lapisan tanah dasar dikonsolidasi oleh beban timbunan itu, maka-.kekuatan geser tanah akan bertambah. Jadi, dalam perhitungan stabilitas sesudati-diadakan penimbunan, disarankan agar mengadakan analisd tegangan total dengan menggunakan nilai kekuatan geser yang diperoleh dari percobaan "unconsolidated undrained" atau "unconfined compression test." Selar{utnya dalam penelitian stabilitas untuk jangka panjang, adalah lebih baik mempertimbangkan peningkatan kekuatan tanah dengan menggunakan analisa tegangan effektif. Mengingat tegangan effektif pada tanah kohesif yang tidak jenuh meningkat sesuai dengan-tegangan total, maka kekuatan geser sebagai faktor yang didasarkan pada nilai tegangan total mempunyai sifat peningkatan seperti yang terlihat dalam Gbr. 1.7. Hal ini berlakujuga untuk tanah yang berada dalam keadaan tidak didrainasi ("undrained") sampai seluruh pori itu menjadi jenuh dengan air oleh pembebanan yang terjadi. Dalam menghadapi persoalan yang bersangkutan dengan kekuatan geser tanah, khususnya untuk tanah-tanah kohesif, maka harus digunakan kekuatan geser yang cocok bagi kondisi tanah itu atau kondisi pembebanan. Pada tahap-tahap permulaan dari suatu perencanaan, sering diperlukan suatu gambaran yang kasar mengenai harga kekuatan geser sesuai persamaan (l.l) dan (1.2) tanpa melaksanakan pengujian geser. Untuk keperluan ini, harga kekuatan gcser itu dapat diperkirakan dari hasil sondir yang diuraikan dalam Bab 3. Kemampatan Dan Konsolidasi Tanah Tanah mempunyai sifat kemampatan yang sangat besar jika dibandingkan dengan bahan konstruksi seperti baja atau beton. Baja dan beton adalah bahan yang tidak mempunyai pori. Itulah sebabnya volume pemampatan baja dan beton itu adalah sangat kecil, sehingga dalam keadaan tegangan biasa baja dan beton tidak mempunyai masalah. Sebaliknya karena tanah mempunyai pori yang besar, maka pembebanan biasa akan mengakibatkan deformasi tanah yang sangat besar. Hal ini tentu akan mengakibatkan penurunan pondasi yang akan merusak konstruksi. Berlainan dengan bahan-bahan konstruksi yang lain, karakteristik tanah itu di- dominasi oleh karakteristik mekanisnya seperti permeabilitas atau kekuatan geser yang berubah-ubah sesuai dengan pembebanan. Mengingat kemampatan butir-butir tanah atau air itu secara teknis sangat kecil sehingga dapat diabaikan, maka proses deformasi tanah akibat beban luar dapat dipandang sebagai suatu gejala penyusutan pori. Gbr. 1.8 menunjukkan, bahwa akibat a ffi
- 23. r 12 I Tanah Sebagai Bahan pondasi akibat Eaya yang bekerja pada tanah itu telah selesai, atau bilamana tekanan gaya luaritu telah bekerja sepenuhnya pada butir-butir tanah, -rk" ;;;;r"n effektif itu dapatdihitung yakni sama fes3r lensan besarnya tekanan puau tuiut, itu. Dalam keadaansedemikian' ditinjau dari gejala kemampatan, secara teknis tanah kohesif itu adalahsama dengan tanah pasiran. Dari hubungan antara tegangan effektif dengan angka pori dalam Gbr. r.gmenunjukkan bahwa pasir yang.tergalg,g*." .(distirbed to'rro i^o repas mempunyaikecenderungan yang sama seperti tanau dun iirLburg. r.t oi, ,i"0," besar angka poriawal dari tanah, maka.makin besar pemampatannya, peningkatan penekanan mi:nye_babkan konsolidasi sehingga p"*uroputun tanah akan u".r.r.?ig. K-emampatan tanah dinyatakan dengan koeffisien t.i"--p"o, mu dan indekspemampatan (compression index) C". fru: (-:- 0,8 0,6 ?min 0,4 p (tlm, Gbr. l.l0 Keadaan ewal dan kompresibilitas pasir. Seperti terlihat daram Gbr._ 1.9, kemampatan tanah berbeda-beda besarnya, yaknisesuai dengan jenis tanah dan kondisi awal tanah itu. Gbr. l.l0 menunjukkan bahwakemampatan pasir berbeda-bedasesuai dengan kondisi u*uroyu i"tni padat atau lepas.Pasir pengisi dengan kondisi awar yang repai, mempunyai kemampatan yang lebih besardafipada pasir yang dipadatkan. pasii repas'itu masitrmerniiitiirrgt" pori yang besarmeskipun tekanan statis meningkat. d(logro p) 0,01 0, I I,0 p (tlm2) Gbr. 1.9 Tekanan (tegangan effekfif) dan angka pori. - Deformasi clastis 0,1 I l0 roo lde - 1 +idp de (1.3) (1.4) I Deformasi plastis Tekanan sebelumnya p (rlmr) Gbr. l.ll Diegrem histeresis. .i
- 25. t4 I Tanah Sebagai Bahan Pondasi Tinggi tekanan Tinggi tekanan hd. ,PT y* Kehilangan tinggi tekanan Lh:h-hz Tingg tekanan hr,:P' t- elevasi Tinggi reierensi Gbr. 1.13 Aliran rembesan dan tinggi rembesen. Tabel 1.4 Nilai Koefisien Permeabilitas Secara kasar. Lempung Lanau Pasir sangat halus Pasir halus Pasir sedang Pasir kasar Kerikil kecil Dro (mm) k (cm/sec) 0-0,01 3 x 10-6 0,01-0,05 4,5 x 70-a 0,05-0,10 3,5 x 10-3 0,10-0,25 1,5 x l0-2 0,2s-0,50 8,5x10 2 0.50- 1,0 3.5 x 10-t r,0-5,0 3,0 Untuk mengetahui nilai permeabilitas tanah, biasanya digunakan uji permeabilitas seperti yang dikemukakan dalam Bab. 12. Untuk mengetahui nilai permeabilitas lapi- san tanah setempat, digunakan cara dengan mengukur fluktuasi muka air tanah dari lapi- san tanah di sekitarnya setelah air dipompa ke luar melalui suatu sumuran atau seba- liknya kadang-kadang digunakan cara dengan menuangkan air ke dalam sumuran. Mengingat air rembesan dalam tanah bergerak sepanjang pori tanah, maka rembesan itu sudah tentu berkaitan sekali dengan angka pori tanah atau diameter rata-rata butir tanah. Dengan menganggap bahwa butir-butir tanah itu berbentuk bola dengan diameter yang sama, permeabilitas dapat dirumuskan sebagai berikut: k- D": lni 4: ei C: no3 D? .!!.=:-. C'tl l+e Diameter rata-rata butir tanah Berat isi air (1.6) Koeffisien viskositas air Angka pori suatu tetapan (konstanta) yang ditentukan oleh bentuk butir dan keadaan tanah secara keseluruhan. Kesalahan yang diakibatkan oleh penganggapan bahwa butir-butir tanah itu berbentuk bola dengan diameter yang sama, dianggap termasuk dalam koeffisien ini. Dari persamaan (1.6) dapat dilihat bahwa koeffisien permeabilitas itu sebanding dengan kwadrat dari diameter butir dan e3l(l * e). Mengingat butir tanah dalam formulasi ini dianggap berbentuk bola, maka persamaan ini cocok sekali untuk pasir yang bergradasi seragam dengan diameter butir yang serupa. Permeabilitas pasir kasar dan seragam dapat diperkirakan secara kasar dengan rumus Hazen, .|) k : CD?o (r.7)
- 27. 3- 16 I Tanah Sebagai Bahan Pondasi Pada penggambaran selalu dianggap bahwa garis rembesan, batas antara dasar tanggul dan lapisan yang kedap air menunjukkan garis aliran. Selanjutnya berdasar- kan syarat batas dalam hidrolika, maka permukaan lereng tanggul adalah garis eki- potensial. Sesuai dengan prinsip bahwa garis ekipotcnsial dan garis aliran saling berpotongan tegak lurus, maka kita dapat menggambar garis-garis aliran dan ekipotensial dalam tubuh tanggul dan lapisan dasar dengan cara mencoba-coba (trial and error). Harus diusahakan supaya segiempat-segiempat yang terbentuk oleh jaringan adalah berbentuk mendekati bentuk bujur sangkar. Volume rembesan air yang mengalir antara 2 buah garis aliran adalah sama, dan perbedaan potensial antara 2 buah titik pada garis ekipotential juga sama. Yolume atau debit air rembesan itu dapat dihitung menurut persamaan: Nr Q: k'h't k: Koeffisien permeabilitas tanggul h: Selisih muka air antara hulu dan hilir tanggul Nt: Banyaknya bagian antara garis-garis aliran Na: Banyaknya bagian antara garis-garis ekipotensial 1.6 Pemadatan Tanah (Compaction of Soil) .Ol9.h pemadatan, berat isi dan kekuatan tanah itu meningkat sedangkan koeffisien permeabilitasnya berkurang. Meskipun pada pemadatan digunakan energi yang sama, nilai kepadatan tanah yang diperoleh sesudah pemadatan akan berbeda-beda yang tergantung dari kadar air (water content) tanah itu. Gbr. 1.16 memperlihatkan, bahwa hubungan antara berat isi kering (dry density) dari tanah yang dipadatkan dengan kadar air adalah berubah-ubah secara parabolis. Harga maksimum dari berat isi kering disebut berat isi kering maksimum (maximum dry density) dan kadar air yang diperoleh pada kepadatan ini disebut kadar air optimum (optimum water content). Untuk menguji kekuatan tanah yang dipadatkan, biasanya digunakan percobaan tahanan penetrasi. Dalam Gbr. 1.16 diperlihatkan juga perubahan-perubahan tahanan penetrasi tanah yang dipadatkan itu. Dalam gambar ini diperlihatkan juga, bahwa umumnya kekuatan tanah segera setelah pemadatan selesai menunjukkan harga maksi- mum pada kadar air yang sedikit lebih rendah dari kadar air optimum. Pada kadar air optimum, kekuatan tanah berkurang sedikit. Tetapi jika tanah itu kemudian menyerap air, tanah yang dipadatkan dengan kadar air yang agak kurang dari kadar air optimum akan mengembang, menjadi agak lembek sehingga kekuatannya berkurang. Kekua- tannya yang maksimum, seperti yang ditur{ukkan oleh garis titik pada gambar, akan berada di sekitar kadar air optimum. Karakteristik-karakteristik ini. merupakan sifat-sifat yang penting bagi bangunan- bangunan tanah yang terganggu oleh permeabilitas seperti bendungan-beudungan urugan, tanggul-tanggul sungai dan pekerjaan tanggul yang lain, karena karakteristik- karakteristik ini akan sangat menentukan stabilitas bangunan-bangunan tersebut. Jadi kepadatan tanah yang dipadatkan pada kadar air optimum adalah maksimum, mengakibatkan angka pori meqjadi minimum sehingga koeffisien permeabilitas menjadi minimum. Gbr. 1.17 menunjukkan bahwa hasil pemadatan tahrih yang dipadatkan dengan cara pemadatan yang sama, bergantung pada jenis tanahnya. Umumnya pemadatan itu mengikuti gejala sebagai berikut: (1.8) a I
- 29. 18 I Tanah Sebagai Bahan pondasi 3) Berat isi kering maksimum dari pasir adalah rendah, grafik pemadatannya. datar dan bilamana gradasinya buruk, sering harga maksimumnya tidak nyata. 4) Untuk tanah kohesif dari bahan abu vulkanis, berat isi kering maksimumnya sangat rendah dan kadar air optimumnya tinggi. Selaqiutnya, jika energi yang ditambahkan dalam pemadatan itu menjadi lebih besar, maka grafik pemadatannya beralih ke bagian kiri atas dan kadar air optimumnya berkurang yang mengakibatkan peningkatan berat isi kering maksimum. Dari hal-hal tersebut di atas dapat dipahami bahwa pengertian yang mendalam mengenai karakteristik pemadatan pada pembuatan konstruksi dari bahan tanah adalah sangat penting bagi semua perenc€rna dan pelaksana. Dalam Bab 3 akan dikemukakan masalah-masalah mengenai percobaan pemadatan tanah. I
- 31. a 20 2 Sifat Lapisan Tanah Bawah Sebagai Tempat Pondasi 2,1.1 Tegangan Di Dalam Tanah Pondasi Dengan Beban Terpusat vertikal Di Permukaan Apabila tanah pondasi dianggap sebagai benda elastis semi-infinite, maka tegangan yang terjadi di dalam tanah pondasi yang disebabkan oleh beban terpusat vertikal pada permukaan telah dipecahkan oleh Boussinesq dan dengan menggunakan sistim koordinat silinder yang diperlihatkan pada Gbr. 2.2 (2, r!) dapat dituliskan sebagai berikut: Dalam hal ini, tegangan tekan diambil positip. tegangan dalam arah vertikal: o,: ffi'coss rlt + Y'z tegangan mendatar dalam arah radial ",,=#{3cosrry' sin2 {r -(l - 2r)#} * * r, tegangan mendatar dalam arah tangensial: (2.3) tegangan geser: ,," - fficosa ry' sin ry' v adalah angka perbandingan Poisson, y adalahberat satuan dan Ko adalah koefisien tekanan tanah statis. Dari persamaan-persamaan yang tertulis di atas, persamaan (2.1) diperlukan untuk menghitung penurunan dalam tanah pondasi. Dengan tidak memasukkan akibat dari berat sendiri yang diberikan oleh penulisan cara kedua persamaan (2. l), maka tegangan di dalam tanah pondasi dalam arah vertikal karena tegangan terpusat Q dinyatakan t" 0,l 0.2 0.3 0.4 0.5 o,.i: -(t - rn#(,os'ry' - #) t Ko.y.i (2.r) (2.2) (2.4) ,l Gbr.2.2 Arah tegangan dalam tanah fon- dasi ditunjukkan dengan koor- dinat silinder. Gbr. 2.3 Hubungan antara herga tegangan ln drn rfz. pengeruh
- 33. 22 2 Sifat Lapisan Tanah Bawah Sebagai Tempat Pondasi o,/ | q8 "" = - Gbl. 2.5 Lengkungan tegtngan q4 2.1.3 Tegangan Di Dalam Tanah Pondasi Beban Berbentuk Trapesium Untuk perhitungan tegangan di dalam tanah pondasi yang disebabkan oleh beban berbentuk trapesium seperti bendungan urugan, tanggul untuk sungai, dan penimbunan untuk jalan, maka amatlah memuaskan untuk memakai gambar Osterberg. Osterberg menggambar Gbr. 2.7 untuk mendapatkan harga pengaruh 1, dinya- takan dengan suatu fungsi dari alz; blz dan 4, dengan mana tegangan vertikal dalam arah vertikal dengan mudah dapat dicari. Cara untuk mencari tegangan vertikal o, adalah dengan menempatkan beban berbentuk trapesium seperti terlihat dalam Gbr. 2.6(b), menjadi beban segitiga dengan cara aljabar seperti terlihat dalam Gbr. 2.6(a). Dengan menggunakan Gbr. 2.7, sebagai contoh, tegangan vertikal di dalam tanah pondasi di mana beban berbentuk trapesium seperti terlihat dalam Gbr. 2.8 bekelja, dapat dicari sebagai berikut: Dalam hal seperti pada Gbr.2.8(a): lihat bagian kiri dari titik N, af z: l, bfz: 0,5, dan dari Gbr. 2.7 didapat Io:0,397, dan dengan cara yang sama untuk bagian yang kanan maka didap&t Io :0,478, sehingga didapat harga pengaruh total adalah 0,397 + 0,478 : 0,875, dapat dituliskan o, : 0,875q. Dalam hal seperti pada Gbr.2.8(b): harga pengaruh karena beban, baik pada bagian garis titik-titik maupun pada bagian garis penuh adalah Io : 0,499 dati alz : I dan blz : 4.Harga pengaruh pada bagian garis titik+itik adalah I" : 0,455 dati af z : q o,: -aL /a+b :;)n qf/a+b b fo,:1[ - l(a,+a2)--c,l,tL a / a ) ,:I(+),o, * o,,-'o,] o,: I ,:t(;:) (a) (b) Gbr. 2.6 Perhitungan tegangan dalam tanah pondasi. b -q a
- 35. 24 2m iN I oz (a) 2m lN I oz (c) Gbr. 2.8 Contoh perhitungan tegangen dalam tanah podad disebabkan beban berbentuk trepesium. 2.1.4 Tegangan Di Dalam Tanah Pondasi Akibat Beban Terbagi Reta Berbentuk Segiempat Apabila beban terbagi rata q bekerja pada bagian berbentuk segiempat, sisi- sisinya dapat dituliskan sebagai B : mz dan, L : nz pada permukaan, maka tegangan normal vertikal pada kedalaman z tepat di bawah titik sudut segiempat N' di titik N di dalam tanah pondasi dinyatakan dalam persamaan berikut. I.: o.lq 0 0,05 0,10 0,15 0,20 0.2s 0 2 *ls 4 il " lQ 6 8 l0 (a) Gbr.2.9 Tegangen delam taneh bagi rata. a I I i" I oz pondasi disebabken beban segiempet ter-
- 37. 26 2 Sifat Lapisan Tanah Bawah Sebagai Tempat Pondasi Dalam kenyataai tidak terjadi tegangan yang tak terhingga di dalam tanah pondasi. Mengingat keadaan ini maka Ohde menyatakan suatu pola pembagian tegangan kontak dari pondasi kaku melingkar dengan Gbr.2.l2 dan dengan persamaan di bawah ini. Dapat ditambahkan bahwa di dalam Gbr. 2.12, harga terbesar terdapat pada titik/ daerah 0,07.8 dari tepi. 0,75q (2.12)n:- ' Jr - @lB)' Dalam hal lantai pondasi yang fleksibel maka pembagian tegangan kontak sebagian besar dipengaruhi oleh perbandingan antara modulus elastisitas lantai pondasi dan modulus elastisitas tanah pondasi, yang menghasilkan berbagai macam bentuk pem- bagian bervariasi dari pembagian yang merata sampai ke pembagian seperti di dalam Gbr.2.l2. l"r- Parruauun | (2.12 ) -0,07 B T_ q ----i i I - 1,7 I I I - ---1- @ ,o" .lr o r o € r o Gbt.2.l2 Pehbagien tegrngrn kontak di bawah poodesi lingkaran. 5q Perlu ditambahkan, dengan mengecualikan keadaan di mana analisa tegangan dan rancangan pondasi itu sendiri yang dilaksanakan, maka untuk menghitun-e daya dukung pondasi atau penurunan, pembagian-pembagian lurus seperti bentuk-bentuk merata, trapesium atau segitiga biasanya diambil sebagai anggapan untuk tegangan kontak. 2.2 Penurunan Tujuan dari analisa penurunan adalah menentukan besar penurunan akhir dari struktur atau pembagian planimetri penurunan dan juga untuk mencari selang waktu terjadinya penurunan itu. Untuk maksud ini, perlulah diketahui sebelumnya besar dan pembagian gaya-gaya luar yang bekerja pada tanah pondasi, pembagian tegangan di dalam tanah pondasi yang disebabkan oleh beban ini, juga struktur lapisan tanah pondasi dan sifat-sifat ketahanan terhadap tekanan dari setiap lapisan. Tegangan di dalam tanah pondasi telah diuraikan pada bagian sebelumnya dan ketahanan terhadap tekanan juga telah dijelaskan dalam Bab l. Bagaimana menyelidiki struktur lapisan tanah dari tanah pondasi atau sifat-sifat tanahnya akan diuraikan dalam Bab. 3. Sudah diuraikan dalam Bab. l, bahwa akibat tekanan pada tanah pondasi terdapat perubahan elastis dan perubahan plastis. Sedangkan mengenai penurunan itu sendiri, dibagi menjadi tigd macam, yaitu: penurunan langsung, penurunan karena konsolidasi dan penurunan sangat perlahan sehubungan dengan panjangrya waktu yang dibutuhkan untuk penurunan itu. Penurunan langsung adalah penurunan yang langsung terjadi sewaktu gaya-gaya luar bekerja, yakni termasuk perubahan elastis pondasi dan juga hampir seluruh penu- runan pada tanah berpasir adalah termasuk dalam penurunan langsung. Dalam tanah kohesifjenuh maka penurunan karena konsolidasi berlangsung setelah tedadinya penurunan langsung. *0
- 39. 2 Sifat Lapisan Tanah Bawah Sebagai Tempat pondasi ap : -auAt At sehingga, persamaan (2.17) akhirnya dituliskan sebagai berikut: Au t^a K 0'u ^ 0'u ma.yw 0z' " dz'0t (2.18) (2.1e) (2.1e)' (2.20) .a Persamaan (2.18) adalah persarrnan konsolidasi satu dimensi yang diketemukan oleh Terzaghi. Dengan menggunakan persamaan ini, pengurangan tekanan air pori ru dalam lapisan lempung, penambahan tekanan efektif yang menyertainya, dan waktu proses perubahan volume karena tekanan dapat dihitung. Untuk menggunakan persamaan ini untuk analisa penurunan, perlulah sebelumnya memecahkan suatu fungsi dari tekanan air pori u yang memenuhi keadaan awal dan keadaan batas. GW. 2.14 Perubahan-perubehrn ddam tekanan air pori ]'tng emat besar. Seperti diperlihatkan dalam Gbr. 2.14, bila dianggap bahwa beban konsolidasi p. bekerja pada lapisan lempung dengan ketebalan H dan tekanan air pori yang berlebihan uo(: p") yang terjadi pada lapisan o, t : nol adalah tetap sepanjang arah kedalaman, jawaban persamaan (2.18) dapat ditemukan sebagai berikut: ,:-f #('"'#)exp (- M,r,) dengan, , rn(2m-+ l) danmadalahbilanganbulat. -- Cut . o - 191212 I III u : uolr )o@o - u) dz Dengan memasukkan persamaan (2.19) ke persamaan (2.20), tidak berdimensi dan disebut faktor waktu. Di sini, prosentase rata-rata konsolidasi u dalam lapisan ini didefinisikan sebagai berikut: " : , :t"# exp (- Mz.r) (2.21) Persamaan (2.21) meryatakan hubungan antara faktor waktu Cu dan prosentase rata-tata konsolidasi dari lapisan lempung, yang seperti keadaan awalnya, mempunyai pembagian tekanan air pori lebih yang merata sepanjang arah kedalaman, bila air t
- 41. 30 2 Sifat Lapisan Tanah Bawah Sebagai Tempat Pondasi log P Gbr. 2.16 Lengkung eo - log p (lempung terkonsolidasi oormal). (2.2s) (2.26) Dengan ps adalah beban sebelum konsolidasi dan L,p adalah penambahan beban konsolidasi karena adanya penimbunan atau lainnya. Karena penurunan dari lapisan berpasir, seperti disebutkan di atas, adalah lebih kecil daripada lempung dan terjadi langsung sewaktu beban diberikan, maka penurunan pada lapisan berpasir secara praktis akan berakhir serentak dengan selesainya penimbunan dan biasanya hanya menimbulkan sedikit kesulitan. Karena dalam hal pengambilan contoh tanah lapisan berpasir untuk keadaan asli adalah amat sulit, maka hasil-hasil percobaan penetrasi atau percobaan pembebanan lapangan digunakan untuk memperkirakan besarnya penurunan. Berikut ini adalah persamaafl untuk memperkirakan besar penurunan yang di- ketemukan oleh Terzaghi berdasarkan percobaan. ,s-: = Q .ronPo -l lP ., ' l+eo - po S": mr'P'H ( 28 )2 s: sEo.t, * or; 2.3 (2.27) Dengan S3e adalah besar penurunan dengan pembebanan pada papan berukuran 0,3 x 0,3m (cm) dan B adalah lebar (cm) dari papan pembebanan atau pondasi. Perlu ditambahkan bahwa karena penurunan yang disebabkan oleh aliran lateral pada lapisan lempung, menurunnya muka air tanah dan getaran mungkin terjadi sebagai tambahan atas penurunan karena pemampatan atau pemadataD vang disebabkan berat dari fondasi atau penimbunan seperti disebutkan di atas, maka perlu untuk memperhatikan penurunan bila bangunan didirikan. Daya Dukung Telah dibicarakan dalam bagian sebelumnya dan dalam Bab 2 bagaimana penurunan karena perubahan akibat pemampatan terjadi apabila beban bekerja pada tanah pondasi melalui penimbunan atau pondasi. Sekarang, apabila beban yang bekerja pada tanah pondasi dinaikkan seperti diperlihatkan pada Gbr.2.l7, maka penurunan akan me- ningkat dengan cepat setelah gaya mencapai harga tertentu dan kemudian penurunan akan terus berlanjut, meskipun beban tidak ditambah lagi. Ada semacam gejala yang sering tampak apabila penimbunan dilakukan pada lapisan tanah bawah yang buruk. Bila suatu timbunan tinggi yang menimbulkan sema- cam tegangan geser sehingga melampaui kekuatan tanah pondasi, dibangun dengan ceroboh, maka timbunan itu, seperti diperlihatkan pada Gbr. 2.li(c) akan mulai menggelincir dan akhirnya mengakibatkan keruntuhan tanggul.
- 43. 32 2 Sifat Lapisan Tanah Bawah Sebagai Tempat Pondasi Gbr. 2.19 Kedalaman pondasi. lurus dengan lebar.B seperti diperlihatkan pada Gbr. 2.19 diberikan dalam persamaan berikut yang dikenal sebagai rumus daya dukung Terzaghi. Qut : c'N" * y'Dr'Nn + f,tn n, Dengan c adalah kohesi tanah penyangga pondasi, sedangkan y adalah berat isi. N", N, dan N, adalah fungsi yang tergantung dari sudut geser dalam dari tanah itu, dan dinamakan koefisien-koefisien daya dukung; masing-masing diperlihatkan pada Gbr.2.20 dan Tabel 2.1. Perlu dicatat bahwa persamaan Q.28) dapat digunakan untuk pasir padat, kerakal dan lempung keras. Untuk keadaan di mana tanah pondasi adalah pasir lepas atau lempung buruk maka sebagai ganti N", l/o dan il, pada persamaan (2.28) digunakan N'", N;, Nj untuk keadaan geser setempat karena c dar. $ pada keadaan ini adalah lebih kecil daripada yang tersebut di atas. Apabila bortuk fondasi tidak lurus, persamaan berikut dapat digunakan. Dengan bentuk segiempat/bujur-sangkar -t-: wv-(b)(a) Harga dari N. dan N, 5'14 l'oo Gbr. 2.20 Koefisien kapasitas deya dukung. (2.28) 40' s 3o' bo k 20. Harga dari N- r{' Tabel 2.1 Koeffisien daya duhung dari Terzaghi. N; 0 0 0 1,2 2,0 3,3 5,4 9,6 19,1 27,0 N'" 3,81 4,48 5,34 6,46 7,90 9,86 12,7 16,8 23,2 34,1 4 0 0 1,2 2,4 4,6 9,2 20,0 44,0 114,0 320 o 0" 5" 10" 15' 20" 25" 30' 35" ,10" 45" N"i 5,71 17) 9,64 12,8 17,7 25,r 3'.1,2 57,8 95,6 t72 Nq -- 1,00 1,64 2,70 4,44 7,43 12,7 22,5 41,4 81,2 173 N'. 1,00 1,39 1,94 2,73 3,88 5,60 8,32 t2,8 20,5 35.1
- 44. sTsuJrsedrJBprJIpJslEuu,(tsepuodqeu4snsu{Iu€lep'e,(usnsnqy'}BIuJocue>I -puecueJrpSuefqeu4ueqeuedSurpurpnlenseduulI{BtBqrlsJue{snrnl1u8e1ueEuep rsupuodquueltuolotuetu{nlun}IInsBUBIUIpIBq4e,(uuqledep.Ieleleur'un8ueqtp ue4eEuer(ueun8ueqtsepuodJ"sBpeIteduresueapuraduepleElprleuelsllg EuereluBduluuruey,'Z Euefuedrsrg lepuedrsrg lgwn'ELot?'Lw..os €'ELt8'9Zt€'ZLl"9n E'I8L'gllL'96.0t 9'tES'08Z'Zn.9€ (tt9'or6'0z"zt t'Ln'?n'll"82 9'SE't6'6.92 6'E0'Z6'L.07, L'ZZ't9'9"SI 6'10g'E.0I n't0€'9-.9 0'r0t'9"0 0 ,rr trr uN a ,N ,N uN 'lrIBsqO.rrupEunrlnpe.{upuesgeoyZ'ZIoqBI 'ueu?rrree{e4Euenlensledeprpe4eru rsepuodgeuelepzdefte1eqEtmtefeflueEuepruteEruquelSurpuequeurueEueq ktz)sgfnb:tte6 'ueu€ru"elropluJe8reqnlensuzEuepseleqEunlnp z.(eprBequreruuuEuspredzpplutdesuoy'BIuIralIpledzpuelurzrrpiluef.3un1npe,tep desuoquleru'seleqEun4npz,(epdepeqrelu?Irre8ue,(rn11nr1sEuecuureurtuBIBC 'Z'Zpqeltu?lepueqleqtlredtpltredese8regrc.(undueur(19'7) ueeuresred{nlunu"q"qnrednuele8ueruEue,tEunlnpz^(epuetsgeo>l'e'Zloqeaeped ue,llrJeqrpf1rsdeseErzqrzdundrueurEuef'1n1ueqJol{EJnl"nsq"l"p"fl'nue?ueq 0r,'z)'N.!e./'+et't.g./".d*"N.c.n:b ':rq?ezlcasnrunJrJuprsalurporuuelednroru3ue,(stleq8un1npefep {nlunsnunruullnsnSueuqesqg'ueueqequredueeqocred{llsllelsuE{J€sBpJeg 'rpefts1ue4u Eue,(qeled?uerlnlunJo{ruecelrruSnpueru{nlunlrmstlBIlEruB1e11erdru€lep 'Jde1e1'ledtuelesuegnlunJe{u""pBe{ueprununueqnlunJa{umpue>lIn}unueul€lJeq Eue,(eEruq-eErequeluequoru1q8ezreleleurEunlnpe,(epuelsgeolteueSuel4i *N.g.,Lt'O+bp.tq.l'*"7..cg'1:6 uzrelEurl{nluoqueEueq *N.g.l'.r'0+uN.te.L1-'71.cg'y:6 8uera1uedelueure;1t'2,i i7 :g I I I I I (os'z) Gz'z) €€ E'0 e'r Ols)t'o-s'o 1lse'o+o't ,'0 €'I 9'0 0'I d n ue:e43ur1rBes:a6rel8uesrn[ngsnreuell {nlueqrol{ed rsepuodrytueg '{nluqrol{8d€'zIeqBI
- 45. 34 2 Sifat Lapisan Tanah Bawah Sebagai Tempat Pondasi hampir tidak mungkin untuk memotong tanah pondasi dengan tegak lurus ke arah bawah. Juga tidaklah mungkin untuk membuat timbunan dengan tegak lurus apabila dibuat bangunan.bangunan seperti tanggul sungai, timbunan untukjalan atau bendungan urugan. Oleh karena itu maka bangunan-bangunan yang telah dibangun mempunyai potongan berbentuk trapesium dengan kemiringan tertentu disertai pemampatan tanah menurut sifat-sifatnya pada waktu yang silam. Juga tidak mungkin memotong sehingga melampaui tingkat tertentu bila suatu lereng alam dengan sengaja dirubah meqjadi lereng curam. Peristiwa-peristiwa ini disebut sebagai sifat massa tanah dalam hubungannya dengan kekuatan geser tanah. Apabila permukaan cenderung membentuk lereng, maka tegangan geser. karena gaya berat atau gaya air rembesan dan gaya gempa timbul di dalam tanah pondasi. Bila tegangan geser melampaui tahanan geser tanah maka tanah mulai runtuh dan akhirnya terjadilah keruntuhan tanah sepanjang bidang yang menerus dan massa tanah di atas bidang yang menerus ini akan longsor. Peristiwa ini disebut sebagai keruntuhan lereng dan bidang yang menerus ini biasanya disebut bidang gelincir. Sebagai contoh khusus dari masalah lereng ini, akan diamati permukaan galian yang vertikal. Di sekitar permukaan galian vertikal itu, tegangan mendatar adalah nol dan tegangan vertikal adalah sama dengan berat tanah di atasnya. Kedua tegangan ini adalah tegangan utama. Seperti terlihat dalam Gbr. 2.21, bila tegangan vertikal meningkat sehubungan dengan bertambahnya kedalaman galian, maka lingkaran Mohr makin mendekati garis keruntuhan. Pada kedalaman yang lebih besar maka permukaan galian tidak dapat menahan pada bagian dasarnya dan i ini disebut tinggi penahan sendiri H", yang diberikan dalam persamaan berikut. H": (2.33) Dengan perkataan lain, apabila sebuah parit digali pada tanah untuk meletakkan pipa-pipa di bawah permukaan tanah atau membangun struktur pondasi, kedalaman batas di mana tanah pondasi dapal digali vertikal tanpa dinding penahan secara teoritis dibatasi sampai harga H" yang diberikan oleh persamaan (2.33). Apabila keruntuhan gelincir terjadi pada lereng maka, bentuk keruntuhan gelincir mendekati bentuk busur lingkaran pada lapisan tanah homogin dan bila beberapa lapisan data membentuk lapisan ganda, maka gelincir akan terjadi sepanjang permukaan gabungan termasuk lapisan lemah di antara lapisan-lapisan itu. Karena itu, dalam analisa kemantapan lereng untuk menganalisa apakah suatu lereng mantap terhadap gelincir atau tidak, kita perlu menduga lengkung permukaan gelincir.yang merupakan bentuk kesatuan sesuai dengan keadaan sekelilingnya, tetapi 2.c /n d_. tan z* t ) t Gbt.2.2l Gamber penirlasan tinggi penahen sendiri.
- 47. 36 2 Sifat Lapisan Tanah Bawah Sebagai Tempat Pondasi geser dari tiap lapisan. Bila terdapat aliran rembesan di dalam lereng yang dianggap berbentuk lengkungan lingkaran, maka tekanan rembesan dicari dengan analisa aliran rembesan dan kemudian analisa kemantapan dilakukan dengan metode tekanan efektif yang memperhitungkan tekanan rembesan. Dengan perkataan lain, bila pada Gbr. 2.23 tekanat air pori di dasar setiap irisan adalah (Jr,faktor keamanan dapat dicari dengan persamaan berikut, berdasarkan kekuatan tanah untuk keadaan tegangan efektif dengan konstanta c' and $' . E{c' .l + (Wi.cos at - U)tan 0'} EW,'sinat Bilamana muka air suatu reservoir yang dibentuk oleh struktur tanah seperti ben- dungan urugan menurun dengan cepat, maka pasti akan terjadi tekanan air pori sisa dalam timbunan. Juga untuk keadaan ini, faktor keamanan dapat dicari dengan per- samaan di atas, dengan menggunakan tekanan air pori di dasar tiap irisan. Bila faktor keamanan didapat 1 dari persamaan-persamaan ini, ini berarti bahwa lereng sudah hampir dalam bahaya keruntuhan lereng. Akibatnya, untuk mendapatkan lereng yang dimantapkan maka persamaan berikut harus digunakan, .F," = 1'0 Dalam banyak hal, harus dipertimbangkan pula perbedaan antara anggapan- anggapan yang tak terelakkan yang digunakan dalam perhitungan, termasuk semua kesalahan dari konstanta-konstanta mekanika tanah dengan harga sebenarnya dari lapisan tanah, sehingga biasanya digunakan F" ) kira-kira 1,2. 2.5 Tekanan Tanah Aktif Dan Pasif Seperti terlihat pada Gbr. 2.24, apabila dinding penahan bergerak mendatar dalam arah menjauh dari tanah isian di bagian belakang, maka tekanan tanah yang bekerja pada dinding penahan akan berkurang perlahan-lahan sampai mencapai suatu harga tetap. Dengan gerakan lebih lanjut maka tanah isian itu akan runtuh. Sebaliknya, apabila dinding penahan tanah digerakkan ke arah tanah isian di bagian belakang, maka tekanan tanah akan meningkat perlahan-lahan sampai mencapai suatu harga tetap. Tekanan-tekanan tanah ini yang mempunyai harga-harga tetap, masing-masing F": (2.3s) Gerakan tanah -li ), ,, -lll -.'u" Bidang gelincirGerakan tanah -ffi.*g gelincir Tekanan tanah aktif 't ekanan tanah Tekanan tanah aktif an dinding Gerakan ke muka Gerakan ke belakang Gtr..z.U Tekenan tenah yang bekerie pada dinding penahan tanah. Dinding
- 49. 38 2 Sifat Lapisan Tanah Bawah Sebagai Tempat Pondasi Tekanan tanah pasif: (2.38) Di lain pihak, Rankine memperkenalkan sebuah rumus tekanan tanah dengan menganalisa sifat-sifat tegangan yang bekerja pada permukaan vertikal yang hipotetis, apabila massa tanah di bawah permukaan membentuk sudut i dengan bidang datar siperti diperlihatkan pada Gbr. 2.26 berada dalam keadaan keseimbangan plastis. Gbr.2.26 Gambar penjelasan dari tekanan tanah Rankine. Pada gambar, anggaplah suatu permukaan yang amat kecil ds sejajar dengan per- mukaan tanah pada titik O dengan kedalaman x di bawah permukaan tanah, dan permukaan kecil cls' yang memotong dengan permukaan tanah pada sudut 90 derajat; temudian anggaplah tiap tekanan yang bekerja pada masing-masing permukaan adalah qdarp. Harga 4 adalah berat massa tanah di atas permukaan kecil itu, dan merupakan fungsi dari kemiringan yang membentuk sudut i dengan permukaan ds. Kekuatan q diberikan oleh persamaan berikut. y.x.ds.cos i : 7.X.COS i (2.3e)q: (2.4r) Terpisah dari teori-teori tekanan tanah Terzaghi yang teoritis, ada grafik tekanan tanah yang didapat berdasarkan percobaan-percobaan dan data lapangan untuk mencari koefisien tekanan tanah dalam merancang tekanan tanah yang bekerja pada dinding kaku seperti dinding-dinding penahan tanah. ro -lt.H'.tan' Q. *) . 2c'H'tan|.9) ds Karenapbekerja sejajar dengan permukaan tanah makap membentuk sudut i dengan permukaan ds'. Tegangan bila tanah dalam keadaan keseimbangan plastis di sekitar titik O, atau dengan sebutan lain, teganganp bila lingkaran tegangan Mohr menyentuh garis keruntu- han seperti terlihat pada Gbr. 2.27 adalah tegangan tanah aktif yang bekerja pada p.rr.rokuul vertikal ds dan bila tanah adalah pasir tidak kohesif, besarnya dinyatakan dalam persamaan berikut. I ^cos1-./goFl-cd27P,:1t.9-ffi'"ot, (2.40) Dengan cara yarlg sama, tekanan tanah pasif dinyatakan dalam persamaan berikut. t I -cos i + "lcoP i= coVb rn-at't,ffi---.v 2' cos i - vcos- , - cos- E
- 51. 2 Sifat Lapisan Tanah Bawah Sebagai Tempat Pondasi v 6 v Macam tanah di belakang dinding penahan tanah O Tanah pengisi belakang @ 0.4 0,6 -H,iH Macam tanah di belakang dinding penahan tanah @ Tanah pengisi @ 1.00,80.2 Macam tanah di belakang dinding penahan tanah @ Tanah pengisi @ E VE Hv v 3^ r'L v{ ;:< V .HII H 0,6 .HIIH Gbr.2.29 Koefisien tekanan tanah di mana permukaan tanah di belakang'dinding penahan tanah yang mempunyai kemiringan digambarkan dengan garis ter- putus (gambar tekanan tanah Terzaghi). umumnya tidaklah merata sepanjang arah vertikal dan dengan sendirinya karena deformasi setempat maka akan terlihat adanya pembagian yang berbeda dari pembagian pada dinding kaku. Mengingat tekanan tanah pada keadaan semacam itu adalah berbeda dengan tekanan tanah aktif dan tekanan tanah pasif seperti telah disebutkan di atas, maka akan sukarlah untuk mencari tekanan tanah pada dinding lentur secara teoritis dalam semua kondisi tanah dan pelaksanaan pekerjaan. Oleh karenanya maka metode berikut ini akan digunakan. Pertama, reaksi penopang berdasarkan data pengamatan diubah me4jadi tekanan tanah, kemudian harga maksimum pembagian yang telah diubah menjadi tekanan tanah digunakan sebagai tekanan tanah perencanaan untuk menentukan pe- nampang bangunan. 1,00.80.40,2 l:1,75 ;l ,ri5 r: Gradient I :1.5 I :2 l:3 I 1:6'