Penurunan Tanah
-
Upload
faishal-shiddiq-prasetyo -
Category
Documents
-
view
74 -
download
6
description
Transcript of Penurunan Tanah
Penurunan (settlement)
Penambahan beban di atas permukaan
tanah menyebabkan lapisan tanah
mengalami pemampatan.
Pemampatan disebabkan oleh:
1. Keluarnya air atau udara dari pori
2. Terjadinya deformasi partikel tanah
3. Relokasi partikel tanah
Penurunan (settlement) meliputi
1. Penurunan segera (immediate settlement)
Penurunan ini terjadi sesaat beban diletakkan di permukaan tanah. Penurunan ini bersifat elastis.
2. Penurunan konsolidasi (consolidation settlement) Penurunan akibat konsolidasi primer, terjadi akibat
berlangsungnya konsolidasi primer atau keluarnya air dan udara dari massa tanah akibat bekerjanya beban luar.
Penuruan akibat konsolidasi sekunder, terjadi akibat deformasi butiran partikel tanah.
e
eo
P (log)
Pra konsolodasi Konsolidasi
primer
Konsolidasi
sekunder
Tahap penurunan pada tanah
Tahap 1: Pemampatan awal (initial compression) akibat
pembebanan awal. Ini disebut juga tahap pra-konsolidasi
Tahap 2: Pemampatan yang disertai keluarnya air dan udara
dari massa tanah. Ini disebut juga tahap konsolidasi primer
Tahap 3: Pemampatan setelah air dan udara pada pori telah
keluar. Pemampatan pada proses ini terjadi akibat deformasi
butiran yang bersifat plastis pada tanah. Ini dísebut juga
tahap konsolidasi sekunder.
Penurunan tanah secara keseluruhan dinyatakan:
St = Si + Sp + Ss
dimana,
St = total penurunan
Si = penurunan segera (immediate settlement)
Sp= penurunan akibat konsolidasi primer (primary
consolidation settlement)
Ss = penurunan akibat konsolidasi sekunder (secondary
consolidation settlement)
PENURUNAN SEGERA (immediate
settlement)
PENURUNAN SEGERA (immediate
settlement)
PENURUNAN SEGERA (immediate
settlement)
PENURUNAN SEGERA (immediate
settlement)
PENURUNAN SEGERA (immediate
settlement)
PENURUNAN SEGERA (immediate
settlement)
PENURUNAN SEGERA (immediate
settlement)
PENURUNAN SEGERA (immediate
settlement)
Contoh perhitungan Si
Penurunan Konsolidasi
Proses pemampatan massa tanah yang disertai
keluarnya air dan udara dari pori tanah disebut
penurunan konsolidasi
Terjadi pengurangan volume massa tanah sebagai
akibat dari proses konsolidasi
Bila ditinjau satu dimensi, pengurangan volume dapat
juga disebut sebagai pengurangan (penurunan) tebal
lapisan tanah. Keadaan ini yang disebut sebagai
penurunan (settlement)
Penurunan Konsolidasi
Peristiwa penurunan konsolidasi
Bbrp kemungkinan kondisi tanah
di alam
1. Tanah normal (normally consolidated)
2. Tanah prakonsolidasi (over
consolidated)
3. Tanah teoritis
Kemungkinan 1: tanah normally
consolidated
Kemungkinan 2: tanah over
consolidated
Kemungkinan 3: tanah teoritis
Konsolidasi
Uji konsolidasi di laboratorium
Terzaghi memperkenalkan pengujian konsolidasi 1 dimensi sebagai berikut :
Contoh tanah dibebani selama waktu (t) tertentu.
Proses pembebanan dilakukan bertahap
Lama pembebanan masing-masing 24 jam
Setiap saat dicatat penurunan dial (besarnya penurunan di permukaan tanah
Konsolidasi
Konsolidasi
Asumsi 1 dimensi Terzaghi :
Proses keluarnya air dari massa tanah terjadi
hanya pada arah vertikal saja.
Arah keluarnya air
Arah keluarnya air
tanah
Penurunan (settlement) akibat
konsolidasi
o
o
c
PPP
P
PCe
atau
'
'log
o
o
c
c
c
P
P
e
PP
eC
P
eC
P
eC
'log
log´log
log
)(log
)(
e
log P
Po P’
P (log)
e
)(log
)(
P
eCc
Penurunan (settlement) akibat
konsolidasi
oTo e
e
V
V
1
o
o
oo
He
eH
e
e
H
H
1
1
Tinjauan 1 dimensi
Vv
Vs
VTo
1
eo
VT Vs
Vv1
V = e =eo- e1
e1
1
Sebelum ada beban luar Setelah ada beban luar
solid solid
void void
Penurunan (settlement) akibat
konsolidasi
o
o
He
eH
1
o
cP
PCe
'log
o
o
o
ce
H
P
PCH
1
'log
Penurunan akibat konsolidasi primer
Penurunan akibat beban luar
maka
o
o
o
oc
P
PP
e
HCH log
1
karena P’=P+Po, maka
Penurunan (settlement) akibat
konsolidasi
Bila tekanan efektif overburden tahah Po dinyatakan so’ dan
pertambahan tegangan pada tanah akibat beban luar P
dinyatakan s maka,
'
'log
1 o
o
o
oc
e
HCH
s
ss
'
'log
1 o
o
o
ocp
e
HCS
s
ss
H adalah nilai penurunan akibat konsolidasi primer (Sp)
Penurunan (settlement) akibat
konsolidasi
Dimana:
Sp = penurunan akibat konsolidasi primer
Cc = koefisien kompressi tanah
Ho = tebal awal lapis tanah yang mengalami konsolidasi
s = pertambahan tegangan di titik yang ditinjau akibat beban luar
so’= tekanan overburden efektif tanah di titik yang ditinjau
Penurunan (settlement) akibat
konsolidasi
s s’o Ho Ho-H
atau
Ho-Sp
Beban luar
Penurunan (settlement) akibat
konsolidasi
Untuk memperoleh hasil
perhitungan yang lebih teliti,
lapisan yang terkonsolidasi
sebaiknya dibagi dalam
beberapa lapisan
Ho1
Ho2
Hoi
oi
oii
oi
oicip
e
HCS
s
sslog
1
Resume rumus “Besar”nya Sc
Keterangan rumus:
Penentuan propertis konsolidasi
Penentuan pc
Penentuan Cc
Penentuan Cs
Korelasi parameter konsolidasi
Persamaan lain utk mencari Sc
Kecepatan penurunan konsolidasi
(time rate consolidation)
Proses keluarnya air dari lapisan tanah berlangsung seiring
proses penurunan yang terjadi.
Hubungan antara waktu penurunan dengan persentase
konsolidasi dinyatakan
t
HTC rv
v
2
Dimana : Cv = koefisien konsolidasi (cm2/dt)
t = waktu (dt)
Hr = Panjang jalur drainase air di tanah
Tv = faktor waktu (tidak ada satuan)
Waktu konsolidasi
Hubungan persen konsolidasi dengan faktor waktu
Kecepatan penurunan konsolidasi
(time rate consolidation)
100 %
50
10
90
30
70
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0
Ug
Persen
konsolidas
i
Tv , faktor waktu
Kecepatan penurunan konsolidasi
(time rate consolidation)
Persen konsolidasi
Jumlah air yang keluar dari tanah berbanding lurus dengan
penurunan tekana air pori (u) pada tanah.
Persentase penurunan tekanan air pori sebanding dengan
persentase konsolidasi yang terjadi.
o
i
o
io
u
u
u
uuU
1g
Dimana Ug persen konsolidasi
uo= tekanan air pori awal
ui = tekanan air pori dimana konsolidasi telah berlangsung
Penentuan panjang jalur drainase
Bila air keluar dari tanah hanya melaluai1 arah :
Kecepatan penurunan konsolidasi
(time rate consolidation)
H Hr lempung
batuan
pasir Hr = H
Bila air keluar dari tahan melalui 2 arah
pasir
pasir
lempung H Hr
Hr = ½ H
Waktu konsolidasi
Waktu konsolidasi tanah berlapis
Waktu konsolidasi tanah berlapis
Kecepatan penurunan konsolidasi
(time rate consolidation)
Menentukan Cv (koefisien konsolidasi) di laboratorium Dibuat korelasi) antara penurunan dial (h) terhadap akar waktu ( )
pada 1 beban uji konsolidasi di lab (misalnya 10 kPa).
Nilai Cv diperoleh dari 90 % konsolidasi
t
a
b b = 1,15a
90t
v
r
C
Ht
2
90
848,0
90
2848,0
t
HC r
v
atau Hr
Kecepatan penurunan konsolidasi
(time rate consolidation)
Contoh,
untuk 90% derajat konsolidasi nilai faktor waktu Tv adalah 0,848
90
2848,0
t
HrCv
untuk 50% derajat konsolidasi nilai faktor waktu Tv adalah 0,197
50
2197,0
t
HrCv
Contoh soal1:
Penyelesaian soal1:
Contoh soal2:
Penyelesaian soal2:
Lanjutan penyelesaian soal2
Lanjutan penyelesaian soal2:
Lanjutan penyelesaian soal2:
Penurunan konsolidasi skunder
(rangkak)
Penurunan akibat konsolidasi sekunder
Koefisien konsolidasi sekunder
t
1.0 10 100 1000
tp
e
Ca
1
t
ep
pt
t
eC
2log
a
Penurunan akibat konsolidasi sekunder
Koefisien kompressi konsolidasi sekunder Ca
t2 = tp + t
p
p
t
tt
H
H
C
log
a
Penurunan akibat konsolidasi sekunder
maka, besarnya penurunan akibat konsolidasi
p
p
p
st
tt
e
HCH log
1a
Dimana :
H : tebal lapisan yang ditinjau
H : penurunan akibat konsolidasi sekunder
tp : waktu dimana akhir konsolidasi primer dicapai
t : perubahan waktu yang menghasilkan penurunan
konsolidasi
sekunder
Ca : koefisien kompressi sekunder
Penanggulangan penurunan
Penanggulangan penurunan