Uji Geser Langsung

Laboratorium Uji Tanah Uji Geser Langsung

LABORATORIUM UJI TANAH JURUSAN TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG Jl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Ext.266 Bandung Subjek : Pengujian Tanah di Laboratorium No. Job : 07 Judul : Uji Geser Langsung Tgl :12/04/2005 I.

TUJUAN 1.

Mengetahui kekuatan tanah terhadap gaya horizontal, dengan menentukan harga kohesi (c) dari sudut geser dalam ( ϕ) dari suatu contoh tanah pad bidang geser tertentu.

2.

Menganilis masalah stabilitas tanah (stabilitas talud, tekanan tanah ke samping pada turap atau tembok penahan) .

II.

DASAR TEORI Kekuatan geser tanah merupakan perlawanan internal tanah tersebut per satuan luas terhadap keruntuhan atau pergeseran sepanjang bidang geser dalam tanah yang dimaksud. Uji geser langsung merupakan pengujian yang sederhana dan langsung. Pengujian dilakukan dengan menempatkan contoh tanah ke dalam kotak geser. Kotak ini terbelah, dengan setengah bagian yang bawah merupakan bagian yang tetap dan bagian atas mudah bertranslasi. Kotak ini tersedia dalam beberapa ukuran, tetapi biasanya mempunyai diameter 6.4 cm atau bujur sangkar 5,0 x 5,0 cm . Contoh tanah secara hati-hati diletakkan di dalam kotak, sebuah blok pembebanan, termasuk batu-batu berpori bergigi untuk drainase yang cepat, diletakkan di atas contoh tanah. Kemudian suatu beban normal Pv dikerjakan. Kedua bagian kotak ini akan menjadi sedikit terpisah dan blok pembebanan serta setengah bagian atas kotak bergabung menjadi satu. Kuat geser sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor , antara lain : 1.

Tekanan efektif atau tekanan antar butir.

2.

Kemampuan partikel atau kerapatan

3.

Saling keterkuncian antar partikel: jadi, partikel-partikel yang bersudut akan lebih saling terkunci dan memiliki kuat geser yang lebih tinggi φ yang lebih besar) daripada partikel-partikel yang bundar seperti pada tebing-tebing.

JURUSAN TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

Kelompok B1/2 TB /2005


4.

Sementasi partikel, yang terjadi secara alamiah atau buatan.

5.

Daya tarik antar partikel atau kohesi.

Perhitungan pada pengujian kuat geser langsung : 1. Hitung gaya geser Ph : Ph = bacaan arloji x kalibrasi proving ring 2. Hitung kekuatan geser ( τ ) Ph Ac

τ = 3.

Hitung tegangan normal ( σn ) Pv Ac

σn =

Gambarkan grafik hubungan ∆B

4.

τ B versus , kemudian dari

masing-masing benda uji dapatkan τmax Gambarkan garis lurus melalui titik-titik hubungan τ versus σn

5.

dapatkan pula parameter c dan φ. Untuk mendapat parameter c dan φ dapat diselesaikan dengan

6.

cara matematis (pesamaan regresi linear). Rumus kekuatan geser : τ = σn tan φ + c σx

τ

τ

σ τf

σy

B id a n g k e ru n tu h a n




Kekuatan geser tanah dapat dianggap terdiri dari dua bagian atau komponen, yaitu : 1.

Gesekan dalam, yang sebanding dengan tegangan efektif yang bekerja

pada bidang geser. 2.

Kohesi yang tergantung pada jenis tanah dan kepadatannya tanah pada

umumnya digolongkan sebagai berikut : 3.

Tanah berkohesi atau berbutir halus (misal lempung)

4.

Tanah tidak berkohesi atau berbutir kasar (misal pasir)

5.

Tanah berkohesi-gesekan, ada c dan ф (misal lanau) Hubungan persamaan ini digambarkan pada kurva berikut ini :

φ

Garis keruntuhan Mohr-Coulomb

C

Tegangan Normal

Tergantung dari jenis alatnya ,uji geser ini dapat dilakukan dengan cara tegangan geser terkendali ,dimana penambahan gaya geser dibuat konstan dan diatur, atau dengan cara regangan terkendali dimana kecepatan geser yang diatur. Kelebihan pengujian dengan cara regangan – terkendali adalah pada pasir padat, tahanan geser puncak (yaitu pada saat runtuh) dan juga pada tahanan geser maksimumyang lebih kecil (yaitui pada titik setelah keruntuhan terjadi) dapat diamati dan dicatat pada uji tegangan – terkandali ,hanya tahanan geserpuncak saja yang dapat diamati dan dicatat.Juga harus diperhatikan bahwa tahanan geser pada uji tegangan – terkendali besarnya hanya dapat diperkirakan saja., Ini disebabkan keruntuhan terjadi pada tingkat tegangan geser sekitar puncak antara penambahan beban sebelum runtuh sampai sesudah runtuh.




Pada pengujian tertentu ,tegangan normal dapat dihitung sebagai berikut: gayanormal

 =Tegangan normal= Luaspenamp angl int angsampel tan ah Gayagesery angmelawan

gerakan

τ = Tegangan geser = luaspenamp angl int angsampel tan ah

Harga – harga yang umum dari sudut geser internal kondisi drained untuk pasir dan lanau dapat dilihat pada table berikut ini TIPE TANAH Pasir : butiran bulat Renggang /lepas Menengah padat Pasir : butiran bersudut Renggang / lepas Menengah padat Kerikil bercampur pasir Lanau


SUDUT GESER DALAM (φ )° 27 – 30 30 – 35 35 – 38 30 –35 35 – 40 40 – 45 34 – 48 26 – 35



a.

PERALATAN DAN BAHAN 3.1

Peralatan

1. Alat geser langsung yang terdiri dari : a. Stang penekan dan pemberi beban. b. Alat penggeser lengkap dengan cincin penguji (proving ring) dan 2 buah alroji geser (Extensiometer) c. Cincin pemeriksaanyang terbagi dua dengan penguncinya terletak dalam kotak.

Dua buah batu pori. Gaya normal Plat tempat beban

Batu porous

Gaya

geser Kotak geser dari logam Batu porous

2. Alat pengeluaran contoh tanah dan pisau pemotong. 3. Cincin pencetak benda uji. 4. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram.




5. Stop Watch. 6. Cawan/talam 3.2

Bahan Benda uji yang digunakan adalah benda uji dari tabung sampel yang

didapatkan dari pengeboran di lapangan. b.

LANGKAH KERJA A.

Persiapan contoh tanah

1. Benda uji tanah asli (undisturbed) Contoh tanah asli dari tabung ujungnya diratakan dan cincin pencetak benda uji ditekan pada ujung tanah tsb. Tanah dikeluarkan secukupnya untuk 3 benda uji. Pakailah bagian yang rata sebagai alas dan ratakan bagian atasnya. 2. Benda uji asli bukan dari tabung. Contoh yang digunakan harus cukup besar untuk membuat 3 buah benda uji. Persiapkan benda uji sehingga tidak terjadi kehilangan kadar air. Bentuklah benda uji dengan cincin pencetak. Dalam mempersiapkan benda uji terutama untuk tanah yang peka harus hati-hati guna menghindarkan terganggunya struktur asli dari tanah tersebut. 3. Benda uji buatan (dipadatkan) Contoh tanah harus dipadatkan pada kadar air dan berat isi yang dikehendaki. Pemadatan dapat langsung dilakukan pada cincin pemeriksaan atau pada tabung pemadatan. 4. Tebal benda uji kira-kira 1,3 cm tapi tidak kurang dari 6 kali diameter butir maksimum. 5. Perbandingan diameter terhadap tebal benda uji harus minimal 2 : 1. Untuk benda uji yang berbentuk empat persegi panjang atau bujur sangkar, perbandingan lebar dan tebal minimal 2 : 1. B.

Pengujian 1. Timbang benda uji.




2. Masukkan benda uji ke dalam cincin pemeriksaan yang telah terkunci menjadi satu dan pasanglah batu pori pada bagian atas dan bawah benda uji. 3. Stang penekan dipasang vertikal untuk memberi beban normal pada benda uji dan diatur sehingga beban yang diterima oleh benda uji sama dengan beban yang diberikan pada batang tersebut. 4. Penggeser benda uji dipasang pada arah mendatar untuk memberikan beban mendatar pada bagian atas cincin pemeriksaan. Atur pembacaan arloji geser sehingga menunjukkan angka nol. Kemudian buka kunci cincin pemeriksaan. 5. Berikan beban normal pertama sesuai dengan beban diperlukan. Segera setelah pembebanan pertama diberikan, isilah kotak cincin pemeriksaan dengan air sampai penuh diatas permukaan benda uji., jagalah permukaan ini supaya tetap selama pengujian berlangsung. 6. Diamkan benda uji sehingga konsolidasi selesai. Catat proses konsolidasi tersebut pada waktu-waktu tertentu sesuai dengan cara pemeriksaan konsolidasi. 7.

Sesudah konsolidasi selesai dihitung t50 untuk menentukan kecepatan penggeseran. Konsolidasi dibuat dalam tiga beban yang berlainan. Kecepatan penggeseran dapat ditentukan dengan membagi deformasi geser maksimum dengan t50. Deformasi geser maksimum kira-kira 10% diameter/panjang sisi asli benda uji.

8. Lakukan pemeriksaan sehingga tekanan geser konstan dan bacalah arloji geser setiap 15 detik. 9. Berikan beban normal yang pertama dan lakukan langkah-langkah 6,7, dan 8. 10. Berikan beban normal pada benda uji ketiga sebesar 3 kali beban normal pertama dan lakukan langkah-langkah 6,7, dan 8




c. DATA DAN PERHITUNGAN

UJI GESER LANGSUNG Benda Uji : Diameter (D) : 6,00 cm Tinggi

Alat Uji :

: 28,27 cm 2

∆D

ε =

A

mnt

mm

∆D D

cm 2

Ring

= 0,60 mm/mnt

kecepatan = 10 %/mnt

σ n(kg/cm 2 ) = 0,141 t

= 0,04 kg/div

∆D

: 2,00 cm

Luas (A)

k

Ph

σ

kg

kg/cm

σ n(kg/cm 2 ) = 0,283 Ring

Ph

σ

kg

kg/cm

2

σ n(kg/cm 2 ) = 0,424 Ring

Ph

σ

kg

kg/cm

2

2

0.0

0

(%) 0

28,27

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0.5

0,3

0,5

27,99

3

0,12

0,004

8

0,32

0,011

12

0,48

0,017

1.0

0,6

1

27,71

6

0,24

0,009

13

0,52

0,019

16,5

0,66

0,024

1.5

0,9

1,5

27,43

10

0,40

0,015

16

0,64

0,023

19

0,76

0,028

2.0

1,2

2

27,15

12

0,48

0,018

17

0,68

0,025

20

0,8

0,029

2.5

1,5

2

26,88

14

0,56

0,021

22,5

0,90

0,033

23

0,92

0,034

3.0

1,8

3

26,60

19,5

0,78

0,029

25

1,00

0,038

27

1,08

0,041

4.0

2,4

4

26,06

14

0,56

0,021

17

0,68

0,026

23

0,92

0,035

5.0

3,0

5

25,52

14

0,56

0,022

17

0,68

0,027

23

0,92

0,036

6.0

3,6

6

24,98

7.0

4,2

7

24,45

8.0

4,8

8

23,93

9.0

5,4

9

23,41

10.0

6,0

10

22,90

11.0

6,6

11

22,40

12.0

7,2

12

21,90 σ max = 0,029


σ max = 0,036


σ max = 0,041


d. KESIMPULAN Dari hasil percobaan geser langsung, di dapatkan nilai c =0.015 kg/cm2 dan nilai φ = 40.



Uji Geser Langsung

Recommend Documents