1 Paparan Desain Pondasi Dangkal

MATA KULIAH
DESAIN PONDASI DANGKAL
TANAH dan BATUAN
Budi Rahmawati
2019
Sekilas info
NAMA
: Budi Rahmawati, ST, MT
LAHIR
: SURAKARTA, 17/FEBRUARI/1980
INSTANSI
: Badan Pengembangan Infrastruktur Wilayah (BPIW-PUPR)
PENGALAMAN : PT Adhimix Precast Indonesia (2006-2009)
Pengajar di UNISMA ( 2007 – saat ini)
SubDit Evaluasi Kinerja, Ditjen SDA (2010-2013)
Kepala Unit Mutu, Ditjen SDA (2013-2015)
Pusat Pemrograman dan Evaluasi Keterpaduan Infrastruktur
Wilayah (Kementerian Pekerjaan Umum) (2015- saat ini)
PENDIDIKAN
: Teknik Sipil Transportasi Universitas Islam Indonesia (2003)
MTBB Universitas Gadjah Mada (2006)
2
SIFAT TEKNIS TANAH dan BATUAN
TANAH
Tanah merupakan material yang terdiri
dari campuran butiran-butiran mineral
dengan atau tanpa kandungan bahan
organic.
Tanah berasal dari pelapukan batuan,
yang prosesnya dapat secara fisik maupun
kimia, terpengaruh dengan unsur-unsur
penyebab pelapukan batuan.
JENIS TANAH ?
JENIS TANAH
KERIKIL (Gravel)
PASIR (Sand)
LANAU (Silt)
LEMPUNG (Clay)
IDENTIFIKASI JENIS TANAH
KERIKIL
MIT Nomenclature
: Tanah dengan Ukuran Butiran > 2 mm
ASTM D 2487
: Kerikil adalah partikel batuan yang lolos saringan 3 in (75 mm) dan tertahan saringan
no.4 (4,75mm
PASIR
MIT Nomenclature
: Tanah dengan Ukuran Butiran < 2 mm, Masih dapat dilihat oleh mata.
Pasir Kasar Ф 0,6 – 0,2 mm ; Pasir Halus Ф 0,2 – 0,06 mm
ASTM D 2487
: Pasir adalah partikel batuan yang lolos saringan no. 4 (4,75 mm) dan tertahan
saringan no. 200 (0,075mm). Dengan pembagiannya adalah :
Pasir Kasar : Butirannya lolos saringan no.4 (4,75 mm) dan tertahan dalam saringan
no.10 (2mm) ; Pasir Sedang : Butirannya lolos saringan no.10 (2 mm)dan tertahan
saringan no.40 (0,425 mm); Pasir Halus : Butirannya lolos saringan no. 40 (0,425 mm)
dan tertahan dalam saringan no.200 (0,075 mm).
IDENTIFIKASI JENIS TANAH
LANAU
ASTM D 2487
: adalah tanah yang butirannya lolos saringan no.200 (0,075 mm).
Lanau organik merupakan jenis tanah agak plastis yang memiliki butiran yang halus
dengan campuran bahan organik dan memiliki permeabilitas yang sangat rendah
Lanau Anorganik merupakan jenis tanah yang terdiri dari fraksi-fraksi tanah
mikroskopis mengembangkan plastisitas atau kohesi. Plastisitas menjadi kecil apabila
terdapat kandungan butirat halus dan bulat (quart) yang disebut tepung batu. Jenis
lanau yang lebih plastis mengandung banyak butiran berbentuk serpihan-serpihan
yang disebut Lanau Plastis
LEMPUNG
Lempung adalah tanah berbutir halus yang lolos saringan no. 200 (0,075 mm).
Lembung mempunyai sifat plastis dalam kisaran kadar air tertentu, kekuatannya
tinggi bila tanahnya dalam kondisi kering udara.
Butirannya lebih halus dari lanau, merupakan kumpulan butiran mineral kristalin
yang bersifat mikroskopis dan berbentuk serpih-serpih atau pelat-pelat. Material ini
bersifat plastis, kohesif dan mempunyai kemampuan menyerap ion-ion. Sifat-sifat
tersebut sangat dipengaruhi oleh kandungan air dalam tanah.
KLASIFIKASI TANAH (USCS)
USCS (Unified Soil Classification System)
Klasifikasi tanah sudah ditentukan yang digunakan untuk menentukan jenis tanah agar
dapat mengetahui gambaran sepintas tentang sifat-sifat tanah
USCS (Unified Soil Classification System) merupakan salah satu cara klasifikasi tanah yang sering
digunakan yang diusulkan oleh Cassagrande
>
Dasar klasifikasi USCS membedakan berdasarkan
pada sifat tekstur tanah dan melihat
jenis ukuran butri tanah yang kemudian dibagi menjadi 3 kelompok, yaitu:
a. Tanah berbutir halus merupakan tanah yang dapat lolos saringan no. 200 mesh lebih dari
50%.
b. Tanah berbutir kasar merupakan tanah yang dapat lolos saringan > no.200 lebih dari 50%.
c. Tanah organik.
SIMBOL TANAH
Tanah dibagi dalam 15 simbol tertentu, yang berisi dari gabungan
atau individu dimana terdapat simbol-simbol komponen, gradasi dan batas
cair (wL). Berikut pembagiannya:
Simbol komponen:
Kerikil (G, gravel)
Pasir (S, sand)
Lanau (M, mo)
Lempung (C, clay)
Organik (O, organic)
Gambut (Pt, peat)
Simbol gradasi:
Bergradasi baik (W, well graded)
Bergradasi buruk (P, poor graded)
Simbol batas cair:
Batas cair tinggi (H, high plasticity)
Batas cair rendah (L, low plasticity)
(catatan : batas cair didapat dari serangkaian test)
KLASIFIKASI TANAH USCS
KLASIFIKASI TANAH USCS
Dimana:
SM = Pasir lanauan
GP = Kerikil gradasi buruk
MH = Lanau plastisitas tinggi (wL<50%)
CL = Lempung plastisitas rendah (wL>50%)
Contoh:
SC = Pasir (S) lempungan (C)
GW = Kerikil (G) gradasi baik (W)
ML = Lanau (M) plastisitas rendah (L ; batas cair wL < 50 % )
CH = Lempung (C) plastisitas tinggi (H ; batas cair wL > 50 % )
Penentuan batas cair (wL) dapat dilakukan melewati beberapa uji di
laboratorium, yaitu :
Uji batas cair (liquid limit)
Uji kadar air tanah
Uji batas plastis
PROFIL LAPISAN TANAH
PROFIL LAPISAN TANAH
PROFIL LAPISAN TANAH
SOIL TEST ??? Tugas bagi anda…
KADAR AIR, ANGKA PORI, POROSITAS & BERAT VOLUME (
𝛾)
g = 9,82 kN/m3 = 1 g/cm3 = 1 kg/lt
KADAR AIR (water ratio)
𝑊𝑤
𝑤=
× 100%
𝑊𝑠
Kadar air dalam %
W = Berat Total
V = Volume Total
Wa = Berat Udara
Ww = Berat Air
Ws = Berat Butiran
Va = Volume Udara
Vw = Volume Air
Vs = Volume Butiran
ANGKA PORI ( Void Ratio = e)
POROSITAS (kadar pori)
DERAJAT KEJENUHAN (Saturated)
Derajat Kejenuhan…
Derajat Kejenuhan (S), adalah perbandingan volume air (Vw) dengan volume rongga (Vv)
Tanah dalam kondisi jenuh apabila rongga terisi air sepenuhnya.
Tanah dalam kondisi jenuh sebagian (partially saturated). Tanah kering adalah tanah yang
tidak mengandung air sama sekali atau kadar airnya nol.
BERAT VOLUME (KN/m3 ) / BOBOT ISI / KERAPATAN ((Density = ρ ) g/cm3 )
Kerapatan Tanah dalam Kondisi Apa Adanya
𝑊𝑇
Besar ρ akan tergantung bagaimana air terjadi dalam rongga, dan berbeda pada tiap
jenis tanah. Ada 3 harga ρ yang berguna dalam melihat kepadatan tanah .
Untuk Berat Volume ( 𝛾w) = 9,81 KN/m3 = 1 g/cm3
Berhati-hatilah dengan satuannya, perhatikan satuan Volume dan Beratnya.
Density = Massa Jenis = Berat Jenis satuannya adalah….g/cm3
KERAPATAN KERING (Dry Density)
Kerapatan Tanah dalam Kondisi Kering
𝑊𝑠
Ws = Wa + Ww + Ws
Besar ρ akan tergantung bagaimana air terjadi dalam rongga, dan berbeda pada tiap
jenis tanah. Ada 3 harga ρ yang berguna dalam melihat kepadatan tanah .
KEPADATAN TANAH
Ada 3 macam Kepadatan Tanah yaitu :
𝑊𝑠
a. Kerapatan Kering
b. Kerapatan Jenuh (Saturated Density) ; terjadi apabila Vv = Vw (semua rongga
terisi air, dimana Va = 0)
𝑊𝑇
c. Kerapatan Tercelup (Submerged Density)
CONTOH SOAL
Diketahui :
Suatu Contoh Tanah mempunyai berat 17,75 gr dan Volume 10,55 ml. Setelah contoh
tanah ini dikeringkan dalam Oven selama 24 Jam, beratnya tinggal 15,2 gr. Jika tanah
Berat Jenis (Gs) = 2,7.
Ditanyakan :
a. Kadar air sebelum dikeringkan (w)
b. Berat Volume basah (𝛾b)
c. Berat Volume Kering (𝛾d )
d. Derajat Kejenuhan (S), sebelum dikeringkan
Jawab :
Wt (weight total) : 17,75 gr
Vt (volume total) : 10,55 ml
Ws (weight solid) : 15,2 gr (setelah oven)
Berat air hilang = 17,75 – 15,2 = 2,55 gr
Vt = 10,55 ml
Vw = 2,55 ml
Wt = 17,75 gr
Ws = 15,20 gr
CONTOH jawaban:
a. Kadar Air (𝑤):
𝑤=
𝑊𝑤
𝑤𝑠
=
17,75 −15,2
15,2
x 100 % = 16,7 %
b. Berat Volume Basah ( 𝛾b)
𝛾b =
𝑤𝑏
𝑉𝑡
=
17,75
10,55
= 1,68 g/cm3 = 1,68 x 9,81 = 16,5 kN/m3
c. Berat Volume Kering ( 𝛾d)
𝛾b
1,68
𝛾d = 1+𝑤
= 1+0,167 = 1,44 g/cm3 = 1,44 x 9,81 = 14,13 kN/m3
d. Derajat Kejenuhan S, sebelum dikeringkan : …..…. Hal.selanjutnya
Lanjutan …..
d. Derajat Kejenuhan S, sebelum dikeringkan :
Volume air awal (𝛾w = 9,81 kN/m3 = 1 g/cm3 )
Vw = 𝑤. Ws (1 / 𝛾w ) = 0,167 x 15,2 x 1/1 = 2,54 cm3
Volume butiran Padat :
𝑣𝑠 =
𝑤𝑠
𝐺𝑠 𝛾𝑤
=
15,2
= 5,63 cm3
2,7 𝑥 1
Vw + Vs = 2,54 + 5,63 = 8,17 cm3
Volume rongga udara :
Va = V – (Vw + Vs ) = 10,55 – 8,18 = 2,38 cm3
Derajat Kejenuhan :
𝑠=
𝑣𝑤
𝑥100%
𝑣𝑣
=
𝑣𝑤
𝑣𝑤 +𝑣𝑎
𝑥100 % =
2,54
2,54 +2,38
= 0,52 = 52%
KERJAKAN
Diketahui :
Suatu Contoh Tanah mempunyai berat 28,15 gr dan Volume 16,50 ml. Setelah contoh
tanah ini dikeringkan dalam Oven selama 24 Jam, beratnya tinggal 15,2 gr. Jika tanah
Berat Jenis (Gs) = 2,7.
Ditanyakan :
a. Kadar air sebelum dikeringkan (w)
b. Berat Volume basah (𝛾b)
c. Berat Volume Kering (𝛾d )
d. Derajat Kejenuhan (S), sebelum dikeringkan
Jawab :
Diketahui :
Wt (weight total) : …… gr
Vt (volume total) : ………ml
Ws (weight solid) : ……… gr (setelah oven)
Berat air hilang = ………….. = ………….. gr
(kumpulkan)
TERIMA KASIH
25