MEKANIKA TANAH I

References :

Das, B. M., 2002, Principles of Geotechnical

Engineering, 5th ed., Brooks/Cole Thomson Learning.

Hardiyatmo, H.C., 2004, Mekanika Tanah 1, Beta

Offset / Gama Press.

Craig, R.F. (1992), Soil Mechanics, Fifth Edition,

Chapman & Hall.

Diskripsi Singkat (GBPP)

Mata kuliah ini membahas tentang:

1. Pengenalan umum (permasalahan dan aplikasi mekanika

tanah),

2. Tanah dan proses pembentukannya,

3. Sifat indeks (kadar air, berat jenis, berat satuan, angka pori,

derajat kejenuhan, analisis ukuran butir, batas Atterberg)

4. Klasifikasi tanah (BS, ASTM, AASHTO),

5. Pemadatan (laboratorium & lapangan, kontrol kepadatan),

6. Tegangan dalam tanah,

7. Rembesan (permeabilitas, uji permeabilitas laboratorium &

lapangan; tanah berlapis/anisotropis, flownet, tekanan

rembesan, rembesan pada bendungan tanah, filter),

8. Pengenalan kuat geser tanah.

Tujuan (GBPP)

Pada akhir semester mahasiswa diharapkan dapat

menjelaskan :

1. Sifat-sifat indeks tanah

2. Klasifikasi tanah

3. Pemadatan

4. Tegangan efektif

5. Permeabilitas tanah

6. Pengenalan kuat geser tanah.

Introduction

Spread footing

foundation

Retaining wall

Back fill

Roadway

Natural slope

Groundwater table

UNSATURATED SOIL

SATURATED SOIL

Precipitation

Evapotranspiration

Reduction of

soil humidity

Banjarnegara, 4 Jan 2006

Soil behaviour is complex

Perlu pemahaman properties

tanah sehingga perilaku

hidro-mekanis tanah dapat

dimengerti untuk analisis dan

perancangan geoteknik.

Mekanika Tanah

Tujuan : Mempelajari sifat-sifat tanah dan

penggunaan aspek Teknik Sipil

Contoh :

Fondasi : kapasitas dukung

penurunan bangunan

Dinding penahan tanah

tekanan tanah aktif dan pasif

stabilitas geser, guling & kapasitas dukung

Bahan bendungan, tanggul dsb.

kekuatan, stabilitas terhadap longsor

rembesan - terkait air

Tanah/Soil : Kumpulan partikel mineral

tanpa/sedikit ikatan sementasi

hasil pelapukan batuan

Residual Soil : Batuan lapuk tempat tetap

Transported Soil : Batuan lapuk diangkut

diendapkan ditempat lain

Media : gravitasi, angin, air atau es

Ukuran dan bentuk butiran jarak dan media

pengangkut.

Rock and Soil cycles

Origin of Soil

Land

Igneous Rocks

Earth movements

Erosion

Sedimentary Rocks

Metamorphic Rocks

Sea

Atmosphere

Magma MeltingMetamorphism

Lithification

Deposition

Weathering

Transport

Cycle of Geology

how is soil formed

Time

Tanah dan Komponen

Proses Pelapukan

Fisis Erosi air/es/angin

Hancur kembang susut batuan

Tanah Sifat/komposisi = batuan asal berbutir

kasar, tanpa lekatan antar butir (pasir, kerikil)

Kimiawi : batuan perubahan mineral

bereaksi dengan air yang asam/basa, O2 atau CO2

Tanah formasi kelompok partikel kristal dengan

< 0.002 mm mineral lempung

kebanyakan berupa lempengan (kaolin, illite,

montmorillonite)

Tanah hasil pelapukan batuan sedimen

PROFIL DERAJAT TINGKAT

Top Soil - Tanah permukaan (zona perakaran tanaman)

Residual VI Semua batuan berubah menjadi tanah

Soil

Semua batuan telah lapuk menjadi tanah

Pelapukan V (sisa-sisa batuan berukuran pasir-kerikil

Komplit masih terlihat dalam jumlah kecil)

Pelapukan Lebih dari 35% batuan telah lapuk menjadi

Tinggi IV tanah

Pelapukan III Kurang dari 35% batuan telah lapuk menjadi

Sedang tanah

Pelapukan II Ada tanda-tanda perubahan warna batuan

Sedikit akibat pelapukan

Batuan I Tidak ada tanda-tanda pelapukan/batuan

Segar

DISKRIPSI

PROFIL PELAPUKAN

PROSES PELAPUKAN BATUAN MENJADI TANAH

What is soil ?

Tanah adalah himpunan mineral, bahan organik, endapan

yang loose terletak di atas batuan dasar (bedrock).

1) Not "dirt"!

2) Soil is unconsolidated earthen material comprised of discrete

mineral grains and decayed organic matter, along with inter−stitial

gases and liquids.

If the grains are "permanently" bonded or cemented together, the

material is called "rock" or "stone".

3) Soils tend to be fairly complex and heterogeneous materials which

feature a wide range of mechanical behaviors.

Understanding and describing the behavior of soils is the challenge

being addressed in this lecture

Klasifikasi :Ukuran butir

Ukuran butir dan sifat plastis

Lempung < 0.075 mm plastis/punya lekatan

Lanau < 0.075 mm non plastis/tak punya lekatan

Jenis B.S.

(Ø mm)

ASTM

(Ø mm)

Clay (lempung

Silt (lanau

< 0.002

0.002-0.06

< 0.002

0.002-0.075

HALUS

Sand (pasir)

Gravel (kerikil)

Cobbles

Boulder

0.06 - 2

2 - 60

60 – 200

> 200

0.075 – 4.75

4.75 – 75

75 – 300

> 300

KASAR

Tanah di alam tercampur

Silty CLAY (LEMPUNG berlanau)

Clayey SAND (PASIR berlempung) dsb.

Lempung sifat dominan

Tanah organik pelapukan tananam/ hewan lunak, kompresibel,

proses pelapukan terus berlangsung

Tidak baik untuk dasar fondasi atau bahan tanggul/

bendungan

Sifat umum dan klasifikasi tanah :nama tanah, kadar air, berat volume, berat jenis, ukuran

butir & distribusi, batas cair & plastis, porositas, kejenuhan

Sifat mekanis kuat geser :

- gesekan sudut gesek dalam ()

- kohesi c

Sifat lain :

- kompresibilitas penurunan

- permeabilitas rembesan

Kebaikan tanah tergantung fungsi

Umum : semakin padat semakin baik

Fungsi :

Bendung lempung baik

Drainasi pasir baik

Tanah campuran lebih baik dari tanah sejenis

Kelemahan :

Lempung kembang susut

Pasir mudah tererosi

Lanau mudah terkikis, sukar dipadatkan, dan

c kecil.

What is "soil mechanics"?

Soil mechanics is the study of the both the solid and fluid

mechanical characteristics of soils.

Solid Mechanics Issues:

How much will soil deform when it is loaded?

When loads are applied, on what time scale does soil

deform?

How much load can we apply to soil before it fails?

How does soil "fail"?

Fluid Mechanics Issues:

How does water flow through soil? (how fast?)

How can fluid flow through soil cause it to fail?

Why do we, as engineers, study

"soil mechanics"?

In brief, because all branches of civil engineering require an

understanding of soil and how it behaves.

Jembatan Jarum (Klaten)

Jembatan di Prembun - Wadaslintang

Slope Stability & Soil Reinforcement

Soil 6

Soil 2

Soil 3

Soil 1

Soil 4

Soil 5

Soil 7

0

5

10

15

20

25

30

0 10 20 30 40 50 60

deformasi horisontal (mm)

kedala

man (

m)

inclinometer sisi A (mm)

inclinometer sisi B (mm)

model validasi

Transportation Tunneling in Jogjakarta

Landslide

0 sec.

Actual debris deposition

180 sec.

Jember, East Jawa, 2 Jan 2006

Banjarnegara, 4 Jan 2006

Soft/ Expansive Soil & Foundation

original soil :black clay

Blok angker

Turap

Tali angker

Aluminium

Foundations