Boycke Marbun : Analisa Penurunan Elastis Pondasi Tiang Pancang Proyek Pembangunan Rusunawa Medan Area, 2009.
USU Repository © 2009
Gambar 2.8 Uji Konsolidasi pada Normally Consolidated, L. D. Wesly, 1977 c
Pada over-consolidated Hasil uji konsolidasinya akan seperti pada gambar 2.9.
Gambar 2.9 Uji Konsolidasi Over-consolidated, L. D. Wesly, 1977 P
o
= tegangan efektif awal di atas contoh ini dilapangan. Pada masa lalu tanah ini pernah mengalami tekanan sebesar P
o
, disebut over consolidation atau pre consolidation pressure.
d Residual soil tanah dari lapisan di bawahnya, pembentukannya berlangsung
di tempat asal dan tidak mengalami pemindahan atau pengendapan. Normally overconsolidated tidak dipakai secara tepat untuk residual soil karena
pembentukannya tidak seperti cara pembentukan lapisan endapan sedimentary soils, dengan arti belum pernah mengalami tekanan di atasnya
lebih tingi dari yang berlaku pada saat ini. Cara pembentukannya menyebabkan residual soils memiliki sifat seolah overconsolidated.
2.3.3.5 Perhitungan Tegangan
Untuk menghitung besar penurunan harus diketahui tegangan semula P
o
pada lapisan bersangkutan dan tegangan sesudah pembangunan selesai P. Cara menghitung kedua tegangan ini adalah:
Boycke Marbun : Analisa Penurunan Elastis Pondasi Tiang Pancang Proyek Pembangunan Rusunawa Medan Area, 2009.
USU Repository © 2009
a P
o
Tegangan efektif semula Tegangan akibat berat tanah sendiri, dapat dihitung langsung, dengan
mengetahui berat isi tanah dan dalamnya muka air tanah. b
P Tegangan efektif setelah pembangunan selesai P = tambahan tegangan akibat adanya bangunan, dihitung memakai teori
elastik Gambar 2.10 dan 2.11, menghitung tekanan di bawah pondasi bulat dan
persegi. P
o
dan P tidak konstan harganya tergantung kedalamannya. Untuk menghitung penurunan, perlu membagi lapisan menjadi lapisan yang cukup
tipis sehingga P
o
dan P cukup tepat.
Gambar 2.10 Perhitungan Tegangan di bawah Pondasi persegi, L. D. Wesly 1977
Boycke Marbun : Analisa Penurunan Elastis Pondasi Tiang Pancang Proyek Pembangunan Rusunawa Medan Area, 2009.
USU Repository © 2009
Gambar 2.11 Perhitungan Tegangan di bawah Pondasi bulat, L. D. Wesly, 1977
2.3.3.6 Kecepatan Penurunan
Mengetahui kecepatannya, yaitu apakah akan cepat selesai atau akan terus berjalan bertahun-tahun lamanya. Kecepatan penurunan tergantung pada:
1. Daya rembesan air tanah. Ini menentukan kecepatan air mengalir dari tanah.
2. Compressibility tanah. Ini menentukan banyaknya air yang herus mengalir.
Lapisan lempung diantara dua lapisan pasir, seperti terlihat pada gambar 2.12
Gambar 2.12 Teori Konsolidasi, L. D. Wesly, 1977 Jika diberi beban P maka tegangan pada saat diberikan dipikul seluruhnya oleh air
pori; tegangan air pori akan naik menjadi P. Pengaliran air akan cepat mulai
Boycke Marbun : Analisa Penurunan Elastis Pondasi Tiang Pancang Proyek Pembangunan Rusunawa Medan Area, 2009.
USU Repository © 2009
berjalan sehingga tegangan air pori akan menurun. Besarnya tegangan air pori pada waktu t
1
, t
2
, t
3,
Gambar 2.12. Tegangan air pori sama seperti sebelum tambahan tegangan diberikan, selama konsolidasi berlangsung menurut rumus
Terzaghi, berdasarkan pada anggapan: 1.
Derajat kejenuhan tanah 100 . 2.
Tidak terjadi perubahan isi pada air atau butir tanah. 3.
Konsolidasi, yaitu pengaliran air serta perubahan isi berlangsung vertikal. 4.
Rumus Darcy berlaku. 5.
Tegangan total dan tegangan air pori dibagi rata pada setiap bidang horizontal. Perubahan isi ini disebabkan perubahan tegangan efektif pada elemen tersebut.
C
v
: coefficient of consolidation cm
2
det. Selama konsolidasi berlangsung, harga M
v
dan K menjadi lebih kecil dengan akibat besarnya C
v
tidak banyak berubah. Dari persamaan Terzaghi diketahui u pada setiap titik, setiap waktu pada
lapisan tersebut. Bukan u yang perlu diketahui untuk perhitungan penurunan, melainkan besar penurunan pada waktu tertentu, disebut derajat konsolidasi
degree of consolidation. Derajat konsolidasi
∞ =
= t
sai etelahsele
Penurunans adawaktut
Penurunanp U
............................. 2.1 Menghitung waktu sampai penurunan 90 selesai maka ambil T untuk U = 90
Yaitu
2 90
90
848 ,
H t
C t
v
= =
maka
v
C H
t
2 90
. 848
, =
.................................... 2.2 Dimana:
t
90
= waktu sampai penurunan 90 selesai
Boycke Marbun : Analisa Penurunan Elastis Pondasi Tiang Pancang Proyek Pembangunan Rusunawa Medan Area, 2009.
USU Repository © 2009
H = jalan air terpanjang
Perbandingan Hasil Percobaan Laboratoriun dengan Teori Konsolidasi Pada Gambar 2.13, grafik derajat konsolidasi-akar dua waktu. Garis
teoritis sampai kira-kira U = 70 adalah garis lurus. Setelah itu garis teoritis ini menyimpang dari garis lurus tersebut sehingga menyinggung garis U = 100
pada waktu angka terhingga. Garis hasil uji laboratorium penurunan tetap berjalan sesudah tidak ada lagi tegangan air pori. Teori konsolidasi Terzaghi
berdasar pada anggapan bahwa penurunan adalah akibat pengaliran air dari tanah, dan kecepatan penurunan ditentukan oleh proses pengaliran air itu. Penurunan
dianggap terdiri dari dua bagian: 1.
Primary settlement: penurunan yang berjalan akibat pengaliran air dari tanah, adalah akibat perobahan tegangan efektif.
2. Secondary settlement: penurunan yang masih berjalan setelah primary
settlement selesai, yaitu setelah tidak terdapat lagi tegangan air pori. Secondary settlement terjadi pada tegangan efektif yang konstan, umumnya kecil
dibanding dengan primary settlement, tidak perlu diperhatikan dalam perhitungan.
Gambar 2.13 Perbandingan Uji Konsolidasi - Garis Teoritis, L. D. Wesly, 1977
Boycke Marbun : Analisa Penurunan Elastis Pondasi Tiang Pancang Proyek Pembangunan Rusunawa Medan Area, 2009.
USU Repository © 2009
Penentuan Harga C
v
Pada Percobaan Konsolidasi Uji konsolidasi dilakukan dengan menambah beban pada setiap 24 jam.
Setiap kali beban ditambah, pembacaan diambil pada jangka-jangka waktu 0,25; 1; 4; 9; 16 menit dan seterusnya, sesudah beban diberikan. Grafik penurunan-akar
dua waktu, Gambar 2.14, dipakai menghitung C
v
coefficient of consolidation. C
v
dihitung dari bagian grafik laboratorium yang mengikuti garis teoritis.
Gambar 2.14 Harga t
90
dari Hasil Laboratorium, L. D. Wesly, 1977 Harga t
90
waktu sampai primary concolidation 90 selesai, dipakai untuk menghitung C
v
. t
90
dapat dilihat pada gambar 2.14. Dapat satu harga C
v
pada tiap pembebanan. Harga C
v
tidak banyak berbeda. Pada Gambar 2.14, harga sebagai ordinat langsung dari pembacaan arloji, tidak perlu
dijadikan penurunan atau derajat penurunan, karena bentuk grafik masih sama. Perhitungan Kecepatan Penurunan di Lapangan
Jika C
v
uji laboratorium, maka untuk menghitung kecepatan penurunan di lapangan tinggal masukkan harga C
v
ke dalam rumus:
v
C H
T t
2
. =
2.3.3.7 Perbandingan Penurunan Dihitung dengan Penurunan di Lapangan
