G
s
,w
sat
e,w
sat
n,w
sat
n γ
d
,e γ
d +
γ
d
,n
γ
d + n
γ
d
,S
γ
d +
γ
d
,w
sat
γ
d
1 + w
sat
2.1.1. Konsep Tegangan Total σ
Pada suatu massa tanah, tegangan total pada suatu titik dihitung dari berat volume keseluruhan dari elemen tanah yang berada di atasnya. Jika suatu massa tanah tersebut
diketahui terdapat air tanah, maka tegangan total dihitung dengan memasukkan pengaruh berat volume tanah jenuh air dan berat volume air.
Gambar 2.2. Potongan Melintang Tanah
Mekanika Tanah, Braja M. Das, Jilid 1, 1985
Gambar 2.2. menunjukkan titik A pada suatu massa tanah dalam potongan
melintang. H adalah besarnya kedalaman muka air tanah dihitung dari partikel tanah sedangkan H
a
merupakan kedalaman titik A dihitung dari muka air tanah. Secara matematis, besarnya tegangan total
σ adalah: σ = H γ
w
+ H
a
– H γ
sat
2.1 Dengan
γ
w
= berat volume air dan γ
sat
= berat volume tanah jenuh air. Analisis tegangan total digunakan untuk menganalisis stabilitas jangka pendek
short term atau akhir konstruksi, dalam penggunaan praktis disebut juga kondisi undrained. Kondisi ini terjadi pada saat penambahan beban luar melebihi kecepatan
terdisipasinya air pori. Pada tanah lempung proses terdisipasinya tekanan air pori
relatif lebih lambat dibandingkan dengan tanah pasir, oleh karena itu analisis kondisi undrained umumnya digunakan untuk tanah lempung.
Faktor keamanan dalam kondisi kritis minimal terletak di akhir konstruksi pada saat nilai u maksimal. Seiring berjalannya waktu, tekanan air pori akan tereduksi
sehingga menyebabkan kuat geser tanah dan faktor keamanan meningkat. Berdasarkan ilustrasi tersebut, maka analisis tegangan total digunakan pada saat
lereng dalam kodisi kritis faktor keamanan minimal. Parameter yang digunakan pada analisis tegangan total adalah c
u
dan φ
u
. Parameter-parameter tersebut disebut dengan parameter total. Kekuatan tanah
lempung jenuh dinyatakan dengan S
u
= c
u
dan φ
u
= 0 Dengan S
u
= undrained shear strength, c
u
= undrained cohesion, φ
u
= undrained friction angle.
Undrained strength c
u
untuk lempung normally consolidated dapat ditentukan melalui persamaan berikut:
= 0,11 + 0,0037 Ip 2.2
Dengan σ’
= tegangan efektif overburden dan Ip = indeks plastisitas. Untuk lempung overconsolidated, undrained strength c
u
ditentukan melalui persamaan:
= OCR
0,8
2.3 Dengan OCR = overconsolidation ratio.
UU test
Undrained strength, S
u
Triaxial Test
CU test
C
cu
dan φ
cu
Short term stability
end of construction
Unconfined Unconfined
strength, q
u
Compression Test
Berdasarkan Gambar 2.3., parameter-parameter tanah selain diperoleh melalui tes
triaxial UU dapat juga melalui tes triaxial CU dan tes unconfined compression dan umumnya digunakan untuk analisis stabilitas timbunan maupun pondasi.
2.1.2. Konsep Tegangan efektif σ’
Kategori