34 2. Overconsolidated, dimanan tekanan efektif overburden saat ini lebih keci dari
tekanan yang pernah dialami oleh tanah tersebut sebelumnya. Tekanan efektif overburden
maksium yang pernah dialami oleh tanah tersebut sebelumnya dinamakan tekanan prakonsolidasi preconsolidation pressure.
3. Under consolidated, dimana tekanan efektif overburden saat ini merupaka mencapai maksimum sehingga peristiwa konsolidasi masih berlangsung.
Pada perhtungan dan analisis perhitungan dan analisis penurunan tanah yang penting dalam suatu desain pekerjaan tanah, ada dua hal yang sangat penting
untuk diketahui, yaitu: Besarnya penurunan yang terjadi,
Kecepatan penurunan Penurunan settlement yang dianalisis pada analisis besar penurunan ini
hanya yang diakibatkan oleh konsolidasi primer. Besar penurunan konsolidasi primer akibat beban timbunan adalah:
2.3
2.5.3 Penurunan Akibat Konsolidasi Sekunder
Pada akhir konsolidasi primer setelah tekanan air pori = 0, penurunan masih tetap terjadi sebagai akibat dari penyusaian plastis butiran tanah. Tahap
konsolidsi ini dinamakan konsolidasi sekunder. Variasi dari angka pori dan waktu
penambahan beban akan sama seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.5 sebagai
berikut:
Universitas Sumatera Utara
35
Gambar 2.5
Variasi e vs log t untuk kenaikan beban M. Das. B, 1985 Besarnya konsolidasi sekunder dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut ini:
S
s
= C
α
H logt
2
t
1
2.4 Dimana :
2.5 C
α
= indeks pemampata sekunder ∆e
= perubahan angka pori t
= waktu hari
2.6 e
p
= angka pori pada akhir konsolidasi primer H
= tebal lapisan lempung m Penurunan yang akibat oleh konsolidasi sekunder sangat penting untuk
semua jenis tanah organik dan tanah anorganik yanga sangat mampu mampat
V o
id r
a ti
o ,
e
e
p
t
1
t
2
Universitas Sumatera Utara
36 compressible. Untuk lempung anorganik yang terlalu terkonsolidasi, indeks
pemampatan sekunder sangat kecil sehingga dapat diabaikan.
2.5.4 Penurunan Akibat Konsolidasi Consolidation Settlement
Dalam menghitung besarnya penurunan dan lamanya penurunan suatu lapisan tanah, maka perlu diketahui dahulu salah satu parameter
kompresibilitasnya. Parameter-parameter tersebut didapat dari percobaan labolatorium yaitu:
1. Koefisien Perubahan Volume coefficient of volume change Adalah perubahan volume persatuan tegangan. Perubahan volume dapat
dinyatakan perubahan angka pori maupun perubahan tebal contoh tanah, yang dinotasikan dengan m
.
2. Koefisien Kemampumapatan coefficient compressibility Koefisien kemampuan adalah perbandingan antara perubahan angka pori
dengan perubahan tegangan, dinyatakan dengan notasi a
v
. 3. Indeks Kompresi compression index
Indeks kompresi merupakan besar keimigranan pada bagian linier dari kurva e-
log σ’. Dinyatakan dalam notasi C
c
. 4. Koefisien Konsolidasi
Koefisien konsolidasi adalah koefisein yang menentukan kecepatan proses konsolidasi. Koefisien ini diperoleh dari kurva penurunan-waktu dan
dinyatakan dengan notasi C
v
.
Universitas Sumatera Utara
37 Uji konsolidasi biasanya dilakukan pada shu kamar, contoh tanah
diletakkan di dalam cincin logam dengan dua buah batu berpori diletakkan diatas dan dibawah contoh tanah tersebut, ukuran contoh tanah yang digunakan biasanya
adalah diameter 2,5 inci 63,5mm dan tebal 1 inci 25,5mm. pembebanan pada contoh tanah dilakukan dengan cara meletakkan beban pada ujung sebuah balok
datar, dan pemampatan compression contoh tanah diukur dengan menggunakan skala ukur dengan skala micrometer. Contoh tanah selalu direndam air selama
percobaan. Tiap-tiap beban biasanya diberikan selama 24 jam. Setelah itu, beban dinaikkan sampai dengan dua kali lipat dari sebelumnya, dan pegukuran
pemampatan diteruskan. Ada dua metode yang dapat digunakan untuk memperoleh koefisien
konsolidasi yaitu metoda logaritma waktu Casagrande dan Fedum, 1940 dan metoda akar waktu Taylor,1842. Untuk kedua metode tersebut, parameter Cv
dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan berikut:
2.7 Dimana:
H
dr
= panjang aliran rata-rata yang harus ditempuh air pori selama konsolidasi m
Tv = factor waktu
t = waktu hari
C
v
= koefisien konsolidasi vertical
Universitas Sumatera Utara
38 Untuk tanah yang terkonsolidasi secara normal, besarnya penurunan dapat
dihitung dengan rumus sebagai berikut:
2.8 Dimana:
S = penurunan m
Cc = indeks pemampatan compression index
H
i
= tebal tanah untuk sub lapisan i m e
o
= angka pori awal po
i
= tekanan overburden untuk sub-lapisan i kNm
2
∆p
i
= penambahan tekanan untuk sub lapisan i kNm
2
Untuk tanah yang terkonsolidasi berlebihan overconsolidated dengan jumlah tegangan efektif overburden dan penambahan tegangan efektif akibat
beban lebih kecil dari tegangan prakonsolidasinya, po
i
+∆p
i
p
c
: 2.9
Dimana: S
= penurunan settlement C
s
= indeks pengembangan swelling index H
t
= tebal tanah untuk sub-lapisan i, m e
o
= angka pori awal
Universitas Sumatera Utara
39 po
i
= tekanan overburden untuk sub-lapisan i ∆p
i
= penambahan tekanan untuk sub-lapisan i Indeks pengembangan swelling index yang merupakan kemiringan dari
garis rebound pada kurva –log σ. Koefisien Cs ini dipakai pada kasus tanah yang
sempat mengalami pemgembangan akibat dari pengangkatan beban maksimum unloading.
Sedangkan bila jumlah tegangan efektif overburden dengan penambahan tegangan efektif akibat beban lebih besar dari tegangan prakonsolidasi, po
i
+ ∆p
i
p
c
:
2.30 Dimana:
S = penurunan settlement
P
c
= tekanan prakonsolidasi C
s
= indeks pengembangan swelling index C
c
= indeks pemampatan compression index H
t
= tebal tanah untuk sub-lapisan i e
o
= angka pori awal po
i
= tekanan overburden untuk sub-lapisan i ∆p
i
= penambahan tekanan untuk sub-lapisan i
Universitas Sumatera Utara
40 Nilai Cc diperoleh dari hasil uji konsolidasi. Namun jika uji konsolidasi
tidak dilakukan, untuk perkiraan awal nilai indeks pemampatan dapat diperoleh
secara empiric, seperti pada Tabel 2.5 Table 2.5
Korelasi untuk indeks pemampatan. C
c
Rendon-Herrero,1980 Equation
Region of applicability C
c
= 0.01w
N
Chicago clays C
c
= 1.15e
o
– 0.27 All clays
C
c
= 0.30e
o
– 0.27 Inorganic cohesive soil: silt, silty clay, clay
C
c
= 0.115 w
N
Organic soils, peats, organic silt, and clay C
c
= 0.004LL - 9 Brazilian clays
C
c
= 0.75e
o
– 0.5 Soils with low plasticity
C
c
= 0.208e
o
+ 0.0083 Chicago clays
C
c
= 0.156e
o
+ 0.0107 All clays
Note: e
o
= in situ void ratio; w
N
= in situ water content. Sumber: Das, Braja M. 2002. Principles of Geotechnical Engineering.
2.6 Kecepatan Konsolidasi
