MEKANIKA TANAH II
MENENTUKAN GARIS FREATIK (PHREATIC LINE)
A. TEORI
Didalam merencanakan sebuah bendungan, perlu diperhitungkan
stabilitasnya terhadap bahaya longsoran, erosi lereng dan kehlangan air
akibat rembesan yang melalui tubuhh bendungan. Beberapa cara
diberikan untuk menentukan besarnya rembesan yang melewati
bendungan yang dibangun dari tanah homogen. Salah satunya dalam
tugas ini adalah metode Scaffernack – Itterson untuk bendungan yang
memiliki kemiringan sudut β adalah ≤ 30⁰. Cara yang dipakai adalah
analitis dan grafis.
Asumsi Scaffernack – Itterson bahwa i = tanβ = adalah sama
dengan kemiringan garis freatik dan merupakan gradien konstan
sepanjang garis freatik.
MIMIE M.M. MAWUNTU 090211051
H
d
Se sin β
Se cos β
Se
MEKANIKA TANAH II
A. PERHITUNGAN PANJANG PERMUKAAN BASAH DAN GARIS
FREATIK SECARA ANALITIS
MIMIE M.M. MAWUNTU 090211051
MEKANIKA TANAH II
GARIS FREATIK (FREATIC LINE)
Garis freatik merupakan garis yang menentukan arah aliran ait tanah.
Langkah-langkah perhitungan freatik line (cara analitis)
A. Embung 1
1. Hitung panjang permukaan basah (Se) dengan menggunakan persamaan
:
Dimana : H = 1.7m
2. Hitung jarak parameter (y0)
MIMIE M.M. MAWUNTU 090211051
H= 6,5m
h1=3,3m
h2=5m
L1 = 6m
31 60 60 29
L= 6m
MEKANIKA TANAH II
3. Titik pada kaki bendungan bagian hilir adalah titik asal
4. Hitung Y dengan persamaan :
Maka diperoleh hasil :
X(m
)0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Y(m
)
0.11
5
0.4
9
0.6
8
0.83
8
0.96
6
1.07
8
1.18
0
1.27
4
1.36
1
1.44
3
1.52
0
1.59
4
1.66
5
1.73
2
Pada titik keluar parabola dasar akan memotong suatu titik maka
diperlukan koreksi ∆Se sehingga parabola dasar akan berubah arah ke
bawah. Koreksi Se menurut Cassagrande diperoleh melalui nilai :
Secara analitis dapat di hitung :
B. Embung 2 , ß=27º
MIMIE M.M. MAWUNTU 090211051
L2=6m
MEKANIKA TANAH II
1. Hitung panjang permukaan basah (Se) dengan menggunakan persamaan:
Dimana :
L = A1 – B1 = 2.88m – 1.15m = 1.73m
0.3L = 0.3*1.73m
d = B1 + L2 + A2
= 1.15m + 8m + 8.66m
= 17.81
Dimana, H = 2.5m
MIMIE M.M. MAWUNTU 090211051
60 29
h=5m
A H untuk B1
H untuk A1 H untuk A2
L B1 A2L2
d
MEKANIKA TANAH II
B2 = Se cos = 1.1 cos 27 = 0.980108 m
GC = Se sin = 1.1 sin 27 = 0.499389 m
2. Hitung jarak parameter (y0)
Y0 = H – GC X0 = (d+0.3L)-B2
= 2.5 m - 0.499389 m = (13.5m + 1.3 m) -
0.980108 m
= 2.000611 m = 13.89 m
3. Titik pada kaki bendungan bagian hilir adalah titik asal
4. Hitung Y dengan persamaan :
Y = - kx ² *Nilai Negatif karena garis freatik berbentuk
lengkung ke bawah
Maka diperoleh hasil :
X ( m ) 0 2 4 6 8 10 12 13 13.7
Y ( m ) 0 -0.04 -0.2 -0.4 -0.6 -1.0 -1.4 -1.7 -2.0
KESTABILAN LERENG (SLOPE STABILIITY)
Dinyatakan dengan Fs = FAKTOR KEAMANAN ;
Fs = τf / τd =
Untuk prosedur kestabilan lereng analisanya terbagi atas 2 jenis, yaitu :
MIMIE M.M. MAWUNTU 090211051
MEKANIKA TANAH II
1. MASS PROCEDURE, asumsi yang digunakan adalah slope yang
bersifat homogen. Metode – metode yang digunakan adalah:
Chart Taylor
Chart Coussins
Chart Yang
2. METHOD OF SLICES, asumsi yang digunakan: tanah di atas
bidang gelincir dibagi atas slice vertikal dan dihitung. Metode ini
memperhitungkan ketidakhomogen tanah dan tekanan air pori
(μ), juga variasi tegangan normal sepanjang bidang keruntuhan
dapat dihitung. Metode – metode yang digunakan adalah :
Asumsi Culmann finith slope
Sweddish sollution (Fellenius Method)
Bishop’s simplified Method
A. METODE FELLENIUS
Analisa stabilitas lereng dengan cara fellenius menganggap gaya-
gaya yang bekerja pada sisi kanan-kiri dan sembarangan irisan
mempunyai resultan = 0 pada tegak lurus bidang longsornya.
MIMIE M.M. MAWUNTU 090211051
R
O
MEKANIKA TANAH II
1. Rumus – rumus Yang Digunakan
Hitungan menggunakan tabel dengan langkah-langkah rumus
sebagai berikut :
a.
untuk irisan yang terdapat satu jenis tanah( d atau sat)
Untuk irisan yang terdapat dua jenis tanah( d dan sat)
b.
c.
Untuk irisan yang hanya terdapat kondisi tanah dibawah
garis freatik (kondisi basah)
Untuk irisan yang yang terdapat dua kondisi tanah (kondisi
kering dan basah)
d.
MIMIE M.M. MAWUNTU 090211051
Phreatic Line
sat
R
αn αn αn
d Phreatic Line
H
z
Ln
bn
MEKANIKA TANAH II
e.
2. Penurunan Rumus
Syarat kesetimbangan blok ABC (dalam buku B. M. Das, Jilid 2) m
gaya dorong terhadap titik o =
Dimana :
…………… (B. M. Das, Jilid 2)
Penyelesaian :
MIMIE M.M. MAWUNTU 090211051
MEKANIKA TANAH II
,maka :
B. M. Das, Jilid 2
3. Perhitungan
Pada Embung 1 (1st trial)
Untuk irisan 1 (n=1)
Dik: bn = 2 m sat1 =
1.51 t/m³
an = -24 w = 1 t/m³
Ln = 1.7 m Hw = 0.75 m
Hn = 0.3 m
Dit : Fs= …?
Peny :
MIMIE M.M. MAWUNTU 090211051
MEKANIKA TANAH II
Langkah 1: = 1 t/m³ * 0.75 m
= 0.75 t/m²
Langkah 2: =
= 1.25 t/m³ * 2.1m * 0.75m
= 1.9688 t/m
Langkah 3:
Langkah 4: = 0.75 t/m² * 2.1893 m
= 1.642 m
Langkah 5:
= 1.9688 t/m cos (-24) ͦ - 1.642 m
= 0.1566
Hasil perhitungan selanjutnya lihat di tabel
C. COUSSINS METHOD
A. TEORI
Coussins (1978) menggunakan suatu variasi lingkaran geser menurut
Taylor, untuk membuat stabilitas (stability chart), untuk talud sederhana
yang homogen dengan memperhatikan pengaruh – pengaruh tekanan air
pori yang disebabkan oleh rembesan. Grafik – grafik tersebut dipakai
berdasarkan parameter tanah. Parameter tanah yang digunakan bermacam
– macam, antara lain :
MIMIE M.M. MAWUNTU 090211051
MEKANIKA TANAH II
1. Tinggi talud, H
2. Fungsi kedalaman, D
3. Berat volume tanah,
4. Parameter –parameter kekuatan geser efektif tanah dari tanah tersebut,
C dan φ
5. Rasio tegangan air pori, Ru; didefinisikan sebagai :
Ru = ( w*hw)/(( d*H)+(δ'*hw));
yang mana δ' = (H1*γd)+(H2*γsat1),
6. λcφ = ( *H*tanφ)/c); yang mana nilai yang digunakan adalah
ave = (1/H)*(( d*H1)+( δ'*H2))
7. Faktor stabilitas Ns, yang dapat didefinisikan sebagai :
Ns = γ*H*Fs/C
Langkah – langkah perhitungan:
1. Tentukan parameter λcφ
2. Cek kemungkinan keruntuhan dasar (Gunakan Chart 11.6 (d) –
11.6(f))
3. Cek terhadap kemungkinan keruntuhan kaki lereng (Gunakan Chart
11.6(a) – 11.6(c))
MIMIE M.M. MAWUNTU 090211051
MEKANIKA TANAH II
4. Hitung Fs dengan memasukkan nilai Ns terkecil yang diperoleh dari
Step 2&3, dengan rumus :
5. Menentukan koordinat titik pusat lingkaran kritis
Jika D = 1 Gunakan Chart 11.6 (j) – 11.6 (l)
Jika D > 1 Gunakan Chart 11.6 (g) – 11.6 (i)
Kesimpulan Antara 2 Metode Kestabilan Lereng
MIMIE M.M. MAWUNTU 090211051
MEKANIKA TANAH II
Metode Faktor Keamanan (Fs)
FELLENIUS (embung 1)
2.42
COUSSINS (embung 1)
1.079
FELLENIUS (embung 2)
4.37
COUSSINS (embung 2)
1.035
Jika Fs < 1 = lereng dalam keadaan tidak stabil
Fs = 1 = lereng dalam keadaan seimbang (kritis)
Fs > 1 = lereng dalam keadaan stabil
Dari hasil analisis embung untuk data-data yang ada, maka embung
berada dalam keadaan stabil dimana Fs > 1.
Suatu permukaan tanah yang miring dengan sudut tertentu
terhadap bidang horisontal dan tidak dilindungi kita namakan sebagai talud
tak tertahan( unresrained slope ). Talud ini dapat terjadi secara alamiah
atau buatan, bila permukaan tanah tidak datar, maka komponen berat
tanah yang sejajar dengan kemiringan talud akan menyebabkan tanah
bergerak ke arah bawah. Bila komponen berat tanah cukup besar ,
kelongsoran talud dapat terjadi, yaitu tanah dapat bergelincir ke bawah.
Dengan kata lain, gaya dorong(driving farce) melampaui gaya perlawanan
yang berasal dari kekuatan geser tanah sepanjang bidang longsor.
Analisa stabilitas talud bukanlah merupakan suatu pekerjaan yang
ringan. Bahkan untuk mengevaluasi variabel-variabel seperti lapisan-lapisan
tanah dan parameter-parameter kekuatan geser tanah merupakan
pekerjaan yang cukup rumit. Rembesan dalam talud dan kemungkinan
MIMIE M.M. MAWUNTU 090211051
MEKANIKA TANAH II
bidang longsor atau gelincir menambah kerumitan masalah yang akan
ditangani. Faktor yang perlu dilakukan dalam pemeriksaan tersebut adalah
menghitung dan membandingkan tegangan geser yang terbentuk
sepanjang permukaan retak yang paling mungkin dengan kekuatan geser
tanah yang bersangkutan. Perhitungan analitis stabilitas talud ditentukan
dengan faktor keamanan. Pada umumnya angka keamanan terhadap
kekuatan geser tanah yang diterima pada umumnya adalah > 1.
MIMIE M.M. MAWUNTU 090211051
MEKANIKA TANAH II
KONSOLIDASI
Konsolidasi adalah perpindahan tanah secara vertikal ke arah bawah akibat
beban yang bekerja yang menyebabkan terjadinya perubahan volume pada
tanah.
Ada 2 settlement :
Pada tanah non-kohesif (C=0)
Pada tanah kohesif (C>0)
1. Pada tanah non-kohesif
2. Padatanahkohesi
MIMIE M.M. MAWUNTU 090211051
t
S
t
S
MEKANIKA TANAH II
Secara umum settlement dibagi atas :
Immediate Settlement , Disebabkan oleh deformasi elastis pada
tanah kering jenuh air tanpa terjadi perubahan kadar air.
Primary Consolidation
Secondary Consolidation Settlement
GRAFIK HUBUNGAN e DAN P
Grafik ini menjelaskan tentang perubahan angka pori e terhadap
penambahan tegangan. Langkah-langkah membuat grafik e dan P; antara
lain :
1. Hitung H yakni tinggi benda uji setelah pengujian.
W= Berat kering benda uji
A = Luas penampang benda uji
G = Berat spesifik
γ = Berat volume air
2. Hitung tinggi air pori H ,
H = H - H
3. Hitung angka pori awal benda uji e
MIMIE M.M. MAWUNTU 090211051
MEKANIKA TANAH II
4. Pada setiap penambahan beban sebesar P pada benda uji
menyebabkan ∆ H , hitung ∆ e
∆
5. Hitung angka pori e setelah konsolidasi akibat pembebanan P
e = e - ∆ e
untuk pembebanan sebesar P ,
Lempung Terkonsolidasi Normal (Over Consolidated And Normally
Consolidated)
Menurut riwayat tegangan yang dialami oleh lempung;
Lempung NC ; Tegangan efektif overburden yang dialami saat
ini adalah nilai tegangan over burden maksimum yang pernah
dialami sebelumnya.
Lempung OC ; Tegangan efektif yang dialami saat ini lebih kecil
dari nilai tegangan over burden yang pernah dialami sebelumnya.
Tegangan efektif overburden yang pernah dialami sebelumnya disebut
tekanan prakonsolidasi. Casagrande (1936) menyarankan suatu cara untuk
menentukan besarnya tekanan pra konsolidasi berdasarkan kurva e dan Log
P.
MIMIE M.M. MAWUNTU 090211051
MEKANIKA TANAH II
Prosedur menentukan nilai tekanan pra konsolidasi berdasarkan kurva e
dan Log P antara lain ;
1. Melalui pengamatan visual tentukan titik a pada kurva yang
memiliki kelengkungan maksimum.
2. Tarik garis lurus horisontal ab yang melalui titik a.
3. Tarik garis singgung ac yang melalui titik a.
4. Tarik garis ad yang membagi sudut adc sama besar.
5. Perpanjang bagian bawah kurva menjadi garis lurus yang
memotong titik f pada garis ad.
6. Plot titik f terhadap sumbu p,nilai tersebut adalah nilai
∆∆Pc( tekanan prakonsolidasi ).
OCR ( Over Consolidated Ratio)
OCR =
Pc = Tekanan prakonsolidasi
P = Tekanan overburden yang dialami saat ini
OCR = 1 , merupakan lempung NC
OCR > 1 , merupakan lempung OC
Simplified Void Ratio(Pressure Equation)
Dari hubungan hidro void ratio preassure dapat dihitung modulus
pemampatan (Mv), coefisien pemampatan (a),dan settlement( H ).
MIMIE M.M. MAWUNTU 090211051
MEKANIKA TANAH II
, dimana H adalah tinggi awal benda uji
Perhitungan Index Pemampatan (Cc),Index Pemuaian (Cs),Dan
Settlement Konsolidasi Primer
Index pemampatan (Cc)
1. menurut TERZAGHI
lempung tak terganggu, Cc = 0,009(LL-10)
lempung terganggu, Cc = 0,007(LL-10)
2. menurut RENDON HERRERO
3. menurut NASARAJ S. MURTY
Index pemuaian (Cs)
1. menurut NASARAJ S.MURTY
Settlement Primer(S)
Lempung terkonsolidasi normal
, untuk lempung NC
Lempung terkonsolidasi lebih jika
1. P + ∆P ≤ P , maka
, untuk lempung OC
MIMIE M.M. MAWUNTU 090211051
MEKANIKA TANAH II
2. P + ∆P ≤ P , maka
P = Tegangan efektif overbuerden awal pada lapisan
setebal H
∆P = Penambahan tegangan vertikal
Settlement Sekunder (S)
, dinamakan index pemampatan sekunder
Maka ;
Perhitungan Koefisien Konsolidasi (Cv)
Cv dapat ditentukan melalui hasil dilaboratorium,dengan menggunakan
metode :
Metode logaritma waktu
Metode akar waktu
MIMIE M.M. MAWUNTU 090211051
MEKANIKA TANAH II
Hubungan Cv,t,dan Tv dinyatakan dengan persamaan ;
atau
Hubungan Cv, k, dan Mv dinyatakan dengan persamaan ;
atau
Untuk 1 way drainage, →
Untuk 2 way drainage, →
WAKTU PENURUAN
Variasi nilai faktor waktu (Tv) dan derajat konsolodai (U)
2 Way Drainase
U (%) TV
0 0
10 0,008
MIMIE M.M. MAWUNTU 090211051
MEKANIKA TANAH II
20 0,031
30 0,071
40 0,126
50 0,197
60 0,287
70 0,403
80 0,567
90 0,848
100 ∞
1 Way Drainase
U (%)TV
Case I( ) Case II( )
0 0 0
10 0,003 0,047
20 0,009 0,100
MIMIE M.M. MAWUNTU 090211051
MEKANIKA TANAH II
30 0,024 0,158
40 0,048 0,221
50 0,092 0,294
60 0,160 0,383
70 0,271 0,500
80 0,440 0,665
90 0,720 0,940
100 ∞ ∞
Atau menggunakan rumus
Untuk U = 0-60%
Untuk U>60%
Rumus waktu penurunan (t)
t = T . Hdr2
Cv
Perhitungan lihat table.
MIMIE M.M. MAWUNTU 090211051
MEKANIKA TANAH II
CARA MENGURANGI PENURUNAN
Penurunan boleh direduksi(dikurangi) dengan menambahkan
kecepatan dengan pengurangan yang dihasilkan didalam nilai banding
rongga dari pemadatan partikel.
Pemadatan partikel juga menambah regangan tegangan didalam
kebnyakan kasus sehingga penurunan segera direduksi. Metode/modifikasi
perbaikan tanah dalam mengurangi penurunan diantaranya sebagai
berikut :
MIMIE M.M. MAWUNTU 090211051
MEKANIKA TANAH II
1. PEMAMPATAN
Ini merupakan metode yang paling murah untuk memperbaiki tanah
lokasi. Pemampatan tersebut dapat dirampungkan dengan menggali suatu
kedalaman , kemudian mengurangnya kembali secara hati-hati didalam
ketebalan jenjang yang dikontrol dan memampatkan tanah dengan
peralatan pemampatan yang sesuai. Pemampatan tanah-tanah kohesif
dapat dirampungkan dengan menggunakan mesin gilas tumbuk atau
penggilas yang mempunyai ban karet. Pemampatan tanah tak berkohesi
dapat dirampungkan dengan menggunakan mesin penggilas yang
mempunyai roda licin,biasanya sebuah alat bergetar didalamnya. Jadi,
pemampatan adalah suatu kombinasi batasan,tekanan,dan getaran.
Kedalaman jenjang sampai kira-kira 1,5 M-2 M dapat dimampatkan dengan
peralatan tersebut.
2. PRA KOMPETI (PRA PEMBEBANAN)
Metode ini memperbaiki tanah yang jelek sebelum konstruksi fasilitas
permanen adalah pra pembebanan. Pra beban tersebut dapat terdiri dari
tanah atau kadang-kadang batuan.
Tujuan utama pra pembebanan adalah :
a. beban-beban tambahan digunakan untuk menghilangkan penurunan
yang jika tidak akan terjadi setelah konstruksi diselesaikan.
MIMIE M.M. MAWUNTU 090211051
MEKANIKA TANAH II
b. Memperbaiki kekuatan geser tanah dan tanah lapisan bawah dengan
merubah kerapatanmereduksi nilai banding rongga dan mengurangi
kandungan air.
Pra pembebanan paling efektif yaitu pada saat lumpur normal sampai
lumpur yang sedikit melebihi melebihi konsolidasi, lempung, dan
deposit organik. Jika deposit tebal dan tidak mempunyai sambungan
lipat pasir yang berganti-ganti, maka pra pembebanan mungkim
membuat penggunaan saluran buangan pasir.
3. DRAINASE (SELIMUT PASIR DAN SALURAN BUANG)
Metode ini bertujuan mempercepat penurunan dibawah pra pembebana
tetapi dapat juga menamba kekutan geser tanah. Bila sebuah urugan
maupun sebuah pra beban tambahan ditempatkan diatas deposit kohesif
jenuh, maka panjang lintasan drainase boleh ditambah dampai ke puncak
urugan. Karena panjang drainase menentukan waktu untuk konsolidasi,
maka lintasan drainase ini harus dibuat sependek mungkin. Bila dinding
atas air jenjuh sangat dekat ke permukaan tanah, maka lapisan
pasir(selimut pasir dapat ditempatkan pada puncak dari tempat sebelum
menempatkan urugan. Kita dapat memperluas konsep ini lebih jauh dan
memasang kolom pasir vertikal pad interval-interval yang dipilih cidalam
tanah yang ada.
4. METODE GETAR
Metode ini bertujuan memperbesar kepadatan tanah. Daya dukung
yang dibolehkan dari pasir sangat bergantung dari kondisi tanah. Hal ini
digambarkan dalam bilangan penembusan atau nilai tahanan kerucut
seperti halnya dalam sudut gesekan dalam. Metode tersebut paling lazim
digunakan untuk pemadatan deposit pasir dan kerikil yang tak berkohesi
dengan tidak melebihi 20% lumpur atau 10% lempung adalah pemampatan
getar apung atua sisipan dengan menggunakan penembus silinder yang
berdiameter ± 432 mm, panjang 183 mm, berat ± 17,8 KN dan daya
dukung 250-400 Mpa.
MIMIE M.M. MAWUNTU 090211051
MEKANIKA TANAH II
5. PENGADUKAN ENCER PONDASI
Pengadukan encer adalah suatu cara untuk menyisipkan sejenis bahan
menstabil kedalam massa tanah dibawah tekanan. Tekanan memaksakan
bahan masuk kedalam ruangan yang terbatas disekitar tabung suntukan.
Bahan tereaksi dengan tanah atau dirniya sendiri untuk membentuk sebuah
massa stabil. Metode ini mempunyai sejumlah besar pemakaian seperti :
1. pengontrolan massa air dengan mengerek retakan dan pori.
2. pencegahan pemadatan pasir dibawah konstruksi yang
berdekatan karena pendorongan tiang pancang.
3. penguatan dukung pondasi dengan menggunakan pengadukan
enter mampat.
4. pengurangan getaran dengan menggeserkan tanah.
5. pengurangan dengan mengurung rongga, yang dilakukan dengan
menyemen konstruksi tanah yang lebih kuat.
6. MENGUBAH KONDISI AIR TANAH
Dari konsep satuan yang terbenam jelaslah bahwa tekanan antar
butiran dapat ditambahkandengan menghilangkan efek apung dari air. Hal
ini dapat ditambah dengan merendahkan bidang batas air jenuh. Didalam
banyak kasus mungkin hal ini dapat ditambahkandan tidak terlihat karena
mungkin hanya sebagai keadaan sementara. Dengan penambahan tekanan
tekanan efektif, makam penurunan tak diizinkan mungkin dihasilkan dan
tidak mungkin merendahkan bidang batas air jenuh tepat didalam batas.
7. PENGGUNAAN GEOTEKSIL
MIMIE M.M. MAWUNTU 090211051
MEKANIKA TANAH II
Tujuannya untuk memperbaiki sebuah tanah geoteksil(geotulang).
Didefenisikan sebagai anyaman simetris yang cukup tahan untuk waktu
yang lama didalam lingkungan tanah yang banyak rintangan. Sejumlah
anyaman dari bahan sintetis, biasanya poliester,nilon,polifrofilen digunakan
sebagai geoteksil untuk memperbaiki tanah dengan berbagai cara.
Anyaman tersebut dapat ditenun/dirajut dan dipakai dalam lajur untuk
penulangan massa tanah atau mungkin didalam lembaran plastik yang
tidak permeabel atau permeabel yang digunakan untuk membuat bagian
tanah menjadi tahan terhadap air,mengontrol erosi,atau memisahkan
bahan-bahan yang berlainan, geoteksil dapat digunakan didalam janur
penulangan sebuah massa tanah.
PENYEBAB TERJADINYA KELONGSORAN
Kelongsoran hanya bisa terjadi jika kekuatan geser dilampaui yaitu
perkiraan geser pada bidang gelincir tak cukup besar untuk menahan gaya-
gaya ynag bekerja pada bidang tersebut. Dengan kata lain kelongsoran
terjadi jika gaya-gaya geser pada bidang tersebut ada.
Makin besar gaya yang bekerja pada bidang gelincir, maka makin
besar gaya yang bekerja pada lereng. Berrtambahnya gaya-gaya yang
bekerja tersebut disebabkan oleh:
1. pengaruh alam
2. a) adanya gempa bumi
b) runtuhnya gua-gua
MIMIE M.M. MAWUNTU 090211051
MEKANIKA TANAH II
c) erosi
d) naiknya muka air tanah / naiknya aliran
e) pelemahan lereng karena terjadinya retakan, sehingga air
dapat merembes
3. perbuatan manusia
a) penambahan beban pada lereng / tepi lereng
b) penggalian tanah di bawah kaki leren
Cara pencegahan longsor
1. lereng dibuat lebih datar / bertangga
a)
b)
MIMIE M.M. MAWUNTU 090211051
MEKANIKA TANAH II
c)
2. Menimbun tanah di kaki lereng
Tanah timbunan
3. Perlindungan pada kaki lereng terhadap erosi
Daerah longsor Kritis
MIMIE M.M. MAWUNTU 090211051
MEKANIKA TANAH II
Daerah yang Kemungkinan
tererosi
4. Mengurangi ketinggian muka air untuk mereduksi tekanan air pori
pada lereng
selokan
Pipa drainase
Penurunan muka air tanah
5. pemakaian tiang pancang (paku bumi)
MIMIE M.M. MAWUNTU 090211051
MEKANIKA TANAH II
6. Dengan tembok penahan tanah turap
Letak tiang pancang
MIMIE M.M. MAWUNTU 090211051
MEKANIKA TANAH II
KESIMPULAN
Dari hasil trial dari tiap embung dengan menggunakan beberapa
metode, diperoleh hasil sebagai berikut :
MIMIE M.M. MAWUNTU 090211051
Embung Metode Kondisi Faktor Keamanan (Fs)1 Fellenius Toe Circle 2,597
Slope Circle 3,404Base Failure 2,318
Bishop Toe Circle 2,714Slope Circle 3,462Base Failure 2,516
Coussins Toe Circle 1,848Slope Circle 1,851Base Failure 1,836
2 Fellenius Toe Circle 2,058Slope Circle 1,709Base Failure 2,563
Bishop Toe Circle 2,076Slope Circle 1,738Base Failure 2,694
Coussins Toe Circle 0,937Slope Circle 0,927Base Failure 0,935
MEKANIKA TANAH II
Jika Fs < 1,5 = lereng dalam keadaan tidak stabil
Fs = 1,5 = lereng dalam keadaan seimbang (kritis)
Fs > 1,5 = lereng dalam keadaan stabil
Dari hasil analisis embung untuk data-data yang ada, maka
embung I berada dalam keadaan stabil dimana Fs > 1,5 untuk setiap
metode yang ditinjau. Embung II berada dalam keadaan stabil dimana Fs >
1,5 untuk metode Fellenius dan Bishop, namun untuk metode Coussins,
embung berada dalam keadaan tidak stabil dimana Fs < 1,5.
Suatu permukaan tanah yang miring dengan sudut tertentu
terhadap bidang horisontal dan tidak dilindungi kita namakan sebagai talud
tak tertahan( unresrained slope ). Talud ini dapat terjadi secara alamiah
atau buatan, bila permukaan tanah tidak datar, maka komponen berat
tanah yang sejajar dengan kemiringan talud akan menyebabkan tanah
bergerak ke arah bawah. Bila komponen berat tanah cukup besar ,
kelongsoran talud dapat terjadi, yaitu tanah dapat bergelincir ke bawah.
Dengan kata lain, gaya dorong(driving farce) melampaui gaya perlawanan
yang berasal dari kekuatan geser tanah sepanjang bidang longsor.
Analisa stabilitas talud bukanlah merupakan suatu pekerjaan yang
ringan. Bahkan untuk mengevaluasi variabel-variabel seperti lapisan-
lapisan tanah dan parameter-parameter kekuatan geser tanah merupakan
pekerjaan yang cukup rumit. Rembesan dalam talud dan kemungkinan
MIMIE M.M. MAWUNTU 090211051
MEKANIKA TANAH II
bidang longsor atau gelincir menambah kerumitan masalah yang akan
ditangani.
Faktor yang perlu dilakukan dalam pemeriksaan tersebut adalah
menghitung dan membandingkan tegangan geser yang terbentuk
sepanjang permukaan retak yang paling mungkin dengan kekuatan geser
tanah yang bersangkutan. Perhitungan analitis stabilitas talud ditentukan
dengan faktor keamanan. Pada umumnya angka keamanan terhadap
kekuatan geser tanah yang diterima pada umumnya adalah > 1,5.
MIMIE M.M. MAWUNTU 090211051
MEKANIKA TANAH II
'
SETTLMENT
Settlement dihitung pada kedalaman dibawah ½ lebar embung
MIMIE M.M. MAWUNTU 090211051
MEKANIKA TANAH II
Langkah-langkah perhitungan freatik line (cara grafis)
Embung 1, 30°
Perhitungan Panjang Permukaan basah Secara Grafis
MIMIE M.M. MAWUNTU 090211051
H
h1
h2
1 Β 2
1m
5m
7m
2m
9m
1/2L 1/2L
MEKANIKA TANAH II
Langkah – langkah :
1. Gambarkan embung sesuai dengan skala dan ukuran yang ada.
2. Gambar garis vertikal melalui A yang akan berpotongan dengan
garis yang sesuai dengan kemiringan bendungan bagian hilir pada
A1.
3. Gambar garis horizontal melalui A yang akan berpotongan dengan
garis yang sesuai dengan kemiringan bendungan bagian hilir pada
A2.
4. Gambar setengah lingkaran pada FA1.
5. Tandai titik A3, pada setengah lingkaran sehingga FA2 = FA3.
6. Tandai titik G sehingga A1G = A1A3 dengan demikian FG = Se
Menentukan Lintasan Garis freatik
Langkah – langkah perhitungannya adalah sebagai berikut :
1. Gambar bendungan sesuai skala.
2. Hitung permukaan basah di bagian hilir secara analitis atau grafis.
3. Tentukan lokasi titik asal parabola, yaitu titik A sampai 0,3L.
4. Sesuai Teori Cassagrande bahwa garis freatik adalah parabola,
maka digunakan persamaan parabola sederhana, yaitu :
y = k.x2 → pada xo = yo
sehingga, k = y0/x02
5. Gambar beberapa jarak xi dan hitung jarak yang berkaitan dengan
yi kemudian gambar kurva melalui titik – titik yang di dapat.
6. Perhatikan bahwa parabola menyinggung muka bendungan bagian
hilir pada bagian atas permukaan basah dan berangsur – angsur
tegak lurus pada muka bendungan.
7. Muka bendungan bagian hulu adalah garis ekipotensial dan garis
freatik adalah garis aliran.
MIMIE M.M. MAWUNTU 090211051
MEKANIKA TANAH II
Embung 2, 30°< < 90°
Perhitungan Panjang Permukaan basah Secara Grafis
Langkah – langkah :
1. Gambarkan embung sesuai dengan skala yang ada.
2. Gambar busur lingkaran dengan radius sepanjang garis AF yang
akan berpotongan dengan garis yang sesuai dengan kemiringan
bendungan bagian hilir pada A1.
3. Gambar garis horizontal melalui A yang akan berpotongan dengan
garis yang sesuai dengan kemiringan bendungan bagian hilir A2.
4. Gambar setengah lingkaran dengan diameter FA1.
5. Tandai titik A3, pada setengah lingkaran sehingga FA2 = FA3.
6. Tandai titik G sehingga A1G = A1A3 dengan demikian FG = Se
Menentukan Lintasan Garis freatik
Langkah – langkah perhitungannya adalah sebagai berikut :
1. Gambar bendungan sesuai skala.
2. Hitung permukaan basah di bagian hilir secara analitis atau
grafis.
3. Hitumg jarak parameter Yo, dengan persamaan sebagai berikut :
Yo = √d2 + H2 - d , dimana d termasuk 0,3L.
4. Titik F pada kaki bendungan bagian hilir adalah titik asal.
5. Hitung Y dengan persamaan :
y = √2.X0 + Yo²
nilai x dari titik F ke arah kanan adalah positif (+), sedangkan kiri
negatif(-).
6. Dengan demikian diperoleh nilai y untuk lintasan parabola dasar.
MIMIE M.M. MAWUNTU 090211051
MEKANIKA TANAH II
( contoh penggambaran terlampir )
WAKTU PENURUNAN
Variasi nilai faktor waktu (Tv) dan derajat konsolodai (U)
2 Way Drainase
U (%) TV
0 0
10 0,008
20 0,031
30 0,071
40 0,126
50 0,197
MIMIE M.M. MAWUNTU 090211051
MEKANIKA TANAH II
60 0,287
70 0,403
80 0,567
90 0,848
100 ∞
1 Way Drainase
U (%)TV
Case I( ) Case II( )
0 0 0
10 0,003 0,047
20 0,009 0,100
30 0,024 0,158
40 0,048 0,221
50 0,092 0,294
60 0,160 0,383
MIMIE M.M. MAWUNTU 090211051
MEKANIKA TANAH II
70 0,271 0,500
80 0,440 0,665
90 0,720 0,940
100 ∞ ∞
Atau menggunakan rumus
Untuk U = 0 - 60%
Untuk U > 60%
MIMIE M.M. MAWUNTU 090211051
MEKANIKA TANAH II
Rumus waktu penurunan (t)
MIMIE M.M. MAWUNTU 090211051
MEKANIKA TANAH II
MIMIE M.M. MAWUNTU 090211051