VI. TEKANAN TANAH. Contoh. Dalam keadaan dinding penahan tanah menerima tekanan berupa tekanan Hidrostatis, misal air pada kolam

Transkripsi

1 VI. TEKANAN TANAH TEKANAN TANAH AKTIF DAN TEKANAN TANAH PASIF Ada 3 macam tekanan tanah : Eo : tekanan diam, terjadi pada dinding yang tidak dapat bergerak Ea : tekanan aktif, bekerja pada dinding yang dapat bergerak menjauhi tanah Ep : tekanan pasif, bekerja pada dinding yang bergerak mendorong tanah Contoh Dalam keadaan ini dinding penahan tanah menerima tekanan air berupa tekanan Hidrostatis, misal air pada kolam

2 Besarnya Ea & Ep dipengaruhi 1. berat volume (γ) 2. sudut gesek intern (ϕ) 3. sudut gesek antara dinding dalam tanah (ϕ 1 ) 4. kohesi tanah (c) 5. kemiringan dinding () dan kemiringan muka tanah (δ) Hubungan antara ϕ dan ϕ' : ϕ' = 1/3 ϕ (dinding halus) ϕ' = 2/3 ϕ (dinding kasar) ϕ' = 0 (paling aman)

3 Keadaan paling sederhana & paling banyak : muka tanah horisontal & lurus dinding vertikal & lurus dianggap ϕ 1 = 0 diabaikan dianggap c = 0 seakan - akan yang diperhitungkan adalah ϕ dan γ saja Sudut longsor kritis : TEKANAN TANAH AKTIF H γ ϕ Ka = tinggi dinding = berat volume basah = sudut gesek intern tanah = koef. Tekanan tanah aktif

4 TEKANAN TANAH PASIF Hubungan antara Ka & Kp untuk kondisi sederhana Contoh: Suatu dinding penahan tanah, diketahui ϕ = 30, γ = 1.6 T/m 3, H = 4m, h = 1m Hitung Ea & Ep! Jawab: Dipandang lebar 1 m ( bidang gambar) Tekanan tanah aktif : aktif mendorong tanah Tekanan tanah pasif : pasif, menahan tanah Besar sudut geser/longsor kritis : aktif : θ kr a = 45 + ½ϕ = 60 pasif : θ kr p = 45 - ½ϕ = 30

5 PENGARUH BEBAN TERBAGI RATA PADA TANAH

6 PENGARUH AIR DINDING PENAHAN TANAH DENGAN MUKA TANAH = MUKA AIR TANAH a. oleh tanah : berat volume tanah = γ' Ka = tg 2 (45 - ½ϕ) Diagram, dengan alas : H. γ'. Ka Ea = ½. H 2. γ'. Ka Pusat berat pada 1/3 H dari alas b. oleh air : Diagram, dengan alas : H. γ'. Ka P = ½.H 2. γ w Pusat berat pada 1/3 H dari alas

7 KEADAAN MUKA AIR TIDAK SAMA TINGGI Diketahui : bj tanah = G angka pori = e tanah di atas m.a.t basah dengan kadar air w sudut gesek intern = ϕ tanah dibawah m.a.t sudut gesek intern = ϕ Berat volume tanah : diatas m.a.t ϕ 1 ϕ 2 dibawah m.a.t γ 1 = γ k (1 + W) = Ka 1 = tg 2 (45 - ½ϕ 1 ) Kp = tg 2 (45 + ½ϕ) Ka 2 = tg 2 (45 - ½ϕ 1 ) Tanah basah diatas m.a.t. setinggi H 1 Ea 1 = ½. H 2 1. γ 1. Ka 1 alas = H 1. γ 1. Ka 1 garis kerja = 1/3 H 1 dari alas Bagian H 2 : tanah terendam air dengan berat volume tanah γ' dan koefisien = Ka 2 tanah diatasnya merupakan/dianggap beban terbagi merata 2

8 Q = H 1. γ 1 T/m2 karena pengaruh air, alas H 2. γ w = H 2 P air = ½. H 2. γ w PENGARUH BEBAN GARIS DIATAS TANAH Ea 1 = ½. H 2. γ. Ka Ea 2 = Q Ka Misal: dinding diatas dermaga rel Kereta Api Ringkasan Tekanan tanah aktif a. Pengaruh beban q = H 1.γ 1 Memberikan tekanann terbagi rata yang besarnya: q.ka = H 1.γ 1.Ka 2 Diagram segiempat Ea = q.h 2.Ka 2 = H 1.γ 1. Ka 2. H 2

9 b. Tanah terendam air γ' dan Ka 2 Memberikan tekanan dengan diagram segitiga, alas = H 2. γ'. Ka 2 Resultante : Ea 3 = ½. H 2 2. γ' '. Ka 2 Garis kerja pada 1/3 H 2 c. Oleh air Memberikan tekanan hidrostatis Diagram segitiga, alas = H 2. γ Resultante : P1 = ½. H 2 2. γ w Garis kerja pada 1/3 H 2 Tekanan tanah pasif d. tanah terendam air setinggi H 3 γ' dan Kp diagram segitiga, alas = H 3. γ'.kp Resultante : Ep = ½. H 2 3. γ'. Kp Garis kerja pada 1/3 H 3 e. tekanan hidrostatis setinggi H 4 diagram segitiga, alas = H u. γ w Resultante : P 2 = ½. H 2 4. γ'. Kp Garis kerja pada 1/3 H 4

10 Diagram Hitung dan gambar diagram gaya dan garis kerja! Tergantung harga Ka (Ka 1, Ka 2, Ka 3 ) q 1 = h 1. γ 1 q2 = (h 1. γ 1 ) + (h 2. γ 2 )

11 TANAH BERKOHESI Tanah mempunyai ϕ dan c Kohesi pada dasarnya menguntungkan karena kohesi dapat mengurangii besarnya tahanan tanah aktif. b 1 = H γ Ka b 2 = 2 c Ka b = b 1 b 2 h = H - h

12 KOHESI DAN BEBAN TERBAGI RATA Perlu digambar DIAGRAM TEKANAN Untuk tekanan tanah aktif kohesi mengurangi tekanan tanah aktif Untuk tekanan tanah pasif kohesi menambah tekanan tanah pasif Pengaruh kohesi terhadap tekanan tanah pasif Diagramnya : alas H. γ. Kp Kohesi :2 c Kp Kp = tg 2 (45 + ½ϕ) Arahnya = searah dengan pengaruh tanah

13 TEKANAN TANAH AKTIF UNTUK TANAH MIRING Misal kondisi konstruksi : Dinding vertical Tanah non kohesif (tanpa c) Gesekan tanah dinding diabaikan (ϕ)

14 Catatan : 1. bila δ = 0 Ka = tg 2 (45 - ½ϕ) 2. δ dapat + atau 3. untuk ϕ = 30 δ Ka ± Diagram dan arah tidak berubah. Tekanan Pasif, bila tanah miring Contoh : ϕ = 28 γ =1.75 T/m 3 Hitung Ea & Ep Untuk tekanan aktif : δ + δ = arc tg ¼ = Untuk tekanan pasif: δ - δ = arc tg 1/5 =

15

16 PRAKTEK Meskipun kondisi di lapangann seperti gambar terdahulu (miring), tapi penyelesaiannya dapat didekati dengan beberapa cara. Pendekatan tersebut adalah: dinding dianggap tetap vertikal, meskipun kenyataannya miring semua beban harus dihitung, misal beban karena tanah, berat sendiri konstruksi, dsbnya dinding dianggap licin Contoh: Kondisi lengkap: muka tanah miring (δ) dinding miring () gesekan dinding - tanah (ϕ )