Hitung penurunan pada akhir konsolidasi

Transkripsi

1 Konsolidasi

2 Tangkiair diameer 30 m Bera, Q kn 30 m Hiung penurunan pada akhir konsolidasi

3 Δσ 7 m r 15 m x0 /r 7/15 0,467 x/r0 I90% Δσ q n I x 0,9 43,86 KPa Perlu diperhiungkan ekanan fondasi neo (q n ), dengan q n q-d f γ (dikurangi bera anah yang digali) q n 48,74 KPa

4 Δσ Δp 43,86 kpa p1 p0 + Δp 130,6 + 43,86 174,47 kpa < pc 00 kpa S c C H log p 1 r 1+ e0 p0 ' ' S c 0, ,78 174,47 log 130,6 S c 0,005 m

5 Kapan konsolidasi berakhir? (ΔU 0) Proses konsolidasi idak boleh erjadi keika masa operasional konsruksi pembangunan berahap ΔH

6 Perkembangan proses konsolidasi akiba kenaikan egangan erenu, dapa dinyaakan dalam persamaan: U e e 0 0 dengan: U e o e 1 e e e 1 deraja konsolidasi pada waku dan kedalaman erenu angka pori awal sebelum konsolidasi angka pori akhir konsolidasi angka pori pada waku erenu pada saa konsolidasi masih berlangsung

7 Deraja konsolidasi juga dapa dinyaakan dalam benuk persamaan: U U p' p p ' p ' ' u1 u u 1 u u 1 p p ' + 1 ' 0 p p' + u 1 ' u i U S S c

8 Tekanan air pori berlebih (excess pore waer pressure) pada saakonsolidasi berlangsung dapa diunjukkan dengan persamaan konsolidasi 1D Teraghi (195). Anggapan dalam analisis konsolidasi saudimensi: 1. Tanah homogen dan jenuh sempurna. Parikel pada 3. Arah pemadaan dan aliran air pori verikal 4. Regangan kecil 5. Berlaku hukum Darcy 6. Permeabilias (k) dan m v konsan 7. Nilai angka pori dan egangan efekif idak berganung waku

9 Diinjau lapisan lempung seebal d. Kelebihan ekanan air pori pada sembarang iik di lapisan lempung adalah u

10 Gradien hidraulik dinyaakan oleh persamaan: i h 1 γ u w Jika v adalah kecepaan drainasi air pori yang melewai lapisan ipis, maka persamaan Darcy dinyaakan oleh: v ki h k k γ w u

11 Perubahan kecepaan aliran melewai elemen d: u k h k ki v w γ d n d v ' ' ' / 1 p n p n p H H m v d p p n d v ' ' d p m d v v '

12 Apabila egangan verikal oal konsan selama konsolidasi, maka: d u m d v v u p ' d p m d v v ' u p p + ' u p p + ' Persamaan egangan efekif: 0 p

13 Subsiusi nilai koefisien konsolidasi, C v, maka akan diperoleh persamaan: d u m d v v u k v w γ subsiusi u m u k v w γ u m k u v w γ v w v m k C γ u C u v

14 ΔU Persamaan konsolidasi Teraghi dapa diselesaikan secara analiis dengan beberapa asumsikondisi baas: Saa 0, pada lapisan lempung d, ΔuΔp Unuk sembarangwaku (), H dan 0 Δu 0 Pada waku sanga lama, pada sembarang kedalaman Δu 0

15 0 H jarak linasan drainase erpanjang u i disribusi kelebihan ekanan air pori awal Apabila ekanan air pori awal u i dianggap konsan, maka: Ui

16 Apabila: n dan m + 1 dan M ( π / )(m + 1) C T v v H dengan T v adalah besaran anpa dimensi, yang disebu ime facor, maka: u m m 0 u M i sin M H exp( M T v )

17 Denganmensubsiusi deraja konsolidasi, U u1 u u U 1 u1 u 1 Maka, deraja konsolidasi sepanjang keebalan lapisan lempung dapa dihiung menggunakan: U m 1 sin exp( M T v m 0 M H M Dalam prakis di lapangan, nilai raa-raa deraja konsolidasi U, sepanjang kedalaman lebih diperlukan. U 1 m m 0 exp( M T v ) M )

18

19 Tv U Hubungan deraja konsolidasi U sepanjang lapisan lempung dengan ebal 4 m berdrainase dobel erhadap T v

20 Craig (005)

21 Casagrande (1938) dan Taylor (1948) mengusulkan persamaan hubungan U dan T v yang sanga aplikaif dalam kepeningan perencanaan, yaiu: Unuk U<60%: T v (π/4)u Unuk U>60%: T v log (1-U) Persamaan di aas cukup mendekai nilai yang didapa dari rumus analiis (kurva 1): U 1 m m 0 exp( M T v ) M

22 Beberapa benuk diagram disribusi ekanan air pori awal digunakan dalam prakek, misalnya: benuk segi empa, segiiga, rapesium dan sinusoida Diagram dibawah merupakan isokron unuk waku, 0 Segi empa Segi iga Segi iga Trapesium Trapesium Sinusoid

23 Diagram ekanan air pori awal berupa luasan empa persegi panjang erjadi pada lapisan lempung relaif ipis dibanding lebar pembebanan, seperi fondasi raki (raf foundaion)

24 Disribusi ekanan air pori awal berupa luasan segiiga dengan puncak di aas erjadi apabila imbunan yang anahdasarnya dilandasi lapisan kedap air

25 Disribusi segiiga dengan ujung di bawah erjadi pada fondasi yang erleak pada lapisan lempung yang dibaasi lapisan lolos air di bawahnya

26 a) Hiung deraja konsolid asi anah lempung pada iap kedalam an,4,6,8 dan 10 m

27 Perama, perlu dihiung ime facor,t v Tiap sauan parameer perlu disesuaikan T T v T v v Cv H 4 7, (500) 0,71

28 (m) /H U (%) , , , , , Tv 0,71 Gambar 7.61 Nilai U iap lapisan?

29

30 b) Hiung kelebihan ekanan air pori pada iap kedalaman,4,6,8 dan 10 m

31 Tambahan egangan akiba beban meraa q Δp 100 kpa Pada waku 0, maka kelebihan ekanan air pori u i Δp 100 kpa Deraja konsolidasi dinyaakan oleh: U u i u u u kelebihan air pori 1 u i Δp 100 kpa

32 u (m) /H U (%) u (1-U )u i , , , , ,

33 c) Hiung waku yang dibuuhkan unuk erjadinya penurunan sebesar 0,0 m, bila lempung ermasuk jenis lempung normally consolidaed

34 Hiung ekanan efekif di engah-engah lapisan lempung akiba overburden dan Δp Hiung penurunan pada akhir konsolidasi (S c ) S c C c H e log p p0 ' ' Tenukan deraja konsolidasi pada kondisi penurunan yang dianyakan (U S /S c ) Unuk U<60%: T v (π/4)u Unuk U>60%: T v log (1-U) HiungTv dan waku yang diperlukan unuk mencapai deraja konsolidasi U T v Cv H

35 Δσ Δp 100 kpa p0 (16,8 x 1,60) + (8,19 x 3) + (10,19 x 5) 10,35 kpa p1 p0 + Δp 10, ,35 kpa S c C H e log p 1 c 1+ 0 p0 ' ' Sc 10 0,5 log 1+ 0,61 0,35 10,35 S c 0,46 m S 0,0 π U 0,435 < 60% T U v 0, 149 Sc 0,46 4 Tv H 0, ,478 ahun 4 7, C v

36 Beban imbunan, q 00 kpa Hiung waku yang dibuuhkan unuk erjadinya penurunansebesar 0,0 m, bila lempung ermasuk jenis lempung normally consolidaed

37 Δσ Δp 00 kpa p0 (16,8 x 1,60) + (8,19 x 3) + (10,19 x 5) 10,35 kpa p1 p0 + Δp 10, ,35 kpa S c C H e log p 1 c 1+ 0 p0 ' ' Sc 10 0,5 log 1+ 0,61 30,35 10,35 S c 0,73 m S 0,0 π U 0,74 < 60% T U v 0, 059 Sc 0,73 4 Tv H 0, ,584 ahun 4 7, C v

38