KATA PENGANTAR Puji syukur kepada Tuhan yang Maha Esa atas segala berkat-nya, sehingga laporan tugas akhir ini dapat diselesaikan dengan sebaik baiknya. Laporan tugas akhir dengan judul Pendekatan Pemodelan Konsolidasi Sederhana dengan Material Model Mohr-Coulomb ini ditujukan untuk memenuhi sebagian persyaratan akademik guna memperoleh gelar Sarjana Teknik Sipil Strata Satu Universitas Pelita Harapan, Karawaci. Penulis menyadari bahwa tanpa bimbingan, bantuan, dan doa dari berbagai pihak, Laporan tugas akhir ini tidak akan dapat diselesaikan tepat pada waktunya. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu dalam proses pengerjaan Laporan Skripsi ini, yaitu kepada: 1. Ibu Merry Natalia ST, MSc.Eng, selaku Dosen Pembimbing yang telah membimbing serta memberikan ide ide dan masukan yang sangat membantu penulis dalam melakukan penelitian serta proses penulisan tugas akhir ini. 2. Bapak, Prof Ir, Harianto Hardjasaputra, Bapak Dr.-Ing. Jack Widjajakusuma, Bapak Dr. Ir. Wiryanto Dewobroto, MT., dan dosen Teknik Sipil lainnya yang telah mendukung tugas akhir penulis. 3. Mama, papa dan seluruh keluarga penulis yang telah membantu dalam bentuk dukungan dan doa. vii
4. Teman teman Teknik Sipil UPH khususnya angkatan 2007 yang telah membantu penulis dengan memberikan dukungan dan bantuan lainnya. 5. Dan pihak lainnya yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang telah membantu penulis dengan dukungan dan bantuan lainnya. Akhir kata, penulis menyadari bahwa mungkin masih terdapat banyak kekurangan dalam Laporan Skripsi ini. Oleh karena itu, kritik dan saran dari pembaca akan sangat bermanfaat bagi penulis. Semoga Laporan Skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang membacanya. Karawaci, 5 Agustus 2011 Penulis viii
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i PERNYATAAN KEASLIAN LAPORAN TUGAS SKRIPSI... ii PERSETUJUAN DOSEN PEMBIMBING... iii PERSETUJUAN TIM PENGUJI TUGAS AKHIR... iv ABSTRAK... v ABSTRACT... vi KATA PENGANTAR... vii DAFTAR ISI......ix DAFTAR GAMBAR... xi DAFTAR TABEL... xiv BAB 1 PENDAHULUAN... 1 1.1. Latar Belakang... 1 1.2. Pembatasan Permasalah... 2 1.3. Metodologi Penelitian... 3 1.4. Sistematika Penulisan Tugas Akhir... 4 BAB 2 DASAR TEORI... 5 2.1. Pengertian Konsolidasi... 5 2.2. Komponen Penurunan... 5 2.3. Konsolidasi 1-D Terzaghi... 7 2.4. Uji Konsolidasi Satu Dimensi di Laboratorium... 10 2.5. Normally Consolidated, Overconsolidated, dan Underconsolidated... 16 2.6. Perhitungan Penurunan yang Disebabkan oleh Konsolidasi Primer Satu DImensi menurut Terzaghi... 20 2.7. Indeks Pemampatan (Compression Index)... 28 2.8. Indeks pemuaian (Swell Index, C s )... 29 2.9. Kecepatan Waktu Konsolidasi... 29 2.10. Teori Stress Distribution... 36 2.11. Penggunaan Plaxis... 37 2.12. Parameter Tanah... 38 2.12.1 Korelasi Nilai Permeability... 44 ix
2.12.2 Korelasi Nilai Modulus Young (E) dan Poisson ratio (v)... 45 BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN... 46 3.1. Pendahuluan... 46 3.2. PLAXIS v8,2... 47 3.3. Pemodelan Tanah... 48 3.4. Input Data... 50 3.4.1 Model Geometri dan Kondisi Batas (Boundary Condition)... 50 3.4.2 Data Bahan (Material)... 51 3.4.3 Mesh Generation... 53 3.4.4 Kondisi Awal (initial Condition)... 54 3.4.5 Tegangan Awal... 56 3.5. Perhitungan (Calculation)... 57 3.6. Output Data... 58 BAB 4 ANALISA PERBANDINGAN TEORI KONSOLIDASI... 61 4.1. Pendahuluan... 61 4.2. Perhitungan Secara Analitis dengan Teori Satu Dimensi Terzaghi... 61 4.2.1. Single Drainage... 62 4.2.2. Double Drainage... 67 4.3. Hasil Perbandingan Antara Hasil Analisis Dengan Program PLAXIS... 74 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN... 77 5.1. Kesimpulan... 77 4.4. Saran... 79 DAFTAR PUSTAKA... 80 x
DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1. Flowchart Metodologi Penelitian... 3 Gambar 2.1. Aplikasi Konsolidasi dengan menggunakan Teori Pegas... 10 Gambar 2.2. Oedometer... 11 Gambar 2.3. Grafik waktu-pemampatan selama konsolidasi untuk suatu penambahan beban yang diberikan... 12 Gambar 2.4. Dua cara menunjukkan data uji konsolidasi: (a) persen konsolidasi (atau regangan) versus tegangan efektif, (b) void rasio dibandingkan dengan tegangan efektif. Uji pada sampel Lumpur San Fransisco Bay dari -7,3 m.... 14 Gambar 2.5. Data uji Konsolidasi disajikan sebagai: (a) persen konsolidasi (atau regangan) terhadap log tegangan efektif dan (b) void rasio berlaku terhadap log tegangan efektif (data yang sama seperti pada Gambar 2.4).... 15 Gambar 2.6. Grafik e versus log p yang menunjukkan keadaan akibat pembebanan (loading), pengangkatan beban (unloading), dan pembebanan kembali (reloading)... 18 Gambar 2.7. Prosedur penentuan tekanan prakonsolidasi, p c dengan cara grafis. 19 Gambar 2.8. Penggambaran aritmetis dari e terhadap tekanan (efektif) untuk memperoleh koefisien kompresibilitas a v... 20 Gambar 2.9. Penurunan yang disebabkan oleh konsolidasi satu dimensi... 22 Gambar 2.10. Karakteristik lempung yang terkonsolidasi secara normal (normaly consolidated) dengan sensitivitas rendah sampai sedang... 23 Gambar 2.11. Karakteristik lempung yang terlalu (over consolidated) dengan sensitivitas rendah sampai sedang... 25 Gambar 2.12. Penurunan suatu contoh tanah atau lapisan tanah setebal H di lapangan... 26 Gambar 2.13. (a) Lapisan lempung yang mengalami konsolidasi, (b) aliran air pada A selama konsolidasi.... 30 Gambar 2.14.Variasi U z terhadap T v dan z/h air... 34 xi
Gambar 2.15. Variasi derajat konsolidasi rata-rata terhadap faktor waktu, T v (U v tetap untuk seluruh tebal lapisan)... 35 Gambar 2.16. Grafik Sondir... 39 Gambar 2.17. Lingkaran Mohr... 41 Gambar 2.18. Kurva e-log p... 42 Gambar 2.19. Kurva C v -log p... 43 Gambar 3.1. Diagram Alir Metode Penelitian... 46 Gambar 3.2. Pemodelan Single Drainage... 49 Gambar 3.3. Pemodelan Double Drainage... 49 Gambar 3.4. Model Geomteri Single Drainage... 50 Gambar 3.5. Model Geomteri Double Drainage... 51 Gambar 3.6. Jaring Elemen (Generate Mesh) Single Drainage... 53 Gambar 3.7. Jaring Elemen (Generate Mesh) Double Drainage... 54 Gambar 3.8. Tekanan air pori awal Single Drainage... 55 Gambar 3.9. Tekanan air pori awal Double Drainage... 55 Gambar 3.10 Tegangan Awal Single Drainage... 56 Gambar 3.11 Tegangan Awal Double Drainage... 57 Gambar 3.12 Jaring elemen Terdeformasi Single Drainage... 59 Gambar 3.13 Jaring elemen Terdeformasi Double Drainage... 59 Gambar 3.14 Grafik Penurunan Single Drainage... 60 Gambar 3.15 Grafik Penurunan Single Drainage... 60 Gambar 4.1 Penampang Melintang Tanah Single Drainage... 62 Gambar 4.2 Diagram Tegangan Efektif pada Penimbunan Single Drainage Tahap I... 64 Gambar 4.3 Diagram Tegangan Efektif pada Penimbunan Single Drainage Tahap II... 65 Gambar 4.4 Diagram Tegangan Efektif pada Penimbunan Single Drainage Tahap III... 65 Gambar 4.5 Diagram Tegangan Efektif pada Penimbunan Single Drainage Tahap IV... 66 Gambar 4.6 Grafik Penurunan Total vs Waktu pemodelan Single Drainage... 67 Gambar 4.7 Penampang Melintang Tanah Double Drainage... 68 xii
Gambar 4.8 Diagram Tegangan Efektif pada Penimbunan Double Drainage Tahap I... 70 Gambar 4.9 Diagram Tegangan Efektif pada Penimbunan Double Drainage Tahap II... 71 Gambar 4.10 Diagram Tegangan Efektif pada Penimbunan Double Drainage Tahap III... 72 Gambar 4.11 Diagram Tegangan Efektif pada Penimbunan Double Drainage Tahap IV... 73 Gambar 4.12 Grafik Penurunan Total vs Waktu pemodelan Double Drainage... 74 Gambar 4.13 Grafik Perbandingan penurunan Single Drainage antara program PLAXIS dan Analisis... 76 Gambar 4.14 Grafik Perbandingan penurunan Double Drainage antara program PLAXIS dan Analisis... 76 Gambar 5.1 Grafik Perbandingan penurunan antara program PLAXIS dan Analisis pada Pemodelan Single Drainage... 77 Gambar 5.2 Grafik Perbandingan penurunan antara program PLAXIS dan Analisis pada Pemodelan Double Drainage... 78 xiii
DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Faktor Pengaruh untuk Pondasi.... 7 Tabel 2.2. Hubungan untuk indeks Pemampatan, C c menurut Rendon-Herrero (1980).... 28 Tabel 2.3. Pemampatan dan Pemuaian Tanah Asli... 29 Tabel 2.4. Variasi faktor Waktu terhadap Derajat Konsolidasi... 36 Tabel 2.5. Classification Of Homogeneous Soils By The Ratio lf/q c... 40 Tabel 2.6. Classification Of Soils Based On The Result Of Andina Static Dinamic Penetrometer... 40 Tabel 2.7. Pembagian jenis tanah berdasarkan perbandingan tahanan geser terhadap tahanan ujung... 40 Tabel 2.8. Parameter Clay dari Laporan Pratikum Mekanika Tanah Universitas Katolik Parahyangan... 44 Tabel 2.9. Harga-harga koefisien Rembesan Pada Umunya... 44 Tabel 2.10. Modulus Young dan Poisson ratio untuk berbagai jenis tanah... 45 Tabel 3.1. Parameter desain yang digunakan untuk analisis pemodelan Single Drainage... 52 Tabel 3.2. Parameter desain yang digunakan untuk analisis pemodelan Double Drainage... 52 Tabel 4.1. Parameter Tanah Single Drainage yang akan dianalisa... 62 Tabel 4.2. Parameter Tanah Single Drainage yang akan dianalisa... 68 Tabel 5.1. Hasil Perbandingan Penurunan dan Waktu maksimum Konsolidasi.. 77 xiv