�ݺ�ߣ

MATA KULIAH
MEKANIKA TANAH II
K O N S O L I D A S I
Cut Suciatina Silvia, S.T.,M.T.

Pendahuluan
Apa itu
Konsolidasi
Tujuan
Konsolidasi
Uji Konsolidasi
Laboratorium dan
Lapangan
Interpretasi
Hasil uji
konsolidasi
Penurunan Konsolidasi
normally consolidated dan
over consolidated

proses berkurangnya volume tanah atau
berkurangnya rongga pori tanah jenuh
berpermeabilitas rendah akibat adanya
pembebanan, dimana prosesnya dipengaruhi oleh
kecepatan terperasnya air pori keluar dari rongga
tanah.
Konsolidasi
untuk menentukan sifat pemampatan suatu
jenis tanah akibat tekanan vertikal
Tujuan
Besarnya penurunan yang terjadi tergantung dari sifat
tanah dapat dirembes atau ditekan atau tergantung
dari koefisien rembesan dan koefisien konsolidasi

Lapisan tanah
Konsolidasi adalah
proses berkurangnya
volume/ pori tanah
jenuh akibat
Pembebanan
prosesnya
dipengaruhi oleh kecepatan
darinase air dari pori tanah
Δ
H

Uji Konsolidasi di Laboratorium
Uji konsolidasi di laboratorium (uji konsolidasi satu
dimensi) biasanya dilakukan dengan alat oedometer
atau konsolidometer
Sampel tanah diposisikan dalam cincin besi Pada bagian
atas dan bawah diberi batu pori untuk memungkinkan
drainasi Beban P diterapkan di atas benda uji.
Beban diterapkan dalam periode 24 jam, dengan sampel selalu
terendam air. Penambahan beban secara periodik
Deformasi dan waktu dicatat, kemudian diplot pada grafik
logaritmis

 Kompresi awal
(kedudukan 1)
Disebabkan
pembebanan awal pada
benda uji.
 Pada bagian garis lurus
(kedudukan 2),
menunjukkan
konsolidasi Primer
 Pada bagian garis lurus
(kedudukan 3),
menunjukkan
konsolidasi sekunder
Grafik hubungan antara penurunan (ΔH) dan Logaritma waktu (log t)
Uji Konsolidasi

Konsolidasi
Primer
penurunan yang
disebabkan perubahan
volume tanah selama
periode keluarnya air pori
dari tanah
Pada penurunan ini, tegangan
air pori secara kontinyu
berpindah ke dalam tegangan
efektif sebagai akibat dari
keluarnya air pori. Penurunan
konsolidasi ini umumnya terjadi
pada lapisan tanah kohesif (clay
/ lempung)
Konsolidasi
Sekunder
penurunan setelah
tekanan air pori hilang
seluruhnya
Ini disebabkan oleh proses
pemampatan akibat
penyesuaian yang bersifat
plastis dari butir-butir tanah

 Setiap penambahan
pembebanan selama
pengujian, tegangan yang
terjadi adalah tegangan
efektif (tegangan yang
mempengaruhi kuat geser dan
perubahan volume atau
penurunan tanah)
dimensi awal dan nilai
penurunan
dicatat
 Dengan mengetahui nilai
berat jenis Gs, kadar air pada
akhir pengujian, maka nilai
angka pori e dapat diperoleh
grafik hubungan
Uji Konsolidasi

 Segera setelah beban
bekerja, tinggi
tekanan air pada
setiap titik di lapisan
lempung naik sebesar
Δp
 Pada piezometer
tinggi air sebesar
h=Δp/γw yang
dinyatakan oleh garis
DE
Ilustrasi Konsolidasi di Lapangan (1/2)

 Dalam waktu
tertentu, tekanan air
pori pada lapisan
yang paling dekat
dengan lapisan pasir
lebih dulu berkurang
 Tekanan air pori pada
lapisanbagian tengah
masih tetap
 butuh waktu yang
lebih lama untuk
terdrainasi
Ilustrasi Konsolidasi di Lapangan (2/2)

Pada konsolidasi dikenal dengan 2 istilah, yaitu:
Normally consolidated dan overconsolidated
Kapan dikatakan dalam keadaan
Normally consolidated dan
overconsolidated….????
bila tekanan prakonsolidasinya (Pc’) =
tekanan overbuden efektif (po’) atau
nilai OCR (overconsolidation ratio) = 1
Tanah lempung pada kondisi
normally consolidated
bila tekanan prakonsolidasi > dari
tekanan overbuden efektif atau nilai
OCR (overconsolidation ratio) > 1
Tanah lempung pada kondisi
over consolidated
nilai banding overconsolidation (OCR) dinyatakan sebagai perbandingan
dari nilai tekaan prakonsolidasi terhadap tegangan efektif yang ada,
dinyatakan dalam persamaan: OCR = Pc’/Po’

V
V
H
H 


Bila volume pada Vs=1 dan angka pori
awal =e0, proses konsolidasi seperti
gambar a).
Volume butiran padat besarannya
tetap,
angka pori berkurang karena adanya
e
∆
0
1 e
e
H
H




Persamaan menjadi:
Interpretasi Hasil Uji Konsolidasi (1/3)
Perubahan tinggi ( H) per satuan dari
∆
tinggi awal (H) adalah sama dengan
perubahan volume ( V) per satuan
∆
volume awal (V)
Konsolidasi
satu
dimensi
Fase Konsolidasi: a) Sebelum konsolidasi b) setelah konsolidasi

Satuan av = m2
/KN, p=
KN/m2
p
e
p
p
e
e
av






'
' 1
2
2
1
1
+
1
=
e
av
mv
Satuan mv = m2
/KN
Koefisien Pemampatan (av)
Koefisien Perubahan Volume
(mv)
adalah: koefisien yang menyatakan kemiringan kurva angka
pori (e) dengan tegangan (p).
adalah: perubahan volume per satuan penambahan
tegangan aktif

CONTOH SOAL 7.1 hal 66 (Buku Hardiyatmo)
Langkah penyelesaian:
1. Dari grafik gambar 7.7 a)
hal 65:
plotkan nilai p1’ dan p2’
ke
bersinggungan grafik,
kemudian tentukan nilai
e1
dan e2 dari pembacaan
grafik.
Misalkan dari contoh soal di
dapat nilai e1 = 1,77 dan e2=
1,47, hitung nilai av
KN
m
p
p
e
e
av /
015
,
0
20
40
47
,
1
77
,
1
'
'
2
1
2
2
1







Diketahui data
dari kurva uji
konsolidasi seperti
gambar 7.7.
Hitunglah nilai av
dan mv untuk
kenaikan
tegangan dari 20
sampai 40 KN/m2
1

2. Dengan menggunakan grafik 7.7 b) hal
65:
plotkan nilai p1’ dan p2’ untuk
mendapatkan
∆H1/H dan H2/H. Hitung nilai mv
∆
KN
m
p
p
e
e
av /
015
,
0
20
40
47
,
1
77
,
1
'
'
2
1
2
2
1







KN
m
mv /
0035
,
0
20
40
24
,
0
31
,
0 2





Pada akhir pengujian, setelah sample tanah tidak dibebani selama
24 jam, diukur kadar airnya 24,5% dan berat jenis tanah Gs=2,70.
Gambarkan hubungan angka pori dengan tegangan efektif
dan tentukan koefisien pemampatannya serta koefisien
perubahan volume pada tegangan 250 KN/m2
dan 350 KN/m2
.
Tegangan
(p')
tebal contoh tanah setelah
berkonsolidasi
kn/m2 mm
0 20
50 19,649
100 19,519
200 19,346
400 19,151
800 18,950
0 19,250
Suatu pengujian
konsolidasi untuk
tanah lempung,
diperoleh data
sebagai berikut:
2

1. Karena tanahnya jenuh, maka berlaku hubungan e= w.Gs
Maka angka pori setelah pengujian konsolidasi adalah
e2= 0,245 x 2,7 = 0,662
2. Tebal contoh tanah pada kondisi akhir pengujian H1= 19,250 mm
Angka pori awal pada pengujian adalah e1 = e2+ e
∆
3. Hubungan antara e dan H
∆ ∆ , adalah:
Nilai e digunakan untuk menentukan angka pori disetiap periode
∆
pembebanan
H
e
H
e
H
e
maka
e
e
e
e
didapat
e
e
mm
H
H
e
e
H
e
H
e



































.
0864
,
0
0864
,
0
20
727
,
0
1
1
;
727
,
0
065
,
0
662
,
0
065
,
0
.....
20
662
,
0
1
75
,
0
75
,
0
25
,
19
20
.......
1
1
1
2
1
2
1

4. Gambarkan grafik hubungan angka pori dengan tegangan
seperti
gambar C7.1 hal 69:
Dari grafik didapat:
Pada p1’=250 KN/m2----- e1= dapat dari grafik hubungan
e=0,665
Pada p2’= 350 KN/m2----- e2= dapat dari grafik hubungan
eo=0,658
Maka:
Tegangan
(p')
H ∆H ∆e e
t/m2 mm
0 20.000 0.000 0.000 0.727
50 19.649 0.351 0.030 0.697
100 19.519 0.481 0.042 0.685
200 19.346 0.654 0.057 0.670
400 19.151 0.849 0.073 0.654
800 18.950 1.050 0.091 0.636
0 19.250 0.750 0.065 0.662
KN
m
e
av
mv
KN
m
p
e
av
/
2
000042
,
0
658
,
0
1
00007
,
0
1
/
2
00007
,
0
250
350
658
,
0
665
,
0
0













Indeks Pemampatan (Cc)
adalah: kemiringan dari bagian lurus grafik e-log p’, untuk
dua titik yang terletak pada bagian lurus dari grafik hasil
laboratorium
)
'
log
/
'
log(
'
log
'
log 1
2
2
1
1
2
2
1
p
p
e
e
p
p
e
e
Cc





Untuk tanah remolded, Terzaghi dan Peck (1967)
menyatakan nilai Cc adalah: Cc=0,007 (LL-10)
Nilai Cc bergantung dari sifat tanah di daerah
tertentu.
Untuk tanah normally
consolidated, Terzaghi dan
Peck (1967) menyatakan nilai
Cc adalah: Cc=0,009 (LL-10).
Persamaan ini digunakan
untuk tanah lempung
dengan sensitivitas rendah
sampai sedang atau <4.

Penurunan Konsolidasi (1/2)
1. Penurunan untuk tanah lempung normally
consolidated (Pc’=P0’) dengan tegangan
efektif sebesar p1’
2. Penurunan untuk tanah lempung over
consolidated (Pc’>P0’).
Penurunan ini dinyatakan oleh persamaan
yang bergantung dari nilai p1’.
jika p1’<pc’
'
'
log
1 2
1
0 p
p
e
H
Cc
Sc


'
'
log
1 0
1
0 p
p
e
H
Cr
Sc



3. Penurunan untuk tanah lempung over
consolidated (Pc’>P0’). Penurunan ini dinyatakan
oleh persamaan yang berbantung dari nilai p1’.
jika p1’>pc’
'
'
log
1
'
'
log
1
1
0
0
0 c
c
p
p
e
H
Cc
p
p
e
H
Cr
Sc




Penurunan Konsolidasi (2/2)

Uji konsolidasi seperti yang ditunjukkan pada gambar,Tentukan:
1. Gambarkan kurva e-log p’, tentukan nilai pc’ dan OCR
2. Hitung penurunan konsolidasi total Sc di pusat fondasi
3. Hitung penurunan konsolidasi total Sc di pusat fondasi apabila Q=60.000 kN
0,728

1. Hitung berat volume apung lempung:
γ’ = 17 – 9,81 = 7,19 kN/m3
2. Hitung tekanan overburden efektif dipusat
lapisan lempung:
po’ = (6 x 18,07)+(3 x 7,19)
=130,6 kN/m
2
3. Dari penggambaran kurva e-log p,
didapat nilai pc’ 200 KN/m2 > p0’ 130,6 KN/m2.
Tanah termasuk dalam tanah lempung over
consolidated, maka:
OCR= pc’/p0’=200/130,6=1,53

4. Dari grafik perhatikan koordinat 2 dan 3, didapat nilai Cc:
5. Dengan memperhatikan ujung-ujung kurva pelepasan beban, didapat nilai
Cr:
6. Hitung tekanan pondasi netto akibat tangki:
karena r = 10 m dan x=0 (dipusat pondasi), maka z/r= 7/10=0,7 dan x/r =0/10=0
261
,
0
200
log
8000
log
31
,
0
728
,
0
200
log
8000
log
)
*
42
,
0
(
728
,
0 0







e
Cc
047
,
0
25
log
1600
log
445
,
0
530
,
0




Cr
2
/
52
,
27
)
07
,
18
*
2
(
66
,
63
*
2
/
66
,
63
)
20
(
*
4
/
14
,
3
20000
2
.
4
/
1
20000
2
m
KN
D
q
qnetto
m
KN
d
q











Dari grafik dengan nilai z/r= 7/10=0,7 dan x/r =0/10=0
Karena tidak ada pada grafik, maka harus diinterpolasi....hasil interpolasi didapat nilai
IB=73%=0,73
Nilai ∆σz= p=IB x qn=0,
∆ 73x 27,52=20,09KN/m2
Nilai p1’=p0’ + p = 130,6 + 2
∆ 0,09 = 150,69 KN/m2 < Pc’ = 200 KN/m2
Karena P1’ < Pc’ maka digunakan rumus penurunan konsolidasi:
7. Hitung nilai tekanan pondasi netto akibat tangki jika Q=60.000KN
m
p
p
e
H
Cr
Sc 015
,
0
6
,
130
62
,
162
log
728
,
0
1
6
047
,
0
'
'
log
1 0
1
0





2
/
84
,
154
)
07
,
18
*
2
(
98
,
190
*
2
/
98
,
190
)
20
(
*
4
/
14
,
3
60000
2
.
4
/
1
60000
2
m
KN
D
q
qnetto
m
KN
d
q











didapat nilai IB=73%=0,73, hitung nilai tambahan tegangan (∆σz)
∆σz= p=IB x qn=0,
∆ 73 x 154,84=113,03 KN/m2
Nilai p1’=p0’ + p = 130,6 + 1
∆ 13,03= 243,63 KN/m2 > pc’= 200 KN/m2
Karena P1’ > Pc’ maka digunakan rumus penurunan konsolidasi:
m
Sc
p
p
e
H
Cc
p
p
e
H
Cr
Sc
c
c
124
,
0
)
200
47
,
254
log
278
,
0
1
6
261
,
0
(
)
6
,
130
200
log
278
,
0
1
6
047
,
0
(
)
'
'
log
1
(
)
'
'
log
1
( 1
0
0
0










�ݺ�ߣ

MEKANIKA_TANAH_2_KONSOOOLIDAAASIIII.pptx

Recommended

More Related Content

Similar to MEKANIKA_TANAH_2_KONSOOOLIDAAASIIII.pptx (20)

Recently uploaded (20)

MEKANIKA_TANAH_2_KONSOOOLIDAAASIIII.pptx