Daya Rembes Tanah

Tanah adalah merupakan susunan butiran padat dan pori-pori yang saling berhubungan satu sama lain sehingga air dapat mengalir dari satu titik yang mempunyai energi lebih tinggi ke titik yang mempunyai energi lebih rendah. Ada dua macam uji standar di laboratorium yang digunakan untuk menentukan harga koefisien rembesan suatu tanah, yaitu: uji tinggi konstan dan uji tinggi jatuh. Uji tinggi jatuh adalah sangat cocok untuk tanah berbutir halus dengan koefisien rembesan kecil.Rembesan Ekivalen pada Tanah Berlapis-lapis Koefisian rembesan suatu tanah mungkin bervariasi menurut arah aliran yang tergantung pada perilaku tanah dilapangan.Koefisien Rembesan dari Lubang Auger Koefisien rembesan dilapangan dapat juga diestimasi dengan cara membuat lubang auger. Tipe uji ini biasa disebut sebagai slug test. Lubang dibuat dilapangan sampai dengan kedalaman L di bawah permukaan air tanah. Pertama-tama air ditimbang keluar dari lubang. Keadaan ini akan menyebabkan adanya aliran air tanah ke dalam lubang melalu keliling dan dasar lubang. Penambahan tinggi air didalam lubang auger dan waktunya dicatat. Koefisien rembesan dapat ditentukan dari data tersebut.Dimana: r = jari-jari lubang auger y = harga rata-rata dari jarak antara tinggi air dalam lubang auger dengan muka Penentuan koefisien rembesan dari lubang auger biasanya tidak dapat memberikan hasil yang teliti, tetapi ia dapat memberikan harga pangkat dari k.1. Kondisi Ada Aliran Air Arah Vertikal1. Aliran air dengan arah kebawah Dalam tanah air mengalir kebawahpanjang tanah sampel 1 mselisih tinggi tekanan = gradien hidraulik I = /ITekanan tanah total = sat + h wTekanan pori = tekanan hidroulik keatas\u = h w = (h + 1 - ) wtekanan efektif= = (1 sat + h w ) - hw - 1w + hw= 1 (sat - w ) + hw= 1 + hw= 1 + h/1. w= 1 + i . 1. w = 1 (1. w)Jadi dibandingkan keadaan tanpa aliran= 1Ada tambahan tekanan efektif = 1 i Seolah-olah berat volume tanah bertambag dan menjadi (w) atau dikatakan oleh aliran air menjadi tekanan rembesan sebesar i. w yang arahnya sama dengan arah aliranTekanan rembesan = gaya persatuan volume tanah.

1. Ada Aliran Arahnya ke AtasAir mengalir ke atas karena ada gradien hidraulik i= h / 1 tekanan total = sat + hw tekanan pori = tekanan pori keatas dilihat dari pipa kiri. U = (1+ h + h )wTekanan efektif = s= = 1 - hw= 1- h/1 l w= 1 (- iw)Pada setiap kedalaman x besarnya tekanan efektif : = x (- iw)Maka akibat aliran keatas, tekanan efektif berkurang, dipengaruhi oleh I

Gradien hidraulik kritisKeadaan kritis, tercapai bila I terlalu besar sehinga = 0Yaitu 0= x (- iw)= iwikritis= / wPada tanah non kohesif, pada keadaan ini terjadi tanah mengapung boiling atau keadaan Quick Condition. Pada keadaan ini tanah akan kehilangan daya dukungnya, benda yang terletak diatas tanah akan ambles.Beberapa contoh kejadian dalam praktek, antara lain :1. Menggali lubang pada tanah pasir bersih dengan air tanah tinggi atau pada dasar sungai kesukaran timbul karena : Permeabilitas tanah tinggi, lubang selalu penuh air. Tanpa tanah kohesi sehingga rontok/longsor. Jika dipompa : - debit besar dan aliran deras butir tanah terbawa. - mudah longsor, lubang tertutup.

Diatasi dengan pemasangan turap, kedalaman yang dicapai terbatas atau turap harus panjang. Air mengalir keatas jika h/I > i kritis tanah galian naik. Untuk galian dalam, cara terbaik sebelum digali, dipasang pipa-pipa diluar daerah galian. Air dipompa keluar pipa, air tanah turun sehingga penggaian bisa dilaksanakan. Dalam keadaan kering

1. Pada konstruksi penahanan tanah, air hujan dibelakang dinding akan mengalir dalam tanah menyusur dinding di dasar. Jika mencapai kritis (tergantung pada keadaan tanah = dan h/i butir-butir tanah akan terbawa, sehingga terjadi peristiwa piping. Mula-mula hanya sedikit, tapi lama-lama menjadi banyak dan terbentuk pipa lubang dan akhirnya runtuh. Diatasi dengan dipasang pipa drainase, sehingga h menjadi kecil. Dibelakang pipa debit filter sehingga butir tanah tidak ikut terbawa aliran air.

1. Bendung di sungai juga bisa terjadi piping, hal ini diatasi dengan memperpanjang turap dan menambah lantai.

1. Kubangan lumpur di hutan sering merupakan sumber air. Ada aliran air keatas, sehingga kondisinya boiling (quick condition). Binatang atau orang yang terjerumus akan tenggelam makin bergerak makin tenggelam.

1. Perubahan tekanan aktif akibat muka air tekanan efektif di titik AMula-mula1 = ht sat + h2 Setelah air turun 2 = h1 sat + h2 Selisihnya = h3 x (sat - ) = h3 w2 > 1 tekanan efektif naik merupakan tambahan beban sehingga tanah turun karena konsolidasi. Pengambilan air berlebihan akan menurunkan muka air, hal ini merupakan masalah di kota-kota besar.

1. Peristiwa Liquifastion ( tanah menjadi cair )Dapat terjadi oleh pengaruh gempa bumi pada tanah pasir bersih, berbutir halus atau sedang tidak padat serta kenyang air. Goncangan mendadak yang berulang-ulang dapat menaikkan tekanan pori sehingga tekanan efektif tanah berkurang. = -uJika u sangat besar menjadi nol tanah seolah olah menjadi cair. Bangunan yang dibuat diatas tanah ini dapat ambles atau mengguling secara mendadak pada saat terjadi gempa bumi.

1. Tanah Untuk Bahan FilterTujuan pemasangan drainase yang bersifat filter arah air diarahkan dan dihindari terbawanya butir tanah.Syarat filter : Harus lebih permeabel dari tanah yang dilindungi. Sehingga air mengarah kesitu. Pori-pori tidak terlalu kasar, sehingga butir tanah tidak ikut terbawa. Gradasi butirnya filter hars cukup kasar sehinga filter tidak masuk lubang (jika filter ada di depan lubang/pipa).Maka diagram gradasi filter harus ditetapkan dan memenuhi syarat sebgai berikut :4 D85 S > D15 f > 5D15 S

Maka diagram gradasi bahan-bahan filter harus sebagai berikut :

Apabila tanah yang akan dilindungi butir-butir sangat halus biasanya digunakan filter berlapis, misal:I= filter tanah yang dilindungiII= filter dari filter IIII= filter dari filter II

Untuk bahan filter yang diletakkan di depan pipa atau lubang lain misalnya drainase untuk dinding penahan tanah. Maka ada tambahan syarat agar bahan filter tidak akan terbawa masuk lubang.Untuk lubang bulat : D85 f>1xdiameter lubangUntuk lubang persegi D85f>1.2 b(sisi lubang)

Maka untuk gradasi bahan filter ditentukan sebagai berikut : misal dicari filter yang melindungi tanah A (kurva tergambar) dan akan diletakkan didepan lubang persegi lebar 30 mm.Syarat 4 D85 S>D15f>5D85SDan D85 f > 1.2x30 =36

Ditetapkan c = 5 D15 S, dan D = 4D85SDitambahkan diplotkan titik e = 1.2 b = 36 mmBahan filter harus terletak dibelakang garis c-e

SOAL PILIHAN GANDA1. Permeabilitas tanah adalah (B)a. Ilmu yang mempelajari tentang dunia tumbuhanb. Sifat bahwa zat cair dapat mengalir lewat bahan berpori c. Cabang ilmu pengetahuan yang mempelajari sifat fisik dari tanah dan kelakukan massa tanah tersebut bila menerima bermacam-macam gayad. Aplikasi dari prinsip-prinsip mekanika tanah dan problema praktisnya

2. Derajat permeabilitas ditentukan oleh sebagai berikut, kecuali (D)a. Ukuran porib. Jenis tanahc. Kepadatan tanahd. Elastisitas Tanah3. Dua macam uji standar di laboratorium yang digunakan untuk menentukan harga koefisien rembesan suatu tanah, yaitu(A)a. Uji tinggi konstan dan uji tinggi jatuhc. Uji rendah tak konstanb. Uji rendah konstand. Uji rendah konstan, uji tinggi4. Uji rembesan di lapangan menggunakan cara .(B)a. Pemompaan air sungaic. Pemompaan air danaub. Pemompaan dari Sumurd. Pemompaan dari sungai5. Susunan butiran padat dan pori-pori yang saling berhubungan satu sama lain sehingga air dapat mengalir dari satu titik yang mempunyai energi lebih tinggi ke titik yang mempunyai energi lebih rendah,merupakan pengertian dari.....(B)a. Batuc. pasirb. Tanah d. Kerikil6.Ada berapa macam uji standar di laboratorium yang digunakan untuk menentukan harga koefisien rembesan suatu tanah...(B)a. Satuc. tigab. Dua d. Empat7. Aliran air dengan arah kebawah dan ada aliran arahnya ke atas adalah merupakan bagian dari....(B)1. Kondisi ada aliran air arah horizontal1. Kondisi ada aliran air arah vertikal1. Kondisi ada aliran tanah arah horizontal1. Kondisi ada aliran tanah arah vertikal

8. Goncangan mendadak yang berulang-ulang dapat menaikkan tekanan pori sehingga...(D)a. Porositas tanah berkurangb. Kepadatan tanah meningkatc. Daya rembes meningkatd. tekanan efektif tanah berkurang9. Akibat aliran keatas, tekanan efektif berkurang, dipengaruhi oleh....(B)a.hc. Wb. Id. 10. Pada tanah non kohesif, pada keadaan ini terjadi tanah mengapung.....pada keadaan unit akan kehilangan daya dukungnya, benda yang terletak diatas tanah akan ambles...(C)a. Lengserc. Boiling b.Longsord.Gletser

11. Pada konstruksi penahan tanah, air hujan dibelakang dinding akan mengalir dalam tanah menyusur dinding dasar. Jika mencapai kritis (tergantung pada keadaan tanah) merupakan contoh kejadian dalam....(A)a. Praktekc.Lapanganb. Laboraturiumd.Uji coba12. Tekanan efektif naik merupakan tambahan beban sehingga tanah turun karena(B)a. Permeabilitas tanahb. Konsolidasi tanahc. Konsistensi tanahd. Kuat geser tanah13. Bendung disungai juga bisa terjadi piping, hal ini dibatasi dengan(A)a. memperpanjang turap dan menambah lantaib. Memperpendek turap dan mengurangi lantaic. Memperpanjang turap dan mengurangi lantaid. Memperendek turap dan menambah lantai14. Pada konstruksi penahan tanah, air hujan dibelakang dinding akan mengalir dalam tanah menyusuri(C)a. dinding perbatasan b. dinding permukaanc. dinding dasard. dinding horizontal15. Studi mengenai aliran air melalui pori-pori tanah diperlukan dalam mekanika hal ini sangat berguna didalam .(B)1. Menganalisa ketidakstabilan dari suatu bendungan tanah dan penahan tanah1. Menganalisa kestabilan dari suatu bendungan tanah dan konstruksi dinding penahan tanah yang terkena gaya rembesan1. Menganalisa kenormalan dan ketidakstabilan suatu bendungan air dan kontruksi jembatan1. Menganalisa ketidakstabilan dari suatu bendungan danau dan penahan tanah16. Syarat filter adalah(C)a. Tidak lebih permeable dari tanah yang dilindungib. Harus kurang permeable dari tanah yang dilindungic. Harus lebih permeable dari tanah yang dilindungid. Semua benar

18. Flow nets adalaha. Gambar rembesan air di dalam tanah yang berupa deretan garis equipotensial dan sederetan garis aliran yang saling berpotongan secara tegak lurus.b. Tanah homogen yang mempunyai nilai k yang tidak sama besarnya pada semua arahc. Suatu teknik untuk menyederhanakan permasalahan dalam suatu sistem yang mengandung masukan dan keluaran, dengan melakukan transformasi dari suatu domain pengamatan ke domain pengamatan yang laind. Aplikasi dari prinsip-prinsip mekanika tanah dan problema praktisnya

19. Gambar disamping menunjukan bahwa (A)a. Debit kecil dan aliran tidak deras butir tanah tidak tebawab. Debit sedang dan aliran kecil tanah tidak terbawac. Debit besar dan aliran deras butir tanah terbawa, mudah longsor lubang tertutupd. Semua salah20. Alat yang digunakan untuk mengukur nilai K dilaboratorium(C)a. Amperemeterb. Oedometerc. Permeameter d. Hidrometer

SOAL MENJODOHKANPernyataanPilihan Jawaban

a. Koefisien rembesan dilapangan dapat juga diestimasi dengan cara membuat lubang augerTekanan efektif naik(c)

b. uji standar di laboratorium yang digunakan untuk menentukan harga koefisien rembesan suatu tanah

Oedometer(d)

c. Tambahan beban sehingga tanah turun karena konsolidasi

Pemompaan dari sumur(e)

d. Alat yang digunakan untuk mengukur nilai K dilaboratoriumUji tinggi konstan dan uji tinggi jatuh(b)

e. Uji rembesan di lapanganSlug test(a)

SOAL ESSAY1. Jelaskan rembesan ekivalen pada tanah berlapis-lapis?2. Gambarkan Aliran dengan arah kebawah?3. Sebutkan uji standar di laboratorium yang digunakan untuk menentukan harga koefisien rembesan suatu tanah? Dan mengapa uji tinggi jatug cocok pada tanah berbutir halus?5. Jelaskan peristiwa liquifastion?4. Jelaskan koefisien rembesan dari lubang Auger?JAWAB1. Koefisian rembesan suatu tanah mungkin bervariasi menurut arah aliran yang tergantung pada perilaku tanah dilapangan. Untuk tanah yang berlapis-lapis dimana koefisien rembesan alirannya dalam suatu arah tertentu akan berubah dari lapis ke lapis, kiranya perlu ditentukan harga rembesan ekivalen untuk menyederhanakan perhitungan.2.

3. uji tinggi konstan dan uji tinggi jatuh. Uji tinggi jatuh adalah sangat cocok untuk tanah berbutir halus karena koefisien rembesan kecil.4. Dapat terjadi oleh pengaruh gempa bumi pada tanah pasir bersih,berbutir halus atau sedang tidak padat serta kenyang air. Goncangan mendadak yang berulang-ulang dapat menaikkan tekanan pori sehingga tekanan efektif tanah berkurang.5. Koefisien rembesan dilapangan dapat juga diestimasi dengan cara membuat lubang auger. Tipe uji ini biasa disebut sebagai slug test. Lubang dibuat dilapangan sampai dengan kedalaman L di bawah permukaan air tanah. Pertama-tama air ditimbang keluar dari lubang. Keadaan ini akan menyebabkan adanya aliran air tanah ke dalam lubang melalu keliling dan dasar lubang. Penambahan tinggi air didalam lubang auger dan waktunya dicatat.