studi karakteristik kuat geser tanah lempung dari uji unconfined

STUDI KARAKTERISTIK KUAT GESER TANAH LEMPUNG DARI UJI UNCONFINED COMPRESSIVE STRENGTH DAN UJI

TRIAKSIAL TAK TERKONSOLIDASI TAK TERDRAINASE

T E S I S

Oleh

RASDINANTA TARIGAN 097016007/TS

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2012

Universitas Sumatera Utara

STUDI KARAKTERISTIK KUAT GESER TANAH LEMPUNG DARI UJI UNCONFINED COMPRESSIVE STRENGTH DAN UJI TRIAKSIAL TAK

TERKONSOLIDASI TAK TERDRAINASE

T E S I S

Untuk Memperoleh Gelar Magister Teknik

dalam Program Studi Teknik Sipil pada Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara

Oleh

RASDINANTA TARIGAN

097 016 007/TS

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2012


LEMBAR PENGESAHAN

Judul Tesis : STUDI KARAKTERISTIK KUAT GESER TANAH LEMPUNG DARI UJI UNCONFINED COMPRESSIVE STRENGTH DAN UJI TRIAKSIAL TAK TERKONSOLIDASI TAK TERDRAINASE

Nama Mahasiswa : Rasdinanta Tarigan Nomor Pokok : 097 016 007 Program Studi : Teknik Sipil

Menyetujui

Komisi pembimbing

Ketua

(Dr. Ir. M. Sofian Asmirza Silalahi, M.Sc.) NIP. 19640404 199103 1 003

Anggota

(Ir. Rudi Iskandar, MT.) NIP. 19650325 199103 1 006

Ketua Program Studi

(Prof. Dr. Ir. Roesyanto, MSCE.) NIP. 19510629 198411 1 001

Dekan

(Prof. Dr. Ir. Bustami Syam, MSME.) NIP. 19571001 198503 1 005

Tanggal Lulus: 11 Februari 2012


Telah diuji pada

Tanggal 11 Februari 2012

PANITIA PENGUJI TESIS

KETUA : Dr. Ir. M. Sofian Asmirza Silalahi, M.Sc.

ANGGOTA : Prof. Dr. Ir. Roesyanto, MSCE.

Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan

Dr. Ir. A. Perwira Mulia Tarigan, M.Sc.

Ir. Rudi Iskandar, M.T.


PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI

Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis ”Studi Karakteristik Kuat Geser Tanah

Lempung Dari Uji Unconfined Compressive Strength Dan Uji Triaksial Tak

Terkonsolidasi Tak Terdrainase” adalah karya saya dan belum pernah diajukan dalam

bentuk apa pun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau

dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah

disebutkan dalam tesis ini dan dicantumkan dalam daftar pustaka.

Medan, Februari 2012

Rasdinanta Tarigan NIM. 097 016 007


ABSTRAK

Gaya perlawanan yang dilakukan oleh butir-butir tanah terhadap tegangan geser pada saat terbebani disebut kuat geser tanah. Parameter kuat geser tanah diperlukan untuk analisis-analisis kapasitas dukung tanah, stabilitas lereng, dan gaya dorong pada dinding penahan tanah. Menurut teori Mohr (1910) kondisi keruntuhan suatu bahan terjadi oleh akibat adanya kombinasi keadaan kritis dari tegangan normal dan tegangan geser.

Penelitian ini dibuat untuk mengetahui perbandingan antara hasil uji triaksial dengan kondisi tak terkonsolidasi-tak terdrainase (Unconsolidated Undrained/UU Test) dan pengujian menggunakan unconfined compression test; Mengetahui dan menganalisis prilaku parameter kuat geser dari tanah kondisi tak terganggu (undisturbed) dengan tanah yang dibentuk kembali (remolded) serta besar kekuatan geser tanah jika diuji dengan triaksial unconsolidated undrained dan unconfined compression test; Menganalisis karakteristik thixotropy serta sensitivitas pada tanah lempung; Dan menganalisis hasil laboratorium dalam program Plaxis. Untuk pengujian kuat tekan bebas (unconfined compression test) sampel diperam dengan variasi waktu yang berbeda-beda, yaitu: 0 hari, 1 hari, 5 hari, 10 hari, 15 hari, 20 hari, 25 hari, dan 30 hari. Hasil dari pengujian laboratorium ini nantinya akan dimodelisasi dalam program Plaxis. Sehingga diperoleh hubungan tegangan-regangan, parameter kuat geser, sensitivitas tanah lempung, karakteristik thixotropy tanah lempung, dan hubungan kadar air lempung dan kekuatannya.

Hasil penelitian yang diperoleh, diketahui bahwa tanah lempung tersebut termasuk dalam klasifikasi tanah lempung yang kohesif dan bersifat plastisitas tinggi. Pada pengujian triaksial UU diperoleh nilai cu untuk tanah asli (undisturbed) sebesar 0,337 kg/cm2 dan tanah remoulded sebesar 0,294 kg/cm2, terjadi penurunan kekuatan sebesar 12,76%. Sementara untuk pengujian kuat tekan bebas (unconfined compression test) nilai cu untuk tanah asli (undisturbed) sebesar 0,308 kg/cm2 dan tanah remoulded sebesar 0,229 kg/cm2, terjadi penurunan kekuatan sebesar 25,65%. Nilai sensitivitas tanah lempung diperoleh sebesar 1,343, sedangkan rasio thixotropy akan semakin besar seiring makin pertambahan umur pemeraman. Sampel remoulded akan mencapai kekuatan seperti tanah asli pada saat umur pemeraman diantara 1 – 5 hari. Sampel yang dimodelisasi dalam program Plaxis menghasilkan tegangan deviator yang hampir sama dengan pengujian di laboratorium. Model tanah soft soil paling cocok digunakan sebagai modelisasi pada program Plaxis untuk jenis tanah Pulau Sicanang. Kata kunci: Triaksial UU, unconfined compression test, kuat geser


ABSTRACT

The resistance force done by soil grains toward the shear strength when it is burdened is called soil sheer strength. The parameter of the soil shear strength is needed to analyze the capacity of soil, the slope stability, and the thrust strength on the soil retaining wall. According to Mohr’s theory (1910), the condition of the collapse of divulging material is caused by the combinations of critical normal strength and shear strength. This research was conducted to know the comparison between the triaxial of unconsolidated undrained/UU test result and using unconfined compression test, to know and to analyze the parameter of the soil shear strength of the soil condition when it is not disturbed by remolded soil and the soil shear strength if it is tested by the unconsolidated undrained and unconfined compression triaxial test, to analyze the result of the laboratory test in the Plaxis program. For unconfined compression test, the sample is brooded in a variation of time: 0 day, 1 day, 5 days, 10 days, 15 days, 20 days, 25 days, and 30 days. The result of the laboratory test is modeled in the Plaxis program so that we can find the stress-strain, the shear strength parameter, the clay sensitivity, the clay thixotropy characteristics, and the correlation between the water content of the clay and its strength. The results of the research showed that the clay was included in the classification of the cohesive clay and had high plasticity. In the traxial UU test, it was found that cu value for undisturbed soil of 0.337 kg/cm2 and the remolded soil of 0.294 kg/cm2 the strength decreased to 12.76%. The unconfined compression test with cu value for undisturbed soil of 0.308 kg/cm2 and the remolded soil of 0.229kg/cm2, the strength decreased to 25,65%. The value of the clay sensitivity was 1.343, whereas the ratio of thixotropy increased along with the age of the brood. The remolded sample would achieve its strength as the original soil when the age of the brood was from one to five days. The modeled sample in the Plaxis program produces deviator strength which was similar to the test in the laboratory. The soft soil model was appropriate to be used as the model in the Plaxis program for the type of the soil at Pulau Sicanang. Keywords: Traxial UU, Unconfined Compression Test, Shear Strength


KATA PENGANTAR

Puji dan Syukur saya ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan karuniaNya yang telah memberi petunjuk, kesehatan, kesempatan, dan kekuatan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan penulisan tesis ini dengan baik. Adapun tesis ini merupakan syarat akhir untuk menyelesaikan pendidikan pada Program Magister Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara.

Tesis ini berjudul “Studi Karakteristik Kuat Geser Tanah Lempung Dari Uji Unconfined Compresive Strength Dan Uji Triaksial Tak terkonsolidasi Tak Terdrainase” ini dimaksudkan untuk melengkapi syarat menyelesaikan studi pada Program Pascasarjana Magister Teknik Sipil USU.

Pada kesempatan ini, dengan segala kerendahan hati saya mengucapakan terima kasih yang sedalam-dalamnya kepada Bapak Dr. Ir. Sofian A. Silalahi, M.Sc dan Ir. Rudi Iskandar, MT sebagai dosen pembimbing. Selain itu penulis juga mengucapkan terimakasih kepada: Bapak Prof. Dr. Ir. Roesyanto, MSCE, selaku Ketua Program Studi Magister Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara, sekaligus sebagai Dosen penguji yang telah banyak memberikan masukan selama pengerjaan tesis ini. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan dan Dr. Ir. A. Perwira Mulia Tarigan, M.Sc., selaku dosen penguji yang telah banyak memberikan masukan dan koreksi untuk kesempurnaan tesis ini. Seluruh Dosen yang mengajar di Program Studi Magister Teknik Sipil Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara dan Staf administrasi. Almarhum Kedua Orang tua yang saya sayangi R.B Tarigan dan N. br Surbakti. Kedua Mertua yang saya hormati dan selalu memberi inspirasi Capt. P. Hutagalung, M.Mar. dan E.R Simanjuntak. Istri tercinta Astri Erina Hutagalung, ST serta kedua anakku Daniel Tristan Tarigan, dan Devon Benjamin Parluhutan Tarigan yang selama proses belajar di Magister Teknik Sipil selalu memberikan dorongan dan motivasi kepada saya. Kakak, Abang, serta adik-adik semua yang senantiasa memberi semangat kepada saya. Rekan-rekan mahasiswa Program Magister Teknik Sipil USU bidang Geoteknik, antara lain: Bapak Ir. Odjak Maryono, MT, Ibu Debby Indriyani, ST, MT. Bapak Semangat Debataraja, ST, MT. Bapak Azka Imani, ST, MT. yang banyak memberikan masukan, diskusi dan tukar pikiran selama ini pembuatan tesis ini. Tidak lupa juga saya mengucapkan terima kasih kepada Bapak Ir. Ependi Napitu, MT, selaku Kepala Laboratorium di Politeknik Negeri Medan, yang telah memberikan kesempatan melakukan penelitian di laboratorium mekanika tanah Politeknik Negeri Medan. Asisten Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil USU. Teman-teman di Laboratorium Mekanika Tanah Politeknik Negeri Medan. Secara khusus saya mengucapkan terima kasih kepada Direktur Politeknik Negeri Medan yang telah memberikan saya izin kuliah di Program Studi Magister Teknik Sipil, Universitas Sumater Utara. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, yang telah mendukung hingga terselesaikan penulisan tesis ini.


Penulis menyadari bahwa tulisan ini masih banyak kekurangan, namun penulis berharap semoga tulisan ini dapat bermanfaat untuk penulis dan bagi pembaca yang mendalami bidang Teknik Sipil, khususnya bidang Geoteknik. Kritik dan saran mengenai tulisan ini akan diterima dengan ikhlas dan tangan terbuka. Akhir kata semoga tesis ini bermanfaat bagi pengembangan ilmu geoteknik.

Medan, Februari 2012 Penulis Rasdinanta Tarigan 097 016 007


DAFTAR RIWAYAT HIDUP

A. DATA PRIBADI

Nama : Rasdinanta Tarigan Tempat / Tanggal Lahir : Pancur Batu / 24 November 1977 Alamat : Jln. Sawit 1/7 P. Simalingkar Medan, Sumatra Utara Email : [email protected] Jenis Kelamin : Laki - laki Status : Kawin Agama : Kristen Protestan

B. RIWAYAT PENDIDIKAN

1984 – 1990 : SD Negeri 104185 Sunggal 1990 – 1993 : SMP Negeri 1 Sunggal 1993 – 1996 : SMA Negeri 2 Binjai 1996 – 1999 : Politeknik Negeri Medan

Jurusan Teknik Sipil 2001 – 2004 : Universitas Sumatera Utara, Fakultas Teknik

Jurusan Teknik Sipil 2009 – 2012 : Universitas Sumatera Utara, Fakultas Teknik

Program Studi Magister Teknik Sipil Konsentrasi Struktur Geoteknik

C. RIWAYAT PEKERJAAN

2000 – 2001 : PT Deka Pentra sebagai Staf Teknik di Pekanbaru 2001 – 2002 : CV Jefrindo Konsultan Sebagai Staf Teknik 2005 – Sekarang : Pegawai Negeri Sipil di Politeknik Negeri Medan


DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN ....................................................................................... i PERNYATAAN ......................................................................................................... iii ABSTRAK ................................................................................................................. iv ABSTRACT ............................................................................................................... v KATA PENGANTAR ............................................................................................... vi DAFTAR RIWAYAT HIDUP ................................................................................... viii DAFTAR ISI .............................................................................................................. ix DAFTAR GAMBAR ................................................................................................. xii DAFTAR TABEL ...................................................................................................... xv DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................................. xvi DAFTAR NOTASI .................................................................................................... xvii BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ...................................................................................... 1 1.2 Tujuan ................................................................................................... 4 1.3 Permasalahan ........................................................................................ 4 1.4 Pembatasan Masalah ............................................................................. 5 1.5 Sistematika Penulisan ........................................................................... 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Deskripsi Tanah .................................................................................... 7 2.1.1 Definisi Tanah .............................................................................. 7 2.1.2 Komposisi dan Istilah Tanah ........................................................ 8

2.2 Deskripsi Tanah Lempung .................................................................... 11 2.2.1 Karakteristik Fisik Tanah Lempung Lunak ................................. 12 2.2.2 Mineral Lempung ......................................................................... 18

2.3 Pembuatan Tanah Remoulded dengan Metode Pemadatan ................... 22 2.4 Kekuatan Geser Tanah Lempung .......................................................... 23

2.4.1 Kuat Geser Tanah Lempung pada Kondisi Undrained ................ 24 2.4.2 Kuat Geser Tanah Lempung Berdasarkan Uji Kuat Tekan Bebas

(Unconfined Compression Test) ................................................... 29 2.4.3 Teori Keruntuhan Mohr-Coulomb ............................................... 32

2.5 Kesensitifan dan Thixotrophy dari Tanah Lempung ............................ 34 2.6 Hubungan Tegangan-regangan pada Program Plaxis ........................... 39

2.6.1 Definisi Umum dari Tegangan ..................................................... 40 2.6.2 Definisi Umum dari Regangan .................................................... 43

2.7 Jenis Material ........................................................................................ 44 2.8 Analisis Tak Terdrainase dengan Parameter Efektif dan Total ............ 46 2.9 Pemodelan Material .............................................................................. 48

2.9.1 Model Elastik Linier .................................................................... 49 2.9.2 Model Mohr Coulomb (Perfect-Plasticity) .................................. 50 2.9.3 Model Soft Soil ............................................................................ 55


BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Kegiatan Penelitian .............................................................................. 60

3.1.1 Tahap Persiapan Bahan ............................................................... 60 3.1.2 Tahap Penelitian Laboratorium ................................................... 62 3.1.3 Tahap Pengolahan Data .............................................................. 63 3.1.4 Penulisan Laporan Penelitian ...................................................... 64

3.2 Flow Chart Penelitian .......................................................................... 64 3.3 Pemilihan Parameter Tanah pada Program Plaxis ............................... 66

3.3.1 Parameter Tanah Model Mohr Coulomb .................................... 66 3.3.1.1 Modulus Elastisitas (Stiffness Modulus, E) ..................... 66 3.3.1.2 Poisson’s Ratio (u) .......................................................... 67 3.3.1.3 Sudut Geser (f) dan Kohesi (c) ....................................... 67 3.3.1.4 Sudut Dilatancy (y) ........................................................ 68

3.3.2 Parameter Tanah Model Soft Soil ............................................... 68 3.3.2.1 Indeks Muai Termodifikasi (κ*) dan Indeks Muai

Kompresi Termodifikasi (l*) ......................................... 69 3.4 Pemodelan Pengujian Triaksial Model Mohr Coulomb dan Soft Soil 70 3.5 Pemodelan Unconfined Compression Test Model Mohr Coulomb dan

Soft Soil ............................................................................................... 73 BAB IV DATA LABORATORIUM

4.1 Data Hasil Laboratorium .................................................................... 75 4.2 Analisis Hasil Pengujian Difraksi Sinar-X ........................................ 75 4.3 Pengujian Indeks Properties ............................................................... 77 4.4 Data Pembuatan Sampel Remoulded dengan Metode Pemadatan ..... 81 4.5 Hasil Pengujian Triaksial UU ............................................................ 84 4.6 Hasil Pengujian Kuat Tekan Bebas (Unconfined Compression Test) 85 4.7 Perbandingan Hasil Pengujian Triaksial Dengan Pengujian Kuat

Tekan Bebas (Unconfined Compression Test) .................................... 93 BAB V ANALISIS DAN PEMBAHASAN

5.1 Analisis Perbandingan Pengujian Laboratorium terhadap Program Plaxis ................................................................................................... 101

5.1.1 Pengujian Triaksial UU terhadap Program Plaxis .................... 110 5.1.2 Pengujian Unconfined Compression Test terhadap Program

Plaxis ......................................................................................... 118 5.2 Analisis Mesh Program Plaxis Terhadap Bentuk Benda Uji Saat

Runtuh Pada Pengujian Kuat Tekan Bebas (Unconfined Compression Test) ..................................................................................................... 128

5.3 Sensitivitas Tanah Lempung .............................................................. 130 5.4 Karakteristik Thixotropy Lempung ................................................... 133 5.5 Hubungan Kadar Air Lempung dan Kekuatan .................................. 139


BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN 6.1 Kesimpulan ......................................................................................... 142 6.2 Saran .................................................................................................... 144

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN


DAFTAR GAMBAR No Judul Gambar Halaman 2.1 Diagram fase tanah .............................................................................................. 7 2.2 Klasifikasi butiran menurut sistem USDA, ASTM, MIT International

Nomenclature dan British Standard BS 6930 .................................................... 10 2.3 Grafik plastisitas sisitem USCS .......................................................................... 16 2.4 Mineral-mineral lempung ................................................................................... 19 2.5 (a) Diagram skematik struktur kaolinite (b) Struktur atom kaolinite .................. 19 2.6 (a) Diagram skematik struktur monmorillonite (b) Struktur atom monmorillonite21 2.7 Diagram skematik struktur illite ......................................................................... 22 2.8 Uji triaksial unconsolidated undrained pada tanah lempung jenuh .................... 28 2.9 Kuat geser undrained .......................................................................................... 28 2.10 Skema uji tekan bebas ......................................................................................... 30 2.11 Kondisi tegangan pada keadaan runtuh .............................................................. 33 2.12 Alternatif yang menggambarkan kondisi tegangan ............................................ 34 2.13 Kekuatan tekan tak tersekap (unconfined) dari tanah lempung yang asli

dan yang telah menderita kerusakan struktural .................................................. 35 2.14 Variasi sensitifitas yang diperoleh dengan Indeks Cair (LI) pada lempung

Laurentian (Seed dan Chan, 1959) ...................................................................... 37 2.15 Kenaikan kembali kekuatan material thixotropic secara parsial

(Seed dan Chan, 1959) ........................................................................................ 37 2.16 Kenaikan kekuatan thixotropic dengan waktu untuk tiga lempung dipadatkan

(Seed dan Chan) .................................................................................................. 38 2.17 Sistem koordinat umum tiga dimensi dan perjanjian tanda pada tegangan ........ 41 2.18 Ruang tegangan utama ........................................................................................ 42 2.19 Ide dasar dari suatu model elastis plastis sempurna ............................................ 52 2.20 Bidang leleh Mohr Coulomb dalam ruang tegangan utama (c = 0)

(Plaxis version 8, 2001) ...................................................................................... 54 2.21 Hubungan logaritmik antara regangan volumetrik dan tegangan rata-rata ......... 56 2.22 Bidang leleh dari model soft soil dalam bidang p-q ............................................ 58 2.23 Ilustrasi dari seluruh kontur bidang leleh dari model soft soil dalam ruang

tegangan utama ................................................................................................... 59 3.1 Skema tahap penelitian ....................................................................................... 65 3.2 Definisi E0 dan E50 untuk hasil uji triaksial terdrainase standar ......................... 67 3.3 Jendela masukan untuk parameter model Mohr-Coulomb ................................. 68 3.4 Hubungan logaritmik antara regangan volumetrik dan tegangan rata-rata ......... 69 3.5 Jendela masukan untuk parameter model soft soil .............................................. 70 3.6 Konfigurasi model uji triaksial ........................................................................... 71 3.7 Model generate mesh finite element pada program Plaxis ................................. 72 3.8 Konfigurasi model unconfined compression test ................................................ 74 4.1 Mikrofoto tanah lempung .................................................................................... 76 4.2 Grafik plastisitas untuk klasifikasi tanah berdasarkan USCS ............................. 80


4.3 Rentang batas cair dan indeks plastis untuk klasifikasi tanah berdasarkan AASHTO ............................................................................................................ 81

4.4 Grafik hubungan jumlah pukulan dan berat isi kering (gd) ................................. 84 4.5 Grafik hubungan tegangan-regangan pada tanah asli dan remoulded pada

pengujian triaksial UU ........................................................................................ 86 4.6 Lingkaran Mohr pada tanah asli dan remoulded pada pengujian triaksial

unconsolidated undrained ................................................................................... 87 4.7 Grafik tegangan regangan pada tanah asli .......................................................... 90 4.8 Grafik hubungan periode waktu pemeraman terhadap kuat geser ...................... 92 4.9 Grafik tegangan regangan pada tanah remoulded ............................................... 93 4.10 Grafik tegangan regangan pada tanah asli dengan pengujian triaksial UU dan

unconfined compression test ............................................................................... 94 4.11 Lingkaran Mohr pada tanah asli dengan pengujian triaksial UU dan unconfined

compression test .................................................................................................. 95 4.12 Grafik tegangan regangan pada tanah remoulded dengan pengujian triaksial UU

dan unconfined compression test ........................................................................ 97 4.13 Lingkaran Mohr pada tanah remoulded dengan pengujian triaksial UU dan

unconfined compression tes ................................................................................ 99 5.1 Grafik hubungan tegangan regangan pada tanah asli dengan program Plaxis

model Mohr-Coulomb ......................................................................................... 103 5.2 Grafik hubungan tegangan regangan pada tanah asli dengan program Plaxis

model soft soil ..................................................................................................... 104 5.3 Grafik hubungan tegangan regangan pada tanah remoulded dengan program

Plaxis model Mohr-Coulomb .............................................................................. 105 5.4 Grafik hubungan tegangan regangan pada tanah remoulded dengan program

Plaxis model soft soil .......................................................................................... 106 5.5 Grafik hubungan tegangan regangan pada program Plaxis model Mohr-Coulomb

berdasarkan pengujian kuat tekan bebas (unconfined compression test) ............ 107 5.6 Grafik hubungan tegangan regangan pada program Plaxis model soft soil

berdasarkan pengujian kuat tekan bebas (unconfined compression test) ............ 109 5.7 Grafik hubungan tegangan regangan tanah asli pada cell pressure 50 kN/m2 .. 110 5.8 Grafik hubungan tegangan regangan tanah asli pada cell pressure 100 kN/m2 .. 111 5.9 Grafik hubungan tegangan regangan tanah asli pada cell pressure 150 kN/m2 .. 113 5.10 Grafik hubungan tegangan regangan tanah remoulded pada cell pressure 50 kN/m2 ............................................................................................................. 114 5.11 Grafik hubungan tegangan regangan tanah remoulded pada cell pressure 100 kN/m2 ........................................................................................................... 116 5.12 Grafik hubungan tegangan regangan tanah remoulded pada cell pressure 150 kN/m2 ........................................................................................................... 117 5.13 Grafik hubungan tegangan regangan pada tanah tanah asli ................................ 119 5.14 Grafik hubungan tegangan regangan pada tanah tanah remoulded umur 0 hari . 120 5.15 Grafik hubungan tegangan regangan pada tanah tanah remoulded umur 1 hari . 121 5.16 Grafik hubungan tegangan regangan pada tanah tanah remoulded umur 5 hari . 122 5.17 Grafik hubungan tegangan regangan pada tanah tanah remoulded umur 10 hari 123 5.18 Grafik hubungan tegangan regangan pada tanah tanah remoulded umur 15 hari 124


5.19 Grafik hubungan tegangan regangan pada tanah tanah remoulded umur 20 hari 125 5.20 Grafik hubungan tegangan regangan pada tanah tanah remoulded umur 25 hari 126 5.21 Grafik hubungan tegangan regangan pada tanah tanah remoulded umur 30 hari 127 5.22 Foto benda uji pada saat runtuh dari unconfined compression test ..................... 128 5.23 Mesh dan tegangan awal benda uji sebelum diberikan beban ............................ 129 5.24 Mesh dan deformasi benda uji setelah diberikan beban ..................................... 129 5.25 Grafik tegangan-regangan pada tiga titik yang berbeda ..................................... 130 5.26 Grafik tegangan regangan pada tanah asli dan remoulded dengan unconfined

compression test .................................................................................................. 131 5.27 Grafik tegangan regangan pada tanah asli dan remoulded model Mohr-

Coulomb .............................................................................................................. 132 5.28 Grafik tegangan regangan pada tanah asli dan remoulded Model soft soil ........ 133 5.29 Grafik hubungan antara periode waktu pemeraman terhadap sensitivitas yang

diperoleh pada lempung Pulau Sicanang berdasarkan uji laboratorium, Plaxis Mohr-Coulomb dan soft soil ............................................................................... 136

5.30 Grafik hubungan antara Indeks Cair (LI) terhadap sensitivitas yang diperoleh pada lempung Pulau Sicanang berdasarkan uji laboratorium, Plaxis Mohr- Coulomb dan soft soil ......................................................................................... 137

5.31 Grafik hubungan antara periode waktu terhadap rasio kekuatan thixotropy yang diperoleh pada lempung Pulau Sicanang berdasarkan uji laboratorium, Plaxis Mohr-Coulomb dan soft soil ............................................................................... 139

5.32 Hubungan kadar air terhadap tegangan deviator saat runtuh dari uji unconfined compression test di laboratorium, plaxis Mohr Coulomb dan soft soil pada lempung Pulau Sicanang ..................................................................................... 139


DAFTAR TABEL No Judul Tabel Halaman 2.1 Klasifikasi kompresibilitas tanah ......................................................................... 13 2.2 Sifat-sifat umum lempung lunak .......................................................................... 14 2.3 Nilai-nilai khas dari aktivasi ................................................................................ 15 2.4 Batas-batas Atterberg untuk mineral lempung ..................................................... 16 2.5 Nilai specific gravity untuk tiap moneral tanah lempung .................................... 17 2.6 Nilai angka pori, kadar air, dan berat volume kering pada tanah lempung ......... 17 2.7 Hubungan kuat tekan bebas (qu) tanah lempung dengan konsistensinya ............. 31 2.8 Sensitivitas lempung ............................................................................................ 36 2.9 Sifat-sifat tanah lempung (Seed dan Chan) .......................................................... 38 3.1 Nilai-nilai konstanta tanah untuk beberapa jenis tanah lempung ........................ 70 4.1 Hasil pengujian mineralogi difraksi sinar-x pada tanah lempung ........................ 76 4.2 Hasil pengujian kadar air asli pada tanah lempung .............................................. 77 4.3 Hasil pengujian atterberg limit pada tanah lempung ........................................... 78 4.4 Hasil analisis saringan .......................................................................................... 78 4.5 Variasi pukulan yang digunakan dalam mendapatkan berat isi kering (gd) ......... 84 4.6 Hasil pengujian triaksial UU pada tanah lempung ............................................... 85 4.7 Nilai tegangan-regangan dari pengujian triaksial UU .......................................... 87 4.8 Nilai qu dan cu pada pengujian kuat tekan bebas pada tanah lempung ................ 89 4.9 Nilai qu dan cu pada pengujian kuat tekan bebas pada sampel tanah remoulded . 91 5.1 Nilai E50 yang digunakan ..................................................................................... 101 5.2 Nilai Eu yang digunakan ...................................................................................... 102 5.3 Nilai tegangan-regangan saat runtuh pada Plaxis model tanah Mohr-Coulomb . 108 5.4 Nilai tegangan-regangan saat runtuh pada Plaxis model tanah soft soil .............. 109 5.5 Nilai indeks cair (LI), sensitivitas, dan rasio kekuatan tanah lempung Pulau

Sicanang berdasarkan uji laboratorium ................................................................ 134 5.6 Nilai indeks cair (LI), sensitivitas, dan rasio kekuatan tanah lempung Pulau Sicanang berdasarkan program Plaxis model Mohr-Coulomb ............................ 135 5.7 Nilai indeks cair (LI), sensitivitas, dan rasio kekuatan tanah lempung Pulau Sicanang berdasarkan program Plaxis soft soil ................................................... 135


DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Parameter tanah model Mohr-Coulomb pada pengujian triaksial Lampiran 2 Parameter tanah model soft soil pada pengujian triaksial Lampiran 3 Parameter tanah model Mohr-Coulomb pada unconfned compression test Lampiran 4 Parameter tanah model soft soil pada unconfned compression test Lampiran 5 Hasil uji mineralogi Difraksi Sinar-x Lampiran 6 Foto-foto pengujian laboratorium Lampiran 7 Laporan pengujian laboratorium Lampiran 8 Peraturan ASTM


DAFTAR NOTASI A = luas peampang Af = parameter tekanan air pori B = koefisien tekanan air pori c = kohesi tanah cu, su = kuat geser undraine Cv = koefisien konsolidasi Cc = compression index C = matrik konstitutif material

e = angka pori E = modulus elstisitas Ei = tangent modulus awal Et = tangent modulus f = fungsi kriteria leleh g = fungsi potensial plastis G = modulus geser (shear modulus) Gs = specific gravity I = matrik identitas k = kx = ky = kz = koefisien permeabilitas K = modulus bulk Kw = modulus bulk air K’ = modulus bulk untuk skelaton K = stiffness matrik n = porositas tanah p’ = tegangan efektif rata-rata pp = tekanan prakonsolidasi q = tegangan deviator qu = kuat tekan bebas ST = sensitifitas tanah w = kadar air k* = indeks muai termodifikasi l* = indeks kompresi termodifikasi lb = berat isi basah lw = berat isi air ld = berat isi kering y = sudut dilatancy m = koefisien friksi u = konstanta poisson t = tegangan geser yang bekerja pada bidang runtuh s, s’ = tegangan total, tegangan efektif f = sudut geser e = regangan


studi karakteristik kuat geser tanah lempung dari uji unconfined

Documents