SEJARAH PERKEMBANGAN ILMU MEKANIKA TANAH - …widodosuyadi.lecture.ub.ac.id/files/2012/06/2.PENDAHULUAN-2... · SEJARAH PERKEMBANGAN ILMU MEKANIKA TANAH Sebelum periode 1700 an –Belum

SEJARAH PERKEMBANGAN ILMU MEKANIKA TANAH� Sebelum periode 1700 an

– Belum ada teori untuk diterapkan dibidang rekayasa geotechnic (pembangunan bendungan, tanggul, jalan raya, monumen, dll)tanggul, jalan raya, monumen, dll)

� Periode 1700 an– Coulomb1776 Teori tekanan tanah lateral, Mohr1990-Coulomb kuat geser

� 1800 an– Henry D’Arcy1856: Darcy’s law pada aliran dalam lapisan tanah

– Rankine1857 Teori tekanan tanah

� 1900 an

– Atterberg (Sweden): Consistency Limits1914-1922

– Karl Terzaghi (Austria): 1883-1963

• Erdbaumechanik 1925

• Konsep tentang tegangan efektif • Teori Daya dukung Tanah • Teori konsolidasi

Karl Terzaghi at Harvard, 1940

� 1900 an

– Arthur Casagrande (Austria)

• Soil Plasticity and Soil Classification1932

Arthur Casagrande

Apa gunanya mempelajari soil properties ?

Soil Properties akan berkaitan dengan perilaku tanah

Ukuran partikel

− Sieve Analysis− Sieve Analysis

− Hydrometer Analysis

Particle/Grain Size DistributionParticle Shapes (?)

� Soil Plasticity

fine-grainedcoarse-grained

Ukuran Partikel, Analisa Saringan

ASTM Particle Size Classification

ASTM Standart Saringan

Analisa Hydrometer� Hukum Stoke’s

mengendapkecepatan

;

18

)(2

=

−= η

γ

v

Dimana

LGsGwDv

tanahpartikeldiameter D

air kekentalan

air meberat volu w

tanahpartikel meberat volu

mengendapkecepatan

=

=

=

=

=

η

γ

γs

v

mm dalam ; D menit dalam ; t cm dalam ; L gram/cm dalam ; w

,/det. ;

jarak ; dimana

18

18

3

2

γη

ν

γγη

γγρν

cmikgramdalamjikat

L

waktu

t

L

wswsD

==

−=

−=

sampelr temperatukepada g tergantundan 1)-(Gs

30K dimana

)()(

)(

gram/cm 1 tL

w1)-(Gs

30D

mm dalam ; D 3

η

ρ

γγ

ρ

Gs

menitt

cmLKmmD

wasumsidengan

=

=

==

Kurva Distribusi Ukuran Butir

Terminologi

� C….. Poorly-graded soil� D …. Well-graded soil� E …. Gap-graded soil� D , D , D = ??� D10, D30, D60 = ??

� Coefficient of Uniformity, Cu= D60/D10

� Coefficient of Curvature,

Cc= (D30)2/(D10)(D60)

Particle Distribution Calculations Example

UKURAN AYAKAN

(mm)

BERAT TERTAHAN

(gr)

PROSEN TERTAHAN

KOMULATIF TERTAHAN

PROSEN LOLOS

19 0 0 0 100

9,50 158 7,9 7,9 92,1

4,75 308 15,4 23,3 76,7

2,00 608

0,425 652

0,150 224

0,075 42

- 8 0,4 100 0

TOTAL BERAT SAMPEL 200 gram

Particle Distribution Calculations Example

Particle Shapes

Mineral Clay

� Kaolinite family– Kaolinite (ceramic industry, paper, paint,

pharmaceutical)

� Smectite family� Smectite family– Montmorillonite (weathered volcanic ash,

Wyoming Bentonite, highly expansive, used in drilling mud)

� Illite family

Soil Plasticity

� Klasifikasi tanah berbutir halus ( lolos ayakan 200 ) dilakukan dengan soil plasticity. Albert Atterberg, ahli tanah dari � Albert Atterberg, ahli tanah dari Swedia (1846-1916 ) melakukan pengamatan tentang soil plasticity

� Arthur Casagrande menggunakan metode tersebut untuk kegiatan geotechnic

� Consistency tanah akan dipengaruhi oleh kadar air

Atterberg Limits

liquid

solid

semi-solid

plastic

liquid

Shrinkage limit

Plastic limit

Liquid limit

PlasticityIndex

Liquid Limit (LL or wL)

� Kadar air dimana pada contoh tanah yang di gurat selebar 2 mm akan berimpit sepanjang 0.5 in jika diketuk dengan cara menjatuhkan setinggi 1 dengan cara menjatuhkan setinggi 1 cm , dengan kecepatan ketukan 2 ketukan per detik

Casagrande Apparatus

Casagrande Apparatus

Casagrande Apparatus

Cara menentukan Liquid Limit

� Kadar air dimana contoh tanah mengalami retak jika digulung pada diameter 3 mm

Plastic Limit (PL, wP)

Plastic Limit (PL, wP)

Plasticity Index ( PI, IP )

� PI = LL – PL

or IP=wL-wPor IP=wL-wP

Liquidity Index (LI, IL)

PI

PLwLI

−=Atau dinyatakan:

P

PL I

wwI

−=Or:

Kisaran harga Plasticity Index