-
Tegangan Efektif
-
W
W
Tanah diberi beban W Tanah diberi air seberat W
-
W
W
Tanah diberi beban W Tanah diberi air seberat W
W
Pemampatan Tidak ada pemampatan
KASUS A KASUS B
-
MelintangPenampangLuas
VertikalGayaVertikalTeganganv ==
v v wu' =
(1)
(2)
Definisi Total dan Effective Stress
Effective vertical stress
v uw v
Kasus (A) A
W 0 WA
Kasus (B) WA W
A 0
-
N
T
Tegangan Efektif
Gambar dua potong batuan yang berimpit
Tekanan air pori
-
N
T
Effective Force = N N U
(3a)
Tegangan Efektif
U = uw ( A - Ac )
A = Luas total penampang
Ac=Luas bidang kontakFrictional Failure
Water pressure uwT N=
Failure in terms of stress
= v (3b)
T
A
N
A
U
A=
-
Lapisan 1
Lapisan 2
d1
d2
1 =bulk
bulk = 2
Beban q
z
Perhitungan Tegangan Efektif
Lapisan 2
Lapisan 3
d2
d3 bulk = 3
Profil Tanah
v
z
-
d1
d2
q
z
Tampak samping
Perhitungan Total Vertical Stress
z
Gaya pada dasar = Gaya yang di atas + Berat Sendiri Tanah
A v = A q + A 1 d1 + A 2 d2 +
A ( z - d - d )d2
v
z
A
Tampak atas
(4)
zA 3 ( z - d1 - d2 )
v = q + 1 d1 + 2 d2 +3 ( z - d1 - d2 )
-
Muka Air Tanah
H
Perhitungan tekanan air pori
Gambar Lapisan Tanah dengan tekanan Air Statis
P u P Hw w( ) = (5)
Muka Air Tanah dapat dilihat dari lobang Bor
Pada MAT, tekanan air pori uw = 0
-
Kering 2 m bulk dry=
Gambar profil tanah yang memperlihatkan stratigrafi tanah dan posisi air tanah
Contoh dalam menentukan tegangan efektif
Kering
Terendam
2 m
3m
Gambar lapisan tanah
bulk dry=
bulk sat=
-
Solid
VoidsVv=e Vs
= 0.7m3
Vs= 1m3
W V kN
kN
kN
w v w= = =
0 7 98
686
. .
.
W V G
kNs s s w= = =
1 27 98. .
W V G
kN
kN
s s s w= = =
1 2 7 98
2646
. .
.
Ww=0
Perhitungan bulk unit weights
Lanjutan
Gambaran dengan Volume
Solid
Gambaran dalam berat , tanah kondisi kering
Gambaran dalam berat, kondisi tanah jenuh
skN= 2646. kN= 2646.
drys w
satw s
kN
mkN m
G
e
kN
mkN m
G e
e
= = =+
=+
= =+
+
26 46
1 7015 56
1
26 46 6 86
1 7019 60
1
33
33
.
.. /
( . . )
.. /
( )
-
2 m
v kPa kN m= + =1556 2 19 60 3 89 922. . . ( / )
Perhitungan total stress
Lanjutan
Perhitungan pore water pressure
3m u kPaw = =3 9 8 29 40. .
Perhitungan Tegangan efektif
= = = v v wu kPa89 92 29 40 60 52. . .
-
0 50 100 150
0m
2m
kPa
Tegangan vertikal dan tegangan air pori
4m
6m
8m
Tekanan air pori Tekanan
Effektif
TekananTotal (5m)
Kedalaman
-
y
z
xz
yz
zz
yy
zy
zx
z
Tegangan yang bekerja pada elemen tanah
Komponen tegangan
x
y yy
xy
xx
yx
zx
x
-
Effective stress relations for general stress states
= = = =
xx xx w yz yz
yy yy w zx zx
u
u
;
; (10)
Principle of Effective Stress
= = = =
yy yy w zx zx
zz zz w xy xy
u
u
;
;(10)
-
Contoh
Clay
Rock aquifer
GWL awal
z
GWL diturunkan3 m1 m
Rock aquifer
GWL awal GWL diturunkan
v bulk z bulk z
u w (z - 1) w (z - 3)
v (bulk - w )z + w (bulk - w )z + 3 w
-
Tegangan efektif naik tanah tertekan permukaan tanah turun
Tekanan tanah turun, - tanah mengembang permukaan tanah menggembung / heaves.
Terjadi uplift pada bangunan
Catatan
Terjadi uplift pada bangunan
Kerusakan pada dinding penahan
-
PENGARUH ALIRAN AIR TANAH TERHADAP TEGANGAN TANAH
-
Ha
HAir
Butir Padat
A
Air Pori
-
air A dan mukaara titik jarak antHabung didalam t
ermukaan kur dari pka air diu tinggi muH jenuh airume berat vol
ume air berat vol titik Aotal pada tegangan t
HHwH
A
sat
w
satA
=
===
=
+=
tanah
tanah
)(dimana
H
A
HA
-
endam tanah terberat vol -' dimana
' tabung)xdalam tanah (tinggi )-H)(-(H
H-]H)-(H[H'
wsat
wsatA
wAsatAw
==
==
+=
H
A
HA
endam tanah terberat vol =
-
REMBESAN AIR KEATAS
-
.
-
PADA TITIK A
Tegangan total : A=H1 wTegangan air pori : UA = H1w
Tegangan effektif : A'=A - UA = 0 PADA TITIK CPADA TITIK C
Tegangan total : C = H1w + H2satTegangan air pori : UC = ( H1 + H2 + h ) w
Tegangan effektif : C = C UC= H2 (sat -w) - hw
= H2 - hw
-
hz
z
Uefektiftegangan
whH
zzHUporiairtegangan
tzHtotaltegangan
BtitikPada
wwsat
BBB
B
sawB
=
=
++=
+=
21
1
)(
':
)(:
:
igradienhidrolik
hH
zz
hH
zz
w
wwsat
=
=
=
2
2
2
H
h dimana
'
)(
-
REMBESAN AIR KEBAWAH
-
TEGANGAN EFEKTIF DI B
wB
satwB
z
hH
zzHU
zH
21
1
)( +=
+=
w
wsatwB
hH
zz
hH
zzHzH
2
211
'
)()('
+=
++=