BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN
2.11 Metode Percobaan Pembebanan Vertikal ( Compressive Loading Test ) dengan Pembebanan Langsung Pembebanan Langsung
2.12.3 Parameter Model Tanah ( Material Model )
2.12.3.3 Parameter Model Soft Soil
Parameter model Soft Soil sama dengan parameter dalam model Soft Soil Creep. Model Soft Soil tidak melibatkan waktu, maka indeks rangkak termodifikasi μ* tidak diikutsertakan. Model Soft Soil membutuhkan konstanta-konstanta material berikut:
Parameter dasar:
λ* : Indeks kompresi termodifikasi [-]
κ* : Indeks muai termodifikasi [-] c : Kohesi [kN/m2
φ : Sudut geser [°] ]
ψ : Sudut dilatansi [°]
Parameter tingkat lanjut (gunakan pengaturan pra-pilih):
νur K0
: Angka Poisson untuk pengurangan/pembebanan [-] kembali
NC
M : Parameter yang berhubungan dengan n K0
: Koefisien tekanan lateral dalam kondisi [-] terkonsolidasi normal
NC
Gambar Lampiran 2 menunjukkan jendela finite element untuk memasukkan nilai-nilai dari parameter model. M dihitung secara otomatis dari koefisien tekanan tanah lateral, K0
[-]
NC
a. Indeks muai termodifikasi dan indeks kompresi termodifikasi
, dengan menggunakan Persamaan. (2.18). Perhatikan bahwa dalam model ini, secara fisik parameter M berbeda dari parameter M dalam model Modified Cam-Clay dimana parameter tersebut dikaitkan dengan sudut geser material.
Parameter-parameter ini dapat diperoleh dari uji kompresi isotropis termasuk pengurangan beban secara isotropis. Saat menggambarkan logaritma dari tegangan rata -rata sebagai fungsi dari regangan volumetrik untuk material yang bersifat seperti lempung, hasil penggambaran dapat didekati dengan dua buah garis lurus Gambar 2.11. Kemiringan
dari garis pembebanan primer memberikan indeks kompresi termodifikasi, dan kemiringan dari garis pengurangan beban (atau muai) akan memberikan indeks muai termodifikasi. Perhatikan bahwa terdapat perbedaan antara indeks-indeks termodifikasi κ* dan λ* terhadap parameter-parameter κ dan λ dari model asli Cam-Clay, yang didefinisikan dalam angka pori, e, dan bukan dalam regangan volumetrik, εv
Dari uji kompresi isotropis, parameter κ* dan λ* dapat diperoleh dari uji kompresi satu dimensi. Disini terdapat suatu hubungan dengan parameter-parameter yang telah dikenal secara luas untuk kompresi satu dimensi dan pembebanan kembali, yaitu C
.
c dan Cr. Hubungan yang lain adalah terhadap parameter dalam peraturan di Belanda untuk kompresi satu dimensi, yaitu Cp′ dan Ap
Hubungan-hubungan ini dirangkum dalam Rumus – rumus berikut: .
Hubungan dengan parameter Cam-Clay.
λ
∗=
���1+� (2.11)
�∗ = �
1+� (2.12)
Hubungan dengan peraturan di Belanda λ∗ = 1
�′� (2.13)
K∗ =��2 (2.14)
Hubungan dengan parameter internasional yang dinormalisasi λ∗ = ��
2,3.(1+e) (2.15)
K∗ = �.��
�,�.(�+�) (2.16)
Catatan pada Rumus:
• Dalam hubungan 2.11 dan 2.12 angka pori e diasumsikan bernilai konstan. Nilai, e akan berubah selama uji kompresi, hal ini hanya akan menghasilkan nilai yang relatif kecil pada angka pori. Untuk nilai e dapat digunakan angka pori rata-rata selama uji atau pun angka pori awal.
• Dalam hubungan 2.14 dan 2.16 tidak terdapat hubungan eksak antara κ* dan indeks muai satu dimensi, karena rasio dari tegangan horisontal terhadap tegangan vertikal berubah selama pengurangan beban satu dimensi. Diasumsikan bahwa kondisi tegangan rata-rata selama pengurangan beban adalah isotropis, yaitu tegangan horisontal adalah sama dengan tegangan vertikal.
• Faktor persamaan 2.13 dan 2.14 dalam hubungan persamaan 2.15 dapat diperoleh dari rasio antara logaritma dengan bilangan dasar 10 terhadap nilai logaritma (ln).
• Rentang rasio λ*/κ* (= λ/κ) pada umumnya berkisar antara 3 – 7. b. Kohesi
Setiap nilai kohesi efektif dapat digunakan, termasuk kohesi sebesar nol. Saat menggunakan pengaturan standard, kohesi ditetapkan sebesar 1 kPa. Memasukkan suatu nilai kohesi akan menghasilkan daerah elastis yang sebagian berada di daerah "tegangan tarik".
Bagian kiri dari elips akan memotong sumbu p′ pada nilai -c⋅cot φ. Untuk menjaga
agar bagian kanan dari elips (yaitu "cap") tetap berada dalam daerah "tegangan kompresif" dari ruang tegangan, maka tekanan prakonsolidasi isotropis, pp, harus mempunyai nilai minimum sebesar c⋅cot φ. Hal ini berarti bahwa dengan memasukkan kohesi yang lebih
besar dari nol dapat mengakibatkan kondisi Over Konsolidasi, tergantung dari besarnya nilai kohesi dan kondisi tegangan awal. Hal ini mengakibatkan perilaku yang lebih kaku
pada awal pembebanan. Masukan parameter model harus selalu didasarkan pada nilai-nilai efektifnya.
c. Sudut geser
Sudut geser efektif merupakan peningkatan kuat geser terhadap tingkat tegangan efektif, dinyatakan dalam derajat. Sudut geser nol tidak diperbolehkan. Sebaliknya, dalam menggunakan sudut geser yang tinggi disarankan untuk menggunakan φcv
d. Sudut dilatansi
, yaitu sudut geser critical state, dan bukan nilai yang lebih tinggi, berdasarkan regangan kecil.
Untuk jenis material, yang dapat dideskripsikan oleh model Soft Soil, sudut dilatansi umumnya dapat diabaikan. Sudut dilatansi sebesar nol derajat digunakan dalam pengaturan standar dari model Soft Soil.
e. Angka Poisson
Dalam model Soft Soil, angka poisson murni merupakan konstanta elastisitas dan bukan konstanta pseudo-elastisitas seperti digunakan dalam model Mohr-Coulomb. Nilai angka poisson umumnya berkisar antara 0,1 dan 0,2. Jika dipilih pengaturan standar untuk parameter model Soft Soil, maka νur = 0,15 akan digunakan secara otomatis. Untuk pembebanan material yang terkonsolidasi secara normal, angka poisson hanya memegang peranan yang kecil, tetapi akan menjadi penting dalam masalah pengurangan beban. Sebagai contoh, untuk pengurangan beban dalam uji kompresi satu dimensi (oedometer), angka Poisson yang relatif kecil akan menghasilkan penurunan tegangan lateral yang kecil dibandingkan dengan penurunan tegangan vertikal. Hal ini akan menyebabkan peningkatan rasio tegangan horisontal terhadap tegangan vertikal, yang merupakan suatu fenomena yang telah dikenal dengan baik pada material yang terkonsolidasi secara berlebih. Karena itu, angka poisson seharusnya tidak didasarkanpada nilai K0NC pada kondisi yang
terkonsolidasi secara normal, tetapi pada rasio dari peningkatan tegangan horisontal terhadap peningkatan tegangan vertikal dalam pengurangan dan pembebanan kembali pada uji oedometer sedemikian rupa sehingga:
(2.17)
f. Parameter K0
Parameter M secara otomatis ditentukan berdasarkan koefisien tekanan tanah lateral dalam kondisi terkonsolidasi normal, K0
NC
NC, seperti yang dimasukkan oleh pengguna. Hubungan eksak antara M dan K0NC
(2.18) (Brinkgreve, 1994) adalah:
Nilai M ditunjukkan dalam jendela masukan. Seperti dapat terlihat dari Persamaan. (2.15), nilai M juga dipengaruhi oleh angka Poisson νur dan oleh rasio λ*/κ*. Namun demikian, pengaruh dari K0NC
(2.19) adalah dominan. Sehingga Persamaan (2.19)