Alur-alur tegangan untuk •uji triaksial terkonsolidasi-tak terkonsolidasi dan uji terdrai­ nasi (D'E' dan D'F') pada contoh lempung yang terkonsolidasi sangat berlebihan (heavily

overconsolidated) ditunjukkan dalam Gambar 4.2 l a. Alur-alur tegangan tersebut berawal

dari suatu titik (D') pada kurva ekspansi (rekompresi) lempung . Contoh terkonsolidasi­

tak terdrainasi mengalami keruntuhan pada titik E' pada garis U'H' di atas proyeksi (OS')

garis kondisi kritis jika pengujian dilanjutkan setelah keruntuhan terjadi, alur tegangan di­

harapkan berada sepanjang U'H' dan mendekati titik H' pada garis kondisi kritis. Tetapi,

makin tinggi OCR', makin besar regangan yang dibutuhkan untuk mencapai kondisi kritis.

Deformasi contoh uji pada uji terkonsolidasi-tak terdrainasi akan tidak seragam pada

regangan yang besar dan contoh tersebut tidak akan mencapai kondisi kritis secara kese­

luruhan. Contoh terdrainasi mencapai keruntuhan pada titik F' juga pada garis U'H'. Se­

telah keruntuhan, tegangan berkurang sepanjang alur tegangan yang sama, mendekati garis

kondisi kritis pada titik

X'.

Tetapi volume contoh yang terkonsolidasi sangat berlebihan

akan bertambah (dan melunak) sebelum dan sesudah terjadi keruntuhan pada uji terdrai­

nasi. Daerah sempit yang berdekatan dengan bidang runtuh menjadi lei.Jih lernah dibanding

keseluruhan sisa lempung dan contoh yang tidak mencapai kondisi kritis. Hubungan yang

sesuai antara v dan p' diwakili oleh garis-garis DE" dan DF" dalam Gambar 4.2 1 b. Garis­

garis ini mendekati tetapi tidak mencapai garis kondisi kritis (S"S'') pada titik-titik H"

dan

X".

Volume contoh tidak terdrainasi tetap konstan selama mengalami geser tetapi

contoh terdrainasi, setelah mula-mula berkurang, akan bertambah sampai bahkan melebihi

keruntuhan.

Garis U'H' adalah proyeksi permukaan batas kondisi yang dikenal sebagai permukaan

Hvorslev, untuk lempung yang terkonsolidasi sangat berlebihan. Tetapi, diasumsikan

bahwa tanah tidak dapat menahan tegangan tarik efektif, yaitu tegangan utama kecil

efektif (a�) tidak diperkenankan lebih kecil dari nol. Suatu garis (OU') yang melewati

1 20 ^{Mekanika Tanah} V S" S" (b) q' V

titik asal dengan kemiringan 3 : 1

(q'jp'

= 3 untuk a; = 0 pada Persamaan 4. 10 dan 4. 1 1) adalah suatu batas dari kondisi-batas. Pada plot

q' - p' -

v, yang ditunjukkan dalam Gambar 4.2 1 c, garis ini menjadi sebuah bidang yang terletak antara garis TT (disebut potongan " tanpa tarikan") dan sumbu v. Jadi permukaan kondisi batas untuk lempung yang terkonsolidasi sangat berlebihan terletak antara TT dan garis kondisi kritis SS. Pada Gambar 4.2 l c, alur tegangan tak-terdrainasi

(DE)

terletak pada bidang RHUV yang sejajar dengan bidang

q' - p'.

Alur tegangan terdrainasi

(DF)

terletak pada bidang WXYD' yang tegaklurus terhadap bidang

q' - p'

dan miring dengan perbandingan 3 : 1 ke arah sumbu

I

q .

Juga ditunjukkan dalam Gambar 4.2 1a dan 4.2 l c, adalah alur-alur tegangan untuk uji terkonsolidasi-tak terdrainasi dan uji terdrainasi (G'H' dan G'J') pada contoh lempung yang sama tetapi -

terkonsolidasi sedikit berlebihan

(lightly overconsolidated), yang ber­ awal dari nilai yang sama volume spesifik contoh yang terkonsolidasi sangat berlebihan. Titik awal pada alur tegangan (G') berada pada kurva ekspansi (atau rekompresi) ke arah kana� proyeksi garis kondisi kritis S"S" dalam Gambar 4.2 lb. Pada kedua uji tersebut keruntuhan terjadi pada titik-titik yang terletak pada atau mendekati garis kondisi kritis. Selama uji terdrainasi, contoh yang terkonsolidasi sedikit berlebihan mengalami pengu­ rangan volume dan pengerasan; tidak terjadi pengurangan tegangan setelah teijadi kerun­ tuhan. Sebagai akibatnya, deformasi contoh terse but relatif seragam dan kondisi kritis akan

tercapai ^'

Potongan lengkap dari permukaan kondisi batas, untuk lempung-lempung yang terkon­ solidasi normal dan terkonsolidasi berlebihan, pada sebuah bidang yang memiliki volume spesifik konstan adalah RHU dalam Gambar 4.2 1c. Bentuk potongannya akan sama pada semua bidang yang memiliki volume spesifik konstan. Suatu potongan tunggal (TSN) dapat digambar dengan sumbu-sumbu koordinat

q'jp;

dan

p'fp;,

seperti terlihat dalam Gambar 4.22, di mana

p;

adalah nilai p' pada perpotongan bidang bervolume spesifik konstan yang diberikan dengan kurva konsolidasi normal. Pada Gambar 4.22, titik N ber­ ada pada garis konsolidasi normal, S berada pada garis kondisi kritis, dan T pada potongan 'tanpa tarikan'. Suatu contoh yang kondisinya diwakili oleh sebuah titik yang terletak di antara N dan garis vertikal yang melalui S dikatakan sebagai

basah kritis

(wet of critical), yaitu kadar airnya lebih tinggi dari kadar air lempung pada kondisi kritis, pada

p'

yang sama. Suatu contoh yang kondisinya diwakili oleh sebuah titik yang terletak di antara titik pusat dan garis vertikal yang melalui S disebut

kering kritis

(dry of critical).

Sebagai ringkasan, permukaan kondisi batas menghubungkan garis-garis NN, SS, dan TT dalam Gambar 4.2 1 c dan menandai batas semua kombinasi tegangan-tegangan

q'

dan

p'

da� volume spesifik v. Bidang antara TT dan sumbu v adalah batas keruntuhan tanpa

p�

Kering kritis

1 22 ^{Mekanika Tanah} tarikan. Garis kondisi kritis SS mendefinisikan semua kemungkinan kondisi-kondisi pada keruntuhan ultimit, yaitu tetap meregang dengan volume konstan pada tegangan yang konstan. Pada lempung yang terkonsolidasi normal, alur-alur tegangan untuk uji terdrai­

nasi dan uji tak-terdrainasi terletak seluruhnya pada permukaan kondisi batas; di mana keruntuhan dicapai pada sebuah titik pada garis kondisi kritis; kondisi lempung tersebut adalah basah kritis. Pada lempung yang terkonsolidasi berlebihan, alur tegangan sebelum keruntuhan untuk uji terdrainasi dan uji tak-terdrainasi terletak di dalam permukaan kondisi batas. Terdapat sedikit perbedaan antara lempung yang terkonsolidasi sangat ber­ lebihan dan lempung terkonsolidasi sedikit berlebihan. I..empung yang terkonsolidasi sangat berlebihan mencapai keruntuhan pada suatu titik pada permukaan kondisi batas pada sisi kering daripada garis kondisi kritis; secara bertahap alur tegangan bergerak sepanjang permukaan kondisi batas tetapi tidak mungkin mencapai garis kondisi kritis. l..empung yang terkonsolidasi sedikit berlebihan tetap berada dalam kondisi basah kritis dan mencapai keruntuhan pada garis kondisi kritis.

· Karakteristik pasir lepas dan pasir rapat selama mengalami geser pada kondisi terdrai­ nasi secara umum sama dengan lempung yang terkonsolidasi berlebihan, di mana kerun­ tuhan terjadi pada permukaan kondisi batas pada sisi kering dari garis kondisi kritis.

Persamaan proyeksi garis kondisi kritis (OS' dalam Gambar 4.20a) pada bidang q' �

p'

adalah:

q' = Mp' (4.20)

di mana M adalah kemiringan oc'. Jika proyeksi garis kondisi kritis pada bidang V -p'

diplot kembali pada bidang V - ln

p',

rilaka proyeksi tersebut akan berbentuk garis lurus sejajar dengan garis konsolidasi normal yang bersesuaian (gradien - X) seperti terlihat dalam Gambar 4.20d. Persamaan garis kondisi kritis, dalam

v

dan

p',

dapat ditulis sebagai:

V = r - A. In p' _{(4.2 1 )}

di mana r adalah n

ll

ai

v

pada garis kondisi kritis di mana

p'

= 1 kN/m2•