Parameter Tanah

BAB 3 DATA TANAH

3.4 Interpretasi Data Tanah

3.4.2 Parameter Tanah

3.4.2.1 Berat Isi Tanah Normal (γn) dan Tersaturasi (γsat)

Penentuan berat isi tanah normal dan tersaturasi dilakukan dengan mengecek tabel stratifikasi tanah. Pada kedalaman 2 m sampai 18 m pada lapisan tanah soft clay digunakan sebaran data laboratorium yang telah diketahui.

13 14 15 16 17 18 19 20 21

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

Sebaran ɣn

ɣn desain Lab ɣn

Kedalaman (m)

Gambar 3.5 Grafik Sebaran Berat Isi Tanah Normal (γn) terhadap Data Laboratorium

14 15 16 17 18 19 20 21 0

5 10 15 20 25 30 35 40 45

Sebaran ɣsat

ɣsat desain Lab ɣsat

Kedalaman (m)

Gambar 3.6 Grafik Sebaran Berat Isi Tanah Tersaturasi (γsat) terhadap Data Laboratorium

Untuk nilai (γsat) pada kedalaman 2 m – 18 m diperoleh dari rumus sebagai berikut:

γ_sat=γw(Gs+e) 1+e

Dengan nilai (Gs) dan (e) yang diperoleh dari data laboratorium.

Nilai γsat dan γn pada kedalaman tanah yang tidak diketahui data laboratoriumnya ditentukan dengan melihat dan mengklasifikasikan tanah dari tabel pelapisan tanah sesuai konsistensinya dari nilai N-SPT pada tabel dibawah.

Tabel 3.3 Klasifikasi γn dan γsat Terhadap Jenis Tanah

Sebagai contoh, pada tanah lapis pertama di kedalaman 0 m – 2 m, berdasarkan konsistensi tanah, lapis tanah tersebut merupakan jenis tanah medium clay. Berdasarkan tabel diatas, maka jenis tanah medium clay memiliki berat isi tanah normal γn = 18 kN/m3 dan berat isi tanah tersaturasi γsat = 18 kN/m³. Berdasarkan uraian diatas, maka dapat diklasifikasikan besar nilai γn dan γsat

semua lapisan tanah pada tabel dibawah.

Tabel 3.4 Klasifikasi γn dan γsat Lapisan Tanah Laye

r Soil Type Depth

(m) N Consistenc

y ɣn (kN/m³) ɣsat (kN/m³)

1 Clay 0 − 2 6 Medium 18,000 18,000

2 Sandy

Clay 2 − 18 2 Soft 14,400 15,257

3 Sandy

Clay 18 −20 18 Very Stiff 19,000 19,000

4 Clay and

Silt 20 −42 51 Hard 20,000 20,000

3.4.2.2 Angka Pori (e)

Penentuan nila angka pori (e) pada tanah dengan kedalaman 2 m sampai 18 m dengan konsistensi tanah soft clay digunakan data sebaran laboratorium yang telah diketahui.

0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

Sebaran Angka Pori (e)

eo desain Lab eo

Kedalaman (m)

Gambar 3.7 Grafik Sebaran Angka Pori (e) terhadap Data Laboratorium Pada kedalaman tanah yang tidak diketahui data laboratoriumnya, nilai (e) diperoleh dari korelasi terhadap nilai N-SPT.

Tabel 3.5 Klasifikasi Angka Pori Lapisan Tanah

Dari jenis tanah yang diketahui, dapat ditentukan nilai angka pori dari tabel diatas. Contohnya pada tanah lapis pertama yang bekonsistensi medium clay nilai angka pori dapat diperoleh dengan menggunakan rumus interpolasi sebagai berikut:

e0=

(

^NNatas⁻−^NN^bawah_bawah

)

^×

⁽

^{e0atas−e0bawah}

⁾

^+e0bawah

Pada lapisan pertama dengan konsistensi Medium Clay dan memiliki N=5, maka:

e0=

(

⁶⁻²8−2

)

^{×(1,4−0,9)+0,9}

e0=0,667×(0,5)+0,9 e0=1,233

Untuk hasil perhitungan nilai (e) lapisan tanah selebihnya dapat dilihat pada tabel berikut

Tabel 3.6 Angka Pori (e) Tanah

Layer Soil Type Depth (m) N Consistency eo

1 Clay 0 − 2 6 Medium 1,233

2 Sandy Clay 2 − 18 2 Soft 1,888

3 Sandy Clay 18 −20 18 Very Stiff 0,600

4 Clay and Silt 20 −42 51 Hard 0,600

3.4.2.3 Modulus Elastisitas

Modulus elastisitas dapat ditentukan dengan cara interpolasi berdasarkan tabel berikut dengan menyesuaikan konsistensi dari tanah.

Tabel 3.7 Tabel Penentuan Modulus Elastisitas (E)

Rumus interpolasi modulus elastisitas (E):

E=

(

^NNatas⁻−^NN^bawah_bawah

)

^×

⁽

^{Eatas−Ebawah}

⁾

^+Ebawah

Contoh pada lapisan pertama dengan konsistensi Medium dan memiliki nilai N = 6, maka:

E=

(

⁶⁻8−⁴4

)

^×(12−5)+5

E=(0,25)×(7)+5 E=8,5 Mpa

Tabel 3.8 Tabel Nilai Modulus Elastisitas (E) Lapisan Tanah Laye

r Soil Type Depth (m) N Consistency E (Mpa)

1 Clay 0 − 2 6 Medium 8.500

2 Sandy Clay 2 − 18 2 Soft 2,000

3 Sandy Clay 18 −20 18 Very Stiff 26,000

4 Clay and Silt 20 −42 51 Hard 68,000

3.4.2.4 Angka Poisson()

Nilai poisson ratio pada berbagai jenis tanah dapat dilihat pada tabel berikut.

Tabel 3.9 Klasifikasi Penentuan Angka Poisson’s

Untuk menentukan nilai angka poisson berdasarkan tabel diatas, dikarenakan semua lapisan tanah berjenis tanah lempung atau clay dan berada di bawah muka air, maka parameter yang dipakai adalah saturated clays (undrained) yang memiliki nilai angka poisson 0,5.

Tabel 3.10 Nilai Angka Poisson’s Lapisan Tanah Laye

r Soil Type Depth (m) N Consistency 

1 Clay 0 − 2 6 Medium 0,5

2 Sandy Clay 2 − 18 2 Soft 0,5

3 Sandy Clay 18 −20 18 Very Stiff 0,5

4 Clay and Silt 20 −42 51 Hard 0,5

3.4.2.5 Koefisien Konsolidasi Arah Vertikal (Cv)

Penentuan nila Koefisien Konsolidasi Arah Vertikal (Cv) pada tanah dengan kedalaman 2 m sampai 18 m dengan konsistensi tanah soft clay digunakan data sebaran laboratorium yang telah diketahui.

0 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

Sebaran Data Cv

Cv desain Lab Cv

Kedalaman (m)

Gambar 3.8 Grafik Sebaran Nilai Cv terhadap Data Laboratorium

Pada kedalaman tanah yang tidak diketahui data laboratoriumnya, nilai (Cv) diperoleh dari tabel berikut.

Tabel 3.11 Klasifikasi Penentuan Nilai Cv Lapisan Tanah

Nilai Cv yang tidak terdapat di data labolatorium dicari dengan menggunakan rumus interpolasi.

Rumus interpolasi:

Cv=

(

^NNatas⁻−^NN^bawah_bawah

)

^×

⁽

^{Cvatas−Cvbawah}

⁾

^+Cvbawah

Contoh perhitungan korelasi pada lapisan pertama dengan konsistensi medium clay, memiliki nilai N = 6 diuraikan sebagai berkut:

Cv=

(

⁶⁻⁴8−4

)

^{×(0,006−0,001)+0,001}

Cv=(0,5)×(0,005)+0,001 Cv=0,0035c m²/detik

Untuk hasil perhitungan niai (Cv) lapisan tanah selebihnya dapat dilihat pada tabel berikut.

Tabel 3.12 Nilai Cv Lapisan Tanah Laye

r Soil Type Depth (m) N Consistency Cv (cm²/det)

1 Clay 0 − 2 6 Medium 0,003500

2 Sandy Clay 2 − 18 2 Soft 0,021175

3 Sandy Clay 18 −20 18 Very Stiff 0,002000

4 Clay and Silt 20 −42 51 Hard 0,004500

3.4.2.6 Koefisien Arah Horizontal (Ch)

Nilai koefisien konsolidasi arah horizontal (Ch) diperoleh dari Ch = 1,5 x Cv. Sehingga didapat nilai Ch untuk tanah lapis pertama dengan nilai Cv = 0,0002 cm²/detik yaitu 1,5 x 0,003500cm²/detik = 0,00525 cm²/detik. Begitupun dengan tanah lapis berikutnya dapat diihat pada tabel berikut.

Tabel 3.13 Nilai Ch Lapisan Tanah Laye

r Soil Type Depth (m) N Consistency Ch (cm²/det)

1 Clay 0 − 2 6 Medium 0,00525

2 Sandy Clay 2 − 18 2 Soft 0,03176

3 Sandy Clay 18 −20 18 Very Stiff 0,00300

4 Clay and Silt 20 −42 51 Hard 0,00675

3.4.2.7 Indeks Kompresi (Cc), Indeks Swelling (Cs), Indeks Rebound (Cr) 1. Mencari Nilai Indeks Kompresi (Cc)

Pada kedalaman 2 m hingga 18 m pada lapisan tanah dengan konsistensi soft clay digunakan data sebaran data laboratorium yang telah diketahui.

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Sebaran Data Cc

Kedalaman (m)

suatu lapisan, maka semakin tinggi nilai Cc yang didapat dari rentang tersebut, dan begitupun sebaliknya.

Tabel 3.14 Klasifikasi Penentuan Nilai Cc

Untuk menghitung nilai Cc dapat menggunakan rumus interpolasi sebagai berikut:

Cc=

(

^NNatas^−N−N^bawah_bawah

)

^×

⁽

^{Ccatas−Ccbawah}

⁾

^+Ccbawah

Contoh pada lapisan pertama dengan konsistensi medium clay dan memiliki nilai N = 6, maka:

Cc=

(

⁶⁻⁴8−4

)

^{×(0,15−0,05)+0,05}

Cc=(0,5)×(0,1)+0,05 Cc=0,1

Untuk hasil perhitungan niai (Cc) lapisan tanah selebihnya dapat dilihat pada tabel berikut.

Tabel 3.15 Nilai Cc Lapisan Tanah Laye

r Soil Type Depth (m) N Consistency Cc

1 Clay 0 − 2 6 Medium 0,100

2 Sandy Clay 2 − 18 2 Soft 0,458

3 Sandy Clay 18 −20 18 Very Stiff 0,030

4 Clay and Silt 20 −42 51 Hard 0,025

2. Mencari nilai Indeks Swelling (Cs)

Untuk mencari nilai Indeks Swelling (Cs) digunakan rumus sebagai berikut:

Cs=

(

10¹

)

^×Cc

Contoh perhitungan pada lapisan pertama dengan nilai Cc = 0,01 maka:

Cs=

(

10¹

)

^×Cc

Tabel 3.16 Nilai Cs Lapisan Tanah Laye

r Soil Type Depth (m) N Consistenc

y Cc Cs

1 Clay 0 − 2 6 Medium 0,100 0,0100

2 Sandy Clay 2 − 18 2 Soft 0,458 0,0458

3 Sandy Clay 18 −20 18 Very Stiff 0,030 0,0030

4 Clay and

Silt 20 −42 51 Hard 0,025 0,0025

3. Indeks Rebound (Cr)

Pada kedalaman 2 m hingga 18 m pada lapisan tanah dengan konsistensi soft clay digunakan data sebaran data laboratorium yang telah diketahui.

0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

Sebaran Data Cr

Cr desain Lab Cr

Kedalaman (m)

Gambar 3.10 Grafik Sebaran Nilai Cr terhadap Data Laboratorium

Pada kedalaman tanah yang tidak diketahui data laboratoriumnya, nilai (Cr) diperoleh dari rumus:

Cr=

(

10¹

)

^×Cc

Contoh perhitungan pada lapisan pertama dengan nilai Cc = 0,100 maka:

Cr=

(

10¹

)

^×Cc

Cr=

(

10¹

)

^×0,1

Cr=0,001

Untuk hasil perhitungan niai (Cr) selebihnya dapat dilihat pada tabel dibawah.

Tabel 3.17 Nilai Cr Lapisan Tanah Laye

r Soil Type Depth (m) N Consistenc

y Cc Cr

1 Clay 0 − 2 6 Medium 0,100 0,00100

2 Sandy Clay 2 − 18 2 Soft 0,458 0,04700

3 Sandy Clay 18 −20 18 Very Stiff 0,030 0,00030 4 Clay and

Silt 20 −42 51 Hard 0,025 0,00025

3.4.2.8 Kohesi (Cu) dan Sudut Geser () 1. Kohesi (Cu)

Untuk memperoleh nilai Kohesi (Cu) dapat dilihat dari nilai N tiap lapisan tanah.

Tabel 3.18 Klasifikasi Penentuan Nilai Cu

Untuk menentukan nilai parameter Cu dapat menggunkan rumus interpolasi linear sebagai berikut:

Cu=

(

^NNatas⁻−^NN^bawah_bawah

)

^×

⁽

^{Cuatas−Cubawah}

⁾

^+Cubawah

Contoh perhitungan pada lapisan pertama tanah dengan nilai N = 6 adalah:

Cu=

(

⁶⁻8−⁴4

)

^{×(50−25)+25}

Cu=

(

¹4

)

^×(25)+25

Cu=37,5kN/m³

Untuk hasil perhitungan niai (Cu) selebihnya dapat dilihat pada tabel dibawah.

Tabel 3.19 Nilai Cu Lapisan Tanah Laye

r Soil Type Depth (m) N Consistency Cu (kN/m²)

1 Clay 0 − 2 6 Medium 37,5

2 Sandy Clay 2 − 18 2 Soft 12

3 Sandy Clay 18 −20 18 Very Stiff 120

4 Clay and Silt 20 −42 51 Hard 200

2. Mencari Sudut Geser ()

Karena lapisan tanah yang ditinjau memiliki perilaku atau jenis tanah lempung (Clay) pada kondisi undrained maka tidak memiliki nilai sudut geser, sedangkan sudut geser hanya untuk tanah granular.

3.4.2.9 Mencari Kohesi Efektif ( c’ ) dan Sudur Geser Efektif (’) 1. Mencari nilai Kohesi Efektif (c’)

Untuk mencari nilai kohesi efektif bisa dengan melakukan interpolasi linear berdasarkan nilai N-SPT pada lapisan tanah yang ditinjau dengan melihat parameter c’ pada gambar tabel berikut.

Tabel 3.20 Klasifiaksi Penentuan Nilai Kohesi dan Sudut Geser Efektif

Tanah dengan konsistensi soft clay menggunakan nilai c’ dengan rentang dari 0 – 5 kpa untuk nilai N-SPT 2 sampai 4, sedangkan untuk tanah

Contoh perhitungan untuk lapisan tanah pertama dengan nilai N-SPT = 6, dan memiliki konsistensi medium clay diuraikan sebagai berikut:

c^'=

(

60−4⁶⁻⁴

)

^×(10−5)+5

c^'=( (0,036)×5)+5 c^'=5,18kPa

Untuk hasil perhitungan niai (c’) selebihnya dapat dilihat pada tabel dibawah.

Tabel 3.21 Nilai (c’) Lapisan Tanah Laye

r Soil Type Depth (m) N Consistency c'

1 Clay 0 − 2 6 Medium 5,18

2 Sandy Clay 2 − 18 2 Soft 2,50

3 Sandy Clay 18 −20 18 Very Stiff 7,50

4 Clay and Silt 20 −42 51 Hard 13,39

2. Mencari Sudut Geser Efektif (’)

Untuk mencari nilai sudut efektif dapat dilakukan dengan menggunakan rumus interpolasi linear dengan parameter nilai c’ yang telah diketahui dari setiap lapisan tanahnya.

’=

(

^{c 'c '−c '}atas−c '^bawah_bawah

)

^×

⁽

^{’atas−’bawah}

⁾

^+’bawah

Contoh perhitungannya pada lapisan pertama dengan nilai c’ = 2,5 kPa maka menggunakan parameter soil poor:

’=

(

^5,18−05−0

)

^{×(25−17)+17}

’=(1,036)×(8)+17

’=26,214

Untuk hasil perhitungan niai (’) selebihnya dapat dilihat pada tabel dibawah.

Tabel 3.22 Nilai Sudut Geser Efektif Lapisan Tanah Laye

r Soil Type Depth (m) N Consistency ɸ'

1 Clay 0 − 2 6 Medium 26,214

2 Sandy Clay 2 − 18 2 Soft 21,000

3 Sandy Clay 18 −20 18 Very Stiff 27,500

4 Clay and Silt 20 −42 51 Hard 31,036

Berdasarkan beberapa parameter yang telah ditentukan sesuai lapisan tanah di lapangan, didapat resume hasil parameter tanah seperti tabel berikut:

Tabel 3.23 Rekapitulasi Parameter Tanah

Layer Soil Type Depth (m) N Consistency ɣn

(kN/m3) eo ɣsat

(kN/m3)

E

(Mpa) µ Cv

(cm²/det)

Ch (cm²/det)

1 Clay 0 − 2 6 Medium 18 1,233 18,000 8,500 0,5 0,003500 0,00525

2 Sandy

Clay 2 − 18 2 Soft 14,4 1,888 15,257 2,000 0,5 0,021175 0,03176

3 Sandy

Clay 18 −20 18 Very Stiff 19 0,600 19,000 26,000 0,5 0,002000 0,00300

4 Clay and

Silt 20 −42 51 Hard 20 0,600 20,000 68,000 0,5 0,004500 0,00675

Layer Soil Type Depth (m) N Consistency Cc Cs Cr Cu

(kN/m²)

C'

(kN/m²) ɸ'

1 Clay 0 − 2 6 Medium 0,100 0,0100 0,00100 37,5 5,18 26,214

2 Sandy Clay 2 − 18 2 Soft 0,458 0,0458 0,04700 12 2,5 21,000

3 Sandy Clay 18 −20 18 Very Stiff 0,030 0,0030 0,00030 120 7,5 27,500

4 Clay and

Silt 20 −42 51 Hard 0,025 0,0025 0,00025 200 13,39 31,036

3.5 Distribusi Beban dalam Tanah