compaction & cbr
TRANSCRIPT
COMPACTION & CBR
Bakuan Kompetensi LPJK
Judul Unit Menentukan Sifat Kompaksi Tanah Uraian Unit Unit ini berlaku untuk Perencanaan, Pengawasan, dan Pelaksanaan dalam Menentukan Sifat Kompaksi Tanah Sub Kompetensi Kriteria Unjuk Kerja 1. Menguasai metoda 1. Dapat menjelaskan pengambilan contoh tanah dengan pengambilan contoh tanah menggunakan bor tangan, bor mesin, dan test pit 2. Dapat menjelaskan perbedaan dari contoh tanah tidak terganggu (undisturbed sample) dan contoh tanah terganggu (disturbed sample) 3. Dapat menjelaskan cara pengambilan tanah kohesif dan tanah tidak kohesif 2. Menguasai metoda/standart pengujian untuk mendapatkan sifat kompaksi tanah 1. Dapat menjelaskan metoda/standart pengujian di laboratorium maupun di lapangan untuk mendapatkan sifat kompaksi tanah 2. Dapat menjelaskan pelaksanaan dan melakukan perhitungan uji sifat kompaksi tanah antara lain uji Pemadatan Standart, Pemadatan Modified, California Bearing Ratio (CBR), Sand Cone 3. Dapat menginterpretasi hasil uji sifat kompaksi tanah 1. Dapat menjelaskan perbedaan dari sifat indeks kompaksi tanah dan sifat indeks tanah asli. 2. Dapat menjelaskan perbedaan dari sifat mekanika kompaksi tanah dan sifat mekanika tanah asli. 3. Dapat menjelaskan perbedaan dari sifat hidrolis kompaksi tanah dan sifat hidrolis tanah asli. 4. Dapat menjelaskan perbedaan dari nilai CBR terendam dan nilai CBR tidak terendam 5. Dapat menjelaskan pemakaian dari kompaksi tanah. 6. Dapat menjelaskan nilai-nilai batas dari kompaksi tanah
3. Menguasai sifat kompaksi tanah
Soil CompactionSebuah proses dimana partikel-partikel tanah tersusun secara lebih rapat dengan berkurangnya volume pori, sebagai hasil dari pemakaian beban seperti rolling (gilas), tamping (menumbuk) atau getaran. Proses ini meliputi keluarnya udara dari pori tanpa perubahan yang signifikan terhadap kadar air.
TujuanMerubah sifat-sifat teknis tanah menjadi lebih baik: strength, compressibility, volume stability (shrinkswell potential), hydraulic conductivity, and erodibility. mengurangi kompresibilitas menaikkan kekuatan tanah mengurangi potensi likuifaksi mengontrol shrinkage dan swelling mengurangi hydraulic compressibiliy/permeabilitas menaikkan daya tahan terhadap erosi mengontrol resilience properties
Secara umum perubahan ini akan menyebabkan meningkatnya soil density.
Namun ada pengecualian: (1) swelling (heave) pada tanah lempung cenderung meningkat bila density meningkat, dan (2) Kekuatan tanah dapat berkurang secara signifikan bila upaya pemadatan tanah lempung semakin tinggi (fenomena yang diacu sebagai "overcompaction").
Pemadatan Untuk Timbunan Tinggi
Data yang diperlukan : c dan design Tanah Timbunan
Shear Strength: Triaxial Test
Tanah Asli
Pemadatan untuk DamTransition Filter Top Width Core Transition Filter Sod or Riprap for Erosion Protection Filter Internal Drain Upstream Shell Downstream Shell Filter Toe Drain Toe
Wave Protection Riprap Freeboard Blanket Toe
Foundation
Cut-off
Nilai permeabilitas Nilai C,
Impervious Stratum
PavementDefleksi Youngs Modulus E CBR h1 z1 h2 z2 h3 = r1 r2 r1 r21 = 0.5 E1 Interface 1 2 = 0.5 E2 Interface 2 3 = 0.5 E3
Pemadatan untuk Reklamasi
DB23 2 3 4 4
DB33 2 4 15 13 8 5 10 4 7 12 7 13 31 >50 >50 >50 30 31 29 31 29 26 26 43 43 >50 >50 >50 >50 13 10 15 21 25 29
Sand, SP20 15 9
Sand, SP Very loose to medium
Liquefable ZoneSilty Sand, SP Loose to medium Silt or Sandy Silt, ML Medium stiff to stiff Silt, ML Very stiff to hard Sand, SP, Very dense N>50 Silt, ML Stiff to very stiff CH Sandy Silt, ML
Silty Sand, SP16 16 15
5 6
Sand, SP
Silty, ML
Silt Cl
SPT Relative Density Vibrocompaction
Teori Pemadatan Tanah1. Kriteria: Kepadatan kering
d
udara AirW (%)
Butir tanah
1
Butir tanah
d = /(1 + W)
Teori Pemadatan Tanah1. Kriteria: Kepadatan kering 2. Kurva PemadatanKepadatan Kering ( d) Zero air voids (saturasi = 100%) Kepadatan Kering Maksimum
= d / (1 + W)
d =Usaha Pemadatan Tinggi
Gs w 1 + wG sGs = specific gravity tanah
Usaha Pemadatan Rendah Kadar Air Optimum Kadar Air (w)
Teori Pemadatan Tanah1. Lubrication Theory
air sebagai pelumas
mengapung
2. Double Layer Water Deficiency Theorygaya tolak-menolak antar partikel
mengapung
3. Effective Stress Theory
Teori Pemadatan Tanah Menurut Proctor, pemadatan tanah ditentukan oleh: 1. Usaha Pemadatan (energi) 2. Tipe Tanah 3. Kadar Air (w), dan 4. Berat Jenis Kering (d)
Perilaku Tanah yang Dipadatkan:
Pasir Lempung
Perilaku Tanah Pasir yang Dipadatkan Secara umum semakin padat adalah semakin baik. Kepadatan Relatif adalah faktor utama yang mengontrol : - kompresibilitas - kekuatan - potensi likuifaksi dan - modulus deformasi Kadar air pada umumnya tidak begitu penting pada pasir, kecuali untuk pasir jenuh yang memikul beban dinamis (bahaya likuifaksi). Selain kepadatan relatif, perilaku tanah pasir sangat bergantung pada confining pressure dan kondisi fabric.
= S = ' tan
Perilaku Tanah Pasir yang Dipadatkan Kurva Pemadatan untuk Tanah Pasir Kepadatan yang lebih tinggi dapat diperoleh bila pasir adalah kering atau basah. Tetapi pada region C, tegangan kapiler antar butiran menjadi semacam kohesi yang menahan butiran untuk ber-relokasi dan memadat. Vibrasi adalah metode paling efektif untuk pemadatan pada tanah berpasir.d
S = 100%
Region C
0
Water Content (w)
Tipe Tanah Tipe tanah seperti distribusi ukuran butiran, bentuk butiran tanah, specific gravity serta jumlah dan tipe kandungan mineral lempung merupakan faktor penting yang mempengaruhi kadar air optimum (woptimum) dan berat jenis kering maksimum (d maksimum).Sandy Silt Berat Jenis Kering Tanah ( )
Silty Clay
Heavy Clay Poorlygraded sand
Pada tanah pasir, berat jenis kering tanah cenderung untuk menurun pada saat awal penambahan air. Kemudian pada saat mencapai kadar air tertentu, berat jenis kering tanah akan bertambah hingga mencapai nilai maksimum. Penurunan nilai berat jenis kering tanah pada saat awal pertambahan kadar air disebabkan oleh efek tarik kapilaritas. Pada saat kadar air masih rendah, gaya tarik kapilaritas pada air akan menyebabkan partikel tanah cenderung bergerak dan memadat.
Kadar Air (w)
Hubungan Kadar Air dengan Berat Isi Kering untuk Delapan Jenis Tanah yang Dipadatkan Menurut Metode Standard Proctor (Johnson dan Sallberg, 1960)
= S = ' tan
Perilaku Tanah Pasir yang Dipadatkan Pengaruh Cara Pemadatan (di Laboratorium) Sifat-sifat mekanik (tegangan-regangan, kompresibilitas, likuifaksi) sangat bergantung pada sample preparation. Sample preparation yang berbeda akan menghasilkan fabric/struktur tanah yang berbeda. Setelah dipadatkan, struktur tanah yang berbeda tersebut akan menghasilkan kenaikan confining pressure dan strength yang berbeda pula.
= S = ' tan
Pengaruh Sample Preparation Pada Stress Strain dan Volume Change (Drained Triaxial)
= S = ' tan
Perilaku Tanah Pasir yang Dipadatkan Perilaku Tanah Pasir yang Dipadatkan (di Lapangan) Perilaku di lapangan adalah sama dengan di laboratorium (ditentukan oleh kepadatan dan confining pressure). Cara pemadatan yang berbeda di lapangan akan menghasilkan struktur tanah yang berbeda pula (vibratory atau tamping). Untuk clean cohesionless fills, pemadatan dengan vibratory rollers adalah metode yang terbaik dan paling ekonomis dengan kedalaman efektif sekitar 2 m. Apabila digunakan the heaviest vibratory roller, maka kedalaman efektifnya dapat lebih besar.
= S = ' tan
Hubungan antara Kepadatan, Kedalaman dan Jumlah Lintasan Roller
= S = ' tan
Profil Kepadatan yang Terkompaksi Sebagai Fungsi dari Frekuensi Operasi(DApplonia et.al., 1969)
Perilaku Tanah yang Dipadatkan:
Pasir Lempung
Mikrostruktur Tanah Lempung Antar partikel dalam satu grupDisperse-Deflocculated
Agregat-Deflocculated
Flocculated-Disperse
disperse
agregat
Disperse-Flocculated
Agregat-Flocculated
Antar grup
flocculated
deflocculated
Agregat-Flocculated
Agregat-Flocculated
Model partikel pada tanah lempung (a) dispersed danflocculated (b) agregat tetapi deflocculated (c) edge to face flocculated tetapi dispersed (d) edge to edge flocculated tetapi dispersed (e) edge to face flocculated dan agregat (f) edge to edge flocculated dan agregat (g) edge to face dan edge to edge flocculated dan agregat (Van Ohen, 1963)
Perilaku Tanah Lempung yang Dipadatkan Secara umum sifat-sifat mekanis dari lempung yang dipadatkan bergantung pada : - cara pemadatan - energi (compactive effort) - kadar air saat pemadatan - perubahan kadar air dan volume setelah pemadatan Pemadatan dengan kadar air lebih rendah dari kadar air optimum (wopt) akan menghasilkan struktur tanah yang flocculated dan aggregate. Pemadatan dengan kadar air lebih besar dari kadar air optimum (wopt) akan menghasilkan struktur tanah yang deflocculated dan disperse.
Perilaku Tanah Lempung yang Dipadatkan Prinsip Pemadatan yang Menyangkut Hubungan antara Struktur dan Perilaku Tanah LempungPemadatan di sisi kiri kadar air optimum (wopt) menghasilkan struktur lempung yang flocculated.d flocculated dispersed random parallel d
w opt
Water Content (w)
w opt
Water Content (w)
Lempung perilakunya berbeda setelah terkena penjenuhan
Kering (sesaat setelah dipadatkan)
Hujan (penjenuhan)
Perilaku Tanah Lempung yang Dipadatkan
Sesaat setelah dipadatkan (as compacted) Setelah terjadi penjenuhan (after soaked)
5 mold, masing2 kadar airnya berbeda, Dipadatkan dengan energi yang samaMold 1 (w1) Mold 2 (w2) Mold 3 (w3)
Mold 4 (w4)Berat Jenis Kering ( d) Berat Jenis Kering Maksimum
Mold 5 (w5)
Kadar Air Optimum
Kadar Air (w)
Tegangan-Regangan As Compacted (setelah dipadatkan)
Hubungan antara Kepadatan Kering, Kadar Air dan Kekuatan Lempung Setelah Pemadatan (Seed, Mitchell, dan Chan (1960))
Kepadatan Kering
W(%) Kekuatan Tanah
W(%)
Hubungan antara Kepadatan Kering, Kadar Air dan Kekuatan Lempung Setelah Pemadatan (Seed, Mitchell, dan Chan (1960))
Perilaku Tanah Lempung yang DipadatkanUntuk energi pemadatan yang sama, struktur lempung flocculated mempunyai kepadatan yang lebih rendah. Untuk void ratio yang sama, struktur lempung flocculated lebih rigid.
d flocculated dispersed
flocculated dispersed
e
flocculated dispersed
w opt
Water Content (w)
pd
pf
log p
Perilaku Tanah Lempung yang DipadatkanStruktur lempung deflocculated/disperse mempunyai ukuran pori yang lebih kecil dan lebih merata sehingga mempunyai permeabilitas yang lebih rendah.k e yang sama
dry
Water Content (w)
Water Content (w)
Perilaku Tanah Lempung yang Dipadatkan5. Shear strain cenderung merusak struktur flocculated dan menghasilkan partikel yang berorientasi lebih sejajar (deflocculated) sehingga struktur deflocculated tersebut lebih sensitif terhadap shearing (kneading compaction).
Shear
6. Struktur lempung flocculated cenderung mempunyai tingkat swelling yang lebih tinggi.
Penyusutan Saat Pengeringan
Volumetric ShrinkageKeretakan dapat diikuti sejumlah besar penyusutan oleh
0 S = 100% d
Molding water content
Swelling dan Swelling Pressure Akibat PenjenuhanSwell PressureNilai aktual bergantung pada tipe tanah, metode pemadatan, serta nilai awal d dan w
0
wJumlah aktual bergantung pada tipe tanah, metode kompaksi, nilai awal d dan w serta beban surcharge pada saat pemuaian
Swell
wS = 100%
w Molding water content
Karakteristik Tegangan-Regangan Setelah Penjenuhan
Kekuatan Tanah Lempung Setelah Terjadi Penjenuhan Dipengaruhi oleh : - kadar air dan kepadatan kering saat pemadatan - struktur tanah saat pemadatan - besarnya pembebanan saat terjadi penjenuhan - tipe tanah lempung
SpecificationPenelitian pada suatu contoh tanah menunjukkan kuat geser (undrained strength) tanah lanau kepasiran (sandy silt) warna coklat (brown) pada saat jenuh hanya sepertujuh dari kuat geser tidak jenuh pada kepadatan 80% berdasarkan Standard Proctor
Kuat geser (ton/m2) Kepadatan 80% Standard Proctor 90% Standard Proctor 95% Standard Proctor Tidak jenuh 10,0 15,0 17,5 Jenuh 1,5 5,3 10,0
Rasio Jenuh/Tidak jenuh 0,15 0,35 0,57
Tes Pemadatan Tanah di laboratorium Tes pemadatan tanah di laboraturium ditemukan oleh R.R. Proctor pada tahun 1933, dinamakan dengan Tes Pemadatan Proctor. Dilakukan untuk mendapatkan kurva pemadatan yang mencerminkan hubungan antara berat jenis kering (d) dan kadar air optimum (w). Terdapat dua macam tes pemadatan tanah : 1. Proctor Standar 2. Proctor Modifikasi
Usaha Pemadatan (Energi) Energi pemadatan (E) dinyatakan dalam formula sebagai berikut :E=
) (jumla h puk ula n/la pisa n) ( jumlahla pisan) (bera tha mmer) (tinggi ja tuhha mmer) volumemold
Perubahan energi pemadatan akan menyebabkan perubahan kurva pemadatan. Nilai berat jenis kering tanah maksimum (d maksimum) akan meningkat seiring dengan penurunan nilai kadar air optimum (woptimum).
w h
Spesifikasi Peralatan Tes Proctor Standar dan Proctor ModifikasiTes Proctor Standar (ASTM D698) Berat Hammer Tinggi Jatuh Hammer Jumlah Layer Jumlah Pukulan/Lapis Volume Mold Energi Kompaksi (CE) Tanah 595 kJ/m3 (12400) 24.5 N (5.5 lb) 305 mm (12 in) 3 25 Tes Proctor Modifikasi (ASTM D1557) 44.5 N (10 lb) 457 mm (18 in) 5 25 0.000 942 2 m (1/30 ft3) 2698 kJ/m3 (56250 lb.ft/ft3) (-) Saringan No.4
Proctor Modifikasi
Proctor Standar
1.
Prosedur tes mengacu pada standar ASTM D698 untuk tes Proctor Standar dan ASTM D 1557 untuk tes Proctor Modifikasi. Tes dilakukan dengan mengikuti prosedur sebagai berikut :Pengambilan sampel tanah dari quarry. - untuk tes Proctor Standar tanah diambil seberat 25 kg - untuk tes Proctor Modifikasi tanah diambil seberat 50 kg Sampel dimasukkan ke dalam karung dan dibawa ke laboraturium. Sampel dijemur di bawah sinar matahari hingga kering udara. Penyaringan sampel yang telah dikeringkan. - untuk tanah berbutir kasar menggunakan saringan No.10 - untuk tanah berbutir halus menggunakan saringan No.40 Sampel tanah dimasukkan ke dalam mold, dibuat sebanyak 5 mold dengan variasi kadar air. - untuk tes Proctor Standar digunakan mold berdiameter 4 dan sampel tanah dibagi menjadi tiga lapis - untuk tes Proctor Modifikasi digunakan mold berdiameter 6 dan sampel tanah dibagi menjadi lima lapis Sampel di dalam mold kemudian ditumbuk dengan menggunakan hammer, dilakukan sebanyak 25 pukulan/lapisan. - untuk tes Proctor Standar digunakan hammer dengan berat 2.5 kg dan tinggi jatuh 12 - untuk tes Proctor Modifikasi digunakan hammer dengan berat 5 kg dan tinggi jatuh 18 Pengukuran berat jenis tanah () dan berat jenis kering tanah (d) Plot kurva pemadatan (hubungan antara d dan w) Tentukan nilai dmaksimum dan w optimum
2. 3. 4.
5.
6.
7. 8. 9.
Sinar Matahari
3
Sampel Tanah
1 5 4
2Mold 1 (w 1) Mold 2 (w 2) Mold 3 (w 3)
Mold 4
Mold 5 (w 5)
7Berat Jenis Kering (d)Berat Jenis Kering Maksimum Zero air voids (saturation = 100%)
(w 4)
Proctor Modifikasi
6
Proctor Standar
Kurva Pemadatan
Kadar Air Optimum
Kadar Air (w)
Teori Kompaksi
Gs. w d = 1 + ( w.Gs / Sr )
dry
Gs w = Gs w + 1
Gs. w d = (1 Av ) 1 + w.Gs
Example data collected during test In a typical compaction test the following data might have been collected: Mass of mould, Mo = 1082 g Volume of mould, V = 950 ml Specific gravity of soil grains, Gs = 2.70
Mass of mould + soil (g) Water content (%)
2833 8.41
2979 10.62
3080 12.88
3092 14.41
3064 16.59
3027 18.62
Bulk density, (Mg/m) Water content, w Dry density, d (Mg/m)
1.84 0.084 1.70
2.00 0.106 1.81
2.10 0.129 1.86
2.12 0.144 1.851
2.09 0.166 1.79
2.05 0.186 1.73
Water content (%) d when Av = 0% d when Av = 5% d when Av = 10% The optimum air-voids content is the value corresponding to the maximum dry density (1.86 Mg/m) and optimum water content (12.9%).
10 2.13 2.02 1.91
12 2.04 1.94 1.84
14 1.96 1.86 1.76
16 1.89 1.79 1.70
18 1.82 1.73 1.64
20 1.75 1.67 1.58
Pemadatan Tanah Lapangan Peralatan pemadatan di lapangan yang umum digunakan adalah : a. smooth wheel roller b. pneumatic rubber-tired roller c. sheepsfoot roller d. vibratory roller Smooth wheel roller sesusai untuk digunakan saat finishing pada pemadatan tanah pasir atau lempung. Smooth wheel roller dapat memberikan 100% coverage dengan contact pressure sebesar 310 380 kN/m2. Alat ini tidak cocok digunakan pada lapisan yang tebal. Pneumatic rubber roller dapat digunakan pada pemadatan tanah pasir maupun lempung. Pemadatan dilakukan dengan kombinasi tekanan dan pemijatan. Alat ini dapat memberikan 70-80% coverage dengan contact pressure sebesar 585 690 kN/m2. Sheepsfoot roller merupakan alat yang paling efektif pada pemadatan tanah lempung. Alat ini mampu memberikan contact pressure sebesar 1380 6900 kN/m2. Vibratory roller merupakan alat yang paling efektif pada pemadatan tanah pasir.
Penerapan Berbagai Tipe Alat Pemadatan untuk Berbagai Jenis Tanah (Caterpillar Tractor Co., 1977)
Penentuan Berat Jenis Lapangan Hasil Pemadatan Spesifikasi pemadatan lapangan mensyaratkan agar berat jenis kering lapangan harus mencapai 90 95% berat jenis kering maksimum di laboraturium yang ditentukan melalui tes Proctor Standar atau Proctor Modifikasi. Prosedur standar untuk penentuan berat jenis lapangan adalah sebagai beirikut : a. metode kerucut pasir b. metode balon c. metode dengan air atau oli d. metode nuclear density
Pasir Ottawa
Kerucut
a). Kerucut Pasir
Balon b).
Balon
Oli atau Air
d). Nuclear Density
c). Oli atau Air
Spesifikasi Teknis yg Umum Digunakan
Reject
Accept
Accept
Dry unit weight
Dry unit weight
Reject
Moisture content
Moisture content
Spesifikasi Teknis yg Umum Digunakand d max
95% d max
2% 2%
(w%)
wopt
Field CompactionMaterials Vibrating Sheepsfoot Rammer Static Sheepsfoot Grid Roller Scraper Vibrating Plate Compactor Vibrating Roller Vibrating Sheepsfoot Vibration Good Excellent Poor No Scraper Rubber-tired Roller Loader Grid Roller Kneading (with pressure) Very Good Good Excellent
Lift Thickness Gravel Sand Silt Clay 12+ 10+/6+/6+/-
Impact Poor Poor Good Excellent
Pressure (with kneading) No No Good Very Good
PavementDefleksi Youngs Modulus E CBR h1 z1 h2 z2 h3 = r1 r2 r1 r21 = 0.5 E1 Interface 1 2 = 0.5 E2 Interface 2 3 = 0.5 E3
California Bearing Ratio Test (CBR)Kedalaman Penetrasi Deflection Dial Piston 0.2 inci 0.3 inci 0.4 inci 0.5 inci 1500 psi 1900 psi 2300 psi 2600 psi Unit Load
0.1 inci
1000 psi
Sample
(a)
(b)
Tes CBR (a). Silinder dan Dial Gauge ; (b). Skema Diagram
Prosedur tes mengacu pada standar ASTM D-1883 Tes dilakukan dengan mengikuti prosedur sebagai berikut :
1. Penentuan kadar air optimum (woptimum). 5. Sampel tanah dimasukkan ke dalam mold, dibuat sebanyak 3 mold. Sampel tanah dalam setiap mold dibuat sebanyak 5 lapis. 6. Sampel di dalam mold kemudian ditambah air sebesar kadar air optimum. 7. Penumbukan sampel tanah dalam mold dengan menggunakan hammer seberat 5 kg. - untuk mold pertama dilakukan sebanyak 10 pukulan/lapisan - untuk mold kedua dilakukan sebanyak 25 pukulan/lapisan - untuk mold ketiga dilakukan sebanyak 56 pukulan/lapisan Untuk pengukuran swelling, sampel dalm mold kemudian direndam (soaked) selama 3 -4 hari 7. Penetrasi sampel pada silinder uji 8. Penentuan besarnya unit load yang diperlukan untuk memperoleh penetrasi 0,1 inci hingga 0,2 inci. 9. Tentukan nilai CBR.
Sinar Matahari
3
Sampel Tanah
1 5 4
2Mold 1 (w 1) Mold 2 (w 2) Mold 3 (w 3)
Mold 4
Mold 5 (w 5)
7Berat Jenis Kering (d)Berat Jenis Kering Maksimum Zero air voids (saturation = 100%)
(w 4)
Proctor Modifikasi
6
Proctor Standar
Kurva Pemadatan
Kadar Air Optimum
Kadar Air (w)
Penentuan woptimum
Pencampuran woptimumMold 1 Mold 2 Mold 3
Penumbukan (hammer 5 kg)Mold 1 Mold 2 Mold 3
5 lapis
10 x /lapisan 25 x /lapisan 56 x /lapisan
d1 d d32
CBR Disaind ( d) max 95% ( d) max
Kedalaman Penetrasi 0.1 inciLoad 56 x 25 x
Unit Load 1000 psi
Kadar Air Optimum
10 xW(%)
Sampel dipadatkan pada kadar air optimumPenetrasi 0.1 inci d
95% ( d) max
56 x 25 x
10 x
CBR disainCBR (%)
Standar Perkerasan
Contoh Kurva Hubungan Kadar Air Vs Kepadatan (Lokasi Cikampek Haurgeulis)
d =
Gs w 1 + wG sTP-1 TP-4 TP-5 TP-3 Minimum CBR = 6%
Contoh Kurva Korelasi Antara CBR Jenuh Vs d (Lokasi Cikampek Haurgeulis)
Pemadatan Untuk Timbunan Tinggi
Data yang diperlukan : c dan design Tanah Timbunan
Shear Strength: Triaxial Test
Tanah Asli
Faktor Keamanan FSKESEIMBANGAN BATASFS =
A
yg diperlukan
Su
W C R
GAYAFS = Jumlah Gaya Penahan Jumlah Gaya Pendorong
Jari-jari, R
x
MOMEN
WSu Su Su
Bidang Gelincir Lingkaran
FS =
Momen Penahan Momen Guling
=
R s u dsWx
MINIMUM SAFETY FACTOR FOR SLOPES USE FOR JAKARTAAccuracy of soil parameters Environmental condition No human building Many human building Less accurateTemporary Permanent
AccurateTemporary Permanent
1.3 1.5
1.5 2
1.25 1.3
1.3 1.5
MINIMUM SAFETY FACTOR FOR SLOPES USE FOR OTHER COUNTRIES
SF = 1.25Cadangan kekuatan = 0.25Cadangan kekuatan untuk antisipasi ketidakpastian: 1. Tahap Penyelidikan Tanah Lapangan 2. Tahap Penyelidikan Tanah Laboratorium 3. Tahap Interpretasi Profil Tanah dan Air Tanah 4. Tahap Perhitungan Saat Disain 5. Tahap Pelaksanaan Konstruksi di Lapangan 6. Tahap Pengawasan Konstruksi di Lapangan
Bila diambil rata, Setiap tahap maksimum kesalahan = 0.05 (= 5%)
Cadangan Kekuatan untuk Antisipasi Ketidakpastian:1. Tahap Penyelidikan Tanah Lapangan 2. Tahap Penyelidikan Tanah Laboratorium Konsultan soil Investigation
3. Tahap Interpretasi Profil Tanah dan Air Tanah Konsultan Perencana 4. Tahap Perhitungan Saat Disai
5. Tahap Pelaksanaan Konstruksi di Lapangan Kontraktor 6. Tahap Pengawasan Konstruksi di Lapangan Pengawas
2. Kelongsoran pada Jalan Raya
Flores
Bandung-Tol Cipularang
Tenggarong
Samarinda
3. Kelongsoran pada Jalan kereta Api
Jawa Barat
The Bearing capacity TestThe bearing capacity of compacted soil be obtained by ASTM D 196 (Plate load test, using bearing plate of 30 cm diameter).
Plate Load TestPlate Load Test The plate load test presses a steel bearing plate into the surface to be measured with a hydraulic jack. The resulting surface deflection is read from dial micrometers near the plate edge and the modulus of subgrade reaction is determined by the following equation: where: k = spring constant = modulus of subgrade reaction P = applied pressure (load divided by the area of the 762 mm (30 inch) diameter plate) = measured deflection of the 762 mm (30 inch) diameter plate
Bearing CapacityK30 value (MN/m 3)110 100
Middlebrooks80 70 60 40 20 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8
CBR=0.642x10 0.115(K 30 /10)
CBR in laboratory Survey data from Nippon Hodo Co Ltd
Bearing CapacityK30 value (MN /m3 )100
80
60
G
y er v ra
l oi s
oil tary s en sedim nic oil Volca sive s Cohe
40
Sandy soil
20
0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
N value
Quality Control
Quality Control
Control of water (moisture) contentWater (moisture) content of the processing soil can be adjacent by making dry or by adding water . Acculate water (moisture) content of the processing soil can be obtained by ASTM D 2216 in labo.
SpecificationPemadatan
Tinggi timbunan, H (m) H [ 15 15 < H [ 25 H 25
Pemadatan 95 % Standard Proctor 95 % Modified 95 % Modified
Quality Control
Standar Kualitas Untuk Kereta Api
(Embankment)P 2m
Subgrade
D
Density test d 95 %15 cm
100 m interval 100 m interval
CBR 8
Plate load test K >110 MN/ m3
P
Embankment
D
2m 30 cm CBR 6
Plate load test K 70 MN/ m3 Density test d 95 % (Each layer)
100 m interval 100 m interval
(Cut area)P 2m
Subgrade
D 15 cm CBR 8
Density test d 95 % Plate load test K >110 MN/ m3
100 m interval 100 m interval
P
Foundation Soil
2m D In case of K30 < 70 MN/ m3 soil improvement is required
Plate load test K 70 MN/ m3 Density test d 95 % (Each layer)
100 m interval 100 m interval
CBR is at 95 % of maxi dry density in labo.
Density test must be not less than 95 % of maxi dry density
(Embankment)Survey Point2m 2m 2m 2m
SubgradeSingle Track2m 2m
Double Track
Level + 2.5 cm - 2.5 cm 50 m interval
2m
2m
EmbankmentSingle Track Double Track
Level + 3.0 cm - 5.0 cm 50 m interval
(Cut area)Survey Point Subgrade2m 2m 2m 2m
Level + 2.5 cm - 2.5 cm 50 m interval
Single Track
Double Track
Foundation Soil
2m
2m
2m
2m
Level + 3.0 cm - 5.0 cm 50 m interval
Single Track
Double Track
Alignment Control of Earthwork
Center Line of Subgrade Horizontally X : 2.0 cm Y : 2.0 cm 50 m interval
Sekian