LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH

UNCONSOLIDATED UNDRAINED TRIAXIAL TEST

Disusun Oleh:

M. Erwin Fajar S. (3114030047)

Nurul Imani (3114030050)

M. Choirul Abidin (3114030051)

Wilda April Liyanto (3114030054)

Maria Agustin W. (3114030057)

Alinda Septiana A. (3114030063)

Kukuh Bayu Aditya (3114030069)

Ahmad Shobirin (3114030077)

Ardine Waida Apri A. (3114030080)

DOSEN

Prof. Dr. Ir. Indarto

ASISTEN DOSENIr. Sulchan Arifin M.Eng

D3 TEKNIK SIPIL INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

TAHUN AJARAN 2015 - 2016

KATA PENGANTAR

Syukur Alhamdulillah kami panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan hidayah-

Nya sehingga kami dapat menyelesaikan laporan praktikum Mekanika Tanah ini. Tak lupa juga

shalawat serta salam kami limpahkan kepada junjungan kita Nabi Muhammad SAW.

Pembuatan laporan ini dimaksudkan untuk memaparkan hasil praktikum kelompok kami

dan dimaksudkan dapat memenuhi tugas mata kuliah Mekanika Tanah. Dalam pembuatan

laporan ini kami dapat lebih paham tentang Mekanika Tanah khususnya pada bab UU Triaxial.

Kami juga sangat berterima kasih kepada semuanya yang telah mendukung terselesaikannya

laporan ini.

Kami menyadari dalam laporan praktikum ini terdapat beberapa kekurangan dan kami

mengharapkan semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.

Surabaya , 06 Desember 2015

Penyusun

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR......................................................................................................................i

DAFTAR ISI...................................................................................................................................ii

DAFTAR GAMBAR.....................................................................................................................iii

DAFTAR TABEL..........................................................................................................................iii

BAB I PENDAHULUAN..............................................................................................................4

1.1 DASAR TEORI................................................................................................................4

1.2 TUJUAN...........................................................................................................................6

1.3 PENGGUNAAN HASIL TES UNTUK PEKERJAAN TEKNIK SIPIL.........................6

BAB II PROSEDUR TES..............................................................................................................7

2.1 PROSEDUR TES..............................................................................................................7

BAB III ANALISA DATA...........................................................................................................12

3.1 ANALISA DATA...........................................................................................................12

BAB IV RUMUS PERHITUNGAN.............................................................................................20

BAB V KESIMPULAN................................................................................................................22

BAB VI SARAN DAN KRITIK...................................................................................................23

6.1 PERMASALAHAN TEKNIS........................................................................................23

6.2 PERMASALAHAN NON TEKNIS...............................................................................23

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Alat Uji Triaxial Test.....................................................................................................5

Gambar 2. Alat uji Triaxial Test di Laboratorium Mekanika Tanah...............................................7

Gambar 3. Menyetting alat..............................................................................................................7

Gambar 4. Sample tanah..................................................................................................................8

Gambar 5. Sample tanah ditimbang................................................................................................8

Gambar 6. Bagian bawah sample tanah ditutup dengan kertas saring............................................8

Gambar 7. Bagian atas sample tanah ditutup dengan kertas saring.................................................8

Gambar 8. Sample tanah dibungkus dengan membran karet (1).....................................................8

Gambar 9. Sample tanah dibungkus dengan membran karet (2).....................................................8

Gambar 10. Sample tanah diletakkan pada alat UU Triaxial Test..................................................9

Gambar 11. Bejana diisi air.............................................................................................................9

Gambar 12. Arloji pengukur cincin pembebanan dinolkan.............................................................9

Gambar 13. arloji pengukur cincin pembebanan tepat pada angka nol...........................................9

Gambar 14. Alat uji UU Triaxial dihidupkan................................................................................10

Gambar 15. Pembacaan dial pada alat uji UU Triaxial.................................................................10

Gambar 16. Sample tanah setelah pegujian...................................................................................11

Gambar 17. Grafik Hasil Percobaan Triaxial Test........................................................................16

Gambar 18. Sample 1....................................................................................................................18

Gambar 19. Sample 2....................................................................................................................18

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Pencatatan Hasil Percobaan Unconsolidated Tegangan 1 kg/cm2.................................12

Tabel 2. Pencatatan Hasil Percobaan Unconsolidated Tegangan 2 kg/cm2.................................14

Tabel 3. Pencatatan Perhitungan pada Triaxial Test....................................................................18

Tabel 4. Mencari Kadar Air (Wc)................................................................................................19

Tabel 5. Mencari Gs.....................................................................................................................19

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 DASAR TEORI

Pengujian triaksial merupakan pengujian kekuatan geser tanah lempung dengan

keuntungan bahwa kondisi pengaliran dapat dikontrol, tekanan air pori dapat diukur, tanah

dimungkinkan dikonsolidasi dan bila diperlukan sampel tanah tersebut dapat dijenuhkan

(back pressure).

Kekuatan geser tanah dapat diuraikan sebagai berikut :

Parameter kuat geser

Kohesi (c), adalah gaya tarik menarik antar dua atau lebih partikel tanah.

Sudut geser dalam (𝜙), adalah sudut geser yang terbentuk saat pergeseran dua

atau lebih partikel tanah.

Jenis material

Tanah Kohesif

--- Mempunyai nilai kohesi (c)

--- Contoh : lempung, lanau

Tanah Cohesionles

--- Hanya mempunyai 𝜙 ; c = 0

--- Contoh : pasir, kerikil

Percobaan triaksial merupakan metoda yang paling umum dipakai di dalam

laboratorium-laboratorium mekanika tanah untuk mencari karakteristik kuat geser pada

tanah lempung jenuh. Contoh tanah dikeluarkan dari suatu tabung pemotong bergaris tengah

38 mm, ditutup atas dan bawahnya dan dikelilingi dengan suatu selaput karet untuk

mencegah kehilangan air. Contoh yang disiapkan diletakkan dalam tempatnya dan silinder

tembus pandang diisi dengan air. Suatu tinggi tekan terukur diterapkan pada air, dan contoh

tanah selanjutnya akan berada dalam kondisi yang serupa dengan kondisi lapangan, dimana

tekanan samping ini adalah akibat tanah sekelilingnya. Tekanan samping ini merupakan

tegangan utama minimum.

Gambar 1. Alat Uji Triaxial Test

Pandangan umum tentang uji triaksial dapat diberikan sebagai berikut :

1. Berlawanan dengan keadaan uji geser langsung (direct shear test), bidang

keruntuhan pada benda uji dalam uji triaksial tidak dapat ditentukan sebelumnya.

2. Dari berbagai diskusi tentang bermacam – macam uji triaksial, telah jelas bahwa

kekuatan geser dari tanah tergantung pada besarnya tegangan air pori yang

terjadi selama uji berlangsung. Tegangan air pori akan berkurang dan menghilang

akibat adanya aliran air (drainase) ke dalam benda uji. Di lapangan , kekuatan geser

tanah juga akan tergantung dari kecepatan pembebanan dan kondisi pengairan air.

Pada kondisi di lapangan untuk tanah berbutir, kondisi pengaliran air jenuh akan

terjadi bila kecepatan pembebanan adalah sedang. Untuk kasus ini, yang menentukan

kekuatan tanah adalah parameter – parameter kekuatan geser tanah kondisi air

teralirkan. Sebaliknya untuk tanah – tanah lempung terkonsolidasi normal (k = 10 -6

cm /dtk) waktu yang diperlukan untuk mengecilkan tegangan air pori yang timbul

karena adanya tambahan beban bangunan di atasnya (misalnya akibat beban pondasi)

mungkin akan lama sekali . Untuk hal ini ,kondisi air termampatkan mungkin terjadi

baik selama melaksanakan pekerjaan kontribusi maupun setelah pekerjaan tadi

selesai dilaksanakan. Jadi kondisi = 0 mungkin lebih tepat bagi kasus tanah

lempung tersebut.

3. Hasil pengujian triaksial dapat digambarkan dengan diagram yang disebut garis

kedudukan tegangan. Garis kedudukan tegangan ini adalah garis yang

menghubungkan titik - titik kedudukan dari keadaan tegangan yang dialami oleh

suatu sampel tanah selama pengujian berlangsung.

1.2 TUJUAN

TUJUAN UMUM:

Menentukan kekuatan batuan pada kondisi pembebanan triaksial melalui persamaan

kriteria keruntuhan.

TUJUAN KHUSUS:

Tujuan dari praktikum ini adalah sebagai berikut :

1. Untuk mencari kohesi dan sudutnya

2. Untuk mengetahui sudut geser

1.3 PENGGUNAAN HASIL TES UNTUK PEKERJAAN TEKNIK SIPIL

Untuk dapat mengetahui sifat dan perilaku dari suatu tanah maka perlu dilakukan

penelitian / penyelidikan terhadap tanah. Salah satu perameter sifat mekanis yang didapat

dari pengujian di laboratorium adalah parameter kuat geser tanah. Dari hasil analisa data

tersebut dapat digunakan sebagai merencanakan bangunan dan memungkinkan pemilihan

pondasi yang terbaik, memenuhi syarat dan ekonomis.

BAB II

PROSEDUR TES

2.1 PROSEDUR TES

1. Mempersiapkan semua alat dan bahan yang dibutuhkan.

Gambar 2. Alat uji Triaxial Test di Laboratorium Mekanika Tanah

2. Menyetting alat sesuai dengan prosedur pemakaian alat.

Gambar 3. Menyetting alat

3. Mempersiapkan sample tanah kira-kira berdiameter 35 mm dan panjangnya 70 mm dan

menimbangnya.

Gambar 4. Sample tanah Gambar 5. Sample tanah ditimbang

4. Menutup bagian atas dan bawah sample tanah dengan kertas saring.

Gambar 6. Bagian bawah sample

tanah ditutup dengan kertas saring

Gambar 7. Bagian atas sample tanah

ditutup dengan kertas saring

5. Membungkus sample tanah dengan membran karet yang tipis yang kedap air dan elastis.

Gambar 8. Sample tanah dibungkus

dengan membran karet (1)

Gambar 9. Sample tanah dibungkus

dengan membran karet (2)

6. Meletakkan sample tanah di dalam sebuah bejana silinder dari bahan plastik

Gambar 10. Sample tanah diletakkan pada alat UU Triaxial Test

7. Mengisi bejana dengan air.

Gambar 11. Bejana diisi air

8. Mengenolkan posisi arloji pengukur cincin pembebanan dan deformasi aksial.

Gambar 12. Arloji pengukur cincin

pembebanan dinolkan

Gambar 13. arloji pengukur cincin

pembebanan tepat pada angka nol

9. Memberikan tegangan axial/vertikal sebesar 1 kg/cm2 melalui suatu piston vertikal agar

terjadi keruntuhan geser pada benda uji.

10. Menghidupkan alat dengan menekan tombol hijau pada alat uji Triaxial Test.

Gambar 14. Alat uji UU Triaxial dihidupkan

11. Amati keruntuhan yang terjadi, dokumentasikan dan catat pembacaan dial setiap 0,20 m

hingga pembacaan konstan.

Gambar 15. Pembacaan dial pada alat uji UU Triaxial

12. Mengambil sample tanah setelah pengujian selesai, sket pola penggeseran yang terjadi.

Gambar 16. Sample tanah setelah pegujian

13. Mengulangi percobaan 2 hingga akhir dengan tegangan sebesar 2 kg/cm2, amati dan catat

keruntuhan yang terjadi.

BAB III

ANALISA DATA

3.1 ANALISA DATA

UNCONSOLIDATED UNDRAINED TRIAXIAL TEST (Triaxial Tes UU)

Test Date :

Conf. Pressure : 1 kg/cm2

Diameter sample : 3,5 cm

Ho : 7 cm

Ao =14

π d2 : 9,625 cm2

Vo = ( 14

π d2)(t ) : 67,375 cm3

Strain Rate : 0,5 % min

Sample Condition : Undisturbed

Calibration : 0,11 kg/div

Weight of Sample : 101,03 gr

Tabel 1. Pencatatan Hasil Percobaan Unconsolidated Tegangan 1 kg/cm2

DeformRegangan

Aksial (ɛ )

Luas

penampang

(A)

Dial

Reading

Gaya

Aksial (P)

Tegangan

Devitor

(σ1 - σ3)

mm cm % cm2 div Kg kg/cm2

0,00 0,00 0,0003 96.2775 0 0 0.0000

0,20 0,02 0,0006 96.3050 5 0.55 0.0057

0,40

0,04

0,0009 96.3326 53

5.83 0.0605Pendekatan hasil Peak Deviator Stress dibagi 2

0,60 0,06

0,0011

96.3601 84 9.24

0.0959

0,80 0,08 0,0014 96.3877 110 12.1 0.1255

1,00 0,10 0,0017 96.4153 129 14.19

0.1472

1,20 0,12 0,0020 96.4429 143 15.73 0.1631

1,40 0,14 0,0023 96.4705 154 16.94 0.1756

1,60 0,16 0,0026 96.4981 164 18.04 0.1869

1,80 0,18 0,0029 96.5258 172 18.92 0.1960

2,00 0,20 0,0031 96.5535 179 19.69 0.2039

2,20

0,22

0,003496.5811 183

20.13 0.2084

2,40 0,24

0,0037

96.6088 184 20.24

0.2095

2,60 0,26 0,004096.6365 181 19.91

0.2060

2,80 0,28 0,0043 96.6643 167 18.37 0.1900

3,00 0,30

Peak Deviator

Stress

Strain at Failure

Regangan Aksial setelah Peak Deviator Stress dibagi 2

UNCONSOLIDATED UNDRAINED TRIAXIAL TEST (Triaxial Tes UU)

Test Date :

Conf. Pressure : 2 kg/cm2

Diameter sample : 3,5 cm

Ho : 7 cm

Ao =14

π d2 : 9,625 cm2

Vo = ( 14

π d2)(t ) : 67,375 cm3

Strain Rate : 0,5 % min

Sample Condition : Undisturbed

Calibration : 0,11 kg/div

Weight of Sample : 101,25 gr

Tabel 2. Pencatatan Hasil Percobaan Unconsolidated Tegangan 2 kg/cm2

DeformRegangan

Aksial (ɛ )

Luas

penampang

(A)

Dial

Reading

Gaya

Aksial

(P)

Tegangan Devitor

(σ1 - σ3)

mm cm % cm2 Div kg kg/cm2

0,00 0,00 0.0003 96.2775 0 0 0.0000

0,20 0,02 0.0006 96.3050 7 0.77 0.0080

0,40 0,04 0.0009 96.3326 52 5.72 0.0594

0,60 0,06 0.0011 96.3601 86 9.46 0.0982

0,80 0,08 0.0014 96.3877 106 11.66 0.1210

1,00 0,10 0.0017 96.4153 124 13.64 0.1415

1,20 0,12 0.0020 96.4429 138 15.18 0.1574

1,40 0,14 0.0023 96.4705 152 16.72 0.1733

1,60 0,16 0.0026 96.4981 163 17.93 0.1858

1,80 0,18 0.0029 96.5258 173 19.03 0.1971

2,00 0,20 0.0031 96.5535 183 20.13 0.2085

2,20 0,22 0.0034 96.5811 191 21.01 0.2175

2,40 0,24 0.0037 96.6088 199 21.89 0.2266

2,60 0,26 0.0040 96.6365 204 22.44 0.2322

2,80 0,28 0.0043 96.6643 207 22.77 0.2356

3,00 0,30 0.0046 96.6920 206 22.66 0.2344

3,20 0,32 0.0049 96.7198 200 22 0.2275

3,40 0,34 0.0051 96.7476 192 21.12 0.2183

3,60 0,36

0.0000 0.0010 0.0020 0.0030 0.0040 0.0050 0.00600.0000

0.0500

0.1000

0.1500

0.2000

0.2500

Triaxial Test

1kg/cm22kg/cm2

Axial Strain (%)

Com

pres

sion

Stre

ss (k

g/cm

2)

Gambar 17. Grafik Hasil Percobaan Triaxial Test

.

17

Strain at Failure (Teg 1 kg/cm2)

Peak Deviator

Strees(Teg 1

kg/cm2)

Peak Deviator

Strees(Teg 2

kg/cm2)

Strain at Failure (Teg 2 kg/cm2)

Perhitungan Peak Deviator Stress

1. Dari tabelSetelah tabel terlengkapi, lihat kolom tegangan deviator (σ 1−σ3 ¿. Kemudian pilih yang tegangan deviator yang terbesar.

2. Dari grafikSetelah grafik terplotkan, lihat puncak tegangan deviator (nilai pada puncak tersebut adalah sebagai nilai “Peak Deviator Stress”.

Perhitungan Strain at Failure

1. Dari tabelSetelah mendapatkan nilai “Peak Deviator Stress”, lihat kolom Regangan Aksial (ɛ ), yang sejajar dengan nilai Peak Deviator Stress maka itu adalah nilai Strain at Failure

2. Dari grafikSetelah mendapatkan nilai pada puncak tegangan deviator (sumbu y), tarik garis vertikal tepat pada nilai axial strain (%)

Perhitungan Modulus Elasticity, E50

1. Dari tabelSetelah mendapatkan nilai “Peak Deviator Stress”, nilai tersebut debagi 2 misal x. Kemudian yang sejajar dengan nilai x itu adalah strain at failure pada E50 misal y. Untuk mencari E50 adalah pembagian antara nilai y dan x.

Contoh perhitungan pada Tegangan 1kg/cm 2 1. Nilai x = 0,2095

2.x2=0,2095

2=0,10475

3. Pada kolom tegangan deviator, cari angka yang mendekati 0,10475, yaitu 0,09594. Lihat kolom Regangan Aksial (ɛ ), yang sejajar dengan 0,0959 adalah 0,0011

5. E50=0,00110,0959

=0,01192

18

Tabel 3. Pencatatan Perhitungan pada Triaxial Test

Specimen No.  

Condition of Sample Undisturbed Undisturbed

Height 7 7 cmDiameter 3,5 3,5 cmNatural Water Content - - %Unit Weight - - gr/ccPeak Deviator Strees 0,2095 0,2356 kg/cm2

Modulus Elasticity, E50 0,01192 0,01181 kg/cm2

Strain at Failure 0,0037 0,0043 %Confining Pressure

1 2 kg/cm2

19

Gambar 18. Sample 1 Gambar 19. Sample 2

Tabel 4. Mencari Kadar Air (Wc)

No. Sample 1 2

Berat Tanah basah I gram 101,3 101,25

Berat Tanah kering J gram 56,85 56,97

Berat air K gram 44,45 44,28

Kadar air M % 78,188 77,725

Keterangan : K = I-J

M = (K/L) x 100

Tabel 5. Mencari Gs

No. Sample 1 2

Berat piknometer N gram 83,36 89,28

Berat pikn. + tanah kering O gram 91 107,46

Berat pikn. + tanah + air P gram 336,78 349,05

Berat pikn. + air Q gram 331,88 337,71

Koreksi BJ air pada suhu 31oC (sample1) & 32 oC (sample2)

R 1,00456 1,00485

Koreksi BJ air pada suhu 29oC (sample1) & 30 oC (sample2)

S 1,00400 1,00428

20

Gs T 2,643 2,593

Keterangan : N = ditimbangO = ditimbangP = ditimbangQ = ditimbangR =lihat tabelS = lihat tabel

T = (O−N )

{[ (Q−N ) ( R ) ]−[ (P−O )(S)] }

BAB IV

RUMUS PERHITUNGAN

Perhitungan Regangan Aksial :

ε=∆ HHo

x100 %

dengan :

ɛ adalah regangan aksial (%)

ΔH adalah perubangan dari sample tanah yang terbaca pada arloji pengukur (mm)

Ho adalah panjang/tinggi awal sample tanah (mm)

Perhitungan Luas penanmpang rata-rata sample tanah

A= Ao(1−ε)

dengan :

A adalah luaspenanmpang rata-rata sample tanah pada regangan tertentu (cm2)

Ao adalah luas rata-rata sebelum diuji (cm2)

21

Perhitungan gaya aksial (P)

P=dialxcalibration

dengan :

P adalah gaya aksial (kg)

Dial reading (div)

Calibration (kg/div)

Perhitungan tegangan deviator

σ 1−σ3=PA

dengan :

σ1-σ3 adalah tegangan deviator (kg/cm2)

P adalah gaya aksial (kg)

A adalah luas rata-rata sample tanah (cm2)

22

BAB V

KESIMPULAN

Kesimpulan pada praktikum UU Triaxial adalah sebagai berikut :

1. Dari praktikum percobaan 1 (tegangan 1 kg/cm2) didapatkan bahwa puncak tegangan

deviator adalah 0,2095 kg/cm2. Sedangkan dari praktikum percobaan 2 (tegangan 1

kg/cm2) didapatkan bahwa puncak tegangan deviator adalah 0,2356 kg/cm2.

2. Dari praktikum tersebut didapatkan besar Kohesinya adalah 0,05 kg/cm2

3. Dari praktikum tersebut didapatkan besar nilai φ sebesar 0o

Pada kondisi tanah yang jenuh air, nilai sudut geser internal tanah dapat mencapai nol, sehingga

pada pegujian ini hanya memperoleh nilai kohesi (c)

23

BAB VI

SARAN DAN KRITIK

6.1 PERMASALAHAN TEKNIS

1) Sample tanah sudah dalam keadaan berbentuk tabung, maka mahasiswa tidak mengetahui

cara pembuatan sample tanah tersebut.

2) Pembacaan dial kurang akurat pada saat diawal.

6.2 PERMASALAHAN NON TEKNIS

1) Mahasiswa ramai ketika teknisi sedang mejelaskan prosedur pelaksanaan tes.

2) Mahasiswa ada yang tidak serius dalam melaksanakan praktikum.

24