Karakterisasi tanah jenuh sebagian dengan modifikasi alat uji triaksial

WIJAYANTI, Ratih, Dr.Ir. Ahmad Rifa'i, M.T

2006 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Perubahan tegangan geser akibat meningkatnya kandungan air dapat merubah kondisi tanah jenuh sebagian (unsaturated) menjadi jenuh (saturated) akan menimbulkan permasalahan pada pekerjaan geoteknik. Perilaku tanah jenuh sebagian (unsaturated) lebih komplek dibandingkan dengan tanah jenuh (saturated). Uji kuat geser tanah pada kondisi jenuh sebagian (unsaturated) dengan alat uji triaksial dilakukan untuk mengetahui perilaku tanah jenuh sebagian. Usaha yang dilakukan adalah dengan melakukan modifikasi alat uji triaksial standar. Penelitian ini untuk mengetahui perilaku tanah jenuh sebagian pada sampel yang dipadatkan dengan melakukan uji triaksial CD (consolidated drained), serta diberikan variasi tekanan udara sebesar 0 kPa, 50 kPa dan 100 kPa untuk menghasilkan nilai matric suction. Metode yang dipakai untuk penentuan nilai matric suction adalah metode axis translation. Untuk itu, perlu dilakukan modifikasi alat uji triaksial standar dengan cara mengganti batu pori bawah dengan high air entry ceramic disk yang dirancang khusus untuk tanah jenuh sebagian. Untuk menghasilkan matric suction, tekanan udara diberikan di bagian atas sampel dengan nilai tertentu dan tekanan air pori dihubungkan dengan udara bebas. Dari hasil penelitian diperoleh bahwa tanah yang digunakan termasuk jenis lanau plastisitas tinggi (MH) dalam klasifikasi USCS. Selain itu, parameter kuat geser tanah c = 8,48 kN/m2 dan φ = 20° pada kondisi jenuh. Pada kondisi jenuh sebagian diperoleh φb = 19,72° dan φ"= -7,56°. Nilai matric suction juga berpengaruh terhadap kekakuan bahan. Kekakuan bahan meningkat seiring dengan meningkatnya matric suction pada tegangan sel yang konstan. Terlihat bahwa pada tegangan sel 200 kN/m2, modulus elastisitas sekan meningkat 320 % ketika suction naik dari 0 hingga 100 kPa. Parameter-parameter yang diperoleh dari penelitian ini dapat digunakan untuk optimasi design pada permasalahan di bidang geoteknik.

Many geotechnical problems occurred due to the change in soil shear stress. This condition usually caused by the increase of water content that unsaturated soil changes saturated condition. The behavior of unsaturated soil was more complex than saturated soil. Shear strength tests were then carried out by doing some modifications on standard triaxial test machine to know the behavior of unsaturated soil. This research emphasized on the behavior of unsaturated soil of compacted sample under consolidated drained triaxial test. Matric suction was optained with variated air pressure in triaxial device. The air pressures were 0 kPa, 50 kPa and 100 kPa. The axis translation method was applied to get the matric suction of unsaturated soil. The modification on standard triaxial test machine was carried out by replacing lower porous stone with high air entry ceramic disc. This disc was designed especially for unsaturated soil. Matric suction was obtained by applying certain air pressure on top of the sample and connected pore water pressure to free air. The results showed that the soil was classified in high plasticity silt (MH type according to USCS). Shear strength parameters for saturated condition were c = 8.48 kPa and ϕ = 20º. For unsaturated soil, the shear strength parameters were ϕb = 19,72º and ϕ" = -7,56º. The magnitude of matric suction also influenced the stiffness of material. In constant cell stress, there was an increasement on the stiffness of material when matric suction increased. For 200 kPa cell stress, modulus elasticity of material increased 320 % when the suction increased from 0 kPa to 100 kPa. Soil parameters obtained in this research could be used for optimizing the design when solving geotechnical problems.

Kata Kunci : Geoteknik,Tanah Jenuh Sebagian,Triaksikal Standar, unsaturated soil, triaxial, matric suction