PONDASI DANGKAL: DAYA DUKUNG AKHIR
PENDAHULUAN
Untuk pelaksanaan yang memuaskan, pondasi dangkal harus memiliki 2 karakteristik utama: 1. Harus aman terhadap keseluruhan kegagalan ke gagalan geser di tanah t anah yang mendukungnya. 2. Tidak dapat mengalami perpindahan atau penurunan yang berlebihan. (Istilah berlebihan itu relatif, karena tingkat penurunan yang diperbolehkan untuk sebuah
struktur bergantung pada beberapa pertimbangan.) Beban per satuan luas fondasi dimana kegagalan geser di tanah terjadi disebut daya dukung akhir, yang merupakan pokok bahasan bab ini. Dalam bab ini, kita akan membahas
hal berikut:
Konsep dasar dalam pengembangan hubungan teoretis untuk yang daya dukung akhir pada pondasi dangkal yang yang dikenakan pembebanan vertikal pusat.
Pengaruh lokasi muka air dan kompresibilitas tanah pada daya dukung akhir.
Daya dukung pondasi dangkal yang terkena pembebanan vertikal eksentrik dan pembebanan kemiringan eksentrik.
KONSEP UMUM
Pertimbangkan pondasi lajur dengan lebar B yang bertumpu pada permukaan pasir padat atau tanah kohesif yang kaku, seperti yang ditunjukkan d itunjukkan pada Gambar 4.1a. Sekarang, jika beban secara bertahap diterapkan terhadap pondasi, penurunan akan meningkat. Variasi Varias i beban per satuan luas pada pondasi (q) dengan penurunan pondasi juga ditunjukkan pada Gambar 4.1a. Pada titik tertentu - bila beban per satuan luas sama dengan q u - kegagalan tibatiba pada tanah yang mendukung pondasi akan terjadi, dan permukaan kegagalan di tanah akan meluas ke permukaan tanah. Beban per satuan luas ini, q u, biasanya disebut sebagai daya dukung akhir pondasi . Ketika kegagalan tiba-tiba pada tanah terjadi, disebut kegagalan geser umum.
Jika pondasi yang dipertimbangkan berada di atas tanah pasir atau tanah kelempungan dengan pemadatan sedang (Gambar 4.1b), maka peningkatan beban pondasi juga akan disertai dengan peningkatan penurunan. Namun, dalam kasus ini permukaan kegagalan di tanah secara bertahap akan meluas keluar dari pondasi, seperti yang ditunjukkan oleh garis padat pada Gambar 4.1b. Bila beban per satuan luas di pondasi sama dengan q u(1), gerakan pondasi akan disertai dengan sentakan (gerakan) tiba-tiba. Pergerakan pondasi yang cukup besar kemudian diperlukan agar permukaan kegagalan di tanah meluas ke permukaan tanah (seperti yang ditunjukkan oleh garis putus-putus pada gambar). Beban per satuan luas dimana hal ini terjadi adalah daya dukung akhir, qu. Selain itu, kenaikan beban akan disertai dengan peningkatan besar dalam penurunan pondasi. Beban per satuan luas pondasi, q u(1), disebut sebagai beban kegagalan pertama (Vesic, 1963). Perhatikan bahwa nilai puncak q tidak tercapai dalam jenis kegagalan ini, yang disebut kegagalan geser lokal di dalam tanah.
Jika pondasi yang dipertimbangkan berada di atas tanah pasir atau tanah kelempungan dengan pemadatan sedang (Gambar 4.1b), maka peningkatan beban pondasi juga akan disertai dengan peningkatan penurunan. Namun, dalam kasus ini permukaan kegagalan di tanah secara bertahap akan meluas keluar dari pondasi, seperti yang ditunjukkan oleh garis padat pada Gambar 4.1b. Bila beban per satuan luas di pondasi sama dengan q u(1), gerakan pondasi akan disertai dengan sentakan (gerakan) tiba-tiba. Pergerakan pondasi yang cukup besar kemudian diperlukan agar permukaan kegagalan di tanah meluas ke permukaan tanah (seperti yang ditunjukkan oleh garis putus-putus pada gambar). Beban per satuan luas dimana hal ini terjadi adalah daya dukung akhir, qu. Selain itu, kenaikan beban akan disertai dengan peningkatan besar dalam penurunan pondasi. Beban per satuan luas pondasi, q u(1), disebut sebagai beban kegagalan pertama (Vesic, 1963). Perhatikan bahwa nilai puncak q tidak tercapai dalam jenis kegagalan ini, yang disebut kegagalan geser lokal di dalam tanah.
Jika pondasi didukung oleh tanah yang cukup lepas, plot penurunan-beban akan seperti yang ada pada Gambar 4.1c. Dalam kasus ini, permukaan kegagalan di tanah tidak akan meluas ke permukaan tanah. Di luar beban kegagalan akhir, q u, plot penurunan-beban akan terjal dan sceara praktis linier. Jenis kegagalan di dalam tanah ini disebut kegagalan geser
pukul pukula an. Vesic (1963) melakukan beberapa uji laboratorium daya dukung-beban pada lempengan melingkar dan persegi panjang yang didukung oleh pasir pada berbagai densitas 1
1
2
2
relatif pemadatan, D pemadatan, Dr . Variasi qu(1)/ B dan B dan qu/ B diperoleh B diperoleh dari pengujian tersebut, dimana B adalah diameter lingkaran pelat atau lebar pelat segi empat dan adalah berat satuan kering pasir, ditunjukkan pada Gambar 4.2. Penting untuk dicatat dari gambar ini bahwa, untuk D untuk Dr ≥ sekitar 70%, tipe kegagalan geser umum di tanah terja di.
Berdasarkan hasil eksperimen, Vesic (1973) mengusulkan sebuah hubungan untuk modus kegagalan daya dukung pondasi yang bertumpu pada pasir. Gambar 4.3 menunjukkan hubungan ini, yang melibatkan notasi Dr
= densitas relatif pasir
D f
= kedalaman pondasi yang diukur dari permukaan tanah
B*
=
2 +
dimana B
= lebar pondasi
L
= panjang pondasi
(Perhatikan: L selalu > B)
Untuk pondasi persegi, B = L; untuk pondasi melingkar, B = L = dimater, sehingga B* = B Gambar 4.4 menunjukkan penurunan S u dari pelat melingkar dan persegi panjang pada permukaan pasir pada beban akhir , seperti yang dijelaskan pada Gambar 4.2. Angka tersebut menunjukkan kisaran umum S u/ B dengan densitas relatif pemadatan pasir. Jadi, secara umum, kita dapat mengatakan bahwa, untuk pondasi pada kedalaman dangkal (yaitu D f /B* kecil), beban akhir dapat terjadi pada penurunan pondasi sebesar 4 - 10% dari B. Kondisi ini timbul
bersamaan dengan kegagalan geser umum pada tanah; Namun, dalam kasus kegagalan geser lokal atau pukulan, beban akhir dapat terjadi pada penurunan 15 - 25% dari lebar pondasi (B).
DeBeer (1967) memberikan hasil percobaan laboratorium dari S u/ B (B = diameter pelat melingkar) untuk D f /B = 0 sebagai fungsi γ B dan densitas relatif Dr . Hasil ini, yang dinyatakan dalam bentuk nondimensional sebagai plot dari S u/ B versus γ B / P a ( P a = tekanan atmosfir ≈ 100 kN / m 2), ditunjukkan pada Gambar 4.5. Patra, Behera, Sivakugan, dan Das (2013) memperkirakan plot sebagai
Dimana Dr dinyatakan sebagai pecahan. Untuk tujuan perbandingan, Pers. (4.3a) juga diplot pada Gambar 4.5. Untuk D f /B > 0, besarnya S u/ B pada pasir akan sedikit lebih tinggi.
TEORI DAYA DUKUNG TERZAGHI
Terzaghi (1943) adalah yang pertama menyajikan teori komprehensif untuk evaluasi daya dukung akhir pondasi dangkal kasar. Menurut teori ini, pondasi adalah dangkal jika kedalamannya, D f (Gambar 4.6), ≤ lebarnya. Penyelidik kemudian, bagaimanapun, telah menyarankan bahwa pondasi dengan D f = 3 - 4 kali lebarnya dapat didefinisikan sebagai pondasi dangkal. Terzaghi menyarankan bahwa untuk pondasi kontinu atau strip (lajur) , (yaitu rasio lebar terhadap panjang mendekati nol), permukaan kegagalan di tanah pada beban akhir dapat diasumsikan serupa dengan yang ditunjukkan pada Gambar 4.6. (Perhatikan bahwa ini adalah kasus kegagalan geser umum, seperti yang didefinisikan pada Gambar 4.1a.) Pengaruh tanah di atas dasar pondasi juga dapat diasumsikan diganti dengan harga tambahan yang ekuivalen, q = γ D f (di mana γ adalah berat satuan tanah). Zona kegagalan di bawah pondasi dapat dipisahkan menjadi tiga bagian (lihat Gambar 4.6): 1. Zona segitiga ACD yang seketika di bawah pondasi. 2. Zona geser radial ADF dan CDE, dengan kurva DE dan DF adalah busur dari spiral logaritmik. 3. Dua segitiga zona pasif Rankine AFH dan CEG.
Sudut CAD dan ACD diasumsikan = sudut gesek tanah ϕ´ . Perhatikan bahwa, dengan penggantian tanah di atas dasar pondasi dengan harga tambahan yang ekuivalen q, kuat geser tanah sepanjang permukaan kegagalan GI dan HJ terbengkalai. Daya
dukung
akhir,
qu,
pada
pondasi
sekarang
dapat
diperoleh
dengan
mempertimbangkan ekuilibrium ACD irisan segitiga yang ditunjukkan pada Gambar 4.6. Hal ini ditunjukkan pada skala yang lebih besar pada Gambar 4.7. Jika beban per satuan luas, qu, diterapkan pada pondasi dan terjadi kegagalan geser umum, gaya pasif, P p, akan bekerja pada masing-masing permukaan baji tanah, ACD. Ini mudah dipahami jika kita membayangkan bahwa AD dan CD adalah dua dinding yang mendorong irisan tanah ADFH dan CDEG, masing-masing, menyebabkan kegagalan pasif. P p harus miring pada sudut ´ (yang merupakan sudut gesek dinding) terhadap tegak lurus yang ditarik ke permukaan baji (yaitu AD dan CD). Dalam kasus ini, ´ harus = sudut gesek tanah, ϕ´ . Karena AD dan CD cenderung pada sudut ϕ´ terhadap horizontal, arah P p harus vertikal.
Mengingat panjang unit pondasi, kita memiliki keseimbangan
qu(2b)(1) = -W + 2C sinϕ´ + 2 P p dimana b
= B/2
W
= berat irisan tanah ACD = γb2tan ϕ´
C
= gaya kohesiv sepanjang tiap permukaan, Ad dan CD, yaitu sama dengan satuan kohesi saat panjang tiap permukaa = c´b/ (cos ϕ´ )
Oleh karena itu 2bqu = 2 P p + 2bc´tan ϕ´- γb2tan ϕ´
atau qu =
+ c´ tan ϕ´ -
γ 2
tan ϕ´
(4.6)
Tekanan pasif di Pers. (4.6) adalah jumlah kontribusi berat tanah γ, kohesi c´, dan harga tambahan q. Gambar 4.8 menunjukkan distribusi tekanan pasif dari masing-masing komponen pada permukaan irisan CD. Jadi, kita bisa menulis 1
P p = γ (b tan ϕ´ )2 K γ + c´ (b tan ϕ´ ) K c + q (b tan ϕ´ ) K q 2
(4.7)
dimana K γ, K c, K q adalah koefisien tekanan tanah yang merupakan fungsi sudut geser tanah, ϕ´ . Menggabungkan persamaan 4.6 dan 4.7, kita memperoleh
(4.8) dimana N c = tan ϕ´(K c+1) N q = K q tan ϕ´
dan 1
Nγ = tan ϕ´( K γ tan ϕ´-1) 2
dimana N c , N q , N γ = faktor daya dukung Faktor daya dukung N c , N q , dan N γ masing-masing adalah kontribusi kohesi, harga tambahan, dan berat satuan tanah terhadap daya dukung beban utama. Sangat membosankan untuk mengevaluasi K c, K q, dan K γ. Untuk alasan ini, Terzaghi menggunakan metode perkiraan untuk menentukan daya dukung akhir, q u. Prinsip-prinsip pendekatan ini diberikan di sini. 1. Jika γ = 0 (tanah tanpa berat) dan c = 0, maka qu = qq = qNq dimana
(4.13) 2. Jika γ = 0 (tanah tanpa berat) dan q = 0, maka qu = qc = c´Nc dimana
(4.15) 3. Jika c´ = 0 dan harga tambahan q = 0 ( D f = 0), maka 1
qu = qγ = γ BN γ 2
(4.16)
Besarnya Nγ untuk berbagai nilai ϕ´ ditentukan oleh trial and error . Variasi faktor daya dukung yang ditentukan oleh Persamaan. (4.13), (4.15), dan (4.16) diberikan pada Tabel 4.1.
Untuk memperkirakan daya dukung pondasi persegi dan melingkar, Persamaan (4.8) dapat dimodifikasi masing – masing
dan
Di Pers. (4.17), B = dimensi masing-masing sisi pondasi; Di Pers. (4.18), B sama dengan diameter pondasi. Persamaan daya dukung Terzaghi sekarang telah dimodifikasi untuk memperhitungkan pengaruh bentuk pondasi ( B/L), kedalaman embedment ( D f ), dan kemiringan beban. Hal ini diberikan dalam Bagian 4.6. Banyak insinyur desain, bagaimanapun, masih menggunakan
persamaan Terzaghi, yang memberikan hasil yang cukup baik mengingat ketidakpastian kondisi tanah di berbagai tempat.
FAKTOR KEAMANAN
Menghitung daya dukung beban kotor yang diizinkan dari pondasi dangkal memerlukan penerapan faktor keamanan (FS) terhadap daya dukung akhir kotor, atau qall =
Namun, beberapa insinyur praktisi lebih suka menggunakan faktor keamanan seperti Peningkatan tekanan bersih pada tanah =
ℎ ℎ
Daya dukung akhir bersih didefinisikan sebagai tekanan akhir per satuan luas pondasi yang dapat didukung oleh tanah yang melebihi tekanan yang disebabkan oleh tanah di sekitarnya pada permukaan pondasi. Jika perbedaan antara unit berat beton yang digunakan di pondasi dan berat satuan tanah disekitar diasumsikan dapat diabaikan, maka qnet(u) = qu – q dimana qnet(u) = daya dukung akhir bersih q
= γ D f
Sehingga qall(net) =
–
Faktor keamanan seperti yang didefinisikan oleh Persamaan (4.22) minimal harus 3 dalam semua kasus.
MODIFIKASI PERSAMAAN DAYA DUKUNG UNTUK MUKA AIR
Persamaan (4.8) dan (4.17) sampai (4.18) memberikan daya dukung akhir, berdasarkan asumsi bahwa muka air berada di bawah pondasi. Namun, jika muka air mendekati pondasi, beberapa modifikasi dari persamaan daya dukung akan diperlukan. (Lihat gambar 4.9). Kasus I. Jika muka air terletak sedemikian sehingga 0 ≤ D1 ≤ Df , faktor q dalam
persamaan daya dukung berbentuk q = harga tambahan efektif = D 1γ + D2(γ sat – γw)
(4.23)
dimana γ sat
= berat satuan tanah jenuh air
γw
= berat satuan air
Juga, nilai γ dalam istilah terakhir dari persamaan harus diganti dengan γ´ = γ sat – γw. Kasus II. Untuk muka air yang terletak sehingga 0 ≤ d ≤ B,
q = γD f
Dalam kasus ini, faktor γ dalam istilah terakhir dari persamaan daya dukung harus diganti oleh faktor
(4.25)
Modifikasi sebelumnya didasarkan pada asumsi bahwa tidak ada tekanan rembesan di dalam tanah. Kasus III. Bila muka air berada sedemikian rupa sehingga d ≥ B, air tidak akan
berpengaruh pada daya dukung akhir.
PERSAMAAN UMUM DAYA DUKUNG
Persamaan daya dukung tertinggi (4.8), (4.17), dan (4.18) hanya untuk pondasi kontinu, persegi, dan melingkar saja; Mereka tidak membahas kasus pondasi persegi panjang (0 ≤ B/L ≤0). Selain itu, persamaan tidak memperhitungkan kuat geser sepanjang permukaan kegagalan pada tanah di atas dasar pondasi (bagian permukaan kegagalan yang ditandai sebagai GI dan HJ pada Gambar 4.6). Selain itu, beban pondasi mungkin miring. Untuk menjelaskan semua kekurangan ini, Meyerhof (1963) menyarankan bentuk berikut dari persamaan daya dukung umum:
Pada persamaan ini
Persamaan untuk menentukan berbagai faktor yang diberikan dalam Pers. (4.26) dijelaskan secara singkat pada bagian berikut. Perhatikan bahwa persamaan awal untuk daya dukung akhir hanya diturunkan untuk kasus regangan-bidang (yaitu untuk pondasi terus-menerus). Faktor bentuk, kedalaman, dan beban adalah faktor empiris berdasarkan data eksperimen. Penting untuk mengenali fakta bahwa, dalam kasus kemiringan pembebanan pada
pondasi , Pers. (4.26) menyediakan komponen vertikal Faktor Daya Dukung
Sifat dasar permukaan kegagalan di tanah yang disarankan oleh Terzaghi sekarang tampaknya telah ditanggung oleh laboratorium dan studi lapangan tentang daya dukung (Vesic, 1973). Namun, sudut yang ditunjukkan pada Gambar 4.6 lebih dekat dengan 45 +
ϕ´/2 daripada ϕ´. Jika perubahan ini diterima, nilai N c , N q , dan N γ untuk sudut gesek tanah tertentu juga akan berubah dari yang diberikan pada Tabel 4.1. Dengan = 45 + ϕ´/2, dapat ditunjukkan bahwa
dan
Persamaan (4.28) untuk N c pada awalnya diturunkan oleh Prandtl (1921), dan Pers. (4.27) untuk N q dipresentasikan oleh Reissner (1924). Caquot dan Kerisel (1953) dan Vesic (1973) memberikan hubungan untuk N γ sebagai
Tabel 4.2 menunjukkan variasi faktor da ya dukung sebelumnya dengan sudut gesek tanah.
Faktor Bentuk, Kedalaman, Kemiringan
Faktor bentuk, kedalaman, dan kemiringan yang umum digunakan diberikan pada Tabel 4.3.
PENYELESAIAN LAIN UNTUK FAKTOR DAYA DUKUNG Nγ, BENTUK, DAN KEDALAMAN
Faktor Daya Dukung N γ
Faktor daya dukung, N γ, diberikan dalam Pers. (4.29) akan digunakan dalam teks ini. Namun, ada beberapa penyelesaian lain yang dapat ditemukan dalam literatur. Beberapa penyelesaian tersebut diberikan pada Tabel 4.4.
Variasi Ng dengan sudut gesekan tanah f9 untuk hubungan ini diberikan pada Tabel 4.5.
Faktor Bentuk dan Kedalaman
Faktor bentuk dan kedalaman yang diberikan pada Tabel 4.3 direkomendasikan oleh DeBeer (1970) dan Hansen (1970) akan digunakan dalam teks ini untuk memecahkan masalah. Banyak insinyur geoteknik saat ini menggunakan faktor bentuk dan kedalaman yang diusulkan oleh Meyerhof (1963). Ini diberikan pada Tabel 4.6. Baru-baru ini, Zhu dan Michalowski (2005) mengevaluasi faktor bentuk berdasarkan model elastoplastik tanah dan analisis elemen hingga. Mereka adalah
Persamaan (4.30) sampai (4.33) diturunkan berdasarkan latar belakang teoritis yang baik dan dapat digunakan untuk perhitungan daya dukung.
STUDI KASUS PADA DAYA DUKUNG AKHIR
Pada bagian ini, kita akan mempertimbangkan dua pengamatan lapangan terkait dengan daya dukung pondasi akhir pada lempung lunak. Beban kegagalan pada fondasi di lapangan akan dibandingkan dengan yang diperkirakan dari teori yang disajikan pada Bagian 4.6. Kegagalan Pondasi pada Beton Silo
Kasus kegagalan yang sangat baik pada daya dukung dari beton silo berdiameter 6 m (20 kaki) diberikan oleh Bozozuk (1972). Menara beton Silo setinggi 21 m (70 kaki) dan dibangun di atas lempung lunak pada fondasi cincin. Gambar 4.12 menunjukkan variasi kekuatan geser tak terdrainase (cu) yang diperoleh dari uji geser baling-baling lapangan di lokasi. Muka air tanah terletak sekitar 0,6 m (2 kaki) di bawah permukaan tanah.
Pada tanggal 30 September 1970, tepat setelah terisi penuh untuk pertama kalinya dengan silase (rumput atau makanan ternak hijau lainnya dipadatkan dan disimpan dalam kondisi kedap udara, biasanya di dalam silo, tanpa dikeringkan dulu, dan digunakan sebagai pakan ternak di musim dingin) jagung, menara beton silo tiba-tiba terbalik karena adanya kegagalan daya dukung. Gambar 4.13 menunjukkan perkiraan profil permukaan kegagalan di dalam tanah. Permukaan kegagalan meluas sampai sekitar 7 m (23 kaki) di bawah permukaan tanah. Bozozuk (1972) memberikan parameter rata-rata berikut untuk tanah di zona kegagalan dan pondasi:
Beban per satuan luas pada pondasi ketika terjadi kegagalan ≈ 160 kN/m 2.
Indeks plastisitas rata-rata lempung (PI) ≈ 36.
Rata-rata kuat geser tak terdrainase (cu) dari kedalaman 0,6 sampai 7 m yang diperoleh dari dari uji geser baling- baling lapangan ≈ 27,1 kN / m 2.
Dari Gambar 4.13, B ≈ 7.2 m dan D f ≈ 1.52 m.
Kita sekarang bisa menghitung faktor keamanan terhadap kegagalan daya dukung. Dari Persamaan (4.26)
Untuk kondisi ϕ´ = 0 dan pembebanan vertikal, c´= cu , N c = 5.14, N q = 1, N γ = 0, dan F ci = F qi = F γi =0. Juga dari tabel 4.3,
Oleh karena itu
Asumsikan γ = 18 kN/m 3 qu = 6.63 cu + 27.36 Berdasarkan persamaan (3.39) dan (3.40a)
(4.34)
Untuk kasus ini PI ≈ 36 dan c u (VST) = 27.1 kN/m 2. Jadi
Dengan mensubstitusi nilai cu ini dalam Pers. (4.34) qu = (6.63)(23.3) + 27.36 = 181.8 kN/m 2 Faktor keamanan terhadap kegagalan da ya dukung FS =
=
181.8 160
= 1.14
Faktor keamanan ini terlalu rendah dan kira-kira = 1, dimana kegagalan terjadi.
Uji Beban pada Pondasi Kecil di Lempung Lunak Bangkok
Brand et al. (1972) melaporkan hasil uji beban untuk lima pondasi persegi kecil pada lempung lunak Bangkok di Rangsit, Thailand. Pondasinya adalah 0,6 m x 0,6 m 0,675 x 0,675 m, 0,75 m x 0,75 m, 0,9 m x 0,9 m, dan 1,05 m x 1,05 m. Kedalaman pondasi ( D f ) adalah 1,5 m dalam semua kasus. Gambar 4.14 menunjukkan hasil uji geser baling-baling untuk lempung. Berdasarkan variasi cu(VST) dengan kedalaman, dapat diperkirakan bahwa c u(VST) sekitar 35 kN / m2 untuk kedalaman antara nol - 1,5 m diukur dari permukaan tanah, dan c u(VST) kira-kira = 24 kN / m 2 untuk kedalaman yang bervariasi dari 1,5 - 8 m. Sifat lain dari l empung adalah
Batas plastis = 80
Batas cair = 40
Sensitivitas ≈ 5
Gambar 4.15 menunjukkan plot penurunan beban yang diperoleh dari uji daya dukung pada kelima pondasi. Beban utama, Qu, yang diperoleh dari setiap pengujian ditunjukkan pada Gambar 4.15 dan diberikan pada Tabel 4.7. Beban utama didefinisikan sebagai titik di mana plot penurunan beban menjadi linier secara praktis.
Dari persamaan 4.26
Untuk kondisi tak terdrainase dan pembebanan vertikal (ϕ´ = 0) dari tabel 4.2 dan 4.3,
(Perhatikan: Df /B > 1 pada semua kasus) Oleh karena itu,
Nilai cu(VST) perlu dikoreksi untuk digunakan dalam Pers. (4.36). Dari Pers. (3.39), cu = cu(VST)
Dari persamaan 3.40(b)
Dari persamaan 3.40(c)
Jadi, nilai rata-rata λ ≈ 0.6. Oleh karena itu, cu = cu(VST) = (0.6)(24) = 14.4 kN/m 2 Mari kita asumsikan γ = 18.5 kN/m 2. Jadi,
q = γD f = (18.5)(1.5) = 27.75 kN//m 2 Substitusi cu = 14.4 kN/m 2 dan q = 27.75 kN/m 2 ke dalam persamaan (4.36), kita memperoleh qu (kN/m2 ) = 88.4 F cd + 27.75 Nilai cu dihitung dengan Pers. (4.37), diberikan pada kolom 4 Tabel 4.7. Juga, qu ditentukan dari uji lapangan yang diberikan di kolom 6. Nilai teoritis dan lapangan dari qu dibandingkan dengan sangat baik. Pelajaran penting yang dipelajari dari penelitian ini adalah 1. Daya dukung akhir adalah fungsi dari cu. Jika Pers. (3.40a) telah digunakan untuk memperbaiki kekuatan geser tak terdrainase, nilai teoritis qu akan bervariasi antara 200 kN/m2 dan 210 kN/m 2. Nilai ini sekitar 25% - 55% lebih banyak daripada yang diperoleh dari lapangan dan berada di sisi yang tidak aman. 2. Penting untuk mengenali bahwa korelasi empiris seperti yang diberikan dalam Persamaan. (3.40a), (3.40b) dan (3.40c) terkadang lokasinya spesifik. Dengan demikian, penilaian teknik yang tepat dan catatan studi masa lalu akan sangat membantu dalam evaluasi daya dukung.
PENGARUH KOMPRESSIBILITAS TANAH
Pada Bagian 4.2, kita telah membahas modus kegagalan daya dukung seperti kegagalan geser umum, kegagalan geser lokal dan kegagalan geser pukulan. Perubahan modus kegagalan disebabkan oleh kompresibilitas tanah, untuk memperhitungkan yang mana Vesic (1973) mengusulkan modifikasi persamaan berikut ini. (4.26):
Dalam persamaan ini, Fcc, Fqc, dan Fγc adalah faktor kompresibilitas tanah. Faktor kompresibilitas tanah diturunkan oleh Vesic (1973) dengan analogi terhadap rongga yang mengembang. Menurut teori tersebut, untuk menghitung F cc, Fqc, dan Fγc, langkah-langkah berikut harus dilakukan: Langkah 1. Hitung indeks kekakuan, I r , dari tanah pada kedalaman sekitar B/2 di bawah dasar pondasi, atau
dimana G s
= modulus geser tanah
q´ = Tekanan overburden efektif pada kedalaman D f + B/2
Langkah 2. Indeks kekakuan kritis, I r(cr), dapat dinyatakan sebagai
Variasi I r(cr) dengan B/L diberikan pada Tabel 4.8.
Langkah 3. Jika I r ≥ I r(cr), maka Fcc = Fqc = Fγc = 1 Jika I r < I r(cr), maka
Gambar 4.16 menunjukkan variasi F γc = Fqc [lihat Pers. (4.41)] dengan ϕ´ dan I r . Untuk ϕ = 0,
Untuk ϕ´ > 0,
