Mékanika taneuh

Mekanika taneuh nyaéta hiji widang elmu nu ngagunakeun prinsip mekanika teknik keur ngira-ngira sipat mekanik taneuh. Karl von Terzaghi, nu ngamimitian ngagunakeun prinsip rasional dina widang rekayasa taneuh, disebut Bapak Mekanika Taneuh.

Mekanika taneuh mangrupa salah sahiji disiplin penting tina sababaraha cabang rekayasa, saperti Rékayasa sipil, Rékayasa géotéhnik sarta Geologi rekayasa. Mekanika taneuh dipaké dina desain pondasi keur ngadukung struktur, tanggul, tembok panahan, earthwork sarta wangunan bawah taneuh.

Perkolasi cai ngaliwatan taneuh hal penting dina konstruksi torowongan sarta pondasi jero, sarta wangunan nu pakait jeung cai saperti pilar jembatan jeung waduk.

Karakter Dasar Taneuh

Diagram fase taneuh nembongkeun beurat jeung volume hawa, taneuh, cai jeung rongga.

Taneuh diwangun ku 3 komponen: udara, cai, jeung padet. Padet nyaéta partikel nu diwangun tina ukuran parikel lempung saperti lebu nepi ka bongkah gedé. Lobana cai jeung udara dina jero sampel taneuh mangrupa faktor nu nangtukeun pasipatan taneuh. Hal séjénna nu mangaruhan kana sipat taneuh nyaéta tipe partikel nu nyusunna.

Rembesan

Rembesan nyaéta ngalirna fluida ngaliwatan pori taneuh, boh ka luhur atawa ka handap. Rembesan sahandapeun waduk sarta jajaran pile biasana diitung maké grafik konstruksi sederhana saperti flownet. Lamun kecepatan rembesan cukup gedé, bakal kajadian erosi taneuh.Erosi taneuh ieu mangrupa hal nu gedé pangaruhna lamun wangunan nu dijieun aya di tempat nu niley luhur cai taneuh kacida beda ti hiji tempat ka tempat séjénna. Kajadin erosi dina jero taneuh ieu ogé disebut "piping", nu bisa mangaruhan kana runtuhna hiji wangunan, sarta hal nu ilahar nyababkeun runtuhna waduk. Rembesa ka arah luhur ngurangan éféktifstress partikel taneuh. Dina kasus beda luhur cai taneuh sarua atawa leuwih gedé tina niley kritisna, mangka éféktifstress bakal turun ngadeukeutan enol. Kaayaan siga kieu disebutna kaayaan "quicksand" atawa "boiling".

Efektif Stress σ '

Konsep éféktifstress mangrupa hal nu penting keur ngarti kana sifat cai dina kaayaan anu beda-beda. éféktifstress nyaéta ukuran gedéna beban nu ditahan ku awak taneuh. Ukuran ieu ngagambarkeun kamampu taneuh keur nahan kuat geser. Lamun éféktifstress taneuh deukeut ka angka nol, kaayaan quick bakal kajaadian (tempo quicksand).

éféktifstess (σ ' ) taneuh diitung tina dua parameter hasil tina panalungtikan nyaéta , total stress (σ) jeung pore water pressure (μ) saperti ieu:

σ' = σ - μ

di mana satuan kabehanna nyaéta tekanan.

Total Stress σ

Total stress σ sarua jeung overburden pressure, nyaéta beurat barang dina kaayaan cicing saluhureun taneuh, kaasup ogé taneuh nu di luhurna. Total stress teu salawasna nambahan sanajan beuki ka jero taneuh.

Pore water pressure μ

Pore water pressure μ bisa diitung salaku hydrostatic pressure cai dumasar kana fluid statics lamun ieu dianggap yen aliran cai ngaliwatan taneuh kacida launna. Anggapan ieu bener keur kayaan nu ilahar (iwal ti dina kaayaan quick condition ). Pore water pressure bisa diperkirakeun sarua jeung nol saluhureun beungeut cai taneuh sarta nambahan sacara linier ku nambahna jero taneuh sahandapeun "water table".

Kuat geser

Kuat geser nyaéta kakuatan nahan taneuh maximum saacan kajadian shéar failure sapanjang bidang specific failure . Kuat geser taneuh pakait raket jeung tipe taneuh, mangka, respons taneuh granular keur beban taneuh gumantung kana gedéna density taneuh sorangan, numana cohesive overconsolidated taneuh nembongkeun kayaan nu beda. Kuat geser taneuh dipangaruhan ku:(i) katahanan friksi antara partikel taneuh jeung tempat di mana aya kontak, (ii) kohesi antar partikel sarta (iii) interlocking antar partikel. Hukum failure keur taneuh: T=c+[(Pn)(Tan O)] numana: T: Kuat geser. c: Kohesi ( sarua jeung nol keur nu teu mibanda kohesi). Pn: Normal Stress O : Sudut geser dalam

Teori Konsolidasi

Lamun aliran cai nu asup atawa kaluar tina taneuh henteu nyababkeun robahna volume taneuh, mangka ieu aliran disebutseepage. Sabalikna, lamun aliran cai nu asup atawa kaluar tina taneuh nyababkeun robahna volume taneuh disebutna transient. Proses robahna volume taneuh akibat ayana aliran transient ieu disebut konsolidasi. Hal ieu pakait jeung robahna efektif stress dina matriks taneuh ku ayana surface loading (atawa unloading) atawa variasi dina posisi beungeut cai taneuh. Excess porewater pressure (upamana load-induced porewater pressure) bisa kajadian dina dua kasus di luhur tadi, salian ti éta bisa ogé kajadian dina waktu kaluarna cai tina masa taneuh sacara ngadadak (positive pore water pressure) atawa sabalikna (negative porewater pressure). Aliran cai ieu kontinyu dina changing rate salila sakabeh excess pressure kaluar, sarta saruana tekanan nu aya dumasar kana prinsip tekanan efektif.

Dumasar sajarah geologi, lamun taneuh dumasar kana kajadian unloading, upamana leungitna es nu nutupan taneuh atawa ku kajadian erosi, maka tekanan taneuh nu aya ayeuna ngarupakeun overburden pressure (beurat taneuh sorangan) bakal leuwih leutik tinimbang nu aya samemeh proses unloading, sarta taneuh ieu disebut overconsolidated. Sejenna, lamun taneuh henteu dumasar kana kajadian unloading dina sajarah geologi-na, mangka overburden pressure ayeuna, ngarupakeun tekanan panggedéna dina sajarahna, mangka ieu taneuh disebutna normally consolidated.

Kastabilan lereng

Bagean longsor sederhana

The field of slope stability encompasses the analysis of static and dynamic stability of slopes of earth and rock-fill dams, slopes of other types of embankments, excavated slopes, and natural slopes in soil and soft rock.

As seen to the right, earthen slopes can develop a cut-spherical weakness zone. The probability of this happening can be calculated in advance using a simple 2-D circular analysis package. A primary difficulty with analysis is locating the most-probable slip plane for any given situation. Many landslides have only been analyzed after the fact.

Panalungtikan taneuh

Panalungtikan taneuh ngarupakeun hal penting dina raraga ngumpulkeun informasi ngeunaan tanueh keur kaperluan perencanaan, disain tur konstruksi proyek anyar. Panalungtikan taneuh kabagi dua tahapan nyaéta primer jeung sekunder. Panalungtikan primer ilaharna dimimitian saacan konstruksi sarta gumantung kana sifat alami proyek. Kagiatanna kaasup survey permukaan (survey topografi, perkiraan volume galian, kemiringan keur drainasi), sarta panalungtikan handapeun taneuh (posisi beungeut cai taneuh, tipe taneuh, jero taneuh keur bearing capacity, sipat taneuh). Panalungtikan sekunder ilaharna dipigawe salila proyek lumangsung sarta keur kaperluan akses, kaayaan jeung kaamanan proyek.

Rujukan

• Azizi, F., Applied Analyses in Géotechnics, (2000), E & FN SPON.
• Terzaghi, K., 1943, Théoretical Soil Mechanics, John Wiley and Sons, New York
• Craig, R.F., 1974, Soil Mechanics, Spon Press, London
• Wikipedia Basa Inggris, Juli 2006.

Tempo ogé

• Perméabilitas (géologi)
• Hidrogéologi (aquifer characteristics closely related to soil characteristics)
• Rékayasa géotéhnik