Rekayasa Geoteknik: latihan soal dan soal ujian

Mekanika tanah untuk teknik sipil: sifat-sifat tanah, tegangan di dalam tanah, tekanan air pori, dan tegangan efektif.

Latih mata kuliah ini secara gratisLatih mata kuliah iniIkuti ujian simulasi5 soal gratis setiap hari. Tanpa kartu kredit.

Paket kilat (PDF)Lembar rumus, langkah-langkah metode, dan soal latihan dengan pembahasan lengkap, siap dicetak.

Topik dalam mata kuliah ini

  1. Tegangan efektif tanahmuka air tanah di permukaan · muka air tanah di dalam lapisan · dua lapisanhitungan
  2. Penurunan konsolidasilempung terkonsolidasi normal · lempung terkonsolidasi berlebih · waktu konsolidasihitungan
  3. Gaya hidrostatisdinding vertikal · pintu air terendam · pusat tekananhitungan

Tips ujian untuk Rekayasa Geoteknik

  • Tegangan efektif = tegangan total − tekanan air pori.
  • Di bawah muka air tanah, gunakan berat isi jenuh untuk tegangan total.
  • Gambar profil tanah dengan setiap lapisan dan muka air tanah sebelum Anda menghitung.

Contoh dengan pembahasan

Tegangan efektif tanahMudah
pasirγsat​ = 20 kN/m³11 mmuka air tanahXz = 8 m

Untuk profil tanah yang ditunjukkan, cari tegangan vertikal total σ di titik X.

z = 8 mzw = 0 mγw = 9,81 kN/m³pasir: γsat = 20 kN/m³

Tentukan σ (kPa)

Tampilkan petunjuk
  1. Tegangan efektif = tegangan total − tekanan air pori.
  2. Gunakan berat isi kering di atas muka air tanah dan berat isi jenuh di bawahnya.
  3. σ = 160 kPa.
Tampilkan jawaban dan penyelesaian langkah demi langkah

Tegangan efektif (Terzaghi): butiran tanah menahan σ′ = σ − u. Tegangan total σ adalah berat semua yang ada di atas titik, Σγ·h, memakai berat isi kering di atas muka air tanah dan berat isi jenuh di bawahnya. Di bawah muka air tanah tekanan air pori bersifat hidrostatis: u = γw·(kedalaman di bawah muka air tanah).

Tegangan total

Jumlahkan berat setiap lapisan tanah di atas X. Di atas muka air tanah gunakan berat isi kering, di bawahnya berat isi jenuh.

σ = γsat·z = 20·8 = 160 kPa

Jawaban

σ = 160 kPa
Penurunan konsolidasiSedang
Δσ = 230 kPapasirlempungCc​ = 0,5, Cr​ = 0,02e0​ = 1,2σ′0​ = 50 kPaσ′p​ = 150 kPa2 mmuka air tanah

Lapisan lempung terkonsolidasi berlebih setebal 2 m memiliki Cc = 0,5, Cr = 0,02, dan e₀ = 1,2. Di tengah kedalamannya tegangan vertikal efektifnya 50 kPa dan tekanan prakonsolidasinya 150 kPa. Sebuah bangunan baru menambah tegangan vertikal 230 kPa di tengah kedalaman. Cari penurunan konsolidasi primer S dalam mm.

H = 2 mCc = 0,5Cr = 0,02e0 = 1,2σ′0 = 50 kPaσ′p = 150 kPaΔσ = 230 kPa

Tentukan S (mm)

Tampilkan petunjuk
  1. Bandingkan tegangan akhir σ′₀ + Δσ dengan tekanan prakonsolidasi.
  2. σ′f = 50 + 230 = 280 kPa > σ′p = 150 kPa.
  3. Bagi rentang tegangan di σ′p: Cr dari σ′₀ ke σ′p, lalu Cc dari σ′p ke σ′f.
Tampilkan jawaban dan penyelesaian langkah demi langkah

Konsolidasi primer lapisan lempung setebal H, dengan tegangan efektif di tengah lapisan: σ′f = σ′0 + Δσ. Lempung terkonsolidasi normal: S = Cc·H/(1 + e0)·log₁₀(σ′f/σ′0). Lempung terkonsolidasi berlebih mengalami rekompresi sepanjang Cr sampai tekanan prakonsolidasi σ′p dan baru mengikuti Cc setelah melewatinya. Waktu: t = Tv·Hdr²/cv, dengan lintasan drainase Hdr sebesar H/2 bila air dapat keluar di atas dan di bawah, dan H bila hanya satu sisi yang berdrainase.

Bandingkan dengan tekanan prakonsolidasi

σ′f = 50 + 230 = 280 kPa > 150 kPa

Penurunan

Rekompresi sampai σ′p, kompresi murni setelahnya.

S = 0,02·2/(1 + 1,2)·log₁₀(150/50) + 0,5·2/(1 + 1,2)·log₁₀(280/150)
S = 8,675 + 123,2 = 131,9 mm

Jawaban

S = 131,9 mm

Cara kerja latihan

  • “Latih mata kuliah ini” mencampur soal dari semua topiknya, seperti ujian sungguhan.
  • Setiap soal memakai nilai baru, sehingga Anda mempelajari metodenya, bukan menghafal jawabannya.
  • Buntu? Buka petunjuk kecil terlebih dahulu, dan penjelasan lengkap hanya jika Anda membutuhkannya.
  • Ujian simulasi memiliki batas waktu dan tanpa petunjuk, dan di akhir Anda mendapat skor serta tinjauan lengkap.

Kalkulator untuk mata kuliah ini

Kalkulator penurunan konsolidasiKalkulator massa jenis (massa, volume, dan massa jenis)

Mata kuliah terkait

Latihan ujian FE CivilTeknik HidraulikaMekanika FluidaFisika Dasar untuk TeknikAnalisis Struktur
Latih mata kuliah ini secara gratisLatih mata kuliah iniIkuti ujian simulasi5 soal gratis setiap hari. Tanpa kartu kredit.