Informasi yang diberikan yang menggambarkan sampel tanah yang dipadatkan adalah sebagai berikut:
- kadar air awal, ωinit
- berat jenis, Gs
- volume awal, Vinit
- bobot awal, Winit
Untuk kelengkapan: informasi berikut telah ditentukan:
- satuan lembab, menggunakan hubungan γ w e t = W i n i tγwetγwet=WinitVinit
- γd−initγd−init=γwet1+ωinit
- SS=VwaterVvoids=VwaterVinit−Vsolids=WinitωinitγwVinit−γdVinitGsγw
γw
Masalah
Masalahnya adalah untuk menentukan berat unit dan kadar air setelah sampel tanah terendam dan dibiarkan membengkak 5%.
Detail utama untuk masalah ini adalah:
Sampel tanah yang dipadatkan ini kemudian direndam dalam air .... Setelah dua minggu ...
S=100%
Daftar properti sampel tanah yang dapat diasumsikan tetap konstan setelah perendaman cukup singkat:
Semua sifat-sifat lainnya, seperti saturasi, berat unit, berat unit kering, kadar air / air, rasio void, dll. Tergantung pada volume rongga dan jumlah air di tanah. Baik jumlah air (itu tenggelam) dan volumenya (telah membengkak) telah berubah, jadi SEMUA dari sifat-sifat ini juga akan berubah.
Setelah semua ini dikenali, bagian yang tersisa dari masalahnya adalah sepele:
- γnew=γsat−new=Ws+Ww−newVnew=γd−initVinit+γw(Vnew−Vsolids)Vvew=γd−initVinit+γw(Vnew−γdVinitGsγw)Vinit(1+5%)
- ωnew=Ww−newWsolids=γw(Vnew−Vsolids)Wsolids=γw(Vinit(1+5%)−γdVinitGsγw)γd−initVinit
Mekanisme Perilaku Pembengkakan Tanah
Persamaan tegangan efektif yang disederhanakan adalah sebagai berikut:
σ′=σ−u
σ′σu
Persamaan di atas mengasumsikan kondisi statis. Namun, ketika persamaan tegangan efektif sederhana tidak seimbang, kondisi dinamis terjadi dan tanah harus mengkonsolidasikan (yaitu, "menyusut"), atau membengkak. Pembengkakan tanah terjadi ketika kedua sisi persamaan tegangan efektif sederhana tidak seimbang, dan:
- Ada tekanan air pori positif di dalam ruang kosong tanah, dan
- yang stres yang efektif dalam matriks tanah lebih besar dari diterapkan secara eksternal Total stres dikurangi tekanan air pori.
Mengatakan dengan cara lain: ketika tanah dipadatkan, sejumlah tegangan total diterapkan. Setelah keseimbangan tercapai, tegangan total ini dikaitkan dengan beberapa kombinasi tegangan efektif dan tekanan air pori . Jika tegangan total berubah, kombinasi sebelumnya dari tegangan efektif dan tekanan air pori dalam matriks tanah awalnya tetap, tetapi ketidakseimbangan yang disebabkan ini harus menghilang seiring waktu. Agar ketidakseimbangan menghilang, rongga harus meningkat dalam volume (pembengkakan), atau penurunan volume (konsolidasi), tergantung pada sifat ketidakseimbangan tersebut.
u>0
** Alasan untuk asumsi ini agak rumit, dan asumsi ini mungkin tidak selalu akurat. Namun, secara umum, asumsi paling konservatif untuk sebagian besar masalah mekanika tanah / geoteknis adalah tanah menjadi jenuh. Karena itu, jika ada alasan untuk meyakini bahwa tanah tersebut mungkin jenuh, bahkan jika ada ketidakpastian, kita hampir selalu menganggap bahwa tanah itu sebenarnya jenuh.