Uji geser langsung adalah uji kuat geser tertua dan paling ekonomis di laboratorium. Ketahui kelebihan dan keterbatasannya dalam perancangan fondasi dan stabilitas lereng.
Mekanisme Kotak Geser Belah (Shear Box ASTM D3080)
Uji Geser Langsung (Direct Shear Test) yang dibakukan dalam ASTM D3080 dan SNI 2813:2008 dilakukan dengan menempatkan sampel tanah di dalam kotak geser logam persegi (ukuran 60 x 60 mm) atau silinder bundar yang terbelah dua secara horizontal:
- › Setengah bagian kotak bawah dipegang kaku pada landasan wadah geser.
- › Setengah bagian kotak atas bebas bergerak secara horizontal.
- › Tegangan Normal Konstan (σn = N / A) diterapkan pada bagian atas sampel menggunakan beban gantung melalui tuas pengungkit.
- › Gaya geser horizontal (Shear Force / T) kemudian diterapkan secara bertahap untuk mendorong kotak bagian atas meluncur relatif terhadap kotak bawah hingga sampel tanah terbelah putus.
Penentuan Parameter Kohesi (c) dan Sudut Geser Dalam (φ)
Pengujian dilakukan pada minimal 3 benda uji tanah yang identik dengan variasi tegangan normal yang berbeda (misalnya σn = 50 kPa, 100 kPa, dan 200 kPa):
- › Tegangan geser saat runtuh puncak (Peak Shear Strength / τ_peak) dicatat untuk masing-masing tegangan normal.
- › Data diplot pada diagram Cartesius: sumbu X = Tegangan Normal (σn), sumbu Y = Tegangan Geser Batas (τ).
- › Ketiga titik dihubungkan membentuk garis lurus keruntuhan Mohr-Coulomb:
τ = c + σn × tan φ
- › Kohesi Tanah (c): Titik perpotongan garis dengan sumbu tegangan geser vertikal (intercept).
- › Sudut Geser Dalam (φ): Kemiringan sudut garis lurus terhadap sumbu horizontal.
Tabel Nilai Tipikal Kohesi dan Sudut Geser Dalam Hasil Uji Lab
| Tipe Material Tanah | Nilai Kohesi Efektif c' (kPa) | Sudut Geser Dalam Efektif φ' (derajat) | Karakteristik Tahanan Geser |
|---|---|---|---|
| Pasir Lepas Seragam (Loose Sand) | 0 (Tanpa kohesi) | 28° – 32° | Murni gesekan antarbutir, tanpa adhesi |
| Pasir Padat Bergradasi Baik (Dense Sand) | 0 | 36° – 45° | Saling mengunci antarbutir (interlocking kuat) |
| Lanau Tak Berkohesi (Inorganic Silt) | 2 – 10 | 26° – 32° | Kohesi semu rendah, mudah mencair |
| Lempung Kaku Sedang (Medium Stiff Clay) | 15 – 35 | 18° – 25° | Kombinasi adhesi kohesif dan gesekan |
| Lempung Keras Masif (Hard Clay) | 40 – 100+ | 15° – 22° | Kohesi sangat tinggi, sudut geser sedang |
Kelebihan dan Keterbatasan Teknis Uji Direct Shear
Kelebihan:
- › Waktu pengerjaan sangat cepat dan biaya uji relatif jauh lebih murah dibanding uji Triaxial.
- › Sangat ideal untuk menentukan sudut geser dalam tanah pasir, kerikil halus, atau material timbunan granular.
Keterbatasan Fisika Fatal:
- 1 Bidang Runtuh Dipaksakan: Sampel tanah dipaksa runtuh tepat pada bidang belahan kotak horizontal, padahal bidang runtuh alami tanah sesungguhnya bisa miring membentuk sudut 45° + φ/2.
- 2 Tidak Mengukur Tekanan Air Pori: Pada tanah lempung jenuh, pengujian cepat tidak dapat mengukur tekanan air pori (u), sehingga parameter yang diperoleh berpotensi bias.
Kepatuhan Standar Teknis & Legalitas PBG
Seluruh prosedur pengujian yang diulas pada artikel ini mengacu pada SNI 2827:2008 (Uji Penetrasi Konus Statis), ASTM D1586 (Standard Penetration Test), dan SNI 8460:2017 (Persyaratan Perancangan Geoteknik). Penyelidikan tanah wajib disahkan oleh Insinyur Profesional pemegang sertifikat SKA/SKK Geoteknik resmi untuk keabsahan SIMBG Dinas PUPR.
Pilar Silo: Uji Lab Mekanika Tanah
Pengujian sifat mekanis tanah Triaxial UU/CU/CD, Direct Shear, Konsolidasi 1D Oedometer, dan batas Atterberg. Artikel di bawah ini saling melengkapi untuk memberikan pemahaman menyeluruh seputar pilar Uji Lab Mekanika Tanah:
Butuh Penyelidikan Tanah untuk Proyek Anda?
Konsultasikan titik uji sondir CPT, boring SPT, atau uji lab bersama tim teknisi kami. Respon cepat & estimasi penawaran transparan.
Profil Penulis & Reviewer Teknis
Dr. Ir. Dian Kusumaningrum, M.T.
Soil Mechanics Laboratory Director • 18+ Tahun Pengalaman
Peneliti dan kepala laboratorium mekanika tanah bersertifikasi ISO 17025. Berfokus pada pengujian triaxial dinamis, swelling lempung ekspansif, konsolidasi tanah lunak, dan stabilisasi kimiawi tanah bermasalah.