materi
mekanika tanah 1
BAB
1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dalam pengertian teknik secara umum, tanah didefinisikan
sebagai material yang terdiri dari agregat (butiran) mineral-mineral padat yang
tidak tersementasikan (terikat secara kimia) satu sama lain dari bahan-bahan
organik yang telah melapuk (yang berpartikel padat) disertai dengan zat cair
dan gas mengisi ruang-ruang kosong di antara partikel-partikel padat tersebut.
Tanah berguna sebagai bahan bangunan pada berbagai macam pekerjaan teknik
sipil, disamping itu tanah berfungsi juga sebagai pendukung pondasi dari
bangunan.
Istilah Rekayasa Geoteknis didefinisikan
sebagai ilmu pengetahuan dan pelaksanaan dari bagian teknik sipil yang
menyangkut material-material alam yang terdapat pada (dan dekat dengan)
permukaan bumi. Dalam arti umumnya, rekayasa geoteknik juga mengikutsertakan
aplikasi dari aplikasi-aplikasi dasar mekanika tanah dan mekanika batuan dalam
masalah-masalah perancangan pondasi.
1.2 RUMUSAN
MASALAH
1.2.1 Bagaimana
siklus batuan dan asal usul tanah?
1.2.2
Apa saja komposisi tanah?
1.2.3
Bagaimana klasifikasi tanah?
1.2.4
Bagaimana permeabilitas dan rembesan
tanah?
1.2.5
Bagaimana konsep tegangan efektif?
1.2.6
Bagaimana tegangan-tegangan pada
suatu massa tanah?
1.2.7
Bagaimana kemampumampatan tanah?
1.2.8
Bagaimana pemadatan tanah?
1.3
Tujuan
Adapun tujuan dari pembuatan makalah
ini adalah:
1.3.1 Untuk mengetahui siklus batuan dan asal usul tanah
1.3.2 Untuk mengetahui komposisi tanah
1.3.3 Untuk
mengetahui klasifikasi tanah
1.3.4 Untuk
mengetahui permeabilitas dan rembesan tanah
1.3.5 Untuk
mengetahui konsep tegangan efektif
1.3.6 Untuk
mengetahui tegangan-tegangan pada suatu massa tanah
1.3.7 Untuk
mengetahui kemampumampatan tanah
1.3.8 Untuk
mengetahui pemadatan tanah
1.4
Manfaat
Adapun manfaat dari pembuatan
makalah ini adalah:
1.4.1 Kita dapat mengetahui siklus batuan dan asal usul tanah
1.4.2 Kita dapat mengetahui komposisi tanah
1.4.3 Kita dapat
mengetahui klasifikasi tanah
1.4.4 Kita dapat
mengetahui permeabilitas dan rembesan tanah
1.4.5 Kita dapat
mengetahui konsep tegangan efektif
1.4.6 Kita dapat
mengetahui tegangan-tegangan pada suatu massa tanah
1.4.7 Kita dapat
mengetahui kemampumampatan tanah
1.4.8 Kita dapat
mengetahui pemadatan tanah
BAB 2. PEMBAHASAN
2.1
Tanah Dan Batuan
2.1.1
Siklus Batuan dan Asal Usul Tanah
Tanah berasal dari pelapukan batuan dengan bantuan organisme, membentuk
tubuh unik yang menutupi batuan. Proses pembentukan tanah dikenal sebagai pedogenesis.
Proses yang unik ini membentuk tanah sebagai tubuh alam yang terdiri atas
lapisan-lapisan atau disebut sebagai horizon
tanah.
Berdasarkan asal-usulnya, batuan dapat dibagi menjadi tiga tipe dasar yaitu:
batuan beku, batuan sedimen, dan batuan metamorf. Batuan beku Batuan ini
terbentuk dari magma mendingin. Magma batu mencair jauh di dalam bumi. Magma di
kerak bumi disebut lava. Batuan sedimen dibentuk sebagai didorong bersama-sama
atau disemen oleh berat air dan lapisan-lapisan sedimen di atasnya. Proses
penyelesaian ke lapisan bawah terjadi selama ribuan tahun. Batuan metamorf
adalah batuan yang berasal dari batuan yang sudah ada, seperti batuan beku atau
batuan sedimen, kemudian mengalami perubahan fisik dan kimia sehingga berbeda sifat
dengan sifat batuan induk (asal)nya. Perubahan fisik meliputi penghancuran
butir-butir batuan, bertambah besarnya butir-butir mineral penyusun batuan,
pemipihan butir-butir mineral penyusun batuan, dan sebagainya. Perubahan kimia
berkaitan dengan munculnya mineral baru sebagai akibat rekristalisasi atau
karena adanya tambahan/pengurangan senyawa kimia tertentu. Faktor penyebab dari
proses malihan (proses metamorfosis) adalah adanya perubahan kondisi tekanan
yang tinggi, suhu yang tinggi atau karena sirkulasi cairan. Tekanan dapat
berasal dari gaya beban atau berat batuan yang menindis atau dari gerak-gerak
tektonik lempeng kerak bumi di saat terjadi pembentukan pegunungan. Kenaikan
suhu dapat terjadi karena adanya intrusi magma, cairan atau gas magma yang
menyusup ke kerak bumi lewat retakan-retakan pemanasan lokal akibat gesekan
kerak bumi atau kenaikan suhu yang berkaitan dengan Gradien geothermis
(kenaikan temperature sebagai akibat letaknya yang makin ke dalam). Dalam
proses ini terjadi kristalisasi kembali (rekristalisasi) dengan dibarengi
kenaikan intensitas dan juga perubahan unsur kimia.
2.1.2 Partikel Tanah
Ukuran dari pertikel tanah adalah sangat beragam dengan
variasi yang cukup besar. Tanah umumnya dapat disebut sebagai kerikil, pasir,
lanau, lempung, tergantung pada ukuran partikel yang paling dominan pada tanah
tersebut. Untuk menerangkan tentang tanah berdasarkan ukurang-ukuran
partikelnya, beberapa organisasi telah mengembangkan batasan-batasan ukuran
jenis tanah yang telah dikembangkan MIT (Massachussetts Instute of Tecnology),
USDA (U.S. Departement of agriculture), AASHTO (America Association
of State Highway and Transportation Officials) dan oleh U.S Army Corps
of Engineers dan U.S. Bureau of Reclamation yang kemudian menghasilkan apa
yang disebut sebagai USCS (Unified Soil Classification System)
Kerikil adalah kepingan-kepingan dari batuan yang
kadang-kadang juga mengandung partikel-partikel mineral quartz, feldspar, dan
mineral-mineral lain.
Pasir adalah besar terdiri dari mineral quartz dan feldspar.
Butiran dari mineral yang lain mungkin juga masih ada pada golongan ini.
Lanau sebagian besar merupakan fraksi mikroskopis dari tanah
yang terdiri dari butiran-butiran quartz yang sangat halus, dan sejumlah
partikel berbentuk lempengan-lempengan pipih yang merupakan pecahan dari
mineral-mineral mika.
Lempung sebagian besar terdiri dari partikel mikroskopis dan
submikroskopis yang berbentuk lempengan-lempengan pipih dan merupakan
partikel-partikel dari mika, mineral-mineral lempung, dan mineral-mineral yang
sangat halus lain.
2.1.3 Berat Spesifik
Harga berat spesifik dari butiran tanah (bagian padat) sering dibutuhakan dalam
bermacam-macam keperluan perhitungan dalam mekanika tanah. Harga-harga itu
dapat ditentukan secara akurat di laboratorium. Sebagian besar dari
mineral-mineral tersebut mempunyai berat spesifik berkisar antara 2,6 sampai
denagn 2,9. Berat spesifik dari bagian padat tanah pasir yang berwarna terang,
umumnya sebagian besar terdiri dari quartz, dapat diperkirakan sebesar 2,65,
untuk tanah berlempung atau berlanau, harga tersebut berkisar antara 2,6 sampai
2,9.
2.1.4 Analisis Mekanis dari Tanah
Analisis mekanis dari tanah adalah penentuan variasi ukuran-ukuran
partikel-partikel yang ada pada tanah. Variasi tersebut dinyatakan dalam
persentase dari berat kering total. Ada dua cara yang umum digunakan untuk
mendapat distribusi ukuran partikel-partikel tanah, yaitu: analisisi ayakan
(untuk ukuran partikel-partikel berdiameter lebih besar dari 0,075mm), dan
analisis hidrometer (untuk ukuran pertikel-pertikel berdiameter lebih kecil
0,075mm. Hasil dari analisis mekanik (analisis ayakan dan hidrometer) umumnya
digambarkan dalam kertas semilogaritmik yang dikenal sebagai kurva distribusi
ukuran butiran. Diameter partikel digambarkan dalam skala logaritmik, dan
persentase dari butiran yang lolos ayakan digambarkan dalam skala hitung biasa.
2.2
Komposisi Tanah
2.2.1 Hubungan Volume-Berat
Untuk membuat hubungan volume-berat
agregat tanah, tiga fase (yaitu: butiraan padat, air, dan udara) dipisahkan.
Jadi, contoh tanah yang diselidiki dapat dinyatakan sebagai:
V = Vs + Vv = Vs + Vw + Va
Dimana:
Vs = volume butiran padat
Vv = volume pori
Vw = volume air di dalam pori
Va = volume udara dalam pori
Apabila
udara dianggap tidak mempunyai berat, maka total dari conoh tanah dapat
dinyatakan sebagai:
W = Ws + Ww
Dimana:
Ws = berat butiran padat
Ww = berat air
Hubungan volume yang umum dipakai untuk elemen tanah adalah
angka pori, porositas, dan derajat kejenuhan. Angka pori didefinisikan sebagai
perbandinagan antara volume pori dan volume butiran padat. Jadi:
℮ =
Dimana:
℮ = angka pori
Porositas didefinisikan sebagai perbandinagan antara volume pori dan volume
tanah total, atau
n =
Dimana:
n = porositas
Drajat kejenuahan didefinisikan sebagai perbandingan antara volume air dengan
volume pori atau
S =
Diamana:
S
= drajat kejenuhan. Umumnya, drajat kejenuhan dinyatakan dalam persen.
Hubungan
antara pori dan porositas dapat diturunkan dari persamaan d atas, sebagi
berikut:
n =
Istilah-istilah yang umum dipakai untuk hubunagn berat adalah kadar air dan
berat volume. Definisi dari istilah-istilah tersebut adalah sebagai berikut:
Kadar air (w) yang juga disebut sebagi water content didefinisikan sebagi
perbandingan antara berat jenis dan berat butiran padat dari volume tanah yang
diselidiki.
w =
berat volume adalah berat tanah per satuan volume. Jadi,
ᵧ =
Berat
volume dapat juga dinyatakan dalam berat butiran padat, kadar air, dan volume
total.
ᵧ =
kadang-kadang
memang perlu untuk mengetahui berat kering per satuan volume tanah.
Perbandinagan tersebut dinamakan berat volume kering. Jadi,
ᵧ ͩ = à ᵧ ͩ
=
Berat volume dinyatakan dalam satuan inggris sebagai: pound per kaki kubik
(1b/ft3). Dalam SI, satuan yang digunakan adalah newton per meter
kubik (N/m3). Kita dapat menulis persamaan-persamaan untuk kerapatan
sebagai berikut:
ρ = dan ρ ͩ =
Dimana:
ρ = kerapatan tanah (kg/m3)
ρ ͩ = kerapatan tanah
kering (kg/m3)
m = massa tanah total yang di test (kg)
ms = massa butiran padat dari tanah yang ditest (kg)
Satuan
dari volume total, V, adalah m3.
Berat volume tanah dalam satuan N/m3 dapat diperoleh dari kerapatan
yang mempunyai satuan kg/m3 sebagai berikut:
ᵧ = ρ . g = 9,81 ρ
dan ᵧ ͩ = ρ ͩ .g
= 9.81 m/detik2
2.2.2 Hubungan Antara Berat Volume, Angka Pori, Kadar Air,
dan Berat Spesifik
Untuk mendapatkan hubungan antara
berat volume, angka pori, dan kadar air, perhatikan suatu elemen tanah dimana
volume butiran padatnya adalah satu. Karena volume dari butiran padat adalah 1,
maka volume dari pori adalah sama dengan angka pori. Berat dari butiran padat
dan air dapat dinyatakan sebagai:
Ws = Gs ᵧʷ dan
Ww = wWs = w Gs ᵧʷ
Dimana:
Gs = berat spesifik butiran padat
w = kadar air
ᵧʷ = berat volume air
Dasar
sistem Inggris, berat volume air adalah 62,4 1b/ft3; dalam SI, berat
volume air adalah 98,1 kN/m3.
Dengan menggunakan definisi berat volume dan berat volume kering, kita dapat
menuliskan:
ᵧ =
dan
ᵧ ͩ =
Karena berat air dalam elemen yang ditinjau adalah wGsᵧʷ,
volume yang ditempati air adalah:
Maka
dari itu, berat kejenuhan adala:
Atau
Se = wGs
Apabila contoh tanah adalah jenuh air yaitu ruang pori terisi penuh oleh air,
berat volume tanah yang jenuh dapat ditentukan dengan cara yang sama seperti
diatas, yaitu:
Dimana:
ᵧsat = berat volume tanah yang tak jenuh air
2.2.3. Hubungan Antara Berat Volume, Porositas dan Kadar Air
Hubungan antara berat volume, porositas, dan kadar air dapat dikembangkan
dengan cara yang sama dengan cara yang sebelum-sebelumnya.
Jika
V adalah sam dengan 1, maka Vv adalah sama dengan n.
Sehingga, Vs = 1- n . Berat butiran padat (Ws)
dan berat air (Ww) dapat dinyatakan sebagai berikut:
Ws = Gsᵧʷ (1 – n)
Ww = wWs =
wGsᵧʷ (1 – n)
Jadi,
berat volume kering sama dengan:
Berat
volume tanah sama dengan:
Kadar
air dari tanah yang jenuh air dapat dinyatakan sebagai:
2.2.4 Kerapatan Relatif
Istilah kerapatan relatif umumnya dipakai untuk menunjukkan tingkat kerapatan
dari tanah berbutir dilapangan. Kerapatan relatif didefinisikan sebagai:
Dimana:
Dr = kerapatan relatif
℮ = angka pori tanah dilapangan
℮maks = angka pori tanah dalam keadaan paling lepas
℮min = angka pori tanah dalam keadaan
paling padat
Harga kerapatan relatif bervariasi
dari harga terndah = 0 untuk tanah yang sangat epas, sampai harga
tertinggi = 1 untuk tanah yang sangat padat.
2.2.5 Konsistensi Tanah
Apabila tanah berbutir halus
mengandung mineral lempung, maka tanah tersebut dapat diremas-remas tanpa
menimbulkan retakan. Sifat kohesi ini disebabkan karena adanya air yang
terserap di sekeliling permukaan dari pertikel lempung. Bilamana kadar airnya
sangat tinggi, campuran tanah dan air akan menjadi sangat lembek seperti
cairan. Oleh karena itu, atas dasar air yang dikandung tanah, tanah dapat
dipisahkan dalam empat keadaan dasar, yaitu: padat, semi padat, plastis dan
cair.
Kadar air dinyatakan dalam persen, dimana terjadi transisi dari keadaan padat
ke dalam keadaan semi padat didefinisikan sebagai batas susut. Kadar air dimana
transisi dari keadaan semi padat ke dalam keadaan plastis terjadi dinamakan
batas plastis, dan dari keadaan plastis ke keadaan cair dinamakan batas cair.
Batas-batas ini dikenal juga sebgai batas-batas atterberg.
2.2.6 Aktivitas
Karena sifat plastik dari suatu
tanah adalah disebabkan oleh air yang terserap disekililing permukaan partikel
lempung, maka dapat diharapkan bahwa tipe dan jumlah mineral lempung yang
dikandung di dalam suatu tanah akan mempengaruhi suatu batas plastis dan batas
cair tanah yang bersangkutan. Hubunagan antara PI dengan fraksi berukuran
lempung untuk tiap-tiap tanah mempunyai garis yang berbeda-berbeda. Keadaan ini
disebabkan karena tipe dari mineral lempung yang dikandung oleh tiap-tiap tanah
berbeda. Atas dasar hasil studi tersebut, skempton mendefinisikan suatu besaran
yang dinamakan aktifitas yang merupakan kemiringan dari garis yang menyatakan
hubungan antara PI dan persen butiran yang lolos ayakan 2µ, atau dapat pula
dituliskan sebagai berikut:
Dimana:
A = aktivitas
Aktivitas digunakan sebagi indeks untuk mengidentifikasikan kemampuan
mengembang dari suatu tanah lempung. Harga dari aktivitas untuk berbagai
mineral lempung diberikan dalam tabel dibawah ini.
Tabel
Aktivitas Mineral
Mineral
|
aktivitas
|
Smeetites
|
1-7
|
Illite
|
0,5-1
|
kaolinite
|
0,5
|
Halloysite
(2H20)
|
0,5
|
Halloysite
(4H20)
|
0,1
|
Attapulgite
|
0,5-1,2
|
Allophane
|
0,5-1,2
|
Seed, Woodward, dan Lundgren mempelajari sifat plastis dari beberapa macam
tanah yang dibuat sendiri dengan cara mencampur pasir dan lempung dengan persentase
yang berbeda. Mereka menyimpulkan bahwa walupun hubungan antara indeks plastis
dan persentase butiran yang lebih kecil dari 2µ adalah merupakan garis lurus,
seperti diteliti skempton, tetapi garis-garis tidak selalu melalui pusat sumbu.
Oleh karena itu, aktifitas dapat didefinisikan sebagai beikut:
Dimana
C’ adalah konstanta dari tanah yang dtinjau.
Untuk hasil percobaan yang dilakukan, C’ = 9
Studi lanjutan dari Seed, Woodward, dan Lundgren menunjukkan bahwa hubungan
antara indeks plastisitas dan persentase dari fraksi berukuran lempung didalam
tanah dapat diwakili oleh dua garis lurus. Untuk tanah yang mengandung fraksi
berukuran lempung lebih besar dari 40%, garis lurus tersebut akan melalui pusat
sumbu apabila diproyeksi kembali.
2.2.7 Struktur Tanah
Struktur tanah didefinisikan sebagai susunan geometrik butiran tanah. Diantara
fakto-faktor yang mempengaruhi struktur tanah adalah bentuk, ukuran, dan
komposisi mineral dari butiran tanah serta sifat dan komposisi dari air tanah.
Secara umum, tanah dapat dimasukkan ke dalam dua kelompok yaitu: tanah tak
berkohesi dan tanah kohesif. Struktur tanah untuk tiap-tiap kelompok akan
diterangkan dibawah ini.
Struktur tanah tak berkohesi pada umumnya dapat dibagi dalam dua katagori
pokok: struktur butir tunggal dan struktur sarang lebah. Pada struktur butir
tunggal, butiran tanah berada dalam posisi stabil dan tiap-tiap butir
bersentuahan satu terhadap yang lain. Bentuk dan pembagian ukuran butiran tanah
serta kedudukannya mempengaruhi sifat kepadatan tanah. Untuk suatu susunan
dalam keadaan yang sangat lepas, angka pori adalah 0,91. Tetapi, angka pori
berkurang menjadi 0,35 bilamana butiran bulat dengan ukuran sama tersebut
diatur sedemikian rupa hinga susunan menjadi sangat padat. Keadaan tanah asli
berbeda dengan model diatas karena butiran tanh asli tidak mempunyai bentuk dan
ukuran yang sama. Pada tanah asli, butiran dengan ukuran terkecil menempati
rongga diantara butiran besar. Keadaan ini menunnjukan kecenderungan terhadap
pengurangan anka pori tanah. Tetapi, ketidakrataan bentuk butiran pada umumnya
menyebabkan adanya kecenderungan terhadap penambahan angka pori dari tanah.
Sebagai akibat dari dua faktor tersebut di atas, maka angka pori tanah asli
kira-kira masuk dalam rentang yang sama seperti angka pori yang didapat dari
model tanah dimana bentuk dan ukuran butiran adalah sama.
Pada struktur sarang lebah, pasir halus dan lanau membantu lengkung-lengkungan
kecil hingga merupakan rantai butiran. Tanah yang mempunyai struktur sarang
lebah mempunyai angka pori besar dan biasanya dapat mamikul beban statis yang
tak begitu besar. Tetapi, apabila stuktur tersebut dikenai beban berat atau
apabila dikenai beban getar, struktur tanah akan rusak dan menyebabkan
penurunan yang besar.
2.3 Klasifikasi Tanah
Sistem klasifikasi tanah adalah suatu sistem pengaturan
beberapa jenis tanah yang berbeda-beda tapi mempunyai sifat yang serupa kedalam
kelompok-kelompok dan subkelompok-kelompok berdasarkan pemakaian-pemakaiannya.
Sebagian besar sistem klasifikasi tanah yang telah dikembangkan untuk tujuan
rekayasa didasarkan pada sifat-sifat indeks tanah yang sederhana seperti
distribusi ukuran dan plastisitas.
2.3.1 Klasifikasi Berdasarkan Tekstur
Dalam arti umum, yang dimaksud
dengan tekstur tanah adalah keadaan permukaan tanah yang bersangkutan. Tekstur
tanah dipengaruhi oleh ukuran tiap-tiap butir yang ada didalam tanah. Pada
umumnya tanah asli merupakan campuran dari butir-butir yang mempunyai ukuran
yang berbeda-beda. Dalam sistem klasifikasi tanah berdasarkan tekstur , tanah
diberi nama atas dasar komponen utama yang dikandungnya , misalnya lempung
berpasir, lempung berlanau dan seterusnya.
2.3.2 Klasifikasi Berdasarkan Pemakaian
Klasifikasi berdasarkan tekstur
adalah relatif sederhana karena ia hanya didasarkan distribusi ukuran tanah
saja. Dalam kenyataannya , jumlah dan jenis dari mineral lempung yang
terkandung oleh tanah sangat mempengaruhi sifat fisis tanah yang bersangkutan.
Oleh karena itu, kiranya perlu untuk memperhitungkan sifat plastisitas tanah
yang disebabkan adanya kandungan mineral lempung , agar dapat menafsirkan
ciri-ciri suatu tanah. Karena sistem klasifikasi berdasarkan tekstur tidak
memperhitungkan plastisitas tanah dan secara keseluruhan tidak menunjukkan
sifat-sifat tanah yang penting , maka sistem tersebut dianggap tidak memadai
untuk sebagian besar dari keperluan teknik. Pada saat sekarang ada dua sistem
klasifikasi tanah yang selalu dipakai oleh para ahli teknik sipil.
Sistem-sistem tersebut adalah: Sistem klasifikasi AASHTO dan Sistem klasifikasi
Unified.
Pada Sistem Klasifikasi AASHTO dikembangkan dalam tahun 1929 sebagai Plublic
Road Adminis tration Classification Sistem. Sistem ini sudah mengalami beberapa
perbaiakan. Klasifikasi ini didasarkan pada kriteria dibawah ini:
1)
Ukuaran butir :
Kerikil: bagian tanah yang lolos
ayakan dengan diameter 75 mm dan yang tertahan di ayakan No.20 (2mm).
Pasir: bagian tanah yang lolos
ayakan No 10 (2mm) dan yang tertahan pada ayakan No. 200 (0,075mm).
Lanau dan lempung: bagian tanah
yang lolos ayakan No. 200.
2)
Plastisitas:
Nama berlanau dipakai apabila
bagian-bagian yang halus dari tanah mempumyai indeks plastisitas sebesar 10atau
kurang. Nama berlempung dipakai bila mana bagian-bagian yang halus dari tanah
mempunyai indeks plastik sebesar 11 atau lebih.
3)
Apabila batuan ( ukurannya lebih
besar dari 75mm) ditemukan didalam contoh tanah yang akan ditentukan
klasifikasi tanahnya , maka batuan-batuan tersebut harus dikeluarkan terlebih
dahulu. Tetapi persentase dari batuan yang dikeluarkan tersebut harus dicatat.
Sistem Klasifikasi Unified diperkenalkan oleh
Casagrande dalam tahun 1942 untuk digunakan pasa pekerjakaan pemnuatan
lapanagn terbang yang dilaksakan oleh The Army Corps of Engineering selama
perang dunia II. Dalam rangka kerja sama dengan United States Bureauof
Reclamation tahun 1952, sistem ini disempurnakan.Sistem ini mengelompokkan
tanah kedalam dua kelompok besar yaitu:
1) Tanah berbutir kasr (coarse-grained-soil), yaitu:
tanah kerikil dan pasir dimana kurang dari 50% berat total contoh tanah lolos
ayakan No.200. Simbol dari kelompok ini dimulai dengan huruf awal G atau S. G
adalah untuk kerikil (gravel)atau tanah berkerikil dan S adalah untuk pasir
(sand) atau tanah berpasir.
2) Tanah berbutir halus (fine-granied-soil), yaitu
tanah dimana lebih dari 50% berat total contoh tanah lolos ayakan No.200.
Simbol dari kelompok ini dimulai dengan huruf awal M untuk lanau (silt)
anorganik, C untuk lempung (clay) anorganik, dan O untuk lanau-organikdan
lempung-organik.
Simbol-simbol lain yang digunakan untuk klasifikasi USCS:
W : Well Graded ( tanah dengan gradasi baik )
P : Poorly Graded ( tanah dengan gradasi buruk )
L : Low Plasticity ( plasticitas rendah ) (LL<50)
H : High Plasticity ( plasticitas tinggi ) (LL>50)
2.3.3 Perbandingan antara Sistem AASHTO dengan Sistem
Unified
Kedua sistem klasifikasi, AASHTO dan
Unified, adalah didasarkan pada tekstur dan plastisitas tanah. Juga kedua
sistem tersebut membagi tanah dalam dua kategori pokok, yaitu: berbutir kasar
(coarse-grained) dan berbutir halus ( fine-grained), yang dipisahkan oleh
ayakan No. 200. Menurut sistem AASHTO, suatu tanah dianggap sebagai tanah
berbutir halus bilamana lebih dari 35% lolos ayakan No. 200. Menurut sistem
Unified, suatu tanah dianggap sebagai tanh berbutir halus apabila lebih dari
50% lolos ayakan No. 200. Suatu tanah berbutir kasar yang megandung kira-kira
35% butiran halus akan bersifat seperti material berbutir halus.
2.4 Permeabilitas Dan Rembesan
Tanah adalah merupakan susunan butiran padat dan pori-pori
yang saling berhubungan satu sama lain sehingga air dapat mengalir dari satu
titik yang mempunyai energi lebih tinggi ke titik yang mempunyai energi lebih
rendah. Studi mengenai aliran air melalui pori-pori tanah diperlukan dalam
mekanika hal ini sangat berguna didalam menganalisa kestabilan dari suatu
bendungan tanah dan konstruksi dinding penahan tanah yang terkena gaya
rembesan.
2.4.1 Gradien Hidrolik
Menurut persamaan Bernaoulli, tinggi
energi total pada suatu titik didalam air yang mengalir dapat dinyatakan
sebagai penjumlahan dari tinggi tekanan, tinggi kecepatan, dan tinggi elevasi,
atau
+
+
tinggi
tinggi tinggi
tekanan
kecepatan elevasi
dimana:
h = tinggi energi total
p = tekanan
v = kecepatan
g = percepatan disebabkan oleh gravitasi
= berat volume air
Apabila persamaan Bernaulli di atas dipakai untuk air yang
mengalir melalui pori-pori tanah, bagian dari persamaan yang mengandung tinggi
kecepatan dapat diabaikan. Hal ini disebabkan karena kecepatan rembesan air
didalam tanah adalah sangat kecil. Maka dari itu, tinggi energi total pada
suatu titik dapat dinyatakan sebagai berikut:
Kehilangan energi antara dua titik, dapat dituliskan dengan
persamaan dibawah ini:
Kehilangan energi ∆h, tersebut dapat dinyatakan dalam bentuk persamaan tanpa
dimensi seperti dibawah ini:
Dimana:
i = gradien hidrolik
L= jarak antara titik A dan B, yaitu panjang aliran air dimana kehilangan
tekanan terjadi.
2.4.2 Hukum Darcy
Pada tahun 1856, Darcy
memperkenalkan suatu persamaan sederhana yang digunakan untuk menghitung
kecepatan aliran air yang mengalir dalam tanah yang jenuh, dinyatakan sebagai
berikut:
v = ki
Dimana:
v = kecepatan aliran
k = koefisien rembesan
koefisien rembesan mempunyai sstuan yang sama dengan kecepatan. Istilah
koefisien rembesan sebagi besar digunakan oleh para ahli teknik tanah, para
ahli meyebutkan sebagai konduktifitas hidrolik. Bilamana satuan Inggris
digunakan, koefisien rembesan dinyatakan dalam ft/menit atau ft/hari, dan total
volume dalam ft3. Dalam satuan SI, koefisien rembesan dinyatakan
dalam cm/detik, dan total volume dalam cm3.
Koefisien rembesan tanah adalah
tergantung pada beberapa faktor, yaitu: kekentalan cairan, distribusi ukuran
pori, distribusi ukuran butir, angka pori, kekasaran permukaan butiran tanah,
dan drajat kejenuhan tanah. Pada tanah berlempung, struktur tanah konsentrasi
ion dan ketebalan lapisan air yang menempel pada butiran lempung menentukan
koefisien rembesan.
Harga koefisien rembesan untuk tiap-tiap tanah adalah berbeda-beda. Beberapa
harga koefisien rembesan diberikan pada tabel dibawah ini:
Jenis
tanah
|
k
|
(cm/detik)
|
(ft/menit)
|
Kerikil
bersih
|
1,1-100
|
2,0-200
|
Pasir
kasar
|
1,0-0,01
|
2,0-0,02
|
Pasir
halus
|
0,01-0,001
|
0,02-0,002
|
Lanau
|
0,001-0,00001
|
0,002-0,00002
|
lempung
|
Kurang
dari 0,000001
|
Kurang
dari 0,000002
|
Koefisien rembesan tanah yang tidak jenuh air adalah rendah, harga tersebut
akan bertambah secara cepat dengan bertambahnya drajat kejenuhan tanah yang
bersangkutan.
Koefisien rembesan juga dapat dihubungkan dengan sifat-sifat dari cairan yang
mengalir melalui tanah yang bersangkutan dengan persamaan sebagai berikut:
Dimana:
= berat volume air
= kekentalan air
= rembesan absolut
Rembesan
absoulut, mempunyai satuan L2 (yaitu cm2, ft2,
dan lain-lain)
2.4.4 Penentuan Koefisien Rembesan di Laboratorium
Ada dua macam uji standar di
laboratorium yang digunakan untuk menentukan harga koefisien rembesan suatu
tanah, yaitu: uji tinggi konstan dan uji tinggi jatuh. Uji tinggi jatuh
adalah sangat cocok untuk tanah berbutir halus dengan koefisien rembesan kecil.
2.4.5 Pengaruh Temperatur Air Terhadap Harga k
Koefisien rembesan merupakan fungsi dari berat volume dan kekentalan air, yang
berarti pula merupakan fungsi dari temperatur selama percobaan dilakukan, maka
dapat dituliskan:
Dimana:
kT1 , kT2 = koefisien rembesan pada
temperatur T1 dan T2
ηT1 , ηT2 = kekentalan
air pada temperatur T1 dan T2
(T1) , (T2)
= berat volume air pada temperatur T1 dan T2
2.4.6 Hubungan Empiris untuk Koefisien Rembesan
Beberapa persamaan empiris untuk
memperkirakan harga koefisien rembesan tanah telah diperkenalkan dimasa lalu.
Untuk tanah pasir dengan ukuran butir yang merata , hazen memperkenalkan suatu
hubungan empiris untuk koefisien rembesan dalam bentuk sebagai berikut:
k (cm/detik)
= cD210
dimana:
c = suatu konstanta yang bervariasi dari 1,0 sampai 1,5
D10= ukuran efektif, dalam satuan milimeter.
Persamaan diatas didasarkan pada hasil penyelidikan ynag dilakukan oleh Hazen
pada tanah pasir bersih yang lepas.
2.4.7 Rembesan Ekivalen pada Tanah Berlapis-lapis
Koefisian rembesan suatu tanah
mungkin bervariasi menurut arah aliran yang tergantung pada perilaku tanah
dilapangan. Untuk tanah yang berlapis-lapis dimana koefisien rembesan alirannya
dalam suatu arah tertentu akan berubah dari lapis ke lapis, kiranya perlu
ditentukan harga rembesan ekivalen untuk menyederhanakan perhitungan. Sehingga
didapat persamaan sebagai berikut:
2.4.8 Uji Rembesan di Lapangan dengan Cara Pemompaan dari
Sumur
Dilapangan, koefisien rembesan
rata-rata yang searah dengan arah aliran dari suatu lapisan tanah dapat
ditentukan dengan cara mengadakan uji pemompaan dari sumur. Koefisien rembesan
yang searah dengan aliran dapat dituliskan sebagi berikut:
2.4.9 Koefisien Rembesan dari Lubang Auger
Koefisien rembesan dilapangan dapat
juga diestimasi dengan cara membuat lubang auger. Tipe uji ini biasa disebut
sebagai slug test. Lubang dibuat dilapangan sampai dengan kedalaman L di bawah
permukaan air tanah. Pertama-tama air ditimbang keluar dari lubang. Keadaan ini
akan menyebabkan adanya aliran air tanah ke dalam lubang melalu keliling dan
dasar lubang. Penambahan tinggi air didalam lubang auger dan waktunya dicatat.
Koefisien rembesan dapat ditentukan dari data tersebut.
Dimana:
r = jari-jari lubang auger
y = harga rata-rata dari jarak antara tinggi air dalam lubang auger
dengan muka air tanah selama interval waktu ∆t (menit).
Penentuan koefisien rembesan dari lubang auger biasanya tidak dapat memberikan
hasil yang teliti, tetapi ia dapat memberikan harga pangkat dari k.
2.4.10 Persamaan Kontinuitas
Dalam keadaan sebenarnya, air
mengalir di dalam tanah tidak hanya dalam satu arah dan juga tidak seragam
untuk seluruh luasan yang tegak lurus dengan arah aliran. Untuk
permasalahan-permasalahan seperti itu, perhitungan aliran air tanah pada
umumnya dibuat dengan menggunakan grafik-grafik yang dinamakan jaringan aliran.
Konsep jaringan aliran ini didasarkan pada persamaan Kontinuitas Laplace
yang menjelaskan mengenai keadaan aliran tunak untuk suatu titik didalam massa
tanah. Persamaan kontinuitas untuk aliran dalam dua dimensi diatas dapat
disederhanakan menjadi:
2.4.11 Jaringan Air
Kombinasi dari beberapa garis aliran dan garis ekipotensial dinamakan jaringan
aliran. Jaringan aliran dibuat untuk menghitung aliran air tanah, dalam
pembuatan jaringan aliran. Garis-garis aliran dan ekipotensialmdigambar
sedemikian rupa sehingga:
1)
Garis ekipotensial memotong tegak
lurus garis aliran
2)
Elemen-elemen aliran dibuat
kira-kira mendekati bentuk bujur sangkar.
2.4.12 Gradien di Tempat Keluar dan Faktor Keamanan Terhadap
Boiling
Apabila rembesan dibawah bangunan
air tidak dikontrol secara sempurna, maka keadaan tersebut akan menghasilkan
gradien hidrolik yang cukup besar ditempat keluar dekat konstruksi. Gradien
yang tinggi di tempat keluar tersebut, berati juga bahwa gaya rembes adalah
besar, akan menyebabkan menggelembung keatas atau menyebabkan tanah kehilangan
kekuatan. keadaan ini akan mempengaruhi kestabilan bangunan air yang
bersangkutan.
2.5 Konsep Tegangan Efektif
Dalam suatu tanah dengan volume tertentu, butiran pori tersebut berhubungan
satu sama lain hingga merupakan suatu saluran seperti kemampuan memampat dari
tanah, daya dukung pondasi, kestabilan timbunan, dan tekanan tanah horisontal
pada konstruksi dinding penahan tanah.
2.5.1 Tegangan pada Tanah Jenuh Air tanpa Rembesan
Tegangan total pada titik A dapat dihitung
dari berat volume tanah jenuh air dan berat volume air diatasnya.
= H γw + (HA – H) γsat
Dimana:
= tegangan total pada titik A.
γw = berat volume air.
γsat = berat volume tanah jenuh air.
H = tinggi muka air diukur dari permukaan tanah didalam tabung.
HA = jarak antara titik A dan muka air.
2.5.2 Pada Tanah Jenuh Air dengan Rembesan
Tegangan efektif pada suatu titik di
dalam massa tanah akan mengalami perubahan di karenakan oleh adanya rembesan
air yang melaluinya. Tegangan efektif ini akan bertambah besar atau kecil
tergantung pada arah dari rembesan.
1)
Rembesan air keatas.
Gambar 5.3a menunjukkan suatu lapisan tanah berbutir didalam silinder dimana
terdapat rembesan air ke atas yang disebabkan oleh adanya penambahan air
melalui saluran pada dasar silinder. Kecepatan penambahan air dibuat tetap.
Kehilangan tekanan yang disebabkan oleh rembesan keatas antara titik A dan B
adalah h. Perlu diingat bahwa tegangan total pada suatu titik didalam massa
tanah adalah disebabkan oleh berat air dan tanah diatas titik bersangkutan.
Pada titik A.
Tegangan total: A = H1 γw
Tegangan air pori: uA = H1 γw
Tegangan efektif: A' = A - uA = 0
Pada titik B.
Tegangan total: B = H1 γw + H2γsat
Tekanan air pori: uB= (H1 + H2
+ h )γw
Tegangan efektif: B' = H2γ' - h
γw
Dengan cara yang sama , tegangan efektif pada titik C yang terletak pada
kedalaman z dibawah permukaan tanah dapat dihitung sebagai berikut:
Pada titik C.
Tegangan total: C = H1 γw + zγsat
Tekanan air pori: uC = γw
Tegangan efektif: C' = zγ' - z
2)
Rembesan Air Kebawah.
Gradien hidrolik yang disebabkan oleh rembesan air kebawah adalah sama dengan h/H2.
Tegangan total, tekanan air pori, dan tegangan efektif pada titik C adalah:
C = H1 γw
+ zγsat
uC
= (H1 + z
– iz )γw
C' = (H1 γw
+ zγsat ) – (H1 + z –
iz )γw
= zγ'
- iz γw
2.5.3 Gaya Rembesan
Pada sub-bab terdahulu telah
diterangkan bahwa rembesan dapat mengakibatkan penambahan atau pengurangan
tegangan efektif pada suatu titik di dalam tanah. Yang ditunjukkan bahwa
tegangan efektif pada suatu titik yang terletak pada kedalaman z dari
permukaan tanah yang diletakkan didalam silider , dimana tidak ada rembesan
air.adalah sama dengan zγ'. Jadi gaya efektif pada suatu luasan A adalah
P1' = zγ' A
Apabila terjadi rembesan air arah keatas melalui lapisan tanah pada gambar 5.3,
gaya efektif pada luasan A pada kedalaman z dapat ditulis sebagai
berikut:
P2' = ( zγ' - iz γw)A
Oleh karena itu , pengurangan gaya total sebagai akibat dari adanya rembesan
adalah:
P1' - P2' = iz γwA
Volume tanah dimana gaya efektif bekerja adalah sama dengan zA. Jadi
gaya efektif per satuan volume tanah adalah
= = i γw
Gaya
per satuan volume, iγw, untuk keadaan ini bekerja ke
arah atas, yaitu searah dengan arah aliran. Begitu juga untuk rembesan air
kearah bawah, gaya rembesnya per satuan volume tanah adalah iγw.
Gambar
5.3
2.5.4 Penggelembungan pada Tanah yang Disebabkan oleh
Rembesan di Sekaliling Turap
Gaya rembesan per satuan volume tanah dapat dihitung untuk
memeriksa kemungkinan keruntuhan suatu turap dimana rembesan dalam tanah
mungkin dapat menyebakan penggelembungan (heave) pada daerah hilir. Setelah
melakukan banyak model percobaan, Terzaghi (1922) menyimpulkan bahwa
penggelembungan pada umumnya terjadi pada daerah sampai sejauh D/2 dari turap
(dimana D adalah kedalaman pemancangan turap). Oleh karena itu, kita perlu
menyelidiki kesetabilan tanah didaerah luasan D tersebut).
2.5.5 Tegangan Efektif didalam Tanah Jenuh Sebagian
Didalam tanah yang jenuh sebagian, air tidak mengisi seluruh
ruang pori yang ada dalam tanah. Jadi, dalam hal ini terdapat 3 sistem fase,
yaitu butiran padat, air pori dan udara pori .Maka dari itu, tegangan total
pada setiap titik didalam tanah terdiri dari tegangan antar butir, tegangan air
pori, dan tegangan udara pori.Dari hasil percobaan dilaboratorium, Bishop,
Alpan, Blight, dan donal (1960) menyajikan suatu persamaan tegangan efektif
untuk tanah yang jenuh sebagian.
σ' = σ - ua + χ (ua – uw)
Dimana:
σ' = tegangan efektif
σ = tegangan total
ua = tekanan udara pori
uw = tekana air pori
Dalam persamaan diatas , χ merupakan bagian dari
luasan penampang melintang yang ditempati oleh air. Untuk tanah kering χ = 0
dan untuk tanah jenuh air, χ = 1.
Bishop, Alpan, Blight, dan donal telah menunjukkan bahwa
harga tengah dari χ adalah tergantung pada derajat kejenuhan (S) tanah.
Tetapi harga tersebut juga dipengaruhi oleh faktor-faktor lain seperti stuktur
tanah.
Ruang pori didalam tanah yang berhubungan satu sama lain
dapat berperilaku sebagai kumpulan tabung kapiler dengan luas penampang yang
bervariasi. Tinggi kenaikan air didalam pipa kapiler dapat dituliskan dengan
rumus dibawah ini :
hc
=
Dimana :
Τ
= gaya tarik permukaan
α = sudut sentuh antara permukaan air dan dinding kapiler
d =diameter
pipa kapiler
= berat volume air
drai persamaan diatas dapat dilihat bahwa harga-harga Τ
α dan γw adalah tetap, maka:
hc α
Walaupun konsep kenaikan air kapiler yang didemonstrasikan
dengan pipa kapiler yang ideal dapat dipakai tanah, tapi perlu diperhatikan
bahwa pipa kapiler yang terbentuk didalam tanah mempunyai luas penampang yang
bervariasi. hasil dari ketidakseragaman kenaikan air kapiler dapat dilihat
apabila suatu tanah berpasir yang kering didalam silinder diletakkan bersentuhan
dengan air.
Hazen (1930) memberikan perumusan untuk menentukan tinggi
kenaikan air kapiler secara pendekatan, yaitu:
h1(mm)
=
dimana:
= ukuran efektif (dalam mm)
e =
angka pori
C
= konstanta yang bervariasi dari 10 mm2 sampai dengan 50 mm2
Teganagan efektif di dalam zona kenaikan air kapiler
Hubungan umum antara tegangan total, tegangan efektif, dan
tekanan air pori diberikan pada persamaan berikut:
= ' + u
Tekanan air pori u pada suatu titik dalam lapisan
tanah yang 100% jenuh oleh air kapiler sama dengan - γwh ( h=
tinggi suatu titikyang ditinjau dari muka air tanah ) dengan tekanan atmosfir
diambil sebagai datum. Apabila terdapat lapisan jenuh air sebagian yang
disebabkan oleh kapilaritas, maka tegangan air porinya dapat dituliskan sebagai
berikut:
u =
-
dimana
S = derajat kejenuhan, dalam persen.
2.6 Tegangan-Tegangan Pada Suatu
Massa Tanah
Pada tanah yang harus mendukung pondasi dengan berbagai bentuk umumnya terjadi
kenaikan tegangan. Kenaikan tegangan pada tanah tersebut tergantung pada beban
persatuan luas dimana pondasi berada, kedalaman tanah dibawah podasi dimana
tegangan tersebut ditinjau, dan faktor-faktor lainnya.
2.6.1 Tegangan Normal dan Teganagan Geser pada Sebuah Bidang
Teganagan normal dan tegangan geser
yang bekerja pada sembarang bidang dapat ditentukan dengan mengambar sebuah
lingkaran Mohr. Perjanjian tanda yang dipakai dalam lingkaran Mohr disini
adalah: tegangan normal tekan dianggap positif, tegangan geser dianggap positif
apabila tegangan geser tersebut yang bekerja pada sisi-sisi yang berhadapan
dari elemen tegangan bujur sangkar berotasi dengan arah yang berlawanan arah
perputaran jarum jam.
Masih ada cara penting yang lain untuk menentukan tegangan-tegangan pada sebuah
bidang dengan menggunakan lingkaran Mohr yaitu metode kutub, atau metode pusat
bidang
2.6.2 Tegangan-tegangan yang Diakibatkan oleh Beban
Terspusat
Boussinesq telah memecahkan masalah yang berhubungan dengan penentuan
tegangan-tegangan pada sembarang titik pada suatu medium yang homogen, elastis,
dan isotropis dimana medium tersebut adalah berupa uang yang luas tak terhingga
dan pada permukaannya bekerja sebuah beban terpusat. Rumus Boussinesq untuk
tegangan normal pada titik A yang diakibatkan oleh beban terpusat P adalah:
Dan
Harus diingat bahwa persamaan-persamaan, yang merupakan tegangan-tegangan
normal dalam arah horisontal, adalah tergantungnpada angka poisson mediumnya.
Sebaliknya, tegangan vertikal, ∆pz seperi persamaan diatas
tidak tergantung pada angka poisson.
2.6.3 Tegangan Vertikal yang Diakibatkan oleh Beban Garis
Kenaikan tegangan vertikal, ∆p, didalam massa tanah tersebut dapat
dihitung dengan menggunakan dasar-dasar teori elastis sebagai berikut:
Persamaan
diatas dapat ditulis dalam bentuk berikut:
atau
Persamaan
diatas adalah suatu bentuk persamaan tanpa dimensi. Dengan persamaan tersebut,
variasi ∆p /(q/z) terhadap x/z dapat dihitung. Harga ∆p
yang dihitung dari persamaan diatas adalah merupakan tambahan tegangan pada
tanah yang disebabkan oleh beban garis.
2.6.4 Tegangan Vertikal yang Diakibatkan oleh Beban Lajur
Persamaan dasar untuk kenaikan
tegangan vertikal pada sebuah titik dalam suatu massa tanah yang diakibatkan
oleh beban garis dapat digunakan juga untuk menentukan tegangan vertikal pada
sebuah titik akibat beban lajur yang lentur.
2.6.5 Teganagn Vertikal di Bawak Titik Pusat Beban Merata
Berbentuk Lingkaran
Dengan mengunakan penyelesaian
Boussinesq untuk tegangan vertikal ∆pz yang diakibatkan oleh
beban terpusat, kita juga dapat menentukan besarnya tegangan vertikal di bawah
titik pusat lingkaran lentur yang mendapat beban terbagi rata.
2.6.6 Tegangan Vertikal yang Diakibatkan oleh Beban
Berbentuk Empat Persegi Panjang
Rumus Boussnesq dapat juga digunakan
untuk menghitung penambahan tegangan vertikal dibawah beban lentur berbentuk
empat persegi panjang
2.6.7 Diagram Pengaruh untuk Tegangan
Prosedur yang dipakai untuk
mendapatkan tegangan vertikal pada setiap titik dibawah sebuah luasan beban
ialah sebagai berikut:
1)
Tentuakan kedalaman titik z
dibawah luasan yang mendapat beban terbagi rata dimana kenaikan tegangan
vertikal pada titik tersebut ingin ditentukan.
2)
Gambarkan luasan beban tersebut
dengan panjang suatu grafik (AB).
3)
Letakkan denah tersebut pada diagram
pengaruh sedemikian rupa sehingga proyeksi titik yang akan dicari kenaikan
tegangannya berimpit dengan titik pusat diagram pengaruh.
4)
Hitung jumlah total elemen luasan
dari diagram yang tercakup didalam denah luasan beban.
Harga kenaikan tegangan pada titik yang ditinjau dapat dicari dengan rumus:
∆p = (AP)qM
Dimana:
AP = angka pengaruh
q = beban merata pada luasan yang ditinjau (satuan
beban/satuan luas)
2.7.
Kemampumampatan Tanah
Penambahan beban diatas suatu permukaan tanah dapat menyebabkan lapisan tanah
dibawahnya mengalami pemampatan. Pemampatan tersebut disebabkan oleh adanya
deformasi partikel tanah, relokasi partikel, keluarnya air atau udara dari
dalam pori, dan sebab-sebab lain. Secara umum, penurunan pada tanah yang
disebabkan oleh pembebanan dapat dibagi dalam dua kelompok besar, yaitu:
1) Penurunan konsolidasi (consolidation settlement), yang
merupakan hasil dari perubahan volume tanah jenuh air sebagai akibat dari
keluarnya air yang menempati pori-pori tanah.
2) Penurunan segera (immediate settlement), yang merupakan
hasil dari deformasi elastis tanah kering, basah, dan jenuh air tanpa adanya
perubahan kadar air.
2.7.1 Dasar-dasar Konsilidasi
Bilamana suatu lapisan tanah jenuh
air diberi penambahan beban, angka tekanan air pori akan naik secara mendadak.
Pada tanah berpasir yang sangat tembus air (permeable), air dapat mengalir
dengan cepat. Keluarnya air dari dalam pori selalu disertai dengan berkurangnya
volume tanah, berkurangnya volume tanah tersebut dapat menyebabkan penurunan
lapisan tanah tersebut.Karena air pori didalam tanah berpasir dapat mengalir
keluar dengan cepat maka penurunan segera dan penurunan konsolidasi terjadi
bersamaan.
Bilamana suatu lapisan tanah lempung jenuh air yang mampumampat diberi penambahan
tegangan , maka penurunan akan terjadi dengan segera. Koefisien rembesan
lempung adalah sangat kecil dibandingkan dengan koefisien rembesan pasir
sehingga penambahan tekanan air pori yang disebabkan oleh pembebanan akan
berkurang secara lambat laun dalam waktu yang sangat lama. Jadi untuk tanah
lempung lembek perubahan volume yang disebabkan oleh keluarnya air dari dalam
pori (yaitu konsolidasi) akan terjadi sesudah penurunan segera.Penurunan
konsolidasi tersebut biasanya jauh lebih besar dan lebih lambat serta lama
dibandingkan dengan penurunan segera.
Deformasi sebagai fungsi waktu dari tanah lempung yang jenuh air dapat dipahami
dengan mudah apabila digunakan suatu model reologis yang sederhana. Model
reologis tersebut terdiri dari suatu pegas elastis linier yang dihubungkan
secara paralel dengan sebuah dashpot. Hubungan tegangan-tegangan dari pegas dan
dashpot dapat diberikan sebagai berikut:
Pegas : σ =
Dashpot : σ = η
Diamana :
= teganagan
= regangan
= konstanta pegas
η = konstanta dashpot
t = waktu
2.7.2 Grafik Angka Pori
Berikut ini adalah langkah demi
langkah urutan pelaksanaannya:
1)
Hitung tinggi butiran padat Hs
Dimana :
= berat kering contoh tanah
A = luas penampang contoh tanah
= berat spesifik contoh tanah
= berat volume air
2)
Hitung tinggi awal dari ruang
pori Hv
Hv = H – Hs
Dimana : H = tinggi awal
contoh tanah
3)
Hitung angka pori awal :
4)
Untuk penambahan beban pertama p1
( beban total/ luas penampang contoh tanah), yang menyebabkan penurunan ΔH1,
hitung perubahan angka pori , Δe1 :
ΔH1
didapatkan dari pembacaan awal dan akhir pada skala ukur untuk beban
sebesar p1.
5) Hitung angka pori yang baru, e1 setelah
konsolidasi yang disebabkan oleh penambahan tekanan p1 :
= -
2.7.3 Lempung yang Terkonsolidasi Secara Normal atau Terlalu
Terkonsolidasi
Suatu tanah dilapangan pada suatu
kedalaman tertentu telah mengalami “tekanan efek tif maksimum akibat berat
tanah diatasnya” dalam sejarah geologisnya. Tekanan efektif overburden maksimum
ini mungkin sama dengan atau lebih kecil dari tekanan overburden yang ada pada
saat pengambilan contoh tanah. Berkurangnya tekanan dilapangan tersebut mungkin
disebabkan oleh proses geologi alamiah atau proses yang disebabkan oleh makhluk
hidup. Pada selama ini, sebagai akibatnya tanah tersebut akan mengembang. Pada
saat terhadap contoh tanah tersebut dilakukan uji konsolidasi, suatu pemampatan
yang kecil akan terjadi bila beban total yang diberikan pada saat percobaan
adalah lebih kecil dari tekanan efektif overburden maksimum yang pernah dialami
sebelumnya oleh tanah yang bersangkutan. Apabila, beban total yang diberikan
pada saat percobaan adalah lebih besar dari tekanan efektif overburden maksimum
yang pernah dialami oleh tanah yang bersangkutan, maka perubahan angka pori
yang terjadi adalah lebih besar , dan hubungan antara e versus log p
menjadi linier dan memiliki kemiringan yang tajam.
Keadaan ini dapat dibuktikan di laboratorium dengan cara membebani contoh tanah
melebihi tekanan overburden maksimumnya, lalu beban tersebut diangkat dan
diberikan lagi.
Keadaan ini mengarahkan kita kepada dua definisi dasar yang didasarkan pada
sejarah tegangan:
1) Terkonsolidasi secara normal, dimana tekanan efektif
overburden pada saat ini adalah merupakan tekanan maksimum yang pernah dialami
oleh tanah itu.
2) Terlalu terkonsolidasi, dimana
tekanan efektif overburden pada saat ini adalah lebih kecil dari tekanan yang
pernah dialami tanah itu sebelumnya. Tekanan efektif overburden maksimum yang
pernah dialami sebelumnya dinamakan tekanan tekanan prakonsolidasi.
2.7.4 Pengaruh Kerusakan Struktur Tanah Pada Hubungan Antara
Angka Pori Dan Tekanan
Suatu contoh tanah dikatakan “
berbentuk kembali ” apabila struktur dari tanah itu terganggu . Keadaan ini
akan mempengaruhi bentuk grafik yang menunjukkan antara angka pori dan tekanan
dari tanah yang bersangkutan.Untuk suatu tanah lempung yang terkonsolidasi
secara normal dengan derajat sensivitas rendah sampai sedang serta angka pori eo
dan tekanan efektif overburden po, perubahan angka pori
sebagai akibat dari penambahan tegangan dilapangan secara kasar.
Untuk tanah lempung yang telalu terkonsolidasi dengan derajat sensivitas
rendah sampai sedang dan sudah pernah mengalami tekanan prakonsolidasi pc
serta angka pori eo dan tekanan efektif overburden po.
Dengan pengetahuan yang didapat dari analisis hasil uji konsolidasi , sekarang
kita dapat menghitung kemungkinan penurunan yang disebabkan oleh konsolidasi
primer dilapangan dengan menganggap bahwa konsolidasi tersebut satu dimensi.
Sekarang mari kita tinjau suatu lapisan lempung jenuh dengan tebal H dan
luasan penampang melintang A serta tekanan efektif overburden rata-rata
sebesar po. Disebabkan oleh suatu penambahan tekanan sebesar
Δp, anggaplah penurunan konsolidasi primer yang terjadi adlah S.
Jadi perubahan volume dapat diberikan sebagai berikut :
ΔV = Vo – V1 = H . A – (H – S) . A = S . A
Dimana : Vo dan V1 berturut-turut
adalah volume awal dan volume akhir dari pori , ΔVv jadi
:
ΔV = S . A = Vv0 – Vv1 = ΔVv
Dimana : V v0 dan V v1 berturut-turut
adalah volume awal dan volume akhir dari pori.
2.7.5 Indeks Pemampatan
Indeks pemampatan yang digunakan untuk menghitung besarnya penurunan yang
terjadi dilapangan sebagai akibat dari konsolidasi dapat ditentukan dari kurva
yang menunjukkan hubungan antara angka pori dan tekanan yang didapat dari uji
konsolidasi di laboratorium.
1)
Indeks pemuaian
Indeks
pemuaian adalah lebih kecil daripada indeks pemampatan dan biasanya dapat
ditentukan dilaboratorium, pada umumnya. Batas cair, batas plastis, indeks
pemampatan, dan indeks pemuaian untuk tanah yang masih belum rusak strukturnya
2)
Penurunan yang mengkibatkan oleh konsolidasi
sekunder.
Pada
akhir dari konsolidasi primer, penurunan masih tetap terjadi sebagai akibat
dari penyesuaian plastis butiran tanah. Tahap konsolidasi ini dinamakan konsolidasi
sekunder. Selama konsolidasi sekunder berlangsung, kurva hubungan antara
deformasi dan log waktu adalah merupakan garis lurus. Variasi dari angka pori
dan waktu untuk suatu penambahan beban akan sama. Indeks pemampatan sekunder
dapat didefinisikan sebagai.
Dimana :
= indeks
pemampatan sekunder
=
perubahan angka pori
t1 . t2 = waktu
2.7.6 Kecepatan Waktu Konsolidasi
Penurunan total akibat konsolidasi primer
yang disebabkan oleh adanya penambahan tegangan diatas permukaan tanah dapat
dihitung dengan menggunakan persamaan-persamaan.
Penurunan matematis dari persamaan didasarkan pada anggapan-anggapan berikut
ini :
1)
Tanah ( sistem lempung air ) adalah
homogen.
2)
Tanah benar-benar jenuh.
3)
Kemampumampatan air diabaikan.
4)
Kemampumampatan butiran tanah
diabaikan.
5)
Aliran air hanya satu arah saja.
6)
Hukum darcy berlaku.
2.7.7 Koefisien Konsolidasi
Koefisien konsolidasi, biasanya akan
berkurang dengan bertambahnya batas cair dari tanah. Rentang dari variasi harga
cv untuk suatu batas cair tanah tertentu adalah agak lebar.
Untuk suatu penambahan beban yang diberikan pada suatu contoh tanah ada dua
metode grafis yang umum dipakai untuk menentukan harga cv dari uji
konsolidasi satu dimensi dilaboratorium. Salah satu dari dua metode tersebut
dinamakan metode logaritma waktu yang diperkenalkan oleh Casagrande dan
Fadum,sedangkan metode yang satunya dinamakan metode akar waktu yang
diperkenalkan oleh taylor.
Penambahan tegangan vertikal didalam tanah yang disebabkan oleh beban dengan
luasan yang terbatas akan bertambah kecil dengan bertambahnya kedalaman z
yang diukur dari permukaan tanah kebawah. Perhitungan penambahan Δp pada
persamaan-persamaan tersebut seharusnya merupakan penambahan tekanan rata-rata
, yaitu:
2.7.8 Perhitungan Penurunan Segera Berdasarkan Teori Elastis
Penurunan segera untuk pondasi yang berada diatas meterial yang elastis dapat
dihitung dari persamaan-persamaan yang diturunkan dengan menggunakan prinsip
dasar teori elastis. Bentuk persamaannya sebagai berikut :
Dimana :
= penurunan elastis
= tekanan bersih yang dibebankan
B
= lebar pondasi ( = diameter pondasi yang berbentuk lingkaran )
= angka Poisson
= modulus elastisitas tanah (modulus young)
= faktor
pengaruh yang tidak memounyai dimensi
2.7.9 Penurunan Pondasi Total
Penurunan total suatu pondasi dapat diberikan sebagai berikut:
ST = S + Ss + ρi
Dimana :
ST = penurunan total
S = penurunan akibat konsolidasi primer
Ss = penurunan akibat konsolidasi sekunder
ρi = penurunan segera
contoh kejadian penurunan dilapangan
pada saat ini banyak tersedialiteratur contoh-contoh kejadian dimana prinsip
dasar kemampumampatan tanah yang digunakan untuk memperkaya besarnya penurunan
yang terjadi pada suatu lapisan tanah di lapangan yang diberi penambahan beban.
Dalam beberapa kejadian, besarnya penurunan yang terjadi dilapangan adalah satu
atau hampir sama dengan besarnya penurunan yang diperkirakan. Dalam kejadian
yang lain, perkiraan penurunan ternyata jauh menyimpang dari penurunan yang
terjadi sebenarnya dilapangan. Ketidak cocokan antara penurunan yang
diperkirakan dengan penurunan yang terjadi sesungguhnya dilapangan mungkin
disebabkan oleh beberapa sebab, antara lain :
1) evaluasi sifat-sifat tanah yang dilakukan ternyata kurang
benar.
2) lapisan tanahnya ternyata tidak homogen dan tidak
teratur.
3) kesalahan dalam mengevaluasi penambahan
tegangan bersih terhadap kedalaman, yang ternyata sangat mempengaruhi besarnya
penurunan.
2.8 Pemadatan Tanah
Pada pemadatan timbunan tanah untuk jalan raya, dam tanah, dan banyak struktur
teknik lainnya, tanah yang lepas haruslah dipadatkan untuk meningkatkan berat
volumenya. Pemadatan tersebut berfungsi untuk meningkatkan kekuatan
tanah, sehingga denagn demikian meningkatkan daya dukung pondasi diatasnya.
Pemadatan juga dapat mengurangi besarnya penurunan tanah yang tidak diinginkan
dan meningkatkan kemampatan lereng timbunan.
2.8.1 Pemadatan dan Prinsip-prinsip Umum
Tingkat pemadatan tanah di ukur dari
berat volume kering tanah yang dipadatkan. Bila air ditambahkan kepada suatu
tanah yang sedang dipadatkan, air tersebut akan berfungsi sebagia unsur
pembasah pada partikel-partikel tanah. Untuk usaha pemadatan yang sama, berat
volume kering dari tanah akan naik bila kadar air dalam tanah meningkat.
Harap dicatat bahwa pada saat kadar air w = 0, berat volume basah dari
tanah adalah sama dengan berat volume keringnya.
Bila kadar airnya ditingkatkan terus secara bertahap pada usaha pemadatan yang
sama, maka berat dari jumlah bahan padat dalam tanah persatuan volume juga
meningkat secar bertahapmpula. Berat volume kering dari tanah pada kadar air
dapat dinyatakan:
Setelah
mencapai kadar air tertentu w = w2, adanya penambahan kadar
air justru cenderung menurunkan berat volume kering dari tanah. Hal ini
disebabkan karena air tersebut kemudian menempati ruang-ruang pori dalam tanah
yang sebetulnya dapat ditempati oleh partikel-partikel padat dari tanah. Kadar
air dimana harga berat volume kering maksimum tanah dicapai tersebut kadar air
optimim.
Percobaan-percobaan di laboratorium yang umum dilakukan untuk mendapatkan berat
volume kering maksimum dan kadar air optimum adalah proctor compaction (uji
pemadatan Proctor).
2.8.2 Faktor-faktor yang Mempengaruhu Peadatan
Kadar air mempunyai pengaruh yang
besar terhadap tingkat kemadatan yang dapat dicapai oleh suatu tanah. Disamping
kadar air, faktor-faktor lain yang juga mempengaruhi pemadatan adalah jenis
tanah dan usaha pemadatan.
Lee dan Sedkamp (1972) telah mempelajari kurva-kurva pemadatan dari 35 jenis
tanah. Mereka menyimpulkan bahwa kurva pemadatan tanah-tanah tersebut dapat
dibedakan hanya menjadi empat tipe umum.
Energi yang dibutuhkan untuk pemadatan pada uji Proctor Standart, dapat
dituliskan sebagai berikut:
Dari
kurva pemadatan untuk empat jenis tanah (ASTM D-698) terlihat bahwa:
1)
Bila energi pemadatan bertambah,
harga berat volume kering maksimum tanah hasil pemadatan juga bertambah, dan
2)
Bila energi pemadatan bertambah,
harga kadar air optimum berkurang.
2.8.3 Uji protector Dimodifikasi
Denagnberkembangnya alat-alat
penggilas berat yang digunakan pada pemadatan dilapangan, uji proctor standart
harus dimodifikasi untuk dapat lebih mewakili kondisi lapangan. Uji proctor
yang dimodifikasi ini disebut Uji proctor Dimodifikasi. Energi pemadatan yang
dilakukan dalam uji dimodifikasi dapat dihitung sebagi berikut:
= 56.250 ft-1b/ft3(≈2693,3 kJ/m3)
Karena energi pemadatannya lebih besar, uji proctor dimodifikasi juga
menghasilkan suatu harga berat volume kering maksimum yang lebih besar.
Peningkatan berat volume kering maksimum ini disertai dengan penurunan kadar
air optimum.
2.8.4 Spesifikasi ASTM dan AASHTO untuk Uji Pemadatan
Spesifikasi yang diberikan untuk uji
Proctor menurut ASTM dan AASHTO dengan volume cetakan sebesar 1/30 ft3
dn jumlah tumbukan 25 kali per lapisan pada umumnya dipakai untuk tanah-tanah
berbutir halus yang lolos ayakan Amerika No. 4. Sebenarya, pada masing-masing
ukuran cetakan masih ada empat metode lain yang disarankan, yang berbeda-beda
menurut ukuran cetakan, jumlah tumbukan perlapis, dan ukuran partikel tanah
maksimum pada agregat tanah yang dipadatkan.
2.8.5 Strutur dari Tanah Kohesi yang Dipadatkan
Lambe telah menyelidiki pengaruh pemadatan terhadap struktur tanah lempung.
Pada suatu kadar air tertentu, usaha pemadatan yang lebih tinggi cenderung
menghasilkan lebih banyak partikel-partikel lempung dengan orientasi yang
sejajar, sehingga lebih banyak struktur tanah yang terdispersi.
Partikel-partikel tanah lebih dekat satu sama lain dan dengan dirinya didapatkan
berat volume yang lebih tinggi. Penyelidikan yang dilakukan oleh Seed dan Chand
juga memberikan hasil yang serupa untuk tanah lempung kaolin yang dipadatkan.
2.8.6 Pengaruh Pemadatan pada Sifat-sifat Tanah Berkohesi
Pemadatan menimbulkan
perubahan-perubahan pada struktur tanah berkohesi. Perubahan-perubahan tersebut
meliputi perubahan pada daya rembes, kemampumampatan, dan kekuatan tanah.
Sifat-sifat kemampumampatan satu dimensi tanah lempung yang dipadatkan pada
sisi kering dan sisi basah dari kadar optimum adalah pada tekanan rendah, suatu
tanah yang dipadatkan pada sisi basah dari kadar optimum akan lebih mudah
memampat dibanding tanah yang dipadatkan pada sisi kering dari kadar air
optimum. Kekuatan tanah lempung yang dipadatkan umumnya berkurang dengan
bertambahnya kadar air. Harapdiperhatikan bahwa kira-kira kadar air optimum,
terjadi penurunan kekuatan tanah yang besar.
2.8.7 Pemadatan di Lapangan
Hampir semua pemadatan di lapangan
dilakukan dengan penggilas. Jenis penggilas yang umum digunakan adalah:
1)
Penggilas besi berpermukaan halus
2)
Penggilas ban-karet (angin)
3)
Penggilas kaki kambing, dan
4)
Penggilas getar.
Penggilas besi berpermukaan halus cocok untuk meratakan permukaan tanah dasar
dan untuk pekerjaan penggilasan akhir pada timbunan tanah pasir atau lempung.
Penggilas ban-karet dalam banyak hal lebih baik daripada penggilas besi
bermukaan halus. Penggilas ban-karet pada dasarnya merupakan sebuah kereta
bermuatan berat dan beroda karet yang tersusun dalam beberapa baris yang
berjarak dekat.
Penggilas kaki kambing adalah berupa selinder yang mempunyai banyak kai-kaki
yang menjulur ke luar dari drum. Alat ini sangat efektif untuk memadatkan tanah
lempung.
Penggilas getar sangat berfaedah untuk pemadatan tanah berbutir (pasir,
kerikil, dan sebaginya) alat getas apa saja dipasangkan pada penggilas besi
permukaan halus, penggilas ban-karet, atau pada penggilas kaki kambing untuk menghasilkan
getaran pada tanah.
2.8.8 Spesifikasi untuk Pemadatan di Lapangan
Pada hampir semua spesifikasi untuk pekerjaan tnah, kontraktor diharuskan untuk
mencapai suatu kepadatan lapangan yang berupa berat volume kering sebesar 90
sampai 95% berat volume kering maksimum tanah tersebut.
Pada pemadatan tanah berbutir, spesifikasi pemadatan kadang-kadang diberikan
dalam bentuk istilah kerapatan relatif Dr. Kepadatan relatif harap
jangan disamakan dengan pemadatan relatif. Definisi dari Dr adalah:
Didapat:
Dimana:
Berdasarkan pengamatan terhadap 47 buah contoh tanah, Lee dan Singh memberikan
korelasi antara R dan Dr dari tanah berbutir:
R = 80 + 0,2Dr
2.8.9 Pemadatan Tanah Organik
Adanya bahan-bahan organikpada suatu tanh cenderung mengurangi kekuatan tanah
tersebut. Dibanyak hal pada umumnya, tanah dengan kadar bahan organik yang
tinggi tidak dipakai sebagai tanah urug.. akan ttapi, karena alasan-alasan ekonomis
tertentu, kadang-kadang tanah dengan kadar organik rendah terpaksa harus
dipakai dalam pemadatan. Kadar organik (OC) dari suatu tanah
didefinisikan sebagi berikut:
Pada
penyelidikan yang dilakukan oleh Franklin, Orozco, dan Semrau di laboratorium
untuk menyelidiki pengaruh kadar organik terhadap sifat komposisi tanah, dapat
disimpulkan bahwa tanah dengan kadar organik lebih tinggi dari10% adalah
tidak baik untu pekerjaan pemadatan.
2.8.10 Penentu Berat Volume Akibat Pemadatan di Lapangan
Pada waktu pekerjaan pemadatan
berlangsung, tentunya perlu diketahui apakah berat volume yang ditentukan dalam
spesifikasi dapat dicapai atau tidak. Prosedur standar untuk menentukan berat
volume dilapangan akibat pemadatan adalah:
1)
Metode kerucut pasir
2)
Metode balon karet
3)
Penggunaan alat ukur kepadatan
nuklir
Kerucut pasir terdiri atas sebuah botol plastik atau kaca dengan sebuah kerucut
logam dipasang diatasnya. Botol plastik dan kerucut ini diisi dengan pasir
ottawa kering bergradasi buruk. Di lapangan, sebuah lubang kecil digali pada
permukaan tanah yang telah dipadatkan. Bila berat tanah basah yang digali dari
lubang tersebut dapat ditentkan dan kadar air dari tanah galian itu juga
diketahui. Setelah lubang tersebut digali, kerucut dengan botol berisi pasir
diletakkan di atas lubang itu.Pasirnya dibiarkan mengalir keluar dari botol
mengisi seluruh lubang dan kerucut. Sesudah itu, berat dari tabung, kerucut,
dan sisa pasir dalam botol ditimbang. Jadi,
W5 = W1 – W4
Dimana:
Ws = berat dari pasiryang mengisi lubang dan krucut volume dari
lubang yang digali dapat ditentukan sebagai berikut:
Dimana:
Wc = berat pasir yang mengisi kerucut saja
= berat volume kering dari pasir ottawa
Harga-harga Wc dan ᵧd(pasir) ditentukan denagn kalibrasi
yang dilakukan dilaboratorium. Jadi berat volume kering hasil pemadatan
dilapangan sekarang dapat sitentukan sebagai berikut:
Prosedur pelaksanaan metode balon karet sama dengan metode kerucut pasir, yaitu
sebuah lubang uji digali dan tanah asli diambil dari lubang tersebut dan
ditimbang beratnya. Tetapi volume lubang ditentukan dengan memasang balon karet
yang berisi air pada lubang tersebut. Air ini berasal dari suatu bejana yang
sudah terkalibrasi , sehingga volume air yang mengisi lubang ( sama dengan
volume lubang ) dapat langsung dibaca. Berat volume kering dari tanah yang
dipadatkan dapat ditentukan dengan persamaan diatas.
Alat ukur pemadatan nuklir sekarang telah digunakan pada beberapa untuk
menentukan berat volume kering dari tanah yang dipadatkan. Alat ini dapat
dioprasikan didalam sebuah lubang galian atau permukaan tana.Alat ini dapat
mengukur berat tanah basah persatuan volumedan juga berat air yang ada pada
suatu satuan volume tanah.Berat volume kering dari tanah dapat ditentukan
dengan cara mengurangi berat basah tanah dengan cara mengutangi berat basah
tanah dengan barat air per satuan volume tanah.
2.8.11 Teknik-teknik Pemadatan khusus
Beberapa tipe teknik pemadaatan khusus akhir-akhir ini telah dikembangkan, dan
tipe-tipe khusus tersebut telah dilaksanakan di lapangan untuk
pekerjaan-pekerjaan pemadatan skala besar. Diantaranya metode yang terkenal
adalah pemadatan getar apung, pemadatan dinamis, ledakan, pembebanan, dan
pemompa air dari dalam tanah.
BAB 3. PENUTUP
3.1
Kesimpulan
1)
Tanah didefinisikan sebagai material
yang terdiri dari agregat (butiran) mineral-mineral padat yang tidak
tersementasikan (terikat secara kimia) satu sama lain dari bahan-bahan organik
yang telah melapuk (yang berpartikel padat) disertai dengan zat cair dan gas
mengisi ruang-ruang kosong di antara partikel-partikel padat tersebut. Tanah
berasal dari pelapukan batuan dengan bantuan organisme, membentuk
tubuh unik yang menutupi batuan. Proses pembentukan tanah dikenal sebagai pedogenesis.
Dua cara yang umum digunakan untuk mendapat distribusi ukuran partikel-partikel
tanah, yaitu: analisisi ayakan dan analisis hidrometer.
2)
Apabila tanah berbutir halus
mengandung mineral lempung, maka tanah tersebut dapat diremas-remas tanpa
menimbulkan retakan. Sifat kohesi ini disebabkan karena adanya air yang
terserap disekelilng permukaan dari partikel lempung. Indeks plastis suatu
tanah bertambah menurut garis sesuai dengan bertambahnya persentase dari fraksi
berukuran lempung yang dikandung oleh tanah.
3)
Sistem klasifikasi tanah berdasarkan
tekstur dianggap tidak memadai untuk sebagian besar dari keperluan teknik. Pada
saat sekarang ada dua sistem klasifikasi tanah yaitu sistem klasifikasi AASHTO
dan Sistem klasifikasi Unified.
4)
Koefisien rembesan tanah adalah
tergantung pada beberapa faktor yaitu kekentalan cairan, distribusi ukuran
pori, distribusi ukuran butir, angka pori, kekasaran permukaan butiran tanah,
dan drajat kejenuhan tanah. Koefisien rembesan merupakan fungsi dari berat
volume dan kekentalan air, yang berarti pula merupakan fungsi dari temperatur
selama percobaan dilakukan.
5)
Tegangan efektif pada suatu titik di
dalam massa tanah akan mengalami perubahan di karenakan oleh adanya rembesan
air yang melaluinya. Tegangan efektif ini akan bertambah besar atau kecil
tergantung pada arah dari rembesan
6)
Kenaikan tegangan pada tanah
tergantung pada beban persatuan luas dimana pondasi berada, kedalaman tanah
dibawah pondasi podasi dimana tegangan tersebut ditinjau, dan faktor-faktor
lainnya.
7)
Untuk tanah lempung lembek perubahan
volume yang disebabkan oleh keluarnya air dari dalam pori (yaitu konsolidasi) akan
terjadi sesudah penurunan segera. Penurunan konsolidasi tersebut biasanya jauh
lebih besar dan lebih lambat serta lama dibandingkan dengan penurunan segera.
Indeks pemampatan yang digunakan untuk menghitung besarnya penurunan yang
terjadi dilapangan sebagai akibat dari konsolidasi dapat ditentukan dari kurva
yang menunjukkan hubungan antara angka pori dan tekanan yang didapat dari uji
konsolidasi di laboratorium.
8)
Untuk usaha pemadatan yang sama,
berat volume kering dari tanah akan naik bila kadar air dalam tanah
meningkat. Kadar air mempunyai pengaruh yang besar terhadap tingkat kemadatan
yang dapat dicapai oleh suatu tanah. Pemadatan menimbulkan perubahan-perubahan
pada struktur tanah berkohesi. Perubahan-perubahan tersebut meliputi perubahan pada
daya rembes, kemampumampatan, dan kekuatan tanah.
