Disediakan oleh: Dr. Wan Zuhairi Wan Yaacob Program Geologi UKM

(1)

Saturday, February 14,

Drwzwy

TANAH

Disediakan oleh:

Dr. Wan Zuhairi Wan Yaacob

Program Geologi UKM

(2)

Tanah

• Kesemua tanah adalah terbentuk dari tindakan luluhawa kimia

ke atas batuan

• tanah terbentuk akibat dari kesan agen-agen luluhawa,

pengangkutan, dan pemendapan

• tanah adalah terdiri butiran-butiran yang longgar dengan

kekuatan yang rendah, dan dengan sifat elastik yang

kecil/tiada. Butiran individu boleh dipisahkan dengan cara

yang mudah.

• Istilah tanah berbeza mengikut profession:

– a) Agronomist ; tanah ialah bahan terluluhawa, di lapisan atas bumi dan terdiri dari bahan organik dan inorganik, terbentuk oleh proses fizikal dan biokimia, dan boleh digunakan utk pertanian – b) Geologist; tanah ialah hasil dari proses luluhawa setempat (in

situ). Tanah juga merupakan bahan yang menutupi batuan

– c) Jurutera awam; Tanah bahan longgar dan lembut yang

terbentuk secara semulajadi terhasil daripada luluhawa fizikal dan kimia atau pemecahan batuan atau pereputan bahan tumbuh tumbuhan. Ini termasuklah gavel, pasir, lodak, lumpur dan juga tanah gambut.

i.e. tanah merupakan bahan yang lebut; tanah boleh dikorek

bulldozer/scraper ; batuan memerlukan bahan letupan atau ripping

• Tanah-tanih kejuruteraan boleh dibahagikan kepada tiga

kumpulan yang utama:

• Tanih sisa (residual soils)

– terbentuk ditempat tersebut (secara insitu) disebabkan oleh proses luluhawa ke atas batuan. Di kawasan yang beriklim sejuk dengan suhu yang rendah, tanah sisa selalunya nipis kerana luluhawa yang perlahan,

(3)

Drwzwy

• Tanih terangkut (transported soils)

– Tanah ini diangkut di tempat sekarang di sebabkan oleh agen angkutan semulajadi seperti air, ais dan angin.

– Eg:

» (1) tanih aluvia dan endapan estuarine yang diangkut oleh air sungai dan diendapkan di lembah sungai dan estuari.

» (2) Endapan till dan morainic dihasilkan oleh endapan glacier (ais).

• Batuan lembut ( Non-indurated soil) -- selalunya dirujuk sebagai tanah oleh jurutera.

– Eg.

» Oxford Clay (di kelaskan oleh engineer sebagai tanah walaupun Formasi Geologi)

» Formasi Kajang

• Istilah ; Soil = tanih (khusus); tanah (am)

PENGELASAN TANAH

• Pengelasan tanah terbahagi kepada dua :

• Jasad tanah (Soil mass) -- Cerapan jasad tanah hanya boleh dibuat di lubang ujian (trial pits) atau bukaan (exposures) ke atas sample tak terkacau (undisturbed samples).

• Bahan tanah (Soil material) -- Cerapan dibuat ke atas sample terkacau

• Cerapan bahan tanah ---> nama tanih (soil name)

• bahan + jasad tanah ---> Pengelasan tanah yang lengkap (full soil description).

(4)

• Dalam pengelasan tanah, kriteria berikut diperlukan:

– NAMA TANAH (soil name)

• jenis tanah -- pasir, lumpur, lodak, gravel, etc – BAHAN TANAH (soil material)

• warna

• Tekstur

– bentuk butiran dan komposisi

• Keadaan luluhawa • Kekuatan

– JASAD TANAH (soil mass properties) • struktur

• Ketakselanjaran • Profil luluhawa

–

---• Jenis tanah

– 1. Jenis tanah - berdasarkan kpd saiz butiran dalam had tertentu – 2. Jenis komposit tanah

• iaitu campuran tanah-tanih

• Nisbah setiap komponen digunakan sebagai penamaan asas tanah

– 3. komposit bersaiz kasar

• tanah berbutir kasar; >65% saiz kasar (0.05 to 60mm)--i.e. gravel dan pasir

• size pasir dan gravel -- ada 3; kasar, sederhana, halus

– 4. komposit bersaiz amat kasar

• terdiri dari boulders dan cobbles

• >50% adalah bahan bersaiz amat kasar, i.e. >60mm

– 5. Campuran tanah berbutir sangat kasar dengan bahan halus

• i.e. tanah kasar dan tanah halus

• pengelasan berdasarkan anggaran komposisi setiap saiz tanah

– 6. tanah organik

• organic clays, silts and sands; mengandungi kuantiti tertentu bahan organik tumbuhan

(5)

Drwzwy – 7. Jenis endapan

• jenis endapan tanah tersebut

– eg. Endapan sungai, pasir pantai, pasir delta, lagon, endapan angin dan sebagainya

• Pencirian Bahan Tanah

– pemeriksaan tanah dilapangan dilakukan dgn memecahkan menggunakan tangan

– keputusan dibuat samada tanah tersebut adalah granular atau cohesive

• granular (berbutiran): beruapaya untuk lerai kepada partikel-partikel

kecil

– eg; pasir

• cohesive (melekit): berupaya untuk mengekalkan bentuk sebagai

ketulan (lump).

– eg; lumpur/clay

• campuran

– eg. Sandy Clay

– jika bergranul, sampel dihancurkan dan julat saiz butiran ditentukan

– jika cohesive, sampel dibentuk, menambah air jika perlu , dan sifat

keplastikan dan dilantancy dinilai.

– kebanyakan tanah terdiri dari campuran lumpur, lodak, pasir, gravel dan sebagainya

– nama tanah mestilah ditulis penuh dengan kata nama yang berhuruf besar; eg. SAND, CLAY, SILT

– tetapi jika banyak tanah yang perlu ditulis ringkasan boleh digunakan contohnya gr, sa, si, and cl boleh digunakan untuk gravel, sand, silt, dan clay.

– British Soil Classification System (BSCS) boleh digunakan dimana huruf ditulis dalam order yang terbalik, contoh: CS -- sandy clay dan bukan clay sandy

(6)

– Yang penting dalam pengelasan bahan tanah

ialah:--– 1. Warna - boleh dinilai secara kuantitatif menggunakan Carta warna Tanah @ secara kualitatif

– 2. Bentuk butiran dan komposisi

• bentuk umum butiran, samada bersudut menunjukkan darjah kebulatan pada tepi dan bucu, dan juga sifat permukaan. • Komposisi butiran tanah

– partikel besar selalunya ialah serpihan batuan (rock

fragments); tentukan jenis batuan tersebut

– pasir dan yang bersaiz lebih halus -- terdiri drp butiran mineral individu eg. mika, kuarza, feldspar

– mineral lempung -- terdiri dari illite (sifat perantara), montmorillonite (tidak stabil), kaolinite (mineral lempung yang paling stabil)

– 3. Keadaan luluhawa

• istilah yg sama seperti batuan; kelunturan warna, penguraian kimia dan pemecahan fizikal

• perubahan yg ketara;

– kelunturan warna dalam tanah halus,

– kelunturan warna, jaluran warna, retakan, penguraian kimia dan pemecahan butiran individu mineral dan pecahan batuan dalam tanah kasar

– 4. Kekuatan

• dinilai dari ujian ringkas di lapangan pada sampel terganggu dan sampel tak terganggu

• atau ujian makmal untuk sample tak terganggu

• tanah halus (>35% size lumpur dan lodak), ujian manual ringkas ke atas sampel terganggu

(7)

Drwzwy

• Pengelasan Jasad Tanah (Description of soil mass)

› Jasad tanah dikelaskan terlebih dahulu sebagai bahan tanah, atau campuran beberapa jenis tanah, diikuti oleh maklumat jasad tanah ke atas kejuruteraan

termasuklah:--› struktur geologi dan taburan jenis-jenis tanah dalam jasad batuan › sifat-sifat ketakselanjaran dalam jasad tanah

› profile luluhawa

› bentuk atau sifat jasad tanah boleh ditentukan berdasarkan kepada cerapan dalam parit, lubang atau korekan yang dibuat; atau dari singkapan yang wujud di lapangan; atau dari beberapa sampel tak terkacau

› sample ada dua jenis -- sampel terkacau (disturbed sample) dan tak terkacau (undisturbed sample)

› 1. Struktur

› aspek terpenting untuk struktur adalah perlipatan dan sesar

› lapisan dan kekanta pelbagai jenis tanah mungkin hadir dan setiap lapisan individu mungkin berbeza dari segi jenis tanah dari yang lain

› sifat lapisan tertentu mesti dicerap; eg: lapisan terganggu, lapisan silang, dan struktur yg berasosiasi dgn satah perlapisan (i.e. ripple marks) -- sedimentary structures.

› Terdapat perlapisan nipis (i.e. laminasi) lodak dalam lumpur atau pasir halus dalam lodak yang merupakan satah lemah dalam tanah tersebut (mudah dipisahkan )

› bentuk pedologi; i.e. tindakan tumbuhan dan akar yang menembusi jaad tanah juga penting

› 2. Ketakselanjaran

› ketakselanjaran dalam tanah, termasuk fissure (i.e. retakan yang bersaiz kecil) dan satah ricih juga mesti dikelaskan, mengikut sistem yang diberikan dalam batuan

› ada 4 bentuk ketakselanjaran dalam jasad

tanah:---› 1. sempadan diantara dua jenis tanah yang berbeza dari segi tekstur; penting dalam tanah terangkut

› 2. Ketakselanjaran warisan/ikutan/inherent ; kekar, sesar, perlapisan dijumpai hanya dalam tanah residual

(8)

› 3. Rongga dalam satah disebabkan oleh proses pembentukan tanah, dan juga kesan dari luluhawa mekanikal (pengeringan dan pengecutan); hanya dibahagian dekat permukaan

› 4. Ketakselanjaran besar -- satah gelinciran dalam tanah bekas berlakunya gelinciran cerun

› 3. Profil luluhawa

› luluhawa tanah adalah seperti luluhawa pada batuan

› jika tanah terbentuk oleh luluhawa ke atas batuan, maka masukkan sekali perubahan berperingkat dari batuan ---> tanah

› Pengelasan lengkap tanah

– setelah membuat pengelasan jasad dan bahan tanah, tanah tersebut boleh diberikan pengelasan nama yang lengkap. – -pengelasan tanah dibuat dengan mengikut format berikut:--– Table 1. Ringkasan komponen digunakan untuk pengelasan

tanah. Nombor menunjukkan peringkat dimana komponen ditulis. –

---– 1. kepadatan atau kekuatan – 2. Perlapisan

– 3. Ketakselanjaran – 4. keadaan luluhawa – 5. warna

– 6. bentuk butiran dan komposisi – 7. NAMA TANAH (nama formasi) – ---– nota:

– Tidak semua komponen mesti digunakan. Pilih hanya yang sesuai dan boleh dicerap sahaja

– Menulis nama formasi jika perlu dan diketahui

– pisahkan komponen menggunakan koma bila menulis dalam bentuk ayat

(9)

Drwzwy – contoh:

– kuat, lapisan yang sangat tebal, tiada luluhawa, kelabu, CLAY/LUMPUR

– Padat, lapisan sederhana, yellow, butiran bersudut, bergred rendah, SAND/PASIR