Kuliah Kedua KARAKTERISTIK DASAR TANAH

Kuliah

Kedua

C. KARAKTERISTIK DASAR TANAH

1. Sistem particulate & multi-phase

- Sistem particulate (partc. system):

Sistem dimana partikel-partikel tanah bebas bergerak antara satu terhadap lainnya karena partikel-partikel yg membentuk tanah tdk terikat secara kuat antara satu dg lainnya.

Mekanika tanah ≠ mekanika fluida & mekanika solid

- Perilaku tanah tidak linear & tidak dapat kembali (non-linear and irreversible)  plastis.

- Material multi fase : tanah terdiri atas zat padat, cair, dan gas.

Perilakunya tergantung pada :

▪ Interaksi antara material padat & air dalam porinya.

▪ Muatan listrik negatif pada permukaan partikel tergantung pada mineral tanahnya & keberadaan elektrolit dlm air

pori). Muatan ini sangat menentukan perilaku lempung.

2. Bentuk, ukuran, tekstur, susunan, dan struktur partikel tanah

- Bentuk & ukuran partikel tanah serta distribusinya disebut tekstur tanah.

▪

Tekstur kasar : pasir & krikil

▪ Tekstur halus : lanau & lempung

Batas kedua tekstur di atas : 0,06 mm.

-

Tanah pasir yg berukuran 0,06 mm s/d 2 mm umumnya berbentuk :

▪ bulat (rounded)

▪ semi bulat (sub rounded)

▪ bertepi tajam (angular)

▪ semi tajam (sub angular)

Bentuk-bentuk Partikel Pasir

- Tanah lanau umumnya berbentuk butiran- butiran < 0,02 mm.

- Tanah lempung berbentuk batang-batang pipih < 0,002 mm dg susunan partikelnya : ^▪ disperse : letak batang2 ± sejajar.

▪ flocculated: letak batang2 tdk sejajar dg sudut yg besar antara satu dg lainnya.

Susunan Partikel Lempung

▪ Besarnya muatan listrik tergantung pada permukaan spesifik :

luas permukaan partikel tanah dibandingkan dengan beratnya (m²/gr).

▪ Permukaan spesifik u/ tanah berbutir kasar << mis: 10^-4m²/gr  permukaan spesifiknya diabaikan.

Susunan partikel tanah berbutir kasar disebut struktur butiran tunggal (gbr).

Tanah non-kohesif: - berat sendiri >> gaya permukaan.

- sangat dipengaruhi o/ distribusi partikel.

- tidak dipengaruhi o/ air.

Pengaruh air hanya terjadi pada pasir halus jenuh air yg mendapat pembebanan dinamis.

▪ Permukaan spesifik u/ tanah lempung >>

(gaya permukaan >> berat butirannya).

Air pada tanah lempung meliputi:

- Air terabsorpsi  konsolidasi skunder - Air bebas  konsolidasi utama

Ikatan muatan listrik antar permukaan partikel disebut kohesi  tanah kohesif.

Gaya netto dari interaksi antara gaya tolak menolak & gaya tarik menarik antar partikel tanah lempung  susunan partikelnya :

- Susunan terdispersi : gaya netto tolak menolak yg terjadi pada air tawar.

- Susunan terflokkulasi : gaya netto tarik menarik yg terjadi pada air asin.

3. Hubungan antar fase

▪ Diagram fase tanah :

▪

Porositas, n : perbandingan antara volume pori-pori &

vol. total tanah (%)

▪ Angka pori (void ratio) , e : perbandingan antara volume pori-pori & volume partikel tanah (desimal).

▪ Hubungan antara porositas & angka pori :

% 100 V .

n_

V

^v

s v

V e  V

n e n

e atau n e

 

 

1

1

▪

Derajat kejenuhan, s : perbandingan antara volume air & volume pori (%).

▪ Kadar air, w : perbandingan antara berat air dan berat partikel tanah (%).

Umumnya tanah : w < 100 %

tetapi tanah organik & gambut : w >100%

% 100

.

v w

V S  V

% 100 .

s w

W

w  W

Tabel Keadaan & Derajat Kejenuhan

▪ Berat volume (unit weight), γ : perbandingan antara berat dan satu satuan volume.

- Berat volume air :

- Berat volume butiran :

- Berat volume tanah :

- Berat volume kering :

- Berat volume terapung : γ

^’

= γ - γ

_w

w w w

V

 W



s s

s V

 W



V

 W



V W_s

d 



Tabel Parameter-parameter Dasar Tanah

Keadaan Asli di Lapangan

▪

Berat jenis (specific gravity), G_s :

perbandingan antara berat volume partikel tanah & berat volume air.

G_s = 2,60 – 2,70 u/ tanah pasir

G_s = 2,65 – 2,80 u/ tanah lempung G_s < 2,50 u/ tanah organik

w s

G

s



 

▪ Disamping persamaan-persamaan di atas, beberapa persamaan berikut digunakan u/

menggambarkan hubungan antar fase : G

_s

w = e S

_r

γ = γ

_d

(1 + w)

e e

G

_{s w s}

d

 

 

1 1



 

▪

Untuk tanah pasir masih ada parameter lain yg dipakai u/

menyatakan tingkat kepadatannya : Kepadatan relatif, D_r :

D_r = x 100 %

dimana: e_max : angka pori maksimum e_min : angka pori minimum

e₀ : angka pori sebenarnya

Angka e_max & e_min tergantung pada bentuk partikel,

meningkat jika partikel pasir berbentuk tajam (angular).

min max

max

e e

e

e

_o



