TUGAS

DASAR-DASAR ILMU TANAH

KEKUATAN TANAH, PERUBAHAN BENTUK TANAH, KEKUATAN

GESER, KEKUATAN TARIK, PEMADATAN TANAH, PANEROMETER

O

L

E

H

NAMA : RIEZKA IMEILDA

NIM: 120900324

PRODI : AGRIBISNIS

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS ISLAM SUMATERA UTARA

MEDAN

2013

KATA PENGANTAR

Dengan menyebut nama Allah SWT yang Maha Pengasih lagi Maha Panyayang, saya panjatkan puja dan puji syukur atas kehadirat-Nya, yang telah melimpahkan rahmat, hidayah, dan inayah-Nya kepada saya, sehingga saya dapat menyelesaikan makalah dasar-dasar ilmu tanah yang berjudul kekuata tanah.

Adapun makalah dasar dasar ilmu tanah ini telah saya usahakan semaksimal mungkin dan tentunya dengan bantuan berbagai pihak, sehingga dapat memperlancar pembuatan makalah ini. Untuk itu saya tidak lupa menyampaikan bayak terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu saya dalam pembuatan makalah ini.

Namun tidak lepas dari semua itu, saya menyadar sepenuhnya bahwa ada kekurangan baik dari segi penyusun bahasanya maupun segi lainnya. Oleh karena itu dengan lapang dada dan tangan terbuka saya membuka selebar-lebarnya bagi pembaca yang ingin memberi saran dan kritik kepada saya sehingga saya dapat memperbaiki makalah dasar-dasar ilmu tanah ini.

Akhirnya penyusun mengharapkan semoga dari makalah dasar-dasar ilmu tanah ini ini dapat diambil hikmah dan manfaatnya sehingga dapat memberikan inpirasi terhadap pembaca.

Medan, 6 Maret 2013

Riezka Imeilda

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR....................................................................................................i

DAFTAR ISI.................................................................................................................ii

BAB I

PENDAHULUAN.........................................................................................................1

BAB II

ISI

1. Kekuatan Tanah....................................................................................................3

2. Perubahan Bentuk Tanah......................................................................................3

3. Kekuatan Geser.....................................................................................................4

4. Kekuatan Tarik ....................................................................................................5

5. Pemadatan Tanah..................................................................................................9

6. Panerometer........................................................................................................10

BAB III

PENUTUP...................................................................................................................14

KESIMPULAN...........................................................................................................14

DAFTAR PUSTAKA..................................................................................................15

BAB 1

PENDAHULUAN

Di antara semua elemen, yakni air, kayu, api, logam/emas, dan tanah, tanah adalah

elemen yang selalu berada di empat musim dalam peruntungan ilmu China kuno. Artinya,

kekuatan penuh berada di dalam dirinya sepanjang tahun dan sepanjang masa.

Fenomena tahun 2013, tahun dengan shio dominannya adalah ular dan elemen air

semakin terlihat jelas. Banjir menggenangi sejumlah wilayah di Jakarta dan kota lainnya di

tanah air tercinta, Republik Indonesia.

Sejumlah lahan properti kawasan komersial dan hunian yang tidak terkena banjir pun

mengalami kenaikan harga. Ini akibat kejelian para investor dalam mengambil sebuah

langkah positif untuk mencari keuntungan.

Shio ular merupakan salah satu shio besar dalam 12 shio yang ditakuti sejumlah

orang yang mengerti akan ilmu perhitungan hoki, yakni ilmu China dan Jawa kuno. Ilmu

China terkenal dengan rumusan Ba Zi dan ilmu Jawa kuno terkenal dengan sebutan

Pawukon Jawa. Kedua ilmu ini selalu bergandengan dan tak terpisahkan karena saling

mengisi dan menunjang satu dengan yang lainnya.

Oleh karena itu pada makalah kali ini sayaakanmembahas lebih dalam tentang

kekuatan tanah, untuk ini semoga makalah ini dapat bermanfaat.

BAB II

ISI

A.KEKUATAN TANAH

Pengertian kekuatan tanah adalah kemampuan tanah menahan tekanan atau

kemampuan tanah untuk bertahan terhadap usaha perubahan bentuk (deformation) atau

regangan (strain.) Sama dengan nilai (besarnya) tekanan pada saat terjadinya keruntuhan

(pascal…..Pa).

Karena kekuatan tanah didasarkan pada teori plastisitas, maka perlu dipahami

beberapa istilah plastisitas yaitu :

Tekanan = Stress (Pa)

Regangan = Strain (%)

Keruntuhan = Failur (%)

Kompresi = compresion

B. PERUBAHAN BENTUK TANAH

Jika perubahan bentuk yang terjadi sifatnya tetap maka disebut keruntuhan (failure).

Macam-macam keruntuhan yang disebabkan oleh aktivitas tanaman, yaitu : keuntuhan

tarik (tensile failure), keruntuhan geser (shear failure) dan pemadatan (compaction).

Kekuatan tanah dapat diberi pengertian sebagai besarnya tekanan pada saat awal

terjadinya keruntuhan (initial failure). Besarnya tekanan pada saat terjadinya keruntuhan

disebut kekuatan tanah (soil strength), yaitu Sfa, Sfb dan Sfc. Newmark (1960) memberi

batasan keruntuhan tanah sebagai keadaan pada tanah pada saat tanah kehilangan

ketahanan geser.

 C. KEKUATAN GESER

Pengertian kekuatan geser adalah kekuatan tanah untuk memikul beban-beban atau

gaya yang dapat menyebabkan kelongsoran,keruntuhan, gelincir dan pergeseran tanah.

Keruntuhan geser ditandai dengan terjadinya bidang keruntuhan (bidang geser) yg

searah dengan tekanan utama besar (major principal stress). Terjadi jika kadar air tanah

rendah (relatif kering). Jika kadar air tinggi, tanah tidak pecah, tapi ukuran

garis tengah contoh tanah bertambah dengbertambahnya tekanan aksial (axial stress). N

Perubahan garis tengah contoh tanah ini merupakan bentuk yg berubah yg tetap. Jadi

tekanan yg menyebabkan terjadinya perubahan garis tengah ini dpt dinyatakan sebagai

ukuran kekuatan geser tanah. Terdapat hubungan antara tekanan normal dengan tekanan

geser pada bidang keruntuhan :

ϒf = f (σN)

ϒf = tekanan geser(searah bidang geser) saat

terjadi keruntuhan

(σN) = tekanan normal (tegak lurus bidang

keruntuhan).

Pada tanah pasir : ϒf = σN tan ф

Pada tanah liat : ϒf = c + σN tan ф

Ketahanan gesek (komponen fisik kekuatan geser) ditimbulkan adanya (1) gaya

saling menahan diantara dua benda yang digeser dan (2) dari rintangan karena adanya

saling-kunci mengunci antara partikel-partikel yang bergerak tersebut.

Ketahan geser di pengaruhi oleh adanya gaya saling menahan antara dua benda

yang digeser (kekasaran permukaan).Dari rintangan karena adanya saling mengunci diantara

partikel-partikel yang bergerak.

D. KEKUATAN TARIK

Kekuatan tarik biasanya dianggap sebagai pengukur kohesi pd waktu tanah mengalami

keruntuhan tegangan, hanya gaya kohesi yg bekerja, jadi tidak ada pengaruh kekuatan

gesekkan.Sumber gaya kohesi tanah adalah kohesi sebenarnya dan kohesi semu. Kohesi

sebenarnya berasal dari : sementasi, gaya tarik-menarik elektrostastik dan elektomagnetik,

ikatan valensi, dan adesi. Kohesi semu : berasal dari gaya kapiler dan gaya Mekanis.

Kekuatan tarik dipengaruhi oleh Kandungan & jenis mineral liat, Macam kation, Kandungan

bahan organik dan Kandungan air tanah.

Kekuatan tarik dapat diberi batasan sebagai nilai tekanan tarik pada saat mulai terjadinya

pemisahan. Kekuatan tarik biasanya dianggap pengukur kohesi. Kekuatan tarik (σT) :   

       dimana FT =

          A = luas bidang keruntuhan

Menurut Mitchel 1976, kohesi sebenarnya berasal dari : sementasi, gaya tarik menarik

elektrostatik dan elektromagnetik, ikatan valensi dan adesi. Kohesi semu berasal dari gaya

kapiler dan gaya mekanis. Kekuatan tarik tanah dipengaruhi oleh kandungan dan jenis mineral

liat, macam kation, kandungan bahan organik,dan kandungan air tanah. Selain itu, kekuatan

tarik menjadi rendah dengan adanya retakan (Lambe dan Whitman, 1960 :teori Griffith),

dengan persamaan :

Untuk tekanan bidang (plane strain)   

Untuk regangan bidang          : 

Dimana :          E = Modulus young

                        1 = panjang retakan

                        V = nisbah Poisson

                           = energi permukaan material

Kekuatan tarik ”T” dihitung dengan persamaan :  ,   dimana A = d*L

Untuk kekuatan tarik agregat : 

k = angka konstanta (Indonesia=0.576) , d = diameter agregat

E. PEMADATAN TANAH

Pemadatan tanah adalah proses naiknya kerapatan tanah dengan memperkecil jarak antar

partikel sehingga terjadi reduksi volume udara : tidak terjadi perubahan volume air yang

cukup berarti pada tanah tersebut.

Tingkat pemadatan diukur dari berat volume kering yang dipadatkan. Bila air ditambahkan

pada suatu tanah yang sedang dipadatkan, air tersebut akan berfungsi sebagai unsur pembasah

atau pelumas pada partikel – partikel tanah. Karena adanya air, partikel – partikel tersebut

akan lebih mudah bergerak dan bergeseran satu sama lain dan membentuk kedudukan yang

lebih rapat/padat. Untuk usaha pemadatan yang sama, berat volume kering dari tanah akan

naik bila kadar air dalam tanah (pada saat dipadatkan) meningkat.

Kadar air yang ditingkatkan terus secara bertahap pada usaha pemadatan yang sama, maka

berat dari jumlah bahan padat dalam tanah persatuan volume juga akan meningkat secara

bertahap pula.

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

berat volume kering maksimum tanah dicapai disebut kadar air maksimum Selain kadar air,

faktor – faktor yang mempengaruhi pemadatan adalah jenis tanah dan usaha pemadatan.

Jenis tanah yang diwakili oleh distribusi ukuran butiran, bentuk butiran tanah, berat spesifik

bagian padat tanah. Selain itu jumlah serta jenis mineral lempung yang ada pada tanah

mempunyai pengaruh besar terhadap harga berat volume kering maksimum dan kadar air

optimum dari tanah tersebut. Pada kadar air yang lebih rendah, adanya tegangan terik kapiler

pada pori – pori tanah mencegah kecenderungan partikel tanah untuk bergerak dengan bebas

untuk menjadi lebih padat. Kemudian tegangan kapiler tersebut akan berkurang dengan

bertambahnya kadar air sehingga partikel – partikel menjadi mudah bergerak dan menjadi

lebih padat.

Bila usaha pemadatan persatuan volume tanah berubah. Kurva pemadatan juga akan berubah.

Tetapi harap dicatat bahwa tingkat kepadatan suatu tanah tidak langsung sebanding

(proporsional) dengan usaha pemadatannya.

F. PANEROMETER

Jika jarum atau akar tanaman menembus tanah, maka tanah akan memberikan reaksi

untuk menahan masuknya/bergeraknya jarum ini. Pada saat terjadinya perferakan jarum, maka

tanah akan mengalai keruntuhan dlm bentuk keruntuhan geser, keruntuhan tegangan dan

kompresi. Ketahanan tanah untuk menahan gerakan jarum ini = ketahanan penetrasi (adalah

kekuatan majemuk tanah.

Keruntuhan taah yang terjadi saat tanah ditusuk panerometer

Ketahanan penetrasi (Qp) :Qp = 4F/ ᴫd2F = gaya yg diperlukan untuk menekan jarumd = diameter jarum penetrometer

Karena ketahanan penetrasi mrpk kombinasi dari kekuatan geser, kekuatan tegangan,

dan kompresi, maka sifat tanah yg mempengaruhi komponen kekuatan tersebut juga akan

berpengaruh terhadap ketahanan penetrasi. Ketahanan penetrasi menurun dengan tingginya

kandungan liat. Ketahanan penetrasi meningkat dengan bertambahnya kedalaman sampai

suatu nilai maksimum, kemudian relatif konstan.

BAB III

PENUTUP

Demikian lah makalah dasar-dasar ilmu tanah ini, dari semua pembahasan yang telah

dibuat maka di dapat lah kesimpulan bahwa :

Pengertian kekuatan tanah adalah kemampuan tanah menahan tekanan atau

kemampuan tanah untuk bertahan terhadap usaha perubahan bentuk (deformation)

atau regangan (strain.)

Macam-macam keruntuhan yang disebabkan oleh aktivitas tanaman, yaitu :

keuntuhan tarik (tensile failure), keruntuhan geser (shear failure) dan pemadatan

(compaction).

Pengertian kekuatan geser adalah kekuatan tanah untuk memikul beban-beban atau

gaya yang dapat menyebabkan kelongsoran,keruntuhan, gelincir dan pergeseran

tanah.

Ketahan geser di pengaruhi oleh adanya gaya saling menahan antara dua benda yang

digeser (kekasaran permukaan).Dari rintangan karena adanya saling mengunci

diantara partikel-partikel yang bergerak.

Sumber gaya kohesi tanah adalah kohesi sebenarnya dan kohesi semu. Kohesi

sebenarnya berasal dari : sementasi, gaya tarik-menarik elektrostastik dan

elektomagnetik, ikatan valensi, dan adesi. Kohesi semu : berasal dari gaya kapiler

dan gaya Mekanis.

Pemadatan tanah adalah proses naiknya kerapatan tanah dengan memperkecil jarak

antar partikel sehingga terjadi reduksi volume udara : tidak terjadi perubahan

volume air yang cukup berarti pada tanah tersebut.

TINJAUAN PUSTAKA

Anonimus, 2010. Kekuatan tanah. Diakses melalui serial online http:/ http://5persen.com/perubahan-bentuk-tanah.html pada tanggal 3 April 2013.

Anonimus, 2012. Kepadatan tanah. Diaksese melalui serial online http://www.slideshare.net/Nurul_Aulia/kekuatan-tanah pada tanggal 3 April 2013.

Rudiantoro, 2012. Kekuatan geser tanah. Diakses melalui serial online http://marwanard.blogspot.com/2011/11/1_365.html pada tanggal # April 2013.

Yogieyogi, 2012. Pemadatan tanah. Diakses melalui serial online http://yogoz.wordpress.com/2011/01/31/pemadatan-tanah-2/ pada tanggal 3 April 2013.