1

PAGE II-9

II.2. Tanah

Tanah adalah bagian terluar dari kulit bumi yang memiliki ketebalan yang bervariasi dan perbedaannya dengan lapisan di bawahnya dapat dilihat dari warna, struktur, sifat fisik, sifat biologis, komposisi kimia, proses kimia dan morfologinya. Tanah dapat pula didefinisikan sebagai material alami berlapis yang terdiri dari agregat-agregat atau butiran-butiran mineral padat yang tidak tersedimentasi.Tanah (bahasa Yunani: pedon; bahasa Latin: solum) adalah bagian kerak bumi yang tersusun dari mineral dan bahan organik. Tanah merupakan salah satu sumber daya alam utama yang ada di planet bumi serta merupakan kunci kerberhasilan makhluk hidup. Tanah adalah lapisan tipis kulit bumi dan terletak paling luar. Tanah merupakan hasil pelapukan atau erosi batuan induk (anorganik) yang bercampur dengan bahan organik. Tanah mengandung partikel batuan atau mineral, bahan organik ( senyawa organik dan organisme ) air dan udara. Mineral merupakan unsur utama tanah. Pada umumnya mineral terbentuk dari padatan anorganik dan mempunyai komposisi homogen.

Tanah terbentuk melalui proses alami dan berlangsung sangat lama. Selain itu terdapat hubungan antara perkembangan lapisan tanah dan perkembangan tumbuh-tumbuhan, hewan, manusia. Jenis tanah memiliki perbedaan antara satu tempat dengan tempat lainnya. Perbedaan itu terjadi karena berbagai faktor, diantaranya adalah jenis batuan, material induk, curah hujan, penyinaran matahari, bentuk permukaan bumi, organisme yang ada di tanah, dan umbuh-tumbuhan penutup tanah (Vegetasi). Selain itu kegiatan manusia juga berpengaruh penting dalam pembentukan tanah. Misalnya, kegiatan pertanian, kegiatan perhutanan dan perubahan dari pedesaan menjadi perkotaan.

Dari segi klimatologi, tanah memegang peranan penting sebagai penyimpan air dan menekan erosi, meskipun tanah sendiri juga dapat tererosi. Komposisi tanah berbeda-beda pada satu lokasi dengan lokasi yang lain. Air dan udara merupakan bagian dari tanah. Tubuh tanah (solum) tidak lain adalah batuan yang melapuk dan mengalami proses pembentukan lanjutan. Usia tanah yang ditemukan saat ini tidak ada yang lebih tua daripada periode Tersier dan kebanyakan terbentuk dari masa Pleistosen. Tubuh tanah terbentuk dari campuran bahan organik dan mineral. Tanah non-organik atau tanah mineral terbentuk dari batuan sehingga ia mengandung mineral. Sebaliknya, tanah organik (organosol/humosol) terbentuk dari pemadatan terhadap bahan organik yang terdegradasi.

Struktur tanah merupakan karakteristik fisik tanah yang terbentuk dari komposisi antara agregat (butir) tanah dan ruang antaragregat. Tanah tersusun dari tiga fasa: fasa padatan, fasa cair, dan fasa gas. Fasa cair dan gas mengisi ruang antaragregat. Struktur tanah tergantung dari imbangan ketiga faktor penyusun ini. Ruang antaragregat disebut sebagai porus (jamak pori). Struktur tanah baik bagi perakaran apabila pori berukuran besar (makropori) terisi udara dan pori berukuran kecil (mikropori) terisi air. Tanah yang gembur (sarang) memiliki agregat yang cukup besar dengan makropori dan mikropori yang seimbang. Tanah menjadi semakin liat apabila berlebihan lempung sehingga kekurangan makropori.

Pada umumnya, untuk tanah berbutir kasar (coarse-grained), sifat-sifat partikelnya dan derajat kepadatan relatif adalah sifat-sifat yang paling penting. Sedangkan, untuk tanah berbutir halus (fine-grained), konsistensi (keras atau lunak) dan plastisitas merupakan sifat-sifat yang paling berpengaruh. Gambaran tentang tanah hendaknya juga menyangkut warnanya. Warna ini dapat mengindikasikan komposisi mineral dan juga sangat berguna untuk menentukan keseragaman (homogenity) endapan tanah serta dapat pula sebagai bantuan untuk identifikasi dan kaitannya selama konstruksi di lapangan.Beberapa fungsi tanah, antara lain: 1. Tempat tumbuh dan berkembangnya perakaran tanaman2. Penyedia kebutuhan primer (air, udara, dan unsure-unsur hara) dan sekunder tanaman (zat pemacu tumbuh, hormon, vitamin).

3. Lokasi pembangunan berbagai infrastruktur, seperti bangunan rumah, kantor, supermarket, jalan, terminal, stasiun dan bandara.4. Memiliki nilai ekologi, yaitu mampu menyerap dan menyimpan air serta menekan erosi.5. Mengandung bahan tambang atau bahan galian yang apabila dieksplorasi dapat berguna untuk manusia.II.3. Metode Pengklasifikasian Tanah

Pengklasifikasian tanah diperlukan agar dapat dideskripsikan segala jenis tanah dengan baik secara sistematis agar dapat dikomunikasikan dengan efektif.

Klasifikasi tanah memiliki beberapa versi dan metode yang berbeda. Hal ini dikarenakan tanah memiliki sifat-sifat yang bervariasi. Metode klasifikasi tanah secara luas dapat dinyatakan berdasarakan tekstur (ukuran butir) dan berdasarkan penggunaan tanah tersebut.Sistem klasifikasi tanah dibuat pada dasarnya untuk memberikan informasi tentang karakteristik dan sifat-sifat fisis tanah. Karena variasi sifat dan perilaku tanah yang begitu beragam, sistem klasifikasi secara umum mengelompokan tanah ke dalam kategori yang umum dimana tanah memiliki kesamaan sifat fisis. Pada awalnya, metode klasIfikasi yang banyak digunakan adalah pengamatan secara kasat-mata (visual identification) melalui pengamatan tekstur tanah. Selanjutnya, ukuran butiran tanah dan plastisitas digunakan untuk identifikasi jenis tanah. Karakteristik tersebut digunakan untuk menentukan kelompok klasifikasinya. Berikut beberapa contoh metode klasifikasi tanah:

1. Klasifikasi AASHTO, yang dibuat oleh American Association of State Highway and Transportation Officials Classfication. Sistem ini berguna untuk menentukan kualitas tanah guna pekerjaan jalan yaitu lapis dasar (subbase) dan tanah dasar (subgrade). Sistem AASHTO membagi tanah dalam tujuh kelompok utama, yaitu A-1 sampai dengan A-7.

2. Klasifikasi FAA, Sistem klasifikasi tanah ini dibuat dalam rangka pembuatan peta tanah dunia dengan skala 1 : 5.000.000. Peta tanah ini terdiri dari 12 peta tanah. Sistem ini terdiri dari 2 kategori. Kategori pertama setara dengan great soil group, dan kategori kedua setara dengan sub group dalam Taksonomi Tanah (USDA).3. Klasifikasi USCS, atau Unfied Soil Clasification System. Pada awalnya diperkenalkan oleh Casagrande (1942) untuk dipergunakan pada pekerjaan pembuatan lapangan terbang yang dilaksanakan oleh The Army Corps of Engineers Sistem ini didasarkan pada sifat-sifat indek tanah yang sederhana seperti distribusi ukuran butiran, batas cair dan indek plastisitasnya.4. Klasifikasi USDA, yang dibuat oleh United States Department of Agriculture. Sistem ini berdasarkan pada tekstur penyusun tanah. Pada pembagiannya hanya menyatakan presentase pasir (sand), lanau (silt), dan lempung (clay).II.4. Klasifikasi Tanah Metode USCS

Sistem Klasifikasi Kesatuan Tanah (Unified soil classification system) pada awalnya diperkenalkan oleh Casagrande (1942) untuk dipergunakan pada pekerjaan pembuatan lapangan terbang yang dilaksanakan oleh The Army Corps of Engineers. Sistem klasifikasi berdasarkan hasil-hasil percobaan laboratorium yang paling banyak dipakai secara meluas adalah sistem klasifikasi kesatuan tanah. Percobaan laboratorium yang dipakai adalah analisis ukuran butir dan batas-batas Atterberg. Semua tanah diberi dua huruf penunjuk berdasarkan hasil-hasil percobaan ini. Sistem ini mengelompokkan tanah ke dalam dua kelompok besar, yaitu :

1. Tanah berbutir kasar (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, adalah untuk kerikil (gravel) atau tanah berkerikil dan S, adalah untuk pasir (sand) atau tanah berpasir.

2. Tanah berbutir halus (fine grained 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-organik dan lempung-organik. Simbol PT digunakan untuk tanah gambut (peat), muck dan tanah-tanah lain dengan kadar organik yang tinggi.

Simbol-simbol lain yang digunakan untuk klasifikasi USCS, adalah :

W= tanah dengan gradasi baik (well graded)

P= tanah dengan gradasi buruk (poorly graded)

L= tanah dengan plastisitas rendah (low plasticity), LL < 50

H= tanah dengan plastisitas tinggi (high plasticity), LL > 50

Tanah berbutir kasar ditandai dengan simbol kelompok seperti : GW, GP, GM, GC, SW, SP, SM dan SC. Untuk klasifikasi yang benar, perlu diperhatikan faktor-faktor berikut ini :

1. Persentase butiran yang lolos ayakan No. 200 (ini adalah fraksi halus)

2. Persentase fraksi kasar yang lolos ayakan No. 40

3. Koefisien keseragaman (Cu) dan koefisien gradasi (Cc) untuk tanah dimana 0 12 % lolos ayakan No. 200

4. Batas cair (LL) dan indeks plastisitas (IP) bagian tanah yang lolos ayakan No. 40 (untuk tanah dimana 5 % atau lebih lolos ayakan No. 200).

Adapun cara klasifikasi tanah dengan metode USCS sebagai berikut:

1. Untuk tanah berbutir kasar (> 50% tertahan saringan No. 200):

a. G bila > 50% tertahan saringan No. 4 (4.76 mm).

b. S bila > 50% lolos saringan No. 4.

c. Bila pada G terdapat butiran halus yang lolos saringan No. 200 < 5%, maka dikatakan bersih (clean), untuk ini tidak diperlukan pengujian Atterberg limit. d. Jika butiran halus yang lolos saringan No. 200 > 12% maka dikatakan ada butiran halusnya (with fines). Bila jatuh diatas A-line, maka daerah C dan bila dibawah A-line daerah M. Contoh GM. Tetapi bila tepat di A-line, maka harus memakai 2 simbol GM-GC. Catatan: Pengujian Atterberg limit dilakukan terhadap tanah yang lolos saringan No. 40 (0.42 mm).

e. Jika butiran halus yang lolos saringan No. 200: 5% < butiran halus < 12%, maka tanah dikatakan ada digaris batas (border line), untuk itu dipakai 2 simbol misal: GW-GC.

f. Hal diatas berlaku juga untuk S.

g. Untuk memakai simbol W, maka harus dipenuhi kriteria untuk Cu dan Cc di Tabel 3.4. Cu (coefficient of uniformity) = koefisien keseragaman dan Cc (coefficient of curvature) = koefisien kelengkungan.

2. Untuk tanah berbutir halus (> 50% lolos saringan No. 200):

a. Atterberg limit dilakukan untuk tanah yang lolos saringan No. 40, untuk menklasifikasi tanah didasarkan pada Gambar 3.2. Bila LL > 100 dan PI > 60 maka A-line harus diperpanjang sendiri.

b. Untuk tanah yang kelihatan organic (dari warna dan baunya), maka dilakukan pengujian LL yang kedua setelah tanah untuk yang kedua kalinya dipanaskan pada suhu 110 C selama 24 jam dioven. Apabila terdapat pengurangan harga LL > 25%, dapat dikatakan tanah dari jenis O.

c. Untuk tanah yang ada di garis batas antara tanah inorganic dan organic, yaitu bila hasil ploting LL vs PI nya jatuh tepat di A-line maka tanah diklasifikasikan sebagai CL-ML atau CL-OL. Apabila mempunyai LL = 50 maka untuk klasifikasi cenderung ke yang plastis. Jadi bila LL = 50 dan PI = 22 maka tanah diklasifikasikan sebagai CH-MH. Tetapi bila LL = 50 dan PI < 22 maka tanah diklasifikasikan sebagai ML-MH atau OL-OH, tergantung adanya benda organis.

GAMBAR 2.1

TABEL KLASIFIKASI USCS

GAMBAR 2.2 DIAGRAM CASSAGANDRE