MEKANIKA TANAH
SIFAT FISIK DAN
INDEKS TANAH
PENGERTIAN DASARTanah
Tanah didefinisikan sebagai material yang terdiri dari agregat (butiran) mineral-mineral padat yang tidak tersementasi (terikat secara kimia) satu sama lain dari bahan bahan organik yang telah melapuk (yang berpartikel padat)
Ilmu Mekanika Tanah (Soil Mechanics)Ilmu yang mempelajari sifat fisik dari tanah dan kelakukan massa tanah tersebut bila menerima bermacam-macam gaya.
KARAKTERISTIK DASAR TANAHIkatan antar partikel
ikatan antar partikel sangat lemah sehingga relatif mudah mengalami perubahan dan mempunyai sifat dan prilaku yang tidak linear
Bentuk, ukuran dan struktur partikel tanah
JENIS DAN UKURAN PARTIKEL TANAHTanah berasal dari pelapukan kimia / fisik pada pada batuan. Hal itu sangat mempengaruhi perilaku engineeringnya.
Tanah merupakan campuran dari partikel-partikel yang terdiri dari salah satu/ seluruh jenis berikut :1. Berangkal (boulder) : batuan yang besar (> 250 mm – 300 mm) 2. Kerikil (gravel) : 5 mm – 150 mm 3. Pasir (sand) : 0,0074 mm - 5 mm. Mulai dari pasir
kasar sampai dengan pasir halus. 4. Lanau (silt) : 0,002 mm – 0,0074 mm5. Lempung (clay) : < 0,002 mm dan kohesif
PENGGOLONGAN TANAH BERDASARKAN UKURAN BUTIR
SIFAT-SIFAT KHUSUS PADA TANAH Pada jarak yang berbeda sifat-sifat tanah bisa berbeda. Tanah adalah material yang heterogen. Tanah adalah material yang non linear. Tanah adalah material yang tidak konservatif, yaitu mempunyai
memori apabila pernah dibebani. Hal ini sangat mempengaruhi engineering properties tanah.
Dengan mengenal dan mempelajari sifat-sifat tersebut, keputusan yang diambil dalam perancangan akan lebih ekonomis. Karena sifat-sifat tersebut maka penting dilakukan penyelidikan tanah (soil investigation) yang terdiri dari : Uji laboratorium dan uji lapangan
TEKSTUR TANAH DAN KARAKTERISTIK LAIN PADA TANAH
Tekstur bagian solid / padat pada massa tanah terdiri secara primer dari partikel mineral & bahan organik dalam ukuran yang bervariasi dan jumlahnya bervariasi.
Tekstur tanah tergantung pada ukuran relatif dan bentuk partikel. Gravel atau sand lebih kasar daripada silt dan clay.
Pada tanah berbutir kasar, tekstur mempunyai hubungan erat dengan perilaku engineering. (Merupakan dasar dari klasifikasi tanah)
Untuk tanah berbutir halus , pengaruh yang penting adalah kehadiran air.
KOMPOSISI TANAH DAN HUBUNGAN ANTAR FASE
Padatan (s)
(w)
(a)
Kondisi tanah di alam
Kerangka Tanah
Idealisasi Gambar
KOMBINASI 3 FASE TANAH
Volume Tanah
Wa : Berat udara dalam pori ≈ 0, sehingga :
Berat Tanah
T T
T
HUBUNGAN VOLUME1. Angka Pori (Void ratio) = e 0 < e < ~
2. Porositas (porosity) = n (%) 0 ≤ n ≤ 1
3. Hubungan e dan n
HUBUNGAN BERAT & VOLUME4. Kadar Air
(Water content) = w 0< w<~
5. Derajat Kejenuhan (Degree of Saturation) = S 0<S<100%
6. Berat Jenis (Spesific Gravity) = Gs
7. Berat isi tanah (Unit Weight) = g
Hubungan g ; e ; w ; dan Gs
Untuk mendapatkan hubungan tersebut, perhatikan blok tanah dimana Vs dianggap 1.1. Berat Jenis (Gs)
gs = Ws
Jadi
Ww = w x Ws
Ww = w x Gs x
gw
V s = 1, maka
Bila Ww = w x Gs x
gwMaka
Vw = w x Gs
V s = 1, maka Sehingga
2. Berat Isi Tanah (g) 3. Berat Isi Tanah Kering (gd)
Diketahui bahwa :
4. Derajat Kejenuhan (SR)
Karena dalam kondisi jenuh maka Derajat Kejenuhan (SR) =1 (100%)
5. Berat Isi Tanah Jenuh (gSAT)
Hubungan Antara g ; n ; dan wUntuk dapat membuat hubungan antara g , n dan w , kita buat anggapan bahwa VT (volume total) = 1
V T = 1, maka
Ws dan Ww dapat dinyatakan sbb:
Dengan
Diketahui
Maka
Dalam kondisi jenuh (seluruh ruang pori diisi air) maka :
Sehingga kadar air jenuh tanah dapat dinyatakan sbb :
Diketahui