batuan dan tanah

21
Mata Kuliah geologi Teknik Sifat Mekanik pada batuan Posted by mazrylkudo on February 23, 2012 in Materi Kuliah SIFAT MEKANIK BATUAN Sifat-sifat mekanik batuan meliputi : ->strength batuan, ->drillabilitas batuan, ->hardness batuan, ->abrasivitas batuan, ->tekanan batuan dan ->elastisitas batuan. 1. Strength Batuan Arthur menyatakan bahwa strength pada batuan merupakan faktor yang sangat penting untuk penentuan laju pemboran. Strength pada batuan adalah kemampuan batuan untuk mengikat komponen-komponennya bersama- sama. Jadi dengan kata lain apabila suatu batuan diberikan tekanan yang lebih besar dari kekuatan batuan tersebut, maka komponen- komponennya akan terpisah-pisah atau dapat dikatakan hancur. Lebih lanjut lagi, criteria kehancuran batuan diakibatkan oleh adanya : Stress (tegangan) dan Strain (regangan). Tegangan dan regangan ini terjadi apabila ada suatu gaya yang dikenakan pada batuan tersebut. Goodman, menyatakan variasi beban yang diberikan pada suatu batuan mengakibatkan kehancuran batuan. Terdapat empat jenis kerusakan batuan yang umum, yaitu : 1.1. Flexure Failure Flexure failure terjadi karena adanya beban pada potongan batuan akibat gaya berat yang ditanggungnya, karena adanya ruang pori formasi dibawahnya. 1.2. Shear Failure Shear failure, kerusakan yang terjadi akibat geseran pada suatu bidang perlapisan karena adanya suatu ruang pori pada formasi dibawahnya. 1.3. Crushing dan Tensile Failure Crushing dan tensile failure merupakan kerusakan batuan yang terjadi

Upload: yuni-noor-aini

Post on 26-Dec-2015

423 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

bahan geoteknik

TRANSCRIPT

Page 1: batuan dan tanah

Mata Kuliah geologi Teknik Sifat Mekanik pada batuan

Posted by mazrylkudo on February 23, 2012 in Materi Kuliah SIFAT MEKANIK BATUAN

Sifat-sifat mekanik batuan meliputi :->strength batuan,->drillabilitas batuan,->hardness batuan,->abrasivitas batuan,->tekanan batuan dan->elastisitas batuan.

1. Strength BatuanArthur menyatakan bahwa strength pada batuan merupakan faktor yang sangat penting untuk penentuan laju pemboran. Strength pada batuan adalah kemampuan batuan untuk mengikat komponen-komponennya bersama-sama. Jadi dengan kata lain apabila suatu batuan diberikan tekanan yang lebih besar dari kekuatan batuan tersebut, maka komponen-komponennya akan terpisah-pisah atau dapat dikatakan hancur. Lebih lanjut lagi, criteria kehancuran batuan diakibatkan oleh adanya : Stress (tegangan) dan Strain (regangan).Tegangan dan regangan ini terjadi apabila ada suatu gaya yang dikenakan pada batuan tersebut. Goodman, menyatakan variasi beban yang diberikan pada suatu batuan mengakibatkan kehancuran batuan. Terdapat empat jenis kerusakan batuan yang umum, yaitu :

1.1. Flexure FailureFlexure failure terjadi karena adanya beban pada potongan batuan akibat gaya berat yang ditanggungnya, karena adanya ruang pori formasi dibawahnya.

1.2. Shear FailureShear failure, kerusakan yang terjadi akibat geseran pada suatu bidang perlapisan karena adanya suatu ruang pori pada formasi dibawahnya.

1.3. Crushing dan Tensile FailureCrushing dan tensile failure merupakan kerusakan batuan yang terjadi akibat gerusan suatu benda atau tekanan sehingga membentuk suatu bidang retakan.1.4. Direct Tension FailureDirect tension failure, kerusakan terjadi searah dengan bidang geser dari suatu perlapisan.

2. DrillabilitasDrillabilitas batuan (rock drillability) merupakan ukuran kemudahan batuan untuk dibor, yang dinyatakan dalam satuan besarnya volume batuan yang bisa dibor pada setiap unit energi yang diberikan pada batuan tersebut. Drillabilitas batuan dapat ditentukan melalui data pemboran (drilling

Page 2: batuan dan tanah

record).E = energi mekanik yang dibutuhkan, lb-inW = weigth on bit, lbfr = jari-jari pahat, inR = laju pemboran, ft/hrN = kecepatan putar, rpmV = volume batuan yang dihasilkan, in3Selanjutnya dengan pengembangan model pemboran, drillabilitas batuan dapat ditentukan dengan menggunakan roller cone bit.

3. HardnessHardness atau kekerasan dari batuan, merupakan ketahanan mineral batuan terhadap goresan. Skala kekerasan yang sering digunakan untuk mendriskripsikan batuan diberikan oleh Mohs.SKALA KEKERASAN MOHS

1. Talk2. Gypsum3. Calcite4. Fluorite5. Apatite6. Orthoclase Feldspar7. Quartz8. Topaz9. Corondum10. Diamond

Gatlin, menyatakan batuan diklasifikasikan dalam tiga kelompok, yaitu :1. Soft rock (lunak) : clay yang lunak, shale yang lunak dan batuan pasir yang unconsolidated atau kurang tersemen.2. Medium rock (sedang) : beberapa shale, limestone dan dolomite yang porous, pasir yang terkonsolidasi dan gypsum.3. Hard rock (keras) : limestone dan dolomite yang padat, pasir yang tersemen padat/keras dan chert.

4. AbrasivitasMerupakan sifat menggores dan mengikis dari batuan, sehingga sering menyebabkan keausan pada gigi pahat dan diameter pahat. Setiap batuan mempunyai sifat abrasivitas yang berbeda-beda, pada umumnya batuan beku mempunyai tingkat abrasivitas sedang sampai tinggi, batu pasir lebih abrasif daripada shale, serta limestone lebih abrasif dari batu pasir atau shale. Ukuran dan bentuk dari partikel batuan menyebabkan berbagai tipe keausan, seperti juga torsi dan daya tekan pada pahat.

5. Tekanan Pada BatuanMerupakan tekanan-tekanan yang bekerja pada batuan formasi. Tekanan-tekanan tersebut harus

Page 3: batuan dan tanah

diperhatikan dalam kegiatan pemboran. Karena berpengaruh dalam cepat-lambatnya laju penembusan batuan formasi. Secara umum, batuan yang berada pada kedalaman tertentu akan mengalami tekanan :a. Internal Stress yang berasal dari desakan fluida yang terkandung di dalam pori-pori batuan (tekanan hidrostatik fluida formasi).b. Eksternal Stress yang berasal dari pembebanan batuan yang ada di atasnya (tekanan overburden).

6. ElastisitasElastisitas dalah sifat elastis atau kelenturan dari suatu batuan.

SIFAT –SIFAT FISIK BATUAN1. Bobot isi asli ( Natural Density ) = Wn / ( Ww – Ws )2. Bobot isi kering ( dry density ) = Wo / ( Ww – Ws )3. Bobot isi jenuh ( saturated density ) = Ws / ( Ww – Ws )4. Apparent Specific gravity = (Bobot isi kering / bobot isi air )5. True Specific gravity = [ Wo / (Wo-Ws) ] / bobot isi air6. Kadar air asli = [ (Wn-Wo) / Wo ] x 100 %7. Derajat Kejenuhan = {(Wn-Wo) / (Ww-Wo)} x 100 %8. Porositas n = { (Ww-Wo) / (Ww-Ws) } x 100 %9. Void Ratio : e = n / ( 1 – n )

Pengenalan Geologi Teknik Geologi Teknik adalah aplikasi geologi untuk kepentingan keteknikan, yang menjamin pengaruh faktor-faktor geologi terhadap lokasi, desain, konstruksi, pelaksanaan pembangunan (operation) dan pemeliharaan hasil kerja keteknikanatau engineering works (American Geological Institute dalam Attewell & Farmer, 1976).

Didalamnya mempelajari antara lain:

· Mekanika Tanah dan Batuan

· Teknik Pondasi

· Struktur Bawah Tanah

Sebenarnya pengetahuan ini sudah dimengerti dan dipergunakan beberapa abad yang lalu baik di indonesia maupun di negeri-negeri lain. Di indonesia misalnya pada pembuatan candi-candi pada waktu itu sudah dapat memilih batu-batu berkualitas. Pemakaian ilmu geologi untuk bidang teknik sipi dilakukan oleh ahli teknik sipil inggris bernama William Smith (1839) dikenal sebagai bapak geologi inggris. Dengan pembuatan terowongan kereta api swiss, bendungan di california, (1928). Di indonesia

Page 4: batuan dan tanah

kira-kira 50 tahun yang lalu baru mulai ada kesadaran pentingnya geologi dalam pekerjaan-pekerjaan sipil.

Gambar1.1 Ruang Lingkup Geologi Teknik

Peristilahan material bangunan sering terjadi masalah, oleh karena itu sebagai konsultan bidang geologi teknik harus memahami istilah-istilah atau batasan-batasan yang benar menurut teknik sipil. Ada perbedaan pengertian dalam bidang geologi maupun bidang teknik sipil tentang tanah dan batuan.

Page 5: batuan dan tanah

Gambar1.2 Tabel Istilah

Peran Ahli geologi dan teknik sipil digambarkan sebagai berikut:

Gambar1.3 Korelasi Geoteknik

Geologi Teknik (Batuan dan Tanah) •Batuan : Material kerak bumi yang terdiri atas mineral penyusun bertekstur, berstruktur

SIFAT : - padu;

- qu (UCS, unconfined compression strength) > 200 psi

(= 14 kg/cm2 )

- bila terdiri dari satu butir, ukuran butirnya > boulder

(> 256 mm); berat > 40 kg

Page 6: batuan dan tanah

•Tanah : Mineral penyusun (dengan/tanpa material organik) yang terdekomposisi (lapuk), berstruktur dan bertekstur

SIFAT : - urai, lepas, lunak;

- qu (UCS, unconfined compression strength) < 200 psi;

- ukuran butirnya < boulder (< 256 mm); berat < 40 kg

(Shower & Shower, 1967)

FUNGSI BATUAN & TANAH

•Mass properties : bekerja menyangga beban bangunan

atau beban di atasnya.

•Material properties : mewakili mass properties

MASS MATERIAL PROPERTIES +

PROPERTIES FABRIC (KEMAS) +

BATUAN SEMENTASI

•Fondasi : tanah/batuan fondasi mass properties

•Bahan Konstruksi : dikenal istilah bahan isian tanah atau

batuan (earth/rock fill materials) material properties

GENESIS TANAH

Page 7: batuan dan tanah

•Desintegrasi : Proses pemisahan/ penghancuran dari material besar menjadi material kecil-kecil

•Transpostasi : Proses transportasi (oleh arus air: di sungai, laut; oleh angin: di gurun)

•Redeposisi : Proses pengendapan sesuai dengan lingkungan perendapan (media air dan angin)

•Dekomposisi : Prosesi pelapukan melibatkan fisika/kimia. Intensif di iklim basah, disusul erosi, transportasi dan redeposisi (jika tanpa ini, akan menghasilkan tanah residu di tempat asal yang melekat pada batuan asal)

•Residual soil

pelapukan tanpa erosi, transport

dan redeposisi

•Transpoted soil

pelapukan disertai erosi, transport

dan redeposisi

•5 Zona tanah pelapukan

–segar

–terlapukkan sebagian

–terlapukkan sedang

–terlapukkan kuat

–terlapukkan komplit

• Faktor pembentuk tanah

Page 8: batuan dan tanah

S = f (C, T, t, O, R)

s=SOIL

C=iklim

T=topografi

t=waktu

O=organisma

R=batuan induk

GEOTEKNIK TAMBANG (Pendahuluan) Didalam operasi penambangan, masalah kemantapan lereng akan ditemukan pada Penggalian Tambang Terbuka (open pit ataupun open cut), bendungan untuk cadangan air kerja, di tempat – tempat penimbunan bahan buangan (tailing disposal) dan di penimbunan bijih (stockyard).

Apabila lereng yang terbentuk sebagai akibat dari proses penambangan (pit slope) maupun yang merupakan sarana penunjang operasi penambangan (bendungan, jalan, dll) itu tidak stabil maka kegiatan produksi akan terganggu.

Oleh karena itu suatu analisis kemantapan lereng merupakan suatu bagian yang penting untuk mencegah terjadinya gangguan terhadap kelancaran produksi maupun terjadinya bencana yang fatal.

Dilihat dari jenis material, ada 2 macam lereng, yaitu :· Lereng batuan· Lereng Tanah

Dalam analisis dan penentuan jenis tindakan pengamanannya, lereng batuan tidak dapat disamakan dengan lereng tanah, karena parameter material dan jenis penyebab longsor di kedua lereng tersebut sangat jauh berbeda.

Masalah kemantapan lereng pada umumnya tergantung pada faktor penyebab sebagai berikut :1. Lokasi, arah, frekuensi, kekuatan dan karakteristik dari bidang – bidang lemah2. Keadaan tegangan alamiah dalam massa batuan / tanah3. Konsentrasi lokal dari tegangan4. Karakteristik mekanik dari massa batuan / tanah

Page 9: batuan dan tanah

5. Iklim terutama jumlah hujan untuk di daerah tropis6. Geometri Lereng

Tiga pendekatan utama dari analisis kemantapan lereng adalah :1. Pendekatan mekanika batuan2. Pendekatan mekanika tanah3. Pendekatan yang memakai kombinasi keduanya

Beberapa metoda analisis kemantapan yang dapat digunakan antara lain :1. Metoda analitik2. Metoda grafik3. Metoda keseimbangan limit4. Metoda numerik (metoda elemen hingga, elemen diskret, eleman batas, dll)5. Teori blok6. Sistem pakar

Dalam menentukan kestabilan / kemantapan lereng, dikenal istilah Faktor Keamanan (Safety Factor), yang merupakan perbandingan antara gaya – gaya yang menahan, terhadap gaya – gaya yang menggerakkan tanah tersebut.

Bila Faktor Keamanan lebih tinggi dari satu, umumnya lereng tersebut dianggap stabil.

Gerakan tanah atau dapat di definisikan sebagai berpindahnya massa tanah atau batuan pada arah tegak, mendatar atau miring, dari kedudukannya semula.

Adapun jenis gerakan tanah atau batuan dapat diklasifikasikan sebagai berikut :1. Longsoran (sliding)2. Runtuhan (falling)3. Nendatan4. Amblasan (subsidence)5. Rayapan (creep)6. Aliran (flow)7. Gerakan Kompleks

Pengertian longsoran diperjelas oleh Coates (1977) dengan membuat daftar berikut:1. Longsoran mewakili suatu kategori dan suatu fenomena, included under the general heading of mass movement2. Gravitasi adalah gaya utama yang dilibatkan3. Gerakan harus cukup cepat, karena rayapan (creep) adalah begitu lambat sebagai longsoran4. Gerakan dapat berupa keruntuhan (falling), longsoran / luncuran (sliding), dan aliran (flow)5. Bidang atau daerah gerakan tidak sama dengan patahan.6. Gerakan akan ke arah bawah dam menghasilkan bidang bebas, jadi subsidence tidak termasuk.

Page 10: batuan dan tanah

7. Material yang tetap di tempat, mempunyai batas yang jelas dan biasanya melibatkan hanya bagian teratas dari punggung lereng.8. Material yang tetap di tempat dapat meliputi sebagian dari regolith dan / atau bedrock.9. Fenomena frozen ground biasanya tidak termasuk kategori ini.

Longsoran atau luncuran dalam arti yang sebenarnya :• Dihasilkan umumnya pada suatu material yang kurang rapuh.• Gerakan ini terjadi sepanjang satu atau beberapa bidang luncuran.• Gerakan ini bisa berupa rotasi atau translasi yang tergantung pada keadaan material serta strukturnya.

Jika luncurannya merupakan rotasi, maka biasanya akan menghasilkan longsoran busur atau lingkaran. Tetapi bila gerakan ini merupakan translasi, maka akan menghasilkan longsoran bidang. Gabungan kedua gerakan ini akan menghasilkan longsoran busur dan bidang.

Runtuhan (falling) dapat terjadi dari bidang – bidang diskontinu pada suatu lereng yang tegak, pada rayapan dari lapisan lunak (misalnya marl lempung) atau gulingan blok sebagai contoh runtuhan yang terjadi di Gunung Granier En Savoie pada tahun 1248 (Hantz, 1988).

Keruntuhan dari jurang batu kapur dengan ketinggian sekitar 1000 m, mengikuti gelinciran / longsoran dari marl dan menggerakkan suatu volume yang sangat besar, yaitu sekitar 500.000.000 m3 yang menyebar sepanjang 7 km dengan luas 20 km2 dan membunuh ribuan penduduk.

Rayapan (Creep)• Gerakan yang kontinu dan relatif lambat, kita tidak dapat melihat dengan jelas bidang rayapan.• Contoh daerah yang sering mengalami kejadian ini adalah Pangadegang, cianjur selatan. Disana, daerah yang bergerak mencakup sekitar 100 km. selain itu, terjadi juga di daerah Ciamis utara, dan Banjarnegara di Jawa Tengah

Aliran• Gerakan ini berasosiasi dengan transportasi material oleh air atau udara dan dipicu oleh gerakan longsoran sebelumnya.• Kecepatan gerakan ini bisa sangat tinggi

Terzaghi (1950) and brunsden (1979) mengklasifikasikan penyebab gerakkan massa tanah atau batuan sebagai penyebab eksternal, internal, dan kombinasi keduanya.

Penyebab Eksternal :1. Perubahan geometri lereng : pemotongan kaki lereng, erosi, perubahan sudut kemiringan, panjang, dll.2. Pembebasan beban : erosi, penggalian3. Pembebanan : Penambahan material, penambahan tinggi.4. Shock dan vibrasi : buatan, gempa bumi

Page 11: batuan dan tanah

5. Penurunan permukaan air.6. Perubahan kelakuan air : hujan, tekanan pori, dll.

Penyebab Internal :1. Longsoran, progresif : mengikuti ekspansi lateral, fissuring, dan erosi2. Pelapukan.3. Erosi seepage : solution, piping

Klasifikasi dari longsoran pada umumnya dapat didasarkan pada faktor-faktor sebagai berikut :1. Jenis dari material2. Morfologi dari material3. Karakteristik geomekanik4. Kecepatan dan lama dari gerakan5. Bentuk dari permukaan longsoran (bidang,baji,busur)6. Volume yang dilibatkan7. Umur dari longsoran8. Penyebab longsoran9. Mekanisme longsoran

Kemantapan suatu lereng dinyatakan dengan FAKTOR KEAMANAN (safety factor), yang merupakan perbandingan antara besarnya gaya penahan dengan gaya penggerak longsoran.

Apabila harga FK untuk suatu lereng > 1,0 (gaya penahan > gaya pengerak), maka lereng tersebut dikategorikan mantap. Tetapi apabila harga FK < 1,0 (gaya penahan < gaya penggerak), maka lereng tersebut berada dalam kondisi tidak mantap dan mungkin akan terjadi longsoran pada lereng yang bersangkutan.

Jenis longsoran pada lereng dapat dibagi menjadi 4 (empat) macam :1. Longsoran Lereng Busur2. Longsoran Lereng Guling3. Longsoran Lereng Baji4. Longsoran Lereng Bidang

Longsoran Busur pada massa tanah, ukuran, atau batuan dengan sistem kekar, yang rapat, mempunyai jumlah keluarga kekar dengan orientasi acak.

Longsoran Bidang pada massa batuan dengan satu keluarga kekar dengan orientasi positif terhadap kemiringan muka lereng.

Longsoran Membaji pada massa batuan dengan dua keluarga kekar yang masing-masing orientasinya terpotong dengan garis potong bidang-bidangnya yang mempunyai orientasi positif terhadap kemiringan muka lereng.

Page 12: batuan dan tanah

Longsoran Guling pada batuan kuat dengan satu keluarga kekar yang orientasinya relatif tegak dan jarak antara kekarnya relatif pendek.

Tahap – tahap penyelesaian masalah dan pembuatan keputusan.Walaupun demikian hal ini lebih sesuai untuk kasus dimana lereng tambang tidak stabil dan usaha – usaha perbaikan dari lereng, maka ada 3 unsur yang penting :Penilaian Situasi = Kategori lokasiAnalisis Masalah = Identifikasi mekanisme dan analisisAnalisis Keputusan = Perancangan lereng

Batuan Beku, batuan sedimen tertentu dan batuan metamorf tertentu, yang masih segar dan belum mengalami proses pelapukan, umumnya memberikan kemantapan yang baik, terutama kalau batuan tersebut tersebar luas (MONOLITOLOGI).

Batuan Beku umumnya terdiri dari mineral – mineral kristalin yang tersusun sedemikian rupa sehingga batuan tersebut kuat dan kompak karena kristal – kristalnya terikat satu sama lainnya dengan baik. Kuat tekan maupun kuat tarik batuan ini umumnya sangat tinggi.

Batuan Sedimen yang terkonsolidasi dengan baik, sehingga ikatan antara masing – masing butirnya kuat, juga mempunyai kekuatan batuan yang tinggi. Tetapi sedimen yang belum terkonsolidasi (lepas) tidak mempunyai kekuatan batuan yang tinggi. Kekuatan batuan sedimen juga dipengaruhi oleh kekuatan mineral – mineral penyusunnya.

Batuan Metamorf yang terdiri dari satu macam mineral yang kuat dan mempunyai ukuran butiran yang homogen juga mempunyai kekuatan yang tinggi (kuarsit, marmer). Sedangkan batuan metamorf yang bertekstur sekis atau gneiss mempunyai kekuatan yang tidak sama pada arah – arah yang berbeda (anisotrop) karena dipengaruhi oleh orientasi kristal.

Kesalahan dimensi lereng (tinggi dan sudut lereng) :- Hadirnya struktur geologi- Hadirnya air tanah dan air permukaan- Adanya pengikisan oleh angin- Adanya proses pelapukan- Adanya beban dinamis

http://wahyu-di-q.blogspot.com/2011/10/geoteknik-tambang-pendahuluan.html

Tanah Menurut Profesi KeteknikanPosted on March 1, 2011 by geomaticsipb

Page 13: batuan dan tanah

Definnisi tentang tanah yang di pergunakan oleh seorang insinyur sipil agak bersifat kesepakatan dan berbeda dengan definisi yang di gunakan oleh seorang ahli geologi , ahli ilmu tanah, ataupun orang awam. Seorang insinyur sipil menganggap tanaha termasuk semua bahan, organik dan anorganik, yang ada di atas lapisan batuan tetap. Di dalam menafsirkan dan mempergunakan pekerjaan disiplin lain,insinyur harus selalu ingat bahwa terdapat banyak perbedaan dasar dalam terminologi dan definisi yang di gunakan untuk mengklasifikasikan dan menjelaskan perilaku tanah secara fisis dan kimia. Terminologi dan definisi yang di gunakan dalam catatan ini adalah terminologi dan definisi yang umum di pakai pada profesi keteknikan.

Berdasarkan asalnya , tanah dapat di klasifikasikan secara luas menjadi tanah organik dan tanah anorganik. Tanah organik adalah campuran yang mengandung bagian-bagian yang cukup berarti berasal dari lapukan dan sisa tanaman dan kadang -kadang dari kumpulan kerangka dan kulit organisme kecil. Tanah anorganik berasal dari pelapukan batuan secara kimia ataupun fisis.

Tanah inorganik yang tetap berada pada tempat terbentuknya dinamakan tanah residual . Apabila tanah telah di pindahkan ke lokasi lain oleh gravitasi ,air ,ataupun angin, dinamakn tanah pindahan (transported soil).

Pengetahuan tentang sejarah  sesuatu deposit tanah, secara garis besar dapat banyak mengungkapkan sifat-sifat teknis tanah . Sifat-sifat teknis pada dasarnya merupakan fungsi dari sifat-sifat kimia dan fisi dari bahan induknya , tipe pelapukan yang telah membentuk tanah , apakah deposit berupa tanah residual atau tanha pindahan, cara kepindahan dan deposisinya bagi tanah pindahan, sejarah tegangan dari deposit tanah , sejarah kimia dari air pori , dan sejarah dari posisi permukaan air . Meskipun diperlukan persyaratan  pengambilan sample dan pengujian yang terinci guna evaluasi yang tepat dari sifat-sifat teknis tanah, banyak informasi yang dapat di peroleh dari pengetahuan tentang tipe tanah dan sejarahnya . Bagian berikutnya akan menyajikan contoh-contoh karakteristik teknis secar garis besar dari beberapa tanah.

http://geomaticsipb.wordpress.com/2011/03/01/tanah-menurut-profesi-keteknikan/

Pengertian Tanah dan Batuan Pengertian menurut berbagai hal :

• Pengertian tanah menurut ahli geomofologi ( THOMBURY)Tanah adalah bagian dari permukaan bumi yang ditandai oleh lapisan yang sejajar dengan permukaan bumi, sebagai modifikasi oleh proses-proses fisik, kimiawi, maupun biologis yang bekerja dibawah kondisi bermacam-macam yang bekerja selama periode tertentu.• Pengertian tanah menurut ahli geologi ( FREDRICH FALLON )Tanah merupakan lapisan bumi teratas yang terbentuk dari batuan yang telah lapuk.• Pengertian tanah menurut ahli fisika bumi ( AD. THAER 1906 )

Tanah adalah bahan- banhan yang remah dan lepas-lepas yang merupakan akumulasi berbagai bahan terutama terdiri atas unsur- unsur Si, Ca, Al, Mg, dan unsur-unsur lainya.Geografi tanah mempelajari penyebaran jenis tanah di muka bumi dan faktor yang menentukan

Page 14: batuan dan tanah

penyebaran, yang dipelajari mencakup sifat-sifat tanah, genesa tanah, klasifikasi tanah, penyebarannya dan terapanya dalam kehidupan sehari- hariKomponen- komponen tanahTanah terdiri dari:• Bahan organik ( ± 5 %)• Bahan mineral (± 45 %)• Air ( 20-30 % )• Udara ( 20-30 % )

Mekanika Tanah1

Mekanika Tanah adalah bagian dari Geoteknik yang merupakan salah satu cabang dari ilmu Teknik Sipil,

dalam bahasa Inggris mekanika tanah berarti soil mechanics atau soil

engineering dan Bodenmechanik dalam Bahasa Jerman.

Istilah mekanika tanah diberikan oleh Karl von Terzaghi pada tahun 1925 melalui

bukunya “Erdbaumechanik auf bodenphysikalicher Grundlage” (Mekanika Tanah berdasar pada Sifat-

Sifat Dasar Fisik Tanah), yang membahas prinsip-prinsip dasar dari ilmu mekanika tanah modern, dan

menjadi dasar studi-studi lanjutan ilmu ini, sehingga Terzaghi disebut sebagai “Bapak Mekanika

Tanah”.

Definisi Tanah

Tanah didefinisikan sebagai material yang terdiri dari:

1. Agregat (butiran) mineral-mineral padat yang tidak terikat secara kimia satu sama lain.

2. Zat Cair.

3. Gas yang mengisi ruang-ruang kosong diantara butiran mineral-mineral padat tersebut.

Tanah berguna sebagai pendukung pondasi bangunan dan juga tentunya sebagai bahan bangunan itu

sendiri (contoh: batu bata).

Werner 1918 pakar geologi modern dalam Jofee 1949 tidak memisahkan antara ilmu tanah dengan geologi, dan berpendapat bahwa tanah adalah lapisan hitam tipis yang menutupi bahan padat kering terdiri atas bahan bumi berupa partikel kecil yang remah, sisa vegetasi dan hewan. Tanah adalah medium dalam tumbuhan bertempat kedudukan, berakar, tumbuh, dan berubah. Sprengel 1837 , tanah adalah suatu massa bahan berasal dari mineral yang mengandung hasil dekomposisi tumbuhan dan hewan. Faktor dekomposisi batuan untuk menjadi tanah adalah air, oxigen, karbondioksida dari udara, vegetasi dan aliran air.

Page 15: batuan dan tanah

Friedrich Fallou 1855 sendiri dalam Joffe 1949 secara geologi umum tanah dapat dianggap sebagai hasil pelapukan oleh waktu yang menggerogoti batuan planet kita, dan lambat laun mengadakan dekomposisi masa tanah yang kompak. Dalam hal ini tanah dibagi dua katagori ialah tanah yang lapuk dan tanah alluvial. Ricthofen salah satu pengikut Fallou 1882 dalam Joffe 1949 dengan pengalamannya dalam geologi dan geografi menyatakan bahwa tanah adalah bentukan permukaan bumi yang lepas, semacam penyakit batuan alam. Tahun 1870 Dokuchaiev dalam Glinka 1927 menyatakan bahwa tanah adalah bantukan mineral dan organik dipermukaan bumi, sedikit banyak selalu diwarnai oleh humus, dan secara tetap menyatakan dirinya sebagai hasil kegiatan kombinasi bahan, seperti jasad, baik yang hidup maupun yang mati, bahan induk, iklim dan relief.

Menurut USCS

Batuan dan tanah mempunyai perbedaan. Menurut Shower (1967), batuan dan tanah dibedakan dalam beberapa hal, yaitu:

Batuan merupakan material kerak bumi yang terdiri atas mineral penyusun bertekstur, berstruktur. Sifat-sifat yang menyolok :

padu ( cemented )

qu ( = unconfined compressive strength ) > 200 psi 14 kg/cm2

(psi= pound/square inch atau lb/in2 )

bila terdiri dari satu butir, ukuran butirnya boulder ( 256 mm)

beratnya > 40 kg )

Tanah merupakan mineral penyusun yang atau tanpa material organik sisa tumbuhan dan fauna yang terdekomposisi (lapuk), berstruktur dan bertekstur. Sifat-sifat yang menyolok :

urai, lepas, lunak ( loose, uncemented, soft )

qu < 200 psi

ukuran butirnya < 256 mm (catatan: lihat Klasifikasi Tanah)

beratnya < 40 kg

Tanah Residual

Page 16: batuan dan tanah

-Tanah dipengaruhi oleh faktor-faktor penentu tanah seperti: Batuan induk, iklim, topografi, organisme, dan waktu.

-Tanah dapat dibedakan dalam dua kelompok besar, yang berasal dari pelapukan (fisika dan kimia) dan yang berasal dari bahan organik.

-Tanah lapukan secara genesis dikenal antara lain tanah jenis residual dan transported.

Jika hasil pelapukan masih berada di tempat asalnya (insitu), disebut residual soil. Residual soil umumnya terkena dekomposisi (pelapukan akibat proses kimia, biologi dan fisika) dengan tanpa

melalui transportasi atau tetap berada sekitar batuan dasar. Batuan dasar berubah (melapuk)

menjadi tanah mulai dari segar hingga terlapukkan. Residual soil pada daerah iklim sedang dan

agak-kering biasanya kaku dan stabil serta tidak meluas kearah kedalaman. Pada daerah iklim

lembab dan hangat dengan penyinaran matahari yang lama, tanah tersebut kemungkinan meluas

dan dalam hingga beberapa ratus meter. Tanah residual pada kondisi tertentu dapat menimbulkan masalah pondasi dan jenis konstruksi lainnya seperti konstruksi jalan.

Pengertian Tanah dan batuan lainnya :

Tanah adalah dari akumulasi yang kehilangan material akibat pelapukan yang mentupi land-surface bumi sampai kedalaman rangkain dari fraksi hingga inci bahakan samapi berkaki-kaki ketinggian. Urutan tanah hingga ke bedrock adalah soil, subsoil, dan bedrock. Berdasarkan horizon A,B,C,dan D yaitu :

Horizon A : urutan teratas yang mengandung zat organik, kuat terhadap pelapukan, dan mengandung zat kimia Ca, Fe, Mg, dan lain-lain.

Horizon B : urutan kedua yang merupakan daerah dengan deposisi besar yang mengandung fine clay dan silt particles.

Tanah pada mulanya adalah hasil percampuran bervariasi dari properties zat organik (humus) dan zat non-organik (pelapukan batuan dari mineral-mineral batuan). Tanah dipengaruhi pelapukan dan vegetasi yang umumnya akibat iklim. Zona tanah yaitu :

Zonal : dikontrol iklim yang memiliki curak hujan tinggi yang equilibrium dengan regime weathering, adanya yang mudah lapuk dan tahan lapuk. Umumnya yang tahan terhadap pelapukan adalah yang mengandung CaCO3 atau dengan curah hujan rendah.

Intrazonal : jumlah zat yang tidak biasa terdiri dari air, larutan garam, dan oksida besi.

Azonal : tanah yang belum matang.

Menurut civil engineering tanah adalah unconsolidated, sesuatu yang ringan, dan material yang dapat dibentuk.

Page 17: batuan dan tanah

Batuan adalah sesuatu yang mengadung zat mineral, consolidated, dan tak ter-consolidated yang bagian dari kerak bumi. Jika terdiri dari satu spesie mineral disebut monomineralic dan jika lebih satu spesies mineral disebut aggregate of mineral spesies. Menurut civil engineer adalah keras, solidated, load-bearing, dan untuk diledakan

http://azizfrrahman101.blogspot.com/2011/03/pengertian-tanah-dan-batuan.html