MEKANIKA TANAH 1

2 SKS

Pengertian Tanah: Kumpulan mineral, bahan organik dan endapan-endapan yang tidak

terekat satu sama lain, yang terletak di atas batuan dasar (bedrock).

Asal-usul Tanah: Tanah merupakan hasil dari proses pelapukan batuan induknya baik

secara fisik/mekanis maupun secara kimiawi.

Dapat diklasifikasikan dalam 2 kelompok:

1. Tanah Residu (Residual Soil) merupakan tanah yang terjadi akibat

penumpukan dari pelapukan batuan dan masih berada di tempat

asalnya.

2. Tanah Sedimen (Transported Soil) merupakan tanah yang terjadi akibat

pelapukan kemudian terbawa ke tempat lain.

MATA KULIAH

MEKANIKA TANAH 1

Karakteristik Dasar

Tanah

Magma

Batuan Beku

(Igneous Rocks)

Membeku

Batuan yg cair

bergerak (lava)

Tanah Pelapukan &

Erosi

Sediments

Menumpuk

Batuan Sedimen

(Sedimentary Rocks)

Batuan Metamorf

(Metamorphic Rocks)

UPLIFT

Temperatur & tekanan yang

tinggi

Gambar Siklus Terjadinya Tanah dan Batuan

MATA KULIAH

MEKANIKA TANAH 1

Karakteristik Dasar

Tanah

Partikel Tanah: a. Tanah dapat disebut sebagai :

• Berangkal/ boulders

→ potongan batuan besar > 250 – 300 mm

• Kerikil/ Gravel

→ partikel batuan berukuran 5 – 150 mm

• Pasir/ Sand

→ berukuran 0,074 – 5 mm

• Lanau/ Silt

→ berukuran 0,002 – 0,074 mm

• Lempung/ Clay

→ berukuran < 0,002 mm

• Koloid/ colloids

→ berukuran < 0,001 mm

MATA KULIAH

MEKANIKA TANAH 1

Karakteristik Dasar

Tanah

b. Pengelompokan Tanah

Tanah dapat digolongkan menjadi tiga jenis, yaitu:

• Tanah non kohesif, antar butirannya saling lepas

contohnya kerikil, pasir dan lumpur.

• Tanah kohesif, butirannya sangat halus dan

saling mengikat contohnya lempung (clay).

• Tanah organik, tanahnya remah dan mudah

ditekan (compressible) contohnya gambut.

MATA KULIAH

MEKANIKA TANAH 1

Karakteristik Dasar

Tanah

MATA KULIAH

MEKANIKA TANAH 1

Karakteristik Dasar

Tanah

Mineral Lempung :

• Susunan kelompok partikel yang berukuran

koloid dengan diameter butiran kurang dari 2

μm.

• Mineral lempung terdiri dari lembaran-

lembaran kristalin.

• Lembaran-lembaran kristalin tersebut :

Silica Tetrahedron

Aluminium Octahedron

MATA KULIAH

MEKANIKA TANAH 1

Karakteristik Dasar

Tanah

MATA KULIAH

MEKANIKA TANAH 1

Karakteristik Dasar

Tanah

MATA KULIAH

MEKANIKA TANAH 1

Gaya Antar Partikel Gaya antar partikel penyusun lempung:

1. Rekatan ionik

Rekatan akibat kurangnya elektron di bagian luar dari atom-

atom yang membentuk satuan tanah dasar.

2. Rekatan Van der Waals

Rekatan akibat berubah-ubahnya jumlah elektron pada setiap

saat di salah satu bagian inti atom.

3. Lainnya

Termasuk diantaranya rekatan hidrogen dan gaya tarik

gravitasi antara dua benda.

Karakteristik Dasar

Tanah

a. Jenis Mineral Lempung: • Kaolinite

→ mineral dari kelompok kaolin, terdiri dari susunan satu lembar

silika tetrahedron dan satu lembar aluminium oktahedron,

dengan satu susunan setebal 7,2 Ao (1 Angstrom = 10-10m),

keduanya terikat oleh rekatan hidrogen dan Van der Waals.

• Illite

→ mineral yang terbentuk dari susunan satu lembar aluminium

yang terikat diantara dua lembaran silika, lembaran terikat

bersama oleh ikatan lemah ion kalium (K+)

• Montmorilonite

→ mineral yang dibentuk dua lembar silika dan satu lembar

aluminium, rekatan antar lapisan terutama diakibatkan gaya Van

der Waals.

• dan lain-lain

MATA KULIAH

MEKANIKA TANAH 1

Karakteristik Dasar

Tanah

MATA KULIAH

MEKANIKA TANAH 1

Karakteristik Dasar

Tanah

b. Perilaku Partikel Lempung: • Partikel lempung mempunyai muatan listrik negatif (anion (-)).

• Partikel lempung akan menarik ion bermuatan positif (kation (+))

untuk mengimbangi ion-ion negatif. Kation-kation didapat dari molekul

air.

• Air yang tertarik secara elektrik, yang berada di sekitar partikel

lempung disebut air lapisan ganda (double layer water).

• Air lapisan ganda pada bagian paling dalam yang sangat kuat

melekat pada partikel lempung disebut air serapan (adsorbed water).

• Aktivitas lempung akibat terjadinya usaha menyeimbangkan muatan

negatif dengan tarikan kation.

𝐀𝐤𝐭𝐢𝐯𝐢𝐭𝐚𝐬 = 𝐈𝐧𝐝𝐞𝐤𝐬 𝐏𝐥𝐚𝐬𝐭𝐢𝐬 (𝐏𝐈)

% 𝐥𝐞𝐦𝐩𝐮𝐧𝐠

MATA KULIAH

MEKANIKA TANAH 1

Karakteristik Dasar

Tanah

Tanah Granuler Susunan tanah granuler merupakan butiran yang dapat mengendap

pada suatu larutan suspensi secara individu, tak bergantung pada

butiran yang lain akan berupa susunan tunggal, contohnya pasir, kerikil

atau beberapa campuran pasir dan lanau.

Lengkungan butiran dapat mendukung beban statis, tapi susunan ini

sangat sensitif terhadap longsoran, getaran atau beban dinamis.

MATA KULIAH

MEKANIKA TANAH 1

Susunan Butiran Tanah Granular

Karakteristik Dasar

Tanah

MATA KULIAH

MEKANIKA TANAH 1

Susunan Sarang Lebah

Tanah dengan

kerapatan relatif

yang sama, tapi

susunan butirannya

berbeda (Leonard,

1978)

Karakteristik Dasar

Tanah

Komposisi Tanah Tanah terdiri dari :

• Butiran tanah yang padat (solid)

• Air (water)

• Udara (air)

MATA KULIAH

MEKANIKA TANAH 1

Diagram Fase Tanah

Karakteristik Dasar

Tanah

Dengan memperhatikan gambar fase tanah, dapat dibuat persamaan

sebagai berikut :

W = Ws + Ww

Dan

V = Vs + Vw + Va

Vv = Vw + Va

Dimana:

Ws : berat butiran padat (solid)

Ww : berat air

Vs : volume butiran padat (solid)

Vw : volume air

Va : volume udara

MATA KULIAH

MEKANIKA TANAH 1

Karakteristik Dasar

Tanah