modul 7 geologi dan geoteknik · materi pokok 1 klasifikasi tanah dan batuan 1.1 tanah 1.1.1...

Modul 7 Geologi dan Geoteknik

Balai Uji Coba Sistem Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi II-

MODUL GEOLOGI DAN GEOTEKNIK

PELATIHAN PERENCANAAN EMBUNG

2017

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI

MODUL 07


Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi i

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kami panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas selesainya

pengembangan Modul Geologi dan Geoteknik sebagai materi inti/substansi dalam

Pelatihan Perencanaan Embung. Modul ini disusun untuk memenuhi kebutuhan

kompetensi dasar Aparatur Sipil Negara (ASN) di bidang sumber daya air.

Modul geologi dan geoteknik ini disusun dalam 3 (tiga) bagian yang terbagi atas

pendahuluan, materi pokok, dan penutup. Penyusunan modul yang sistematis

diharapkan mampu mempermudah peserta pelatihan dalam memahami dan

menerapkan Geologi dan Geoteknik. Penekanan orientasi pembelajaran pada

modul ini lebih menonjolkan partisipasi aktif dari para peserta.

Akhirnya, ucapan terima kasih dan penghargaan kami sampaikan kepada Tim

Penyusun dan Narasumber, sehingga modul ini dapat diselesaikan dengan baik.

Penyempurnaan maupun perubahan modul di masa mendatang senantiasa terbuka

dan dimungkinkan mengingat akan perkembangan situasi, kebijakan dan peraturan

yang terus menerus terjadi. Semoga Modul ini dapat memberikan manfaat bagi

peningkatan kompetensi ASN di bidang SDA.

Bandung, November 2017

Kepala Pusat Pendidikan dan Pelatihan

Sumber Daya Air dan Konstruksi

Ir. K. M. Arsyad, M.Sc.

NIP. 19670908 199103 1 006


Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi ii

DAFTAR ISI

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

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

DAFTAR TABEL ................................................................................................... v

DAFTAR GAMBAR .............................................................................................. vi

PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL ................................................................. vii

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

A. Latar Belakang ............................................................................................. 1

B. Deskripsi Singkat.......................................................................................... 1

C. Tujuan Pembelajaran ................................................................................... 2

D. Materi Pokok dan Sub Materi Pokok............................................................. 2

E. Estimasi Waktu............................................................................................. 3

MATERI POKOK 1 KLASIFIKASI TANAH DAN BATUAN ................................... 4

1.1 Tanah ........................................................................................................ 4

1.1.1 Pembentukan Tanah .......................................................................... 4

1.1.2 Pembagian Butiran Tanah ................................................................... 7

1.1.3 Klasifikasi Tanah ............................................................................... 14

1.2 Batuan .................................................................................................... 20

1.2.1 Umum ............................................................................................... 20

1.2.2 Batuan Beku ..................................................................................... 20

1.2.3 Batuan Sedimen (Batuan Endapan) .................................................. 21

1.2.4 Batuan Metamorfik ............................................................................ 22

1.2.5 Klasifikasi Teknik Batuan ................................................................... 24

1.3 Latihan .................................................................................................... 27

1.4 Rangkuman............................................................................................. 27

MATERI POKOK 2 SIFAT MATERIAL TANAH DAN BATUAN .......................... 28

2.1 Umum ..................................................................................................... 28

2.2 Sifat Tanah.............................................................................................. 29

2.2.1 Sifat Fisik Tanah .............................................................................. 31

2.2.2 Sifat Teknik Tanah ............................................................................... 36

2.2.3 Material Tanah Timbunan ..................................................................... 45

2.2.4 Tanah Bersifat Khusus ......................................................................... 49


Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi iii

2.3 Sifat Batuan ............................................................................................ 52

2.3.1 Sifat Fisik ............................................................................................. 52

2.3.2 Sifat Kimiawi......................................................................................... 52

2.3.3 Ketahanan............................................................................................ 53

2.4 Latihan .................................................................................................... 54

2.5 Rangkuman............................................................................................. 54

MATERI POKOK 3 PENYUSUNAN PROGRAM PENYELIDIKAN ...................... 56

3.1 Umum ..................................................................................................... 56

3.2 Penyelidikan Geoteknik ........................................................................... 59

3.2.1 Penyelidikan Geoteknik Pendahuluan ............................................... 59

3.2.2 Penyelidikan Geoteknik Tahap Desain ................................................. 60

3.3 Pengumpulan Data ................................................................................. 61

3.4 Kolam Embung ....................................................................................... 62

3.4.1 Infiltrasi Air ........................................................................................ 62

3.4.2 Stabilitas Dinding Kolam ................................................................... 63

3.5 Peninjauan Lapangan ............................................................................. 63

3.6 Latihan .................................................................................................... 64

3.7 Rangkuman............................................................................................. 64

MATERI POKOK 4 PENYELIDIKAN GEOTEKNIK ............................................. 66

4.1 Penyelidikan Lapangan ........................................................................... 66

4.2 Penyebaran dan Kedalaman Pemboran.................................................... 66

4.3 Penyelidikan Permukaan......................................................................... 67

4.4 Penyelidikan Bawah Permukaan ............................................................. 67

4.4.1 Umum ............................................................................................... 67

4.4.2 Pengeboran ...................................................................................... 68

4.4.3 Pengambilan Contoh Tanah .............................................................. 68

4.4.4 Sumur Uji .......................................................................................... 68

4.5 Pengujian Laboratorium ........................................................................... 70

4.5.1 Umum ............................................................................................... 70

4.5.2 Laboratorium Mekanika Tanah ......................................................... 70

4.6 Latihan .................................................................................................... 77

4.7 Rangkuman............................................................................................. 77

PENUTUP ............................................................................................................ 79


Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi iv

A. Simpulan ................................................................................................... 79

B. Tindak Lanjut ............................................................................................ 81

EVALUASI FORMATIF ....................................................................................... 82

A. Soal ............................................................................................................ 82

B. Umpan Balik dan Tindak Lanjut .................................................................. 83

DAFTAR PUSTAKA

GLOSARIUM

KUNCI JAWABAN


Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi v

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 - Ukuran saringan dan bukaan ............................................................... 7

Tabel 1.2 - Klasifikasi tanah berdasarkan USCS .................................................. 19

Tabel 1.3 - Penggolongan jenis-jenis batuan utama ............................................. 23

Tabel 1.4 - Klasifikasi batuan sedimen karbonat menurut Dearman 1981 ............ 23

Tabel 1.5 - Klasifikasi batuan untuk fondasi menurut Tanaka............................... 26

Tabel 1.6 - Skala waktu geologi ........................................................................... 26

Tabel 2.1 - Identifikasi dari konsistensi tanah berbutir halus................................. 34

Tabel 2.2 - Identifikasi terhadap konsistensi tanah berbutir halus ........................ 36

Tabel 2.3 - Derajat kepadatan material alami ....................................................... 38

Tabel 2.4 - Jenis batuan yang cocok untuk tubuh embung ................................... 48

Tabel 2.5 - Kelompok tanah lunak ........................................................................ 50

Tabel 2.6 - Ikhtisar identifikasi, pengambilan contoh, cara uji dan karakteristiknya

.......................................................................................................... 51

Tabel 4.1 - Tingkat aktifitas tanah ........................................................................ 74

Tabel 4.2.- Jenis mineral pada tanah lempung ..................................................... 75

Tabel 4.3. - Klasifikasi tanah ekspansif menurut Altmeyer (1955) ........................ 75

Tabel 4.4. - Klasifikasi tanah ekspansif berdasarkan LL, PI dan suction test di

lapangan ........................................................................................... 76


Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi vi

DAFTAR GAMBAR

Gambar I.1-Pembentukan tanah akibat proses pelapukan batuan

(Strahler&Strahler,1984)................................................................... 5

Gambar I.2 - Massa tanah jenuh air sebagian ........................................................ 7

Gambar I.3 - Grafik pembagian ukuran butir .......................................................... 8

Gambar I.4 - Grafik pembagian ukuran butir berbagai jenis tanah ......................... 9

Gambar I.5 - Grafik plastisitas .............................................................................. 15

Gambar II.1 - Susunan tanah pada kondisi jenuh air sebagian ............................ 30

Gambar II.2 - Contoh grafik gradasi butiran ......................................................... 36

Gambar I.3 - Contoh hasil uji pemedatan di laboratorium ..................................... 37

Gambar II.4 - Kondisi tegangan pada keadaan runtuh ......................................... 40

Gambar II.5 - Alternatif cara p-q diagram ............................................................ 42

Gambar IV.1 - Pengambilanblocksample dandeskripsitanahdisumuruji ................ 69

Gambar IV.2 - Batas-batas Atterberg ................................................................... 71

Gambar IV.3 - Klasifikasi tanah berdasarkan USCS............................................. 73

Gambar IV.4.- Grafik hubungan prosentase butiran lempung Vs activity (Seed et al,

1962) ............................................................................................. 76


Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi vii

PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL

Deskripsi

Modul Geologi dan Geoteknik ini terdiri dari empat materi pokok. Materi pokok

pertama membahas klasifikasi tanah dan batuan. Materi pokok kedua membahas

sifat material tanah dan batuan. Materi pokok ketiga membahas penyusunan

program penyelidikan. Materi pokok keempat membahas penyelidikan geoteknik.

Peserta diklat mempelajari keseluruhan modul ini dengan cara yang berurutan.

Pemahaman setiap materi pada modul ini diperlukan untuk memahami materi

geologi dan geoteknik. Setiap materi pokok dilengkapi dengan latihan atau evaluasi

yang menjadi alat ukur tingkat penguasaan peserta diklat setelah mempelajari

materi dalam modul ini.

Persyaratan

Dalam mempelajari modul ini, peserta pelatihan diharapkan dapat menyimak

dengan seksama penjelasan dari pengajar, sehingga dapat memahami dan

menerapkan dengan baik materi geologi dan geoteknik yang merupakan materi

inti/substansi dari Pelatihan Perencanaan Embung. Untuk menambah wawasan,

peserta diharapkan dapat membaca terlebih dahulu materi yang berkaitan dengan

geologi dan geoteknik dari sumber lainnya.

Metode

Dalam pelaksanaan pembelajaran ini, metode yang dipergunakan adalah dengan

kegiatan pemaparan yang dilakukan oleh Widyaiswara/Fasilitator, adanya

kesempatan tanya jawab, curah pendapat, bahkan diskusi.

Alat Bantu/Media

Untuk menunjang tercapainya tujuan pembelajaran ini, diperlukan Alat Bantu/Media

pembelajaran tertentu, yaitu: LCD/projector, Laptop, white board dengan spidol dan

penghapusnya, bahan tayang, serta modul dan/atau bahan ajar.


Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi viii

Kompetensi Dasar

Setelah mengikuti seluruh rangkaian pembelajaran, peserta diharapkan mampu

memahami dan menerapkan materi tentang geologi dan geoteknik.


Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi 1

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Hampir setiap bangunan teknik sipil terdiri dari bagian bangunan diatas tanah (super

structure) dan bagian bangunan dibawah permukaan tanah (sub structure). Bagian

bangunan dibawah permukaan tanah akan meneruskan seluruh beban bangunan

ketanah pondasi. Untuk menyiapkan desain dan melaksanakan konstruksi

bangunan, perencana perlu mengetahui sifat material bangunan yang digunakan

dan sifat massa fondasinya yang dapat berupa tanah atau batuan.

Pengetahuan tersebut sangat penting khususnya bagi ahli geologi teknik dan juga

bagi perencana (engineer) untuk memahami perilaku fondasi. Pengetahuan

tersebut juga sangat dibutuhkan ketika membangun bangunan yang seluruh

material bangunannya menggunakan material alami seperti bangunan embung.

Informasi mengenai sifat material fondasi dan material bangunan dapat diperoleh

dari hasil penyelidikan geoteknik terhadap fondasi dan material bangunan yang

mencakup material timbunan dan agregat beton.

Modul Geoteknik, disiapkan bagi para perencana untuk memahami prinsip-prinsip

penyelidikan geoteknik yang nantinya diharapkan mampu memanfaatkan dengan

benar data hasil penyelidikan geoteknik untuk perencanaan embung.

Salah satu dari modul pelatihan perencanaan embung adalah modul geoteknik

embung yang membahas mengenai dasar-dasar geoteknik yang menjelaskan

perilaku kondisi tanah yang berbeda-beda yang sering kita jumpai didalam praktek.

Keragaman dan perbedaan yang ada menentukan sifat tanah dengan berbagai

persoalan sesuai dengan kondisi tertentu yang dikehendaki dalam perencanaan

embung.

B. Deskripsi Singkat

Mata pelatihan ini membekali peserta pelatihan dengan pengetahuan mengenai

geologi dan geoteknik, yang disajikan dengan menggunakan metode ceramah,

diskusi, tanya jawab dan peragaan.



C. Tujuan Pembelajaran

1. Kompetensi Dasar

Setelah mengikuti seluruh rangkaian pembelajaran, peserta diharapkan

mampu memahami dan menerapkan mengenai materi geologi dan geoteknik.

2. Indikator Keberhasilan

Setelah mengikuti pembelajaran, peserta diharapkan mampu:

a. Menjelaskan dan menerapkan klasifikasi tanah dan batuan,

b. Menjelaskan dan menerapkan sifat material tanah dan batuan,

c. Menjelaskan dan menerapkan penyusunan program penyelidikan,

d. Menjelaskan dan menerapkan penyelidikan geoteknik.

D. Materi Pokok dan Sub Materi Pokok

Dalam modul geologi dan geoteknik ini akan membahas materi:

1. Klasifikasi tanah dan batuan

a. Tanah,

b. Batuan.

2. Sifat material tanah dan batuan

a. Sifat tanah,

b. Sifat batuan.

3. Penyusunan program penyelidikan

a. Penyelidikan geoteknik,

b. Pengumpulan data,

c. Peninjauan lapangan,

d. Komunikasi dengan perencana/pemberi tugas.

4. Penyelidikan geoteknik

a. Penyelidikan lapangan,

b. Penyelidikan permukaan,

c. Penyelidikan bawah permukaan.



E. Estimasi Waktu

Alokasi waktu yang diberikan untuk pelaksanaan kegiatan belajar mengajar untuk

mata pelatihan “Geologi dan Geoteknik” ini adalah 6 (empat) jam pelajaran (JP)

atau sekitar 270 menit.



MATERI POKOK 1

KLASIFIKASI TANAH DAN BATUAN

1.1 Tanah

1.1.1 Pembentukan Tanah

Pembentukan tanah dimulai dari pelapukan batuan yang ada baik berupa batuan

sedimen, batuan metamorf atau batuan beku. Pelapukan dianggap bagian yang

sangat penting dari proses degradasi. Secara umum tanah terbentuk akibat proses

pelapukan /penguraian batuan secara kimia, fisik dan biologi.

Pelapukan adalah perubahan fisik atau kimiawi batuan yang disebabkan karena

berhuhungan dengan udara, air, dan organisme. Pelapukan digolongkan sebagai

pelapukan fisika, pelapukan kimiawi, dan pelapukan biologis tergantung kepada

penyebab utamanya. Pada pelapukan fisik, tenaga yang berupa tekanan dan

temperatur memegang peranan yang sangat penting, sedangkan pada pelapukan

kimiawi reaksi kimia menyebabkan parubahan pada komposisi kimia batuan.

Pelapukan fisik menyebabkan batuan berubah ukuran menjadi lebih kecil yaitu

dengan pemecahan atau desintegrasi. Penyebab terjadinya disintegrasi dapat

berupa pengembangan karena berkurangnya tekanan, pertumbuhan kristal,

pengembangan dan pengerutan karena pemanasan dan pendinginan, serta

pengisian koloid.

Pelapukan kimiawi dapat disebabkan karena oksidasi, hidrasi,dan karbonisasi.

Dengan kemudian mempunyai volume yang lebih basar atau mengembang dan berat

jenisnya menjadi kecil. Oksidasi pada batuan yang mengandung besi menghasilkan

hematite yang berwarna coklat kekuning-kuningan. Hidrasi menghasilkan perubahan

volume pada tiap molekul batuan yang disebabkan oleh masuknya air. Akibat

perubahan volume ini maka batuan mengelupas / menghasilkan keratin yang tipis.

Pada proses karbonisasi, terbentuk karbonat sebagai hasil reaksi asam karbonat

Indikator keberhasilan : setelah mengikuti pembelajaran ini, peserta diharapkan

mampu menjelaskan dan menerapkan tentang klasifikasi tanah dan batuan.



dengan mineral pada batuan. Batuan yang mudah larut seperti batu gamping akan

mengalami proses karbonasi ini. Asam karbonat terbentuk karena udara yang

mempunyai kandungan CO2 bereaksi dengan adanya air.

Pelapukan organik sebenarnya merupakan kombinasi antara kedua jenis pelapukan

yang telah diuraikan sebelumnya, disebabkan karena tumbuh-tumbuhan atau pun

makhluk hidup, misalnya akar pepohonan, cacing, dsb. Baik larutan kimia maupun

energi yang dihasilkan oleh organisme, dapat mempercepat proses pelapukan

batuan.

Pelapukan batuan disatu sisi memiliki peran yang menguntungkan bagi umat

manusia. Akibat proses pelapukan, batuan yang keras menjadi lunak sehingga

memudahkan umat manusia untuk mengelola suatu bentang alam tertentu menjadi

lahan budidaya (misalnya tahan pertanian). Gambar di bawah menunjukkan proses

pembentukan tanah akibat adanya pelapukan batuan.

Gambar I.1- Pembentukan tanah akibat proses pelapukan batuan (Strahler

& Strahler, 1984)



Pelapukan kimia umumnya terjadi didaerah yang memiliki curah hujan tinggi,

mengandung asam yang tinggi dan suhu yang tinggi. Proses pelapukan terjadi

karena reaksi batuan dengan asam, basa, oksigen dan karbon dioksida, yang hasil

akhirnya akan berupa partikel/butiran cristalin berukuran colloid (<0,002 MM) yang

dikenal sebagai mineral lempung yang memiliki komposisi yang berbeda dengan

batuan induknya.

Pelapukan secara fisik atau mekanik terjadi akibat erosi oleh angin, air, perubahan

suhu atau cuaca. Hasil pelapukan berupa partikel-partikel kecil yang masih memiliki

komposisi yang sama dengan batuan induk, dapat berupa lanau, pasir,kerikil dan

boulder.

Yang dimaksud dengan tanah (soil), adalah: campuran atau himpunan partikel /

butiran mineral tanah dari berbagai ukuran yang relatif lepas (uncemented / partially

cemented) yang dapat berupa lempung, lanau, pasir, kerikil, boulder atau campuran

diantara material-material tersebut. Diantara butir-butir tanah terdapat ruang / pori-

pori yang dapat berisi udara atau air, lihat gambar I.1.

Hasil pelapukan batuan induk yang masih ditempat asal, disebut residual soil, yang

ditandai dengan warna merah atau cokelat yang umumnya dijumpai di daerah

pegunungan atau perbukitan.

Bila hasil pelapukan terangkut oleh air, es atau angin, kemudian diendapkan didaerah

lain, disebut tanah angkutan (transported soil).

Tanah juga dapat berasal dari hasil pelapukan material organik seperti tumbuhan

yang membusuk. Yang disebut tanah organik, biasanya berupa tanah angkutan

hasil pelapukan yang bercampur dengan tanaman yang membusuk.



Gambar I.2 - Massa tanah jenuh air sebagian

Dalam keadaan alami, massa tanah terdiri dari pori-pori diisi oleh cairan atau gas

(udara) atau keduanya dan butiran tanah (solid). Pengisian oleh gas tersebut

biasanya berupa udara.

1.1.2 Pembagian Butiran Tanah

Tanah dimasukkan kedalam kelompok yang mempunyai sifat teknis serupa,

berdasarkan perilaku dan sifat masing-masing jenis tanah. Ukuran saringan

secara internasional digunakan untuk memisahkan beberapa kelompok

material dengan yang lainnya. Saringan dan ukuran bukaan yang penting

adalah:

Tabel 1.1 - Ukuran saringan dan bukaan

Ukuran Saringan Standar Ukuran Bukaan (mm)

3‖

¾‖

#4

#10

#40

#200

-

-

4.76

2.00

0.42

0.074

air

udara



Tanah dibagi menjadi butir kasar dan butir halus oleh saringan No.200. Bila

lebih dari 50% terhadap berat kering tertinggal diatas saringan No.200,

material tersebut adalah material berbutir kasar. Bila 50% atau lebih lolos

saringan 200, material tersebut disebut sebagai material berbutir halus.

a. Tanah Berbutir Kasar

Tanah berbutir kasar dipisahkan sebagai pasir dan kerikil oleh saringan No.4.

Bila 50% atau lebih dari butir yang kasar tertahan oleh saringan No.4, butir tanah

tersebut digolongkan sebagai kerikil. Bila lebih dari 50% lolos saringan No.4,

butiran tersebut digolongkan sebagai pasir.

1. Butiran dengan kehalusan kurang dari 5 %

Bila kurang dari 5% dari contoh tanah terhadap berat kering berupa butiran

halus, hal tersebut tidak cukup mempengaruhi sifat teknik tanah.

Gambar I.3-Grafik pembagian ukuran butir



Dalam hal ini, hanya sifat tanah berbutir kasar yang merupakan hal yang

penting dan bagian tanah yang berbutir halus dapat diabaikan dalam

melakukan klasifikasi tanah. Klasifikasi sebagai pasir atau kerikil adalah

merupakan sifat utama dari material.

Karakteristik sekunder dari butiran yang mempunyai butir halus kurang dari

5% adalah gradasi tanahnya sendiri. Butiran tanah mungkin hanya terdiri dari

satu ukuran butiran yang dominan ;campuran dari butiran kasar dan halus

dengan ukuran diantaranya hilang; atau suatu campuran yang terdiri dari

berbagai macam ukuran partikel. Material dalam dua kelompok pertama

diklasifikasikan sebagai gradasi buruk. Kelompok yang terakhir adalah

butiran yang bergradasi baik. Batas (range) dari ukuran partikel dapat

diperoleh dengan cara mengoyang-goyang kan saringan. Hasilnya diplotkan

dalam grafik pembagian butiran tanah dan dianalisis untuk memperoleh

kriteria berikut bila material bergradasi baik.

Gambar I.4 -Grafik pembagian ukuran butir berbagai jenis tanah



Kerikil termasuk bergradasi baik menurut sistem klasifikasi Unified, bila :

Cu = D60

D10

Cc = (D30)

2

D10X D60

Pasir bergradasi baik, bila :

Cu= D60

D10

Cc= (D30)

2

D10 X D60

Dimana:

Cu = Koefisien keseragaman

Cc = Koefisien gradasi

D60 = Diameter butir pada keadaan banyaknya persen

yang lolos =60%


yang lolos=30%


yang lolos = 10%

Kedua kondisi (Cudan Cc) harus dipenuhi untuk mendapatkan tanah yang

bergradasi baik. Bila salah satu kondisi tidak terpenuhi tanah tersebut

dimasukkan sebagai material bergradasi buruk.

Beberapa material dapat ditentukan klasifikasinya dengan memeriksa secara

visual terhadap grafik. Bila hasil plotting membuat kurva yang baik dan

membentuk kurva cekung dengan kecenderungan naik diantara garis10%

dan 60% dalam grafik distribusi ukuran butiran, berarti tanah bergradasi baik.

Semua kombinasi dari tanah dengan butiran halus kurang dari 5%, termasuk

tanah bergradasi buruk.

lebih dari 4, dan

diantara 1 dan 3

lebih dari 6, dan

diantara 1 dan 3



Terdapat empat klasifikasi tanah dimana persentase butiran halus kurang

dari 5 persen, yaitu kerikil bergradasi baik (GW), kerikil bergradasi buruk

(GP), pasir bergradasi baik (SW) dan pasir bergradasi buruk (SP). Klasifikasi

butiran kasar seperti yang diatas hanya berdasarkan hasil analisis saringan.

2. Material dengan butiran halus antara 12 % sampai 50 %

Bila tanah berbutir kasar (baik pasir maupun kerikil) tetapi mengandung

butiran halus antara 12 % sampai 50%, karakteristik dari bagian yang lebih

kecil dari saringan no 40 akan menentukan karakteristik sekunder dari tanah.

Bila bagian dari material adalah tanah lempungan, tanah berbutir kasar

mengandung butiran halus lempungan. Bila tidak tanah ini berbutir kasar

mengandung butiran halus lanauan. Untuk menentukan dimana tanah

dikelompokkan lempung atau lanau, ditentukan oleh batas plastis dan batas

cairnya.

Ada empat kelompok dari butiran kasar dimana persentase tanah berbutir

halus melebihi 12 % . Empat kelompok tersebut adalah kerikil mengandung

butiran halus lempung (GC), kerikil mengandung butiran halus lanau (GM),

pasir mengandung butiran halus lempung (SC),dan pasir butiran halus lanau

(SM).

Simbol-simbol lain yang digunakan untuk klasifikasi USCS adalah:

W : well graded (tanah dengan gradasi baik)

P : poorly graded (tanah dengan gradasi buruk)

L : low plasticity (plastisitas rendah) (LL < 50)

H : high plasticity (plastisitas tinggi) (LL > 50)

Tanah berbutir kasar ditandai dengan symbol kelompok seperti:GW, GP,

GM, GC, SW, SP, SM, dan SC. Untuk klasifikasi yang benar, faktor-faktor

berikut ini perlu diperhatikan:

a) Persentase butiran yang lolos ayakan No.200 ( fraksi halus).

b) Persentase fraksi kasar yang lolos ayakan No.40.



c) Koefisien keseragaman (uniformity coeffisien, Cu) dan koefisien

gradasi (gradation coefficient, Cc) untuk tanah dimana 0-12% lolos

ayakan No.200.

d) Batas cair (LL) dan indeks plastisitas (PI) bagian tanah yang lolos

ayakan No.40 (untuk tanah dimana 5% atau lebih lolos ayakan No.200).

Bilamana persentase butiran yang lolos ayakan No. 200 antara 5 sampai

dengan 12 %, simbol ganda seperti GW-GM, GP-GM,GW-GC,SW-SM,SW-

SC, SP-SM,dan SP-SC diperlukan.

Klasifikasi tanah berbutir halus dengan simbol ML, CL, OL, ME, CH, dan OH

diperoleh dengan cara menggambar batas cair dan indeks plastisitas tanah

yang bersangkutan pada bagan plastisitas (Casagrande, 1948).

3. Material mengandung butiran halus 5 sampai 12 persen

Material mengandung butiran halus antara 5 sampai 12 % tidak dapat

dipisahkan berdasarkan klasifikasi. Material tersebut mempunyai klasifikasi

ganda yang terdiri kelompok tanah dengan butiran halus dari 0 sampai 5 %

dan kelompok tanah dengan butiran halus diatas 12 %. Klasifikasi ganda

berarti bahwa material terletak pada garis batas dari sifat tekniknya yang

signifikan.

b. Tanah Berbutir Halus

Material tanah ditentukan sebagai material halus, bila tanah tersebut

mengandung butiran halus 50% atau lebih yang lolos saringan No. 200.

1. Lempung dan lanau

Plastisitas adalah sifat teknis yang paling penting dari tanah berbutir

halus. Oleh karena itu tanah berbutir halus diklasifikasikan berdasarkan

sifat plastisitasnya. Plastisitas dari tanah berbutir halus ditentukan

banyaknya butiran tanah yang lolos saringan no 40. Material tanah yang

terletak diatas garis "A" pada gambar di atas dapat dikelompokkan kedalam

tanah berbutir halus berlempung. Bila terletak dibawah garis A tanah

tersebut dapat dikelompokkan kedalam tanah berbutir halus berlanau.



Didalam sistem klasifikasi unified, "lempung' atau "berlempung"

dikelompokkan sebagai tanah yang terletak diatas garis A. "Lanau" atau

"berlanau" adalah material yang terletak dibawah garis "A". Sebagai garis

batas adalah "Garis A" berdasarkan indeks plastisitas PI.

2. Batas cair yang tinggi dan yang rendah

Karakteristik penting kedua dalam kiasifikasi tanah berbutir halus adalah

batas cair.

Tanah yang mempunyai batas cair diatas 50% merupakan tanah

lempungan atau lanauan dengan batas cair yang tinggi. Tanah yang

mempunyai batas cair dibawah 50% adalah tanah lempungan atau lanauan

yang mempunyai batas cairr endah.

Terdapat empat kelompok tanah berbutir halus, yaitu tanah berlempung

dengan berbatas cair rendah (CL), tanah berlempung dengan berbatas cair

tinggi (CH), tanah berlanau dengan berbatas cair rendah (ML) dan tanah

berlanau dengan batas cair tinggi (MH).

3. Material organik

Tanah mengandung sejumlah besar bahan organik dapat dikenali dari

warna dan baunya. Karakteristik tanah organik tidak mempunyai batasan-

batasan yang jelas. Jenis tanah ini tidak dapat digunakan dalam kontruksi

dan memerlukan pengarahan khusus dari tenaga ahli,bila digunakan

dalam konstruksi. Beberapa jenis dari tanah ini dapat dikelompokkan

sebagai tanah organik dengan batas cair tinggi dan tanah organik dengan

batas cair rendah, bila diuji dilaboratorium. Tanah organik mengandung

serat yang tidak dapat diuji di laboratorium dikenal sebagai gambut. Ada

tiga jenis tanah organik, yaitu tanah organik dengan batas cair tingg i(OH),

tanah organik dengan batas cair rendah (OL) dan gambut (Pt).



1.1.3 Klasifikasi Tanah

Mengklasifikasi tanah adalah melakukan serangkaian pengamatan, pengujian

dengan cara yang relative sederhana memperbandingkan sifat-sifat teknis bahan

tanah untuk pengelompokan bahan-bahan tersebut dalam beberapa golongan

tertentu.

Hasil dari pada pengklasifikasian tanah tersebut dapat digunakan untuk berbagai

tujuan, antara lain untuk perancangan tubuh embung, rencana teknis serta

pelaksanaan pembangunan guna memperoleh gambaran kemampuan adaptasi

material tersebut untuk tubuh embung, pemilihan peralatan yang paling sesuai

untuk pelaksanaan pembangunan tubuh embung, penentuan kelayakan

(adequacy) pondasi yang akan mendukung dan lain-lain.

Berbagai jenis (sistem) pengklasifikasian dari tanah dibuat oleh para ahli, terutama

dari Amerika Serikat seperti dari Massachusetts Institute of Technology (MIT),

American Assosiation of States Highway Officials US.Dept.of Algriculture, United

States Bureau Of Reclamation dan lain-lain yang semuanya membuat klasifikasi

tanah berdasarkan ukuran butir dengan sedikit perbedaan yang disesuaikan

dengan kebutuhan.

Di Indonesia secara umum menggunakan sistim klasifikasi dari USBR yaitu Unified

Soil Classification System (USCS) dalam melakukan klasifikasian tanah untuk

keperluan teknik sipil. Sistem ini pada mulanya diperkenalkan oleh Casagrande

pada tahun 1942 untuk dipergunakan pada pembangunan lapangan terbang yang

dilaksanakan oleh The Army Corps of Engineers. Sistem ini kemudian dengan

bekerja sama dengan United States Bureau of Reclamation tahun 1952,

disempurnakan agar dapat terpakai untuk embung dan konstruksi lainnya.

Sistem Unified Classification mengelompokkan tanah ke dalam 2 kelompok besar,

yaitu:

a. Tanah berbutir-kasar (coarse-grained-soil), yaitu: tanah kerikil dan pasir dimana

kurang dari 50% berat total contoh tanah lolos ayakan No.200 dari kelompok ini

dimulai dengan huruf awal G atau S. G untuk kerikil kecil (gravel) atau tanah

berkerikil, dan S untuk pasir (sand) atau tanah berpasir.



b. Tanah berbutir-halus (fined-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 0 untuk lanau-organik dan lempung-organik. Simbol Pt

digunakan untuk tanah gambut (peat), muck, dan tanah-tanah lain dengan

kadar organik yang tinggi. Pada bagian ini, sebuah garis empiris (garisA)

memisahkan lempungan organik (C) dari lanau (M) dan tanah organic (O), dan

garis A tersebut diberikan dalam persamaan:

IP = 0,73(wL–20)

Tanah gambut (peat), merupakan bahan berupa kayu yang berserabut dan

hanya diklasifikasikan lewat penampilan secara visual.

C = Plastic H = High liquid limit = LL above

M = Nonplastic orslightly plastic L= Low liquid limit = Llbelow

Gambar I.5-Grafik plastisitas



Pada gambar diatas, grafik dibuat dengan wL sebagai absis dan IP sebagai

ordinat. Dalam grafik ini, garis yang dinamakan "Garis A" yang telah diplotkan

sedemikian rupa,sehingga hampir sejajar terhadap plot dari sejumlah material

dan bermula pada IP = 4% dan wL = kira-kira 25. Untuk tujuan klasifikasi,

semua material yang terletak diatas garis A dikelompokkan sebagai lempung

dan yang terletak dibawah garis A dikelompokkan sebagai lanau. Daerah

tertentu dari grafik yang mempunyai IP antara 4 sampai 7% dari "GarisA"

kearah 0% dariwL mempunyai dua penunjuk ganda dan dapat dianggap

sebagai perpanjangan dari garis A untuk memisahkan material.

Bahasa standar sangat penting dalam deskripsi tanah, baik untuk mengenali

karakteristik material tanah maupun massa tanah di lapangan. Karakteristik-

karaktcristik tersebut dapat diperoleh dari contoh tanah tak terganggu

(undisturb soil) dan contoh tanah terganggu (disturb soil). Karakteristik material

utama tanah adalah distribusi ukuran partikel (gradasi) dan plastisitas, yang

digunakan sebagai pedoman penamaan. Sedangkan karakteristik material

yang menunjang (sekunder) adalah warna tanah, tekstur, komposisi partikel

tanah. Untuk deskripsi karakteristik massa tanah harus meliputi taksiran

kekerasan dan kekuatannva, rincian tempat, bidang bidang diskontinuitas, dan

batuan asal dari tanah tersebut.

Istilah deskripsi dan klasifikasi tanah perlu dibedakan. Deskripsi tanah sudah

termasuk meliputi baik massa tanah maupun karakteristik material tanah,

karena itu tidak ada dua jenis tanah dengan deskripsi yang benar-benar sama.

Pada klasifikasi tanah, sebalikmya, tanah ditempatkan hanya salah sate dari

beberapa kelompok berdasarkan hanya pada karakteristik material saja.

Contoh deskripsi tanah:

1. Pasir Lanauan, coklat keabuan, berukuran pasir halus hingga kasar sedikit

kerikilan (mencapai 5%), membundar tanggung hingga menyudut tanggung,

bergradasi baik, tersusun atas fragmen batuan vulkanik (75%), mineral felsik

dan mineral feldspar (5%), kadang-kadang dijumpai sisa-sisa akar

tumbuhan, agak basah, padat, pemneabilitas sedang hingga tinggi.



2. Tanah Pasir Lempungan, merupakan batuan terlapuk kan tinggi (highly

weathered), dicirikan berwarna abu-abu sampai abu-abu kemerahan, lanau-

kerikil, lepas lepas sampai agak padat, porositas tinggi, lembab, kemas terbuka,

mengandung kerikil, kekerasan rendah (dapat diremas oleh tangan), dan tidak

kompak,dijumpai pada kedalaman 1,5 - 5,75m.

3. Tanah Lanau Lempungan, merupakan batuan terlapukan tinggi (higly

weathered), dicirikan berwarna coklat-hitam, lanau-lempung, dijumpai dalam

keadaan kering, lembab hingga basah, plastisitas rendah-sedang, konsistensi

teguh (firm), kemas terbuka, kekerasan rendah (lunak) hingga sedang, dijumpai

pada kedalaman 3,50 - 8,00 m. Jumlah N-SPT berkisar antara 1,5-4.

Sistem klasifikasi tanah USCS dibuat berdasarkan sifat-sifat teknis material,

yaitu: ukuran butiran, gradasi, plastisitas dan kompressibilitas nya. Sifat tanah

berbutir kasar sangat dipengaruhi oleh ukuran butiran dan gradasinya sedang

sifat tanah berbutir halus oleh plastisitasnya oleh karenanya klasifikasi dibuat

berdasar ukuran butiran, gradasi dan palstisitasnya.

Ukuran butir dan gradasi ditentukan dengan analisis saringan sedang batas

cair dan batas plastis ditentukan melalui pengujian di laboratorium dengan

menggunakan metode standar.

Klasifikasi tanah menurut sistem USCS dibuat untuk tanah dengan diameter

butiran kurang dari 75mm (3 inchi), tanah dibagi menjadi dua, yaitu: berbutir

kasar dan berbutir halus berdasar penyaringan melalui ayakan No.200 (Ø >

0.074mm).

Presentasi kandungan kerikil, pasir dan butiran halus didalam tanah akan

menentukan apakah tanah termasuk kelompok tanah berbutir kasar atau

berbutir halus. Disebut tanah berbutir kasar, bila material yang tertinggal diatas

ayakan no.200 lebih dari 50% terhadap berat kering dan disebut tanah berbutir

halus bila material yang lolos ayakan. No.200 lebih dari 50%.

1. Tanah berbutir kasar, dibedakan menjadi pasir atau kerikil berdasarkan

ayakan No.4 atau Ø 4,76mm. Bila material tertahan diatas saringan ≥ 50%



atau lebih, digolongkan sebagai kerikil, Sebaliknya bila yang lolos >50%

digolongkan sebagai pasir.

a) Kerikil / gravel diberi simbol ”G”, memiliki ukuran Ø75 ~ 6mm, terdiri

dari: kerikil kasar Ø75 ~ 19mm, kerikil halus Ø19 mm ~ ayakan no.4 atau

Ø 4,76 mm

b) Pasir diberi symbol “S”, memiliki ukuran ayakan no.4 ~ no.200, terdiri

dari:

1) pasir kasar, ayakan no.4 (4,76mm) ~ no.10 (2,0mm)

2) pasir sedang, (médium) ayakan no.10 (2,0mm) ~ no.40 (0,42 mm)

3) pasir halus, ayakan no.40 (0,42mm) ~ no.200 (0,074mm)

2. Tanah berbutir halus, dibagi menjadi dua yaitu:

a) lanau diberi simbol - M”dan

b) lempung diberi simbol –CI

Karakteristik lanau dan lempung dibedakan berdasar pada karakteristik

plastisitasnya bukan ukuran butirannya seperti tanah berbutir kasar. Material

organik ( diberi simbol―O”) sering menjadi komponen dari tanah, tetapi tidak

memiliki ukuran butiran secara spesifik.

Pembedaan material inil ebih didasarkan pada komposisi partikel dari pada

ukurannya, yang memiliki rentang ukuran dari koloid sampai beberapa inchi

yang berupa bagian-bagian berserat hasil proses dekomposisi tumbuhan.

Tanah yang mengandung sejumlah besar bahan organic dapat dikenali dari

warna dan baunya.

Tabel dibawah menyajikan klasifikasi tanah menurut system USCS.



Tabel 1.2 - Klasifikasi tanah berdasarkan USCS

Simbol sifat tanah yang digunakan dalam sistem klasifikasi USCS:

G = kerikil(gravel) W = bergradasibaik(wellgraded)

S = pasir(sand) P = bergradasiburuk(poorlygraded)

M = lanau(silt/loam) H = plastisitas tinggi(highliqui dlimit)

C = lempung(clay) L = plastisitasrendah(lowliquid limit)

Pt = gambut(peat) O = organik(organic)



1.2 Batuan

1.2.1 Umum

Kerak dan selubung atas bumi terdiri atas batuan yang bermacam-macam usia dan

asal usulnya. Menurut asal-usulnya, batuan dapat dibagi menjadi tiga

kelompok/jenis batuan utama,yaitu:

a. Batuan beku (igneous),

b. Batuan sedimen / batuan endap, dan

c. Batuan malihan (metamorfik).

Dari ketiga kelompok batuan tersebut (beku, malihan dan sedimen), bagian

terbesar dari batuan yang terbuka dipermukaan tanah adalah batuan sedimen

yang mencapai 75%. Dan dari bagian tersebut yang menonjol adalah batuan

serpih (serpihl empung, batu lanau, batu lumpur dan batu lempung) yang meliputi

50% lebih dari batuan sedimen terbuka (Foster,1975). Informasi distribusi jenis

batuan di Indonesia dapat diperoleh dari peta geologi yang dikeluarkan oleh

Direktorat Geologi.

1.2.2 Batuan Beku

Batuan beku terbentuk dari magma yang mendingin dan mengeras, yang sebagian

besar terdiri atas silika (SiO2). Namun tergantung pada komposisi magmanya,

batuan beku dapat berbeda-beda :warnanya, kepadatan, komposisi mineral dan

teksturnya. jenis batuan beku di identifikasi dan diklasifikasi berdasar ciri-ciri

tersebut.

Perbedaan warna terutama disebabkan oleh adanya mineral. Batuan yang

mengandung banyak mineral warna disebut ultramafik, contoh batuan peridotit yang

membentuk selubung bumi. Batuan biasa yang berwarna gelap disebut mafik,

contoh: batuan basalt dan gabro. Batuan yang berwarna muda disebut

felsik,contoh:granit.

Perbedaan tekstur terjadi karena perbedaan laju pendinginan magma. Laju

pendingan magma, tergantung pada letak magma nya yang dapat terjadi:di dapur

magma, didalam saluran magma (korok) dan dipermukaan bumi. Umumnya



semakin dalam letak magma, semakin lambat mendinginnya sehingga kristal

mineralnya cukup waktu untuk tumbuh sebelum magma mengeras, dan batuannya

akan bertekstur kasar. Misal granit, pendinginannya paling lambat (batuan beku

dalam/plutonik) bertekstur kasar dan sangat kuat, kemudian andesit yang

pendinginannya agak cepat. Batuan yang membeku dibawah permukaan bumi

dengan menjorok kebatuan lain disebut batuan beku intrusi (batuan retas/korok).

Magma yang muncul ke permukaan bumi, proses mendinginnya akan lebih cepat

sehingga kristalnya hanya memiliki sedikit waktu untuk tumbuh. Batuan yang

terbentuk berbutir lembut missal: batu gelas, obsidian, basalt, tufa, batuan vulkanik.

Bila magma nya banyak mengandung unsur gas, hasil pembekuannya adalah batu

apung. Batuan yang membeku dipermukaan bumi disebut batuan beku ekstrusi

atau batuan leleran.

1.2.3 Batuan Sedimen (Batuan Endapan)

Angin dan hujan akan mengikis / merombak batuan menjadi partikel remukan,

kerikil, pasirdan lumpur. Hasil perombakan kemudian terangkut oleh aliran air atau

angin kemudian diendapkan secara berlapis-lapis ditempat lain seperti dataran

rendah, muara sungai, dasar danau dan dasar samudra. Di samudra, lama

kelamaan bobot lapisan diatas memadatkan lapisan dibawahnya membentuk

batuan sedimen yang terkonsolidasi (proses lithifikasi). Fosil akan memberi

informasi mengenai lingkungan pada waktu dan tempat terbentuknya batuan

tersebut.

Menurut proses terbentuknya, batuan sedimen dapat dikelompokkan menjadi:

aluvium yang diendapkan oleh sungai-sungai; batuan muda yang lunak dan tidak

dipengaruhi oleh gerakan orogen atau gempa; batuan tua yang keras, telah

melengkung atau terlipat, bahkan retak oleh gaya endogen.

Menurut bahan asal pembentukannya, secara garis besar batuan sedimen

dikelompokkan menjadi:sedimen klastik dan sedimen non-klastik.

Batuan sedimen klastik terbentuk oleh disintegrasi batuan asal melalui proses

pelapukan, yang kemudian terangkut dan diendapkan. Proses transportasi oleh air



dan angin dapat mengubah atau memperkecil pecahannya dalam berbagai ukuran

dan bentuk. Jenis-jenis batuan ini dilihat dari aspek butirannya yang berbutir kasar:

konglomerat, breksi; berbutir sedang: batu pasir, batu lanau; berbutir halus: serpih

dan batu lumpur.

Batuan sedimen klastik memiliki satu golongan khusus, yaitu batuan sedimen

pyroklastik yang berasal dari erupsi gunung berapi yang keluar berbentuk debu halus,

kemudian terbentuk endapan berlapis-lapis, misal batuan sedimen tuff.

Batuan sedimen non-klastik dapat berupa:

a. Batuan sedimen karbonat; berasal dari kegiatan binatang dan tumbuhan yang

mengalami karbonatisasi. Batuan jenis ini pada kondisi segar dapat bersifat

sangat kuat sampai sangat lemah. Yang tergolong kuat~sangatkuat misal

dolomit (mengandung calsium magnesium carbonat / CaMg(CO3)2) dan

marble (mengandung crystalline calcite / CaCO3), dan yang tergolong

lemah~sangat lemah adalah berbagai macam calcarenites yang loose dan

tersementasi lemah. Pada tabel dibawah disajikan klasifikasi batuan sedimen

karbonat menurut Dearman 1981.

b. Batuan sedimen kimiawi; terbentuk dari elemen-elemen hasil pelapukan batuan

secara kimiawi seperti: calcium, sodium, pottasium dan magnesium yang

kemudian terlarutkan dan terbawa aliran air. Bila aliran yang mengandung

elemen-elemen tersebut masuk ke kedaerah rendah dan kemudian terjadi

evaporasi yang tinggi, maka akan terbentuk batuan sedimen epavorit seperti

anhydrite (CaSO4), gypsum, halite (NaCl).

1.2.4 Batuan Metamorfik

Ketika gerakan lempeng mendorong batuan beku atau batuan sedimen jauh

kedalam bumi, tekanan dan suhu tinggi memampatkan dan meremukkannya

menjadi batuan metamorf. Perubahan dapat terjadi karena suhu yang tinggi,

tekanan yang berat atau gabungan keduanya yang berlangsung berabad-abad.

Contoh granit berubah menjadi geneiss (karena tekanan yang tinggi dan panas),

batu lempung berubah menjadi batu hijau (karena tekanan tinggi), batu lumpur

menjadi hornfels (karena sentuhan suhu tinggi), batu kapur menjadi batu marmer,



batu serpih menjadi batu sabak, batu bara lunak menjadi grafit, batu pasir menjadi

kuarsa.

Secara garis besar batuan maliha dibedakan menjad dua macam yaitu: foliasi

(strukturnya berlapis) dan masif. Contoh untuk foliasi: gneiss, schist, phyllit, slate /

batu sabak, sedang untuk kelompok masif: marmer, kuarsa, amphibolite.

Tabel 1.3 - Penggolongan jenis-jenis batuan utama

Sumber : Pedoman Penyelidikan Geoteknik untuk Bangunan Air Dept PU.

Tabel 1.4 - Klasifikasi batuan sedimen karbonat menurut Dearman 1981



1.2.5 Klasifikasi Teknik Batuan

Langkah awal dalam kegiatan penyelidikan, jenis batuan utama digolongkan

sebagai batuan dasar seperti disajikan pada tabel 1.2. kemudian berdasar hasil uji

lapangan dan laboratorium dilakukan pengklasifikasian lebih rinci berdasar sifat-

sifat tekniknya agar dapat dievaluasi mengenai cocok tidaknya batuan sebagai

pondasi dan sebagai bahan bangunan serta agar dapat diperkirakan perilakunya

setelah bangunan dikonstruksi.

Batuan dasar adalah merupakan campuran massa batuan dan/ atau pecahan-

pecahan batuan. Jaringan rekahan membagi massa batuan menjadi blok-blok

prismatik atau pecahan-pecahan yang mempengaruhi respon dan kinerjanya.

Pada umumnya sifat teknik batuan dapat diperkirakan pertama-

tamaberdasar:diskontinuitas, rekahan, kekar, celah-celah, retakan dan bidang

perlemahan. Blok batuan utuh diantara diskontinuitas biasanya cukup kuat, kecuali

untuk jenis batuan lunak dan porus serta yang mudah lapuk.

Secara garis besar sistem klasifikasi batuan menggolongkan batuan menjadi dua

macam yaitu:

a. Batuan utuh yang padat dan

b. Massa batuan.

Alternatif sistem klasifikasi lain, dibuat berdasarkan aspek-aspek: perilaku atau

komposisi dan tekstur. Banyak ahli yang telah mengusulkan metode klasifikasi teknis

untuk massa batuan, namun masih selalu dibutuhkan penyempurnaan-

penyempurnaan agar dapat diterapkan untuk semua kondisi lokasi bangunan.

Diantara beberapa metode klasifikasi yang ada, adalah metode klasifikasi yang

dikembangkan oleh: Tanaka; yang biasa digunakan untuk klasifikasi batuan fondasi.

a. Klasifikasi batuan menurut Tanaka:

Metode Tanaka adalah merupakan metode klasifikasi batuan fondasi yang tertua

yang diterapkan di Jepang. Pada tabel dibawah disajikan klasifikasi menurut

Tanaka yang disusun dengan mempertimbangkan faktor-faktor sbb:



1. Kekerasan dinilai berdasar reaksi bunyi sewaktu di palu dengan palu

geologi

2. Tingkat pelapukan mineral/batuan

3. Karakteristik kekar

b. Klasifikasi batuan menurut Rock Mass Rating = RMR (Bieniawski),

memberi nilai batuan dari yang terjelek = 0 sampai yang terbaik = 100. Sistem

ini disusun berdasar enam parameter umum batuan yaitu:

1. Kekuatan batuan,

2. Kualitas inti pemboran (berdasar RQD),

3. Kondisi air tanah,

4. Jarak diskontinyuitas atau kekar dan rekah (joint and fracture),

5. Karakteristik diskontinyuitas atu kekar, serta

6. Orientasi kekar (yaitu: very favorable, favorable, fair, unfavorable, veri

unvaforable) yang nilai ratingnya berbeda-beda untuk pekerjaan terowong,

fondasi dan tambang.

Pada pemetaan geologi permukaan dan pemboran batuan, sering perlu dicatat

nama dan umur satuan batuan untuk membantu pemilahan perlapisan stratigrafi

dan perkiraan profil geoteknik. Pada tabel 1.5 disajikan skala waktu geologi

umum dan perioda yang terkait. Pada umumnya batuan tua mempunya

iporositas lebih rendah dan kekuatan lebih tinggi dari pada batuan muda

(Goodman,1989).

Beberapa jenis batuan dapat digunakan untuk menduga beberapa masalah yang

mungkin akan terjadi dalam konstruksi. Misal pada batu gamping sering dijumpai

masalah adanya rongga dan lubang benam; serpentin bersifat licin; serpih

bentonit bersifat mengembang dan bermasalah dengan stabilitas lereng;

diabas berbentuk bongkah, dll.



Tabel 1.5 - Klasifikasi batuan untuk fondasi menurut Tanaka

Tabel 1.6 - Skala waktu geologi



1.3 Latihan

1. Sebutkan penyebab-penyebab terjadinya pelapukan kimiawi, pelapukan

organik dan pelapukan mekanik!

2. Sebutkan dan jelaskan jenis-jenis batuan utama menurut asal-usulnya!

3. Sebutkan faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan dalam klasifikasi batuan

menurut Tanaka!

1.4 Rangkuman

Pelapukan adalah perubahan fisik atau kimiawi batuan yang disebabkan karena

berhuhungan dengan udara, air, dan organisme. Pelapukan digolongkan sebagai

pelapukan fisika, pelapukan kimiawi, dan pelapukan biologis tergantung kepada

penyebab utamanya. Tanah terbentuk dari proses pelapukan batuan yang ada baik

batuan sedimen, batuan metamorf atau batuan beku. Pelapukan dianggap bagian

yang sangat penting dari proses degradasi. Secara umum tanah terbentuk akibat

proses pelapukan / penguraian batuan secara kimia, fisik dan biologi.

Tanah (soil), adalah: campuran atau himpunan partikel/butiranmineraltanah

dariberbagaiukuranyangrelatif lepas (uncemented/partially cemented) yangdapat

berupa lempung, lanau, pasir, kerikil, boulder atau campuran diantara material-

material tersebut.

Tanah dimasukkan kedalam kelompok yang mempunyai sifat teknis serupa,

berdasarkan perilaku dan sifat masing-masing jenis tanah. Menurut asal-usulnya,

batuan dapat dibagi menjadi tiga kelompok/jenis batuan utama, yaitu:


b. Batuan sedimen /batuan endap, dan




MATERI POKOK 2

SIFAT MATERIAL TANAH DAN BATUAN

2.1 Umum

Secara umum material tanah dan batuan dapat dibagi menjadi tiga macam:

a. Butiran (granular),berupa lanau, pasir, kerikil dan boulder yang tidak

tersementasi.

b. Kohesif; berupa lempung atau material yang mengandung banyak lempung

sehingga bersifat seperti lempung.

c. Litifikasi; berupa batuan atau material yang membatu / mengalami proses

pembatuan.

Hampir setiap material terbentuk dari berbagai macam jenis mineral. Sifat material

(kering) ditentukan oleh faktor-faktor sebagai berikut:

a. Mineralogi (jenis mineral yang terkandung)

b. Ukuran dan bentuk butiran

c. Tumpukan alami (grain packing)

d. Ikatan butiran (grain bonding)

Namun sayangnya, walaupun kita mengenal faktor-faktor tersebut tapi

kenyataannya sulit (kecuali ukuran butiran) melakukan pengukuran dan menarik

kesimpulan parameter yang akan digunakan dalam perencanaan. Umumnya

pengujian lapangan dan laboratorium dilakukan untuk mendapatkan parameter-

parameter yang terkait dengan sifat-sifat teknis, yakni:

a. Kepadatan (density)

b. Permeabilitas

c. Kekuatan (strength)

d. Perubahan bentuk (deformability)


mampu menjelaskan dan menerapkan sifat material tanah dan batuan.



e. Stabilitas kimiawi (chemical stability)

Sebagian besar material endapan bersifat anisotropik yang merupakan akibat dari

proses terbentuknya secara geologist, misal: sedimen umumnya berlapis-lapis,

batuan metamorf umumnya foliasi (strukturnya berlapis), dan batuan mungkin

merupakan suatu kumpulan batuan (banded). Oleh karenanya sifat material

berfariasi terkait dengan tekstur internal dan struktu rmaterialnya.

Pengaruh anisotropik nampak nyata pada sifat permeabilitas, kekuatan dan sifat

deformasi. Dalam beberapa kasus sifat anisotropik tidak begitu nyata (slgiht)

sehingga untuk keperluan praktis, material dianggap homogin atau isotropik.

Sebagian besar background teori mekanika tanah dan mekanika batuan

dikembangkan dengan asumsi material bersifat isotropik.

Bermacam-macam uji dapat dilakukan langsung untuk mengetahui sifat-sifat teknis

material, disamping itu untuk keperluan penyiapan desain juga dilakukan

pengukuran-pengukuran atau pengujian parameter yang terkait, seperti:

a. Kadar air,

b. Plastisitas bagi tanah berbutir halus/lempung,

c. Analisis ayakan bagi tanah berbutir kasar/pasir,

d. Pengukuran kecepatan ultra sonic batuan.

Dari pengukuran kecepatan ultrasonik akan diperoleh cepat rambat gelombang

ultrasonik batuan, yang kemudian dapat digunakan untuk mengetahui harga

modulus elastisitas dinamis; dan dengan membandingkan dengan gelombang

seismik akan diketahui tingkat kerusakan batuan.

2.2 Sifat Tanah

Secara garis besar sifat tanah dapat dibedakan menjadi dua, yaitu:

a. Sifat fisik (index properties) dan

b. Sifat teknis.



Pengujian sifat fisik tanah, dimaksudkan untuk memperoleh gambaran menyeluruh

dan rinci, mengenai sifat fisik, antara lain:

a. Berat isi (γn)

b. Berat jenis (Gs)

c. kadar air (Wn)

d. susunan butiran (m%)

e. batas-batas atterberg (batas cair(wL), batas plastis (wP), batas kerut

(shrinkage limit), dll.

Pengujian sifat teknis tanah, dimaksudkan untuk memperoleh gambaran menyeluruh

dan rinci, mengenai sifat fisik, antara lain:

a. Kepadatan

b. Permeabilitas

c. Kuat geser

d. Konsolidasi

Secara sederhana, susunan material tanah dapat digambarkan seperti gambar II.1,

yang terdiri dari butiran tanah,air dan udara. Tanah dapat dalam kondisi jenuh air

dimana seluruh Pada kondisi sebagian jenuh air, susunan terdiri dari butiran tanah,

air dan udara, kering; sedang pada kondisi kering kandungan airnya tidak ada dan

pada kondisi jenuh air,semua pori terisi air tidak ada kandungan udaranya.

Berat tanah W = Ws + Ww + (Wa = 0)

Gambar II.1-Susunan tanah pada kondisi jenuh air sebagian



2.2.1 Sifat Fisik Tanah

a. Pori-pori tanah

Pori-pori tanah adalah bagian dari volume tanah yang tidak diisi oleh tanah

seluruhnya. Dalam keadaan alami, pori-pori diisi oleh cair an atau gas atau

keduanya. Pengisian oleh gas tersebut biasanya adalah udara. Didalam teknik

tanah, pori-pori udara dianggap seperti tanpa bobot. Pengisian oleh cairan

biasanya adalah air. Air yang mengisi pori-pori dianggap bersifat tidak mudah

termanfaatkan.

b. Kadar air (w)

Kadar air di dalam tanah dapat diuraikan sebagai berikut:

1. Perbandingan dari volume air didalam pori-pori terhadap total volume pori-

pori.

2. Berat air dalam pori-pori terhadap berat partikel tanah kering.

Kadar air optimum adalah persentase dari kadar air, berdasarkan berat kering,

pada kepadatan kering maksimum yang diperoleh dari hasil pemadatan. Tanah

yang jenuh adalah tanah yang pori-porinya seluruhnya diisi oleh air. Contohnya

adalah tanah yang berada dibawah muka air tanah. Tanah yang basah

memerlukan pengeringan untuk mencapai kadarair optimum. Tanah yang

lembab dan alami biasanya mempunyai kadar air yang mendekati kadar air

optimum.

Tanah yang kering hanya berisi udara dalam pori-pori (air telah dikeluarkan

dengan cara memanaskan sampai tercapai berat yang tetap). Tanah pada

kondisi ini memerlukan penambahan air untuk mencapai kadar air optimum

untuk melakukan pemadatan standar. Kondisi yang jenuh dan kering, biasanya

menggambarkan keadaan kadar air yang telah tetap, sedangkan kondisi

lembab dan basah adalah suatu keadaan diantara dua kondisi tersebut. Semua

bagian dari tanah dalam teknik tanah, tersusun dari material padat ditambah

hanya dengan udara atau air atau udara dan air. Selanjutnya istilah "tanah"

akan digunakan secara umum termasuk material padat, air dan udara.



Kadar air adalah perbandingan antara berat air dengan berat butiran tanah.

Kadar air tanah dalam keadaan asli merupakan salah satu data yang sangat

penting. Kadar air sangat berpengaruh pada sifat teknis tanah (kuat geser, daya

dukung, plastisitas, dll).

Kadar air tanah dapat dihitung dengan rumus :

Ww

Ws

Dimana:

W = kadar air

Ww = berat air

Ws = berat tanah kering

c. Berat volume dan berat isi spesifik

Berat volume dapat didefinisikan sebagai berat tanah per satuan volume

(dalam satuan kN/m3) dan dinyatakan dengan simbol γ. Namun, untuk

kepadatan massa tanah diukur sebagai massa per volume (dalam satuan gr/cc

atau kg/m3) dan dinyatakan dengan simbol ρ.

Berat isi : 𝛾 =(𝑊)

𝑉

Berat isi kering : 𝛾d =Ws

𝑉

Berat isi basah : 𝛾w =Ws + Ww + Ws

𝑉

Berat isi jenuh air : 𝛾sat =W + W

𝑉

Berat spesifik butiran atau berat jenis padat :

w = X 100 %



Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan, antara lain:

1. Secara umum penggunaan istilah berat volume dan kepadatan sering

mengalami hubungan timbal balik, seperti dinyatakan dengan persamaan:

γ=ρg

dengan g adalah konstanta gravitas i= 9,8m/det2.

Nilai acuan untuk air murni adalah ρw= 1g/cc sesuai dengan γw = 9,8 kN/m3.

2. Di laboratorium berat volume tanah diuji dari contoh tabung tanah asli yang

bergantung pada berat jenis padat (Gs), kadar air (wn) dan angka pori (e0)

maupun derajat kejenuhan (S). Parameter ini saling berhubungan secara

timbal balik dengan persamaan:

Gs wn = S e0

dengan S = 1 (100%) untuk tanah jenuh (umumnya di asumsi untuk lapisan

tanah dibawah muka air tanah) dan S = 0 (diasumsi untuk tanah butiran

diatas muka air tanah). Untuk lempung dan lanau yang berada di atas muka

air tanah, derajat kejenuhannya antara 0 sampai 100%. Kejenuhan penuh

dapat terjadi akibat pengaruh kapilaritas dan bervariasi karena pengaruh

kondisi cuaca/atmosfir.

Persamaan hubungan berat volume total adalah sbb:

γT = Gsγw(1+wn)/(1+e0)

Pengujian kepadatan massa tanah timbunan di lapangan dapat dilakukan

dengan metode konus pasir (sand cone replacement), atau alat ukur nuklir.

Pengambilan contoh yang dalam memerlukan waktu dan kadang-kadang

mengalami kesulitan.

d. Batas-Batas Konsistensi

Plastisitas adalah sifat fisik yang didefinisikan sebagai sifat dari tanah yang

mengalami perubahan bentuk melebihi bentuk awal tanpa retak atau perubahan

volume yang berarti. Sifat ini menunjukkan bahwa tanah tersebut dapat dengan

mudah dibentuk, tanah dapat bersifat plastis dan mudah dibentuk atau tidak



plastis dan tidak mudah dibentuk. Semua tanah yang plastis biasanya

mempunyai tekstur yang halus, tetapi semua tanah yang bertekstur halus belum

tentu bersifat plastis. Tanah hasil pelapukan dari kwarsa (batu yang telah

terhaluskan) tidak plastis, sedangkan tanah lempung dari ukuran partikel

tertentu mungkin plastis dan mudah dibentuk. Campuran dari tanah tertentu

akan menunjukan derajat plastisitas diantara plastis dan nonplastis . Kadar air

dari tanah plastis mempengaruhi konsistensinya atau kemudahan untuk

dibentuk. Konsistensi di definisikan sebagai relative mudahnya tanah

mengalami perubahan bentuk.

Derajat konsistensi dinyatakan dengan istilah keras, sangat kaku, kaku, teguh

(sedang) dan lunak. Menambahkan air secara terus menerus pada tanah plastis

yang kering akan membuat campuran mempunyai semua karakteristik dari

cairan. Pada perubahan dari padat menjadi cair, tanah pertama-tama menjadi

semi padat dan kemudian menjadi plastis. Seorang ilmuwan Swedia yang

bernama Atterberg mengembangkan pengujian untuk menentukan kadar air

pada setiap perubahan bentuk. Pengujian ini kemudian dikenal sebagai Batas-

batas Atterberg.

Tabel 2.1- Identifikasi dari konsistensi tanah berbutir halus

Konsistensi Prosedur Identifikasi Kekuatan

Kg/cm2

Lunak Mudah ditekan dengan ibu jari <0,25

Sedang

(mediium)

Dapat ditekan beberapa cm dengan ibu jari

dengan sedikit tenaga

0,25 - 0,5

Kaku Dapat ditekan dengan ibu jari dengan tenaga

yang besar

0,5 - 1,00

Sangat kaku Mudah ditekan dengan kuku ibu jari 1,00 - 2, 00

Keras Sukar ditekan dengan ibu jari >2,00

Meskipun butiran halus diukur sebagai persentase yang lolos saringan no.200

(0,074mm), batas-batas Atterberg digunakan untuk material yang lolos saringan

no. 40. Disini terlihat jelas tidak konsistennya yang terjadi, karena batas-batas

Atterberg digunakan untuk material yang lolos saringan no.40, beberapa tahun



sebelum saringan no.200 digunakan. Untuk memperoleh sifat konsistensi

tanah dapat dilakukan dengan pengujian Atterberg.

e. Gradasi Butiran

Gradasi (distribusi) butiran menunjukkan susunan / tingkat percampuran

butiran pada suatu lapisan tanah yang dnyatakan dalam prosentasi berat.

Gradasi butiran sangat berpengaruh pada sifat teknik tanah berbutir kasar,

seperti: kepadatan, kuat geser, permeabilitas, dll. Semakin besar ukuran

butiran dengan gradasi yang baik, biasanya kekuatannya juga akan semakin

besar dan kompresibilitasnya semakin menurun.

Gradasi butiran dapat diperoleh dari uji gradasi atau analisis ayakan. Hasil

analisis kemudian diplot pada kertas semi logaritma. Tanah bergradasi baik

(wellgraded) umumnya memiliki grafik distribusi berbentuk lengkung yang

‖smooth‖. Tanah bergradasi buruk, memiliki rentang ukuran butiran yang sempit

(uniform) yang ditunjukkan dengan grafik yang mendekati tegak atau memiliki ‖

gap‖ butiran yang ditunjukkan dengan grafik yang lelatif tegak dibagian tengah.

Kerikil termasuk bergradasi baik bila:

1. Koefisien keseragaman, Cu = D60/D10 >4 dan

2. Koefisien gradasi, Cc= (D30)2

/(D10xD60) diantara 1~3

Pasir termasuk bergradasi baik bila:

Cu > 6 dan Cc = 1~3



Gambar II.2-Contoh grafik gradasi butiran

Tabel 2.2 - Identifikasi terhadap konsistensi tanah berbutir halus

2.2.2 Sifat Teknik Tanah

a. Kepadatan

Sebagaimana yang dijelaskan diatas, kepadatan dan berat volume sering

mempunyai hubungan timbal balik, dimana untuk berat volume dinyatakan

dengan simbol γ dengan satuan kN/m3 sementara untuk kepadatan massa



tanah diukur sebagai massa per volume (dalam satuan gr/cc atau kg/m3) dan

dinyatakan dengan simbol ρ.

Pengujian kepadatan / kompaksi massa tanah dapat dilakukan di laboratorium

maupun dilapangan. Untuk mendapatkan parameter-parameter yang terkait

dengan kepadatan (kepadatan kering maksimum (maximum dry density), kadar

air optimum), dilakukan uji kompaksi atau uji pemadatan di laboratorium.

Pemadatan adalah proses untuk meningkatkan kepadatan tanah dengan

memperkecil jarak antara butiran akibat berkurangnya volume udara. Tujuan

pemadatan adalah: meminimalkan angka pori tanah, meningkatkan kuat geser

dan meningkatkan sifat kedap air. Kepadatan kering tanah setelah dipadatkan,

tergantung pada kadar air dan besarnya energi yang diberikan oleh alat

pemadat.

Sifat kepadatan tanah dapat diketahui melalui pengujian pemadatan tanah di

laboratorium dengan metode Standard Proctor. Contoh hasil percobaan

pemadatan dapat dilihat pada gambar II.3. bila setelah pemadatan seluruh udara

dalam tanah dapat dikeluarkan semuanya (zero void), maka tanah tersebut

berada pada kondisi jenuh sempurna dan kepadatan kering mencapai harga

maksimum.

Gambar II.3 - Contoh hasil uji pemedatan di laboratorium



b. Korelasi kepadatan relatif

Kepadatan relatif (DR) digunakan untuk menunjukkan derajat kepadatan

butiran pasir dan hanya berlaku untuk tanah berbutir kasar dengan kadar

butiran halus kurang dari 15%. Kepadatan relatif dihitung dengan rumus:

DR = (emax-eo) / (emax-emin)

Dengan e max adalah angka pori pada keadaan paling lepas, dan e min adalah

angka pori pada keadaan paling padat. Namun perkiraan langsung DR tersebut

kurang praktis, sebab sangat sulit memperoleh contoh tanah tidak terganggu

untuk menghitung ketiga parameter e 0, e max, dan e min tersebut di

laboratorium.

Kepadatan relatif juga dapat diketahui dengan menggunakan rumus:

DR = (γdmax/γd) x [(γd-γdmin)/(γd-γdmin)]

Pada tabel 2.3 disajikan derajat kepadatan relatif material alami, sebagai

berikut:

Tabel 2.3 - Derajat kepadatan material alami

Kepadatan relatif % Deskripsi NilaiNSPT

0-15

15- 35

35-65

65-85

85-100

Sangatlepas

Lepas

Agak padat

Padat

Sangatpadat

0 - 4

4 - 10

10 - 30

30-50

>50

c. Kuat geser tanah

Tanah seperti halnya bahan-bahan padat akan runtuh baik karena tarikan

maupun geseran. Pengetahuan tentang kekuatan geser diperlukan untuk

menyelesaikan masalah-masalah yang berhubungan dengan stabilitas massa

tanah. Bila suatu titik pada sembarang bidang dari suatu massa tanah memiliki



f

tegangan geser yang sama dengan kekuatan gesernya, maka keruntuhan akan

terjadi pada titik tersebut. Kekuatan geser tanah (f) disuatu itik pada suatu

bidang tertentu dikemukakan oleh Coulomb sebagai suatu fungsi linier

terhadap tegangan normal ( f) pada bidang tersebut padatitik yang sama,

yakni:

f = C + f tanØ

Dimana c dan Ø berturut-turut adalah kohesi (cohesi oninter cept atau apparent

cohesion) dan sudut geser dalam (internal angle of shearing resistance).

Berdasarkan konsep dasarTerzaghi (1948), tegangan geser pada suatu tanah

hanya dapat ditahan oleh tegangan partikel-partike lpadatnya. Kekuatan geser

tanah dapat juga dinyatakan sebagai fungsi dari tegangan normal efektif

sebagai berikut:

f = C + f tanØ

Dimana c' dan Ø' adalah parameter-parameter kekuatan geser pada tegangan

efektif. Dengan demikian keruntuhan akan terjadi pada titik yang mengalami

keadaan kritis yang disebabkan oleh kombinasi antara tegangan geser dan

tegangan normal efektif.

Selain itu, kekuatan geser dapat juga dinyatakan dalam tegangan utama

(principles tress) 1 dan 3 pada keadaan runtuh dititik yang ditinjau. Garis yang

dihasilkan oleh persamaan di bawah pada keadaan runtuh merupakan garis

singgung terhadap lingkaran Mohr yang menunjukkan keadaan tegangan

dengan nilai positif untuk tegangan tekan. Koordinat titik singgung nya adalah

f dan f,, dimana:

tf = ½ (s,1 - s,3) sin 20

f = ½ (s1 - s3) + ½ (s1 - s) cos 20



Gambar II.4 - Kondisi tegangan pada keadaan runtuh

Sudut θ adalah sudut teoritis antara bidang utama besar dan bidang runtuh.

Dengan demikian jelas bahwa :

θ=(45° + Ø)1/2

Dari Gambar II.4 dapat dilihat juga hubungan antara tegangan utama efektif

pada keadaan runtuh dan parameter-parameter kekuatan geser. Kini :

sin ∅ = 12 ⁄ (s‘1-s‘3)

c'cot+ 1 2 ⁄ (s‘1-s‘3)

Sehingga :

(s‘1-s‘3) = (s‘1-s‘3) sin Ø‘ +2‘ cos Ø‘

Atau

s‘1 = s‘3 tan2 (450 + Ø‘/2‘) + 2 c‘ tan (450 + Ø‘/2‘)

Persamaan disebut sebagai kriteria keruntuhan Mohr-Coulomb. Kriteria

tersebut berasumsi bahwa bila sejumlah keadaan tegangan diketahui, dimana

masing-masing menghasilkan keruntuhan geser pada tanah, sebuah garis

singgung akan dapat digambarkan pada lingkaran Mohr; garis singgung



tersebut dinamakan setubunq keruntuhan (failure envelove) tanah. Keadaan

tegangan tidak mungkin berada diatas selubung keruntuhannya.

Kriteria ini tidak mempertimbangkan regangan pada saat atau sebelum terjadinya

keruntuhan dan secara tidak langsung menyatakan bahwa tegangan utama

efektif a' tidak mempengaruhi kekuatan geser tanah. Di dalam praktek, kriteria

keruntuhan Mohr-Coulomb ini paling sering digunakan karena

kesederhanaannya, walaupun bukan merupakan satu-satunya kriteria

keruntuhan tanah. Selubung keruntuhan untuk tanah tertentu tidak selalu

berbentuk garis lurus, tetapi secara perkiraan dapat dibuat garis lurus, yang

diambil dari suatu rentang tegangan serta parameter-parameter kekuatan geser

pada rentang tersebut.

Dengan memplot p = ½ (s‘1-s‘3) terhadap q = ½(s‘1+s‘3), maka setiap kondisi

tegangan dapat dinyatakan dengan suatu titik tegangan (stress point), yang lebih

baik dari pada lingkaran Mohr. Setelah itu dapat dibuat selubung keruntuhan

yang dimodifikasi, yang dinyatakan dengan persamaan :

½ (s‘1 - s‘3) = a' + ½ (s‘1 - s‘3) tan α '

Dimana a' dan α' adalah parameter-parameter kekuatan geser yang

dimodifikasi. Kemudian parameter-parameter c' dan Ø' didapat dari:

Ø‘' = sin-1(tanα') dan c' =a'

cos ∅‘



Gambar II.5-Alternatif cara p-q diagram

Garis-garis yang digambar dari titik tegangan pada sudut 45° terhadap

horizontal, seperti pada gambar diatas, berpotongan dengan sumbu horizontal

di titik-titik yang menyatakan nilai-nilai tegangan utama s‘1 dan s‘3.

Dalam keadaan simetris aksial, suatu keadaan tegangan efektif dapat juga di plot

terhadap koordinat-koordinat vertikal dan horizontal berturut-turut q' dan p',

dimana :

q′ = ½ (s‘1-s‘3)

p′ = ½ (s‘1-s‘3)

Besarnya tegangan-tegangan ini (yang merupakan fungsi dari tegangan utama)

tidak tergantung pada orientasi sumbu-sumbu koordinat, sehingga tegangan-

tagangan semacam itu disebut invarian tegangan. Tegangan-tegangan yang

sesuai adalah :

Q = (s1-s3)

p = ½ (s1+s3)

Dalam hal ini hubungan antara tegangan efektif dan tegangan total adalah :



q'=q

p'=p - u

Uji kuat geser, bertujuan untuk memperoleh nilai c dan Ø yang nantinya akan

digunakan untuk menghitung kekuatan geser suatu contoh bahan tanah atau

bahan fondasi. Pengujian dapat dilakukan dengan cara: geser langsung,

triaksial dan kuat tekan bebas. Untuk uji bahan timbunan tanah sebaiknya

dilakukan uji triaksial BP (back pressure - dengan memberi tekanan s3 secara

berangsur-angsur sedemikain rupa, sehingga contoh menjadi jenuh).

Beberapa cara pengujian kuat geser dilaboratorium, antara lain seperti

dijelaskan dibawah :

1. Uji geser langsung

Uji kuat geser langsung mempunyai tujuan untuk mengukur kuat geser

tanah sepanjang permukaan bidang datar yang telah ditentukan

sebelumnya (horisontal). Benda uji ditempat kan kedalam suatu boks

logam berbentuk empat persegi panjang atau silinder yang terpisah

menjadi dua bagian yang sama. Pada bagian atas dan bawah benda uji

ditempatkan masing-masing batu pori untuk mengalirkan air didalam

benda uji. Benda uji tersebut kemudian diberi beban vertikal dan

kemudian digeser secara horisontal yang mengakibatkan kedua bagian

boks menggeser satu sama lain seperti pada gambar dibawah.

Hasil pengujian kemudian diplotkan kedalam grafik hubungan antara

tegangan vertikal dengan tegangan geser untuk memperoleh kohesi (c)

dan sudut geser dalam (Ø), detail pengujian diuraikan pada materi

selanjutnya.

2. Uji Triaksial

Cara pengujian menggunakan triaksial merupakan cara yang sering

digunakan dan cocok untuk semua jenis tanah. Keuntungan dari cara ini

adalah kondisi pengaliran (drainasi) dari benda uji dapat dikontrol,



disamping dapat diberikannya tegangan kesemua arah ( 3) terhadap

benda uji.

Ada 3 jenis pengujian triaksial, yakni UU (unconsolidated undrained), CU

(consolidated undrained) dan CD (consolidated drained), yang

pemilihannya tergantung dari kondisi pembebanan.

3. Rembesan

Semua jenis tanah adalah dapat dilalui oleh air melalui pori-pori tanah.

Tekanan air pori diukur relatif terhadap tekanan udara (atmosfir) dan bila

permukaan didalam tanah sama dengan tekanan atmosfir, disebut muka

air tanah atau muka air freatik. Tanah yang ada dibawah muka air tanah,

biasanya dalam keadaan jenuh sempurna dengan tingkat penjenuhan

mendekati 100%.

Permeabilitas atau kelulusan air tergantung dari ukuran rata-rata butiran

tanah yang mempunyai hubungan dengan pembagian butiran tanah,

bentuk partikel dan struktur tanah. Pada umumnya, bertambah kecil ukuran

partikel tanah, bertambah rendah koefisien kelulusan airnya, k dapat

dihitung :

k= 10-2.D102(m/s)

dimana :

D10 adalah ukuran efektif butiran tanah dalam satuan mm.

Nilai tipikal koefisien kelulusan air dari berbagai jenis tanah adalah sebagai

berikut:

Kerikil :> 1 cm/det

pasir campur kerikil : 10-2 - 1 cm/det

pasir halus,lanau dan lanaulempung :10-5 - 10-3 cm/det

lempung dan lanau lempung :< 10-6 cm/det



Nilai koefisien kelulusan air (k) dapat diperoleh dari pengujian di laboratorium

dan pengujian lapangan. Pada pengujian laboratorium, k untuk tanah

lempung dapat dengan cara "falling head" dan untuk pasir dengan cara

"constant head". Salah satu cara sederhana dan mudah dari pengujian k di

lapangan dilakukan melalui pemberian air kedalam lubang bor. Cara ini

dikenal dengan cara "open end test”.

Air bebas adalah air yang masuk ke dalam tanah melalui permukaan dan

bergerak kebawah akibat gaya gravitasi mencapai lapisan yang tak dapat

dirembesi. Permukaan air ini disebut sebagai permukaan air tanah. Tekanan

pada permukaan air tanah = 1 atmosfir. Air yang terdapat dibawah muka air

tanah dinamakan air tanah, yang berada didalam pori-pori akibat gaya tarik

antar molekul dinamakan air higroskopis.

4. Konsolidasi

Konsolidasi adalah pemampatan tanah yang disebabkan oleh proses

keluarnya air pori dari tanah secara berangsur-angsur akibat pembebanan

secara konstan. Kemampuan konsolidasi suatu material dapat diketahui

dengan cara membebani suatu contoh material yang jenuh air sehingga

terjadi konsolidasi yang diakibatkan oleh proses pengerutan karena

keluarnya air pori dari celah-celah butiran.

Semakin kecil koefisien filtrasi suatu material, akan semakin lama pula waktu

yang dibutuhkan untuk mengeluarkan air pori dari material tersebut,

demikian pula penurunan yang terjadi juga akan semakin lambat. Semakin

banyak kandungan kerikil dalam tanah, maka konsolidasinya juga semakin

kecil.

2.2.3 Material Tanah Timbunan

Secara garis besar bahan atau material pokok timbunan tubuh embung dapat

dibedakan dalam 2 (dua) macam,yaitu:

a. Material yang fungsi utamanya untuk mendukung stabilitas tubuh embung,

berupa material lulus air,seperti pasir, kerikil dan batu.



b. Material yang fungsi utamanya untuk mencegah rembesan air dari waduk,

berupa material kedap air yang umumnya berupa tanah lempungan.

Pada umumnya material lulus air tidak sensitif terhadap perubahan tingkat kadar air

yang dikandungnya, sehingga karakteristik mekanisnya juga tidak banyak berubah

saat terjadi perubahan kadar air, baik yang berasal dari air hujan maupun dari air

tanah. Sebaliknya material kedap air sangat sensitif terhadap perubahan tingkat

kadar air yang dikandungnya. Oleh karena itu, pada saat penimbunan, kadar air

material tersebut harus selalu diawasi secara teliti, apabila kadar airnya berbeda dari

spesifikasi desain, maka kadar air material tersebut harus disesuaikan lebih dulu

sebelum digunakan untuk timbunan.

Material untuk tubuh embung, biasanya diusahakan agar dapat diambil sedekat

mungkin dari tempat lokasi calon embung. Hampir semua material tanah / batuan

dapat digunakan sebagai material tubuh embung, kecuali tanah yang mengandung

zat-zat organik atau zat-zat yang mudah larut lainnya.

Berhubung banyaknya jenis material yang terdapat didaerah sekitar lokasi calon

embung, maka dengan dasar pemilihan material yang paling ideal, tubuh embung

dapat direncanakan sedemikian rupa, sehingga didapatkan altermatif bentuk

geometri yang paling menguntungkan.

Material timbunan / urugan, secara umum dapat dibedakan dalam 3 jenis, yaitu:

1. Tanah

2. Pasir kerikil

3. Batu

a. Lapisan kedap air

Seperti telah diuraikan diatas, semakin kecil ukuran butiran tanah, maka

koefisien permeabilitasnya akan semakin rendah. Biasanya jenis tanah yang

baik untuk zone atau lapisan kedap air adalah tanah dengan butiran yang agak

kasar (coarsegrains) ,tetapi bercampur secara homogen dengan dua jenis

tanah yang lebih halus yaitu:



1. Tanah yang 10 - 15% bagiannya dapat melewati saringan berukuran 0,074

mm.

2. Tanah lempungan yang 5% bagiannya dapat melewati saringan 0,005 mm.

Material kedapair terdiri dari: lempung berplastisitas tinggi dan plastisitas rendah

(CH dan CL), pasir lempungan dan kerikil lempungan (SC-GC), dan lanau

lempungan (CL-ML). Material ini biasa digunakan sebagai material urugan zona

inti dan selimut kedap air, memiliki koefisien permeabilitas setelah dipadatkan

lebih kecil dari orde 10-5cm/s.

Material semi kedap air, mecakup:lanau, pasir lanauan (SM), kerikil lanauan

(GM), pasir lanauan dan pasir bergradasi buruk (SP) yang mengandung butiran

halus yang lolos ayakan no.200 hingga 12% (biasanya 5% adalah batas atas

materiall lulusair) bersifat semi kedap air, walaupun dalam spesifikasi material

diizinkan dipakai untuk material urugan zona lolos air.

Disamping sebagai bahan tubuh embung, biasanya material pasir dan kerikil ini

merupakan material vital untuk lapisan filter atau transisi Oleh karena itu, gradasi

dari bahan tersebut perlu mendapat perhatian khusus. Persyaratan yang harus

dipenuhi adalah sebagai berikut:

1. Gradasi material sesuai dengan fungsi yang dibebankan pada lapisan atau

zona-zona pada calon tubuh embung .

2. Tingkat kekerasan material setinggi mungkin dan mempunyai kekuatan

geser yang cukup tinggi.

3. Tidak mengandung campuran zat-zat organik atau mineral-mineral yang

mudah larut.

4. Mempunyai kestabilan struktur yang tinggi terhadap pengaruh-pengaruh

atmosfir maupun kimiawi lainnya.

5. Mempunyai kemampuan drainase yang cukup memadai.

b. Lapisan lulus air

Yang dimaksudkan material lulus air adalah pasir dan atau kerikil non kohesif

yang mempunyai sifat meluluskan air (freedrain) dan mengandung butiran yang



lolos saringan no.200 kurang dari 5%. Uji kompaksi standar (standard proctor,

SNI03-2832-1992) dilaboratorium terhadap material ini tidak dapat

menghasilkan kadar air optimum dan kepadatan kering maksimum yang

jelas,seperti halnya material kedap air (lempung). Kepadatan kering dilapangan

dapat diperoleh dari hubungan kepadatan maksimum dan minimum yang dapat

diperoleh dari pengujian kepadatan relatif dilaboratorium dengan

menggunakan meja getar (SNI 03-1965-1990). Biasanya, zona urugan luar

(shell) menggunakan tanah berbutir kasar yang mengandung sejumlah butiran

halus dan didesain sebagai zona lulus air.

Material batu digunakan sebagai zona lulus air atau setengah lulus untuk

hamparan pelindung pada lereng udik atau timbunan drainase tumit di sebelah

bawah lereng hilir (tumit) tubuh embung Jenis batuan yang cocok sebagai

material tubuh embung seperti tabel di bawah.

Tabel 2.4 - Jenis batuan yang cocok untuk tubuh embung

Jenis batuan yang baik

untuk digunakan

Jenis batuan yang harus

dipertimbangkan

Granit

Basalt, andesit, danriolit

Batu pasir yangberumur sebelum

eraMesozoik

BatugampingKwarsit

Serpih, batusabak

Tufa

Batu pasir yang berumur Era

kenozoikum

Genes,sekisyang mengandung

banyakretakan

c. Material campuran

Material ini digunakan untuk memenuhi persyaratan tertentu, karena material

yang ada dan tersedia dilapangan tidak memenuhi persyaratan, misalnya

lempung dengan platisitas tinggi dengan kadar air dan indeks plastisitas tinggi

(CH) yang berpotensi bersifat ekspansif dan sulit dikerjakan pada kadar air

mendekati kadar air optimum. Untuk memperbaiki sifat dan konsistensinya

tersebut jenis tanah tersebut yang dikenal sebagai stabilisasi tanah dengan

cara pencampuran dengan pasir atau kapur, tergantung kemudahan dan

tersedianya material pencampur tersebut di lapangan. Dengan cara stabilisasi



tersebut disamping kemudahan pengerjaan (workability), juga meningkatkan

kuat geser tanah.

d. Material random

Selain material seperti yang telah diuraikan diatas, kadang-kadang juga

digunakan material yang kualitasnya lebihrendah, seperti:

1. Material batu yang berasal dari batuan lunak yang mudah lapuk.

2. Material dari dua jenis material tanah, pasir atau kerikil yang tidak mungkin

terpisahkan, karena pelapisannya pada tempat penggalian terlalu tipis.

3. Material hasil galian dari pondasi zone kedap air atau pondasi bangunan

pelengkap

4. Material hasil galian jalan jalan masuk atau jalan exploitasi.

5. Material yang penyebarannya cukup luas, tetapi tidak mempunyai

karakteristik yang seragam.

Material seperti tersebut biasanya dimanfaatkan sebagai material timbunan

zona sembarang (random zone). Zona sembarang ini bersama-sama

dengan zona-zona lain dari tubuh embung berfungsi untuk mempertahankan

kestabilan tubuh embung.

2.2.4 Tanah Bersifat Khusus

Dalam penyiapan desain bangunan air, sering dijumpai tanah atau batuan alami

yang bersifat khusus yang perlu lebih kehati-hatian dalam penanganannya. Tanah

tersebut, antara lain adalah tanah dispersif, tanah ekspansif, tanah lunak, tanah

yang mudah runtuh (colapsiblesoil), dan lain-lain.

a. Tanah dispersif

Di lapangan tanah dispersif dapat diperkirakan berdasarkan tanda-tanda yang

sering terlihat dilapangan berupa rongga kecil sampai besar dipermukaan

tanah. Untuk memastikan apakah suatu tanah termasuk dipersif atau tidak,

dilaboratorium biasanya dilkukan uji pinhole (SNI-03-3405-1994). Tanah

lempung yang mudah tergerus disebabkan karena proses pelarutan

dikategorikan sebagai lempung bersifat khusus yang disebut sebagai tanah

dispersif (dispersive clays).



b. Tanah lunak

Tanah lunak adalah tanah yang mempunyai kuat geser rendah dan sifat

kompresibilitas tinggi. Pada umumnya lapisan tanah ini selalu dalam kondisi

terendam air atau mempunyai kadar air yang tinggi. Tanah lunak banyak

dijumpai dipesisir timur Sumatra, Kalimantan dan Irian.

Tanah lunak juga merupakan salah satu jenis dari tanah bersifat khusus

(problematic soil) yang apabila tidak diselidiki secara seksama dapat

menimbulkan masalah ketidak stabilan dan pergerakan/deformasi berlebihan

yang membahayakan bangunan diatasnya. Tanah yang dimaksud dapat

berupa tanah lempungan atau lanauan baik mengandung organik maupun

inorganik. Untuk jenis tanah ini sulit untuk memperoleh contoh tanah tidak

terganggu, sebagai gantinya dapat dilakukan uji lapangan, misal dengan

pisokonus atau uji baling. Berdasarkan kuat geser dan daya dukungnya, tanah

lunak dapat dibagi menjadi 2 kelompok, seperti tabel di bawah.

Tabel 2.5 - Kelompok tanah lunak

No. Konsistensi

Kuat geser

Undrained,Su,

(kN/m2)

Perlawanan

konus

Sondir,qc

(kN/m2)

Standard

Penetraion

Test,NSPT

(Pukulan/30 cm)

I

1.

2.

Tanah Lempungan

- Sangatlunak

- Lunak

<12.5

12.5–25.0

<5

5- 10

<3

3- 5

II. Tanah pasiran/

lanauan

-

<10

-

Disamping tanah bersifat khusus, ada beberapa jenis tanah / batuan yang juga

memerlukan penanganan khusus dalam hal cara melakukan identifikasi,

pengambilan contoh, cara uji dan karakteristiknya, seperti disarikan pada tabel

di bawah.



Tabel 2.6 - Ikhtisar identifikasi, pengambilan contoh, cara uji dan

karakteristiknya



2.3 Sifat Batuan

Sama seperti tanah, batuan juga memiliki sifat fisik dan kimiawi maupun sifat

teknik seperti yang dijelaskan pada sub materi pokok 2.1.Uji dilakukan untuk

mengetahui sifat fisik, kimiawi dan sifat teknik massa batuan atau pecahannya

untuk bahan bangunan.

2.3.1 Sifat Fisik

Untuk mengetahui sifat fisik batuan biasa dilakukan uji fisik yang mencakup: berat

jenis, porositas batuan, permeabilitas, satuan berat, dan lain sebagainya, seperti:

a. Uji muai (swelling), untuk mengetahui besarnya pemuaian batuan yang digali

kemudian terendam air; uji dilakukan untuk batuan lapuk, batuan lunak, tanah

dll.

b. Uji serap air, untuk mengetahui ketahanan batuan terhadap air, khususnya untuk

batuan lunak, lapuk, atau selang-seling. Dilakukan dengan cara mengukur berat

contoh batuan sebagai akibat proses penghancuran atau perusakan dengan cara

direndam dan dipanaskan secara berulang-ulang.

c. Uji sifat kimiawi, dilakukan untuk mengetahui keberadaan mineral-mineral yang

dapat menyebabkan kerusakan pada beton (karena reaksi alkali atau asam)

seperti: apatite, allite; pyrite (mudah teroksidasi), asam belerang, dll.

2.3.2 Sifat Kimiawi

Batuan dasar bisa berupa campuran massa batuan dan/atau pecahan-pecahan

batu. Sifat mekanik massa batuan terutama ditentukan oleh jenis batuan itu sendiri

dan merupakan unsur terpenting dalam mengklasifikasi massa batuan. Kuat desak,



cepat rambat gelombang seismik, kekerasan restitusi, kuat Tarik, uji indeks beban

titik, uji tekan tidak terkekang,uji tekan triaksial, dan lain-lain adalah cara yang umum

untuk mengevaluasi sifat-sifat mekanis batuan dan mengklasifikasi massa batuan.

Uji indeks beban titik merupakan uji sederhana sebagai pengganti uji UCS, karena

dapat digunakan potongan inti batuan tidak teratur. Untuk uji tarik langsung

diperlukan persiapan khusus yang biasanya sulit bagi laboratorium pabrik. Oleh

karena itu, kuat tarik seringkali dievaluasi dengan pembebanan tekan benda uji

silindris yang melintang diameter (dikenal sebagai uji Brazilian). Uji geser langsung

digunakan untuk menyelidiki karakteristik friksi sepanjang bentuk diskontinuitas

batuan.

a. Uji indeks beban titik: untuk menentukan klasifikasi kekuatan batuan. Indeks

batuan biasa digunakan untuk mengevaluasi kekuatan tekan uniaksial (σu), dan

nilai rata-rata σu. Uji ini dilakukan dengan mengacu pada standar uji SNI 03-

2814-1992.

b. Uji tekan uniaksial (UCS = Uniaxial Compression Strength): untuk mengukur

kuat tekan uniaksial batuan (qu,σu ,σc). Uji ini dapat dilakukan dengan

mengacu pada standar uji SNI 03-2825-1992.

c. Uji Brasilian, untuk mengetahui kuat tarik batuan.SNI 06-2486-1991

d. Uji geser langsung, untuk mengetahui kuat geser batuan. Uji ini dapat dilakukan

dengan mengacu pada standar uji SNI 06-2486-1991.

2.3.3 Ketahanan

Evaluasi ketahanan batuan sangat dipengaruhi oleh faktor-faktor alami, seperti

cuaca musiman dan siklus ulang temperatur (misalnya aliranair, pembasahan dan

pengeringan, kegiatan gelombang, pembekuan dan pencairan, dan lain-lain). Oleh

karena itu, sebaiknya dilakukan uji ketahanan bahan.

Prinsip dasar uji ketahanan adalah cara empirik dan hasilnya merupakan petunjuk

atau indikasi ketahanan batuan terhadap proses alami. Perilaku batuan dalam

aplikasi sebenarnya dapat berbeda dengan hasil uji. Oleh karena itu, uji Ketahanan

batuan merupakan cara uji mutu yang handal dan terpercaya. Selain hasil uji ini,

kesesuaian berbagai jenis batuan dan penggunaannya bergantung pada kinerja



aplikasi awal. Sebagai contoh penggunaan uji ketahanan batuan adalah pada

evaluasi serpih dalam tubuh embung

a. Uji tahan lekang (slake durability test) batuan untuk mengetahui ketahanan

serpih atau batuan lunak lainnya yang mengalami siklus pembasahan dan

pengeringan. Uji ini dapat dilakukan dengan mengacu pada standar uji SNI

03-3406-1994.

b. Uji keawetan (soundness) untuk menentukan keawetan batuan rip-rap

yang mengalam ierosi. Uji ini dapat dilakukan dengan mengacu pada

standar uji ASTM D 5240.

2.4 Latihan

1. Jelaskan macam-macam material tanah dan batuan secara umum!

2. Sebutkan tanah atau batuan alami yang bersifat khusus!

3. Sebutkan dan jelaskan contoh penggunaan uji ketahanan batuan pada evaluasi

serpih dalam tubuh embung!

2.5 Rangkuman

Secara umum material (tanah dan batuan) dapat dibagi menjadi tiga macam:

a. Butiran (granular), berupa lanau, pasir, kerikil dan boulder yang tidak

tersementasi.




pembatuan.

Secara garis besar sifat tanah dapat dibedakan menjadi dua, yaitu sifat fisik (index

properties) dan sifat teknis. Sama seperti tanah, batuan juga memiliki sifat fisik dan

kimiawi maupun sifat teknik. Secara garis besar bahan atau material pokok

timbunan tubuh embung dapat dibedakan dalam 2 (dua) macam,yaitu Material

yang fungsi utamanya untuk mendukung stabilitas tubuh embung, berupa material

lulus air,seperti pasir, kerikil dan batu. Kemudian material yang fungsi utamanya

untuk mencegah rembesan air dari waduk, berupa material kedap air yang

umumnya berupa tanah lempungan.



Dalam penyiapan desain bangunan air, sering dijumpai tanah atau batuan alami

yang bersifat khususyang perlu lebih kehati-hatian dalam penanganannya. Tanah

tersebut, antara lain adalah tanah dispersif, tanah ekspansif, tanah lunak, tanah

yang mudah runtuh (colapsiblesoil), dan lain-lain. Sama seperti tanah, batuan juga

memiliki sifat fisik dan kimiawi maupun sifat teknik, uji dilakukan untuk mengetahui

sifat fisik, kimiawi dan sifat teknik massa batuan atau pecahannya untuk bahan

bangunan.



MATERI POKOK 3

PENYUSUNAN PROGRAM PENYELIDIKAN

3.1 Umum

Investigasi geoteknik dilakukan untuk mengumpulkan semua data yang

berkaitan dengan kondisi fondasi dan cadangan material yang tersedia untuk

mendukung desain tubuh embung. Investigasi harus dilakukan antara lain di

lokasi tubuh bendungan dan bangunan pelengkapnya, cekungan waduk dan

daerah sekelilingnya serta pada sumber bahan galian. Investigasi geoteknik

tersebut mencakup investigasi lapangan dan pengujian-pengujian di

laboratorium.

Tujuan investigasi geoteknik adalah untuk memperoleh data tanah guna

keperluan desain dan pelaksanaan konstruksi embung. Investigasi geoteknik,

dilakukan pada tahap studi kelayakan, desain awal (basic design), desain rinci

maupun saat pelaksanaan konstruksi.

Penyelidikan Geoteknik pada embung dan bangunan pelengkap, borrow area

harus cukup lengkap untuk mengevaluasi hal-hal sebagai berikut:

a. Kondisi fondasi dan kedua tumpuan;

b. Cara perbaikan fondasi yang dibutuhkan;

c. Penggalian lereng;

d. Persediaan dan karakteristik bahan urugan;

e. Kemungkinan dewatering yang diperlukan.

Data yang diperoleh sangat berguna untuk menentukan tata letak yang lebih

tepat dan tipe tubuh embung. Pengumpulan data ini mencakup klasifikasi, sifat

fisik perlapisan tanah dan batuan, serta variasi muka air tanah. Pengetahuan

mengenai geologi regional dan lokal, dapat menghasilkan peta dan potongan


mampu menjelaskan dan menerapkan tentang penyusunan program

penyelidikan.



geologi. Peta yang menunjukkan tentang litologi, struktur geologi, kelulusan air,

topografi, dan geometri sangat dibutuhkan untuk menyusun program

penyelidikan Geoteknik,

Struktur geologi dapat menggambarkan jurus (strike) dan kemiringan (dip) dari

bidang perlapisan, rongga dalam batu kapur, rekahan, kekar, lensa-lensa

lempung, zona patahan (gaugezone) dan sesar. Strukturi ni sangat

mempengaruhi stabilitas fondasi dan lereng galian, terutama yang

berhubungan dengan rembesan air. Perlapisan tanah yang berpotensi

mengalami likuifaksi waktu terjadi gempa bumi harus diselidiki dengan uji

penetrasi standar (SPT).

Penyelidikan tanah dan batuan fondasi secara lebih rinci dibutuhkan bila

ditemukan hal-hal khusus sebagai berikut :

a. Lapisan pasir yang berpotensi mengalami proses likuifaksi (liquefaction).

b. Lempung lunak dan sensitif;

c. Tanah organik;

d. Tanah ekspansif;

e. Tanah bersifat collapsible biasanya terjadi pada tanah berbutir halus yang

mempunyai kohesi rendah, berat volume asli rendah, mudah mengalami

perubahan volume (menurun) bila dibasahi dan diberi beban.

f. Batu lempung atau shales yang bersifat mengembang dan menurun kekuatan

gesernya bila dibongkar (unload) atau dikupas.Jenis batuan ini kadang-kadang

mempunyai kekuatan geser yang rendah.

g. Batu kapur atau tanah calcareous yang mengandung rongga bekas pelarutan.

h. Batu atau tanah―gypsi ferous‖.

i. Lempung berlapis-lapis (varved clay).

Jenis investigasi geoteknik yang perlu dilakukan serta analisis perhitungannya

pada setiap tahap desain,disajikan pada tabel dibawah.



Kegiatan yang dilakukan, secara garis besar,antara lain:

a. Pengumpulan dan pengkajian data dan hasil studi yang telah ada.

b. Investigasi geologi permukaan

c. Investigasi bawah permukaan

d. Uji insitu geoteknik

e. Uji laboratorium

f. Pengolahan dan penyajian hasil investigasi

Sedangkan penyelidikan material dilakukan untuk mengetahui dan

menentukan:

a. Kualitas material timbunan dan agregat beton, yang mencakup klasifikasi

teknik, sifat fisik,sifat teknik ,termasuk tanah ekspansif, dispersif, dll.

b. Ketersediaan cadangan material yang memenuhi syarat.

c. Kondisi yang berkaitan dengan: penggalian, lokasi, jalan masuk, jarak, status,

perlunya konservasi, dll.

Disamping penyelidikan fondasi dan material di atas, dinding kolam waduk

harus diselidiki untuk mengetahui apakah:

a. Dapat menahan air tanpa rembesan yang berarti.

b. Lereng alam dalam kolam waduk cukup stabil bila terjadi penurunan air waduk

secara tiba-tiba atau ada gempa bumi. Analisis harus dilakukan secara rinci

untuk mengetahui lokasi lereng yang berpotensi longsor. Longsoran massa

tanah/batuan dalam jumlah besar dapat menimbulkan gelombang sangat

tinggi, sehingga dapat terjadi overtopping.

c. Penyelidikan muka air tanah dalam kolam waduk dan sekitarnya juga

diperlukan, termasuk muka air tanah dar isumur-sumur penduduk.

Pada daerah berbatu kapur gua dan rongga yang terbentuk karena pelarutan

perlu diselidiki untuk mengetahui apakah air waduk tetap dapat tertampung.

Daerah-daerah bekas pertambangan juga perlu diselidiki secara lebih

seksama.



Tumpuan tubuh embung adalah bagian dari bukit dimana kedua ujung tubuh

embung menumpu. Daerah sekitar tumpuan seperti fondasi perlu diselidiki

secara seksama. Kegagalan desain sering terjadi karena penyelidikan pada

daerah tumpuan kurang rinci. Rembesan sering sekali terjadi melewati daerah

tumpuan. Dinding perbukitan sebelah udik dan hilir tumpuan kadang-kadang

mempunyai lereng alam yang tegak. Tempat ini sering mengalami longsor,

sehingga menimbulkan kerusakan berat.

Lokasi rencana pelimpah atau bangunan pengeluaran harus diselidiki secara

teliti untuk mengetahui kualitas batuan dan perlapisan tanah yang lemah.

Penyelidikan ini harus dapat memberi informasi tentang tebal lapisan tanah dan

batu, sehingga dapat digunakan untuk analisis stabilitas lereng galian dan

menentukan cara penggalian yang paling tepat.

Penyelidikan geoteknik pada calon lokasi tubuh embung ditujukan untuk

penyelidikan fondasi guna memperoleh data mengenai:daya dukung, kelulusan

air, batas-batas galian fondasi, rencana perbaikan fondasi, dll. Penyelidikan

geoteknik bahan bangunan dilakukan untuk memperoleh data mengenai:

kualitas material, ketersediaan material, kondisi lokasi sumber material, metode

penggaliannya, dan lain-lain, yang mencakup bahan timbunan, bahan agrergat

beton dan batu. Untuk mendapatkan data fondasi dan bahan bangunan,

penyelidikan yang dilakukan mencakup:

a. Penyelidikan geologi teknik permukaan

b. Penyelidikan geoteknik bawah permukaan.

3.2 Penyelidikan Geoteknik

3.2.1 Penyelidikan Geoteknik Pendahuluan

Penyelidikan geoteknik pendahuluan, dimaksudkan untuk mengumpulkan data

geoteknik guna menentukan pilihan lokasi, tipe dan ukuran bangunan utama.

Lingkup kegiatannya meliputi hal-hal sebagai berikut:

1. Mengidentifikasi lokasi yang terbaik dari beberapa lokasi rencana bangunan.

2. Mengevaluasi beberapa alternative fondasi.



3. Melakukan tinjauan geologi dan beberapa pengambilan contoh, identifikasi

kondisi dibawah permukaan untuk mengetahui karakteristik kondisi perlapisan

tanah/ batuan secara umum, antara lain kedalaman batuan atau tanah, ada

tidaknya: struktur sesar, lubang benam (sinkholes), atau lubang-lubang

pelarutan, endapan tanah organik didaerah rawa, dan atau adanya timbunan

tua, debris, atau pencemaran.

4. Pada umumnya hanya diperlukan beberapa uji laboratorium, dan sangat

bergantung pada deskripsi kondisi geoteknik dari lubang bor yang disiapkan

oleh tenaga ahli lapangan dan atau geologi yang berpengalaman.

5. Mengkaji dan memecahkan masalah kondisi fondasi dan biaya pelaksanaan

konstruksi yang tinggi, jika ditemukan hal-hal yang meragukan.

Sebelum dilakukan penyelidikan lapangan, lebih dulu perlu dikumpulkan data-data

dan menyiapkan daftar simak untuk kemudian diisi sesuai hasil pengamatan

dilapangan.

3.2.2 Penyelidikan Geoteknik Tahap Desain

Penyelidikan geoteknik pada tahap desain dilakukan untuk: melengkapi data-data

geoteknik yang diperlukan untuk menyiapkan desain rinci dan perkiraan biaya rinci

konstruksi, serta untuk mendapatkan informasi geoteknik lapangan secara khusus

pada lokasi-lokasi tertentu guna mengurangi risiko kondisi tanah yang tidak terduga

selama konstruksi. Lokasi pemboran, ditetapkan mempertimbangkan titik-titik

pemboran dan hasilnya yang telah dilakukan pada tahap sebelumnya.

Pada tahap penyelidikan geoteknik rinci, perlu dilakukan evaluasi karakteristik / sifat

tanah dan batuan untuk mendapatkan parameter perencanaan embung dan

bangunan pelengkapnya serta menyajikan ikhtisar permasalahan geoteknik yang

dibutuhkan dalam desain geoteknik bangunan air secara umum yang mencakup:

data /informasi yang diperlukan, uji lapangan dan uji laboratorium untuk

menunjang berbagai macam analisis desain bangunan air. Setelah penyelidikan

geoteknik tahap ini selesai, kadang-kadang masih diperlukan penyelidikan geoteknik

tambahan jika terdapat perubahan desain yang signifikan atau jika terdapat

keganjilan kondisi geoteknik di lapangan (insitu).



Sebelum melakukan penyelidikan, tenaga ahli geoteknik perlu mendapat informasi

dari perencana yang meliputi hal-hal sebagai berikut:

a. Jenis/tipe, kriteria beban dan kinerja bangunan, lokasi, geometri dan elevasi

bangunan yang direncanakan;

b. Lokasi dan dimensi galian dan timbunan tubuh embung, bangunan pelengkap,

tembok penahan, dan fondasinya yang harus diidentifikasi dengan cermat;

c. Lokasi calon tubuh embung ,jalan masuk dan jenis konstruksi bangunan air

yang harus disediakan secara terperinci untuk memudahkan penentuan lokasi,

kedalaman, jenis dan jumlah pemboran yang harus dilakukan.

3.3 Pengumpulan Data

Pengumpulan dan pengkajian data yang tersedia mutlak diperlukan dalam

perencanaan penyelidikan geoteknik. Hasil pengkajian data dan informasi ini akan

sangat membantu pekerjaan lapangan, penentuan lokasi dan kedalaman

pemboran, dan mengetahui informasi sejarah dan geologi yang sangat penting yang

kemungkinan perlu disajikan dalam laporan geoteknik.

Sumber-sumber data dan informasi geologi, historis dan topografi yang penting

antara lain adalah :

1. Penyelidikan geoteknik masa lampau (data historis) pada atau dekat lokasi

proyek;

2. Permasalahan konstruksi masa lampau dan catatan metode konstruksi di

lapangan (misalnya longsoran lereng, longsoran batuan, rembesan berlebihan,

penurunan tidak terduga, dan informasi lain); informasi yang sangat penting ini

harus diselidiki, didokumentasi, dan dievaluasi oleh tenaga ahli;

3. Peta,laporan dan publikasi dari Direktorat Geologi;

4. Peta zona daerah rawan banjir dari institusi yang terkait;

5. Perpustakaan universitas setempat dan perpustakaan pusat dari institusi

terkait;

6. Data geologi, data gempa, peta bahaya gempa, peta patahan, dan informasi dari

instansi atau institusi yang terkait (BMG, Direktorat Geologi, Puslitbang Sumber

Daya Air);



7. Peta lapangan yang memperlihatkan lokasi-lokasi parit, saluran air, gorong-

gorong, prasarana, dan jaringan pipa;

8. Peta aliran air, sungai dan badan air lainnya yang berhubungan dengan

bangunan embung, jembatan ,gorong-gorong dan lain-lain,

3.4 Kolam Embung

Aspek geoteknik kolam embung meliputi aspek infiltrasi dan stabilitas dinding

kolam.

3.4.1 Infiltrasi Air

Infiltrasi air bisa terjadi melalui rongga antar butir atau melalui retakan.

a. Infiltrasi melalui rongga antar butir

Infiltrasi jenis ini umumnya terjadi pada tanah tak berkohesi, misal pasir dan

lanau atau tanah berkohesi yang permeabilitasnya tinggi. Selain itu bisa juga

terjadi pada beberapa jenis batu misalnya batupasir dan batu gamping klastik.

b. Infiltrasi melalui retakan

Infiltrasi jenis ini terjadi pada batu yang mengandung banyak retakan yang

bersifat terbuka dan saling berhubungan. Disamping itu dikenal rongga rongga

dalam batu gamping yang terbentuk karena pelarutan kimia dan meninggalkan

rongga rongga yang saling berhubungan dalam massa batu gamping.

Infiltrasi melalui fondasi tubuh embung dapat menyebabkan stabilitas tubuh

embung terganggu karena rembesan. Rembesan melalui fondasi lanau atau pasir

dapat menyebabkan terjadinya erosi buluh.

Sedangkan infiltrasi yang terjadi pada dinding kolam menyebabkan kehilangan air

kolam. Besarnya kehilangan air tergantung pada sifat lulus air material dasar dan

dinding kolam. Untuk kebutuhan praktis, sifat lulus air dalam hubungannya dengan

kehilangan air tersebut, dibagi menjadi tiga kelas, yaitu : tidak lulus air, semi lulus

air dan sangat lulus air.



3.4.2 Stabilitas Dinding Kolam

Didaerah depresi pada umumnya bahan urugan terdapat didalam lembah calon

kolam embung. Penggalian bahan tersebut dari dalam kolam sekaligus menambah

kapasitas tampung embung. Kemiringan galian harus dibuat dengan

mempertimbangkan kondisi geotekniknya. Dinding kolam bisa terdiri atas tanah

atau batu, atau keduanya.

a. Bila dinding kolam terdiri atas tanah maka lereng kolam harus disesuaikan

dengan sudut lereng alam dalam kondisi jenuh.

b. Bila dinding kolam terdiri atas batu perlu diperhatikan arah dan kemiringan

bidang diskontinuitanya. Yang dimaksud dengan bidang diskontinuitas adalah

semua struktur yang menyebabkan masa batuan terpisah atau bahkan

terpecah- pecah. Bidang itu bisa berupa perlapisan atau kekar.

Apabila bidang diskontinuitas miring kearah kolam dengan sudut kemiringan

berkisar antara 20 ° sampai 80 ° maka lereng cenderung tidak stabil dan

berpotensi longsor kedalam waduk. Galian pada batu semacam itu harus dibuat

dengan kelandaian minimal sebesar kemiringan bidang diskontinuitasnya.

c. Bila dinding kolam terdiri atas lapisan tanah yang menum[pang di atas batu,

maka galian pada lapisan tanah akan potensial longsor. Longsoran ini terjadi

akibat lereng kehilangan tumpuannya sehingga lapisan tanah bergerak

meluncur diatas batu (longsoran planar). Kejadian semacam ini hanya dapat

dicegah dengan cara menempatkan bangunan penaha, atau menggali lapisan

tanah sesuai kemiringan batuan dasarnya.

3.5 Peninjauan Lapangan

Peninjauan lapangan ke lokasi rencana embung diperlukan untuk memperluas

informasi mengenai topografi, geologi, geoteknik, dan kondisi jalan masuk. Data dan

informasi ini akan sangat membantu dalam penyusunan program penyelidikan

geoteknik, termasuk penyusunan spesifikasi dan rencana anggaran biaya. Data dan

informasi yang diperoleh, antara lain mengenai:

a. Pengolahan tanah dan vegetasi yang ada sekarang

b. Tanah-tanah yang strukturnya sulit (problematic soil) seperti tanah dengan

kembang susut besar, tanah yang mudah longsor, tanah ber plastisitas tinggi,

gambut, dll.



c. Tanda-tanda terjadinya erosi, longsoran, lereng yang curam, penurunan

permukaan, singkapan, adanya batu-batu bongkah dipermukaan, bahan

timbunan, agregat beton.

d. Kondisi lapangan secara umum, keamanan, gudang tempat penyimpanan

peralatan.

e. Pengaturan lalu lintas selama pekerjaan penyelidikan lapangan, lokasi prasarana

apakah berada di atas dan di bawah permukaan, jenis dan kondisi fasilitas yang

tersedia (jalan, jembatan dan lain-lain), penggunaan lahan yang berdekatan

(bangunan sekolah, tempat ibadah, fasilitas penelitian dan lain-lain), pembatasan

jam kerja, batasan hak melintas lebih dulu dan persoalan lingkungan.

3.6 Latihan

1. Sebutkan lingkup kegiatan yang ada dalam penyelidikan geoteknik

pendahuluan!

2. Jelaskan manfaat dari pengumpulan dan pengkajian data dalam perencanaan

penyelidikan geoteknik!

3. Jelaskan alasan diperlukannya peninjauan lapangan ke lokasi rencana

embung!

3.7 Rangkuman

Penyelidikan geoteknik dilakukan untuk mengumpulkan semua data yang berkaitan

dengan kondisi fondasi dan cadangan material yang tersedia untuk mendukung

desain, Penyelidikan harus dilakukan antara lain di lokasi tubuh embung dan

bangunan pelengkapnya, cekungan waduk dan daerah sekelilingnya serta pada

sumber bahan galian. Investigasi geoteknik tersebut mencakup investigasi

lapangan dan pengujian-pengujian di laboratorium.

Tujuan penyelidikan geoteknik adalah untuk memperoleh data tanah guna

keperluan desain dan pelaksanaan konstruksi embung. Penyelidikan geoteknik,

dilakukan pada tahap studi kelayakan, dan desain maupun saat pelaksanaan

konstruksi.



Penyelidikan Geoteknik pada tubuh embung, bangunan pelengkap dan borrow area

harus cukup lengkap untuk mengevaluasi hal-hal sebagai berikut:

a. Kondisi fondasi dan kedua tumpuan;

b. Cara perbaikan fondasi yang dibutuhkan;

c. Penggalian lereng;

d. Persediaan dan karakteristik bahan urugan;

e. Kemungkinan dewatering yang diperlukan.

Pengumpulan data mencakup klasifikasi, sifat fisik perlapisan tanah dan batuan,

serta variasi muka air tanah. Aspek geotekni kolam embung yang perlu diperhatikan

adalah infiltrasi air dan stabilitas dinding kolam.



MATERI POKOK 4

PENYELIDIKAN GEOTEKNIK

4.1 Penyelidikan Lapangan

Secara garis besar kegiatan penyelidikan dibagi menjadi dua, yaitu penyelidikan

lapangan dan uji laboratorium yang keduanya dilakukan untuk mendapatkan

informasi geoteknik untuk fondasi, bahan timbunan, bahan beton dan batu. Jenis

penyelidikan geoteknik yang dilakukan di lapangan, antara lain meliputi :

a. pemetaan geologi teknik

b. pemboran tangan

c. pembuatan lubang uji (sumuran uji)

d. pengambilan contoh tak terganggu;

e. pengambilan contoh terganggu, bahan beton dan batu;

f. pengujian lapangan.

Selanjutnya contoh yang diperoleh dari lapangan diuji dilaboratorium untuk

meperoleh data mengenai sifat fisik dan sifat teknik tanah dan batuan fondasi,

bahan timbunan, bahan beton dan batu.

4.2 Penyebaran dan Kedalaman Pemboran

Untuk mendukung perencanaan tubuh embung dan bangunan pelengkapnya,

diperlukan data sifat-sifat tanah dari permukaan sampai kedalaman tertentu, yang

dapat diperoleh melalui pemboran, pembuatan sumuran dan paritan uji.

Penyelidikan dengan pembuatan sumuran dan paritan uji, umumnya dapat

dilakukan sampai kedalaman 5 m atau 1 m dibawah muka air tanah. Untuk

penyelidikan yang lebih dalam dari 5 m, diperlukan pemboran. Jumlah, jarak, lokasi,

dan kedalaman pemboran bergantung pada beberapa faktor sbb:

1. Tipe dan keadaan kritis bangunan,

2. Formasi tanah dan batuan,

3. Perubahan stratifikasi yang diketahui,


mampu menjelaskan dan menerapkan tentang penyelidikan geoteknik.



4. Beban-beban fondasi.

Pada tahap penyelidikan geoteknik rinci direncana lokasi embung sekurang-

kurangnya diperlukan 3 titik pengeboran inti, 2 titik direncana bangunan pelimpah

(spillway).

4.3 Penyelidikan Permukaan

Penyelidikan geologi permukaan dilakukan dengan pemetaan geologi permukaan,

yang perlu dilakukan pada tahap desain, pengamatan terhadap singkapan-

singkapan dan pembuatan peta geologi yang dilakukan dengan cara analogi

terhadap kondisi bawah permukaan. Data yang perlu dikaji antara lain topografi,

stratigrafi, struktur geologi, sifat batuan, material endapan, hidro geologi dan

sejarah geologi (geohistory).

Peta dasar yang digunakan berupa foto udara atau peta topografi:

a. Peta wilayah dengan skala 1:50.000 sampai 1:100.000

b. Peta semi detil lapangan skala1:10.000 sampai 1:25.000

c. Peta detil dengan skala 1:500 sampai1:5.000

Investigasi untuk fondasi, klasifikasi geologi terutama didasarkan pada kekuatan

dan permeabilitas batuan fondasi, sedang investigasi cadangan material lebih

diutamakan pada faktor gradasi, plastisitas serta hal-hal yang berkaitan dengan

penggaliannya. Lokasi singkapan, batas formasi batuan dan lokasi struktur sesar,

kekar, bidang geser harus dinampakkan dengan jelas didalam peta. Formasi

batuan sebaiknya diklasifikasi berdasar sifat mekaniknya.

a. Lokasi tubuh embung , bangunan pelengkap,skala1:500~ 1:1.000

b. Lokasi sumber galian, skala 1:500~1:1.000

4.4 Penyelidikan Bawah Permukaan

4.4.1 Umum

Penyelidikan ini dimaksudkan untuk mengklasifikasi batuan fondasi berdasarkan

sifat-sifat teknisnya yang antara lain, kondisi geologi yang mencakup jenis dan sifat

batuan baik fisik, mekanik, dan sifat hidrauliknya, serta mengumpulkan data



lengkap guna menentukan tipe tubuh embung, batas galian serta perbaikan

fondasi. Kondisi diatas dapat diketahui dari hasil pemboran inti. Selain pemboran

inti, metode lain yang lazim digunakan adalah pendugaan geofisik dengan survai

seismik, dan terowongan uji. Secara umum lokasi dan kuantitas investigasi ini

ditetapkan dengan mempertimbangkan tipe embung serta kondisi geologi

setempat.

4.4.2 Pengeboran

Untuk kedalaman bor yang dangkal (maksimum 8 - 10 m) dapat dilakukan dengan

menggunakan bor tangan. Pengeboran tangan tersebut dilakukan dengan

menggunakan mata bor jenis lawan atau spiral, sebagai tenaga pemutar, dapat

menggunakan tenaga manusia (mata bor Iwan) atau mesin (mata bor spiral).

4.4.3 Pengambilan Contoh Tanah

Pengambilan Contoh Tanah Tak Terganggu (undisturbedsamples) dapat dilakukan

melalui lubang bor pada kedalaman yang ditentukan, antara lain pada setiap

perubahan perlapisan atau pada interval kedalaman tertentu.

4.4.4 Sumur Uji

Maksud dari penggalian sumuran uji adalah:

a. Pengamatan visual perlapisan tanah dan diskripsinya.

b. Mencari kelongsoran /struktur geologis dengan membuat atau memperluas

sumur uji menjadi paritan untuk mendapatkan kedalaman lapisan tanah /

batuan.

c. Mendapatkan cara yang mudah untuk penggalian ditinjau dari segi biaya dan

untuk menetapkan kedalaman lapisan batuan.

d. Mengadakan percobaan ditempat dalam skala besar termasuk percobaan

daya dukung pelat dan percobaan pembebanan horizontal.

e. Mengambil contoh tanah tak terganggu (block samples dan tabung) serta

tanah terganggu (material timbunan diborrow area) untuk pengujian

pemadatan dilaboratorium (Proctortest).



Sebelum pekerjaan dimulai semua peralatan yang dibutuhkan harus disiapkan. Salah

satu langkah pertama adalah pemilihan lokasi yang tepat sehingga data yang

diharapkan bisa diperoleh. Kadang-kadang perlu diperhatikan kerusakan yang timbul

pada lengkungan baik akibat sumur uji itu sendiri maupun akibat peralatan yang

dibawa. Setelah lokasi ditemukan, rencana sumur uji ditandai dengan patok. Lapisan

humus dibuang terlebih dahulu. Setiap penggalian dilakukan lapis demi lapis setebal

±30 cm untuk memungkinkan pengujian-pengujian setempat.

Untuk sumur uji dengan kedalaman lebih dari 1,50 m harus diberi kemiringan atau

diberi turap pelindung, tetapi untuk tanah lumpur yang sangat lunak kadang-kadang

diperlukan tuiap meskipun kedalaman galian kurang dari 1,50 m. Untuk tanah

lempung kenyal kadang-kadang tidak dibutuhkan turap sampai kedalaman 1,50 m

tetapi untuk lebih dari 1,50 m diperlukan turap. Tanah berpasir dan lanau akan

membahayakan terutama jika mengandung air dan terutama jika berada di bawah

muka air tanah. Tanah batuan sering-sering tidak membutuhkan turap hanya perlu

diperhatikan adanya bahaya batu jatuh.

Jika pengujian telah selesai, maka sumur uji harus ditutup kembali tetapi jika masih

dibutuhkan untuk tidak tertimbun kembali.

Gambar IV.1-Pengambilan blok sample dan deskripsi tanah disumur uji



4.5 Pengujian Laboratorium

4.5.1 Umum

Disamping metode pengeboran dan pengambilan contoh tanah di lapangan, cara

menangani contoh tanah dalam transportasi ke laboratorium , juga merupakan

faktor penting untuk menjaga agar gangguan tidak terjadi pada contoh tanah. Alat

dan cara menangani contoh tanah lunak di laboratorium mulai dari mengeluarkan

contoh dari tabungnya, mencetak, sampai memasang kedalam alat uji laboratorium,

harus dilakukan dengan hati-hati.

4.5.2 Laboratorium Mekanika Tanah

Pengujian di laboratorium mekanika tanah, diantaranya adalah;

1. Pengujian rutin, diantaranya :

a. Kadar air asli,SNI 03-1965-1990.

b. Berat isi dan berat spesifik,SNI 03-1964-1990.

c. pembagian butiran tanah,SNI 03-3423-199.

d. Batas-batas konsistensi Atterberg, SNI 03-1966-1990 dan SNI 03-1967-

1990.

e. Kuat geser,triaksial :

1) Triaksial UU (SNI 03-4813-1998), CU, CD (SNI03-2455-1991);

pemilihannya tergantung dari kondisi dan jenis pembebanan untuk

jangka pendek dan jangka panjang. Pengujian dengan menggunakan

Back Pressure (BP) tergantung dari kondisi penjenuhannya; pada

kondisi pondasi atau tubuh embung jenuh air (air waduk terisi air,

kondisi steady seepage) diperlukan BP, pada kondisi tidak jenuh,tidak

diperlukan BP.

2) Geser langsung,SNI 03-2813-1992

3) Geser langsung residual,

f. konsolidasi,SNI 03-2812-1992

g. permeabilitas,SNI 03-6870-2002 dan SNI 03-6871-2002

h. pin hole test.SNI 03-3405-1994



2. Batas-Batas Konsistensi Tanah

Pengujian konsistensi tanah dilaboratorium dilakukan dengan menggunakan

batas-batas Atterberg.

a. Batas susut (SL)

Batas susut adalah kadar air maksimum dimana pengurangan kadar air

tidak menyebabkan penyusutan didalam volume massa tanah. Kondisi ini

menunjukkan batas antara kondisi kaku dan semi kaku.

b. Plastis limit (wP)

Plastis limit adalah kadar air yang sesuai ketentuan batas antara plastis dan

semi solid dari konsistensi tanah. Ini adalah kadar air dimana tanah akan

mulai retak ketika digulung- gulung menjadi suatu gulungan dengan

diameter kira-kira 3 mm.

c. Batas cair (wL)

Batas cair adalah kadar air dengan batas antara cair dan plastis dari

ketentuan batas-batas konsistensi tanah. Ini adalah kadar air, dimana

suatu massa tanah yang ditempatkan dalam cawan, dipotong dengan alat

membentuk suatu alur yang mempunyai ukuran standar. Alur tersebut akan

menutup kembali dengan celah beberapa cm pada ketukan 25 pukulan

pada cawan Atterberg.

Gambar IV.2-Batas-batas Atterberg

Pada penentuan batas-batas konsistensi ini, air ditambah secara

berangsur-angsur pada tanah kering yang melewati saringan no.40



tersebut. Pada batas dimana tanah menjadi plastis, berat air dalam

persentase berat tanah kering adalah disebut batas plastis (wP).

Bila air ditambahkan sampai diatas batas plastis, tanah akan berubah

menjadi cairan (liquid). Pada batas tanah menjadi cair, berat air dalam

persentase dari berat tanah kering disebut batas cair (wL). Perbedaan

diantara dua harga dari kedua kondisi batas konsistensi tersebut,

dimana.tanah dalam keadaan plastis dinamakan indeks plastisitas (IP).

Dalam praktek, tanda atau symbol % dihilangkan ketika merujuk

besaran-besaran Atterberg limits.

d. Indeks plastisitas (IP)

Indeks plastisitas adalah selisih antara batas cair dan batas plastis, yaitu:

IP = wL-wP

Tanah dengan batas cair (wL) yang tinggi, memiliki sifat plastisitas dan

kompresibilitas yang tinggi (kembang susut besar) dan sangat

dipengaruh ioleh kadar airnya. Sebaliknya bila batas cair rendah

plastisitas dan kompressibilitas nya rendah. Kapasitas pengembangan

dapat diperkirakan dari indeks plastisnya. Tanah dengan IP >20 potensi

pengembangan sedang;IP >35 potensi pengembangan tinggi.

Kekuatan tanah setelah pengembangan akan berkurang sangat besar.

Tanah dengan indeks plastis tinggi, pengerjaan untuk pemadatannya

relatif lebih sulit, dan bila indeks plastisnya yang rendah biasanya

kandungan material halusnya juga rendah dan pada batas tertentu akan

bersifat lolos air dan kurang plastis. Pada kondisi mengering sampai

batas susut dari kondisi jenuh, tanah yang memiliki batas susut rendah

akan menyusut lebih besar dibanding tanah yang batas susutnya tinggi.

Oleh karenanya penggunaannya perlu dibatasi, biasanya diletakkan

dibagian dalam timbunan yang tidak terpengaruh banyak kadar air.



Sample

e. Indeks penyusutan (SI)

Indeks penyusutan adalah selisih antara batas plastis dan batas susut,

yaitu: SI =wP –SL

Hasil pengujian diplotkan pada grafik dibawah, untuk memperoleh

klasifikasi tanah yang diuji. Klasifikasi tanah yang berlaku di Indonesia

mengikuti Unified Soil Classification System (USCS).

Gambar IV.3-Klasifikasi tanah berdasarkan USCS

Aktifitas tanah (A), adalah sifat aktif dalam penyesuaian perubahan volume

terhadap pengaruh air, yang ditunjukkan dari hubungan:

𝐴 =Ip

C

Dimana :

Ip = Indeks plastis(%)

C = Kandungan fraksi lempung (%)

Sebagai gambaran untuk tanah kaolinit A sekitar 0,4 dan untuk tanah

monmorilonit A ≥5 (sangat aktif). Tingkat aktifitas tanah ditunjukkan tabel

di bawah.



Tabel 4.1 - Tingkat aktifitas tanah

No. Tingkataktifitas(A) Klasifikasi

1. < 0,75 Tidak aktif

2. 0,75 – 1,25 Normal

3. 1,25 – 2,00 Aktif

4. > 2,00 Sangat aktif

Tanah yang mengandung sulfida atau klorida akan memberikan

kandungan organik yang tinggi.

3. Tanah ekspansif

Pada umumnya tanah ekspansif berada pada kondisi plastis dengan rentang

kadar air yang besar. Perilaku ini disebabkan oleh kapasitas mineral tanah

lempung untuk menahan air dalam jumlah yang besar antar partikel.

Ikatan ion antar partikel ada hubungannya dengan jarak antar partikel, oleh

sebab itu berat isi dan susunan butir lempung dapat mempengaruhi

kemampuan pengembangannya. Peningkatan kepadatan tanah lempung

akibat pekerjaan kompaksi atau tambahan beban dari alam akan menyebab kan

meningkatnya swelling potential dan swelling pressure.

a. Kondisi lingkungan

Pengembangan dan ponyusutan yang terjadi pada tanah ekspansif

dipengaruhi oleh perubahan kadar air. Di alam perubahan kadar air dapat

disebabkan oleh manusia maupun alam sendiri. Perubahan kadar air oleh

manusia misalnya pada penggalian tanpa proteksi, pelaksanaan sistem

drainase yang kurang baik, adanya sambungan pipa yang bocor pada area

tanah ekspansif sedangkan adanya perubahan siklus cuaca, fluktuasi tinggi

muka air tanah dan vegetasi disebabkan oleh alam.

b. Jenis mineral pada tanah lempung

Dari tabel berikut terlihat bahwa mineral utama yang menyebabkan

perubahan kembang susut adalah montmorillonite,.Illite dan kaolinite



umumnya tidak bersifat ekspansif walaupun perubahan volume dapat

erjadi terutama bila ukuran butir amat halus.

Dengan mineralogi yang sama, pengembangan dapat terjadi lebih besar

apabila tanah memiliki kation sodium yang dapat berpindah-pindah (Na+)

dari pada kalsium (Ca2+) atau kation magnesium (Mg2+).

Tabel 4.2-Jenis mineral pada tanah lempung

a. LL,PL, SL, liquid,plastic,dan shrinkagelimit

b. DariSkempton(1953)Disimpulkan dariMitchell (1976)(Nelson

&Miller,1992)

Altmeyer (1955) meniadakan penggunaan persentase lempung karena

menurutnya banyak laboratorium mekanika tanah tidak menyertakan uji

hidrometer dalam program pengujian mereka.

Tabel 4.3-Klasifikasi tanah ekspansif menurut Altmeyer (1955)



Pada tahun 1988, Chen memperlihatkan cara sederhana untuk identifikasi

tanah ekspansif berdasarkan nilai indeks plastisitas Raman (1967)

menunjukkan derajat pengembangan sebagai fungsi dari indeks plastisitas

dan indeks penyusutan.

Tabel 4.4-Klasifikasi tanah ekspansif berdasarkan LL, PI dan suction test

di lapangan

Seed et al (1962) membuat suatu studi pada tanah karakteristik

pengembangan dar itanah Iempung yang dikompaksi, menghasilkan suatu

grafik hubungan antara activity dan prosentase butiran lempung. Grafik

tersebut dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

Gambar IV.4-Grafik hubungan prosentase butiran lempung Vs activity (Seed

et al, 1962)



4.6 Latihan

1. Sebutkan jenis penyelidikan geoteknik yang dilakukan di lapangan!

2. Jelaskan pengertian dari penyelidikan bawah permukaan!

3. Sebutkan kegiatan-kegiatan dalam pengujian di laboratorium mekanika tanah!

4.7 Rangkuman

Program penyelidikan geoteknik lapangan direncanakan oleh tenaga ahli geoteknik

berdasarkan hasil pengumpulan dan pengkajian data yang tersedia. Jenis

penyelidikan geoteknik yang dilakukan di lapangan, antara lain meliputi :


b. pemboran tangan

c. pembuatan lubang uji (sumuran uji )




Penyelidikan geologi permukaan perlu dilakukan pada tahap desain yang

kegiatannya mencakup pengkajian data yang telah ada, pengenalan lapangan,

pengamatan terhadap singkapan-singkapan dan pembuatan peta geologi yang

dilakukan dengan cara analogi terhadap kondisi bawah permukaan. Data yang perlu

dikaji antara lain topografi, stratigrafi, struktur geologi, sifat batuan, material

endapan, hidrogeologi dan sejarah geologi (geohistory).

Selain itu, penyelidikan bawah permukaan dimaksudkan untuk mengklasifikasi

batuan fondasi berdasarkan sifat-sifat teknisnya yang antara lain, kondisi geologi

yang mencakup jenis dan sifat batuan baik fisik, mekanik, dan sifat hidrauliknya,

serta mengumpulkan data lengkap guna menentukan tipet ubuh embung.

Mekanisme yang serupa dengan peristiwa kapiler juga terjadi pada tanah yang

mempunyai pori-pori yang saling berhubungan (bersambungan). Makin halus

butirnya, misalnya lempung, makin kecil d-nya, makin besar tegangan negatif

kapilernya. Pada tanah, peristiwa kapiler ini terjadi jika tanah tidak jenuh (non

saturated).



Harga tegangan kapiler pada tanah tidak jenuh juga ditentukan oleh besarnya kadar

air tanah. Makin besar kadar airnya, makin kecil tegangan kapilernya.

Dengan adanya tegangan kapiler yang harganya negatif, maka tegangan efektif

tanah akan lebih besar dari pada tegangan efektif awal. Sehingga massa tanah

seakan-akan tertekan dan volumenya berkurang (menyusut).

Pada musim kemarau, kadar air tanah akan berkurang, sehingga mengakibatkan

terjadinya hisapan tanah (soilsuction). Sebaliknya pada musim penghujan akan

terjadi penjenuhan sehingga akan mengakibatkan mekanisme pengembangan.

Tanah mempunyai sifat khusus yang sangat mempengaruhi kondisi bangunan yang

ada disekitarnya atau secara umum sifat tanah ini dapat mempengaruhi kondisi

disekitarnya, karena mempunyai sifat-sifat khusus dan mengandung mineral-

minera tertentu yang menyebabkan terjadinya kerusakan dan keruntuhan

bangunan. Jenis tanah yang mempunyai sifat khusus (problematic soil), antara lain

tanah ekspansif, serta tanah mudah likuifaksi.



PENUTUP

A. Simpulan

Modul ini membahas tentang sifat teknis tanah dan batuan, dan penyelidikan

geoteknik untuk menunjang pekerjaan perencanaan embung yang mencakup

antara lain: klasifikasi tanah dan batuan, sifat material tanah dan batuan,

penyusunan program penyelidikan dan investigasi geoteknik.

Ilmu geoteknik menerapkan geologi di dalam setiap tahap pekerjaan atau kegiatan

pekerjaan sipil, terutama mempelajari sifat-sifat fisik dan teknik dari tanah dan

batuan. Pembentukan tanah dimulai dari pelapukan batuan yang ada baik batuan

sedimen, batuan metamorf atau batuan beku. Pelapukan dianggap bagian yang

sangat penting dari proses degradasi. Secara umum tanah terbentuk akibat proses

pelapukan / penguraian batuan secara kimia, fisik dan biologi.

Tanah (soil), adalah: campuran atau himpunan partikel atau butir mineral tanah dari

berbagai ukuran yang relatif lepas (uncemented / partially cemented) yang dapat

berupa lempung, lanau, pasir, kerikil, boulder atau campuran diantara material-

material tersebut. Hasil pelapukan batuan induk yang masih ditempat asal, disebut

residual soil, yang ditandai dengan warna merah atau coklat yang umumnya

dijumpai di daerah pegunungan atau perbukitan. Bila hasil pelapukan terangkut oleh

air atau angin, kemudian diendapkan di daerah lain, disebut tanah angkutan

(transported soil).

Tanah dibagi menjadi butir kasar dan butir halus yang lolos saringan no.200. Bila

lebih dari 50% terhadap berat kering tertinggal diatas saringan no.200, material

tersebut dimasukkan kedalam golongan material berbutir kasar yang bersifat

porous serta mempunyai kuat geser tinggi dan kompresibilitas rendah. Bila 50%

atau lebih lolos saringan 200, material tersebut disebut sebagai material berbutir

halus yang bersifat kedap air, mempunyai kuat geser lebih rendah dan

kompresibilitas yang tinggi. Hal tersebut merupakan faktor-faktor penting dalam

menentukan material urugan.



Komposisi tanah mencakup: distribusi ukuran relatif partikel butiran, karakteristik

utama (mineralogi, angularitas, bentuk), dan porositas (kepadatan dan angka pori).

Sistem klasifikasi tanah mengikuti Unified Soil Classification System (USCS) dibuat

berdasarkan sifat-sifat teknis material, yaitu: ukuran butiran, gradasi, plastisitas dan

kompressibilitasnya. Sifat tanah berbutir kasar sangat dipengaruhi oleh ukuran

butiran dan gradasinya sedang sifat tanah berbutir halus oleh plastisitasnya oleh

karena nya klasifikasi dibuat berdasar ukuran butiran, gradasi dan plastisitas.

Menurut asal-usulnya, batuan dapat dibagi menjadi tiga kelompok/ jenis batuan

utama, yaitu:

1. batuan beku (igneous),

2. batuan sedimen/batuan endap, dan

3. batuan malihan (metamorfik).

Batuan beku terbentuk dari magma yang mendingin danmengeras, yang sebagian

besar terdiri atas silika (SiO2). Namun tergantung pada komposisi magmanya,

batuan beku dapat berbeda-beda: warnanya, kepadatan, komposisi mineral dan

teksturnya. Menurut proses terbentuknya, batuan sedimen dapat dikelompokkan

menjadi :aluvium yang diendapkan oleh sungai-sungai; batuan muda yang lunak

dan tidak dipengaruhi oleh gerakan orogen atau gempa. Ketika gerakan lempeng

mendorong batuan beku atau batuan sedimen jauh kedalam bumi, tekanan dan

suhu tinggi memampatkan dan meremukkannya menjadi batuan malihan

(metamorf).

Sama seperti tanah, batuan juga memiliki sifat fisik dan kimiawi maupun sifat teknik.

Uji dilakukan untuk mengetahui sifat fisik, kimiawi dan sifat teknik massa batuan

atau pecahannya untuk bahan bangunan.

Penyelidikan geoteknik disesuaikan dengan tahap desain yaitu penyelidikan

geoteknik tahap desain untuk: melengkapi data-data geoteknik yang diperlukan

untuk menyiapkan desain dan perkiraan biaya rinci konstruksi, serta untuk

mendapatkan informasi geoteknik lapangan secara khusus pada lokasi-lokasi

tertentu guna mengurangi risiko kondisi tanah yang tidak terduga selama konstruksi.



B. Tindak Lanjut

Sebagai tindak lanjut dari pelatihan ini, peserta diharapkan mengikuti kelas lanjutan

untuk dapat memahami dan menerapkan detail Perencanaan Embung dan

ketentuan pendukung terkait lainnya, sehingga memiliki pemahaman yang

komprehensif mengenai Perencanaan Embung.



EVALUASI FORMATIF

Evaluasi formatif adalah evaluasi yang dilakukan diakhir pembahasan modul

geologi dan geoteknik pada Pelatihan Perencanaan Embung. Evaluasi ini

dimaksudkan untuk mengetahui sejauh mana pemahaman peserta pelatihan

terhadap materi yang disampaikan dalam modul.

A. Soal

Anda diminta untuk memilih salah satu jawaban yang benar dari petanyaan-

pertanyaan di bawah ini!

1. Secara umum tanah terbentuk akibat proses pelapukan/penguraian batuan

secara....

a. fisik dan kimiawi

b. fisika dan biologi

c. kimia, fisik dan biologi

d. organik, fisik dan kimia

e. organik, fisik, kimia dan biologi

2. Berikut ini merupakan faktor-faktor dalam pembentukan sifat material, kecuali....

a. warna butiran

b. ukuran dan bentuk butiran

c. tumpukan alami (grain packing)

d. mineralogi (jenis mineral yang terkandung)

e. ikatan butiran (grain bonding)

3. Berikut ini merupakan tujuan investigasi geoteknik adalah....

a. melengkapi data-data geoteknik yang diperlukan untuk menyiapkan desain

rinci dan perkiraan biaya rinci konstruksi perencanaan, penyediaan, dan

pengusahaan sumber daya air

b. untuk penyelidikan fondasi guna memperoleh data mengenai daya dukung,

kelulusan air, batas-batas galian fondasi, rencana perbaikan fondasi, dll



c. memperoleh data mengenai: kualitas material, ketersediaan material,

kondisi lokasi sumber material, metode penggaliannya, dan lain-lain, yang

mencakup bahan timbunan, bahan agrergat beton dan batu

d. memperoleh data tanah guna keperluan desain dan pelaksanaan

konstruksi embung

e. mengklasifikasi batuan fondasi berdasarkan sifat-sifat teknisnya

penatagunaan, penyediaan, penggunaan, pengembangan, dan

pengusahaan sumber daya air

4. Berikut ini merupakan jenis-jenis penyelidikan geoteknik yang dilakukan di

lapangan, kecuali....


b. mengumpulkan data

c. pemboran tangan

d. pembuatan lubang uji (sumuran uji)

e. pengambilan contoh tak terganggu

5. Selain metode pengeboran dan pengambilan contoh tanah di lapangan, hal ini

juga faktor penting yang perlu dilakukan yaitu....

a. mencari kelongsoran /struktur geologis dengan membuat atau memperluas

sumur uji menjadi paritan

b. mengadakan percobaan ditempat dalam skala besar

c. pengujian rutin

d. pengujian konsistensi tanah

e. menangani contoh tanah dalam transportasi ke laboratorium

B. Umpan Balik dan Tindak Lanjut

Untuk mengetahui tingkat penguasaan peserta pelatihan terhadap materi yang di

paparkan dalam materi pokok, gunakan rumus berikut:

𝑇𝑖𝑛𝑔𝑘𝑎𝑡 𝑃𝑒𝑛𝑔𝑢𝑎𝑠𝑎𝑎𝑛 =Jumlah Jawaban Yang Benar

Jumlah Soal × 100 %



Arti tingkat penguasaan :

90 - 100 % : baik sekali

80 - 89 % : baik

70 - 79 % : cukup

< 70 % : kurang

Diharapkan dengan materi yang diberikan dalam modul ini, peserta dapat

memahami dan menerapkan matero geologi dan geoteknik. Proses berbagi dan

diskusi dalam kelas dapat menjadi pengayaan akan materi geologi dan geoteknik.

Untuk memperdalam pemahaman terkait materi geologi dan geoteknik, diperlukan

pengamatan pada beberapa modul-modul mata pelatihan terkait atau pada modul-

modul yang pernah Anda dapatkan serta melihat variasi-variasi modul-modul yang

ada pada media internet, sehingga terbentuklah pemahaman yang utuh akan

Perencanaan Embung.


Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi

DAFTAR PUSTAKA

EARTH MANUAL, U.S.Department of The Interior Berau of Reclamation,1965.

Goodman,R.E.(1980); "Introduction to rock mechanise" ,Wiley&Sons, NewYorK

SOIL TESTING FOR ENGINEERS , T.W.Lambe,1951.



GLOSARIUM

Air : Semua air yang terdapat pada, di atas, ataupun di

bawah permukaan tanah, seperti air permukaan,

air tanah, air hujan, dan air laut yang berada di

darat

Ekstrusi epadatan

(density)

: Batuan beku leleran

Erosi : Hal menjadi aus (berlubang) karena geseran air

(tentang batu)

Fracture : Rekah

Igneous : Batuan beku

Intrusi : Batuan beku retas/korok

Joint : Kekar

Metamorfik : Batuan malihan

Permeability : Ke lulus airan

Residual soil : Pelapukan batuan induk

Siklus : Putaran waktu yang di dalamnya terdapat

rangkaian kejadian yang berulang-ulang secara

tetap dan teratur; daur.

Soil : Tanah

Strength : Kekuatan

Transported soil : Tanah angkutan



KUNCI JAWABAN

Berikut ini merupakan kumpulan jawaban atau kata kunci dari setiap butir

pertanyaan yang terdapat di dalam modul. Kunci jawaban ini diberikan dengan

maksud agar peserta pelatihan dapat mengukur kemampuan diri sendiri.

Adapun kunci jawaban dari soal latihan pada setiap materi pokok, sebagai berikut:

Latihan Materi Pokok 1

1. Penyebab pelapukan kimiawi, pelapukan organik dan pelapukan mekanik:

a. Pelapukan kimiawi dapat disebabkan karena oksidasi, hidrasi,dan

karbonisasi. Dengan kemudian mempunyai volume yang lebih basar atau

mengembang dan berat jenisnya menjadi kecil.

b. Pelapukan organik sebenarnya merupakan kombinasi antara kedua jenis

pelapukan yang telah diuraikan sebelumnya, disebabkan karena tumbuh-

tumbuhan atau pun makhluk hidup, misalnya akar pepohonan, cacing, dsb

c. Pelapukan secara fisik atau mekanik terjadi akibat erosi oleh angin, air,

perubahan suhu atau cuaca. Hasil pelapukan berupa partikel-partikel kecil

yang masih memiliki komposisi yang sama dengan batuan induk, dapat

berupa lanau, pasir,kerikil dan boulder.

2. Menurut asal-usulnya, batuan dapat dibagi menjadi tiga kelompok/jenis

batuan utama, yaitu:


b. Batuan sedimen / batuan endap, dan


3. Berikut ini klasifikasi menurut Tanaka yang disusun dengan

mempertimbangkan faktor-faktor sbb:

a. Kekerasan dinilai berdasar reaksi bunyi sewaktu di palu dengan palu

geologi

b. Tingkat pelapukan mineral/batuan

c. Karakteristik kekar




1. Secara umum material tanah dan batuan dapat dibagi menjadi tiga

macam:

a. Butiran (granular),berupa lanau, pasir, kerikil dan boulder yang tidak

tersementasi.




pembatuan.

2. Tanah atau batuan alami yang bersifat khusus yaitu tanah dispersif, tanah

ekspansif, tanah lunak, tanah yang mudah runtuh (colapsiblesoil), dan lain-lain.

3. Sebagai contoh penggunaan uji ketahanan batuan adalah pada evaluasi

serpih dalam tubuh embung

a. Uji tahan lekang (slake durability test) batuan untuk mengetahui ketahanan

serpih atau batuan lunak lainnya yang mengalami siklus pembasahan dan

pengeringan. Uji ini dapat dilakukan dengan mengacu pada standar uji SNI

03-3406-1994.

b. Uji keawetan (soundness) untuk menentukan keawetan batuan rip-rap yang

mengalam ierosi. Uji ini dapat dilakukan dengan mengacu pada standar uji

ASTM D 5240.


1. Lingkup kegiatan yang ada dalam penyelidikan geoteknik pendahuluan,

yaitu:

a. Mengidentifikasi lokasi yang terbaik dari beberapa lokasi rencana

bangunan.

b. Mengevaluasi beberapa alternative fondasi.

c. Melakukan tinjauan geologi dan beberapa pengambilan contoh, identifikasi

kondisi dibawah permukaan untuk mengetahui karakteristik kondisi

perlapisan tanah/ batuan secara umum, antara lain kedalaman batuan atau

tanah, ada tidaknya: struktur sesar, lubang benam (sinkholes), atau lubang-

lubang pelarutan, endapan tanah organik didaerah rawa, dan atau adanya

timbunan tua, debris, atau pencemaran.



d. Pada umumnya hanya diperlukan beberapa uji laboratorium, dan sangat

bergantung pada deskripsi kondisi geoteknik dari lubang bor yang disiapkan

oleh tenaga ahli lapangan dan atau geologi yang berpengalaman.

e. Mengkaji dan memecahkan masalah kondisi fondasi dan biaya

pelaksanaan konstruksi yang tinggi, jika ditemukan hal-hal yang

meragukan.

2. Pengumpulan dan pengkajian data yang tersedia mutlak diperlukan dalam

perencanaan penyelidikan geoteknik, karena hasil pengkajian data dan

informasi ini akan sangat membantu pekerjaan lapangan, penentuan lokasi dan

kedalaman pemboran, dan mengetahui informasi sejarah dan geologi yang

sangat penting yang kemungkinan perlu disajikan dalam laporan geoteknik.

3. Peninjauan lapangan ke lokasi rencana embung diperlukan untuk

memperluas informasi mengenai topografi, geologi, geoteknik, dan kondisi

jalan masuk. Data dan informasi ini akan sangat membantu dalam penyusunan

program penyelidikan geoteknik, termasuk penyusunan spesifikasi dan

rencana anggaran biaya.


1. Jenis penyelidikan geoteknik yang dilakukan di lapangan, antara lain

meliputi :


b. pemboran tangan

c. pembuatan lubang uji (sumuran uji )




2. Penyelidikan bawah permukaan dimaksudkan untuk mengklasifikasi batuan

fondasi berdasarkan sifat-sifat teknisnya yang antara lain, kondisi geologi yang

mencakup jenis dan sifat batuan baik fisik, mekanik, dan sifat hidrauliknya, serta

mengumpulkan data lengkap guna menentukan tipe tubuh embung, batas

galian serta perbaikan fondasi.

3. Pengujian di laboratorium mekanika tanah, diantaranya adalah;

a. Pengujian rutin



b. Pengujian konsistensi tanah dilaboratorium

c. Tanah ekspansif

Adapun kunci jawaban dari soal evaluasi formatif, sebagai berikut :

1. c (kimia, fisik dan biologi)

2. a (warna butiran)

3. d (memperoleh data tanah guna keperluan desain dan pelaksanaan

konstruksi embung)

4. b (mengumpulkan data)

5. e (menangani contoh tanah dalam transportasi ke laboratorium)

modul 7 geologi dan geoteknik · materi pokok 1 klasifikasi tanah dan batuan 1.1 tanah 1.1.1...

Documents