1

KLASIFIKASI TANAH

SI-2222 MEKANIKA TANAH I

Pembagian Kelompok Tanah

,tidak terganggu

,terganggu

ut

u

qS

q=

St Derajat Kepekaan

<4 Tidak sensitif

Kebanyakan lempung pada umumnya

4 < St < 8 Sensitif

> 8 Sangat sensitif

2

Tanah Khusus: Quick Clay:

Tanah yang sangat peka terhadap gangguan. Apabila terganggu kekuatannya berkurang drastis. Kadar kepekaan adalah perbandingan antara kuat geser tanah asli dengan kuat geser tanah terganggu

Sensitifitas:

Pembagian Kelompok Tanah

3

Tanah Organik: Tanah yang banyak mengandung komponen organik. Kuat geser rendah dan memiliki kompresibilitas yang besar Mengandung massa kayu berserat, berwarna gelap hitam, berbau tumbuhan yang membusuk Kandungan organik diukur mengacu prosedur ASTM D 2974:

Contoh tanah yang sudah kering oven (105oC) lalu dibakar dengan suhu 440oC sampai menjadi abu (ash content). Material yang terbakar adalah kandungan material organik.

Karakteristik Tanah

5

Bentuk, ukuran, tekstur, dan struktur partikel tanah:

Tanah Berbutir Kasar (ukuran > 0.06 mm):

Bentuk partikel Penyebab

Angular Pecahan batuan akibat pengaruh lingkungan atau pelapukan

Subangular Pecahan batuan dengan bagian permukaan yang halus akibat transportasi

Subrounded Permukaan umumnya halus karena sudah ditransportasikan cukup jauh

Rounded Permukaan halus dan bulat karena sudah bertahun-tahun ditransportasikan

6

TEKSTUR BUTIR KASAR

Karakteristik Tanah

7

Tanah Berbutir Halus (ukuran < 0.06 mm):

Kaolinite

illite

Na-Montmorillonite

Halloysite

5 micron

Pengujian Untuk Klasifikasi Tanah

Nomor Saringan Ukuran lubang (mm)

4 4.75

10 2

20 0.85

40 0.425

60 0.250

100 0.15

140 0.106

200 0.075

13

Uji Saringan dan Atterberg Limit

Uji Saringan (Distribusi Ukuran Partikel) ASTM D422

Uji Saringan

14

Uji Saringan

15

Saringan

16

Uji Saringan

17

Ukuran Partikel Tanah

18

19

% F

iner

by

Wei

ght

Uniform Well Graded

Gravel Sand Fines Boulders Cobbles

Coarse Fine Medium Coarse Fine Silt Sizes Clay Sizes

Grain Diameter in (mm)

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0 1000 100 10 1 0.1 0.01 0.001

US Standard Sieves 3” 2” 1” 3/4” 3/8” 4 6 10 20 40 60 100 200

Pengujian Untuk Klasifikasi Tanah

20

Grafik distribusi ukuran partikel tanah

Parameter Bentuk Kurva Distribusi Ukuran Partikel Tanah

60

10u

DCD

=

21

Koefisien keseragaman (coefficient of uniformity) Cu

D60 = diameter butir yang lolos saringan sebanyak 60 persen D10 = dimeter butir yang lolos saringan sebanyak 10 persen

Cu = 1 adalah tanah yang memiliki satu ukuran butir Cu = 2 atau 3 adalah tanah bergradasi buruk Cu >15 adalah tanah bergradasi baik

Parameter Bentuk Kurva Distribusi Ukuran Partikel Tanah

230

10 60c

DCD D

=×

22

Koefisien kelengkungan (coefficient of curvature) Cc

D30 = diameter butir yang lolos saringan sebanyak 30 persen

Cc = 1 - 3 adalah tanah yang memiliki gradasi baik jika Cu > 4 untuk kerikil Cu > 6 untuk pasir

Pengujian Untuk Klasifikasi Tanah

23

Atterberg Limits (ASTM D 4318) Dilakukan pada material tanah yang lolos saringan No. 40 (ukuran 0.425mm)

24 Atterberg Limits (ASTM D 4318)

Liquid Limit

13mm

Liquid Limit Test

25

Alat untuk Liquid Limit Test

26

Atterberg Limits (ASTM D 4318)

Liquid Limit

LIQUID LIMIT PLASTIC LIMITTEST TEST

TEST NO. OF TEST WATER

NO. BLOWS NO. CONTENT

1 6 61.13 % 5 23.75%

2 15 53.73 % 6 24.85%

3 27 47.24 %%

4 39 43.53 % 24.30%

LQUID LIMIT wL : 48.06 % PLASTC LIMIT wP : 24.30 % PLASTICITY INDEX IP : 23.76 %

N O T E :

WATER CONTENT

MEANVALUE

Flow Graph

40

45

50

55

60

65

1 10 100

Number of Blows

Wat

er C

onte

nt (

%)

25

Plastic Limit Test

28

Shrinkage Limit Test

29

Shrinkage Limit Test

30

Shrinkage Limit

31

×

−−= 100

2mVVwSL fi

SL = shrinkage limit w = kadar air tanah basah Vi = volume tanah basah, cc Vf = volume tanah setelah dikeringkan, cc m2 = berat kering oven tanah, g

32 Atterberg Limits (ASTM D 4318)

Pendekatan Casagrande untuk menentukan Shrinkage Limit

PI LL PL= −

w PLLILL PL−

=−

33

Atterberg Limits (ASTM D 4318)

Plasticity Index:

Liquidity Index:

PL LL w

Perilaku Stress – Strain Tanah Lempung Berdasarkan Daerah Atterberg Limits

34

35

PI (Plasticity Index)% clay size particle (< 0.002 mm)

A =

36

ACTIVITY (Skempton, 1953): Index yang digunakan untuk memprediksi potensi kembang susut tanah lempung

Kaolinite: A < 0.75 Ilite: 0.75 < A < 1.25 Montmorillonite: A > 1.25

Activ

ity 2.

0

Activity

1.0

Activity 0.5

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Percent of clay (< 0.002mm)

Plas

ticity

Inde

x

BM-1 BM-2 BM-3 BM-4 BM-5 BM-6

LOW

MEDIUM

HIGH

VERY HIGH

37

Department of the Navy, 1982, Soil Mechanic, Navfac DM-7.1

38

Hubungan antara parameter tanah lempung dengan sifat mekaniknya

0.009( 10%) untuk NC clay, low - moderate sensitivity

cC LL≈ −

40

Liquid Limit (LL):

Pada kondisi LL (tanah remolded): Undrained shear strength, su ≈ 0.03 kg/cm2

Liquidity Index (LI):

Kadar air alami mendekati LL, LI ≈ 1, qu ≈ 0.3 – 1.0 kg/cm2

Kadar air alami mendekat PL, LI ≈ 0, qu ≈ 1 – 5 kg/cm2

Di mana: qu = unconfined compressive strength

SISTEM KLASIFIKASI TANAH

41

Sistem USCS (Unified Soil Classification System) Sistem AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Officials)

Digunakan oleh ASTM (American Society for Testing and Materials) dan the Uniform Building Code (UBC)

Digunakan terutama untuk mengklasifikasikan tanah subgrade

42

43

Diagram Plastisitas (ASTM, Casagrande) Untuk tanah berbutir halus dan bagian butir halus dari tanah berbutir kasar

44

45

46

47

48

49

Contoh

50

51

52

Soil #1: >50 percent passing No. 200 sieve Fine-grained soils LL = 20, PI = 5 CL-ML

53

Soil #2: 5% lolos saringan No. 200 coarse-grained soil 97% lolos saringan No. 4 sand (pasir) 5% lolos No. 200 dual symbol: SP-SM atau SW-SM D60 = 0.71mm, D30 = 0.34mm, D10 = 0.18mm Cu = D60/D10 = 0.71/0.18 = 3.9 < 6 Cc = (D30)2/(D10 x D60) = 0.91 = 1

Cc = 1 - 3 adalah tanah yang memiliki gradasi baik jika Cu > 4 untuk kerikil Cu > 6 untuk pasir

54

Soil #3: 97% lolos saringan No. 200 fine-grained soil LL = 124 PI pada A-line PI= 0.73(LL-20) = 75.9 Karena PI tanah = 77 > 75.9 Jenis Tanah =

55

KLASIFIKASI TANAH AASHTO Well Graded

Clean poorly graded sands

56

KLASIFIKASI TANAH AASHTO

Penentuan Klasifikasi Group A-4 s/d A-7

Kelas Subgrade

Nilai Indeks Group

Sangat baik 0

Baik 0 – 1

Sedang 2 – 4

Buruk 5 – 9

Sangat buruk 10 - 20

57

58

KLASIFIKASI TANAH AASHTO

59

KLASIFIKASI TANAH AASHTO CONTOH:

60