6.KLASIFIKASI TANAHBerbagai usaha telah dilakukan untuk memperoleh klasifikasi umum yang dapat

membantu dalam memprediksi perilaku tanah ketika mengalami pembebanan.

Metode yang telah dibuat didasarkan pada pengalaman yang diperoleh dalam

perancangan fondasi dan riset. Dari sini, tanah fondasi yang ditinjau menurut

klasifikasi tertentu dapat diprediksi perilakunya, yaitu didasarkan pada pengalaman

di lokasi lain, namun memiliki tipe tanah yang sama.

Sistem klasifikasi tanah adalah suatu sistem pengaturan beberapa jenis

tanah yang berbeda-beda tapi mempunyai sifat yang serupa ke dalam

kelompok-kelompok dan sub kelompok-sub kelompok berdasarkan

pemakaiannya.

Sistem klasifikasi memberikan bahasa yang mudah untuk menjelaskan

secara singkat sifat-sifat tanah yang bervariasi tanpa penjelasan yang terinci.

Dalam perancangan fondasi, klasifikasi tanah berguna sebagai petunjuk awal

dalam memprediksi kelakuan tanah.

7. Sistem Klasifikasi USCS

Dalam sistem klasifikasi tersebut secara garis besar tanah dibagi dalam 2

kelompok : kelompok tanah berbutir kasar dan tanah berbutir halus yang didasarkan

material yang lolos saringan nomor 200 (diameter 0,075 mm). Huruf pertama pada

pemberian nama kelompoknya, adalah merupakan singakatan dari jenis-jenis tanah

berikut :

G = kerikil (gravel)

S = pasir (sand)

M = lanau (silt, hurf M singkatan dari MO, bahasa Skandinavia)

C = lempung (clay)

O = organik (organic)

Pt = gambut (peat)

Huruf-huruf kedua dari klasifikasi dinyatakan dalam istilah-istilah :

W = gradasi baik (well graded)

P = gradasi buruk (poor graded)

L = plastisitas rendah (low plasticity)

H = plastisitas tinggi (high pasticity)

Tanah 1 :

LL = 28% ; PL = 25% ; maka PI = LL – PL = 3%. PI sangat rendah, kemungkinan

besar tanahnya adalah lanau sedikit kohesif. Kadar air di lapangan Wn = 21%, lebih

kecil dari w = e/Gs = 0,63/2,65 = 0,24 = 24%, maka tanah di lapangan dalam kondisi

tidak jenuh dengan kadar air di lapangan lebih rendah dari pada PL (karena kadar air

oada batas plastis PL = 0,66/2,65 = 25%)

Tanah 2 :

WN = 38%, sedikit lebih besar dari pada PL maksimum = 36%, jadi tanah di

lapangan dalam keadaan plastis. Dari nilai LL = 52% dan PI yang berkisar antara (52

– 36)% = 16% dan (52 – 26)% = 26%, menurut grafik plastisitas, tanah termasuk

lanau anorganik berkompresibilitas tinggi (MH) (jika tanahnya anorganik). Dari variasi

PI yang bertambah dengan kedalamannya, dapat diperkirakan kuat geser tanah ini

bertambah jika kedalaman bertambah. Yaitu dengan mengingat korelasi antara kuat

geser undrained (tak-terdrainasi) dan PI, cu/po’ = 0,11 + 0,0037(PI), yang disarankan

oleh Skempton (1957) dengan po’ = tekanan overburden efektif).

Tanah 3 :

LL = 38% dan PI = 25%, maka PL = (38 – 25)% = 13%. Dari nilai-nilai LL dan PI,

maka diperkirakan tanah termasuk lempung anorganik berplastisitas sedang (CI).

Nilai kadar air di lapangan WN = 21%, jadi tanah masih dalam daerah plastis. Dari

angka pori e = 0,56, maka tanah dalam kondisi jenuh, karena w = 0,56/2,65 = 21% =

WN.

Tanah 4 :

Dari LL = 19% dan PI = 30%, sedangkan dari kenampakan mata tanah adalah

pasir halus, hasil-hasil pengujian laboratorium tersebut harus ditinjau kembali, karena

tanah pasir tidak akan mempunyai PI = 30%. Tanah di lapangan mungkin dalam

kondisi sangat basah, karena WN = e/Gs = 0,52/2,65 = 19,6 > LL = 19%. Jadi, tanah

di lapangan pada kedudukan kadar air yang melebihi batas cairnya.

Tanah 5 :

Dari angka pori pada kedudukan batas plastis e = 0,85 = w/Gs, diperoleh kadar

air pada batas plastis PL = 0,85/2,65 = 32%. Kadar air di lapangan WN = 35%, lebih

besar dari bats plastisnya maka tanah dalam kondisi plastis.

PI = LL – PL = (62 – 32)% = 30%. Jika PI dan LL diplot pada grafik plastisitas,

maka akan jatuh di dekat batas antara lanau kompresibilitas tinggi (MH) dan

lempung plastisitas tinggi (CH). Untuk perancangan fondasi, maka perlu dilakukan

uiji konsolidasi.

(a) Tanah SC :

Kurva ini memperlihatkan tanah dengan kira-kira 25% berupa kerikil. Kuravanya

banyak berada pada daerah pasir dengan sedikit kandungan lanau (kira-kira 6%)

dan kandungan lempung 15%. Campuran pasir dan lempung yang demikian dapat

saling mengikat dan dapat dipadatkan dengan baik.

(b) Tanah CH

Terdiri dari material lempung sebanyak 60%. Pada umumnya, jika tanah semakin

halus, kurvanya akan semakin ke kanan. Walaupun 40% lebih kasar dari butiran

lempung, tanah nampak bersifat sebagai tanah lempung. Pada kenyataannya, tanah

dengan 30% lebih butiran lempung, diharapkan berperilaku seperti lempung. Karena

konsentrasi butiran halusnya tinggi, maka tanah ini berplastisitas tinggi.

(c) Tanah ML

Kira-kira 70% dari material ini berada pada tanah pasir, terutama pada daerah

pasir halus. Material sisanya adalah ukuran lanau. Tanah ini dapat dikatakan sebagai

pasir berlanau atau pasir halus berlanau, karena kurva tercuram pada bagian pasir

halus.

(d) Tanah SF

Tanah ini berada pada interval pasir dan lanau. Kira-kira 60% terdiri dari pasir

halus, lanau, dan lempung, dengan kira-kira 30% berupa lempung. Tanah ini berupa

pasir yang banyak mengandung butiran halus, jadi dapat dinyatakan sebagai pasir

berlempung.

(e) Tanah GP :

Kira-kira 75& dari berat material terdiri dari butiran yang lebih besar 6 mm.

Kurvanya menurun tajam, menunjukkan banyaknya butiran berukuran lebih besar

dari 6 mm. Sebaliknya, pada kurva selanjutnya, kemiringan kurva kelihatan landai

yang berarti kekurangan butiran-butiran pada ukuran tersebut. Tanah ini termasuk

tanah berbutir kasar dan dapat dinyatakan sebagai kerikil berpasir.

8. PENGERTIAN ALIRAN AIR DALAM TANAHTanah adalah merupakan susunan butiran padat dan pori-pori yang saling

berhubungan satu sama lain sehingga air dapat mengelir dari satu titik yang

mempunyai energi lebih tinggi ke titik yang mempunyai energi lebih rendah. Studi

mengenai aliran air melalui pori-pori tanah diperlikan dalam mekanika tanah karena

hal ini sangat berguna dalam :

- memperkirakan jumlah rembesan air dalam tanah

- menyelidiki masalah-masalah yang menyangkut pemompaan air untuk

konstruksi di bawah tanah

- menganalisis kestabilan suatu bendungan tanah dan konstruksi dinding

penahan tanah yang terkena gaya rembesan.

9. GRADIEN HIDROLIKMenurut persamaan Bernoulli :

dimana :

h = tinggi energi total

p = tekanan

v = kecepatan

g = percepatan disebabkan oleh gravitasi

γw = berat volume air

Karena kecepatan rembesan air di dalam tanah adalah sangat kecil, maka

bagian dari persamaan yang mengandung tinggi kecepatan dapat diabaikan.

Bilamana gradien hidrolik bertambah besar secara perlahan-lahan, aliran di zona

I akan tetap laminar, dan kecepatan v akan mempunyai gradien hidrolik . Pada

gradien hidrolik yang lebih tinggi, aliran menjadi turbulen (zona III). Bilamana gradien

hidrolik berkurang , keadaan aliran laminar akan terjadi di zona I saja. Pada

kebanyakan tanah , aliran air melalui ruang pori dapat dianggap sebagai aliran

laminar sehingga :

V ≈ i

10. HUKUM DARCYPada tahun 1856, Darcy memperkenalkan suatu persamaan sederhana yang

digunakan untuk menghitung kecepatan aliran air yang mengalir dalam tanah jenuh,

dinyatakan sbagai berikut :

dimana :

v = kecepatan aliran,

k = koefisien rembesan

Koefisien rembesan (coefficient of permeability) tergantung pada beberapa

factor , yaitu kekentalan cairan, distribusi ukuran butir pori, distribusi ukuran butir,

angka pori, kekasaran permukaan butiran tanah, dan derajat kejenuhan tanah. Pada

tanah berlempung struktur tanah memegang peranan penting dalam dalam

menentukan koefisien rembesan. Faktor-faktor lain yang mempengaruhi sifat

rembesan tanah lempung adalah konsentrsi ion dan ketebalan lapisan air yang

menempel pada butiran lempung.

11. TINGGI ENERGI DAN ALIRAN SATU DIMENSI

Pada awal modul ini telah diterangkan bahwa ada tiga macam tinggi energi yang

dihubungkan dengan persamaan Bernoulli, dimana tinggi energi total adalah jumlah

dari tinggi tekanan dan tinggi elevasi , atau