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