KLASIFIKASI TANAH 1
Proses Pembentukan Tanah BATUAN: bagian dari kerak bumi yang mengandung satu macam atau lebih mineral yang terikat sangat kuat.berdasarkan proses pembentukannya batuan dapat dikategorikan sebagai: Batuan Beku (Igneous Rock) Contoh: granite, andesite, basalt Batuan Endapan (Sedimentary Rock) Contoh: claystone, siltstone, sandstone, shales, limestone, coal Batuan Metamorf (Metamorphic Rock) Contoh: gneiss, quartzite, slate, marble Tanah: hasil pelapukan batuan berupa kumpulan butiran-butiran partikel dengan ikatan antar butir yang lemah 2
Pembagian Kelompok Tanah Berdasarkan Proses Transportasi: Tanah Residual Tanah Colluvial Tanah Endapan Air (Alluvial Soils) Tanah Endapan Angin (Eolian Soils) Tanah Endapan Sungai Es (Glacial Soils) Tanah Residual: hasil pelapukan batuan dasar dan masih berada di tempat asalnya. Contoh: Tanah merah/tanah laterit hasil dekomposisi batuan di daerah tropis. Tanah merah lebih banyak mengandung lempung kaolinite, tidak begitu aktif, dan non-swelling. 3
Pembagian Kelompok Tanah Tanah Colluvial: terbentuk dari tanah yang berpindah dari tempat asalnya akibat gaya gravitasi pada saat kejadian keruntuhan lereng Tanah Alluvial (endapan air): terbentuk dari tanah yang berpindah dari tempat asalnya akibat terbawa air yang mengalir Fluvial: tanah deposit endapan sungai Lacustrine: tanah deposit endapan danau Coastal: tanah deposit endapan di tepi pantai Marine deposits: offshore deposits Tanah Eolian (endapan angin): tanah deposit yang ditransportasikan oleh angin Sand dunes Loess (silty) Volcanic dust 4
Pembagian Kelompok Tanah Tanah Glacial: tanah yang terbentuk karena terbawa oleh perpindahan/gerakan massa es dan oleh air dari lelehan massa es tersebut Tanah Khusus: Tanah Expansive: tanah yang berpotensi mengembang (peningkatan volume) akibat terjadi peningkatan kadar air dan menyusut bila kadar air berkurang. Clay shales dan tanah lempung montmorillonite Tanah Collapsible: tanah yang berpotensi mengalami pengurangan volume yang besar bila terjadi peningkatan kadar air tanpa adanya perubahan beban luar. 5
Distribusi Butiran Tanah 6
Klasifikasi Tanah Berdasar Ukuran Butiran Tanah kohesif (Cohesive soils) Lempung (clay) Lanau (silt) Tanah non kohesif (Granular soils or Cohesionless soils) Pasir (sand) Kerikil (gravel) Kerakal (Cobble) Batuan (Boulder) 0.002 0.075 4.75 75 200 Ukuran butiran (mm) Tanah berbutir halus Tanah berbutir kasar 7
Ukuran Partikel Tanah 8
Penentuan Distribusi Butiran Tanah Penentuan distribusi butiran: Pada tanah berbutir kasar... Dengan analisa saringan Pada tanah berbutir halus. Dengan analisa hydrometer hidrometer Tumpukan saringan Analisa Saringan Penggetar saringan Analisa hidrometer suspensi tanah-air 9
Pengujian Untuk Klasifikasi Tanah Uji Saringan dan Atterberg Limit Uji Saringan (Distribusi Ukuran Partikel) ASTM D422 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 10
Kurva distribusi butiran tanah 100 80 hydrometer saringan % lolos saringan 60 40 butir halus pasirs kerikil 20 D 30 D 30 = 0.47 mm D 60 = 7.4 mm 0 0.001 0.01 0.1 1 10 100 Ukuran butiran (mm) D 10 = 0.013 mm 11
Parameter Bentuk Kurva Distribusi Ukuran Partikel Tanah Koefisien keseragaman (coefficient of uniformity) C u D 60 = diameter butir yang lolos saringan sebanyak 60 persen D 10 = diameter butir yang lolos saringan sebanyak 10 persen C u = 1 adalah tanah yang memiliki satu ukuran butir C u = 2 atau 3 adalah tanah bergradasi buruk C u >15 adalah tanah bergradasi baik C u D D 60 10 12
Parameter Bentuk Kurva Distribusi Ukuran Partikel Tanah Koefisien kelengkungan (coefficient of curvature) C c D 30 = diameter butir yang lolos saringan sebanyak 30 persen C c = 1-3 adalah tanah yang memiliki gradasi baik jika C u > 4 untuk kerikil C u > 6 untuk pasir C c D D 2 30 D 10 60 13
Tanah bergradasi baik dan bergradasi buruk Tanah bergradasi baik Adanya rentang yang lebar sebaran ukuran butiran Kerikil: C c = 1-3 & C u >4 Pasir: C c = 1-3 & C u >6 Tanah bergradasi buruk Gradasi lain, termasuk dua kasus khuusu berikut: (a) Begradasi Uniform ukuran butiran cenderung sama (b) Bergradasi Gap tidak ada butiran dalam wilayah ukuran butiran tertentu 14
Kecenderungan Distribusi Ukuran Partikel Tanah Boulders Cobbles Gravel Sand Fines 100 Coarse Fine Coarse Medium Fine Silt Sizes Clay Sizes US Standard Sieves 3 2 1 3/4 3/8 4 6 10 20 40 60 100 200 90 80 % Finer by Weight 70 60 50 40 30 20 10 Uniform Well Graded 0 1000 100 10 1 0.1 0.01 0.001 Grain Diameter in (mm) 15
Kecenderungan Distribusi Ukuran Partikel Tanah 16
Karakteristik Butiran Kasar (Granular Soils) Kepadatan relatif (D r ) Mengukur seberapa padat butiran menyatu pada tanah berbutir kasar dalam %. 0 100 Paling lepas D r e e max max e e min Paling padat D r juga disebut sebagai indeks kepadatan (I D ). 17
Konsistensi Tanah Berbutir Kasar (granular soils) menurut D r menurut AS1726-1993 Kepadatan relatif D r (%) 0-15 15-35 35-65 65-85 85-100 Konsistensi Sangat lepas lepas padat sedang padat sangat padat 18
Batas Atterberg (ASTM D 4318) Dilakukan pada material tanah yang lolos saringan No. 40 (ukuran 0.425mm) SL PL LL 19
Karakteristik Tanah Berbutir Halus Batas cair (w L atau LL): dengan kriteria Batas Atterberg Lempung mengalir sebagaimana cairan saat w > LL Batas plastis (w P atau PL): Kadar air lebih sedikit, lempung masih plastis Batas susut (w S atau SL): Pada w<sl, tidak ada pengurangan volume saat pengeringan 20
Indeks Plastisitas (PI) Batas kadar air dimana tanah masih berperilaku plastis Indeks plastisitas = Batas cair Batas plastis 0 Batas susut (shrikage limit) Batas plastis (Plastic limit) Batas cair (Liquid limit) Kadar air plastis 21
Batas Atterberg (ASTM D 4318) Plasticity Index: PI LL PL Liquidity Index: LI w PL LL PL PL w LL 22
Uji Batas Cair (liquid limit) Batas Atterberg (ASTM D 4318) Plastic Limit 23
Uji Batas Atterberg 24
Batas Atterberg (ASTM D 4318) LIQUID LIMIT PLASTIC LIMIT TEST TEST Flow Graph TEST NO. OF WATER TEST WATER NO. BLOWS CONTENT NO. CONTENT 65 1 6 61.13 % 5 23.75 % 2 15 53.73 % 6 24.85 % 60 3 27 47.24 % % 4 39 43.53 % MEAN VALUE 24.30 LQUID LIMIT w L : 48.06 PLASTC LIMIT w P : 24.30 % % % Water Content (%) 55 50 PLASTICITY INDEX I P : 23.76 % N O T E : Batas cair (liquid limit) 45 40 1 10 100 25 Number of Blows 25
Klasifikasi tanah berbutir halus Hanya berdasarkan nilai LL dan PI Intermediate plasticity 60 Low plasticity High plasticity Indeks plastisitas (PI) 40 20 Lempung (Clays) Lanau (silts) 0 0 20 35 50 100 Batas cair (liquid limit) 26
Diagram Plastisitas (ASTM, Casagrande) Untuk tanah berbutir halus dan bagian butir halus dari tanah berbutir kasar 27
Sistem Klasifikasi Tanah Sistem USCS (Unified Soil Classification System) Digunakan oleh ASTM (American Society for Testing and the Uniform Building Code (UBC) Sistem AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Officials) Materials) dan Digunakan terutama untuk mengklasifikasikan tanah subgrade Sistem Departemen Pertanian Amerika (United States Department of Agriculture) 28
Klasifikasi Tanah Menurut USCS Simbol utama : Simbol keterangan : G = Gravel (kerikil) W = well graded (gradasi baik) S = Sand (pasir) P = poorly graded (gradasi jelek) M = Mohs (silt, lanau) M = Mohs (silt, lanau) C = Clay (lempung) C = Clay (lempung) Pt = Peat (gambut) H = High consistency O = Ogranic (organik) L = Low consistency Contoh : GW (well graded gravel, kerikil bergradasi baik) SM (silty sand, pasir ke-lanau-an) CH (high consistency clay, lempung dengan konsistensi tinggi) OL (low consistency clay, tanah organik dengan konsistensi rendah) 29
Klasifikasi Tanah menurut USCS 30
Klasifikasi Tanah Menurut USCS 31
KLASIFIKASI TANAH AASHTO 32
KLASIFIKASI TANAH AASHTO 33
Klasifikasi Tanah AASHTO Penentuan Klasifikasi Group A-4 s/d A-7 34