HAL-HAL PENTING TENTANG TANAH

1. Klasifikasi Tanah
Istilah tanah yang dimaksud di sini adalah mencakup semua bahan, dari tanah lempung (clay) sampai berangkal (batu-batu yang besar). Jadi semua endapan alam, yang bersangkutan dengan teknik sipil, kecuali batuan tetap (rock). Batuan tetap ini, umumnya stabilitas dan daya dukungnya tinggi, sehingga apabila digali untuk sementara tidak terganggu stabilitasnya. Dengan demikian tidak menimbulkan problema pada pekerjaan sipil, kecuali tingkat kekerasannya saja, yang tentunya saat sekarang ini dapat diatasi dengan alat-alat penggali mesin atau dengan peledakan. 

Dari sudut pandang teknik sipil, tanah dapat digolongkan ke dalam 4 (empat) macam, sebagai berikut: 

• Batu kerikil (gravel)
• Pasir (sand)
• Lanau (silt)
• Lempung (clay)

Batu Kerikil dan Pasir (Sand/Gravel)

Golongan ini terdiri dari pecahan-pecahan batu dengan berbagai ukuran dan bentuk. Butir-butir batu kerikil kadang-kadang juga terdiri dari satu macam zat mineral tertentu, misalnya kwartz atau flin. Sedangkan butir-butir pasir hampir selalu terdiri dari satu macam zat mineral, yaitu terutama kwartz. 

Bila ukuran butir-butir terdiri dari satu ukuran saja, dalam hat ini bahan disebut "gradasi seragam". Sedang butir-butir yang men­cakup macam-macam ukuran, dari ukuran batu besar sampai pada ukuran pasir halus, dalam hal ini bahan disebut ber- "gradasi baik". 

Ciri-ciri batu kerikil/pasir dapat dirinci sebagai berikut:

• Gesekan tinggi
• Tembus air (tidak kedap air)
• Butir-butir kasar dan lepas
• Daya dukung tidak terlalu dipengaruhi oleh kandungan air

Lempung (Clay)

Lempung terdiri dari butir-butir yang sangat kecil dan me­nunjukkan sifat plastisitas dan kohesi. Kohesi menunjukkan sifat bahwa bagian-bagian dari bahan melekat satu sama lain, sedangkan plastisitas adalah sifat yang memungkinkan bentuk bahan itu dapat diubah-ubah tanpa perubahan isi atau tanpa kembali ke bentuk aslinya dan tidak terjadi retakan-retakan atau pecah-pecah. 

Ciri-ciri tanah lempung (clay), dapat dirinci sebagai berikut:

• Butir-butir halus dan lekat
• Rapat air
• Kembang susut besar (kalau basah mengembang sampai menjadi cair, kalau kering sampai menjadi keras)
• Daya dukungnya sangat dipengaruhi oleh kandungan air di dalamnya, semakin banyak kandungan airnya maka semakin turun daya dukungnya.

Lanau (Silt) 

Lanau adalah bahan yang merupakan peralihan antara lempung dan pasir halus, kurang plastis dan lebih mudah ditembus air dari pada lempung. Dan menunjukkan sifat dilatasi yaitu gejala perubahan isi bila lanau tersebut diubah bentuknya.

Lanau juga akan menunjukkan gejala untuk menjadi "Quick" (hidup) bila diguncang atau digetarkan. 

Ciri-ciri lanau/silt, dapat dirinci sebagi berikut:

• Butir-butir halus dan lepas
• Ada sedikit daya lekat
• Dalam keadaan kering, dapat menjadi debu
• Daya dukungnya sangat dipengaruhi oleh kandungan air

Golongan-golongan tanah tersebut dilihat dari ukuran.butir-butimya dapat dikelompokkan sbb: 

2. Metode Penyelidikan Lapangan 

Metode-metode yang paling penting untuk melakukan penye- lidikan tanah di lapangan adalah sebagai berikut: 

• Boring (pengeboran)
• Trial pits (sumur percobaan)
• Penetration test/sondir (percobaan penetrasi)

Boring 

Pengeboran tanah setempat dapat dilakukan dengan bermacam­macam cara yaitu: 

Bor Tangan (Hand Bors) 

Dengan bor tangan ini, hanya dapat dilakukan pada bahan­bahan yang cukup lunak, terutama lempung lunak sampai lempung. 

Pemboran dengan tangan ini biasanya hanya mencapai kedalaman 8 s.d. 10 meter saja. Dengan menggunakan tripod, pemboran dengan tangan ini dapat mencapai kedalaman 15 meter. 

Beberapa macam alat bor tangan dapat ditunjukkan Pada Gambar 2.1 berikut ini: 

Bor Mesin (Machine Drilling)

Motor penggerak alat bor pada umumnya terdiri dari beberapa bagian sebagai berikut: 

• Alat yang dapat memutar stang-stang bor dengan kecepatan yang bisa diatur, dan dapat memberikan gaya ke bawah. 
• Pompa, untuk memompa air pencuci ke bawah melalui bagian-bagian dalam stang bor 
• Roda pemutar dan tripod untuk menaikkan dan menurunkan stang-stang dan alat-alat bor ke dalam lubang 

Sket mesin bor dan contoh hasil laporan boring dapat dilihat pada Gambar 2.2, dan Gambar 2.3. 

Trial Pits

Sumur-sumur percobaan ini adalah lubang-lubang basil peng­galian dengan tangan, yang berukuran diameter ± 1, 5 meter. 

Ini dapat dilakukan, sampai suatu kedalaman tertentu, asalkan dinding tanah tidak longsor dan permukaan air tanah di tempat tersebut masih lebih dalam dari dasar galian. 

Lubang-lubang percobaan ini memiliki keuntungan yaitu dapat memberikan gambaran yang jelas tentang susunan lapisan tanah, karena dapat dilihat secara langsung.

Penetration Test

Percobaan penetrasi ini dapat dilakukan dengan alat yang disebut penetrometer. Dengan menekan atau memukul bagian dari alat dan dengan mengukur besamya gaya atau jumlah pukulan yang diperlukan, kita dapat memperoleh indikasi mengenai kekuatan tanah pada kedalaman atau lapisan tertentu. 

Pada alat ini tidak menerangkan tentang jenis tanah, maka dalam pemakaiannya sebaiknya selalu dihubungkan dengan boring. Penetrometer yang banyak dipakai di Indonesia adalah alat sondir yaitu alat statis yang berasal dari_ negeri Belanda. Ujung dari alat ini ditekan secara langsung ke dalam tanah sehingga lubang bor tidak diperlukan. Ujung tersebut berbentuk konis dihubungkan pada suatu rangkaian stang dalam, dan casing luar (disebut pipa sondir) ditekan ke dalam tanah dengan suatu rangka dan dongkrak yang dijangkarkan pada permukaan tanah. 

Ada dua macam ujung penetrometer yang biasa dipakai yaitu konis biasa dan bikonis. 

Jenis ujung konis biasa, yang dapat diukur hanya perlawanan ujung (nilai konis) yaitu dalam kg/cm2. Sedang ujung bikonis, nilai konis dan hambatan pelekat kedua-duanya diukur. Nilai konis dalam kg/cm2 dan hambatan pelekat digambar sebagai jumlah untuk kedalaman yang bersangkutan per cm keliling, yaitu dalam kg/cm. Kemampuan alat ini diukur dengan nilai konis yang dapat dicapai Ada dua macam yaitu alat yang setengah berat, pengukuran nilai konisnya sampai 150 kg/cm2 dan alat yang berat, dapat mengukur sampai 400 kg/cm2

Alat sondir dengan bikonis dan konis biasa, serta contoh hasil percobaan sondir dengan bikonis, dapat dilihat pada Gambar 2.4a, 2.4b, dan 2. 5. 

Fenomena Alam

Ada beberapa hal yang perlu diketahui tentang fenomena alam yang sangat berkaitan dengan masalah tanah, yaitu:

Permeability (Kecepatan Rembes) 

Permeability dari tanah adalah faktor yang utama pada masalah dewatering. Dari faktor ini, dapat dihitung banyaknya nliran air yang melalui suatu bidang luasan, dan akhirnya dapat diketahui berapa debit air yang harus dibuang dengan dewatering. 

Faktor-faktor permeability ini berbeda-beda untuk jenis tanah, dan dapat dilihat di bawah ini: 

Rumus yang biasa dipergunakan untuk menghitung debit air yang mcncmbus suatu jenis tanah, adalah rumus D'ARCY 

Daya Rembes (seepage) dan Kekuatan Tanah (soil stress) 

Konsep effective stress dari Terzaghi adalah interaksi antara air dan tanah, Hal tersebut dapat dijelaskan pada Gambar 2,6.

Digambarkan suatu bak berisi tanah dan air seperti pada gambar di atas, kemudian ditinjau bidang a - a. Tekanan total (P), yang bekerja vertikal pada bi dang a - a adalah jumlah tekanan pori air dan berat dari tanah. 

Tekanan pori air (Pw) pada bidang a - a adalah total tinggi piezo metric dikalikan dengan berat jenis air.

Tekanan total (P) pada bidang a - a adalah jumlah berat tanah dan tekanan pori air (Pw),

Effective stress (s) ditentukan sebagai selisih antara (P) dan

Perubahan Pw terjadi oleh berbagai keadaan dari seepage (daya rembes), dan memberikan pengaruh yang besar terhadap effective stress (s). 

Sejauh kekuatan geser dari tanah terkait dengan effective stress, maka perubahan tersebut di atas dapat mengakibatkan pcngaruh yang besar pada stabilitas keadaan penggalian tanah, 

Quick Sand

Adalah suatu keadaan dimana effective stress menjadi nol discbabkan oleh adanya aliran air ke arah atas. 

Bcrikut ini menunjukkan adanya upward flow (aliran ke atas) ynng terjadi pada tanah, yang akan mengurangi effective stress dari tanah. Lihat Gambar 2.7, 

Bila hydraulic gradient (h/L) mendekati critical stress (ic), maka effective stress antara butir-butir tanah akan menjadi nol.

Acuan:

Asiyanto, 2008. Metode Konstruksi Proyek Jalan. Jakarta. UI-PRESS.

DEFINISI TANAH LUNAK

Dalam Panduan Geoteknik ini penggunaan istilah “tanah lunak” berkaitan dengan

tanah-tanah yang jika tidak dikenali dan diselidiki secara seksama dapat menyebabkan masalah ketidakstabilan dan penurunan jangka panjang yang tidak dapat ditolerir; tanah tersebut mempunyai kuat geser yang rendah dan kompresibilitas yang tinggi.

Panduan Geoteknik digunakan untuk timbunan dengan ketinggian normal. Timbunan yang lebih tinggi masih memerlukan perhatian dan analisis terhadap stabilitas dan penurunan, termasuk tanah lunak.

Tanah lunak dibagi dalam dua tipe: lempung lunak, dan gambut.

Lempung Lunak

Tanah jenis ini mengandung mineral lempung dan mengandung kadar air yang tinggi, yang menyebabkan kuat geser yang rendah.

Dalam rekayasa geoteknik istilah 'lunak' dan 'sangat lunak' khusus didefinisikan untuk lempung dengan kuat geser seperti ditunjukkan pada 

Sebagai indikasi dari kekuatan lempung tersebut, prosedur identifikasi lapangan pada Tabel 1-2 memberikan beberapa petunjuk.

Gambut

Suatu tanah yang pembentuk utamanya terdiri dari sisa-sisa tumbuhan.

Tipe tanah yang ketiga yaitu, lempung organik, adalah suatu material campuran antara lempung dan gambut, tergantung pada jenis dan kuantitas sisa-sisa tumbuhan, tanah organik bisa berperilaku seperti lempung atau gambut.

Dalam rekayasa geoteknik, klasifikasi ketiga tipe tanah tersebut dibedakan berdasarkan kadar organiknya, sebagai berikut :

Pada dasarnya semua jenis tanah tersebut adalah "berumur resen" dalam istilah geologi, yaitu berumur kurang dari 10.000 tahun. Periode geologi ini juga biasa dikenal sebagai Holosen. Penyebaran endapan ini bisa dilihat pada Gambar 1-1. Pada gambar tersebut endapan Kwarter termasuk juga endapan aluvial yang berbutir kasar, akan tetapi sebagian besar daerah yang ditunjukkan terdiri dari tanah lunak.

Acuan:

Timbunan Jalan pada Tanah Lunak (Pedoman Kimpraswil No: Pt T-8-2002-B)