06Pdf-Aspek Pelapukan Batuan EG2K9

8/18/2019 06Pdf-Aspek Pelapukan Batuan EG2K9

1/46

IAS-Sem.II-2008/2009

Imam A. Sadisun, Dr. Eng.

GL 3021 GEOLOGI TEKNIK


2/46


Siklus Batuan


3/46


….. dengan pel puk n

?

Apa yang dimaksud ……


4/46


Pelapukan secara umumdapat didefinisikan

sebagai proses ubahan

batuan yang terjadiakibat pengaruh

langsung dari atmosferdan hidrosfer.


5/46


• Merupakan salah satu proses eksogenik yang

berlangsung di atau dekat permukaan bumi.

• Proses-proses pelapukan merupakan salah

satu proses bersifat destruktif , atau dikenal

pula sebagai bagian dari proses denudasi.

• Secara geologi, berlangsungnya proses-proses ubahan dalam pelapukan batuan

dapat dikatakan relative lambat (long-term

processes ), akan tetapi keberadaanya dalam

batuan menjadi sesuatu hal yang sangat penting dari sudut pandang keteknikan.


6/46


Morphology-Topography

C l i m a t e

Anthropogenic-Organic Activity

Rock Properties Groundwater

T i m e

Weathering

Processes

Faktor-faktor yang mempengaruhi pelapukan


7/46


Dalam pelapukan, proses ubahan

batuan secara umum dicapai

melalui dua proses utama yaitu :

• Pelapukan fisik/mekanik

• Pelapukan kimia


8/46


• Pelapukan fisik/mekanik melibatkan

disintegrasi fisik-mekanik pada partikel-

partikel batuan, umumnya ditandai pula

dengan hancurnya kemas (fabric ) batuan,

dan lebih lanjut akan menghasilkan pola

kemas baru.

• Pelapukan kimia melibatkan prosesdekomposisi batuan dimana akan terjadi

ubahan kimia mineral-mineral induk

(parent minerals ) penyusun batuan

membentuk mineral-mineral sekunder(secondary minerals ), umumnya ditandai

dengan perubahan warna pada batuan.


9/46


M o r e s t a

b l e

H

i g h e r w e a t h e r i n

g r e s i s t a n c e


10/46



11/46


Diagram ideal of proses pelapukan

Dearman, 1974


12/46


Diagram ideal of proses pelapukan

Dearman, 1974


13/46


Profil Umum Tanah


14/46


Tipikal Sikuen Horizon Tanah


15/46


Find the corect

horizon layer!


16/46


Kering Basah


17/46


• Pedalfers adalah tanah yang berkembang

pada daerah dengan humiditas yang tinggi.• Pedocals terbentuk pada daerah arid dan

semiarids, umumnya mengandung li he(kalsium karbonat) yang padat pada horison B.

• Laterit terbentuk dari hasil pelapukan kimiawiyang intensif dari regolith dan batuan dasar,dimana pada umumnya dijumpai pada daerahtropis. Tanah ini pada umumnya tebal danberwarna merah yang merupakan sumber dari

alumumium dan bijih besi yang berasal daribatuan dasarnya.


18/46


Klasifikasi Keteknikan

Batuan Lapuk

Klasifikasi keteknikan batuan lapuk

merupakan usaha untuk mengetahui

adanya urutan (sikuen) perubahan akibat adanya proses pelapukan fisik/mekanik

dan kimia yang berperan dalam individu

atau kombinasinya, beserta informasi

sifat-sifat keteknikan pada masing-masing derajat pelapukannya.


19/46


Typical weathering profiles


20/46


Weathering profile developed under humid climate


21/46


Weathering profile developed under tropical climate


22/46


Typical weathering features of carbonate rocks

Deere and Patton, 1971


23/46


….. dengan t n h

?

Apa yang dimaksud ……


24/46


Geologists

Saprolite

Regolith

(Soil)

Rock

RockRock

Soil

Soil

Engineer Soil Scientist


25/46


Pengertian tanah yang bervareasi :

• Genetik/deskriptif

• Keteknikan/mekanik


26/46


• Soil – The term of soil is equivalent to regolith(Engineering Geology). Regolith – Mantle rock;

saprolith. The layer or mantle of loose, incoherent rockmaterial, of whatever origin, that nearly everywhere forms the surface of the land and rest on the or “bed”rocks. It comprises rock waste of all sorts, volcanicash, glacial drift, alluvium, windblown deposits, vegetalaccumulation, and soils. (AGI, 1962 – Dictionary of

Geological Terms )

• Soil is a gravels, sands, silts, clays, peats and otherloose materials including topsoil, down to the bedrock(Scott, 1980 – Penguin Dictionary of Civil Engineering )

• Soil is an unconsolidated assemblages of solid

particles which may or may not contain organic matter;the void between the particles being occupied by airand/or water (F. G. Bell, 1981 – Engineering Geologist )


27/46


• Soil – That proportion of the earth’s crust that is fragmentary, such that some individual particles of adried sample can be readily separated by agitation inwater; it includes boulders, cobbles, gravel, sand,silt, clay, and organic matter (CGS, 1985 – Canadian Foundation Engineering Manual )

• Soil – Portion of earth’s surface consisting of

disintegrated rock and humus (Flexner, 1987 – Random House Unabridged Dictionary )

• Soil – The fine earth covering land surfaces that hasthe important function of serving as a substratum of plant, animal, and human life (Encyclopædia Britannica - www.britannica.com )

• (find at least two others definitions! )


28/46


Secara umum tanah dapat

didefinisikan sebagai materiallepas (mineral, fragmen batuan,

material organik, dll) di

permukaan bumi yang mampubertindak sebagai media alamiah

tempat tumbuhnya tanaman.

Selain material padat, tanah juga

mengandung air dan gas.


29/46


Material yang terdiri dari

butiran mineral-mineral padat (agregat) yang tidak

tersementasi satu sama lain,

dan atau dari bahan organikyang melapuk, dimana diantara

butiran terdapat ruang-ruang

kosong yang terisi oleh zat cair

dan udara.


30/46


Jenis tanah secara genetik :

• Tanah Residu : tanah berada di atas

batuan induk (in place on parent rock ).

• Tanah Tertranspor : tanah telah

mengalami perpindahan, dari tempat

di mana proses pelapukan batuan

induk berlangsung (moved from origin ).


31/46


Gravity Ice Water Air

Size VariousVaries from clay to

boulders

Various sizes from

boulder gravel to

muds

Sand size and less

Sorting Unsorted Generally unsorted

Sorting take place

both laterally and

vertically. Marine

deposit often

uniformly sorted.

River deposit may

be well sorted.

Uniformly sorted

Shape Angular AngularFrom angular to well

rounded polished

surface

Well rounded

Surface

texture Stratified surfaces Stratified surfaces

Gravel: rugose

surfaces.

Sand: smooth,polished surface.

Silt: little effect.

Impact produces

frosted surfaces

F. G. Bell, 1981


32/46


Effect of grain shape and grading on the peak friction angle of sand


33/46


Simple indices

GSD, LL, PI

Classification

system

language)

Estimateengineering

properties

Achieveengineering

purposes

Use the

accumulated experience

Communicate

between

engineers

Klasifikasi Keteknikan Tanah

To describe various soil types

encountered in the nature in a systematic

way and gathering soils that have distinct

physical properties in groups and units.


34/46


SOIL CLASSIFICATIONS• Geologic Soil Classification System

• Agronomic Soil Classification System

• Textural Soil Classification System (USDA)

• American Association of State Highway Transportation Officials System (AASHTO)

• Unified Soil Classification System (USCS)

• American Society for Testing and Materials

System (ASTM) • Federal Aviation Agency System (FAA)


35/46


36/46


• Most soil classifications employ very

simple index-type tests to obtain thecharacteristics of the soil needed toplace it in a given group/class.

• Clearly a soil classification loses its

value if the index tests become morecomplicated than the test to measuredirectly the fundamental propertyneeded.

• The most commonly used

characteristics are grain/particle sizeand plasticity.


37/46


No Ayakan

Diameter Lubang

Saringan mm)

4 4.75

6 3.35

8 2.36

10 2.00

20 0.85

30 0.60

40 0.425

50 0.30

60 0.25

80 0.18

100 0.15

140 0.106

170 0.088

200 0.075

Analisis Besar Butir

Saringan no. 10 berartidalam 1 inci persegi

ada 10 lubang.


38/46


Analisis Hidrometer

Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan

pengendapan partikel tanah meliputi bentuk,ukuran dan berat partikel.


39/46


An example of particle size distribution for soils


40/46


An example of grading curves of laterite


41/46


Rentang Batas Ukuran Butiran Tanah


42/46


USCS coarse grained soils (more than half of the material is larger than No. 200)


43/46


44/46


Berdasarkan besar butirnya :

• Pada tanah berbutir kasar (granural/non- cohesive soils ), gaya antar partikel sangat

kecil atau bahkan diabaikan. Struktur tanah

adalah fungsi dari susunan antar partikel

tanah.• Pada tanah berbutir halus (cohesive soils ),

gaya antar partikel sangat dominan,

sehingga struktur tanah merupakan fungsi

gaya (kohesi) antar partikel tanah dansusunannya.


45/46


BATAS

CAIR

(LL)

BATAS

PLASTIS

(PL)

BATAS

SUSUT

(SL)

PADAT SEMI PADAT PLASTIS CAIR

Konsistensi Tanah

solid water

Kadar Air


46/46


Documents

06Pdf-Aspek Pelapukan Batuan EG2K9