11

KLASIFIKASI KLASIFIKASI TANAHTANAH

22

Proses Pembentukan TanahProses Pembentukan Tanah

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

BATUAN: bagian dari kerak bumi yang mengandung satu macam atau lebih mineral yang terikat sangat kuat.Berdasarkan proses pembentukannya batuan dapat dikategorikan sebagai:

Tanah: hasil pelapukan batuan berupa kumpulan butiran-butiran partikel dengan ikatan antar butir yang lemah

33

Pembagian Kelompok TanahPembagian Kelompok Tanah

Tanah Residual Tanah Colluvial Tanah Endapan Air (Alluvial Soils) Tanah Endapan Angin (Eolian Soils) Tanah Endapan Sungai Es (Glacial

Soils)

Berdasarkan Proses Transportasi:

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.

44

Pembagian Kelompok TanahPembagian 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

55

Pembagian Kelompok TanahPembagian 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.

66

Distribusi Butiran TanahDistribusi Butiran Tanah

77

Klasifikasi Tanah Berdasar Ukuran ButiranKlasifikasi Tanah Berdasar Ukuran Butiran

0.002 200754.750.075

Ukuran butiran (mm)

Batuan (Boulder)

Lempung

(clay)

Lanau

(silt)

Pasir

(sand)

Kerikil

(gravel)

Kerakal

(Cobble)

Tanah berbutir halus

Tanah berbutir kasar

Tanah non kohesif (Granular soils or Cohesionless soils)

Tanah kohesif (Cohesive soils)

88

Ukuran Partikel TanahUkuran Partikel Tanah

99

Penentuan Distribusi Butiran TanahPenentuan Distribusi Butiran Tanah

• Pada tanah berbutir kasar …... Dengan analisa saringanPenentuan distribusi butiran:

Pada tanah berbutir halus …. Dengan analisa hydrometer

Analisa Saringan

Analisa hidrometer

suspensi tanah-air

hidrometer

Tumpukan saringan

Penggetar saringan

1010

Pengujian Untuk Klasifikasi TanahPengujian Untuk Klasifikasi TanahUji Saringan dan Atterberg Limit

Uji Saringan (Distribusi Ukuran Partikel) ASTM D422

Nomor Saringan Ukuran lubang (mm)

4 4.7510 220 0.8540 0.42560 0.250

100 0.15140 0.106200 0.075

1111

Kurva distribusi butiran tanahKurva distribusi butiran tanah

0

20

40

60

80

100

0.001 0.01 0.1 1 10 100

Ukuran butiran (mm)

D30

saringanhydrometer

D10 = 0.013 mmD30 = 0.47 mmD60 = 7.4 mm

pasirs kerikilbutir halus

% lo

los

sarin

gan

1212

Parameter Bentuk Kurva Distribusi Ukuran Parameter Bentuk Kurva Distribusi Ukuran Partikel TanahPartikel Tanah

Koefisien keseragaman (coefficient of uniformity) Cu

D60 = diameter butir yang lolos saringan sebanyak 60 persenD10 = diameter butir yang lolos saringan sebanyak 10 persenCu = 1 adalah tanah yang memiliki satu ukuran butirCu = 2 atau 3 adalah tanah bergradasi burukCu >15 adalah tanah bergradasi baik

60

10uDCD

1313

Parameter Bentuk Kurva Parameter Bentuk Kurva Distribusi Ukuran Partikel Distribusi Ukuran Partikel

TanahTanahKoefisien kelengkungan (coefficient of curvature) Cc

230

10 60c

DCD D

D30 = diameter butir yang lolos saringan sebanyak 30 persen

Cc = 1 - 3 adalah tanah yang memiliki gradasi baik jikaCu > 4 untuk kerikilCu > 6 untuk pasir

1414

Tanah bergradasi baik dan Tanah bergradasi baik dan bergradasi burukbergradasi buruk

Tanah bergradasi baik Tanah bergradasi buruk

Adanya rentang yang lebar sebaran ukuran butiran

Kerikil: Cc = 1-3 & Cu >4Pasir: Cc = 1-3 & Cu >6

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

1515

% F

iner

by

Wei

ght

% F

iner

by

Wei

ght

UniformWell Graded

Gravel Sand FinesBoulders Cobbles

Coarse Fine MediumCoarse Fine Silt Sizes Clay Sizes

Grain Diameter in (mm)Grain Diameter in (mm)

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

01000 100 10 1 0.1 0.01 0.001

US Standard Sieves3” 2” 1” 3/4” 3/8” 4 6 10 20 40 60 100 200

% F

iner

by

Wei

ght

% F

iner

by

Wei

ght

UniformWell Graded

Gravel Sand FinesBoulders Cobbles

Coarse Fine MediumCoarse Fine Silt Sizes Clay Sizes

Grain Diameter in (mm)Grain Diameter in (mm)

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

01000 100 10 1 0.1 0.01 0.001

US Standard Sieves3” 2” 1” 3/4” 3/8” 4 6 10 20 40 60 100 200

Kecenderungan Distribusi Ukuran Partikel Tanah

1616

Kecenderungan Distribusi Ukuran Partikel Tanah

1717

Karakteristik Butiran Kasar Karakteristik Butiran Kasar ((Granular SoilsGranular Soils))

Kepadatan relatif (DKepadatan relatif (Drr))

Mengukur seberapa padat butiran menyatu pada tanah berbutir kasar dalam %.

0 100

Paling lepas

Paling padat

minmax

max

eeeeDr

Dr juga disebut sebagai indeks kepadatan (ID).

1818

Konsistensi Tanah Berbutir Konsistensi Tanah Berbutir Kasar (granular soils) Kasar (granular soils)

menurut Dmenurut Drrmenurut AS1726 - 1993

Kepadatan relatif Dr (%) Konsistensi

0-15

15-35

35-65

65-85

85-100

Sangat lepas

lepas

padat sedang

padat

sangat padat

1919

Batas Atterberg (ASTM D 4318)

Dilakukan pada material tanah yang lolos saringan No. 40 (ukuran 0.425mm)

SL PL LL

2020

Karakteristik Tanah Berbutir Karakteristik Tanah Berbutir Halus Halus dengan kriteriadengan kriteria

Batas Batas AtterbergAtterbergBatas cair (wL atau LL):

Lempung mengalir sebagaimana cairan saat w > LL

Batas plastis (wP atau PL):

Kadar air lebih sedikit, lempung masih plastis

Batas susut (wS atau SL):Pada w<SL, tidak ada pengurangan volume saat pengeringan

2121

Indeks Plastisitas (PI)Indeks Plastisitas (PI)

Batas kadar air dimana tanah masih berperilaku plastis

Batas cair(Liquid limit)

Batas susut (shrikage limit)

Batas plastis (Plastic limit)

0 Kadar air

plastis

Indeks plastisitas = Batas cair – Batas plastis

2222

Batas Atterberg (ASTM D 4318)Plasticity Index:

Liquidity Index:

PL LLw

PLLLPI

PLLLPLwLI

2323

Batas Atterberg (ASTM D 4318)

Plastic Limit

Uji Batas Cair (liquid limit)

2424

Uji Batas Uji Batas AtterbergAtterberg

Alat uji batas Atterberg

2525

Batas Atterberg (ASTM D 4318)

Batas cair (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

2626

Klasifikasi tanah berbutir Klasifikasi tanah berbutir halushalus

Hanya berdasarkan nilai LL dan PI

20 100500

20

0

40

60

Batas cair (liquid limit)

Inde

ks

plas

tisita

s (P

I)

A-Line

PI=0.73(LL-20)

Lanau (silts)

Lempung(Clays)

High plasticity

Low plasticity

35

Intermediate plasticity

2727

Diagram Plastisitas (ASTM, Casagrande)Untuk tanah berbutir halus dan bagian butir halus dari tanah berbutir kasar

2828

Sistem Klasifikasi TanahSistem Klasifikasi Tanah

Sistem USCS (Unified Soil Classification System)Digunakan oleh ASTM (American Society for Testing and

Materials) dan the Uniform Building Code (UBC)

Sistem AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Officials)

Digunakan terutama untuk mengklasifikasikan tanah subgrade

Sistem Departemen Pertanian Amerika (United States Department of Agriculture)

2929

Klasifikasi Tanah Menurut Klasifikasi Tanah Menurut USCSUSCS

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 consistencyO = 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)

3030

Klasifikasi Tanah menurut USCS

3131

Klasifikasi Tanah Menurut Klasifikasi Tanah Menurut USCSUSCS

3232

KLASIFIKASI TANAH AASHTO

3333

KLASIFIKASI TANAH AASHTO

3434

Klasifikasi Tanah AASHTO

Penentuan Klasifikasi Group A-4 s/d A-7