BAB I

PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang Masalah

Pada suatu keruntuhan akibat geseran, tegangan-tegangan yang timbul di dalam sistem tanah, dan ini pada umumnya mengakibatkan runtuhnya sistem tersebut. Keruntuhan dapat terjadi sebagai akibat menurunnya kekuatan tanah sepanjang bidang tersebut.

Kekuatan tanah seringkali menurun selama terjadinya gempa bumi, akibat tanah mengalami suatu kondisi pembebanan siklus. Banyak tanah sangat peka terhadap pembekuan air akan mengembang selama temperatur beku, menyebabkan kerusakan pada jalan raya, fondasi gedung, dinding penahan dan bangunan-bangunan lainnya.

Kekuatan tanah sangat berpengaruh pada pembangunan sebuah jalan atau bangunan lainnya. Kekuatan tanah bergantung pada kondisi kepadatan tanah. Kepadatan tanah dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya type tanah dan kadar air. Kepadatan tanah ini akan mempengaruhi porositas tanah. Porositas ini akan berperan penting dalam konduktivitas listrik suatu bahan, sedangkan konduktivitas mempengaruhi nilai resistivitas. Selain itu, kepadatan tanah juga sangat dipengaruhi oleh kuat tekan bebas yang dapat dilakukan dengan pemberian tekanan. Oleh karena itu, pada penelitian ini akan dicari hubungan antara besarnya pemberian tekanan terhadap resistivitas tanah.

1.2.Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah dipaparkan di atas, maka yang menjadi rumusan masalah pada penelitian ini adalah bagaimana sifat alami tanah.

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

2.1 TANAH

Sifat Alami Tanah

Tanah adalah akumulasi partikel mineral yang tidak mempunyai atau lemah ikatan partikelnya, yang terbentuk karena pelapukan dari batuan. Tanah didefinisikan sebagai material yang terdiri dari butiran (agregat) mineral-mineral padat yang tidak tersementasi (terikat secara kimia) satu sama lain dari bahan-bahan organik yang telah melapuk (berpartikel padat) disertai dengan zat cair dan gas yang mengisi ruang kosong diantara partikel-partikel pada tanah (Prasetya, 2004). Diantara partikel-partikel tanah terdapat ruang kosong yang disebut pori-pori (void space) yang berisi air dan udara. Ikatan yang lemah antara partikel-partikel tanah yang disebabkan oleh adanya material organik. Secara umum tanah dapat dikelompokkan menjadi :

a) Tanah sisa (residual soil), yaitu tanah hasil pelapukan yang tetap berada di tempat semula.

b) Tanah bawaan (transportation soil) yaitu tanah hasil pelapukan yang terangkut ke tempat lain dan mengendap di beberapa tempat yang berlainan. Media pengangkut tanah berupa gaya gravitasi, angin, air dan gletsyer.

Proses penghancuran dalam pembentukan tanah dari batuan terjadi secara fisis atau kimia. Proses fisis antara lain berupa erosi akibat tiupan angin, pengikisan oleh air dan gletsyer atau perpecahan akibat pembentukan dan pencairan es dalam batuan.

Tanah yang terjadi akibat penghancuran tersebut di atas tetap mempunyai komposisi yang sama dengan batuan asalnya. Proses kimiawi menghasilkan perubahan pada susunan mineral batuan asalnya. Salah satu penyebabnya adalah air yang mengandung asam atau alkali oksigen dan karbondioksida.

Penyusutan dan Perubahan Volume

Perubahan volume merupakan masalah yang serius dari tanah yang mudah mengalami penyusutan. Keadaan ini dapat terjadi pada setiap tanah kohesif tetapi lebih jelas terlihat pada daerah kering atau dimana terdapat montmorilonit yang aktif dan bentonit, mineral-mineral lempung yang tidak cukup mengalami pelapukan untuk dapat berada dalam keadaan yang kurang aktif. Sebagian besar daerah di barat dan barat daya Amerika Serikat, Australia, India, Timur Tengah dan bagian selatan Afrika ditutupi oleh tanah yang mudah mengalami perubahan volume yang menimbulkan masalah-masalah teknis yang cukup berarti. Tanah-tanah kohesif di daerah-daerah lainnya biasanya mengalami perubahan volume yang lebih kecil yang tetap saja merupakan suatu gangguan walaupun tidak sampai menimbulkan masalah-masalah yang serius.

Tekanan Efektif

Konsep tekanan efektif adalah salah satu faktor terpenting dalam analisis stabilitas dalam pekerjaan geoteknik. Air pori atau air pori kelebihan dan adanya tekanan berpengaruh dalam terbentuknya tegangan efektif. Sejumlah besar keruntuhan disebabkan oleh timbulnya tekanan pori kelebihan. Gambar 2.1.a .memperlihatkan massa tanah di lapangan yang didukung secara vertikal (dan secara lateral) oleh kontak-kontak antarbutir. Fluida pori udara untuk tanah kering dapat memengaruhi tegangan-tegangan kontak dalan jumlah yang bervariasi. Apabila cairan pori tersebut berupa udara pada tekanan atmosfer, pengaruh ini dapat diabaikan karena tahanan gesernya sangat kecil. Adapun, fluida pori yang berupa cairan akan memberikan pengaruh ynag lebih berarti. Pada umumnya cairan pori berupa air, tapi juga berlaku untuk fluida-fluida lainnya.

Tekanan kontak dari butir-butir yang mengimbangi beban vertikal P_t di atas bidang A-A dalam Gambar 2.1.b. disebut tekanan efektif. Tekanan inilah yang membentuk suatu tahanan gesek F_f terhadap gerakan-gerakan partikel seperti terguling dan tergelincir.

F_f = υ N ......................... 2.14

di mana υ = koefisien gesek antara bahan-bahan (butir-butir)

N = gaya kontak normal

Tahanan gesek biasanya merupakan faktor penting dalam stabilitas massa dan kemampuan tanah untuk menahan beban pondasi. Dalam kasus blok baja yang datar seberat P dan luas kontak A di atas balok yang kedua, tegangan efektif normal (σ^’) akan didistribusikan secara merata dan secara langsung.

......................... 2.15

Gambar 2.1.a. adalah pembesaran bidang horisontal A-A pada gambar 2.1.a. Bidang ini diambil sedemikian sehingga memotong kontak-kontak antarbutir yang terdekat. Tegangan efektif σ^’ dihitung secara nominal dari Gambar 2.1.a adalah

......................... 2.16

Tegangan antar butir dihitung

σ_a^’......................... 2.17

dengan A_cadalah jumlah dari seluruh luas kontak sepanjang bidang A-A.

Apabila butir-butir berbentuk bulat maka luas kontaknya akan berupa titik sehingga A_c akan bernilai sangat kecil dan tegangan-tegangan σ_a^’ akan lebih besar dari tegangan-tegangan nominal σ^’. Apabila P_t cukup besar, beberapa titik kontaknya akan hancur.

Keruntuhan

Salah satu hal yang terpenting dalam studi mekanika tanah adalah perkiraan mengenai besarnya tegangan akibat suatu pembebanan yang akan menghasilkan deformasi berlebihan, yang disebut tegangan runtuh. Setiap beban akan menghasilkan tegangan dan regangan yang dapat berintegrasi pada zona tegangan yang yang ditinjau untuk menyebabkan deformasi. Deformasi disebut juga penurunan. Penurunan disebabkan adanya integrasi regangan (deformasi per satuan panjang) sepanjang kedalaman panjang total. Adapun tegangan lawan (resisting stress) terbentuk apabila suatu material mengalami pembebanan. Studi kekuatan bahan diarahkan untuk mengevaluasi :

a. Besarnya tegangan yang dihasilkan (σ)

b. Apakah tegangan tersebut akan menyebabkan keruntuhan bahan.

c. Besarnya regangan (є)

Tanah merupakan material yang berbutir, keruntuhan terutama disebabkan oleh terguling dan tergelincirnya butiran-butiran dan bukan oleh tarikan atau tekanan yang sederhana saja. Oleh karena sifat keruntuhan ini, tegangan yang perlu ditinjau adalah tegangan geser dan tahanan tanah atau kekuatan yang digeser adalah kuat geser. Secara konsep, kekuatan tanah sangat berbeda dengan kekuatan ultimit dari bahan-bahan seperti baja atau beton.

Pada daerah yang mengalami pembebanan terdapat zona pembebanan, yang akan menghilang apabila tegangan tersebut terlalu besar sehingga menyebabkan keruntuhan. Keruntuhan didefinisikan sebagai suatu perubahan yang cukup besar atau perubahan dalam struktur tanah yang disertai dengan deformasi yang cukup berarti dan perluasan zona tegangan sampai deformasi itu terhenti.

Apabila suatu fluida, biasanya air, terdapat dalam rongga tanah, gulingan-gulingan dan gelinciran-gelinciran partikel akan ditahan oleh fluida pori tersebut. Besarnya tahanan akan sebanding dengan jumlah fluida pori yang terdapat dalam batas-batas kejenuhan dari 0 sampai 100 persen. Lamanya tahanan fluida pori tergantung pada koefisien permeabilitas efektif k.

Konsolidasi Tanah

Semua tanah yang mengalami tegangan akan mengalami regangan di dalam kerangka tanah tersebut. Bekerjanya tegangan terhadap tanah berbutir halus yang jenuh atau hampir jenuh akan menghasilkan regangan yang bergantung terhadap waktu. Penurunan yang dihasilkan akan bergantung juga terhadap waktu yang disebut sebagai penurunan konsolidasi atau konsolidasi.

Jangka waktu terjadinya penurunan konsolidasi bergantung pada bagaimana cepatnya tekanan pori yang berlebih akibat beban yang bekerja dapat dihilangkan dengan menentukan berapa jauh jarak air pori yang harus dikeluarkan dari pori-pori yang ukurannya bertambah kecil untuk meniadakan tekanan yang berlebihan dan koefisien permeabilitasnya.

Parameter konsolidasi suatu tanah adalah indeks tekanan dan koefisien konsolidasi. Indeks berhubungan dengan berapa besar konsolidasi atau penurunan yang akan terjadi. Koefisien konsolidasi berhubungan dengan berapa lama suatu konsolidasi tertentu akan terjadi. Parameter konsolidasi dapat diperoleh dari uji konsolidasi di laboratorium. Uji konsolidasi akan menghasilkan penggambaran regangan є terhadap log p maupun angka pori e terhadap log p. Kurva є atau e terhadap log p menerangkan penurunan contoh tanah di laboratorium akibat pembebanan.

Kuat Geser Tanah

Suatu beban yang dikerjakan pada suatu massa tanah akan menghasilkan tegangan-tegangan dengan intensitas yang berbeda. Besarnya kuat geser tidak memiliki satu nilai tunggal, tetapi dipengaruhi oleh faktor :

Keadaan tanah – angka pori, ukuran butir, dan bentuk.
Jenis tanah – pasir, berpasir, kerikil atau jumlah relatif dari bahan-bahan yang ada.
Kadar air.
Jenis beban dan tingkatnya, dari teori konsolidasi dapat diketahui bahwa beban yang cepat akan menghasilkan tekanan yang berlebihan.
Anisotropis. Kekuatan yang tegak lurus terhadap bidang dasar akan berbeda jika dibandingkan dengan kekuatan yang sejajar dengan bidang tersebut.

Adapun dalam laboratorium, kuat geser dipengaruhi oleh

Metode pengujian
Gangguan tarhadap contoh tanah
Kadar air.
Tingkat regangan

BAB III

KESIMPULAN

Sifat alamiah tanah pada umumnya disusun oleh partikel-partikel terdapat ruang kosong yang disebut pori-pori (void space) yang berisi air dan udara

Keadaan tanah – angka pori, ukuran butir, dan bentuk.
Jenis tanah – pasir, berpasir, kerikil atau jumlah relatif dari bahan-bahan yang ada.
Kadar air.
Jenis beban dan tingkatnya, dari teori konsolidasi dapat diketahui bahwa beban yang cepat akan menghasilkan tekanan yang berlebihan.
Anisotropis. Kekuatan yang tegak lurus terhadap bidang dasar akan berbeda jika dibandingkan dengan kekuatan yang sejajar dengan bidang tersebut.

Daftar Pustaka

Dunn, I S., Anderson, L. R., Kiefer, F.W. 1980. Dasar-dasar Analisis Geoteknik (terjemahan). Semarang: IKIP Semarang Press.

L. H., Shirley. 1987. Geoteknik dan Mekanika Tanah. Bandung: Nova.

Bowles, J. E., Hainim, J. K. 1984. Sifat-Sifat Fisis Dan Geoteknis Tanah. Penerbit Jakarta: Erlangga.

Prasetya, Novan Anca. 2004. Pengukuran Resistivitas Untuk Evaluasi Kepadatan Kering Maksimum Hasil Pemadatan Tanah Pasir, Tugas akhir ITS, Surabaya.

Lukitasari,Brigita Diah. 2006. analysis water infiltration influent for physics feature of porong’s mud in sidoarjo by using electrical characterization study, Tugas akhir ITS, Surabaya.

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kami ucapkan kepada Allah Yang Maha Esa yang telah memberikan kesempatan, kesehatan, dan waktu kepada kami untuk dapat menyelesaikan makalah ini yang berjudul “SIFAT ALAMIAH TANAH”

Dalam penulisan makalah ini masih terdapat kejanggalan dan kekurangan dalam pembuatan makalah ini. Sebagai makhluk Tuhan kami masih jauh dari kesempurnaan untuk itu kami menerima kritik dan saran dari pihak pembaca

Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi kita semua, khususnya untuk penulis

Padangsidimpuan, Juni 2012

Penulis,

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ...................................................................... i

DAFTAR ISI ..................................................................................... ii

BAB I PENDAHULUAN.............................................................................. 1

1.3. Latar Belakang Masalah............................................................ 1

1.4. Rumusan Masalah...................................................................... 1

BAB II KAJIAN PUSTAKA............................................................ 2

TANAH.......................................................................................... 2

Sifat Alami Tanah........................................................................... 3

Penyusutan dan Perubahan Volume................................................ 3

Tekanan Efektif............................................................................... 3

Keruntuhan ..................................................................................... 5

Konsolidasi Tanah........................................................................... 6

Kuat Geser Tanah............................................................................ 7

BAB III KESIMPULAN ................................................................. 8

Daftar Pustaka............................................................................................. 9

Blog Manna (Ilmu & Cinta)

Rabu, 10 Oktober 2012

Makalah Sifat-Sifat Alamiah Tanah