7 tunggal, pengujian hanya bisa dengan penggolongan ukuran tanah melalui pendekatan selang
ukuran antara dua ayakan Bowles 1970. Penggolongan ukuran dilakukan dengan menumpuk satu rangkaian ayakan pada
ukuran lobang ayakan dari yang paling besar di puncak ke lobang paling kecil, dan pengayakan dilakukan pada sejumlah tanah yang diketahui kuantitasnya melalui tumpukan.
Hal ini dilakukan dengan cara menempatkan materi di bagian atas ayakan dan digoncangkan untuk memisahkan partikel-partikel menjadi ukuran diameter yang lebih kecil dari ayakan
teratas ke alaspanci Bowles 1970.
B. Sifat Mekanik Tanah
1. Kadar Air Tanah
Kadar air tanah adalah jumlah air tanah yang tekandung dalam pori-pori tanah dalam suatu massa tanah tertentu. Kadar air tanah dapat berubah-ubah pada tiap kedalaman karena
merupakan bagian tanah yang tidak stabil. Perubahan kadar air tanah tersebut dapat menyebabkan perubahan nilai tahanan penetrasi dan densitas bulk density tanah. Menurut
Hardjowigeno 1995, air di dalam tanah dibagi menjadi air gravitasi, kapiler dan higroskopis. Menurut Hakim et al 1986 cara yang biasa digunakan untuk menyatakan
kadar air dalam tanah adalah dalam persen terhadap bobot tanah kering. Bobot tanah lembab tidak dipakai karena bergelonjak dengan kadar airnya. Kadar air juga dapat
dinyatakan dalam persen volume, yaitu persentase volume air terhadap volume tanah. Cara penetapan kadar air tanah dapat digolongkan kedalam cara gravimetrik,
tegangan dan hisapan, hambatan listrik blok tahanan, serta pembauran neutron neutron scattering. Cara gravimetrik merupakan cara yang paling umum dipakai. Pada cara
penentuan kadar air ini, sejumlah tanah basah dikeringkan dalam oven pada suhu antara 100
o
C sampai 110
o
C untuk waktu tertentu. Air yang hilang karena pengeringan merupakan sejumlah air yang terkandung dalam tanah basah Hakim et al 1986. Secara umum kadar
air tanah dapat dihitung dengan persamaan: KA =
m
b
- m
a
m
a
x
100 4
dimana : KA = Kadar air
m
b
= massa tanah awal g m
a
= massa tanah akhir g
2. Kekuatan Tanah
Kekuatan tanah adalah kemampuan tanah untuk menahan beban tanpa mengalami kerusakan, baik berupa perpecahan, perpisahan ataupun aliran. Secara kuantitatif kekuatan
tanah dapat didefinisikan sebagai tegangan maksimal yang dapat diberikan kepada tanah tertentu tanpa menyebabkan kerusakan pada tanah tersebut Hillel 1980. Kekuatan geser
tanah menurut Hardiyatmo 1992 merupakan gaya perlawanan yang dilakukan oleh butir- butir tanah terhadap desakan atau tarikan.
8 Kekuatan tanah tergantung pada gaya-gaya yang bekerja diantara butir-butirnya.
Kekuatan geser tanah adalah salah satu parameter kekuatan tanah yang merupakan fungsi dari kohesi dan gesekan ƒ c, tan ө, sedangkan kohesi sendiri merupakan fungsi dari
interaksi gaya tarik-menarik antara partikel liat itu sendiri. Kekuatan geser tanah dapat
dianggap terdiri atas bagian yang bersifat kohesi yang tergantung pada jenis tanah, kepadatan butirnya, dan bagian yang mempunyai sifat gesekan frictional yang sebanding
dengan tegangan efektif yang bekerja pada bidang geser Wesley 1973. Menurut McKyes 1985, perancangan alat dan mesin pengolahan tanah yang efektif
dan efisien dimulai dengan analisis dasar mengenai kekuatan geser tanah. Hal ini bertujuan untuk memprediksikan kekuatan dan energi yang dibutuhkan alat dan mesin tersebut untuk
memotong tanah dengan efektif dan efisien. Proses pemotongan tanah mengakibatkan keruntuhan material tanah. Keruntuhan mekanik ini biasanya tejadi pada bagian permukaan
perpecahan dalam internal rupture surface tanah dan bagian tanah yang bersentuhan dengan alat pemotong tanah.
Gambar 2. Skema keruntuhan tanah pada proses pemotongan tanahMcKyes 1985 Gaya-gaya yang menghasilkan keruntuhan tanah adalah gesekan dan kohesi yang
sesuai dengan hukum Coulomb:
= c + tan ө 5
dimana : = Kekuatan tanah terhadap geseran kgfcm
2
c = Kohesi tanah kgfcm
2
= Tekanan normal terhadap bidang geser kgfcm
2
ө = Sudut gesekan dalam
o
Kekuatan geser tanah dari benda uji yang diperiksa di laboratorium, biasanya dilakukan dengan besar beban yang ditentukan terlebih dahulu dan dikerjakan dengan
menggunakan tipe peralatan khusus. Beberapa faktor yang mempengaruhi besarnya kekuatan geser tanah yang diuji di laboratorium adalah :
a. Kandungan mineral dan butiran tanah b. Bentuk partikel
c. Angka pori dan kadar air d. Cara pengujian
e. Kecepatan pembebanan f. Tekanan air pori yang ditimbulkan
g. Kriteria yang diambil untuk penentuan kuat gesernya h. Tegangan yang dibebankan sebelum pengujian
9 Menurut Hardiyatmo 1992 ada beberapa cara untuk menentukan kekuatan geser
tanah, yaitu pengujian kekuatan geser langsung direct shear test, pengujian triaksial triaxial test, pengujian tekan bebas unconfined compression test, dan pengujian baling-
baling vane shear test. Pada pengukuran kekuatan geser tanah menggunakan metode uji geser langsung, contoh tanah yang akan diuji diberikan tekanan normal yang konstan serta
tegangan pori yang selalu tetap nol Wesley 1973. Menurut Hardiyatmo 1992 terdapat beberapa batasan ataupun kekurangan dalam pengujian kekuatan geser langsung, yaitu:
a. Tanah benda uji dipaksa untuk mengalami keruntuhan failure pada bidang yang telah ditentukan sebelumnya.
b. Distribusi tegangan pada bidang keruntuhan tidak seragam. c. Tekanan air pori tidak dapat diukur.
d. Deformasi yang diterapkan pada benda uji hanya terbatas pada gerakan maksimum sebesar alat geser langsung dapat digerakkan.
e. Pola tegangan pada kenyataannya adalah sangat kompleks dan arah dari bidang-bidang tegangan utama berotasi ketika regangan geser ditambah.
f. Drainase tidak dapat dikontrol. g. Luas bidang kontak antara tanah di kedua setengah bagian kotak geser berkurang ketika
pengujian berlangsung, akan tetapi pengaruhnya sangat kecil pada hasil pengujian, sehingga dapat diabaikan.
C. Pengolahan Tanah
