C. Sifat Mekanika Tanah
1. Konsistensi Tanah
Konsistensi tanah menunjukkan kekuatan daya kohesi butir-butir tanah dengan benda lain. Hal ini ditunjukkan oleh daya tahan tanah
terhadap gaya yang akan mengubah bentuk. Tanah yang mempunyai konsistensi baik umumnya mudah diolah dan tidak melekat pada alat
pengolah tanah Hardjowigeno, 1995. Konsistensi digambarkan oleh istilah-istilah seperti keras, kaku,
rapuh, lengket, plastis dan lunak. Jika tanah semakin mendekati karakteristik lempung, maka makin besar variasi keadaan konsistensi yang
mungkin dijumpai Terzaghi dan Peck, 1987. Konsistensi tanah biasanya dinyatakan dengan batas cair dan batas
plastis disebut juga batas Atterberg. Konsistensi tanah tergantung pada tekstur, sifat, jumlah koloid-koloid anorganik dan organik, struktur dan
terutama kandungan air tanah. Dengan berkurangnya kandungan air, umumnya tanah-tanah akan kehilangan sifat melekatnya stickness dan
plastisitasnya sehingga dapat menjadi gembur friabel, lunak soft, dan akhirnya jika kering menjadi coherent Hakim, et al., 1986.
Tabel 3. Nilai indeks plastisitas PI dan jenis tanah PI Sifat Jenis
tanah Kohesi
0 Nonplastis Pasir
Nonkohesif 7
Plastisitas rendah Debu
Kohesif sebagian 7 – 17
Plastisitas sedang Liat berdebu
Kohesif 17
Plastisitas tinggi Liat
Kohesif Sumber : Hakim, et al., 1986.
Konsistensi digambarkan untuk tiga tingkat, yaitu kelembaban basah, lembab, dan kering. Tanah tertentu dapat menjadi lekat bila basah,
teguh bila lembab, dan keras bila kering Foth, 1988.
2. Potensial Airtanah
Muka airtanah water table atau phreatic surface, adalah suatu batas dalam tanah dimana tekanannya sama dengan tekanan atmosfir.
Daerah di atas muka airtanah disebut zone tak jenuh, meskipun sedikit
batas tersebut tanah masih dalam keadaan jenuh karena adanya proses kenaikan kapiler capillary fringe. Air dalam zone tak jenuh disebut
lengas tanah soil moisture, sedangkan istilah airtanah ground water umumnya berkaitan dengan air dalam daerah jenuh di bawah muka
airtanah Kalsim dan Sapei, 2003. Tingkat energi airtanah bervariasi sangat besar. Perbedaan tingkat
energi airtanah tersebut memungkinkan air bergerak dari satu zone ke zone yang lainnya dalam tanah. Airtanah akan bergerak dari tempat
dengan tingkat energi yang tinggi misalnya muka airtanah ke tempat dengan energi yang lebih rendah misalnya tanah kering. Dengan
mengetahui tingkat energi dari beberapa tempat di dalam profil tanah, maka dapat diprediksi pergerakan airtanah Hakim, et al., 1986.
Potensial airtanah menurun dengan meningkatnya kandungan air makin banyak airtanah, makin berkurang energi yang diperlukan untuk
memegang air dalam tanah. Liat yang memiliki nilai pF = 2.0, menggambarkan kenyataan bahwa tanah liat kehilangan air secara lebih
berangsur-angsur dibandingkan pasir, yang tentunya berarti bahwa liat mengikat lebih banyak air.
Daya ikat tanah pF terhadap air setelah pemadatan lebih kecil dibandingkan daya ikat tanah terhadap air pF tanah kapasitas lapang. Hal
ini ditunjukkan dengan kadar air untuk pF yang sama pada kedalaman yang sama, antara pada kapasitas tanah lapang dengan tanah yang sudah
mengalami pemadatan, maka akan terlihat bahwa kadar air tanah yang telah dipadatkan jauh lebih kecil dibandingkan dengan tanah kapasitas
lapang Herlina, 2003.
3. Pemadatan Tanah
Pemadatan tanah adalah proses keluarnya udara dari pori-pori tanah dengan cara mekanis. Apabila tanah memadat maka porositas akan
berkurang dan berat isi kering akan naik. Jika kadar air rendah maka tanah sukar dipadatkan karena tanah kaku. Jika kadar air terlalu tinggi maka
tanah juga sukar dipadatkan karena pori-pori tanah menjadi penuh air.
Kadar air yang tepat untuk memperoleh kepadatan maksimum disebut kadar air optimum Soetoto dan Aryono, 1980. Maksud dilakukan
pemadatan tanah antara lain Hardiyatmo, 1992 : a.
Mempertinggi kuat geser tanah. b.
Mengurangi sifat mudah mampat kompresibilitas. c.
Mengurangi permeabilitas. d.
Mengurangi perubahan volume sebagai akibat perubahan kadar air. Menurut Terzaghi dan Peck 1987, tingkat pemadatan tertinggi
diperoleh apabila kadar air mempunyai suatu nilai tertentu yang disebut kadar kelembaban optimum optimum moisture content dan prosedur
untuk mempertahankan agar kadar air mendekati nilai optimumnya selama pemadatan timbunan dikenal sebagai kontrol kadar kelembaban moisture
content control .
Bowles 1989 mendefinisikan 4 variabel pemadatan tanah yaitu: a.
Usaha pemadatan energi pemadatan b.
Jenis tanah gradasi, kohesif atau tidak kohesif, ukuran partikel c.
Kadar air d.
Berat isi kering
4. Kuat Geser Tanah
Parameter kuat geser tanah diperlukan untuk analisis-analisis daya dukung tanah, stabilitas lereng, dan tegangan dorong untuk dinding
penahan tanah. Kuat geser tanah adalah gaya perlawanan yang dilakukan oleh
butir-butir tanah terhadap desakan atau tarikan Hardiyatmo, 1992. Menurut Coloumb 1776 dalam Hardiyatmo 1992, ada dua proses
mekanis yang bereaksi menentukan puncak kekuatan geser yaitu tekanan dan kohesinya. Total kekuatan geser adalah penjumlahan dari kedua
komponen tersebut yang dinyatakan sebagai persamaan berikut Hardiyatmo, 1992:
= c + tg ø............................................................................................5
dimana : = kekuatan geser kNm
2
c = kohesi tanah kNm
2
= tekanan normal pada permukaan geser kNm
2
ø = sudut gesek dalam tanah
Beberapa cara untuk menentukan kuat geser tanah, antara lain: a.
Uji geser langsung direct shear test b.
Uji triaksial triaksial test c.
Uji tekan bebas unconfined compression test d.
Uji geser baling vane shear test
D. Model
Kategori