Dokumen tersebut membahas tentang sifat-sifat tanah dan konsep dasar mekanika tanah. Secara ringkas, dibahas tentang jenis-jenis tanah berdasarkan proses pembentukannya, karakteristik fisik partikel tanah, hubungan antara berat dan volume dalam tanah, serta beberapa sifat penting tanah seperti permeabilitas, konsolidasi, dan kekuatan geser yang relevan dalam analisis mekanika tanah.

1. Table of Content
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
SIFAT-SIFAT TANAH
REMBESAN AIR
TEGANGAN EFEKTIF DAN NETRAL SERTA REMBESAN
KONSOLIDASI
KEKUATAN GESER
TEKANAN TANAH
TEGANGAN TANAH
DAYA DUKUNG DAN PONDASI
ANALISA PENURUNAN
KESTABILAN LERENG

2. Daftar Pustaka
1. Bowles, J.E, (1984) Physical and Geotechnical Properties of
Soils, McGraw-Hill
2. Craig, R.F., (1976) Soil Mechanics,, Van Nostrans Reinhold
Company
3. Das, B.M., (1983), Advanced SoilMechanics, McGraw-Hill
4. Hardiyatmo, H.C., (1992), Mekanika Tanah I, Gramedia
5. Holtz, R.D and Kovacs, W.D An Introduction to
Geotechnical Eng, Practice-Hall Inc
6. Lambe, T.W., & Witman, R.V., (1969) Soil Mechanics, John
Wiley and son
7. Yulinda Sari, ST., M.Eng (2010), Mekanika Tanah,
Universitas Sriwijaya

3. SIFAT-SIFAT TANAH

4. TANAH
Untuk sebuah Geologi, Tanah merupakan bahan di
permukaan zona tipis relatif di mana akar terjadi, dan semua
sisa kerak dikelompokkan dalam jangka ROCK terlepas dari
kekerasannya.
Untuk seorang Engineer, Tanah adalah agregat-atau undisemen deposito un mineral dan / atau partikel organik atau
fragmen yang meliputi sebagian besar dari kerak bumi.
Mekanika Tanah merupakan salah satu disiplin ilmu
Teknik Sipil termuda melibatkan studi tentang tanah,
perilaku dan aplikasi sebagai material teknik.

5. TANAH
Menurut Terzaghi (1948) :
"Mekanika Tanah adalah penerapan hukum
mekanika dan hidrolika untuk masalah
teknik menghadapi akumulasi sedimen dan
tidak dikonsolidasi partikel padat lainnya
yang dihasilkan oleh disintegrasi mekanik
dan kimia batuan terlepas dari apakah
mereka
mengandung
campuran
dari
konstituen organik. "

6. TANAH
dalam persepsi teknik sipil
adalah kumpulan
mineral
bahan organik
endapan lepas
yang terletak di atas batuan dasar

7. karbonat
Zat
organik
Oksida
Yang mengendap
Di antara
partikel
Ikatan
antar
butiran
relatif
lemah

8. Proses Pembentukan Tanah
BATUAN:
bagian dari kerak bumi yang mengandung satu macam atau
lebih mineral yang terikat sangat kuat…Berdasarkan proses pembentukannya
batuan dapat dikategorikan sebagai:



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
Tanah:
hasil pelapukan batuan berupa kumpulan butiran-butiran partikel dengan
ikatan antar butir yang lemah…

9. Pelapukan (weathering)
adalah peristiwa penghancuran
atau perubahan bentuk/komposisi batuan
yang terjadi di atas atau di dekat permukaan bumi,
sehingga batuan tersebut berubah dari bentuk
sebelumnya

10. Proses Pelapukan :
1. Batuan mengalami penghancuran,
menghasilkan bahan yang bersifat lepas (regolit).
2. Pelapukan terus berlangsung sampai terbentuk tanah (soil).
3. Tahap akhir pelapukan adalah terbentuknya material
yang sangat halus ( lempung/clay )

11. BERDASARKAN PROSES,
PELAPUKAN DIGOLONGKAN :
1. Pelapukan Fisika ( Disintegrasi )
2. Pelapukan Kimia ( Dekomposisi )

12. PELAPUKAN DIPENGARUHI
OLEH :
•
•
•
•
Jenis Batuan
Topografi
Iklim dan organisma
Waktu.

13. • Batuan merupakan kumpulan dari satu atau
lebih mineral.
• Setiap mineral memiliki sifat fisika dan kimia
yang berlainan, oleh karena itu setiap jenis
batuan juga memiliki perbedaan sifat fisik dan
kimianya.
• Pembentukan mineral dari proses pembekuan
cairan magma berlangsung secara berturutan
sesuai dengan deret Bown.

14. Berdasarkan Deret Bown
mineral digolongkan menjadi:
• Mafic minerals ( mafik ), berwarna gelap.
• Felsic minerals ( felsik ), berwarna terang.

15. Deret Bown
MAFIK
FELSIK
olivin
Ca- plagioklas
Ca-Na-Plagioklas
piroksen
<800oC
Na-Ca-Plagioklas
Na-plagioklas
alkali feldspar
muskovit
kwarsa
asam
basa
as a B
biotit
kupal e mha du M
gnar e T
pal e g
amfibol
Ultra
basa
ms A
a
>1000oC

16. Jenis Tanah
Berdasarkan Kedudukan
Terhadap Lokasi Pelapukan
Batuan Dasarnya
TANAH
(soil)
TANAH RESIDUAL
COLLUVIAL
TANAH TERANGKUT
ALLUVIAL
EOLIAN
GLACIAL

17. Berdasarkan Kedudukan terhadap posisi
batuan dasarnya:





Tanah Residual
Tanah Colluvial
Tanah Endapan Air (Alluvial Soils)
Tanah Endapan Angin (Eolian Soils)
Tanah Endapan Sungai Es (Glacial Soils)
Tanah Residual:
asalnya.
hasil pelapukan batuan dasar dan masih berada di tempat
Contoh: Tanah merah/tanah laterit hasil dekomposisi batuan di daerah tropis.
Tanah merah lebih banyak mengandung lempung kaolinite, tidak begitu aktif, dan
non-swelling.

18. 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

19. Tanah Glacial:
tanah yang terbentuk karena terbawa oleh
perpindahan/gerakan massa es dan oleh air dari lelehan massa es tersebut
 TILL: tanah endapan yang terbawa langsung oleh massa es
 OUTWASH: tanah yang diendapkan oleh aliran air lelehan massa es

20. TERMINOLOGI 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.

21.  Quick Clay:
Tanah yang sangat peka terhadap gangguan. Apabila
terganggu kekuatannya berkurang drastis. Kadar kepekaan
adalah perbandingan antara kuat geser tanah asli dengan
qu ,tidak terganggu
S =
kuat geser tanah terganggu
Sensitifitas: t
qu ,terganggu
St
Derajat
Kepekaan
<4
Tidak
sensitif
4 < St < 8
Sensitif
> 8
Sangat
sensitif
Kebanyaka
n lempung
pada
umumnya

22.  Tanah Organik:
Tanah yang banyak mengandung komponen organik.
Kuat geser rendah dan memiliki kompresibilitas yang
besar
Mengandung massa kayu berserat, berwarna gelap hitam,
berbau tumbuhan yang membusuk

23. Karakteristik Tanah
Sistem Particulate:
Massa tanah terdiri dari partikel-partikel yang umumnya
tidak terikat kuat satu dan lainnya. Pergeseran antar
partikel menjadi tidak linear dan tidak dapat kembali ke
bentuk asal
Sistem Multi Fase:
• Zat padat
• Zat cair atau gas di dalam pori antar partikel (biasanya air dan udara)

24. Bentuk, ukuran, tekstur, susunan, dan struktur
partikel tanah:
Tanah Berbutir Kasar (ukuran > 0.06 mm):

25. Bentuk partikel
Penyebab
Angular
Pecahan batuan
akibat pengaruh
lingkungan atau
pelapukan
Subangular
Pecahan batuan
dengan bagian
permukaan yang
halus akibat
transportasi
Subrounded
Permukaan umumnya
halus karena sudah
ditransportasikan
cukup jauh
Rounded
Permukaan halus dan
bulat karena sudah
bertahun-tahun
ditransportasikan

26. Tanah Berbutir Halus (ukuran < 0.06 mm):
Kaolinite
Na-Montmorillonite
5 micron
Halloysite
illite

27. Di dalam mekanika tanah
keberadaan massa tanah dianggap terdiri atas
tiga komponen
udara
udara
butiran
air
Model
diagram
tiga
fasa
air
butiran

29. Persoalan Mekanika Tanah
 Hal Keseimbangan atau Stabilitas
 Hal Deformasi Elastis dan Plastis
 Hal Drainase

30. STABILITAS
 Beban/muatan yang bekerja pada tanah.
Mutan yang bekerja pada tanah tergantung
dari tipe/macam struktur dan berat tanah.
 Besar dan distribusi tekanan akibat muatan
terhadap tanah. Tanah dianggap material
yang isotropis, tekanan dapat dihitung secara
analisa matematik.

31. STABILITAS
 Perlawanan dari tanah.
Perlu adanya pengambilan contoh tanah
untuk penyeidikan di laboratorium untuk
mengetahui karakteristik/sifat tanah.

32. DEFORMASI
 Dapat diketahui dalam keadaan Plastis atau Elastis
 Hal-hal yang perlu diketahui :
- muatan yang bekerja (beban kerja).
- besar dan distribusi tekanan yang berpengaruh.
- besar dan perbedaan penurunan.
DRAINASE
 Menyangkut hal deformasi dan stabiitas

33. Sifat-Sifat Penting Tanah
 Permeabilitas (permeability)
 Konsolidasi (consolidation)
 Tegangan Geser (shear strength)

34. Permeabilitas (permeability)
Sifat ini untuk mengukur/menentukan
kemampuan tanah dilewati air
melalui pori-porinya.
Sifat ini penting dalam konstruksi
bendung tanah urugan (earth dam)
dan persoalan drainase.

35. Konsolidasi (consolidation)
Pada konsolidas dihitung dari perubahan
isi pori tanah akibat beban.
Sifat ini dipergunakan untuk menghitung
penurunan (settlement) bangunan.

36. Tegangan Geser (shear strength)
Untuk menentukan kemampuan tanah
menahan tekanan-tekanan tanpa mengalami
keruntuhan.
Sifat ini dibutuhkan dalam perhitungan
stabilitas pondasi/dasar yang dibebani,
stabilitas tanah isian/timbunan di belakang
bangunan penahan tanah dan stabilitas
timbunan tanah.

37. Sifat-Sifat Fisik Lainnya







Batas-Batas Atterberg (Atterberg Limit)
Kadar Pori
Kadar Air
Kepadatan Relatif
Pembagian Butiran
Kepekaan
dst.

38. Hubungan Berat – Volume

39. V
Va
Vw
Vs
Vv
= Volume Keseluruhan (total)
= Volume Udara (dalam bagian berongga)
= Volume Air (dalam bagian berongga)
= Volume Butir Tanah
= Volume Rongga = Va + Vw
V = Va + VW + VS

40. Kadar pori (e) dari tanah menyatakan
perbandingan antara volume rongga
dengan volume /isi butir tanah (bagian
padat)
e

41. Porositas (n) tanah menyatakan perbandingan
antara volume rongga dengan volume
keseluruhan.

43. Derajat Kejenuhan (S) dari tanah menyatakan
perbandingan antara volume air dengan
volume rongga.

44. Seandainya tanah dalam keadaan jenuh, maka Va = 0
dan berarti porositas :
Faktor (
), menunjukkan kekurangan kejenuhan .......( 1.6)
Kadar Air ( w )dari tanah menyatakan perbandingan
antara berat air ( )dengan berat butir tanah.
.......( 1.7)

45. Berat isi tanah
menunjukkan perbandingan
antara berat tanah dengan isi tanah.

46. Berat jenis tanah (G) dan berat isi air

47. Persamaan ini di masukkan kedalam persamaan
( 1.8 ), jadi :

48. Jika tanah dalam keadaan kering maka berat isi kering tanah:
Kita dapatkan :

50. Sekarang masukkan nilai
persamaan ( 1.11 ) maka didapat :
kedalam

51. Untuk tanah yang dalam keadaan jenuh, S = 1 jadi :
e = W. G
Berat isi jenuh
dari persamaan ( 1.9 ) :
jadi :

52. Berat isi celup tanah
, menyatakan suatu harga dari
berat isi jenuh dikurangi berat isi air ,
Jadi :

53. Hubungan antara berat isi kering dan berat isi tanah :