Mekanika tanah adalah cabang penting dari geoteknik dalam teknik sipil yang mempelajari sifat dan perilaku tanah. Dokumen ini membahas tentang pembentukan tanah, jenis-jenis batuan, serta faktor-faktor yang mempengaruhi pelapukan dan pengelompokan tanah. Selain itu, dijelaskan juga aplikasi mekanika tanah dalam berbagai konstruksi seperti pondasi, jalan raya, dan bendungan.

1. POLITEKNIK NEGERI BENGKALIS
Juli Ardita Pribadi R., S.T., M.Eng.

2. Mekanika Tanah adalah bagian dari Geoteknik
yang merupakan salah satu cabang dari ilmu
Teknik Sipil, dalam Bahasa Inggris mekanika
tanah berarti soil mechanics atau soil
engineering dan Bodenmechanik dalam
Bahasa Jerman.

3. Mengapa Ilmu Mekanika Tanah
itu penting untuk Teknik Sipil ?

4. Mekanika Tanah
telah di kenal
sejak beberapa
masa yang lalu.

5.  Menara Pisa
Dibangun tahun 1174
 Terjadi kasus
penurunan/sttlement
 Menara miring 5 m dari
tingginya 60 m

6. Istilah mekanika tanah diberikan oleh Karl von Terzaghi
pada tahun 1925, dengan judul buku yang dipublikasi
“Erdbau Mechanik Auf Boden Physikasi Shear Grundlage”.
Dan dikenal sebagai “Bapak Mekanika Tanah”.

8. Jenis batuan di tinjau dari asal-usulnya:
 Batuan Beku (Igneous Rock)
 Batuan Endapan (Sedimentary Rock)
 Batuan Metamorf (Metamorphic Rock)

9. Tanah adalah himpunan material,
bahan organik yang melapuk, dan
endapan-endapan yang relatif lepas
(loose), dimana diantara butiran
terdapat ruang-ruang kosong yang
terisi oleh zat cair dan udara.
Tanah merupakan hasil dari pelapukan
batuan.

10. TANAH
Batuan beku
(Igneous rocks)
membeku
Peristiwa vulkanik
(gunung berapi)
Batuan yang cair,
biasanya bergerak
keatas (sebagai lava)
Magma (panas, pijar)
Sediments
Penimbunan terus
menerus dan
pengerasan
Sedimentary
rocks
Metamorphic
rocks
Pelapukan
dan erosi
menumpuk

11. Proses Pelapukan
Proses Kimia Proses Fisik
Dipengaruhi oleh :
1. Erosi
2. Angin
3. Air
4. Es
5. Manusia
6. Perubahan suhu
dan cuaca
Dipengaruhi oleh :
1. Oksigen
2. Karbondioksida
3. Air (Mengandung
asam dan alkali)
4. Proses kimia
lainnya

12. Berdasarkan dari hasil pelapukan batuan.
Dikelompokkan dalam 2 group besar,yaitu:
a. Tanah yang terjadi oleh penumpukan produk pelapukan
batuan ditempat asalnya : tanah residu = residual soils
b. Tanah yang terjadi oleh produk pelapukan yang
kemudian terbawa ke tempat lain : tanah sedimen =
transported soils

13. A. Tanah Residu (Residual Soil):
Tanah yang terbentuk oleh
penumpukan produk pelapukan
batuan ditempat asalnya.

15. B. Tanah Sedimen (Transported Soil):
1.Tanah glacial
Terbentuk karena produk pelapukan
terangkut dan terdeposisi oleh es
atau oleh gletser (sungai es).

17. 2.Tanah aeolian
Terbentuk karena produk pelapukan
terangkut dan terdeposisi oleh angin.

19. 3.Tanah aluvial
Terbentuk karena produk pelapukan
terangkut oleh air dan terdeposisi
sepanjang sungai.

21. A. TANAH DAPAT DISEBUT SEBAGAI :
> Kerikil (gravel)  G
> Pasir (sand)  S
> Lanau (silt)  M
> Lempung (clay)  C
Tergantung pada ukuran partikel yang dominan.
B. PENGELOMPOKAN TANAH
>Tanah berbutir Kasar : Kerikil dan Pasir
>Tanah berbutir Halus : Lanau dan Lempung

23. Gambar Bentuk Tipikal Butiran Kasar

24. Gambar Bentuk Tipikal Butiran Kasar

25. • Merupakan koloid dengan ukuran sangat kecil
(kurang dari 1 mikron)
• Masing-masing koloid terlihat seperti lempengan-lempengan
kecil yang terdiri dari lembaran-lembaran
kristal yang memiliki struktur atom yang berulang.
• Lembaran-lembaran kristal tersebut :
> Tetrahedron / Silica sheet, dan
> Octahedron / Alumina sheet.
• Tetrahedron / Silica sheet, merupakan gabungan dari
Silica Tetrahedron.
• Octahedron / Alumina sheet. merupakan gabungan
dari Alumina Octahedron.

26. a.Tetrahedron
b. Silica Sheet
c. Octahedron;
d. Alumina Sheet

27. Jenis Material Lempung:
• Kaolinite
• Illite
•Monmorillonite / Bentonite
• Halloysite
• Dan lain-lain.

28. Electron photomicrograph of well-crystallized
kaolinite from St
Austell, Cornwall, England. Picture
width is 17m (Tovey,1971)
Electron photomicrograph of
halloysite from Bedford,Indiana.
Picture width is 2m (Tovey,1971)

29. Scanning Electron
photomicrograph of
monmorillonite (bentonite)
Electron photomicrograph of ilite
from Morris, llinois. (Tovey,1971)

30. Perilaku partikel tanah lempung
 Permukaan butiran lempung bermuatan negatif.
 Pada tanah lempung kering muatan negatif tersebut diimbangi cation
bermuatan positif :
Ca++, Mg++, Na+, K+ dengan gaya tarik elektrostatik.
 Apabila air ditambahkan :
cation dengan sedikit anion  mengapung sekeliling butiran lempung 
Lapisan cation tersebut dinamakan “diffuse double layer”
 Partikel air yang melekat pada permukaan partikel lempung disebut
“double layer water”
 Bagian yang paling dekat dengan permukaan partikel lempung disebut
“adsorbed water”

32. Pemotongan lereng ini umumnya untuk pembuatan
jalan raya/kereta api atau untuk keperluan drainase.
Hal-hal yang perlu diketahui adalah : kuat geser tanah,
rembesan air tanah, pemadatan, daya dukung tanah
dan besarnya pembenanan yang direncanakan serta
teknik perbaikan tanah yang dipakai.

33. Bendungan tanah umumnya untuk pembuatan PLTA
dan irigasi. Hal-hal yang perlu diketahui adalah : sifat
tanah alami (indeks kepadatan, sifat-sifat plastis,
berat spesifik, ukuran butiran, rembesan, konsolidasi,
sifat pemadatan,kuat geser-dalam tanah dan lain-lain).

34. Pondasi digunakan sebagai penyalur beban struktur atas
(upper structure), seperti pada bangunan gedung, jembatan,
jalan raya, terowongan, kanal, dinding penahan tanah,
bendungan dan lain-lain. Hal-hal yang perlu diketahui adalah
: daya dukung tanah, pola distribusi tegangan dalam tanah di
bawah daerah pembebanan, kemungkinan penurunan
pondasi, pengaruh/dampak air tanah dan getaran dan lain-lain.

35. Penggalian dan penimbunan tanah umumnya untuk pembuatan
saluran drainase permukaan dan jalan raya. Hal-hal yang perlu
diketahui adalah : kuat geser tanah dan sifat-sifat tanah seperti
rembesan air tanah, sehingga kemiringan dan tinggi galian dan
timbunan dapat direncanakan. Untuk mencegah keruntuhan tanah
galian biasanya dipakai penguat lateral/turap-turap pada
kedalaman tertentu.

36. Bangunan bawah tanah ini umumnya berupa :
terowongan (tunnel), gedung bawah tanah, bagunan
drainase bawah tanah dan jaringan pipa/kabel). Hal-hal
yang perlu diketahui selain sifat-sifat alami tanah
juga pengetahuan tentang interaksi struktur tanah
serta pembebanan yang ada.

37. Perkerasan jalan dapat berupa jalan raya maupun jalur
kerata api. Hal-hal yang perlu diketahui adalah : sifat
tanah dasar, besarnya pembebenan yang direncanakan
dan teknik perbaikan tanah seperti kekuatan (data CBR,
pemadatan dan daya dukung tanah) dan stabilitas
tanah.

38. Konstruksi ini umumnya dibangun di atas tanah
lunak/karena lapisan tanah kerasnya sangat dalam
(tanah gambut, rawa-rawa, pantai dan lain-lain).
Hal-hal yang perlu diketahui adalah : sifat-sifat
tanah alami dan metode-metode perbaikan
tanahnya.

39. Bangunan daerah pantai/laut bisa berupa : mercusuar,
dermaga, kilang minyak dan lain-lain. Hal-hal yang perlu
di-ketahui seperti pembangunan pondasi di atas
permukaan tanah ditambah adanya faktor beban karena
gelombang dan angin serta faktor kondisi di lapangan
yang ada (misalnya kedalaman laut waktu pasang dan
surut).