2006 07-pekerjaan tanah

MyDoc/Pusbin-KPK/Draft1
PEKERJAAN
PELATIHAN SITE INSPECTOR OF BRIDGE
(INSPEKTUR LAPANGAN PEKERJAAN JEMBATAN)
DEPARTEMEN PEKERJAAN UMUM
BADAN PEMBINAAN KONSTRUKSI DAN SUMBER DAYA MANUSIA
PUSAT PEMBINAAN KOMPETENSI DAN PELATIHAN
KONSTRUKSI (PUSBIN-KPK)
MODUL
SIB – 07 : PEKERJAAN TANAH
2006

Modul SIB-07 : Pekerjaan Tanah Kata Pengantar
Pelatihan Site Inspector of Bridge (SIB) i
KATA PENGANTAR
Modul ini akan menguraikan prinsip-prinsip dasar pelaksanaan pekerjaan tanah
mencakup galian, timbunan dan penyiapan badan jalan.
Modul ini dimaksudkan untuk memberikan pengetahuan kepada peserta
pembekalan/pengujian mengenai antara lain jenis galian, toleransi dimensi galian,
pengamanan pekerjaan galian, perbaikan terhadap pekerjaan galian yang tidak
memenuhi ketentuan, utilitas bawah tanah, jenis timbunan, pekerjaan yang tidak
termasuk bahan timbunan, toleransi dimensi timbunan, standar rujukan timbunan,
bahan timbunan, penghamparan dan pemadatan timbunan, jaminan mutu timbunan,
penyiapan badan jalan dan sebagainya.
Demikian mudah-mudahan modul ini dapat memberikan manfaat bagi yang
memerlukannya.

Pelatihan Site Inspector of Bridge (SIB) ii

Pelatihan Site Inspector of Bridge (SIB) iii
LEMBAR TUJUAN
JUDUL PELATIHAN : Pelatihan Inspektor Lapangan Pekerjaan
Jembatan (Site Inspector of Bridge)
MODEL PELATIHAN : Lokakarya terstruktur
TUJUAN UMUM PELATIHAN :
Setelah modul ini dipelajari, peserta mampu melaksanakan pengawasan dan perlaporan
pekerjaan konstruksi jembatan untuk memastikan kesesuaian dengan rencana, metode kerja
dan dokumen kontrak.
TUJUAN KHUSUS PELATIHAN :
Pada akhir pelatihan ini peserta diharapkan mampu:
1. Mengawasi pelaksanaan Keselamatan dan Kesehatan Kerja
2. Membaca Data Geoteknik
3. Mengawasi penggunaan Bahan Jembatan
4. Membaca Gambar
5. Mengawasi penggunaan Alat-alat Berat
6. Mengawasi pelaksanaan Pengukuran dan Pematokan
7. Mengawasi pelaksanaan Pekerjaan Tanah
8. Mengawasi pelaksanaan Pekerjaan Beton
9. Mengawasi pelaksanaan Pekerjaan Bangunan Pelengkap dan Perlengkapan
Jembatan
10.Mengawasi pelaksanaan Pemeliharaan Jalan Darurat dan Pengaturan Lalu Lintas
11.Mengawasi pelaksanaan Metode Kerja Pelaksanaan Pekerjaan Jembatan
12.Membuat Laporan Pengawasan Pekerjaan

Pelatihan Site Inspector of Bridge (SIB) iv
NOMOR : SIB-07
JUDUL MODUL : PEKERJAAN TANAH
TUJUAN INSTRUKSIONAL UMUM (TIU)
Setelah modul ini dipelajari, peserta mampu mengimplementasikan modul ini untuk
pekerjaan jembatan dan oprit jembatan dengan sasaran memperoleh produk
pekerjaan yang efisien dengan mutu yang memenuhi standar persyaratan teknis.
TUJUAN INSTRUKSIONAL KHUSUS (TIK)
Pada akhir pelatihan peserta mampu :
1. Mengawasi pekerjaan galian dalam rangka pelaksanaan pekerjaan jembatan dan
oprit jembatan dengan memperhatikan toleransi dimensi hasil pekerjaan, serta
bertanggungjawab untuk menjaga dan melindungi setiap utilitas bawah tanah yang
masih berfungsi seperti pipa, kabel, atau saluran bawah tanah lainnya atau struktur
yang mungkin dijumpai
2. Mengawasi pekerjaan timbunan dalam rangka pelaksanaan pekerjaan jembatan
dan oprit jembatan dengan memperhatikan toleransi dimensi hasil pekerjaan,
standar rujukan yang digunakan, bahan timbunan yang digunakan, metode
penghamparan dan pemadatan serta jaminan mutu hasil pekerjaan timbunan.
3. Mengawasi pekerjaan penyiapan badan jalan dalam rangka pelaksanaan
pekerjaan jembatan dan oprit jembatan dengan memperhatikan toleransi dimensi
hasil pekerjaan, standar rujukan yang digunakan, bahan yang digunakan untuk
pembuatan badan jalan dan sebagainya.

Pelatihan Site Inspector of Bridge (SIB) v
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR i
LEMBAR TUJUAN ii
DAFTAR ISI iii
DESKRIPSI SINGKAT PENGEMBANGAN MODUL
PELATIHAN INSPEKTOR LAPANGAN PEKERJAAN
JEMBATAN (Site Inspector of Bridge) vii
DAFTAR MODUL viii
PANDUAN PEMBELAJARAN ix
BAB I SIFAT-SIFAT DAN KLASIFIKASI TANAH
1.1 TEKSTUR TANAH
1.2 STRUKTUR TANAH
1.3 HORIZON TANAH
1.4 BAHAN INDUK
1.4.1 Batuan Sedimen
1.4.2 Batuan Beku
1.4.3 Batuan Metamorf
1.5 KOMPONEN TANAH
1.6 PADAT DAN UDARA DALAM TANAH
1.7 SIFAT-SIFAT DASAR TANAH
1.7.1 Kadar Air, Berat Jenis, Berat Isi, Angka Pori,
Porositas Dan Derajat Kejenuhan
1.7.2 Permeabilitas
1.7.3 Elastisitas
1.7.4 Plastisitas
1.7.5 Kohesi dan Kekuatan Geser
1.7.6 Pemampatan (compressibility)
1.7.7 Penyusutan dan Pemuaian (shrinkage and swelling)
1.7.8 Aktifitas (activity)
1.7.9 Konsistensi Tanah Asli
1.7.10 Sensitifitas (sensitivity)
1.7.11 Daya kapiler (capillarity) dan pengisapan (suction)
1.7.12 Dilatansi
1.8 UDARA DALAM TANAH
1.9 AIR DALAM TANAH
1.9.1 Pengaruh air sebagai bahan cair terhadap sifat-sifat
tanah
1.10 BAHAN PADAT DALAM TANAH
1.10.1 Bahan organik
I – 1
I - 1
I - 2
I - 3
I - 4
I - 5
I - 5
I - 6
I - 6
I - 6
I – 8
I - 9
I - 10
I - 11
I - 12
I - 12
I - 13
I - 14
I - 15
I - 16
I - 18
I - 18
I - 20
I - 20
I – 20
I - 20
I - 27
I - 27
I - 29
I - 32

Pelatihan Site Inspector of Bridge (SIB) vi
1.10.2 Bahan anorganik
1.11 KLASIFIKASI TANAH
BAB II PEKERJAAN GALIAN
2.1 CAKUPAN PEKERJAAN
2.2 SASARAN PEKERJAAN GALIAN
2.3 JENIS GALIAN
2.4 TOLERANSI DIMENSI
2.5 PENGAMANAN PEKERJAAN GALIAN
2.6 PERBAIKAN TERHADAP PEKERJAAN GALIAN
YANG TIDAK MEMENUHI KETENTUAN
2.7 UTILITAS BAWAH TANAH
2.8 RETRIBUSI UNTUK BAHAN GALIAN
2.9 PENGEMBALIAN BENTUK DAN PEMBUANGAN
PEKERJAAN SEMENTARA
2.10 PROSEDUR PENGGALIAN
2.11 PENGUKURAN DAN PEMBAYARAN
II – 1
II – 1
II – 1
II – 1
II – 2
II – 3
II – 4
II – 4
II – 5
II – 6
II – 7
II – 7
BAB III PEKERJAAN TIMBUNAN
3.2 PEKERJAAN YANG TIDAK TERMASUK BAHAN
TIMBUNAN
3.4 STANDAR RUJUKAN
3.5 BAHAN TIMBUNAN
3.6 PENGHAMPARAN DAN PEMADATAN
TIMBUNAN
3.7 JAMINAN MUTU
III – 1
III – 1
III – 2
III – 2
III – 2
III – 3
III – 4
III – 7
III – 9
BAB IV PENYIAPAN BADAN JALAN
4.3 STANDAR RUJUKAN
4.4 BAHAN UNTUK BADAN JALAN
4.5 PELAKSANAAN PENYIAPAN BADAN JALAN
IV – 1
IV – 1
IV – 1
IV – 2
IV – 2
IV – 2
IV – 3
RANGKUMAN
DAFTAR PUSTAKA
HAND OUT

Pelatihan Site Inspector of Bridge (SIB) vii
DESKRIPSI SINGKAT PENGEMBANGAN MODUL
PELATIHAN INSPEKTOR LAPANGAN PEKERJAAN
JEMBATAN (Site Inspector of Bridge)
1. Kompetensi kerja yang disyaratkan untuk jabatan kerja Inspektor Lapangan
Pekerjaan Jembatan (Site Inspector of Bridge) dibakukan dalam Standar
Kompetensi Kerja Nasional Indonesia (SKKNI) yang didalamnya telah ditetapkan
unit-unit kerja sehingga dalam Pelatihan Inspektor Lapangan Pekerjaan
Jembatan (Site Inspector of Bridge) unit-unit tersebut menjadi Tujuan
Khusus Pelatihan.
2. Standar Latihan Kerja (SLK) disusun berdasarkan analisis dari masing-masing
Unit Kompetensi, Elemen Kompetensi dan Kriteria Unjuk Kerja yang
menghasilkan kebutuhan pengetahuan, keterampilan dan sikap perilaku dari
setiap Elemen Kompetensi yang dituangkan dalam bentuk suatu susunan
kurikulum dan silabus pelatihan yang diperlukan untuk memenuhi tuntutan
kompetensi tersebut.
3. Untuk mendukung tercapainya tujuan khusus pelatihan tersebut, maka
berdasarkan Kurikulum dan Silabus yang ditetapkan dalam SLK, disusun
seperangkat modul pelatihan (seperti tercantum dalam Daftar Modul) yang harus
menjadi bahan pengajaran dalam pelatihan Inspektor Lapangan Pekerjaan
Jembatan (Site Inspector of Bridge).

Pelatihan Site Inspector of Bridge (SIB) viii
DAFTAR MODUL
Jabatan Kerja :
Inspektur Lapangan Pekerjaan Jembatan
Site Inspector of Bridge (SIB)
Nomor
Modul
Kode Judul Modul
1 SIB – 01 Keselamatan dan Kesehatan Kerja
2 SIB – 02 Membaca Data Geoteknik
3 SIB – 03 Bahan Jembatan
4 SIB – 04 Membaca Gambar
5 SIB – 05 Alat Berat
6 SIB – 06 Pengukuran dan Pematokan
7 SIB – 07 Pekerjaan Tanah
8 SIB – 08 Pekerjaan Beton
9 SIB – 09
Pekerjaan Bangunan Pelengkap dan Perlengkapan
Jembatan
10 SIB – 10
Pemeliharaan Jembatan Darurat dan Pengaturan Lalu
Lintas
11 SIB – 11 Metode Kerja Pelaksanaan Pekerjaan Jembatan
12 SIB – 12 Teknik Pelaporan

Pelatihan Site Inspector of Bridge (SIB) ix
PANDUAN INSTRUKTUR
A. BATASAN
NAMA PELATIHAN : Pelatihan Inspektor Lapangan Pekerjaan Jembatan
(Site Inspector of Bridge)
KODE MODUL : SIB-07
JUDUL MODUL : PEKERJAAN TANAH
DESKRIPSI : Modul ini menguraikan pekerjaan galian, pekerjaan
timbunan dan penyiapan badan jalan dalam rangka
pelaksanaan pekerjaan jembatan dan oprit jembatan
dengan memperhatikan toleransi dimensi hasil pekerjaan,
standar rujukan yang digunakan, pemahaman terhadap
tanggungjawab untuk menjaga dan melindungi setiap
utilitas bawah tanah yang masih berfungsi (pipa, kabel,
saluran bawah tanah lainnya atau struktur yang mungkin
dijumpai bahan yang digunakan), metode penghamparan
dan pemadatan serta jaminan mutu hasil pekerjaan dan
lain sebagainya.
TEMPAT KEGIATAN: Ruangan Kelas lengkap dengan fasilitasnya.
WAKTU PEMBELAJARAN : 2 (Dua) Jam Pelajaran (JP) (1 JP = 45 Menit)

Pelatihan Site Inspector of Bridge (SIB) x
B. RENCANA PEMBELAJARAN
KEGIATAN INSTRUKTUR KEGIATAN PESERTA PENDUKUNG
1. Ceramah : Pembukaan
Menjelaskan tujuan instruksional
(TIU & TIK)
 Merangsang motivasi peserta
dengan pertanyaan atau pengala-
mannya dalam penerapan gambar
pelaksanaan
Waktu : 5 menit
2. Ceramah : Pekerjaan Galian
Penjelasan tentang Pekerjaan
Galian:
 Cakupan pekerjaan
 Sasaran pekerjaan galian
 Jenis galian
 Toleransi dimensi
 Pengamanan Pekerjaan Galian
 Utilitas bawah tanah
 Pengembalian bentuk dan
pembuangan pekerjaan sementara
Waktu : 30 menit
Bahan : Materi Serahan (Bab 1,
Galian)
3. Ceramah : Pekerjaan Timbunan
Penjelasan tentang Pekerjaan
Timbunan:
 Cakupan pekerjaan
 Pekerjaan yang tidak termasuk
bahan timbunan
 Toleransi dimensi
 Standar rujukan
 Bahan timbunan
 Penghamparan dan pemadatan
timbunan
 Jaminan mutu
Waktu : 30 menit
Bahan : Materi Serahan (Bab 2,
Timbunan)
4. Ceramah : Penyiapan badan jalan
Penjelasan tentang pekerjaan
penyiapan badann jalan:
Cakupan pekerjaan
Toleransi dimensi
Standar rujukan
 Mengikuti penjelasan TIU dan
TIK dengan tekun dan aktif
 Mengajukan pertanyaan
apabila kurang jelas.
 Mengikuti penjelasan instruktur
dengan tekun dan aktif
 Mencatat hal-hal yang perlu
 Mengajukan pertanyaan bila
perlu
perlu
perlu
OHT
OHT
OHT
OHT

Pelatihan Site Inspector of Bridge (SIB) xi
KEGIATAN INSTRUKTUR KEGIATAN PESERTA PENDUKUNG
Bahan untuk badan jalan
Pelaksanaan penyiapan badan
jalan
Waktu : 25 menit
Bahan : Materi serahan (Bab 3,
Penyiapan Badan Jalan)
5. Penutup
Waktu : 5 menit

Modul SIB-07 : Pekerjaan Tanah Bab I : Sifat-sifat & Klasifikasi Tanah
Pelatihan Site Inspector of Bridge (SIB) I-1
BAB I
SIFAT-SIFAT DAN KLASIFIKASI TANAH
1.1 TEKSTUR TANAH
Tekstur, atau ukuran butir, seringkali mempunyai peranan yang penting dalam
pengklasifikasian tanah serta mempengaruhi sifat-sifat teknis tanah. Secara umum, tekstur
telah digunakan untuk membagi tanah menjadi dua kelompok besar, yaitu tanah berbutir
kasar dan tanah berbutir halus. Ukuran dan distribusi butir-butir mineral yang terdapat pada
suatu tanah tergantung pada banyak faktor, termasuk komposisi mineral, cuaca, lamanya
pelapukan dan cara pemindahan.
Sesuai dengan ukuran butirnya, tanah berbutir kasar dibagi menjadi bongkah (boulder),
kerikil (gravel) dan pasir. Sifat-sifat teknis tanah berbutir kasar seringkali sangat dipengaruhi
oleh tekstur dan gradasinya.
Tanah berbutir halus dibagi menjadi lanau dan lempung. Butir-butir yang membentuk lanau
dan lempung mempunyai ukuran yang sangat kecil sehingga tidak bisa dibedakan dengan
mata telanjang. Sifat-sifat teknis lanau dan lempung lebih dipengaruhi oleh kekuatan
permukaan dan kekuatan listrik butiran daripada oleh kekuatan gravitasi sebagaimana yang
berlaku pada tanah berbutir kasar. Oleh karena itu, tekstur tanah berbutir halus mempunyai
pengaruh yang lebih kecil terhadap sifat-sifat teknis daripada tekstur tanah berbutir kasar.
Lanau biasanya mempunyai plastisitas yang lebih rendah daripada lempung dan dalam
keadaan kering mempunyai kekuatan yang rendah atau sama sekali tidak mempunyai
kekuatan.
Sesuai dengan Klasifikasi Unified, ukuran tekstur tanah ditunjukkan pada Tabel 1.1.
Meskipun ukuran butir yang ditunjukkan pada Tabel 1.1 hanyalah pilihan, namun nilai-nilai
tersebut diusulkan dalam rangka menyeragamkan definisi. Perbedaan utama antara lanau
dengan lempung adalah plastisitasnya. Lanau pada dasarnya terbentuk melalui pelapukan
mekanis, sehingga sebagian besar sifat-sifatnya menyerupai sifat-sifat bahan induknya,
sedangkan lempung dihasilkan melalui pelapukan mekanis dan kimia dan pada dasarnya
berukuran koloidal.
Untuk membedakan lempung dari lanau di lapangan, terdapat beberapa pengujian
sederhana. Dalam keadaan kering, lanau mempunyai kekuatan yang sangat rendah,
sehingga segumpal lanau mudah dihancurkan dengan jari tangan. Di sisi lain, segumpal
lempung yang kering sulit dihancurkan dengan jari tangan. Apabila segumpal lanau yang
ditambah air ditempatkan pada telapak tangan dan digoyang-goyang, maka permukaan
lanau tersebut akan mengkilap (ada lapisan air) dan apabila lanau tersebut diremas

(squeeze), maka lapisan air akan hilang. Pada lempung berair yang digoyang-goyang, air
tidak muncul ke permukaan sehingga permukaannya tidak mengkilap.
Tabel 1.1. Ukuran tekstur tanah (Sumber: Yoder, 1975)
TEKSTUR TANAH UKURAN
Bongkah (cobbles)
Kerikil
Kerikil kasar
Kerikil halus
Pasir
Pasir kasar
Pasir sedang
Pasir halus
Tanah berbutir halus (lanau atau lempung)
Lebih besar dari 75 mm (3 in)
75 mm (3 in) sampai 4,76 mm (No. 4)
75 mm (3 inci) sampai 19 mm (¾ in)
19 mm (¾ in) sampai 4,476 mm (No. 4)
4,76 mm (No. 4) sampai 0,074 mm (No. 200)
4,76 mm (No. 4) sampai 2 mm (No.10)
2 mm (No. 10) sampai 0,42 mm (No. 40)
0,42 mm (No. 40) sampai 0,074 mm (No. 200)
Lebih kecil dari 0,074 mm (No. 200)
1.2 STRUKTUR TANAH
Pola dimana individu butir dalam masa tanah tersusun disebut struktur primer (primary
structure). Untuk tanah berbutir kasar, struktur primer sering kali dapat dilihat dengan mata
telanjang atau dengan bantuan kaca pembesar (hand lens). Cara untuk mengamati struktur
tanah berbutir halus (lanau dan lempung) sejauh ini berkembang lambat. Namun demikian,
teknologi di bidang mikroskop elektron yang dikembangkan akhir-akhir ini memberi harapan
untuk memudahkan pengamatan struktur tanah berbutir halus.
Meskipun dalam banyak kasus struktur primer tidak dapat diamati dan mungkin sangat
bervariasi, namun para ahli telah berusaha menetapkan dan mengklasifikasikan berbagai
struktur primer tanah. Sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 1.1, beberapa kelompok
struktur primer tersebut adalah:
a. Butir tunggal (single-grained).
b. Sarang lebah (honeycomb).
c. Flokulen (flocculent).
a. Butir tunggal b. Sarang lebah c. Flokulen
Gambar 1.1. Tiga jenis struktur primer tanah
Sering kali tanah menunjukkan struktur jenis yang lain, yang dikenal dengan struktur
sekunder. Istilah tersebut menggambarkan pola retak, patahan atau bentuk kerenggangan
lain yang terjadi pada formasi tanah.

Baik struktur primer maupun struktur sekunder sering mempunyai pengaruh yang besar
terhadap sifat-sifat teknis tanah (permeabilitas, elastisitas, kompresibilitas, kekuatan geser).
1.3 HORIZON TANAH
Pedologi merupakan ilmu mengenai proses pelapukan tanah serta pembentukan profil tanah.
Faktor cuaca yang terutama mempengaruhi pembentukan profil tanah adalah tingkat aliran
permukaan (surface runoff) dan suhu.
Profil tanah merupakan hasil pelapukan alamiah yang merubah tanah induk. Profil tipikal
tanah, sebagaimana yang berlaku pada bidang teknik sipil, terdiri atas tiga lapis atau tiga
horizon sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 1.2.
Horizon paling bawah, disebut bahan induk (parent material) atau Horizon C, terdiri atas
tanah asli yang belum mengalami pelapukan. Horizon C dapat merupakan bahan pindahan
atau bahan endapan, sedangkan Horizon A dan B merupakan zona-zona yang telah
mengalami pelapukan. Horizon yang ditunjukkan pada Gambar 1.2 merupakan
penyederhanaan daripada horizon menurut pedologi (pedologi membagi horizon menjadi
horizon-horizon yang lebih kecil).
Gambar 1.2. Profil Tipikal Tanah (Sumber: Yoder, 1975)
Adanya profil tanah merupakan hasil penghancuran dan penempatan kembali komponen
tanah oleh air yang meresap (water seeping) ke dalam tanah. Dalam bentuk yang paling
sederhana, kandungan lempung pada Horizon A akan makin menurun, karena lempung dari
horizon tersebut akan terendapkan pada Horizon B. Oleh karena itu, Horizon A terutama
terdiri atas lanau nonplastis, sedangkan Horizon B terdiri atas lempung kelanauan atau
lempung.
Kedalaman dan karakter profil tanah sangat dipengaruhi oleh cuaca, topografi dan waktu.
Pada daerah-daerah yang curah hujannya rendah, terjadinya profil tanah kurang
berkembang, sebagaimana halnya pada lereng terjal. Kedalaman pelapukan sangat
dipengaruhi oleh umur dan topgrafi.
Perlu diingat bahwa profil yang disebutkan di atas hanya terjadi apabila air mengalir ke
bawah melalui tanah. Dalam hal tersebut, perkembangan karakter dan kedalaman profil
Horizon C –bahan induk
(C horizon – parent material)
Pelapukan-dalam pada cekungan
(deeper weathering in depressions)
Horizon A
Horizon B
Horizon A organik
(Organic A horizon)

tergantung pada jumlah air yang melewati tanah. Tanah muda dan tanah yang terjadi pada
lereng terjal akan membentuk profil yang dangkal, sedangkan tanah tua dan tanah yang
terjadi pada cekungan akan membentuk horizon yang dalam.
1.4 BAHAN INDUK
Dalam praktek rekayasa jalan raya dan lapang terbang, kegiatan dalam bidang geologi dan
pedologi tidak bisa dipisahkan satu sama lain. Para ahli geologi dan pedologi biasanya telah
membuat peta daerah-daerah yang dapat memberikan informasi rinci mengenai jenis-jenis
tanah dan konsistensinya. Meskipun informasi yang diperoleh dari peta tanah menurut
geologi dan pertanian sering kali tidak memberikan gambaran yang tepat tentang kasus-
kasus rekayasa (engineering problems), namun apabila seseorang telah memiliki latar
belakang yang cukup tentang proses geologi dan mekanika pembentukan tanah, maka dia
dapat memperoleh data dengan cara menafsirkan informasi geologi dan pedologi. Tanah
yang berasal dari bahan induk yang identik serta di bawah pengaruh kondisi cuaca dan
pelapukan yang juga identik, akan terbentuk menjadi tanah yang sama. Namun demikian,
tanah yang terbentuk tersebut jangan diharapkan selalu seragam. Masing-masing kasus
hendaknya diselidiki secara rinci, dimana semua ketidakkonsistenan mengenai profil tanah,
muka air tanah dan jenis bahan induk harus diselidiki. Untuk keperluan tersebut, seseorang
harus memiliki pengetahuan tentang geologi serta memahami distribusi tanah dan kelompok
tanah.
Berdasarkan proses pembentukannya, bahan atau batuan induk dapat dibagi menjadi batuan
sedimen, batuan beku dan batuan metamorf.
1.4.1 BATUAN SEDIMEN
Batuan sedimen terbentuk melalui akumulasi sedimen (butir-butir halus) dalam air. Sedimen
dapat terdiri atas partikel-partikel atau fragmen mineral (sebagaimana pada kasus batu pasir
(sandstone) atau batu serpih (shale)), sisa-sisa binatang (beberapa batu kapur), sisa-sisa
tumbuhan (batu bara dan gambut), produk ahir proses kimia atau penguapan (garam,
gipsum), atau kombinasi bahan-bahan tersebut.
Disamping itu, batuan sedimen sering disebut juga batuan sedimen bersifat silika (siliceous)
atau gampingan (calcareous), dimana batuan sedimen bersifat silika adalah batuan yang
mengandung banyak silika. Batuan yang mengandung banyak kalsium karbonat (batu kapur)
disebut batuan bersifat gampingan.

1.4.2 BATUAN BEKU
Batuan beku terdiri atas bahan cair (magma) yang telah mendingan dan memadat. Terdapat
dua jenis batuan beku, yaitu batuan ekstrusif dan batuan intrusif. Batuan beku ekstrusif
terbentuk dari magma yang tertumpah ke permukaan bumi pada saat letusan vulkanik atau
kegiatan geologi yang sejenis. Karena pada saat tumpah magma bersentuhan dengan
atmosfir yang memungkinkan cepat mendingin, maka batuan yang terbentuk mempunyai
penampilan dan struktur yang menyerupai kaca. Riolit, andesit dan basal merupakan contoh
batuan ekstrusif.
Batuan beku intrusif terbentuk jauh di bawah permukaan bumi. Karena terperangkap di
bawah permukaan, maka magma mendingin dan mengeras secara perlahan-lahan yang
memungkinkan terbentuknya struktur kristal. Oleh karena itu, batuan beku intrusif
mempunyai penampilan dan struktur sperti kristal; contoh, granit, diorit dan gabro. Akibat
proses pergerakan dan erosi kulit bumi, batuan beku intrusif dapat muncul ke permukaan
sehingga dapat ditambang.
1.4.3 BATUAN METAMORF
Batuan metamorf umumnya merupakan batuan sedimen atau batuan beku yang telah
mengalami perubahan akibat tekanan dan panas dalam bumi serta reaksi kimia. Karena
proses pembentukan tersebut kompleks, maka batuan metamorf sulit ditentukan secara pasti
asal kejadiannya.
Beberapa jenis batuan metamorf mempunyai ciri yang nyata, yaitu mineralnya tersusun
dalam bidang atau lapisan yang sejajar. Pemisahan batuan pada bidang tersebut akan lebih
mudah daripada pemisahan pada arah lain. Batuan metamorf yang mempunyai ciri tersebut
disebut batuan pipih (foliated); contoh, geneis (gneisses) dan sekis (schists) (terbentuk dari
batuan beku) dan slate (terbentuk dari batuan sedimen, yaitu batuan serpih). Tidak semua
batuan metamorf berbentuk pipih; marmer (terbentuk dari batu kapur) dan kuarsit (terbentuk
dari batu pasir) merupakan batuan metamorf tanpa proses pemipihan.
1.5 KOMPONEN TANAH
Tanah terdiri atas partikel-partikel padat yang membentuk struktur porus (mengandung pori-
pori). Tergantung pada kondisinya, pori-pori dapat berisi air atau udara atau kedua-duanya.
Dengan menggunakan grafik-segi tiga yang ditunjukkan pada Gambar 1.3, komposisi suatu
tanah dapat ditunjukkan oleh suatu titik, dimana koordinat titik tersebut menyatakan
persentase volume ketiga komponen. Dengan Gambar 1.3, dapat ditelusuri juga setiap
perubahan komposisi; Garis A menunjukkan perubahan komponen pada saat pengujian

pemadatan, Garis B menunjukkan perubahan komponen pada saat pengujian penyusutan
(shrinkage test) dan Garis C menunjukkan perubahan komponen pada saat pengujian
konsolidasi.
Gambar 1.3. Grafik segi tiga untuk menyatakan komposisi tanah
(Sumber: TRRL, 1952)
Meskipun grafik pada Gambar 1.3 dapat menunjukkan komposisi tanah dalam persentase
volume, namun dalam praktek partikel mineral (bahan padat) dan air biasanya dinyatakan
dengan berat dalam suatu satuan volume, misal lb/ft3
atau gr/cm3
, karena berat lebih mudah
diukur daripada volume. Berat bahan padat yang terkandung dalam satu satuan volume
tanah biasanya dikenal dengan kepadatan kering dan hal tersebut berbeda dengan volume
suatu berat tanah setelah dikeringkan. Kepadatan kering merupakan berat bahan padat yang
terdapat pada satuan volume tanah dimana setelah air secara hipotetis terbuang volume
tersebut tidak mengalami perubahan.
1.6 HUBUNGAN AIR, BAHAN PADAT DAN UDARA DALAM TANAH
Keberadaan struktur tanah sekunder yang luar biasa biasanya hanya dapat diditeksi melalui
pengamatan visual. Pada kasus struktur primer, pengamatan visual biasanya tidak cukup;
oleh karena itu, untuk mengevaluasi hal tersebut secara kasar telah dikembangkan cara tidak
langsung, dimana tanah dipandang selalu terdiri atas tiga komponen, yaitu bahan padat, air
dan udara.
VOLUMEUDARA(%)
VOLUMEPARTIKELMINERAL(%)
VOLUME AIR (%)
0 503010 4020
0
50
30
10
40
20
100
50
70
90
60
80
A. PENGUJIAN
PEMADATAN
B. PENGUJIAN
PENYUSUTAN
C. PENGUJIAN
KONSOLIDASI

Meskipun dalam praktek tidak mungkin memisahkan ketiga bagian tanah, namun secara
diagram, ketiga bagian tanah tersebut ditunjukkan pada Gambar 1.4. Apabila tanah benar-
benar kering (misal setelah dikeringkan dalam oven), maka tanah hanya terdiri atas bahan
padat dan udara; sedangkan dalam keadaan jenuh, tanah hanya terdiri atas bahan padat dan
air.
Gambar 1.4. Diagram komponen tanah
Hubungan antara komponen-komponen tanah pada Gambar 1.4 yang telah dikembangkan
dalam mekanika tanah, tidak hanya untuk mendapatkan gambaran tidak langsung mengenai
struktur tanah, tetapi juga dapat digunakan untuk memperkirakan penurunan (settlement),
permeabilitas dan derajat kepadatan.
Beberapa hubungan antara komponen-komponen tanah yang dipandang penting adalah:
a. Kadar air (w), % =
s
w
W
W
x 100 ........................................................................ 1.1
b. Kandungan udara (Va), % = x100
V
Va
............................................................ 1.2
c. Angka pori (e) =
s
wa
s
v
V
VV
V
V 
 ........................................................................ 1.3
d. Porositas (n), % = x100
V
VV
x100
V
V wav 
 ..................................................... 1.4
e. Derajat kejenuhan (Sr), % = x100
V
V
v
w
............................................................. 1.5
Secara umum, nilai-nilai di atas serta parameter-parameter lain tanah dapat diperoleh
dengan mengukur berat dan volume contoh tanah yang mewakili.
1.7 SIFAT-SIFAT DASAR TANAH
Bahan induk, komposisi mineral, kandungan bahan organik, cuaca, umur, cara perpindahan,
letak endapan, cara pemadatan dan derajat kepadatan, tekstur tanah, gradasi butir serta
struktur tanah merupakan faktor-faktor yang saling berhubungan dan mempunyai pengaruh
yang besar terhadap sifat-sifat dasar tanah. Namun demikian, sifat dasar tanah tidak hanya
Vv VW
BERATVOLUME
Va
Vs Ws
UDARA
WW
V W
0
BAHAN
PADAT
AIR

dipengaruhi oleh faktor-faktor tersebut, tetapi juga oleh kondisi pada saat pengujian
dilakukan.
Karena tanah merupakan bahan yang mempunyai karakteristik sangat heterogin, maka untuk
mendapatkan gambaran tentang “perilakunya” serta untuk memudahkan penanganannya,
terlebih dahulu perlu dipahami sifat-sifat dasar tanah. Beberapa sifat dasar tanah yang
dipandang penting adalah:
a. Kadar air.
b. Angka pori
c. Berat isi.
d. Berat Jenis.
e. Permeabilitas.
f. Elastisitas.
g. Plastisitas.
h. Delatansi
i. Sensitivitas
j. Kohesi dan kekuatan geser
k. Pemampatan (compressibility).
l. Penyusutan dan pemuaian (shrinkage
and swelling).
m. Aktifitas
n. Konsistensi
o. Daya kapiler
1.7.1 KADAR AIR, BERAT JENIS, BERAT ISI, ANGKA PORI, POROSITAS DAN
DERAJAT KEJENUHAN
Kadar air, berat jenis, berat isi, angka pori, porositas dan derajat kejenuhan merupakan
parameter yang biasa digunakan untuk menunjukkan hubungan antara berat dengan volume
komponen-komponen tanah.
Sebagaimana telah ditunjukkan pada Persamaan 1.1, kadar air adalah perbandingan antara
berat air yang terkandung dalam tanah dengan berat kering tanah yang biasa dinyatakan
dalam persen.
Di laboratorium, kadar air biasanya ditentukan dengan menempatkan contoh tanah dalam
wadah (container) dan kemudian menimbang contoh basah, mengeringkan dan menimbang
contoh kering tanah. Dengan demikian, maka berat contoh kering dan berat air (selisih antara
berat contoh basah dengan berat contoh kering). Pengeringan biasanya dilakukan dalam
tungku (oven) pada suhu 100-105 0
C dalam waktu sampai berat contoh tetap.
Berat jenis tanah (biasa dinyatakan dengan simbol G) adalah perbandingan antara berat
bahan padat dengan berat air pada suhu tertentu (biasanya 4 0
C), untuk volume yang sama.
Berat jenis tanah biasanya berkisar antara 2,60 sampai 2,80, dimana secara umum, nilai
yang rendah adalah untuk bahan berbutir kasar, sedangkan nilai yang tinggi adalah untuk
tanah berbutir halus. Meskipun demikian, kadang-kadang dijumpai jenis tanah yang
mempunyai berat jenis di luar rentang yang disebutkan, yaitu jenis tanah yang berasal dari

batuan induk sangat ringan atau sangat berat. Penentuan berat jenis di laboratorium biasa
dlakukan dengan menggunakan piknometer.
Berat isi tanah didefinisikan sebagai berat masa tanah per satuan volume. Dalam teknik jalan
raya, dikenal istilah “berat isi basah”, yaitu satuan berat masa tanah yang mengandung
berbagai tingkat kadar air, serta “berat isi kering”, yaitu satuan berat masa tanah setelah
dikeringkan dalam tungku (tidak mengandung air). Berat isi kering dapat diperoleh dengan
membagi berat isi basah oleh kadar air.
Angka pori didefiniskan sebagai perbandingan antara volume rongga (udara dan air) dengan
volume bahan padat; porositas adalah istilah yang mirip dengan angka pori, yaitu
perbandingan antara volume rongga dengan volume total; sedangkan derajat kejenuhan
merupakan perbandingan antara volume air terhadap volume total (biasa dinyatakan dalam
persen).
Sebagaimana ditunjukkan pada Butir 1.7 dan pada butir-butir selanjutnya, antara parameter-
parameter di atas dapat dibuat hubungan, sehingga parameter yang satu dapat diperoleh
berdasarkan parameter lain yang diketahui.
1.7.2 PERMEABILITAS
Dalam teknik sipil, permeabilitas biasanya menunjukkan kemampuan (tingkat kemudahan
atau kesulitan) air untuk mengalir dalam pori-pori tanah, baik sebagai akibat pengaruh gaya
gravitasi maupun kekuatan lain. Tekstur, gradasi, derajat kepadatan dan struktur primer
tanah sangat mempengaruhi permeabilitas. Tanah berbutir kasar mempunyai permeabilitas
yang jauh lebih besar daripada tanah berbutir halus. Meskipun demikian, kandungan yang
rendah bahan halus atau bahan perekat pada tanah berbutir kasar serta retak, patahan dan
lubang pada tanah berbutir halus kadang-kadang merubah permeabilitas tersebut.
Permeabilitas tanah berbutir lebih kasar dapat ditentukan dengan cukup teliti melalui
pengujian, baik di laboratorium maupun di lapangan.
Dalam mekanika tanah, permeabilitas biasa dinyatakan dengan “koefisien permeabilitas”,
yang sering didefinisikan sebagai kecepatan aliran air melalui masa tanah di bawah
pengaruh satu satuan gradien hidrolik. Faktor-faktor yanag mempengaruhi koefisien
permeabilitas adalah sama dengan faktor-faktor yang mempengaruhi permeabilitas.
Pengujian permeabilitas di laboratorium dapat dilakukan dengan permeameter, baik yang
mempunyai inggi air berubah (falling-head permeater), maupun yang mempunyai tinggi air
tetap (constant-head permeameter).
Tanah berbutir kasar (misal pasir dan kerikil) mempunyai koefisien permeabilitas yang besar
dan dapat disebut sebagai tanah porus, sedangkan lempung dan tanah berbutir halus lain
mempunyai koefisien permeabilitas yang kecil dan dapat dikatakan sebagai tanah kedap.

Pada Tabel 1.2 ditunjukkan perkiraan koefisien dan karaketristik drainase berbagai jenis
bahan.
Tabel 1.2. Perkiraan koefisien permeabilitas dan karakteristik drainase
(Sumber: Merrit, 1976)
JENIS TANAH
KOEF. PERMEABILITAS
(cm/detik)
KARAKETERISTIK
DRAINASE
 Kerikil bersih
 Pasir kasar bersih
 Pasir medium bersih
 Pasir halus bersih
 Pasir dan kerikil kelanauan
 Pasir kelanauan
 Pasir kelempungan
 Lempung kelanauan
 Lempung
 Lempung koloid
5-10
0,4-300
0,05-0,15
0,004-0,020
10-5-0,01
10-5-10-4
10-6-10-5
10-6
10-7
10-8
10-9
Baik
Baik
Baik
Baik
Jelek sampai baik
Jelek
Jelek
Jelek
Jelek
Jelek
Jelek
1.7.3 ELASTISITAS
Elastisitas menggambarkan kemampuan tanah untuk kembali ke bentuk aslinya setelah
tanah melendut akibat pembebanan singkat.
Deformasi elastis atau lendutan balik yang mengikuti pembebanan ringan merupakan akibat
dari deformasi elastis masing-masing partikel mineral dan sampai tingkat tertentu,
merupakan sumbangan dari deformasi elastis struktur tanah yang menyerupai busa karet
(“sponge rubber-like”). Pada sebagian besar tanah dan untuk sebagian besar keperluan
rekayasa, deformasi tersebut sangat kecil dan sering diabaikan. Namun demikian, dalam
rekayasa jalan raya, deformasi elastis disadari makin penting.
1.7.4 PLASTISITAS
Plastisitas mengandung arti kemampuan tanah untuk dirubah bentuknya tanpa retak atau
hancur serta setelah beban lepas, perubahan bentuk tersebut tetap dipertahankan.
Perubahan bentuk yang tidak kembali atau deformasi plastis kemungkinan merupakan
gabungan daripada sejumlah besar pergeseran kecil antara butir serta keruntuhan kecil
struktur lokal pada masa tanah. Menurut teori Goldschmidt, plastistas merupakan akibat
kehadiran partikel-partikel pada muatan elektro-magnetik, dimana molekul-molekul air
mempunyai sifat bi-polar yang mengatur dirinya mirip magnit-magnit kecil dalam daerah
magnetik yang berdampingan dengan permukaan butir-butir tanah. Pada jarak yang sangat
dekat dengan permukaan, air menjadi sangat kental dan apabila jaraknya bertambah, maka
viksositas air menurun sampai pada jarak tertentu menjadi air normal. Apabila air hadir dalam

jumlah yang cukup, maka partikel-partikel tanah terpisahkan oleh tetes-tetes air kental yang
memungkinkan partikel bergeser satu sama lain ke posisi yang baru tanpa ada
kecenderungan untuk kembali ke posisi awal, tanpa ada perubahan pada rongga serta tanpa
mengganggu kohesi. Kebenaran teori Goldschmidt ditunjukkan oleh kenyataan bahwa
lempung tidak menjadi plastis apabila dicampur dengan cairan yang mempunyai molekul
tidak berpolarisasi, misal minyak tanah.
Dalam pekerjaan rekayasa jalan raya dan pondasi, deformasi plastis dapat menjadi faktor
yang besar dan penting. Mudah dipahami bahwa apabila deformasi plastis makin membesar
akibat pembebanan yang makin meningkat, maka butir-butir tanah mulai berorentasi kembali
pada suatu zona kritis di dalam masa tanah. Apabila beban cukup besar dan butir-butir tanah
(mungkin terorentasi sejajar satu sama lain) pada zona kritis jumlahnya cukup besar pula,
maka masa tanah akan mengalami keruntuhan geser. Pada atau dekat zona tersebut,
tahanan geser atau kekuatan tanah dapat dikatakan telah dilampaui.
1.7.5 KOHESI DAN KEKUATAN GESER
Telah diketahui bahwa apabila deformasi plastis dalam tanah berbutir halus menjadi lebih
besar akibat pembebanan yang makin besar, maka dalam zona kritis tertentu pada tanah
akan terjadi reorentasi butir. Apabila beban cukup besar dan butir-butir tanah (dengan jumlah
yang cukup) dalam zona kritis mengalami orentasi yang sejajar satu sama lain, maka pada
zona kritis tersebut, tanah akan mulai mengalami keruntuhan geser. Pada atau di dekat
daerah tersebut, tahanan geser atau kekuatan tanah dikatakan telah dilampaui.
Kekuatan geser tanah merupakan sumbangan dari friksi antara butir serta kohesi (kohesi
merupakan kekuatan geser di luar sumbangan friksi butir). Oleh karena itu, kohesi (dengan
demikian kekuatan geser) tidaklah tetap, tetapi berubah-ubah sesuai dengan perubahan
kadar air, tingkat dan lama pembebanan, tegangan tidak bebas (confining pressure) serta
beberapa faktor lain. Namun demikian, tanah yang dipadatkan pada kadar air optimum
biasanya mempunyai kekuatan geser yang lebih besar daripada tanah yang dipadatkan pada
kadar air di atas optimum. Kekuatan geser tanah merupakan persoalan yang rumit dan telah
banyak penelitian untuk merumuskan prosedur paling baik untuk menentukan sifat tersebut.
Menurut definisi, bahan yang mengalami deformasi akibat beban tanpa mengalami
perubahan volume mempunyai Angka Poisson sama dengan setengah; sedangan bahan
yang mengalami deformasi semata-mata akibat perubahan volume mempunyai Angka
Poisson sama dengan nol. Angka Poisson tanah yang dapat dipercaya, sejauh ini sulit
ditentukan. Namun demikian, Angka Poisson untuk sebagian besar tanah berkisar antara 0
dan 0,5. Hal tersebut mengandung pengertian bahwa deformasi yang terjadi akibat
pembebanan terdiri atas dua bagian, yaitu deformasi elastis-plastis dan perubahan volume.

1.7.6 PEMAMPATAN (COMPRESSIBILITY)
Karena butir-butir mineral dan air dalam masa tanah relatif tidak dapat memampat, maka
sebagian besar perubahan volume pada tanah merupakan akibat perubahan struktur tanah
yang diikuti dengan keluarnya (expulsion) air atau udara atau kedua-duanya dari masa
tanah. Pemampatan atau perubahan bentuk sebagai akibat keruntuhan geser tidak
dimasukkan dalam katagori ini. Istilah “konsolidisi” biasa digunakan untuk menyatakan porsi
deformasi perubahan volume yang semata-mata diakibatkan oleh keluarnya air pori;
sedangkan istilah “densifikasi” merupakan istilah yang sering digunakan untuk menyatakan
perubahan volume yang diakibatkan oleh keluarnya udara dari masa tanah.
Sehubungan dengan hal di atas, maka pemampatan sangat dipengaruhi oleh struktur tanah
dan sejarah tegangan yang pernah bekerja pada endapan. Endapan yang terjadi sebagai
akibat proses sedimentasi biasanya mempunyai pemampatan yang lebih besar daripada
tanah residual atau endapan yang dipindahkan oleh angin. Pemampatan pada sebagian
besar tanah telah dapat ditentukan dengan menggunakan beberapa metoda pengujian di
laboratorium.
Deformasi atau perubahan volume sering kali terjadi pada masa tanah, meskipun tanpa
pemberian atau pelepasan beban luar. Hal tersebut dapat terjadi akibat sekurang-kurangnya
dua fenomena yang berbeda; yaitu, penurunan muka air tanah pada suatu daerah akan
mengakibatkan peningkatan tegangan tanah sehingga efektif untuk menimbulkan perubahan
volume pada lapisan kompresibel di bawah permukaan air tanah awal dan selanjutnya terjadi
penurunan (settlement) pada timbunan atau bangunan yang terletak pada atau dekat
permukaan. Pada kasus yang lain, perubahan volume dalam bentuk deformasi pada tanah
(tidak tergantung pada beban luar) dapat terjadi sebagai akibat fenomena penyusutan atau
pemuaian.
Dalam keadaan normalnya, semua jenis tanah dapat memampat. Namun demikian,
pemampatan pada tanah jenuh lebih merupakan akibat pengurangan volume rongga
daripada pemampatan butir-butir tanah dan air dalam rongga. Apabila tanah jenuh dibebani,
maka sebelum pemampatan terjadi, air yang mengisi rongga akan terlebih dulu harus
terdorong keluar. Besarnya pemampatan pada suatu jenis tanah tergantung pada berbagai
faktor, diantaranya adalah: besar beban, angka pori, struktur dan sejarah tanah; sedangkan
besarnya konsolidasi pada tanah jenuh merupakan fungsi permeabilitas.
1.7.7 PENYUSUTAN DAN PEMUAIAN (SHRINKAGE AND SWELLING)
Penyusutan dan pemuaian lebih nyata terjadi pada tanah berbutir halus, terutama lempung.
Penyusutan dan pemuaian terjadi sebagai akibat terbentuk dan terlepasnya tegangan tarik

kapiler pada air pori tanah serta tingkat penyerapan air (thirst for water) oleh mineral lempung
yang terdapat pada tanah.
Apabila memungkinkan, penggunaan tanah yang mempunyai perubahan volume besar untuk
pembangunan jalan raya hendaknya dihindarkan. Pada kasus dimana penggunaan tanah
tersebut tidak dapat dihindarkan, maka perlu dilakukan upaya-upaya untuk mengurangi
potensi pemuaian, atau mengurangi fluktuasi kandungan air. Lempung yang mempunyai
perubahan volume besar seringkali mempunyai batas cair dan indeks plastis yang tinggi.
Pengujian di laboratorium dapat membantu dalam mengidentifikasi dan menentukan
pemuaian tanah.
Istilah penyusutan dan pemuaian yang mempunyai pengertian berbeda dengan pengertian di
atas dikenal pula pada pekerjaan tanah. Pada pekerjaan tersebut, penyusutan dikaitkan
dengan volume tanah dalam keadan lepas dan volume tanah setelah dipadatkan, sedangkan
pemuaian diartikan dikaitkan dengan volume tanah dalam keadaan asli dan volume setelah
digali (dalam keadaan lepas).
1.7.8 AKTIFITAS (ACTIVITY)
Meskipun indeks plastis dan batas cair sangat bermanfaat dalam mendeskripsikan dan
mengklasifikasikan tanah berbutir halus serta mempunyai hubungan erat dengan sifat-sifat
dasar fraksi lempung, namun kegunaannya akan makin meningkat apabila menghubungkan
plastisitas dengan gradasi butir. Diketahui bahwa berbagai jenis lempung dengan jumlah
yang sama, mempunyai kemampuan yang berbeda untuk merubah tanah menjadi plastis;
misalnya, kaolin dan monmorilonit dalam takaran yang sama akan mempunyai peengaruh
yang berbeda. Demikian pula, dua tanah yang mempunyai indeks plastis dan batas cair
sama kemungkinan mempunyai kandungan lempung yang sangat berbeda, apabila aktifitas
secara fisikokimia daripada campuran lempung-air berbeda. Sebagai upaya mendapatkan
ukuran relatif tentang aktifitas lempung dalam tanah berbutir halus, Skempton (Krebs, 1971)
mendefinisikan aktifitas sebagai perbandingan antara indeks plastis dengan persentase berat
butir yang lebih kecil dari 0,002 mm. Aktifitas lempung berkisar mulai dari 0,4 untuk kaolin
sampai 5 untuk monmorilonit. Aktifitas lempung dapat dikelompokkan menjadi tiga kelas
sebagaimana ditunjukkan pada Tabel 1.3.
Dibandingkan dengan sifat-sifat yang lain, aktifitas merupakan konsep yang baru. Salah satu
penggunaanya adalah untuk mengidentifikasi lempung yang mempunyai potensi pemuaian
tinggi. Dengan diketahuinya aktifitas, maka dengan cepat akan dapat diketahui aktif-tidaknya
lempung, karena karakterisasi berdasarkan plastistas saja tidak cukup.

Tabel 1.3. Klasifikasi aktifitas lempung*
AKTIVITAS KLASIFIKASI
< 0,75
0,75 – 1,25
>1,25
Lempung tidak aktif
Lempung norma
Lempung aktif
*Sumber: Krebs, 1971
1.7.9 KONSISTENSI TANAH ASLI
Tanah akan tetap dalam keadaan keseimbangan alami untuk beberapa lama, apabila
struktur yang telah terbentuk dan tersusun oleh air tidak diganggu. Tanah berbutir halus yang
dibebani, digeser, dimanipulasi atau dikerjakan akan terganggu, setidak-tidaknya sebagian.
Penggangguan dapat terjadi secara alami (misal longsor pada tanah tidak stabil), namun
demikian, sebagian besar tanah akan tetap dalam keadaan asli, sampai kegiatan manusia
merubahnya.
Meskipun sebagian besar pembangunan jalan menyangkut bahan terganggu, namun tanah
asli akan dijumpai pada galian dan sering digunakan sebagai pondasi bagi tanah dasar,
timbunan dan struktur (misal jembatan).
Apabila dikaitkan dengan tanah asli, konsistensi mengandung arti sebagai besar relatif
kohesi antara partikel-partikel tanah serta tahanan tanah terhadap gaya yang akan merubah
bentuk atau meruntuhkan tanah. Dengan perkataan lain, konsistensi dapat diartikan sebagai
sifat tanah yang menunjukkan kemudahan relatif untuk dirubah bentuknya. Istilah tersebut
biasa digunakan terhadap tanah berbutir halus. Contoh beberapa istilah yang dapat
digunakan konsistensi tanah adalah: lunak (soft), kokoh (firm), teguh (stiff), keras (hard).
Meskipun konsistensi sering dihubungkan dengan kuat tekan bebas, namun karena pada
saat pengujian, contoh biasanya terganggu, maka korelasi konsistensi dengan kuat tekan
bebas kurang dapat dipercaya. Disamping itu, hasil pengujian penetrasi standar (standard
penetratin test) juga dapat digunakan untuk menyatakan konsitensi. Cara lain untuk
memperkirakan konsistensi adalah berdasarkan perilakunya apabila dimanipulasi dengan
tangan.
Pada Tabel 1.4 ditunjukkan konsistensi tanah kohesif asli berdasarkan beberapa parameter
serta cara pengujian praktis. Pada setiap konsistensi, jumlah tumbukan adalah lebih kecil
untuk lempung plastisitas tinggi dan lebih besar untuk lempung kelanauan plastisitas rendah.

Tabel 1.4. Konsistensi tanah kohesif asli dan cara pengujian praktis*
KONSISTENSI
KUAT TEKAN
BEBAS (kg/cm2)
PENETRASI
(TUMBUKAN/ft)
PENGUJIAN PRAKTIS
 Sangat lunak
(very soft)
<0,27 0 – 1  Contoh (tinggi = 2 x diameter) melorot
akibat berat sendiri.
 Mudah ditembus kepal.
 Lunak (soft) 0,27 – 0,55 2 – 4  Mudah dicuil dengan ibu jari dan telunjuk.
 Mudah ditembus beberapa cm dengan ibu
jari.
 Teguh
(medium firm)
0,55 – 1,09 5 – 8  Mudah digores oleh jari, atau
 Mudah ditembus ibu jari yang diberi
kekuatan moderat.
 Kokoh (stiff) 1,09 – 2,19 09 – 15  Dapat digores jari, tapi dengan tenaga
cukup besar.
 Dapat ditembus dengan ibu jari, tapi
dengan tenaga besar.
 Sangat kokoh
(very stiff)
2,19 – 4,38 16 – 30  Sulit digores dengan jari.
 Dapat ditembus dengan kuku.
 Keras (hard) >4,38 >30  Tidak dapat digores jari.
 Dapat digores kuku ibu jari dengan susah.
Untuk menunjukkan karakteristik kondisi husus yang dipandang penting, mungkin perlu
ditambah penjelasan (deskripsi) sebagaimana ditunjukkan pada Tabel 1.5. Hal tersebut
sangat berguna dalam melukiskan kondisi yang tidak biasa. Tanah berbutir halus dapat
terbentuk pada hampir semua tingkat konsistensi, tergantung pada modus pembentukannya,
sejarah geologi dan kadar air. Tanah keras dapat terbentuk melalui pemadatan, pengawetan
(desiccation), sementasi partikel, atau melalui pembebanan yang besar. Tanah sangat lunak
sering dijumpai pada sedimen baru yang terkait dengan muka air tinggi. Tanah residual
jarang mempunyai konsitensi lunak.
Tabel 1.5. Deskripsi khusus untuk konsistensi tanah berbutir halus*
DESKRIPSI KONDISI TANAH
 Rapuh (brittle)  Runtuh dengan sedikit deformasi.
 Merupakan karakteristik tanah tersementasi.
 Sangat keras (indurated)  Sangat keras; tersementasi sangat kuat; tidak lunak melalui
pembasahan lama.
 Membentuk lapisan yang disebut hardpan.
 Mudah hancur (friable)  Pada keadaan lembab, mudah dihancurkan ibu jari dan telunjuk
dengan kekuatan lemah sampai moderat dan menyatu kembali bila
ditekan bersama; bila kering, mudah dijadikan serbuk atau
dihancurkan dengan tangan.
 Sering berlaku pada tanah kohesif yang lekatannya kurang, bersifat
seperti mika, atau mempunyai gugus struktur yang terbentuk akibat
sementasi lemah dengan bahan organik.
 Elastis (elastic)  Bila beban dilepas, mudah melendut balik (rebound); kembali ke
bentuk asal setelah dilendutkan kecil.
 Merupakan karakteristik lanau dengan kandungan tinggi mika.
 Keropos (spongy)  Porus, lepas-lepas dan elastis, mempunyai kandungan tinggi bahan
organik dan bahan berserat.

1.7.10 SENSITIFITAS (SENSITIVITY)
Tanah berbutir halus dapat kehilangan kekuatannya dan kekakuannya apabila diganggu dan
dibentuk kembali (remolded) pada kadar air dan kepadatan atau angka pori yang tetap,
terutama pada kadar air tinggi. Penomena tersebut disebut sensitivitas, dimana untuk
lempung, sensitifitas merupakan perbandingan antara kuat tekan bebas pada keadaan asli
dengan kuat tekan bebas setelah dibentuk kembali.
Sensitifitas biasa dikelompokkan menjadi beberapa kelas sebagaimana yang ditunjukkan
pada Tabel 1.6. Pada tabel tersebut terlihat bahwa lempung dapat kehilangan setengah
kekuatannya dan masih dikatagorikan sebagai lempung tidak sensistif, atau dapat kehilangan
hampir seluruh kekuatannya sehingga dikatagorikan sebagai lempung “hidup” (quick). Dalam
prkatek, lempung hidup akan menjadi encer apabila dibentuk kembali. Apabila lempung
sensitif diganggu, stabilitasnya dapat menurun yang diserta dengan deformasi geser
progresif yang kemudian diikuti dengan terjadinya longsor. Gangguan umumnya merupakan
ulah manusia. Sebagai prinsip dasar kiranya perlu diingat bahwa pelemahan progresif
bersama deformasi terjadi pada tanah berbutir halus yang basah. Hal tersebut
mengakibatkan sangat sulitnya rehabilitasi lereng galian dan timbunan, pondasi timbunan
dan tanah dasar setelah longsor.
Tabel 1.6. Klasifikasi sensitifitas lempung*
SENSITIFTAS KELAS
<2
2-4
4-8
8-16
16-32
32-64
>64
Tidak sensitif (insensitive)
Sensitif moderat (moderate sensitive)
Sensitif (sensitive)
Sangat sensitif (very sensitive)
Hidup ringan (slightly quick)
Hidup medium (medium quick)
Hidup (quick)
1.7.11 DAYA KAPILER (CAPILLARITY) DAN PENGISAPAN (SUCTION)
Apabila tabung gelas bersih yang mempunyai lubang sangat kecil ditempatkan secara
vertikal pada permukaan air, maka akibat daya kapiler, air akan naik melalui tabung. Dengan
demikian, maka daya kapiler dalam tanah umumnya dikaitkan dengan naiknya air dari
permukaan air bebas, meskipun dalam kenyataan, pergerakan air dapat ke semua arah.
Dengan daya kapiler, pada tanah (terutama tanah berbutir halus) dapat terbentuk suatu zona
“jenuh secara kapiler” yang letaknya cukup jauh dari permukaan air bebas. Meskipun tanah
pada zona tersebut tidak perlu benar-benar jenuh, karena sejumlah udara kemungkinan akan
tetap mengisi rongga di sekitar partikel tanah, tetapi derajat kejenuhan yang tinggi akan

bertahan untuk jangka waktu yang cukup lama. Di atas zona jenuh secara kapiler, tanah ada
kemungkinan jenuh sebagian.
Terjadinya air kapiler diakibatkan oleh dua penomena, yaitu pertama, gaya tarik antara
molekul-molekul air dimana pada perbatasan dengan udara, gaya tarik tersebut meningkat
(tegangan tarik membentuk meniskus); penomena yang ke dua adalah gaya tarik antara air
dengan dinding tabung sehingga terjadi pembasahan. Untuk air yang mempunyai suhu 15
0
C, tegangan tarik permukaan adalah sekitar 0,075 gram/cm, dimana nilai tersebut akan
agak menurun sesuai dengan meningkatnya suhu air. Derajat pembasahan dapat dinyatakan
dengan istilah “sudut kontak” (contact angle). Sudut kontak 00
menunjukkan pembasahan
sempurna, sedangkan sudut kontak yang lebih besar dari 900
menunjukkan tidak terjadi
pembasahan, sebagaimana yang terjadi antara air raksa dengan dinding gelas.
Ditinjau dari segi pengaruh jelek air kapiler, kondisi paling kritis dijumpai pada lanau halus.
Meskipun lempung mempunyai kenaikan air kapiler yang lebih besar daripada lanau, namun
kenaikan air kapiler pada lempung berjalan jauh lebih lambat. Oleh karena itu, pembentukan
daerah kejenuhan tinggi pada lempung akan jauh lebih lama daripada pembentukan pada
lanau. Hasil percobaan (Krebs, 1971) menunjukkan bahwa kenaikan maksimum selama 24
jam terjadi pada contoh tanah yang mempunyai ukuran butir 0,02 mm.
Meskipun pemodelan daya kapiler berguna untuk memahami naiknya air, namun perlu
diingat bahwa tertahannya air dalam tanah (lempung) tidak semata-mata akibat penomena
tegangan tarik permukaan saja, tetapi merupakan cerminan daripada gabungan potensi daya
kapiler, penyerapan dan osmotik. Pengaruh tersebut sering disebut penyerapan (suction).
Oleh karena itu, pengaruh air terhadap sifat-sifat tanah yang lain sering dihubungkan pula
dengan pengisapan, disamping dengan daya kapiler.
Nilai tipikal kenaikan air kapiler untuk beberapa jenis tanah ditunjukkan pada Tabel 1.7.
Tabel 1.7. Beberapa nilai tipikal kenaikan air kapiler*
JENIS TANAH
KENAIKAN AIR KAPILER
(cm)
 Pasir kasar
 Pasir
 Pasir halus
 Lanau
 Lempung
2-5
12-35
35-70
70-150
200->400
1.7.12 DILATANSI
Dilatansi merupakan sifat tanah dimana apabila contoh tanah diletakkan pada telapak tangan
dan kemudian diguncang-guncang (shaking), maka air yang terkandung pada contoh tanah
akan naik ke permukaan sehingga permukaan tersebut nampak mengkilap, dan apabila
contoh tanah ditekan (squeezed), maka air di permukaan akan hilang kembali dan pada

contoh tanah dapat terjadi retak. Pengujian dilatansi sangat berguna untuk membedakan
lanau dari lempung.
1.8 UDARA DALAM TANAH
Meskipun udara dalam tanah penting bagi pertanian (karena diperlukan oleh tanaman),
namun untuk kepentingan rekayasa, sejauh mungkin udara perlu dikurangi (karena tidak
menyumbang apapun terhadap kekuatan tanah).
1.9 AIR DALAM TANAH
Air mempunyai pengaruh besar terhadap sifat-sifat fisik tanah. Sebagian besar studi klasik
dalam mekanika tanah, yaitu tentang konsolidasi, stabilitas dan pemadatan, menaruh
perhatian terhadap hubungan antara air dan bahan padat tanah. Air berperan juga sebagai
pelarut garam yang terdapat dalam tanah.
1.9.1 PENGARUH AIR SEBAGAI BAHAN CAIR TERHADAP SIFAT-SIFAT
TANAH
1.9.1.1 Pengaruh terhadap pemuaian (swelling)
Dampak daripada hidrasi partikel adalah pemuaian pada tanah lempung. Pada jarak yang
pendek dari permukaan partikel lempung, kekuatan pengorentasian dan penyerapan yang
bekerja pada molekul air adalah sangat kuat dan air dipandang lebih menyerupai bahan
padat daripada sebagai bahan cair (air serapan). Apabila lapis air serapan terbentuk pada
saat pembasahan lempung, maka volume efektif bahan padat (yang terkait dengan masing-
masing partikel) meningkat; apabila lapis air serapan berhubungan satu sama lain, maka
pemuaian masing-masing lapisan akan ditunjukkan dengan peningkatan volume total struktur
tanah.
Dalam praktek, tebal air serapan pada lempung akan makin tebal, sampai tekanan
penyerapan pada air sama dengan tekanan beban (overburden pressure) pada permukaan
tanah, baik sebagai akibat pembebanan tanah sendiri maupun akibat beban luar. Apabila
beban meningkat pada saat kesimbangan dicapai, maka tebal film air serapan berkurang
sehingga terjadi penurunan. Penomena tersebut disebut konsolidasi. Struktur yang terbentuk
dalam lempung mudah mengalami perubahan kadar air, bertambah atau berkurang,
tergantung pada kondisi perubahan kadar air tersebut.

1.9.1.2 Pengaruh terhadap penyusutan (shrinkage)
Meskipun penyusutan pada lempung mungkin merupakan akibat dari beban luar
(konsolidasi), namun hal tersebut sering terkait dengan hilangnya air akibat penguapan atau
penyerapan oleh tumbuhan. Grafik tipikal yang menunjukkan hubungan antara volume tanah
dengan kadar air ditunjukkan pada Gambar 1.5.
Pada Gambar 1.5 terlihat bahwa grafik terdiri atas dua bagian; bagian pertama adalah garis
linear, sedangkan bagian ke dua adalah garis non-linear dimana untuk penurunan kadar air
yang sama dengan penurunan kadar air pada bagian pertama, penurunan volume adalah
lebih kecil.
Gambar 1.5. Hubungan volume dengan kadar air
(Sumber: TRRL, 1952)
Pada bagian pertama, penurunan volume tanah adalah ekivalen dengan volume air yang
hilang, namun tanah tetap dalam keadaan jenuh; sedangkan pada bagian ke dua, udara
mulai memasuki tanah sehingga penurunan volume tanah menjadi relatif kecil.
Apabila garis pertama diperpanjang sehingga memotong garis mendatar yang melewati titik
volume pada kadar air nol, maka kadar air pada perpotongan kedua garis tersebut dikenal
dengan batas susut (SL), yaitu kadar air dimana pada kadar air dibawahnya, tanah hanya
mengalami penyusutan yang kecil.
1.9.1.3 Pengaruh terhadap konsistensi
Pada saat suatu masa tanah diberi tegangan di atas batas elastisnya, maka tanah tersebut
akan berubah bentuk dan runtuh. Apabila tanah bersifat kohesif dan kadar airnya cukup
tinggi, maka terjadinya deformasi tidak diikuti dengan pemisahan struktur, tetapi akan diikuti
dengan pengaliran plastis. Dengan demikian, plastisitas merupakan karakteristik tanah
dimana hubungannya dengan sifat-sifat fisik dan kinerja mekanis sangat penting dalam
klasifikasi tanah.
70
65
60
55
50
45
40
VOLUMEUNTUK100gramTANAH(cm3
)
0 5 10 15 20 25
KADAR AIR (%)
BATAS SUSUT

Terjadinya plastisitas tanah disebabkan oleh pengaruh pelumasan oleh film air terhadap
butir-butir tanah yang berdekatan. Oleh karena itu, plastistisitas tanah tergantung pada
faktor-faktor yang mempengaruhi luas dan tebal film air, yaitu ukuran dan bentuk masing-
masing butir serta sifat-sifat kimia permukaan butir-butir tersebut. Karena tebal film air
terutama tergantung pada kadar air, maka karakteristik plastisitas tanah biasanya diteliti
melalui penentuan kadar air yang diperlukan untuk menjadikan tanah dalam keadaan
berbagai tingkat plastisitas. Meskipun metoda penentuan kadar air tersebut berbeda untuk
setiap cabang teknologi tanah, namun metoda yang semula dikembangkan oleh Atterberg
untuk pertanian telah digunakan secara luas dalam rekayasa tanah.
Pengkajian sifat-sifat tanah yang dibentuk kembali dalam kaitannya dengan kadar air telah
menghasilkan hubungan antara konsitensi dengan kadar air yang menjadi dasar untuk
berbagai kepentingan yang terkait dengan tanah berbutir halus, yaitu klasifikasi, identifikasi,
pendeskripsian, pengecekan keseragaman persediaan bahan serta untuk penilaian
kecocokan penggunaan dan penanganan sebagai bahan jalan.
Konsistensi pada kondisi terganggu tegantung pada kadar air. Dengan penambahan air
secukupnya, lempung yang dalam keadaan aslinya kokoh (stiff) dapat dijadikan bubur
(melalui pengadukan). Apabila bubur tanah dikeringkan melalui penguapan, maka tanah
akan makin kental sampai pada suatu tingkat dimana sifat keencerannya hilang dan berubah
menjadi plastis. Dengan melanjutkan pengeringan, plastisitas tanah akan hilang, meskipun
tanah masih dapat dibentuk dengan jari tangan. Pengeringan lebih lanjut akan
mengakibatkan retaknya “benang” tanah pada saat digulung. Pada kondisi tersebut tanah
dalam keadaan semi padat dan pengeringan seterusnya menjadikan tanah dalam keadaan
kering dan padat (solid). Sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 1.6, konsitensi tanah dapat
dibagi menjadi empat tingkat, yaitu cair, plastis, semi padat dan padat. Pada gambar tersebut
ditunjukkan bahwa melalui penambahan/pengurangan air dan pembentukan kembali, secara
perlahan-lahan tanah dapat berubah dari satu tingkat konsistensi ke tingkat konsistensi yang
lain.
Berdasarkan metoda pengujian standar, kadar air yang menjadi batas konsitensi perlu
ditentukan. Oleh karena itu, batas-batas kadar air yang ditetapkan adalah batas cair (kadar
air yang menjadi batas antara kondisi cair dan plastis dan batas plastis (kadar air yang
menjadi batas antara kondisi plastis dan semi padat). Disamping itu, terdapat kadar air di
bawah batas plastis dimana pengeringan mulai kadar air tersebut, penyusutan tanah
berhenti. Kadar air tersebut disebut batas susut, yaitu kadar air terendah dimana tanah masih
dalam keadaan semi padat. Pada batas susut, film air menghilang dari butir tanah sehingga
tanah menjadi kusam (tone). Perbedaan antara batas cair dengan batas plastis dikenal
dengan indeks plastis, sedangan batas cair dan batas plastis dikenal pula sebagai batas
Atterberg.

Gambar 1.6. Konsistensi tanah yang dibentuk kembali
(Sumber: Kerbs, 1971)
Baik batas cair maupun batas plastis tergantung pada kandungan lempung dalam tanah.
Tanah yang mengandung banyak lempung biasanya mempunyai batas cair dan batas plastis
yang tinggi, sedangkan tanah kurang kohesif berpasir mempunyai batas cair dan batas
plastis yang lebih rendah. Sebagian besar lempung mempunyai batas cair yang berkisar
antara 50 sampai 90 persen. Batas cair yang nilainya lebih kecil dari 20 persen merupakan
batas cair yang luar biasa dan sulit ditentukan secara eksperimen. Tanah yang mengandung
banyak bahan organik mempunyai batas cair dan batas plastis yang lebih tinggi daripada
tanah yang sama tetapi tidak mengandung bahan organik, meskipun kedua tanah tersebut
mempunyai indeks plastis yang sama. Secara umum dapat dikatakan bahwa indeks plastis
merupakan fungsi kandungan lempung, sedangkan batas cair dan batas plastis merupakan
fungsi kandungan dan jenis lempung. Sehubungan dengan hal tersebut, apabila batas cair
dihubungkan dengan indeks plastis, perbedaan hubungan tersebut akan merupakan akibat
perbedaan jenis lempung, kecuali untuk tanah yang mengandung banyak bahan organik dan
tanah yang partikel-partikelnya porus dan berongga, dimana kedua jenis tanah tersebut
mempunyai batas cair yang relatif tinggi untuk indeks plastis tertentu.
Berdasarkan batas cairnya, tanah dapat dibagi menjadi lima kelompok sebagai berikut:
Batas cair rendah : batas cair 20 – 25 persen
Batas cair menengah : batas cair 25 – 50 persen
Batas cair tinggi : batas cair 50 – 70 persen
Batas cair sangat tinggi : batas cair 70 – 90 persen
Batas cair ekstra tinggi : batas cair >90 persen
Untuk menyatakan plastisitas tanah kadang-kadang digunakan istilah gemuk (fat), kurus
(lean), plastis dan lunak (soft). Namun demikian sitilah tersebut kurang berguna apabila tidak
10 10020 30 40 50 60 70 80 900
400
300
200
100
KADAR AIR (%)
VOLUME(%VOLUMEKERING)
BATASCAIR
BATASPLASTIS
BATASSUSUT
PADAT PLASTIS
KENTAL-
ENCER
SEMI
PADAT

disertai dengan definisi yang jelas tentang cara mengukurnya. Meskipun sejauh ini tidak ada
standar, namun definisi plastisitas yang ditunjukkan pada Tabel 1.8 umum digunakan.
Prosedur tersebut sangat berguna terutama pada saat pencatatan (logged) contoh hasil
pemboran mungkin tidak sampai ke laboratorium.

Tabel 1.8. Derajat plastisitas*
TINGKAT
PLASTISITAS
INDEKS
PLASTIS
KEKUATAN KERING PENGUJIAN LAPANGAN**
Tidak plastis 0 – 5 Sangat rendah; terlekat lemah dan
getas (fragile); mudah dihancurkan
dengan ibu jari dan telunjuk.
Masa tanah mudah dirubah
bentuk; bentuk bola sulit
mempertahankan.
Plastis moderat 05 – 15 Rendah sampai medium; dapat
dihancurkan dengan tangan tanpa
kesulitan, tetapi sulit dipecahkan
dengan ibu jari dan telunjuk.
Untuk merubah bentuk
diperlukan tekanan ringan;
mempunyai kohesi moderat.
Plastis 16 – 35 Medium sampai tinggi; dapat
dipecahkan dengan tangan
bertenaga; dapat dipecahkan di
bawah telapak tangan yang dibebani
dengan badan.
diperlukan tekanan agak
besar; bila digores dengan
mata pisau atau kuku akan
mengkilap; bila diremas-remas
akan mengering secara
perlahan-lahan.
Sangat plastis >35 Sangat tinggi; tidak dapat
dipecahkan di bawah telapak
tangan.
diperlukan tekanan besar; ulet;
mempunyai kohesi tinggi;
hilangnya air sangat lambat.
*Sumber: Kerbs, 1971 **kadar air contoh mendekati batas plastis
Meskipun indeks plastis tidak selalu berkorelasi langsung dengan sifat-sifat teknis tanah,
tetapi untuk tanah anorganik hal tersebut umumnya benar, yaitu indeks plastis yang makin
meningkat akan meningkatkan kekuatan geser pada batas plastis, pemampatan pada batas
cair dan potensi perubahan volume sesuai dengan perubahan kadar air.
Pengkajian hubungan antara batas plastis dengan batas cair telah memberikan gambaran
yang lebih baik tentang derajat plastisitas. Telah terbukti bahwa dengan bantuan grafik
plastisitas, beberapa sifat lempung dan lanau dapat dikorelasikan dengan batas Atterberg
sebagaimana ditunjukkan pada Tabel 1.9.
Tabel 1.9. Hubungan umum batas Atterberg, indeks plastis dan sifat-sifat teknis1)
KARAKTERISTIK
PERBANDINGAN DUA
KELOMPOK TANAH2)
PERBANDINGAN DUA
KELOMPOK TANAH3)
Pemampatan
Permeabilitas
Perubahan volume
Keuletan (toughness) dekat PL
Kekuatan kering
Kira-kira sama
Menurun
Meningkat
Meningkat
Meningkat
Meningkat
Meningkat
Meningkat
Meningkat
1) Sumber: Kerbs, 1971
2) Batas cair sama, indeks plastis meningkat; 3) Indeks plastis sama, batas cair meningkat
1.9.1.4 Pengaruh terhadap kepadatan
Sifat lain tanah yang dipengaruhi oleh pelumasan butir-butir tanah oleh air adalah kepadatan,
dimana butir-butir tanah merapat lebih dekat sebagai akibat keluarnya udara. Apabila tanah
dipadatkan (dengan menggunakan daya pemadatan tertentu) pada berbagai kadar air yang

makin meningkat, maka kepadatan tanah akan mencapai nilai maksimum dan kemudian
menurun sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 1.7.
Apabila tanah kering dipadatkan, maka gesekan antara butir akan menahan pergeseran
antara butir-butir tersebut sehingga perubahn volume tanah menjadi kecil. Apabila
pemadatan dilakukan pada tanah yang telah ditambah air, maka air akan melumasi butir-butir
tanah sehingga butir-butir tersebut akan merapat lebih dekat dan tanah menjadi padat.
Apabila tanah terus ditambah air, maka mulai kadar air tertentu, tanah akan menjadi jenuh
sehingga pemadatan akan menghasilkan kepadatan yang lebih rendah.
Gambar 1.7. Hubungan kepadatan dengan kadar air
1.9.1.5 Pengaruh terhadap permeabilitas
Disamping penyerapan (suction), gaya hidrostatis lain mungkin akan timbul sebagai akibat
gravitasi, tekanan luar dan pembentukan es sehingga menambah pergerakan air dalam
tanah. Peningkatan pergerakan tersebut, sebagian tergantung pada besarnya ketiga gaya
yang telah disebutkan, sedangkan sebagian lagi tergantung pada tahanan tanah untuk
mengalirkan air, yaitu permeabilitas; dimana permeabilitas selanjunya mempengaruhi sifat-
sifat drainase dan konsolidasi.
1.10 BAHAN PADAT DALAM TANAH
Bahan padat dalam tanah terdiri atas campuran bahan yang dihasilkan dari pelapukan fisik
dan kimia batuan serta bahan organik yang terdiri atas hasil pembusukan sisa-sisa tumbuhan
atau binatang. Ditinjau dari asal kejadian dan sifatnya, kedua kelompok bahan tersebut
sangat berbeda sehingga perlu ditinjau secara terpisah.
KEPADATANKERING(gram/cm3
)
0 5 10 15 20 25 30
KADAR AIR (%)
1,95
1,90
1,85
1,70
1,65
1,60
GARIS JENUH
(RONGGA = 0)

1.10.1 Bahan organik
Bahan organik berasal dari tumbuhan atau binatang mati yang kemudian membusuk, baik
melalui proses kimia ataupun kegiatan bakteri. Fraksi yang berasal dari binatang volumenya
relatif sedikit dan cenderung tidak terakumulasi dalam tanah, karena sisa binatang cepat
membusuk dan hasil pembusukan merupakan makanan bagi tumbuhan yang masih hidup. Di
sisi lain, fraksi yang berasal dari tumbuhan volumenya besar dan tetap berada pada tanah
untuk jangka waktu yang panjang, karena proses pembusukannya memerlukan waktu yang
lama. Volume kedua jenis bahan organik dalam tanah tergantung pada pasokan dari
organisme yang mati serta produk pembusukan (yang mungkin dipindahkan).
Karena berasal dari organisme yang hidup pada atau dekat permukaan tanah, dalam kondisi
normal, bahan organik cenderung berkumpul pada bagian permukaan yang mempunyai tebal
2 sampai 12 inci (5 sampai 30 cm). Namun demikian, peluluhan pada tanah berpasir
kemungkinan akan mengakibatkan terendapkannya bahan organik di bagian yang lebih
dalam. Disamping itu, cacing tanah kemungkinan dapat menambah kedalaman lapis bahan
organik. Distribusi endapan organik seperti pit, lignit atau batu bara dikondisikan oleh faktor-
faktor geologi sehingga dapat terletak jauh di bawah permukaan.
Komposisi bahan organik tergantung pada kelebatan tumbuhan serta tingkat pembusukan.
Dengan demikian, pada tanah di hutan, sebagian besar bahan organik berasal dari ranting
dan daun, sedangkan pada tanah di padang rumput, bahan organik terutama berasal dari
daun dan akar rumput-rumputan. Pada beberapa kasus, bahan organik mungkin
mengandung sisa tumbuhan yang masih dapat dilihat, sedangkan pada kasus yang lain,
pembusukan telah terjadi sedemikian rupa sehingga struktur asli tumbuhan sudah lenyap
dan hanya meninggalkan bahan berwarna gelap yang disebut “humus”. Bahan organik dan
humus hasil pembusukan yang baru mempunyai karakteristik yang berbeda dengan bahan
organik kelompok pertama. Ditinjau dari fisik atau kimia, kelompok pertama (terdiri atas
partikel makro atau serat) masih dalam keadaan aslinya, sedangkan humus bersifat asam
dan koloidal serta mempunyai kapasitas yang besar untuk menukar basa dan menyerap air
sehingga dapat merubah volume yang sangat besar. Bahan organik yang ke dua tersebut
dipandang merupakan bahan kompleks yang berasal dari lignin dan protein tumbuhan
dimana komposisi rinci antara tanah yang satu dengan tanah yang lain berbeda.
Bahan organik mempunyai sifat teknis yang tidak menguntungkan, karena strukturnya yang
terbuka mirip busa serta bahannya yang secara mekanis lemah. Apabila dibebani atau kadar
airnya berubah, bahan tersebut mudah mengalami perubahan volume; kadar air aslinya juga
sangat tinggi (100 sampai 500 persen) sehingga stabilitas mekanisnya sangat rendah. Sifat
asam cenderung menimbulkan reaksi asam dengan air dan selanjutnya dapat menimbulkan
karat pada logam yang ditanam dalam tanah.

Tanah yang mengandung banyak bahan organik perlu dibuang. Apabila hal tersebut tidak
memungkinkan (sebagaimana halnya terhadap endapan pit yang tebal) dan relokasi jalan
tidak mungkin dilakukan, maka cara mengatasinya pada pekerjaan jalan yang akan melayani
lalu-lintas ringan adalah dengan memasang karpet atau memilih bahan jalan yang ringan
sehingga jalan seolah-olah terapung.
Sejauh ini belum diketahui konsentrasi bahan organik yang mulai dapat mempengaruhi
karakteristik tanah. Pengaruh secara kimia telah ditunjukkan pada stabilisasi semen terhadap
tanah yang mengandung sekitar 0,5 persen berat bahan organik, tetapi karakteristik fisik
tanah biasanya tidak terpengaruh apabila kandungan bahan organiknya di bawah 2 sampai 4
persen.
Untuk mengetahui kandungan organik dalam tanah telah dikembangkan beberapa metoda,
baik yang didasarkan pada berat tanah setelah bahan organiknya dihilangkan atau yang
didasarkan pada persentase karbon organik dalam bahan organik (dianggap konstan, yaitu
sekitar 58 persen dari bahan organik).
1.10.2 . BAHAN ANORGANIK
Bahan anorganik atau komponen mineral biasanya merupakan bagian terbesar tanah. Bahan
tersebut berasal dari berbagai jenis batuan yang terbentuk pada kulit bumi, yaitu melalui
proses pembentukan tanah atau proses “pedogenik”, baik secara fiksik maupun kimia.
Pelapukan fisik atau pelapukan primer mencakup penghancuran batuan sebagai akibat
adanya perbedaan pemuaian dan penyusutan yang mengikuti perubahan suhu serta proses
glasial dan abrasi batuan oleh angin dan air sehingga menghasilkan partikel-partikel. Proses
pelapukan sekunder pada dasarnya berlangsung secara kimia yang terjadi melalui peluluhan
oleh air yang mengandung karbon dioksida sehingga terjadi pemindahan berbagai bahan
kimia ke berbagai zona tanah. Sifat bahan hasil proses pelapukan fisik dan kimia dipengaruhi
oleh beberapa faktor, yaitu batuan induk, cuaca, topografi, tumbuh-tumbuhan masa geologi.
Bahan mineral dalam tanah biasanya terjadi dalam bentuk berbagai jenis partikel padat,
dimana karakteristik fisik tanah yang didominasi oleh bahan anorganik merupakan
pencerminan daripada sifat-sifat partikel-partikel tersebut. Beberapa sifat penting daripada
partikel adalah ukuran, bentuk dan kandungan mineralnya.
Ukuran dan bentuk partikel sampai tingkat tertentu merupakan fungsi kandungan mineral,
misal, pada tanah yang mengandung mika, struktur partikel adalah laminar. Mineral yang
sangat keras (misal kwarsa) mempunyai bentuk butir yang kurang bulat dibandingkan
dengan bentuk butir mineral yang lebih lunak, meskipun di bawah kondisi pelapukan yang
sama. Mineral lempung almunium-silikat yang terdiri atas kaolin dan montmorilonit terjadi
hanya dalam ukuran yang halus, kemungkinan sebagai akibat modus pembentukannya.

Sifat-sifat yang paling berpengaruh terhadap karakteristik fisik partikel adalah ukuran butir,
yang dievaluasi melalui distribusi butir. Karena tidak mungkin dilakukan untuk setiap butir,
maka penentuan ukuran butir dilakukan menurut voulme/berat butir yang ukurannya terletak
antara beberapa pasangan batas ukuran. Batas ukuran tersebut dinyatakan dengan istilah
“diameter butir ekivalen” (“equivalent particle diameters”) dimana butiran dianggap bulat.
Ukuran di antara dua batas disebut “fraksi” tanah dan diberi nama sesuai dengan jenis tanah,
yaitu pasir, lanau, lempung.
Berbagai sistem batasan ukuran butir telah dikembangkan oleh para ahli, sesuai dengan
keperluan berbagai cabang teknologi tanah, diantaranya adalah:
 Fraksi kerikil – butiran berdiameter ekivalen antara 60 dan 2,0 mm.
 Fraksi pasir – butiran berdiameter ekivalen antara 2,0 dan 0,06 mm.
 Fraksi lanau – butiran berdiameter ekivalen antara 0,06 dan 0,002 mm.
 Fraksi lempung – butiran berdiameter ekivalen lebih kecil dari 0,002 mm.
Untuk pasir dan lanau, fraksi di atas dapat dibagi lagi menjadi fraksi kasar, medium dan
halus.
Setiap fraksi mempunyai karakteristik spesifik dan sifat tersebut akan ditunjukkan oleh tanah
yang didominasi oleh fraksi yang terkait.
1.10.2.1 Kerikil
Kerikil terdiri atas partikel-partikel kasar sebagai hasil disintegrasi batuan. Di beberapa
daerah, kerikil sering dipindahkan oleh air dari lokasi asalnya sehingga akibat gesekan
antara butir, bentuknya menjadi bulat.
1.10.2.2 Pasir
Di beberapa wilayah di dunia, pasir biasanya terdiri atas partikel silika atau kwarsa, tetapi
beberapa pasir pantai mengandung kalsium karbonat dalam bentuk partikel-partikel kerang,
pasir glasial mengandung butir-butir halus mineral batuan. Butir-butir pasir dapat dilihat
dengan mata telanjang dan apabila diraba terasa berisik.
Sumbangan pasir terhadap stabilitas tanah adalah sebagai akibat interaksi mekanis antara
butir (gesekan internal). Antara butir-butir pasir dapat dikatakan tidak ada kohesi, karena
kecilnya pengaruh film air antara partikel atau efek permukaan dan butir-butir tersebut hanya
memberikan sumbangan yang kecil terhadap pengisapan (suction). Rendahnya penyerapan
air oleh permukaan butir menyebabkan pasir tidak mengalami pemuaian dan penyusutan.
Tanah yang mengandung banyak pasir biasanya mempunyai struktur yang terbuka sehingga
mudah mengalirkan air (permeabel). Pada tanah tersebut, konsolidasi adalah relatif kecil dan
apabila terdapat pada pondasi jalan, pasir tidak rawan kerusakan akibat pembekuan.

1.10.2.3 Lanau
Secara fisik dan kimia, partikel lanau mirip partikel pasir, sedangkan perbedaan utamanya
adalah ukurannya. Sebagaimana halnya dengan pasir, sumbangan utama kekuatan dari
lanau adalah akibat gesekan internal, tetapi film air antara partikel menyumbangkan tingkat
tertentu kohesi pada tanah.
Tanah yang didominasi oleh lanau sangat rawan terhadap pembekuan. Hal tersebut
dipandang merupakan aspek penting bagi insinyur jalan raya. Karena permeabilitasnya yang
lebih tinggi, maka lanau mempunyai konsolidasi yang lebih kecil daripada lempung. Demikian
juga, lanau mempunyai pemuaian dan penyusutan yang lebih kecil daripada lempung.
1.10.2.4 Lempung
Butir pada fraksi lempung berbeda dari butir pada dua fraksi di atas, baik dalam hal
komposisi kimianya maupun sifat-sifat fisiknya. Secara kimia, butir lempung terdiri atas
almunium-silika terhidrasi yang terbentuk pada saat proses peluluhan partikel kasar mineral
batuan primer. Diantara mineral yang terbentuk dalam partikel lempung adalah kaolinit,
monmorilonit dan mika.
Secara fisik, perbedaan partikel lempung dengan partikel fraksi yang lebih kasar adalah
bentuknya yang pipih dan lonjong atau lamelar, sehingga per satuan berat mempunyai
permukaan yang lebih luas daripada partikel bulat atau mendekati kubus.
Bentuknya yang pipih merupakan faktor utama yang menyebabkan tanah menjadi plastis
pada saat dicampur air. Air yang terdapat dalam tanah mengakibatkan butir-butir terorentasi
secara sejajar dan kemudian mudah bergeser satu sama lain (lihat Gambar 1.8). Perubahan
orentasi butir dipandang sebagai penyebab adanya perbedaan perilaku antara contoh asli
dan contoh tidak asli lempung.
Gambar 1.8. Orentasi butir sehingga tanah menjadi plastis
(Baver dalam TRRL, 1952)
PARTIKEL
TERORENTASI
FILM AIR

Film air di sekeliling butir-butir lempung sangat penting, karena fraksi lempung mempunyai
permukaan spesifik yang besar sehingga kadar air lempung menjadi relatif besar. Partikel
lempung dikatakan dapat “terhidrasi”, yaitu partikel dapat menyerap air di sekitarnya.
Karena intensitas gaya penyerapan makin menurun sejalan dengan makin jauhnya jarak dari
permukaan partikel, maka kondisi kontak air dengan partikel juga berubah. Beberapa ahli
berpendapat bahwa air yang paling dekat ke permukaan partikel menempel sangat kuat
sehingga berbentuk bahan padat, sedangkan agak jauh dari permukaan partikel, air
berbentuk bahan cair murni. Pada titik di antara ke dua posisi tersebut, air mempunyai wujud
antara padat dan cair. Pengaruh air terserap tersebut sangat besar terhadap pengisapan,
pemuaian dan penyusutan pada lempung.
Kecilnya rongga antara butir lempung mengakibatkan permeabilitas lempung sangat rendah
sehingga lempung sulit mengalirkan air. Terhambatnya pengaliran air akan mengakibatkan
konsolidasi pada lempung berlangsung lama.
Sifat fraksi lempung adalah sedemikian rupa sehingga kehadirannya, sekalipun dalam kadar
yang relatif kecil, mempunyai pengaruh yang besar terhadap sifat-sifat tanah. Dengan
demikian, tanah yang mengandung banyak partikel pasir (70 sampai 80%) dapat bersifat
kohesif apabila tanah tersebut mengandung sekurang-kurangnya 10% lempung; sedangkan
agar tanah dapat benar-benar bersifat lempung, tanah tersebut cukup mengandung 40
sampai 50% partikel berukuran lempung.
1.11 KLASIFIKASI TANAH
Tujuan pengklasifikasian tanah adalah untuk membagi tanah menjadi kelompok-kelompok
sedemikian rupa sehingga tanah yang termasuk dalam suatu kelompok mempunyai
karakteristik yang sama serta pada situasi rekayasa tertentu menunjukkan kinerja yang
sama. Sistem pengklasifikasian juga merupakan media untuk pertukaran informasi dan
pengalaman. Namun demikian, sistem pengklasifikasian hendaknya dipandang sebagai
langkah pertama dalam mengevaluasi tanah karena pengujian untuk pengklasifikasian
(gradasi serta batas cair dan batas plastis) dilakukan terhadap contoh tidak asli dimana sifat-
sifat tanah dalam keadaan aslinya mungkin tidak benar-benar terwakili.
Pada sebagian besar kasus, tanah digunakan dalam keadaan aslinya di alam, tidak
sebagaimana halnya dengan bahan bangunan lain. Pada disain bangunan beton dan baja,
seseorang dapat menetapkan jenis bahan yang harus digunakan. Dalam hal tersebut,
pertama-tama dia dapat memilih bahan dan kemudian menetapkan kekuatan ijin bahan
tersebut, atau sebaliknya. Cara tersebut tidak mungkin dilakukan terhadap tanah, karena
seseorang harus mengidentifikasi tanah dan kemudian, jika memungkinkan, menarik
kesimpulan tentang data yang diperlukan untuk disain. Agar hal tersebut dapat dilakukan

oleh setiap orang, maka tanah harus dideskripsikan secara rinci sesuai dengan sistem
klasifikasi standar.
Pengklasifikasian tanah yang tepat harus mendasar dan menunjukkan potensi penggunaan
tanah serta harus memenuhi beberapa ketentuan minimum.
Berikut ini diberikan tabel yang menunjukkan klasifikasi tanah menurut Sistem AASHTO
(Tabel 1.10 dan 1.11) dan Sistem Klasifikasi Unified (Tabel 1.12 dan 1.13).

Tabel 1.12. Sistem Klasifikasi Unified, termasuk identifikasi dan deskripsi
DIVISI UTAMA
SIMBOL
GRUP
NAMA TIPIKAL PROSEDUR IDENTIFIKASI DI LAPANGAN1)
(1) (2) (3) (4) (5)
TANAHBERBUTIRKASAR(LEBIHDARI50%TANAH
BERUKURANDIATASSARINGANNo.200)2)
KERIKIL
(Lebihdari50%tanah
tertahansaringanNo.4)3)
Kerikil
bersih,
sedikit atau
tanpa butir
halus
GW
Kerikil atau campuran kerikil-pasir
bergradasi menerus, sedikit atau
tanpa bahan halus
Butir mempunyai rentang ukuran yang lebar
dan mengandung banyak butir berukuran
menengah
GP
Kerikil atau campuran kerikil pasir
bergradasi jelek, sedikit atau
tanpa bahan halus
Ukuran butir dominan seragam atau
mempunyai rentang tetapi beberapa butir yang
berukuran menengah hilang
Kerikil
mengan-
dung
banyak butir
halus
GM
Kerikil kelanauan atau campuran
kerikil-pasir-lanau
Bahan halus non plastis atau plastisitas rendah
(prosedur identifikasi, lihat ML di bawah)
GC
Kerikil kelempungan atau
campuran kerikil-pasir-lempung
Bahan halus plastis (prosedur identifikasi, lihat
CL di bawah)
PASIR
(Lebihdari50%tanah
lolossaringanNo.4)3)
Pasir
bersih,
sedikit atau
tanpa butir
halus
SW
Pasir atau pasir kekerikilan
bergradasi menerus, sedikit atau
tanpa bahan halus
Butir mempunyai rentang ukuran yang lebar
dan mengandung banyak butir berukuran
menengah.
SP
Pasir atau pasir kekerikilan
bergradasi jelek, sedikit atau
tanpa bahan halus
Ukuran butir dominan seragam atau
mempunyai rentang tetapi beberapa butir yang
berukuran menengah hilang
Pasir
mengan-
dung
banyak butir
halus
SM
Pasir kelanauan atau campuran
pasir-lanau
Bahan halus non plastis atau plastisitas rendah
(prosedur identifikasi, lihat ML di bawah)
SC
Pasir kelempungan atau
campuran pasir-lempung
Bahan halus plastis (prosedur identifikasi, lihat
CL di bawah)
TANAHBERBUTIRHALUS(LEBIHDARI50%TANAHBERUKURAN
DIBAWAHSARINGANNo.2002)
)
PROSEDUR IDENTIFIKASI
untuk butiran yang lolos No. 40*
KEKUAT.
KERING
DELATANSI
KEULETAN
(TOUGHNES
S)
LANAU DAN
LEMPUNG
(Batas cair lebih kecil
dari 50)
ML
Lanau anorganik dan pasir sangat
halus, tepung batuan, pasir
sangat halus kelanuan atau
kelempungan, atau lanau
kelempungan agak plastis
Tidak ada
sampai rendah
Cepat sampai
lambat
Tidak ada
CL
Lempung anorganik plastisitas
rendah sampai medium, lempung
kekerikilan, lempung kepasiran,
lempung kela-nauan atau
lempung kurus
Medium
sampai tinggi
Tidak ada
sampai sangat
lambat
Medium
OL
Lanau organik dan lempung-lanau
organik plastisitas rendah
Rendah
sampai
medium
Lambat Rendah
LANAU DAN
LEMPUNG
(Batas cair lebih besar
dari 50)
MH
Lanau anorganik, tanah kepasiran
halus atau kelanauan bersifat
mika atau diatoma, lanau elastis
Rendah
sampai
medium
Lambat
sampai tidak
ada
Rendah
sampai
medium
CH
Lempung anorganik plastisitas
tinggi, lempung gemuk
Tinggi sampai
sangat tinggi
Tidak ada Tinggi
OH
Lempung organik plastisitas
tinggi, lanau organik
Medium
sampai tinggi
Tidak ada
sampai sa-
ngat lambat
Rendah
sampai
medium
Tanah mengandung banyak
bahan organik
Pt
Gambut dan tanah yang
mengandung banyak bahan
organik
Dapat diidentifikasi berdasarkan warna, aroma,
sifat seperti busa dan sering berdasarkan
tekstur serat
1)
Tanpa butir yang lebih besar dari 3 inci (75 mm) dan fraksi didasarkan atas persentase berat;
2)
Saringan 0,075 mm (No. 200) adalah kira-kira sama dengan ukuran butir yang dapat dilihat mata telanjang;
3) Untuk pengklasifikasian visual, ukuran 6 mm (¼ inci) dianggap setara dengan saringan 4,75 mm (No. 4).
*Lihat “Prosedur identifikasi lapangan untuk tanah atau fraksi halus.

Tabel 1.13. Sistem Klasifikasi Unified, termasuk identifikasi dan deskripsi (lanjutan)
KRITERIA UNTUK PENGKLASIFIKASIAN DI LABORATORIUM
(7)
GunakankurvagradasidalammengidentifikasifraksisebagaimanadiuraikanpadaProseduridentifikasilapanganuntuktanahatau
fraksihalus
TANAHBERBUTIRKASAR
KERIKIL
KERIKIL
BERSIH
GW
Tentukanpersentasekerikildanpasirdarigrafikgradasi.
Sesuaidenganpersentasebahanhalus,tanahberbutirkasar
dikelmpokkansebagaiberikut:
Kurangdari5%:GW,GP,SW,SP
Lebihdari12%:GM,GC,SM,SC
Antara5%dan12%:Termasukperalihanyangperlu
menggunakansimbolganda
Cu =
10
60
D
D
>4
Cc =
 
6010
30
DD
D
x
2
antara 1 dan 3
GP Tidak memenuhi persyaratan gradasi GW
KERIKIL+
BHN
HALUS
GM
Batas Atterberg di bawah
Garis-A atau PI<4
Di atas Garis-A dengan PI
antara 4 dan 7 termasuk
kasus peralihan yang perlu
menggunakan simbol
ganda
GC
Batas Atterberg di atas
Garis-A atau PI>7
PASIR
PASIRBERSIH
SW
Cu =
10
60
D
D
>6
Cc =
 
6010
2
30
DD
D
x
antara 1 dan 3
SP Tidak memenuhi persyaratan gradasi SW
PASR+
BHN
HALUS
SM
Batas Attreberg di bawah
Garis-A atau PI<4
Batas-batas pada daerah
yang diarsir dengan PI
antara 4 dan 7 merupakan
kasus peralihan yang
perlu menggunakan
simbol ganda
SC
Batas Attreberg di atas Garis-
A atau PI>7
TANAHBERBUTIRHALUS
LANAUDANLEMPUNG
(BATASCAIR<50%)
ML
GRAFIK PLASTISITAS
Untuk klasifikasi tanah berbutir halus di laboratorium
CL
OL
LANAUDANLEMPUNG
(BATASCAIR>50%)
MH
CH
OH
Catatan
(1) Klasifikasi perbatasan: tanah yang mempunyai karakteristik dua kelas ditunjukkan dengan
gabungan simbol kelompok; contoh, GW GC adalah campuran kerikil pasir bergradasi
menerus mengandung lempung.
(2) Ukuran saringan yang ditunjukkan dalam tabel adalah menurut Standard Amerika Serikat.
(3) Catatan lebih lanjut diuraikan di bawah.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
BATAS CAIR
0
10
20
30
40
50
60
INDEKSPLASTIS
&
- MLCL
OHMH
CL
CH
Membandingkan tanah yang batas
cairnya sama, maka keuletan dan
kekuatan kering meningkat sejalan
dengan meningkatnya indeks plastis
ML OL
Garis - A

BAB I .............................................................................................................................................................1
SIFAT-SIFAT DAN KLASIFIKASI TANAH ....................................................................................................1
1.1 TEKSTUR TANAH......................................................................................................1
1.2 STRUKTUR TANAH...................................................................................................2
1.3 HORIZON TANAH......................................................................................................3
1.4 BAHAN INDUK ...........................................................................................................4
1.4.1 BATUAN SEDIMEN .......................................................................................4
1.4.2 BATUAN BEKU..............................................................................................5
1.4.3 BATUAN METAMORF...................................................................................5
1.5 KOMPONEN TANAH..................................................................................................5
1.6 HUBUNGAN AIR, BAHAN PADAT DAN UDARA DALAM TANAH..............................6
1.7 SIFAT-SIFAT DASAR TANAH....................................................................................7
1.7.1 KADAR AIR, BERAT JENIS, BERAT ISI, ANGKA PORI, POROSITAS
DAN DERAJAT KEJENUHAN ....................................................................................8
1.7.2 PERMEABILITAS ..........................................................................................9
1.7.3 ELASTISITAS..............................................................................................10
1.7.4 PLASTISITAS..............................................................................................10
1.7.5 KOHESI DAN KEKUATAN GESER .............................................................11
1.7.6 PEMAMPATAN (COMPRESSIBILITY) ........................................................12
1.7.7 PENYUSUTAN DAN PEMUAIAN (SHRINKAGE AND SWELLING).............12
1.7.8 AKTIFITAS (ACTIVITY) ...............................................................................13
1.7.9 KONSISTENSI TANAH ASLI .......................................................................14
1.7.10 SENSITIFITAS (SENSITIVITY)....................................................................16
1.7.11 DAYA KAPILER (CAPILLARITY) DAN PENGISAPAN (SUCTION)..............16
1.7.12 DILATANSI ..................................................................................................17
1.8 UDARA DALAM TANAH...........................................................................................18
1.9 AIR DALAM TANAH .................................................................................................18
1.9.1 PENGARUH AIR SEBAGAI BAHAN CAIR TERHADAP SIFAT-SIFAT
TANAH 18
1.10 BAHAN PADAT DALAM TANAH ..............................................................................24
1.10.1 Bahan organik..............................................................................................25
1.10.2 . BAHAN ANORGANIK ...............................................................................26
1.11 KLASIFIKASI TANAH ...............................................................................................29

Modul SIB-07 : Pekerjaan Tanah Bab II : Pekerjaan Galian
Pelatihan Site Inspector of Bridge (SIB) II-1
BAB II
PEKERJAAN GALIAN
Penggalian, penanganan, pembuangan atau penumpukan tanah atau batu atau bahan
lain dari jalan atau sekitarnya yang diperlukan untuk penyelesaian dari pekerjaan dalam
kontrak.
2.2 SASARAN PEKERJAAN GALIAN
 Pembuatan saluran air dan selokan.
 Formasi galian atau pondasi pipa, gorong-gorong, pembuangan atau struktur lainnya.
 Pembuangan bahan yang tak terpakai dan tanah humus.
 Pekerjaan stabilisasi lereng.
 Pembuangan bahan longsoran.
 Galian bahan konstruksi.
 Pembuangan sisa bahan galian.
 Pengupasan dan pembuangan bahan perkerasan beraspal pada perkerasan lama.
 Pembentukan profil dan penampang sesuai dengan Spesifikasi.
2.3 JENIS GALIAN
 Galian Biasa
 Mencakup seluruh galian yang tidak diklasifikasi sebagai galian batu,
galian struktur, galian sumber bahan (borrow excavation) dan galian
perkerasan beraspal.
 Galian Batu
 Mencakup galian bongkahan batu,
 dengan volume 1 m3 atau lebih
 dan seluruh batu atau bahan lainnya yang penggaliannya memerlukan
alat bertekanan udara atau pemboran, dan peledakan sesuai petunjuk
Direksi Pekerjaan.
 Galian Struktur
 Mencakup galian pada segala jenis tanah dalam batas pekerjaan yang
disebut atau ditunjukkan dalam Gambar untuk Struktur.

 Galian struktur terbatas untuk galian lantai pondasi jembatan, tembok
penahan tanah beton, dan struktur pemikul beban lainnya selain yang
disebut dalam Spesifikasi ini.
 Pekerjaan galian struktur meliputi penimbunan kembali dengan bahan yang
disetujui oleh Direksi Pekerjaan, pembuangan bahan galian yang tidak
terpakai, semua keperluan drainase, pemompaan, penimbaan, penurapan,
penyokong, pembuatan tempat kerja atau cofferdam beserta
pembongkarannya.
 Galian Perkerasan Beraspal
 Mencakup galian pada perkerasan lama dan pembuangan bahan
perkerasan beraspal dengan maupun tanpa Cold Milling Machine seperti
yang ditunjukkan dalam Gambar atau diperintahkan oleh Direksi
Pekerjaan.
 Pemanfaatan kembali bahan ini untuk daur ulang harus terlebih dahulu
mendapat persetujuan Direksi Pekerjaan.
 Untuk galian biasa, galian batu dan galian struktur
 Kelandaian akhir, garis dan formasi sesudah galian tidak boleh lebih dari 2
Cm dari yang ditentukan dalam Gambar atau yang diperintahkan oleh
Direksi Pekerjaan pada setiap titik.
 Untuk galian perkerasan beraspal
 Kelandaian akhir, garis dan formasi sesudah galian tidak boleh lebih dari 2
Cm dari yang dipersyaratkan
 Untuk galian biasa, galian batu
 Jika galian telah selesai dan terbuka terhadap aliran air, permukaan harus
cukup rata dan harus memiliki cukup kemiringan untuk menjamin
pengaliran air yang bebas dari permukaan itu tanpa terjadi genangan.
2.5 PENGAMANAN PEKERJAAN GALIAN
 Kontraktor harus memikul semua tanggung jawab dalam :
 Menjamin keselamatan pekerja yang melaksanakan pekerjaan galian,
 Menjamin keselamatan penduduk dan bangunan yang ada di sekitar lokasi
galian.
 Selama pelaksanaan pekerjaan galian, kontraktor harus :

 Mempertahankan lereng sementara galian yang stabil agar tetap mampu
menahan pekerjaan, struktur atau mesin di sekitarnya,
 Memasang penyokong (shoring) dan pengaku (bracing) yang memadai untuk
menopang permukaan lereng galian yang mungkin tidak stabil.
 Bilamana diperlukan, Kontraktor harus menyokong atau mendukung struktur
di sekitarnya, yang jika tidak dilaksanakan dapat menjadi tidak stabil atau
rusak oleh pekerjaan galian tersebut.
 Untuk menjaga stabilitas lereng galian dan keamanan pekerja maka galian
tanah yang lebih dari 5 meter harus dibuat bertangga dengan teras selebar 1
meter atau sebagaimana yang diperintahkan Direksi Pekerjaan
 Peralatan berat untuk pemindahan tanah, pemadatan atau keperluan lainnya
tidak diijinkan berada atau beroperasi lebih dekat 1,5 m dari tepi galian parit
untuk gorong-gorong pipa atau galian pondasi untuk struktur, terkecuali bilamana
pipa atau struktur lainnya yang telah terpasang dalam galian dan galian tersebut
telah ditimbun kembali dengan bahan yang disetujui Direksi Pekerjaan dan telah
dipadatkan.
 Cofferdam, dinding penahan rembesan (cut off wall) atau cara lainnya untuk
mengalihkan air di daerah galian harus cukup kuat untuk menjamin bahwa
keruntuhan mendadak yang dapat membanjiri tempat kerja dengan cepat, tidak
akan terjadi.
 Dalam setiap saat, bilamana pekerja atau orang lain berada dalam lokasi galian,
dimana kepala mereka, yang meskipun hanya kadang-kadang saja, berada di
bawah permukaan tanah, maka Kontraktor harus menempatkan seorang
pengawas keamanan di lokasi kerja yang tugasnya hanya memantau keamanan
dan kemajuan. Sepanjang waktu penggalian, peralatan galian cadangan (yang
belum dipakai) serta perlengkapan P3K harus tersedia pada tempat kerja galian.
 Bahan peledak yang diperlukan untuk galian batu harus disimpan, ditangani,
dan digunakan dengan hati-hati dan di bawah pengendalian yang extra ketat
sesuai dengan Peraturan dan Perundang-undangan yang berlaku. Kontraktor
harus bertanggungjawab dalam mencegah pengeluaran atau penggunaan
yang tidak tepat atas setiap bahan peledak dan harus menjamin bahwa
penanganan peledakan hanya dipercayakan kepada orang yang
berpengalaman dan bertanggungjawab.
 Semua galian terbuka harus diberi rambu peringatan dan penghalang (barikade)
yang cukup untuk mencegah pekerja atau orang lain terjatuh ke dalamnya, dan
setiap galian terbuka pada lokasi jalur lalu lintas maupun lokasi bahu jalan harus
diberi rambu tambahan pada malam hari berupa drum yang dicat putih (atau

yang sejenis) beserta lampu merah atau kuning guna menjamin keselamatan
para pengguna jalan, sesuai dengan yang diperintahkan Direksi Pekerjaan.
 Ketentuan yang disyaratkan dalam ketentuan tentang, Pemeliharaan Lalu Lintas
harus diterapkan pada seluruh galian di Daerah Milik Jalan.
2.6 PERBAIKAN TERHADAP PEKERJAAN GALIAN YANG TIDAK
MEMENUHI KETENTUAN
Pekerjaan galian yang tidak memenuhi toleransi, sepenuhnya menjadi tanggung jawab
Kontraktor dan harus diperbaiki oleh Kontraktor sesuai dengan ketentuan yang
dipersyaratkan dalam Spesifikasi.
2.7 UTILITAS BAWAH TANAH
 Kontraktor harus bertanggungjawab untuk memperoleh informasi tentang keberadaan
dan lokasi utilitas bawah tanah dan untuk memperoleh dan membayar setiap ijin atau
wewenang lainnya yang diperlukan dalam melaksanakan galian yang diperlukan dalam
Kontrak.
 Kontraktor harus bertanggungjawab untuk menjaga dan melindungi setiap utilitas bawah
tanah yang masih berfungsi seperti pipa, kabel, atau saluran bawah tanah lainnya atau
struktur yang mungkin dijumpai dan untuk memperbaiki setiap kerusakan yang timbul
akibat operasi kegiatannya.
2.8 RETRIBUSI UNTUK BAHAN GALIAN
Bilamana bahan timbunan pilihan atau lapis pondasi agregat, agregat untuk campuran aspal
atau beton atau bahan lainnya diperoleh dari galian sumber bahan di luar daerah milik jalan,
Kontraktor harus melakukan pengaturan yang diperlukan dan membayar konsesi dan
retribusi kepada pemilik tanah maupun pihak yang berwenang untuk ijin menggali dan
mengangkut bahan-bahan tersebut.
 Penggunaan dan Pembuangan Bahan Galian
 Semua bahan galian tanah dan galian batu yang dapat dipakai dalam batas-
batas dan lingkup proyek, bilamana memungkinkan harus digunakan secara
efektif untuk formasi timbunan atau penimbunan kembali.
 Bahan galian yang mengandung tanah yang sangat organik, tanah gambut
(peat), sejumlah besar akar atau bahan tetumbuhan lainnya dan tanah
kompresif yang menurut pendapat Direksi Pekerjaan akan menyulitkan

pemadatan bahan di atasnya atau yang mengakibatkan setiap kegagalan
atau penurunan (settlement) yang tidak dikehendaki, harus diklasifikasikan
sebagai bahan yang tidak memenuhi syarat untuk digunakan sebagai
timbunan dalam pekerjaan permanen.
 Setiap bahan galian yang melebihi kebutuhan timbunan, atau tiap bahan
galian yang tidak disetujui oleh Direksi Pekerjaan untuk digunakan sebagai
bahan timbunan, harus dibuang dan diratakan oleh Kontraktor di luar Daerah
Milik Jalan (DMJ) seperti yang diperintahkan Direksi Pekerjaan.
 Kontraktor harus bertanggungjawab terhadap seluruh pengaturan dan biaya
yang diperlukan untuk pembuangan bahan galian yang tidak terpakai atau
yang tidak memenuhi syarat untuk bahan timbunan, termasuk pembuangan
bahan galian (yang diuraikan dalam Pasal yang berkaitan dengan perbaikan
terhadap pekerjaan galian yang tidak memenuhi ketentuan), juga termasuk
pengangkutan hasil galian ke tempat pembuangan akhir dengan jarak tidak
melebihi yang disyaratkan (dalam Pasal yang berkaitan dengan pembuangan
dan penggantian dengan material yang cocok bagi material di permukaan
dasar hasil galian pada perkerasan aspal) dan perolehan ijin dari pemilik atau
penyewa tanah dimana pembuangan akhir tersebut akan dilakukan.
2.9 PENGEMBALIAN BENTUK DAN PEMBUANGAN PEKERJAAN
SEMENTARA
 Kecuali diperintahkan lain oleh Direksi Pekerjaan, semua struktur sementara seperti
cofferdam atau penyokong (shoring) dan pengaku (bracing) harus dibongkar oleh
Kontraktor setelah struktur permanen atau pekerjaan lainnya selesai. Pembongkaran
harus dilakukan sedemikian sehingga tidak mengganggu atau merusak struktur atau
formasi yang telah selesai.
 Bahan bekas yang diperoleh dari pekerjaan sementara tetap menjadi milik Kontraktor
atau bila memenuhi syarat dan disetujui oleh Direksi Pekerjaan, dapat dipergunakan
untuk pekerjaan permanen dan dibayar menurut Mata Pembayaran yang relevan sesuai
dengan yang terdapat dalam Daftar Penawaran.
 Setiap bahan galian yang sementara waktu diijinkan untuk ditempatkan dalam saluran air
harus dibuang seluruhnya setelah pekerjaan berakhir sedemikian rupa sehingga tidak
mengganggu saluran air.

2006 07-pekerjaan tanah

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to 2006 07-pekerjaan tanah

Similar to 2006 07-pekerjaan tanah (18)

Recently uploaded

Recently uploaded (8)

2006 07-pekerjaan tanah