Dokumen tersebut membahas tentang komposisi tanah dan hubungannya dengan berat dan volume, termasuk menjelaskan konsep angka pori, porositas, derajat kejenuhan, berat volume basah dan kering, serta kadar air. Diberikan juga contoh soal perhitungan parameter-parameter tersebut berdasarkan data yang diketahui.

1. MEKANIKA TANAH
Komposisi Tanah
Hubungan Berat dan Volume
Pertemuan 2
SPL303
Debby Syafriyandi, S.T., M.T.

2. Komposisi Tanah
Menghitung Berat Tanah
W = Berat Total Tanah
Ws = Berat Solid
Ww = berat Water
Tanah Terdiri dari:
• Butiran tanah padat (solid)
• Air (Water)
• Udara (Air)
Menghitung Volume Tanah
V = Volume Total Tanah
Vs = Volume Solid
Vw = Volume Water
Va = Volume Air
Vv = Volume Pori
V= Vs+Vw+Va
Vv= Vw+Va
W = Ws +Wa

3. Hubungan Volume dan Berat
Menghitung Berat Tanah
Menghitung Volume Tanah
V= Vs+Vw+Va
Vv= Vw+Va
V = Volume Total Tanah
Vs = Volume Solid
Vw = Volume Water
Va = Volume Air
Vv = Volume Pori
W = Ws +Wa
W = Berat Total Tanah
Ws = Berat Solid
Ww = berat Water

4. Hubungan volume dan berat
Terdapat tiga hubungan volume pada suatu elemen tanah
Angka pori (void ratio)
Porositas (porosity)
Derajat Kejenuhan (Degree of Saturation)

5. Hubungan Berat dan Volume
Derajat kejenuhan
(degree of
saturation) adalah
perbandingan
volume air (water)
dan volume pori
Derajat
Kejenuhan (S)
𝑺 =
𝑽𝒘
𝑽𝒗
𝐱 𝟏𝟎𝟎%
Porositas adalah
perbandingan
antara volume
pori dan volume
tanah tota
Angka pori (void
ratio) adalah
perbandingan
volume pori dan
volume butiran
padat
Porositas (n) Hubungan e & n
Void Ratio (e)
𝒆 =
𝑽𝒗
𝑽𝒔
Terdapat tiga hubungan volume pada suatu elemen tanah
𝒏 =
𝑽𝒗
𝑽
𝑒 =
𝑉
𝑣
𝑉
𝑠
=
𝑉
𝑣
𝑉 − 𝑉
𝑣
=
𝑉
𝑣
𝑉
1 −
𝑉
𝑣
𝑉
=
𝑛
1 − 𝑛
𝒏 =
𝒆
𝟏 + 𝒆
𝒆 =
𝒏
𝟏 − 𝒏

6. Derajat Kejenuhan (SR)
Keadaan Tanah Derajat Kejenuhan (SR)
Tanah kering 0
Tanah agak lembab 0-0,25
Tanah lembab 0,26-0,50
Tanah sangat lembab 0,51-0,75
Tanah basah 0,76-0,99
Tanah jenuh air 1

7. Terdapat dua hubungan berat yang umum dipakai untuk suatu elemen tanah
a. Kadar air (water content) = w
perbandingan antara berat air dan
berat butiran padat
𝑤 =
𝑊
𝑤
𝑊
𝑠
𝑥 100%
b. Berat volume basah = 𝜸𝒃
Perbandingan berat butiran tanah termasuk
air dan udara dengan volume total tanah
𝛾 = 𝛾𝑏 =
𝑊
𝑉
𝛾𝑑 =
𝑊
𝑠
𝑉
c. Berat volume kering = 𝜸𝒅
Perbandingan berat butiran tanah padat
dengan volume total tanah
d. Berat volume butiran padat = 𝜸𝒔
Perbandingan berat butiran tanah padat
dengan volume butiran padat
𝛾𝑠 =
𝑊
𝑠
𝑉
𝑠

8. BERAT SPESIFIK/ BERAT JENIS (SPECIFIC GRAVITY)
𝑮𝒔 =
𝜸𝒔
𝜸𝒘
dimana,
𝑮𝒔 = berat spesifik butiran padat
𝜸𝒔 = berat volume butiran padat
𝛾𝑠 =
𝑊
𝑠
𝑉
𝑠
adalah perbandingan antara berat volume butiran padat dengan berat volume air
𝜸𝒘 =
𝑾𝒘
𝑽𝒘
→ 𝑽𝒘 =
𝑾𝒘
𝜸𝒘
dimana,
𝜸𝒘 = berat volume air
𝜸𝒘 = 9,81 kN/𝒎𝟑
Macam tanah Berat jenis (Gs)
Kerikil 2,65-2,68
Pasir 2,65-2,68
Lanau anorganik 2,62-2,68
Lempung organik 2,58-2,65
Lempung anorganik 2,68-2,75
Humus 1,37
Gambut 1,25-1,80

9. Hubungan γ, e, w, Gs
Diasumsikan; Vs= 1→ 𝜸𝒔 = 𝑾𝒔
Jadi :
𝐺𝑠 =
𝑊
𝑠
𝛾𝑤
→ 𝑊
𝑠 = 𝐺𝑠. 𝛾𝑤
𝑤 =
𝑊
𝑤
𝑊
𝑠
→ 𝑊
𝑤 = 𝑤 . 𝑊
𝑠 = 𝑤 . 𝐺𝑠. 𝛾𝑤
𝑉
𝑤 =
𝑊𝑤
𝛾𝑤
=
𝑤.𝐺𝑠.𝛾𝑤
𝛾𝑤
→ 𝑉
𝑤 = 𝑤. 𝐺𝑠
Tambahan :
Bila : 𝑽𝒔 = 𝟏 → 𝒆 = 𝑽𝒗
𝑽 = 𝟏 + 𝒆

10. Diasumsikan; Vs= 1→ 𝜸𝒔 = 𝑾𝒔
Jadi : 𝑾𝒔 = 𝑮𝒔. 𝜸𝒘
𝑾𝒘 = 𝒘 . 𝑮𝒔. 𝜸𝒘
𝑽𝒘 = 𝒘. 𝑮𝒔
𝜸 =
𝑮𝒔. 𝜸𝒘(𝒘 + 𝟏)
𝟏 + 𝒆
Berat volume tanah :
Berat volume tanah kering :
𝜸𝒅 =
𝑮𝒔. 𝜸𝒘
𝟏 + 𝒆
Derajat kejenuhan : 𝑺. 𝒆 = 𝒘 . 𝑮𝒔

11. Hubungan γ, e, w, Gs
Diasumsikan Vs= 1 dan S =1
𝛾𝑠𝑎𝑡 =
𝑊
𝑤 + 𝑊
𝑠
𝑉
=
𝑤 . 𝐺𝑠. 𝛾𝑤 + (𝐺𝑠. 𝛾𝑤)
1 + 𝑒
𝛾𝑠𝑎𝑡 =
𝑒. 𝛾𝑤 + 𝐺𝑠𝛾𝑤
1 + 𝑒
=
𝑒 + 𝐺𝑠
1 + 𝑒
𝛾𝑤
𝛾𝑠𝑎𝑡 =
𝑒 + 𝐺𝑠
1 + 𝑒
𝛾𝑤

13. Pada Kondisi Lapangan, tanah mempunyai volume = 10 cm3 dan berat basah = 18 gr. Berat tanah
kering oven = 16 gr, jika berat jenis tanah (Gs) =2.71 Hitung Kadar Air, berat Volume basah, berat
kering, angka pori, porositas dan derajat kejenuhan nya. (dianggap berat volume air = 1 gr/cm3
- Kadar air
𝑤 =
𝑊
𝑤
𝑊
𝑠
=
𝑊 − 𝑊
𝑠
𝑊
𝑠
=
18 − 16
16
𝑥100 = 12.5%
- Berat Volume Basah
𝛾 =
𝑊
𝑉
=
18
10
= 1.8 𝑔𝑟/𝑐𝑚3
- Berat Volume Kering
𝛾𝑑 =
𝑊
𝑠
𝑉
=
16
10
= 1.6 𝑔𝑟/𝑐𝑚3

14. - Angka Pori
𝑒 =
𝑉
𝑣
𝑉
𝑠
𝑉
𝑠 =
𝑊
𝑠
𝐺𝑠 − 𝛾𝑤
=
16
2.71 − 1
= 5.9 𝑐𝑚3
𝑉
𝑣 = 𝑉 − 𝑉
𝑠 = 10 − 5.9 = 4.1 𝑐𝑚3
𝑒 =
𝑉
𝑣
𝑉
𝑠
=
4.1
5.9
= 0.69
- Porositas
𝑛 =
𝑒
1 + 𝑒
=
0.69
1 + 0.69
= 0.41
- Derajat Kejenuhan
𝑆𝑟 =
𝑉
𝑤
𝑉
𝑣
𝑉
𝑤 =
𝑊
𝑤
𝛾𝑤
=
18 − 16
1
= 2 𝑐𝑚3
𝑆𝑟 =
2
4.1
𝑥100% = 49%

15. 1. Suatu tanah mempunyai nilai e = 0.8, w = 29%, dan Gs = 3.59. Hitung porositas, berat
volume basah, berat volume kering dan derajat kejenuhan.
2. Pada Kondisi Lapangan, tanah mempunyai volume = 0.25 m3 dan berat basah = 0.22
kg. Berat tanah kering oven = 0.14 kg, jika berat jenis tanah (Gs) = 4.51 Hitung Kadar
Air, berat Volume basah, berat kering, angka pori, porositas dan derajat kejenuhan
nya. (dianggap berat volume air = 0.05 kg/m3.
Tugas

16. Terima
Kasih