Dokumen ini menjelaskan konsep dasar tanah, termasuk struktur butiran dan aliran air melalui pori-pori tanah. Ditekankan pentingnya studi aliran air dalam mekanika tanah untuk tujuan praktis seperti pemompaan dan stabilitas konstruksi. Juga dibahas koefisien rembesan, faktor-faktornya, serta metode pengujian koefisien rembesan di laboratorium.

1. Pengertian Dasar
Tanah adalah merupakan susunan butiran padat dan
pori-pori yang saling berhubungan satu sama lain
sehingga air dapat mengalir dari satu titik yang
mempunyai energi lebih tinggi ke titik yang mempunyai
energi lebih rendah. Studi mengenai aliran air melalui
pori-pori tanah diperlikan dalam mekanika tanah
karena hal ini sangat berguna dalam :
– memperkirakan jumlah rembesan air dalam tanah
– menyelidiki masalah-masalah yang menyangkut
pemompaan air untuk konstruksi di bawah tanah
– menganalisis kestabilan suatu bendungan tanah dan
konstruksi dinding penahan tanah yang terkena gaya
rembesan.

2. Menurut persamaan Bernoulli, tinggi energi total pada suatu titik di dalam air yang mengalir
dapat dinyatakan sebagai penjumlahan dari tinggi tekanan, tinggi kecepatan, dan tinggi
elevasi; atau

3. Apabila persamaan Bernoulli di atas dipakai
untuk air yang mengalir melalui pori-pori
tanah, bagian dari persamaan yang
mengandung tinggi kecepatan dapat
diabaikan. Hal ini disebabkan karena
kecepatan rembesan air di dalam tanah
adalah sangat kecil. Maka dari itu, tinggi
energi total pada suatu titik dapat
dinyatakan sebagai berikut :

4. Gambar 1. Tekanan, elevasi, dan tinnggi enegi total energy
untuk aliran di dalam tanah
Kehilangan energi antara dua titik A dan B: Gradien Hidrolik :












 B
B
A Z
w
p
Z
w
pA
hBhAh
 L
h
i



5. 3. HUKUM DARCY
Pada tahun 1856, Darcy memperkenalkan
suatu persamaan sederhana yang digunakan
untuk menghitung kecepatan aliran air yang
mengalir dalam tanah jenuh, dinyatakan
sbagai berikut :
dimana :
v = kecepatan aliran,
k = koefisien rembesan
kiv 

7. Hubungan antara kecepatan aliran dan kecepatan
rembesan dapat diturunkan dengan
menggunakan Gambar 4.3 yang menunjukkan
panjang tanah L dengan penampang melintang
total A. Apabila jumlah air yang mengalir melalui
tanah dalam satu satuan waktu adalah q maka:
Di mana:
Vs = kecepatan rembesan yang melalui pori –
pori tanah
As = luas pori-pori penampang melintang contoh
tanah.

8. Tetapi,
A = Av + As
di mana As = luas butiran dari penampang
melintang contoh tanah.
q = V(Av + As) = AvVs

9. di mana:
Vv = volume pori contoh tanah
Vs = volume butiran padat contoh tanah .

11. 4. KOEFISIEN REMBESAN
Koefisien rembesan (coefficient of permeability) tergantung pada
beberapa factor , yaitu:
- kekentalan cairan,
- distribusi ukuran butir pori,
- distribusi ukuran butir,
- angka pori,
- kekasaran permukaan butiran tanah,
- dan derajat kejenuhan tanah.
Pada tanah berlempung struktur tanah memegang peranan penting
dalam dalam menentukan koefisien rembesan. Faktor-faktor lain
yang mempengaruhi sifat rembesan tanah lempung adalah
konsentrsi ion dan ketebalan lapisan air yang menempel pada
butiran lempung.

12. Tabel 1 harga-harga koefisien rembesan pada
umumnya.

13. Koefisien rembesan tanah yang tidak jenuh air
adalah rendah; harga tersebut akan bertambah
secara cepat dengan bertambahnya derajat
kejenuhan tanah yang bersangkutan. Koefisien
rembesan juga dapat dihubungkan dengan sifat
sifat dari cairan yang mengalir melalui tanah
yang bersangkutan dengan persamaan sebagai
berikut:

14. Penentuan Koefisisen Rembesan di
Laboratorium
Ada 2 metode, yaitu :
– Uji tinggi konstan
– Uji tinggi jatuh

15. Uji Rembesan dengan Tinggi Konstan
Dimana
• Q = Volume Air Yang
Dikumpulkan
• A = Luas Penampang Melintang
Tanah
• t = waktu yang digunakan untuk
mengumpulkan air

16. CONTOH HASIL PENGUJIAN
• Dari hasil suatu uji tinggi konstan di lab untuk
tanah pasir halus dengan diameter 150 mm
dan Panjang 300 mm adalah :
– Perbedaan tinggi konstan = 500 mm
– Waktu untuk mengumpulkan air = 5 menit
– Volume air yang dikumpulkan = 350 cc
– Temperatur air = 24 oC
Tentukan koefisien rembesan pada 20 oC

17. PENYELESAIAN
• Untuk uji rembesan konstan
Diket Q=350 cc (350 x 103 mm3), L=300 mm, A
=phi .75.75 =17671,46 mm2, h = 500 mm t = 5
x 60 = 300 dt
Maka k = (350 x 103 ) x 300
17671,46 x 500 x 300
= 3,96 x 10-2mm/dt
Ƞ24 /ƞ2o = 0,910 Jadi k20 = (3,96 x 10-2)x0,910
=3,604 x 10-2 mm/dt

18. Tingggi Jatuh
• q = jumlah air yang mengalir melalui
tanah persatuan waktu
• a = luas penampang pipa inlet
• A = luas peanampang contoh tanah