MEKANIKA TANAH

1
MEKANIKA TANAH
Dosen LIA YULIAWATI,S.T., M.T.
FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN
UNIVERSITAS PASUNDAN BANDUNG
2
SATUAN ACARA PERKULIAHAN MEKANIKA TANAH
NO. PERTEMUAN POKOK BAHASAN SUB POKOK BAHASAN
1,2,3 SIFAT-SIFAT UMUM TANAH KLASIFIKASI TANAH 1. DEFINISI TANAH 2. BATU, TANAH MEKANIKA TANAH 3. KOMPONEN-KOMPONEN TANAH 4. BERAT JENIS BERAT UNIT 5. HUB. ANTAR PARAMETER 6. PERCOBAAN LABORATORIUM.
4,5 PERMEABILITAS 1. DEBIT ALIRAN DALAM TANAH 2. TEKANAN TOTAL 3. TEKANAN EFEKTIF TEKANAN.
6,7 DAYA REMBES 1. KONDISI ADA ALIRAN AIR ARAH VERTIKAL 2. PERISTIWA LIQUIFASTION.
8,9,10 KONSOLIDASI PENURUNAN 1. DEFINISI 2. ANALISA TERZAGHI.
11,12,13 KUAT GESER TANAH PEMADATAN TANAH 1. HUKUM COULOMB 2. PERBEDAAN SIFAT PASIR LEMPUNG 3. PENGARUH KADAR AIR TANAH.
15,16 DAYA DUKUNG TANAH 1. KONDISI TANAH
3
BAHAN ACUAN

1. Braja M. Das, Noor Endah, Indrasurya B. Mochtar,
   1995, Mekanika Tanah Prinsip-prinsip Rekayasa
   Geoteknis, Jilid 1 2, Erlangga, Jakarta.
2. Deere, D.U, 1963, Technical Description of Rock
   Cores for Engineering Purpose, Felsmechanik und
   Ingenieurgeologie, Vol.I.
3. LD Wesley, 1986, Mekanika Tanah, Badan Penerbit
   Pekerjaan Umum, Jakarta.
4. Sowers, G.B, and Sowers, G.F, 1970,
   Introductiory Soil Mechanics Foundations, Mac
   Millan, New York.
5. Sunggono, 1984, Mekanika Tanah, Penerbit Nova,
   Bandung.
6. Schodeck, Daniel L.,Structures, Mc.Graw-Hill,
   1991.

4
DEFINISI DEFINISI TANAH (1)
1. BATU TANAH MEKANIKA TANAH (1)

• SEJARAH TERJADINYA TANAH
• BUMI ? BOLA MAGMA CAIR YANG SANGAT PANAS.
• PENDINGINAN ? PERMUKAAN MEMBEKU ? BATU BEKU.
• PROSES FISIKA ? PANAS-DINGIN, MEMBEKU-MENCAIRNYA
  AIR, BATU HANCUR ? BUTIR-BUTIR TANAH (SIFATNYA
  TETAP SEPERTI BATU ASLINYA KERIKIL, PASIR,
  LANAU).
• PROSES KIMIA ? HIDRASI, OKSIDASI BATU LAPUK ?
  TANAH DENGAN SIFAT BERUBAH DARI BATU ASLINYA.
• TRANSPORTED SOIL ? TANAH YANG LOKASINYA PINDAH
  DARI TEMPAT TERJADINYA AKIBAT ALIRAN
  AIR, ANGIN, ES.
• RESIDUAL SOIL ? TANAH YANG TIDAK PINDAH LOKASI
  DARI TEMPAT TERJADINYA.
• PROSES ALAM ? PROSES PERUBAHAN DAPAT
  BERMACAM-MACAM BERULANG

5
DEFINISI DEFINISI TANAH (2)
1. BATU TANAH MEKANIKA TANAH (2)

• BATU ? TANAH KARENA PELAPUKAN PENGHANCURAN.
• TANAH AKAN MENJADI BATU LAGI ? PEMADATAN,
  SEMENTASI, MENCAIR KEMBALI.
• BATU BISA BERUBAH ? BATU JENIS LAIN KARENA
  PANAS, TEKANAN LARUTAN.
• BATUAN
• - BATUAN BEKU (GRANIT, BASALT)
• - BATUAN SEDIMEN (GAMPING, BATU PASIR)
• - BATU METAMORFIK (MARMER).
• TANAH DAPAT MENGANDUNG BAHAN ORGANIK
  SISA/PELAPUKAN TUMBUHAN/HEWAN.
• TANAH ORGANIK ? JIKA MENGANDUNG BAHAN ORGANIKNYA
  CUKUP BANYAK.
• PERBEDAAN BATU TANAH
• - BATU MERUPAKAN KUMPULAN BUTIR-BUTIR MINERAL
  ALAM YANG SALING TERIKAT ERAT KUAT SEHINGGA
  SUKAR DILEPASKAN.

6
DEFINISI DEFINISI TANAH (3)
1. BATU TANAH MEKANIKA TANAH (3)

• - TANAH MERUPAKAN KUMPULAN BUTIR-BUTIR MINERAL
  ALAM YANG TIDAK MELEKAT / MELEKAT TIDAK ERAT,
  SEHINGGA MASIH MUDAH DIPISAHKAN, BILA PERLU
  DIBANTU AIR.
• - CADAS DAPAT DIANGGAP PERALIHAN BATU DAN TANAH
  (BATU SEDIMEN LUNAK, TANAH KOMPAK KERAS).
• APAKAH MEKANIKA TANAH ?
• - ILMU YANG MEMPELAJARI TANAH DARI PANDANGAN
  TEK.SIPIL ? TANAH DIANGGAP SEBAGAI BAHAN
  KONSTRUKSI TEKNIK
• - DIPELIJARI SIFAT-SIFAT PERILAKU TERHADAP
  PENGARUH BEBAN
• - PENGARUH REMBESAN AIR DSB
• - KEKURANGANNYA JIKA DIBANDINGKAN DENGAN BAHAN
  KONSTRUKSI LAIN, TANAH TIDAK DIBUAT DENGAN
  STANDAR TERTENTU, KONDISINYA SANGAT TIDAK
  HOMOGEN.

7
DEFINISI DEFINISI TANAH (4)
2. JENIS-JENIS TANAH (1)

• FRAKSI-FRAKSI TANAH (JENIS TANAH BERDASARKAN
  UKURAN BUTIR)
• 1. KRIKIL (GRAVEL) gt 4,75 MM
• 2. PASIR (SAND) 4,75 - 0,075 MM
• 3. LANAU (SILT) 0,075 - 0,005 MM
• 4. LEMPUNG (CLAY) lt 0,005 MM
• BUTIR LEMPUNG SANGAT HALUS lt 0,002 MM ?
  COLLOID.
• PENGELOMPOKAN JENIS TANAH DALAM PRAKTEK
• CARA 1 (BERDASARKAN CAMPURAN BUTIR)
• 1. TANAH BUTIR KASAR
• ? TANAH YANG SEBAGIAN BESAR BUTIR-BUTIRNYA
  BERUPA KRIKIL / PASIR
• 2. TANAH BUTIR HALUS
• ? TANAH YANG SEBAGIAN BESAR BUTIR-BUTIRNYA
  BERUPA LANAU ATAU LEMPUNG (0,075 MM)
• 3. TANAH ORGANIK
• ? TANAH YANG MENGANDUNG CUKUP BANYAK BAHAN
  ORGANIK.

8
DEFINISI DEFINISI TANAH (5)
2. JENIS-JENIS TANAH (2)

• CARA 2 (BERDASARKAN SIFAT LEKUKAN)
• TANAH NON KOHESIF
• ? TANAH YANG TIDAK MEMPUNYAI / SEDIKIT SEKALI
  LEKATAN ANTARA BUTIR-BUTIRNYA (TIDAK / HAMPIR
  TIDAK MENGANDUNG LEMPUNG)
• TANAH KOHESIF
• ? TANAH YANG MEMPUNYAI SIFAT LEKATAN ANTARA
  BUTIR- BUTIRNYA (TANAH LEMPUNGAN MENGANDUNG
  LEMPUNG CUKUP BANYAK)
• TANAH ORGANIK
• ? TANAH YANG SIFATNYA DIPENGARUHI OLEH SIFAT
  BAHAN ORGANIK (SIFAT TIDAK BAIK).
• BEBERAPA SATUAN PENTING
• BERAT JENIS MASSA JENIS G (TANPA SATUAN)
• G PERBANDINGAN BERAT BAHAN DENGAN BERAT AIR
  PADA VOL. YANG SAMA
• PERBANDINGAN MASSA BAHAN DENGAN MASSA AIR
  PADA VOL. YANG SAMA.

9
DEFINISI DEFINISI TANAH (6)
2. JENIS-JENIS TANAH (3)

• AIR ? G 1
• TANAH ? G 2,5 2,9
• AIR RAKSA ? G 13,6
• TEKANAN GAYA/LUAS (F/L2) ? (kPa) ? 1 kPa 1
  kN/m2
• BERAT UNIT ? ? F/L3 (kN/m3) ? air (?w 9,81
  kN/m3)
• MASSA UNIT ? ? M/L3 (kg/m3) ? air (?w 1000
  kg/m3
• 103 kg/m3)
• RUMUS-RUMUS POKOK
• MENGHIT. BERAT BENDA W, JIKA DIKET. VOL. (V)
  BERAT UNIT (?) W V.? ? V m3 ? kN/m3 M
  kN.
• MENGHIT. MASSA BENDA M, JIKA DIKET. VOL. (V)
  MASSA UNIT
• M V.? ? V m3 ? kg/m3 M kN.
• MENGHIT. BERAT, DIKET. VOL. BERAT JENIS
• W V. G. ?W
• MENGHIT. MASSA, DIKET. VOL. MASSA JENIS
• M V. G. ?W

10
DEFINISI DEFINISI TANAH (7)
2. JENIS-JENIS TANAH (4)
3. HUB. ANTARA BERAT (W) MASSA (M) W M. g.
?W HUB. ANTARA BERAT UNIT (?) DENGAN MASSA UNIT
(?) ? ? . g. 10-3
3. KOMPONEN KOMPONEN TANAH (1)
TANAH TERDIRI ATAS BUTIR-BUTIR RUANG PORI YANG
TERISI UDARA / AIR.
KETERANGAN V VOL. KESELURUHAN
(TOTAL) Va VOL. UDARA (dlm bag.rongga) VW VO
L. AIR (dlm bagian rongga) VS VOL. BUTIR
TANAH VV VOL. RONGGA.
11
DEFINISI DEFINISI TANAH (8)
4. BERAT JENIS BERAT UNIT (1)

• BERAT JENIS (G)
• ? PERBANDINGAN ANTARA BERAT SUATU BAHAN DENGAN
  BERAT AIR YANG VOL.NYA SAMA (PADA 40C).
• UNTUK BAHAN TANAH,
• BERAT JENIS TIDAK MEMPUNYAI SATUAN TIDAK
  DIPENGARUHI OLEH SISTEM SATUAN YANG DIGUNAKAN.
• Bj air Gw 1
• Bj tanah pasir (kwarts) 2,65
• lempung 2,5 2,9

5. BEBERAPA PARAMETER TANAH (1)

• 1. ANGKA PORI (e)
• ? PERBANDINGAN ANTARA VOL. PORI VOL. PADAT.
• ANGKA PORI ? ANGKA, NILAINYA ANTARA 0 - ?

12
DEFINISI DEFINISI TANAH (9)
5. BEBERAPA PARAMETER TANAH (2)

• 2. POROSITAS/KADAR PORI (?)
• ? PERBANDINGAN ANTARA VOL. PORI DENGAN VOL.
  TOTAL.
• DINYATAKAN DALAM (0 100).
• DERAJAT KEJENUHAN/DEGREE OF SATURATION (S)
• DERAJAT KENYANG AIR ? PERBANDINGAN ANTARA VOL.
  AIR VOL. PORI.
• KADAR AIR (w)
• ? PERBANDINGAN BERAT AIR DENGAN BERAT BAGIAN
  PADAT DARI TANAH

13
DEFINISI DEFINISI TANAH (10)
5. BEBERAPA PARAMETER TANAH (3)
D. BERAT UNIT TANAH (?) a. UMUM BERAT UNIT
b. KHUSUS 1. BERAT UNIT KERING ?K BERAT
UNIT SEANDAINYA TANAH MENJADI KERING BERAT
VOLUME KERING ? UKURAN KEPADATAN
TANAH. 2. BERAT UNIT KENYANG AIR ?sat
(saturated). TANAH YANG SELURUH PORINYA TERISI
AIR. 3. BERAT UNIT TERENDAM ? ? KARENA
MENGALAMI TEKANAN KEATAS SEHINGGA BERATNYA
BERKURANG.
14
DEFINISI DEFINISI TANAH (11)
6. HUBUNGAN ANTAR PARAMETER (1)

• ANTARA ANGKA PORI (e) DENGAN POROSITAS (?)
• NILAI e n, TANAH DALAM PRAKTEK
• ANTARA BERAT TANAH BASAH (Wb), BERAT KERING TANAH
  (WK) DENGAN KADAR AIR (W).
• BERAT BASAH, W WS WW
• DIKERINGKAN W WK WS

n e
33 1/2
50 1
15
DEFINISI DEFINISI TANAH (12)
6. HUBUNGAN ANTAR PARAMETER (2)

• MAKA
• HUB.ANTARA G, e, w, S
• UNTUK MEMUDAHKAN PENJABARAN RUMUS/ PENYELESAIAN
  SOAL GAMBAR BLOK DIAGRAM DIUBAH SEBAGAI BERIKUT

16
DEFINISI DEFINISI TANAH (13)
7. PERCOBAAN LABORATORIUM (1)

• HANYA DASAR-DASARNYA.
• MENENTUKAN KADAR AIR TANAH
• YANG DICARI YG DIUKUR
• WW BERAT AIR
• WS BERAT BUTIR
• berat tanah stlah dikeringkan.
• CARA
• - SAMPEL TANAH (BASAH) ? 10-50 gr ? ditimbang
  W1.g
• - DIKERINGKAN DLM OVEN ? ditimbang W2.g
• DIHITUNG
• - BERAT AIR WW W1 WS
• - BERAT BUTIR WS W2
• - KADAR AIR w WW/WS (W1-W2)/(W) X 100
• CATATAN
• OVEN U/ MENGERINGKAN TANAH, SUHU KONSTAN
  1050-1100
• - Diatas titik didih air
• - Belum merusak struktur tanah
• - Biasanya 24 jam.

17
DEFINISI DEFINISI TANAH (14)
7. PERCOBAAN LABORATORIUM (2)
2. MENENTUKAN BERAT UNIT TANAH YANG
DICARI YG DIUKUR W Berat tanah
termasuk air dalam tanah V Volume
tanah total, termasuk pori (diisi
air udara). CARA - MENIMBANG SAMPLE TANAH
W - MENGUKUR VOL. TANAH SESUAI KONDISI SAMPLE
TANAH V. A. TANAH KOHESIF, BASAH, TIDAK
KERAS 1. TANAH DIPOTONG DENGAN PISAU ?
BERBENTUK KOTAK V p x l x t 2. DIGUNAKAN
CINCIN LOGAM TAJAM, DIKET. DENGAN TEPAT
DIAMETER TINGGINYA ? VOL. DIKETAHUI. B. TANA
H KERAS, SUKAR DIPOTONG GUMPALAN TIDAK TERATUR
DIDESAK DALAM MANGKUK PENUH AIR RAKSA.
18
DEFINISI DEFINISI TANAH (15)
7. PERCOBAAN LABORATORIUM (3)

• 3. MENENTUKAN BERAT UNIT KERING TANAH
• Yg Diukur
• ?b Berat vol. tanah basah
• w kadar air tanah.
• MENENTUKAN BERAT JENIS TANAH
• BERAT JENIS (G) PERBANDINGAN ANTARA BERAT
  BAHAN/BUTIRAN TANAH DENGAN BERAT AIR YANG VOL.NYA
  SAMA.
• YG DICARI YANG DIUKUR WS, VS, ?w
• ALAT
• - TIMBANGAN
• - OVEN
• - PIKNOMETER.
• CARA
• A. MENGUKUR WS MENIMBULKAN SAMPLE TANAH YANG
  TELAH DIKERINGKAN
• B. MENGUKUR VOL. BUTIR VS, ? PIKNOMETER BOTOL
  YANG VOL.NYA DAPAT DIUKUR DENGAN TEPAT.

19
DEFINISI DEFINISI TANAH (16)
7. PERCOBAAN LABORATORIUM (4)
SKEMA

• PIKNOMETER KOSONG, DITIMBANG M1
• PIKNOMETER DIISI TANAH KERING, DITIMBANG
  M2
• PIKNOMETER DIISI AIR PENUH, DITIMBANG
  M3
• PIKNOMETER DIISI TANAH KEMUDIAN DIISI AIR SAMPAI
  PENUH M4.
• DIHITUNG
• BERAT BUTIRAN, WS M2 M1
• BERAT AIR YANG VOL.NYA SAMA VOL. BUTIR
• VS . ?W (M3 M1) (M4 M2) MAKA
• MENENTUKAN ANGKA PORI POROSITAS /KADAR PORI
• ANGKA PORI (e), DICARI SECARA TIDAK LANGSUNG
  DARI ?k G BERDASARKAN RUMUS

20
TUGAS KELOMPOK