PENGERTIAN
MEKANIKA TANAH
Mekanika
tanah adalah bagian dari geoteknik yang merupakan salah satu cabang dari ilmu
teknik sipil, dalam bahasa Inggris mekanika tanah berarti soil mechanics atau soil engineering dan dalam bahasa
Jerman adalah bodenmechanik.
Mekanika tanah adalah cabang dari
ilmu teknik dimana mekanika tanah khusus mempelajari tentang perilaku tanah
serta sifat yang diakibatkan oleh tegangan dan regangan yang disebabkan oleh
gaya - gaya yang bekerja pada tanah itu sendiri. Ini berkaitan dengan struktur
tanah serta bahan yang terdapat pada tanah tersebut. Karena pada dasarnya tanah
berasal dari bebatuan yang lapuk. .
Ilmu mekanika tanah sangat berhubungan
erat dengan pekerjaan teknik, seperti halnya pekerjaan perkerasan jalan raya,
perencanaan pembuatan pondasi, perencanaan pembangunan bawah tanah (seperti:
gorong - gorong, terowongan, dan lain-lain), perencanaan pekerjaan penggalian
tanah, perencanaan pembuatan bendungan, sampai pada perencanaan pembangunan
penahan longsor.
Mekanika tanah sangat berhubungan
dengan teknik pondasi. Karena pada dasarnya teknik pondasi merupakan penerapan
dari prinsip - prinsip yang terdapat pada ilmu mekanika tanah. Sehingga bila
suatu saat terjadi kesalahan dalam pembangunan, maka hal yang perlu dikaji
pertama kali adalah mekanika tanah pada saat melakukan perencanaan pondasi.
Disitu akan terlihat apakah terjadi penyimpangan di lapangan dalam pelaksanaan
pembangunan atau bahkan terjadi penyimpangan pada tahap perencanaan awal?
Hal - hal yang menjadi pokok
perhatian dalam ilmu mekanika tanah adalah kadar air, angka pori, porositas,
serta derajat kejenuhan. Karakteristik tanah juga merupakan poin terpenting
dalam mekanika tanah.
Istilah mekanika tanah diberikan
oleh Karl Von Terzaghi pada tahun
1925 melalui bukunya ”Erdbaumechanik Auf
Bodenphysikalicher Grundlage” (Mekanika Tanah berdasar pada Sifat-Sifat Dasar
Tanah). Buku ini membahas tentang prinsip dasar ilmu mekanika tanah dan
menjadi dasar studi lanjutan. Sehingga Terzaghi disebut sebagai “Bapak Mekanika
Tanah”.
Dalam
pengertian teknik secara umum, tanah didefinisikan sebagai material yang
terdiri dari agregat (butiran) mineral-mineral padat yang tidak tersementasikan
(terikat secara kimia) satu sama lain dari bahan-bahan organik yang telah
melapuk (yang berpartikel padat) disertai dengan zat cair dan gas mengisi
ruang-ruang kosong di antara partikel-partikel padat tersebut. Tanah berguna
sebagai bahan bangunan pada berbagai macam pekerjaan teknik sipil, disamping
itu tanah berfungsi juga sebagai pendukung pondasi dari bangunan.
JENIS-JENIS
TANAH
Tanah
berbutir kasar:
Macam Tanah
|
Batas-Batas Ukuran Butir
|
Berangkal (boulder)
|
> 20 cm
|
Kerakal (cobblestone)
|
8
– 20 cm
|
Kerikil (gravel)
|
0.2 – 8 cm
|
Pasir Kasar (course sand)
|
0.06
– 0.2 cm
|
Pasir Sedang (medium sand)
|
0.02 – 0.06 cm
|
Pasir Halus (fine sand)
|
0.006
– 0.02 cm
|
Tanah
berbutiran halus:
Macam Tanah
|
Batas-Batas Ukuran Butir
|
Lanau (slit)
|
0.0002 – 0.0006 cm
|
Lempung (clay)
|
<
0.0002 cm
|
Dalam
kebanyakan hal, tanah terdiri dari
ukuran-ukuranbutir yang meliputi beberapa macam ukuran, sehingga kita akan
meneuka tanah dalam satu contoh.
Adapun
cara pemberian nama-nya sebagai berikut:
ü Kerikil kepasiran.
Artinya tanah yang sebagian besar terdiri dari kerikil
dan mengandung sejumlah pasir.
ü Pasir kelanauan.
Artinya tanah yang sebagian besar terdiri dari pasir dan
mengandung sejumlah lanau.
ü Pasir kelempungan.
Artinya tanah yang sebagian besar terdiri dari pasir dan mengandung
sejumlah lempung.
PENAFSIRAN HASIL PENYELIDIKAN TANAH DENGAN MEMAKAI
ALAT SONDIR
Hasil Sondir (
kg/cm2 )
|
Klasifikasi
|
|
Tekanan Konis
|
Hambatan Pelekat
|
|
6
|
0.15 – 0.40
|
Humus, lempung
sangat lunak
|
6 - 10
|
0.20
|
Pasir kelanauan
lepas, pasir sangat lepas
|
0.20 – 0.60
|
Lempung lembek,
lempung kelanauan lembek
|
|
10 - 30
|
0.10
|
Kerikil lepas
|
0.10 – 0.40
|
Pasir lepas
|
|
0.40 – 0.80
|
Lempung atau lempung
kelanauan
|
|
0.80 – 2.00
|
Lempung agak kenyal
|
|
30-60
|
1.50
|
Pasir kelanauan,
pasir agak padat
|
1.00 – 3.00
|
Lempung atau
lempung kelanauan kenyal
|
|
60 - 150
|
1.00
|
Kerikil kepasiran
lepas
|
1.00 – 3.00
|
Pasir padat, pasir
kelanauan atau lempung padat dan kerikil kelempungan
|
|
3.00
|
Lempung kekerikilan
kenyal
|
|
150 - 300
|
1.00 – 2.00
|
Pasir padat, pasir
kekerikilan padat, pasir kasar padat, pasir kelanauan sangat padat
|
STANDAR PENETRATION TEST ( SPT )
Percobaan ini adalah suatu
percobaan dinamis, alatnya yang dinamakan “split sample spoon” dimasukan
kedalam tanahpada dasar lubang bor dengan memakai suatu beban penumbuk yang
seberat 140 pound (63kg) yang dijatuhkan dari ketinggian 30 inchi (76.2 cm).
Setelah “split spoon” dimasukkkan
6 inchi, jumlah pukulan dihitungkan untuk memasukkan 1 foot (12 inchi)
berikutnya. Jumlah pukulan ini disebut nilai N dengan satuan pukulan/kaki.
Nilai “N” yang diperoleh dengan
percobaan SPT dapat dihubungkan secara empiris dengan beberapa sifat lain
daripada tanah yang bersangkutan..
Untuk nilai “N” pada lapisan
pasir halus dan pasir kelanauan dengan ukuran butir 0.1 – 0.05 mm dipengaruhi
permukaan air tanah, jadi perlu di
koreksi ( menurut Terzaghi dan Peck) :
N = 15+1/2 (N’
– 15)
Dimana ;
N
= nilai SPT setelah di koreksi
N’=
nilai SPT yang diukur dengan catatan percobaan , N’>15
Pada lapisan tanah tidak
berkohesi ( pasir & lanau ) harga N dapat dihubungkan dengan kepadatan
relatif ( relative density ) dan sudut geser dalam:
Tingkatkan
Kepadatan
|
Dr
|
N
|
Kohesi
|
Sangat lepas
|
< 0.2
|
< 4
|
< 30
|
Lepas
|
0.2 – 0.4
|
4 – 10
|
30 – 35
|
Agak padat
|
0.4 – 0.6
|
10 – 30
|
35 – 40
|
Padat
|
0.6 – 0.8
|
30 – 50
|
40 – 45
|
Sangat padat
|
0.8 – 1.0
|
> 50
|
> 45
|
Dr = ℮maks - ℮
℮min - ℮maks
Dimana:
Dr = kerapatan relatif
℮ = angka pori tanah dilapangan
℮maks = angka pori tanah dalam keadaan paling lepas
℮min = angka pori
tanah dalam keadaan paling padat
Harga kohesi dan sudut geser
dalam tanah tergantung pada macam dan sifat bahan timbunan, sebaiknya
ditentukan berdasarkan hasil pemeriksaan laboratorium.
Tapi bagi yang sudah cukup
berpengalaman, maka harga kohesi dapat diambil menurut sebagai berikut:
Macam tanah
|
Harga kohesi
|
Kerikil kepasiran
|
35 – 40
|
Kerikil kerakal
|
35 – 40
|
Pasir padat
|
35 – 40
|
Pasir lepas
|
30
|
Lempung kelanauan
|
25 – 30
|
Lempung
|
20 – 25
|
Untuk praktisnya, daya dukung
pada lapisan bantuan untuk pondasi sumuran, besarnya dapat diberikan sebagai
berikut:
Sifat batuan
|
Macam batuan
|
(kg/cm2)
|
Batuan lunak
|
Batu gamping, batu
lempung, batuan lanau, batu tufa, nafal
|
4 - 8
|
Batuan sedang
|
Breksi, batu pasir,
konglomerat, aglomerat
|
8 – 16
|
Batuan keras
|
Basalt, anderat,
granit
|
16 – 50
|
