TANAH
Disediakan oleh: Dr. Wan Zuhairi Wan Yaacob Program Geologi UKM
Saturday, February 14, 2004
Drwzwy
Tanah •
Kesemua tanah adalah terbentuk dari tindakan luluhawa kimia ke atas batuan
•
tanah terbentuk akibat dari kesan agen-agen luluhawa, pengangkutan, dan pemendapan
•
tanah adalah terdiri butiran-butiran yang longgar dengan kekuatan yang rendah, dan dengan sifat elastik yang kecil/tiada. Butiran individu boleh dipisahkan dengan cara yang mudah.
•
Istilah tanah berbeza mengikut profession: –
a) Agronomist ; tanah ialah bahan terluluhawa, di lapisan atas bumi dan terdiri dari bahan organik dan inorganik, terbentuk oleh proses fizikal dan biokimia, dan boleh digunakan utk pertanian
–
b) Geologist; tanah ialah hasil dari proses luluhawa setempat (in situ). Tanah juga merupakan bahan yang menutupi batuan
–
c) Jurutera awam; Tanah bahan longgar dan lembut yang terbentuk secara semulajadi terhasil daripada luluhawa fizikal dan kimia atau pemecahan batuan atau pereputan bahan tumbuh tumbuhan. Ini termasuklah gavel, pasir, lodak, lumpur dan juga tanah gambut. i.e. tanah merupakan bahan yang lebut; tanah boleh dikorek bulldozer/scraper ; batuan memerlukan bahan letupan atau ripping
•
Tanah-tanih kejuruteraan boleh dibahagikan kepada tiga kumpulan yang utama: • Tanih sisa (residual soils)
Saturday, February 14, 2004
– terbentuk ditempat tersebut (secara insitu) disebabkan oleh proses luluhawa ke atas batuan. Di kawasan yang beriklim sejuk dengan suhu yang rendah, tanah sisa selalunya nipis kerana luluhawa yang perlahan, tetapi di kawasan yang panas dengan suhu yang tinggi, tanah sisa tebal kerana kesan luluhawa yang Drwzwy hebat.
• Tanih terangkut (transported soils) – Tanah ini diangkut di tempat sekarang di sebabkan oleh agen angkutan semulajadi seperti air, ais dan angin. – Eg: » (1) tanih aluvia dan endapan estuarine yang diangkut oleh air sungai dan diendapkan di lembah sungai dan estuari. » (2) Endapan till dan morainic dihasilkan oleh endapan glacier (ais).
• Batuan lembut ( Non-indurated soil) -- selalunya dirujuk sebagai tanah oleh jurutera. – Eg. » Oxford Clay (di kelaskan oleh engineer sebagai tanah walaupun Formasi Geologi) » Formasi Kajang
•
Istilah ; Soil = tanih (khusus); tanah (am)
PENGELASAN TANAH •
Pengelasan tanah terbahagi kepada dua : •
•
• •
Jasad tanah (Soil mass) -- Cerapan jasad tanah hanya boleh dibuat di lubang ujian (trial pits) atau bukaan (exposures) ke atas sample tak terkacau (undisturbed samples). Bahan tanah (Soil material) -- Cerapan dibuat ke atas sample terkacau
Cerapan bahan tanah -----> nama tanih (soil name) bahan + jasad tanah -----> Pengelasan tanah yang lengkap (full soil description).
Saturday, February 14, 2004
Drwzwy
•
Dalam pengelasan tanah, kriteria berikut diperlukan: –
NAMA TANAH (soil name) • jenis tanah -- pasir, lumpur, lodak, gravel, etc
–
BAHAN TANAH (soil material) • warna • Tekstur –
• •
•
bentuk butiran dan komposisi
Keadaan luluhawa Kekuatan
–
JASAD TANAH (soil mass properties) • struktur • Ketakselanjaran • Profil luluhawa
–
----------------------------------------------------------------------------------
Jenis tanah – –
1. Jenis tanah - berdasarkan kpd saiz butiran dalam had tertentu 2. Jenis komposit tanah • •
–
3. komposit bersaiz kasar • •
–
terdiri dari boulders dan cobbles >50% adalah bahan bersaiz amat kasar, i.e. >60mm
5. Campuran tanah berbutir sangat kasar dengan bahan halus • •
–
tanah berbutir kasar; >65% saiz kasar (0.05 to 60mm)--i.e. gravel dan pasir size pasir dan gravel -- ada 3; kasar, sederhana, halus
4. komposit bersaiz amat kasar • •
–
iaitu campuran tanah-tanih Nisbah setiap komponen digunakan sebagai penamaan asas tanah
i.e. tanah kasar dan tanah halus pengelasan berdasarkan anggaran komposisi setiap saiz tanah
6. tanah organik • • •
Saturday, February 14, 2004
organic clays, silts and sands; mengandungi kuantiti tertentu bahan organik tumbuhan terdapat kesan bau dan warna (dark gray, dark brown, dark bluish-grey) gambut - kandungan hampir 100% tinggalan tumbuhan
Drwzwy
–
7. Jenis endapan •
jenis endapan tanah tersebut – eg. Endapan sungai, pasir pantai, pasir delta, lagon, endapan angin dan sebagainya
•
Pencirian Bahan Tanah
–
pemeriksaan tanah dilapangan dilakukan dgn memecahkan menggunakan tangan
–
keputusan dibuat samada tanah tersebut adalah granular atau cohesive •
granular (berbutiran): beruapaya untuk lerai kepada partikel-partikel kecil –
•
cohesive (melekit): berupaya untuk mengekalkan bentuk sebagai ketulan (lump). –
•
eg; pasir
eg; lumpur/clay
campuran –
eg. Sandy Clay
–
jika bergranul, sampel dihancurkan dan julat saiz butiran ditentukan
–
jika cohesive, sampel dibentuk, menambah air jika perlu , dan sifat keplastikan dan dilantancy dinilai.
–
kebanyakan tanah terdiri dari campuran lumpur, lodak, pasir, gravel dan sebagainya
–
nama tanah mestilah ditulis penuh dengan kata nama yang berhuruf besar; eg. SAND, CLAY, SILT
–
tetapi jika banyak tanah yang perlu ditulis ringkasan boleh digunakan contohnya gr, sa, si, and cl boleh digunakan untuk gravel, sand, silt, dan clay.
–
British Soil Classification System (BSCS) boleh digunakan dimana huruf ditulis dalam order yang terbalik, contoh: CS -- sandy clay dan bukan clay sandy
Saturday, February 14, 2004
Drwzwy
–
Yang penting dalam pengelasan bahan tanah ialah:--
–
1. Warna - boleh dinilai secara kuantitatif menggunakan Carta warna Tanah @ secara kualitatif
–
2. Bentuk butiran dan komposisi • •
–
3. Keadaan luluhawa • •
–
istilah yg sama seperti batuan; kelunturan warna, penguraian kimia dan pemecahan fizikal perubahan yg ketara; – kelunturan warna dalam tanah halus, – kelunturan warna, jaluran warna, retakan, penguraian kimia dan pemecahan butiran individu mineral dan pecahan batuan dalam tanah kasar
4. Kekuatan • • •
Saturday, February 14, 2004
bentuk umum butiran, samada bersudut menunjukkan darjah kebulatan pada tepi dan bucu, dan juga sifat permukaan. Komposisi butiran tanah – partikel besar selalunya ialah serpihan batuan (rock fragments); tentukan jenis batuan tersebut – pasir dan yang bersaiz lebih halus -- terdiri drp butiran mineral individu eg. mika, kuarza, feldspar – mineral lempung -- terdiri dari illite (sifat perantara), montmorillonite (tidak stabil), kaolinite (mineral lempung yang paling stabil)
dinilai dari ujian ringkas di lapangan pada sampel terganggu dan sampel tak terganggu atau ujian makmal untuk sample tak terganggu tanah halus (>35% size lumpur dan lodak), ujian manual ringkas ke atas sampel terganggu
Drwzwy
•
Pengelasan Jasad Tanah (Description of soil mass)
›
Jasad tanah dikelaskan terlebih dahulu sebagai bahan tanah, atau campuran beberapa jenis tanah, diikuti oleh maklumat jasad tanah ke atas kejuruteraan termasuklah:-› › ›
›
struktur geologi dan taburan jenis-jenis tanah dalam jasad batuan sifat-sifat ketakselanjaran dalam jasad tanah profile luluhawa
bentuk atau sifat jasad tanah boleh ditentukan berdasarkan kepada cerapan dalam parit, lubang atau korekan yang dibuat; atau dari singkapan yang wujud di lapangan; atau dari beberapa sampel tak terkacau ›
› › ›
›
›
›
› ›
›
sample ada dua jenis -- sampel terkacau (disturbed sample) dan tak terkacau (undisturbed sample)
1. Struktur aspek terpenting untuk struktur adalah perlipatan dan sesar lapisan dan kekanta pelbagai jenis tanah mungkin hadir dan setiap lapisan individu mungkin berbeza dari segi jenis tanah dari yang lain sifat lapisan tertentu mesti dicerap; eg: lapisan terganggu, lapisan silang, dan struktur yg berasosiasi dgn satah perlapisan (i.e. ripple marks) -- sedimentary structures. Terdapat perlapisan nipis (i.e. laminasi) lodak dalam lumpur atau pasir halus dalam lodak yang merupakan satah lemah dalam tanah tersebut (mudah dipisahkan ) bentuk pedologi; i.e. tindakan tumbuhan dan akar yang menembusi jaad tanah juga penting 2. Ketakselanjaran ketakselanjaran dalam tanah, termasuk fissure (i.e. retakan yang bersaiz kecil) dan satah ricih juga mesti dikelaskan, mengikut sistem yang diberikan dalam batuan ada 4 bentuk ketakselanjaran dalam jasad tanah:--› ›
Saturday, February 14, 2004
1. sempadan diantara dua jenis tanah yang berbeza dari segi tekstur; penting dalam tanah terangkut 2. Ketakselanjaran warisan/ikutan/inherent ; kekar, sesar, perlapisan dijumpai hanya dalam tanah residual
Drwzwy
›
›
3. Rongga dalam satah disebabkan oleh proses pembentukan tanah, dan juga kesan dari luluhawa mekanikal (pengeringan dan pengecutan); hanya dibahagian dekat permukaan 4. Ketakselanjaran besar -- satah gelinciran dalam tanah bekas berlakunya gelinciran cerun
› › ›
3. Profil luluhawa luluhawa tanah adalah seperti luluhawa pada batuan jika tanah terbentuk oleh luluhawa ke atas batuan, maka masukkan sekali perubahan berperingkat dari batuan ---------> tanah
›
Pengelasan lengkap tanah – – – – – – – – – – – – – – – –
Saturday, February 14, 2004
setelah membuat pengelasan jasad dan bahan tanah, tanah tersebut boleh diberikan pengelasan nama yang lengkap. -pengelasan tanah dibuat dengan mengikut format berikut:-Table 1. Ringkasan komponen digunakan untuk pengelasan tanah. Nombor menunjukkan peringkat dimana komponen ditulis. ---------------------------------------1. kepadatan atau kekuatan 2. Perlapisan 3. Ketakselanjaran 4. keadaan luluhawa 5. warna 6. bentuk butiran dan komposisi 7. NAMA TANAH (nama formasi) -----------------------------------------nota: Tidak semua komponen mesti digunakan. Pilih hanya yang sesuai dan boleh dicerap sahaja Menulis nama formasi jika perlu dan diketahui pisahkan komponen menggunakan koma bila menulis dalam bentuk ayat
Drwzwy
– – –
contoh: kuat, lapisan yang sangat tebal, tiada luluhawa, kelabu, CLAY/LUMPUR Padat, lapisan sederhana, yellow, butiran bersudut, bergred rendah, SAND/PASIR
Saturday, February 14, 2004
Drwzwy