MEKANIKA TANAH MODUL 3
KLASIFIKASI DARI SIFAT TANAH
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN JAYA Jl. Boulevard Bintaro Sektor 7, Bintaro Jaya Tangerang Selatan 15224
KLASIFIKASI TANAH Pada awalnya, metode klasifikasi yang banyak digunakan adalah pengamatan secara kasat-mata (visual identification) melalui pengamatan tekstur tanah
Kemudian ukuran butiran tanah dan plastisitas digunakan untuk identifikasi jenis tanah. Karakteristik tersebut digunakan untuk menentukan kelompok klasifikasinya. Sistem klasifikasi tanah yang umum digunakan
Berdasarkan Tekstur (USDA) tekstur merupakan keadaan permukaan tanah yang bersangkutan, dipengaruhi oleh ukuran tiap-tiap butir yang ada dalam tanah
dikembangkan oleh Departemen Pertanian Amerika (USDA). Sistem ini didasarkan pada ukuran batas dari butiran tanah seperti yang terlihat pada Gambar
Pasir Lanau Lempung
: butiran dengan diameter 2 – 0.05 mm : butiran dengan diameter 0.05 – 0.002 mm : butiran dengan diameter < 0.002 mm
Berdasarkan Tekstur (USDA)
Berdasarkan Tekstur (USDA)
Tanah A terdiri dari 20 % kerikil , 10 % pasir dan 30 % lanau serta 40 % lempung
METODE ASSHTO
Sistem ini dikembangkan pada tahun 1929 sebagai Public Road Administration Classification System Prosedur pengelompokkan dengan sistem ini memerlukan data-data antara lain data analisis ukuran partikel, batas cair (LL) dan indek plastisitas (IP) dan proses pengerjaannya dari kiri ke kanan sampai didapat kelompok tanah yang tepat Tanah dikelompokkan ke dalam tujuh kelompok besar , yaitu A-1 sampai dengan A-7. Pengelompokkan dilakukan dengan ketentuan sebagai berikut : • Tanah yang berbutir (granular soils) merupakan tanah yang 35% atau kurang lolos ayakan no.200 sehingga dikelompokkan menjadi A-1, A-2 dan A-3. • Tanah lanau-lempung (silt-clay minerals) merupakantanah yang lebih dari 35% dari seluruh contoh tanah lolos ayakan no.200 dikelompokkan sebagai yaitu A-4, A5, A-6 dan A-7.
METODE ASSHTO Beberapa kriteria penting yang harus diperhatikan adalah : 1) Ukuran butiran Gravel : bagian tanah yang lolos ayakan diameter 75 mm (3 in) dan tertahan pada ayakan no.10 (2 mm) Sand : fraksi tanah yang lolo ayakan no.10 dan yang tertahan ayakan no.200 (0.075 mm) Silt dan clay : fraksi yang lolos saringan no.200
2) Plastisitas, nama berlanau (silty) digunakan pada fraksi halus dari tanah tersebut memiliki nilai IP sebesar 10 atau kurang, Sedangkan nama lempungan (clayey) dipakai bilamana bagian yang halus dari tanah memiliki indeks plastisitas 11 atau lebih. 2) Apabila terdapat batuan (ukuran lebih besar dari 75 mm) ditemukan dalam contoh tanah maka batuan tersebut harus dikeluarkan terlebih dahulu dan persentase batuan tersebut dicatat.
METODE ASSHTO
METODE ASSHTO
Batas-batas Atterberg untuk sub kelompok A-4, A-5, A-6 dan A-7
METODE ASSHTO Untuk mengevaluasi mutu dari suatu tanah sebagai bahan lapisan tanah dasar (sub grade) suatu jalan raya, maka diperlukan angka indeks grup (group index, GI). Nilai GI dituliskan di dalam kurung setelah nama kelompok dan subkelompok dari tanah yang bersangkutan. Rumusnya :
GI F 350.2 0.005LL 40 0.01F 15PI 10 Dimana : F = persentase butir yang lolos saringan no.200 LL = batas cair PI = indeks plastisitas
Contoh soal 1 Hasil dari uji analisis distribusi butiran suatu tanah adalah sebagai berikut : Persentase butiran lolos ayakan no.10 = 100% Persentase butiran lolos ayakan no.40 = 58% Persentase butiran lolos ayakan no.200 = 58% Batas cair (LL) dan Indeks plastisitas tanah yang lolos no.40 adalah 30 dan 10. Klasifikasikan tanah tersebut dengan metode ASSHTO Penyelesaian Tanah yang lolos ayakan no.200 adalah 58 %, maka tanah ini diklasifikasikan lanau-lempung (silt-clay), yaitu masuk kelompok A-4, A-5, A-6 atau A-7. Perhatikan angka-angka yang diberikan dalam Tabel klasifikasi ASSHTO dari kolom sebelah kiri ke sebelah kanan, tanah yang diuji ternyata masuk ke kelompok A-4 Dari persamaan GI : 𝐺𝐼 = 𝐹 − 35 0.2 + 0.005 𝐿𝐿 − 40 + 0.01(𝐹 − 15)(𝑃𝐼 − 10) = 58 − 35 0.2 + 0.005 30 − 40 + 0.01(58 − 15)(10 − 10) = 3.45 ≈ 3 Jadi tanah diklasifikasikan A – 4 (3)
Contoh soal 2 95% dari berat suatu tanah lolos ayakan No.200 dan mempunyai batas cair 60 dan indeks plastisitas 40. Klasifikasikan tanah tersebut dengan metode ASSHTO Penyelesaian Tanah yang lolos ayakan no.200 adalah 95 %, maka tanah ini diklasifikasikan lanau-lempung (silt-clay), yaitu masuk kelompok A-4, A-5, A-6 atau A-7. Perhatikan angka-angka yang diberikan dalam Tabel klasifikasi ASSHTO dari kolom sebelah kiri ke sebelah kanan, tanah yang diuji ternyata masuk ke kelompok A-7 Dari persamaan GI : 𝐺𝐼 = 𝐹 − 35 0.2 + 0.005 𝐿𝐿 − 40 + 0.01(𝐹 − 15)(𝑃𝐼 − 10) = 95 − 35 0.2 + 0.005 60 − 40 + 0.01(95 − 15)(40 − 10) = 42 Jadi tanah diklasifikasikan A – 7 – 6 (42)
METODE USCS Klasifikasi tanah sistem ini diajukan pertama kali oleh Casagrande dan selanjutnya dikembangkan oleh United State Bureau of Reclamation (USBR) dan United State Army Corps of Engineer (USACE): Kemudian American Society for Testing and Materials (ASTM) telah memakai USCS sebagai metode standar guna mengklasifikasikan tanah. tanah diklasifikasikan ke dalam dua kategori utama yaitu : Tanah berbutir kasar (coarse-grained soils) yang terdiri atas kerikil dan pasir yang mana kurang dari 50% tanah yang lolos saringan No.200 (F200< 50). Simbol kelompok diawali dengan G untuk kerikil (gravel) atau tanah berkerikil (gravelly soil) atau S untuk pasir (sand) atau tanah berpasir (sandy soil). Tanah berbutir halus (fine-grained soils) yang mana lebih dari 50% tanah lolos saringan No. 200 (F ≥ 50). Simbol kelompok diawali dengan M untuk lanau inorganik (inorganic silt), atau C untuk lempung inorganik (inorganic clay), atau O untuk lanau dan lempung organik. Simbol Pt digunakan untuk gambut (peat), dan tanah dengan kandungan organik tinggi.
METODE USCS Klasifikasi tanah sistem ini diajukan pertama kali oleh Casagrande dan selanjutnya dikembangkan oleh United State Bureau of Reclamation (USBR) dan United State Army Corps of Engineer (USACE): Sedangkan ASTM designation D-2487 menguraikan sistem untuk menentukan nama kelompok tanah dengan ketentuan sebagai berikut :
Fraksi butir halus Fraksi butir kasar Fraksi Gravel Fraksi sand
= = = =
> 50 % persentase yang lolos saringan no.200 > 50% persentase yang tertahan saringan no.200 lebih dari setengah fraksi kasar yang tertahan saringan no.4 lebih dari setengah fraksi kasar berada antara ukuran saringan no.4% dan no.200
METODE USCS Simbol-simbol yang digunakan untuk klasifikasi USCS adalah :
1) Huruf pertama menunjukkan jenisnya : G = kerikil (gravel) Tanah berbutir kasar S = pasir (sand) M = lanau (silt) C = lempung (clay) O = tanah organik (organic) 2) Huruf kedua menunjukkan sifatnya : W = untuk gradasi baik (well graded) P = gradasi jelek (poorly graded) M = mengandung lanau C = mengandung clay L = bersifat plastisitas rendah (low plasticity) LL < 50 H = plastisitas tinggi (high plasticity). LL > 50
METODE USCS
METODE USCS Tanah berbutir halus (fine grained soils) yaitu lanau (silts) dan lempung (clays) yang memiliki 50% atau lebih lolos saringan no.200 atau ukuran ayakan 75 mm dan diklasifikasikan berdasarkan nilai batas Atterberg dan apakah mengandung jumlah signifikan darim material organik. Berdasarkan diagram casagrande, perbedaan dibuat antara tanah dengan nilai LL kurang dari atau lebih besar dari 50 (simbol L dan H) dan antara tanah inorganik di atas atau di bawah garis A.
METODE USCS
Contoh soal .1 Diketahui data suatu sampel tanah menurut analisis saringan adalah D10 = 0.2 mm, D30 = 0.73 mm dan D60 = 1.27 mm dan persentase lolos saringan no.4 = 77.5 % dan persentase lolos saringan no.200 = 4 % Klasifikasikan menurut sistem USCS ! Penyelesaian • Karena lebih dari 50% tanah tertahan pada saringan no.200 maka tanah dikelompokkan menjadi tanah butir kasar (coarse grained). • Karena kurang dari 5% lolos saringan no.200, maka konsistensi bukan faktor menentukan untuk klasifikasi tanah. • Persentase fraksi pasir (sands) tertahan saringan no.200 > dari persentase gravel (100 – 77.5 = 22.5%gravel dan 77.5 – 4 = 73.5%sands) maka tanah digolongkan sands, • maka perlu dihitung nilai Cu dan Cc
1,27 = 6.35 0.2 0.732 𝐶𝑐 = = 2.1 0.2 × 1.27 𝐶𝑢 =
Dengan melihat diagram chart maka tanah dikelompokkan menjadi SW
