klasifikasi tanah

KLASIFIKASI
TANAH
1
Proses Pembentukan Tanah
BATUAN: bagian dari kerak bumi yang mengandung satu macam
atau lebih mineral yang terikat sangat kuat.Berdasarkan proses
pembentukannya batuan dapat dikategorikan sebagai:



Batuan Beku (Igneous Rock)
Contoh: granite, andesite, basalt
Batuan Endapan (Sedimentary Rock)
Contoh: claystone, siltstone, sandstone, shales, limestone, coal
Batuan Metamorf (Metamorphic Rock)
Contoh: gneiss, quartzite, slate, marble
Tanah: hasil pelapukan batuan berupa kumpulan butiran-butiran partikel
dengan ikatan antar butir yang lemah
2
Pembagian Kelompok Tanah
Berdasarkan Proses Transportasi:





Tanah Residual
Tanah Colluvial
Tanah Endapan Air (Alluvial Soils)
Tanah Endapan Angin (Eolian Soils)
Tanah Endapan Sungai Es (Glacial Soils)
Tanah Residual: hasil pelapukan batuan dasar dan masih berada di
tempat asalnya.
Contoh: Tanah merah/tanah laterit hasil dekomposisi batuan di daerah
tropis. Tanah merah lebih banyak mengandung lempung kaolinite, tidak
begitu aktif, dan non-swelling.
3
Pembagian Kelompok Tanah
Tanah Colluvial: terbentuk dari tanah yang berpindah dari tempat asalnya
akibat gaya gravitasi pada saat kejadian keruntuhan lereng
Tanah Alluvial (endapan air): terbentuk dari tanah yang berpindah dari
tempat asalnya akibat terbawa air yang mengalir
 Fluvial: tanah deposit endapan sungai
 Lacustrine: tanah deposit endapan danau
 Coastal: tanah deposit endapan di tepi pantai
 Marine deposits: offshore deposits
Tanah Eolian (endapan angin): tanah deposit yang ditransportasikan
oleh angin
 Sand dunes
 Loess (silty)
 Volcanic dust
4
Pembagian Kelompok Tanah
Tanah Glacial: tanah yang terbentuk karena terbawa oleh perpindahan/gerakan
massa es dan oleh air dari lelehan massa es tersebut
Tanah Khusus:
 Tanah Expansive:
tanah yang berpotensi mengembang (peningkatan volume) akibat
terjadi peningkatan kadar air dan menyusut bila kadar air berkurang.
Clay shales dan tanah lempung montmorillonite
 Tanah Collapsible:
tanah yang berpotensi mengalami pengurangan volume yang besar
bila terjadi peningkatan kadar air tanpa adanya perubahan beban
luar.
5
Distribusi Butiran Tanah
6
Klasifikasi Tanah Berdasar Ukuran Butiran
Tanah
kohesif
Tanah non kohesif
(Granular soils or Cohesionless soils
)
(Cohesive soils)
Lempung
Lanau
Pasir
Kerikil
Kerakal
(clay)
(silt)
(sand)
(gravel)
(Cobble)
0.002
0.075
4.75
75
Batuan
(Boulder)
200
Ukuran butiran (mm)
Tanah
berbutir
halus
Tanah
berbutir
kasar
7
Ukuran Partikel Tanah
8
Penentuan Distribusi Butiran Tanah
Penentuan distribusi butiran:
• Pada tanah berbutir kasar …... Dengan analisa saringan
Pada tanah berbutir halus …. Dengan analisa hydrometer
hidrometer
Tumpukan saringan
Penggetar saringan
suspensi tanah-air
Analisa
Saringan
Analisa hidrometer
9
Pengujian Untuk Klasifikasi Tanah
Uji Saringan dan Atterberg Limit
 Uji Saringan (Distribusi Ukuran Partikel) ASTM D422
Nomor Saringan
Ukuran lubang (mm)
4
4.75
10
2
20
0.85
40
0.425
60
0.250
100
0.15
140
0.106
200
0.075
10
Kurva distribusi butiran tanah
100
80
% lolos saringan
hydrometer
60
saringan
butir halus
pasirs
kerikil
40
D10 = 0.013 mm
20
D
30
D60 = 7.4 mm
0
0.001
D30 = 0.47 mm
0.01
0.1
1
10
100
Ukuran butiran (mm)
11
Parameter Bentuk Kurva Distribusi Ukuran
Partikel Tanah
Koefisien keseragaman (coefficient of uniformity) Cu
D60 = diameter butir yang lolos saringan sebanyak 60 persen
D10 = diameter butir yang lolos saringan sebanyak 10 persen
Cu = 1 adalah tanah yang memiliki satu ukuran butir
Cu = 2 atau 3 adalah tanah bergradasi buruk
Cu >15 adalah tanah bergradasi baik
D60
Cu 
D10
12
Parameter Bentuk Kurva Distribusi
Ukuran Partikel Tanah
Koefisien kelengkungan (coefficient of curvature) Cc
D30 = diameter butir yang lolos saringan sebanyak 30 persen
Cc = 1 - 3 adalah tanah yang memiliki gradasi baik jika
Cu > 4 untuk kerikil
Cu > 6 untuk pasir
2
30
D
Cc 
D10  D60
13
Tanah bergradasi baik dan
bergradasi buruk
Tanah bergradasi buruk
Tanah bergradasi baik
Adanya rentang yang lebar sebaran
ukuran butiran
Kerikil: Cc = 1-3 & Cu >4
Pasir: Cc = 1-3 & Cu >6
Gradasi lain, termasuk dua kasus
khuusu berikut:
(a) Begradasi Uniform
– ukuran butiran cenderung sama
(b) Bergradasi Gap
– tidak ada butiran dalam wilayah ukuran butiran
tertentu
14
Kecenderungan Distribusi Ukuran Partikel Tanah
Boulders Cobbles
Gravel
Coarse
Sand
Fine Coarse Medium
Fines
Fine
Silt Sizes
Clay Sizes
US Standard Sieves
3” 2” 1” 3/4” 3/8”
4 6 10
20
40 60 100 200
100
90
% Finer
Finer by
by Weight
Weight
%
80
70
60
50
40
30
Uniform
20
Well Graded
10
0
1000
100
10
1
0.1
0.01
0.001
Grain
Grain Diameter
Diameter in
in (mm)
(mm)
15
Kecenderungan Distribusi Ukuran Partikel Tanah
16
Karakteristik Butiran Kasar
(Granular Soils)
Kepadatan relatif (Dr)
Mengukur seberapa padat butiran menyatu
pada tanah berbutir kasar dalam %.
0
100
Paling
lepas
Paling
padat
emax  e
Dr 
emax  emin
Dr juga disebut sebagai indeks kepadatan (ID).
17
Konsistensi Tanah Berbutir Kasar
(granular soils) menurut Dr
menurut AS1726 - 1993
Kepadatan relatif Dr (%)
0-15
15-35
Konsistensi
Sangat lepas
lepas
35-65
padat sedang
65-85
padat
85-100
sangat padat
18
Batas Atterberg (ASTM D 4318)
Dilakukan pada material tanah yang lolos saringan No. 40 (ukuran 0.425mm)
SL
PL
LL
19
Karakteristik Tanah Berbutir Halus
dengan kriteria
Batas Atterberg
Batas cair (wL atau LL):
Lempung mengalir sebagaimana cairan saat w > LL
Batas plastis (wP atau PL):
Kadar air lebih sedikit, lempung masih plastis
Batas susut (wS atau SL):
Pada w<SL, tidak ada pengurangan volume saat pengeringan
20
Indeks Plastisitas (PI)
Batas kadar air dimana tanah masih
berperilaku plastis
Indeks plastisitas = Batas cair – Batas plastis
0
Batas susut
(shrikage limit)
Batas
plastis
Batas
cair
(Plastic limit)
Kadar air
(Liquid limit)
plastis
21
Batas Atterberg (ASTM D 4318)
Plasticity Index:
PI  LL  PL
Liquidity Index:
w  PL
LI 
LL  PL
PL
w
LL
22
Uji Batas Cair (liquid limit)
Batas Atterberg (ASTM D 4318)
Plastic Limit
23
Uji Batas Atterberg
24
Batas Atterberg (ASTM D 4318)
LIQUID LIMIT
PLASTIC LIMIT
TEST
TEST
NO. OF
NO.
BLOWS
TEST
WATER
NO.
CONTENT
1
6
61.13
%
5
23.75
2
15
53.73
%
6
24.85
3
27
47.24
%
4
39
43.53
%
65
%
%
60
%
MEAN
VALUE
24.30
%
LQUID LIMIT
wL :
48.06
%
PLASTC LIMIT
wP :
24.30
%
PLASTICITY INDEX
IP :
23.76
%
Water Content (%)
WATER
CONTENT
TEST
Flow Graph
55
50
45
NOTE:
Batas cair (liquid limit)
40
1
10
25
100
Number of Blows
25
Klasifikasi tanah berbutir halus
Hanya berdasarkan nilai LL dan PI
Intermediate plasticity
Low
plasticity
60
High
plasticity
(PI)
Lempung
40
Indeks
plastisitas
(Clays)
20
Lanau
(silts)
0
0
20
35
50
Batas cair
(liquid limit)
100
26
Diagram Plastisitas (ASTM, Casagrande)
Untuk tanah berbutir halus dan bagian butir halus dari tanah berbutir kasar
27
Sistem Klasifikasi Tanah
Sistem USCS (Unified Soil Classification System)
Digunakan oleh ASTM (American Society for Testing and
the Uniform Building Code (UBC)
Materials) dan
Sistem AASHTO (American Association of State
Highway and Transportation Officials)
Digunakan terutama untuk mengklasifikasikan tanah subgrade
Sistem Departemen Pertanian Amerika (United
States Department of Agriculture)
28
Klasifikasi Tanah Menurut USCS
Simbol utama :
G = Gravel (kerikil)
S = Sand (pasir)
M = Mohs (silt, lanau)
C = Clay (lempung)
Pt = Peat (gambut)
O = Ogranic (organik)
Simbol keterangan :
W = well graded (gradasi baik)
P = poorly graded (gradasi jelek)
M = Mohs (silt, lanau)
C = Clay (lempung)
H = High consistency
L = Low consistency
Contoh :
GW (well graded gravel, kerikil bergradasi baik)
SM (silty sand, pasir ke-lanau-an)
CH (high consistency clay, lempung dengan konsistensi tinggi)
OL (low consistency clay, tanah organik dengan konsistensi rendah)
29
Klasifikasi Tanah menurut USCS
30
Klasifikasi Tanah Menurut USCS
31
KLASIFIKASI TANAH AASHTO
32
KLASIFIKASI TANAH AASHTO
33
Klasifikasi Tanah AASHTO
Penentuan Klasifikasi Group A-4 s/d A-7
34