bab1-sifat umum tanah.pdf
DESCRIPTION
bahan kuliah mekanika tanah dari mahasiswa teknik sipil ipbTRANSCRIPT
Mata kuliah semester
berikutnya
Mata kuliah semester
berikutnya
Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr
Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr berikutnyaberikutnya
BAGAN ALIR BAHASANBAGAN ALIR BAHASAN
Dr. Ir. Erizal, MAgr.Dr. Ir. Erizal, MAgr.
DISTRIBUSI TEGANGAN
(8)
GAYA ANGKAT DIBAWAH
PEMAMPATAN TANAH
(8)
TEGANGAN EFEKTIF
BANGUNAN AIR (6) PERENCANAAN
PONDASI
STABILITAS
TANAH (9)
EFEKTIF (7)
REMBESAN AIR DALAM TANAH
DAYA DUKUNG TANAH
DAN KEKUATAN
TANAHKLASIFIKASI
TANAH
DALAM TANAH (5)
PERENCANAANBANGUNAN
PEMADATAN (4)
(3)
KOMPOSISI TANAH
TANAH (1)
TANAHTANAH (2)
BAB I
TANAH
BAB I
TANAH
Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr
Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr
BAGAN ALIR BAHASANBAGAN ALIR BAHASAN
Dr. Ir. Erizal, MAgr.Dr. Ir. Erizal, MAgr.
DISTRIBUSI TEGANGAN
(8)
GAYA ANGKAT DIBAWAH
POKOK BAHASAN
POKOK BAHASAN
PEMAMPATAN TANAH
(8)
TEGANGAN EFEKTIF
BANGUNAN AIR (6)
1. Pengertian tanah
STABILITAS
TANAH (9)
EFEKTIF (7)
REMBESAN AIR DALAM TANAH
2. Asal usul tanah
3. Jenis tanah4 Partikel
DAN KEKUATAN
TANAHKLASIFIKASI
TANAH
DALAM TANAH (5)
4. Partikel tanah
5. Mineral lempung
PEMADATAN (4)
(3)
KOMPOSISI TANAH
TANAH (1)
TANAH (2)
BAB I
TANAH
BAB I
TANAH
Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr
Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr
1 Pengertian tanah POKOKPOKOK
Dr. Ir. Erizal, MAgr.Dr. Ir. Erizal, MAgr.
1 Penge tianMaterial yang terdiri dari butiran mineral-mineral padat (agregat) yang tidak tersementasi satu sama lain dan atau dari bahan organik yang
1. Pengertian tanah POKOK BAHASAN
POKOK BAHASAN
1. Pengertian tanah
2. Asal usul tanah
tidak tersementasi satu sama lain, dan atau dari bahan organik yang melapuk, di mana diantara butiran terdapat ruang-ruang kosong yang terisi oleh zat cair dan udara.
3. Jenis tanah4. Partikel tanah5. Mineral
lempung
2. Asal usul tanahlempung
Tanah merupakan hasil pelapukan batuan (gambar 1.1).Dikelompokkan dalam 2 group besar,yaitu:a Tanah yang terjadi oleh penumpukan produk pelapukan batuana. Tanah yang terjadi oleh penumpukan produk pelapukan batuan
ditempat asalnya : tanah residu = residual soils (gambar 1.2)b. Tanah yang terjadi oleh produk pelapukan yang kemudian terbawa ke
tempat lain : tanah sedimen = transported soils (gambar 1.3 s/d 1.5)
BAB I
TANAH
BAB I
TANAH
Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr
Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr
TANAHk
Dr. Ir. Erizal, MAgr.Dr. Ir. Erizal, MAgr.
Sediments
Penimbunan terus
Pelapukan dan erosi
menumpuk
Batuan beku(Igneous rocks)
Penimbunan terus menerus dan pengerasan
Peristiwa vulkanik (gunung berapi)
membekuSedimentary rocks
(gunung berapi)
Batuan yang cair,biasanya bergerak
Magma (panas, pijar)
biasanya bergerak keatas (sebagai lava)Metamorphic rocks
Gambar 1.1a. Siklus batuan dan proses terjadinya tanah
BAB I
TANAH
BAB I
TANAH
Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr
Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr
POKOK BAHASAN
POKOK BAHASAN
Dr. Ir. Erizal, MAgr.Dr. Ir. Erizal, MAgr.
1. Pengertian tanah
BAHASANBAHASAN
tanah2. Asal usul
tanah3. Jenis tanah
ik l4. Partikel tanah
5. Mineral lempung
Gambar 1.1b. Siklus batuan dan proses terjadinya tanah
BAB I
TANAH
BAB I
TANAH
Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr
Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr
POKOK S
POKOK S
3. JENIS TANAH
Dr. Ir. Erizal, MAgr.Dr. Ir. Erizal, MAgr.
1. Pengertian tanah
BAHASANBAHASAN
tanah2. Asal usul
tanah3. Jenis tanah
ik l
A.
TANAH RESIDU4. Partikel
tanah5. Mineral
lempung
TANAH RESIDU (RESIDUAL SOIL):
Tanah yang terbentuk oleh penumpukan o e pe u pu aproduk pelapukan batuan ditempat
asalnya.
BAB I
TANAH
BAB I
TANAH
Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr
Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr
POKOK S
POKOK S
Dr. Ir. Erizal, MAgr.Dr. Ir. Erizal, MAgr.
1 Pengertian
BAHASANBAHASAN
1. Pengertian tanah
2. Asal usul tanah
3 J i h3. Jenis tanah4. Partikel
tanah5. Mineral
lempung
B. TANAH SEDIMEN/TRANSPORTED SOIL
a. Tanah glacial (Gambar 1.3)T b k k d k l k k dTerbentuk karena produk pelapukan terangkut dan terdeposisi oleh es atau oleh gletser (sungai es).
BAB I
TANAH
BAB I
TANAH
Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr
Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr
POKOK BAHASAN
POKOK BAHASAN
Dr. Ir. Erizal, MAgr.Dr. Ir. Erizal, MAgr.
1. Pengertian tanah
BAHASANBAHASAN
tanah2. Asal usul
tanah3. Jenis tanah
ik l4. Partikel tanah
5. Mineral lempung
b. Tanah aeolian (Gambar 1.4)Terbentuk karena produk pelapukan terangkut danTerbentuk karena produk pelapukan terangkut dan
terdeposisi oleh angin
BAB I
TANAH
BAB I
TANAH
Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr
Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr
POKOK S
POKOK S
Dr. Ir. Erizal, MAgr.Dr. Ir. Erizal, MAgr.
1. Pengertian tanah
BAHASANBAHASAN
tanah2. Asal usul
tanah3. Jenis tanah
ik l4. Partikel tanah
5. Mineral lempung
c. Tanah aluvial (Gambar 1.5)Terbentuk karena produk pelapukan terangkut oleh airTerbentuk karena produk pelapukan terangkut oleh air
dan terdeposisi sepanjang sungai
BAB I
TANAH
BAB I
TANAH
Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr
Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr
4 PARTIKEL TANAH
Dr. Ir. Erizal, MAgr.Dr. Ir. Erizal, MAgr.
POKOK BAHASAN
POKOK BAHASAN
4. PARTIKEL TANAH
1. Pengertian tanah
2. Asal usul tanah
a. TANAH DAPAT DISEBUT SEBAGAI :• Kerikil ( gravel) → G• Pasir ( sand) → S
tanah3. Jenis tanah4. Partikel
tanah
• Lanau (silt) → M• Lempung ( clay) → C
Tergantung pada ukuran partikel yang dominan5. Mineral
lempung
g g p p y g(Tabel 1.1)
b. PENGELOMPOKAN TANAH (Gambar 1.6 & 1.7)b. PENGELOMPOKAN TANAH (Gambar 1.6 & 1.7)• Tanah berbutir Kasar : Kerikil dan Pasir• Tanah berbutir Halus : Lanau dan Lempung
BAB I
TANAH
BAB I
TANAH
Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr
Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr
POKOKPOKOK
Dr. Ir. Erizal, MAgr.Dr. Ir. Erizal, MAgr.
1 Penge tian
POKOK BAHASAN
POKOK BAHASAN
1. Pengertian tanah
2. Asal usul tanah
3. Jenis tanah4. Partikel
tanah5 Mineral5. Mineral
lempung
T b l 1 1 R t B t Uk B ti T hTabel 1.1 Rentang Batas Ukuran Butiran Tanah
BAB I
TANAH
BAB I
TANAH
Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr
Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgrDr. Ir. Erizal, MAgr.Dr. Ir. Erizal, MAgr.
POKOK BAHASAN
POKOK BAHASAN
1. Pengertian tanah
2. Asal usul tanahtanah
3. Jenis tanah4. Partikel
tanah5. Mineral
lempung
Gambar 1.6 Bentuk Tipikal Butiran Kasar
BAB I
TANAH
BAB I
TANAH
Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr
Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr
POKOKPOKOK
Dr. Ir. Erizal, MAgr.Dr. Ir. Erizal, MAgr.
POKOK BAHASAN
POKOK BAHASAN
1. Pengertian tanah
2. Asal usul tanah
3. Jenis tanah4. Partikel
tanahtanah5. Mineral
lempung
Gambar 1.7 Bentuk Tipikal Butiran Kasar
BAB I
TANAH
BAB I
TANAH
Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr
Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr
POKOKPOKOK5 MINERAL LEMPUNG
Dr. Ir. Erizal, MAgr.Dr. Ir. Erizal, MAgr.
POKOK BAHASAN
POKOK BAHASAN
• Merupakan koloid dengan ukuran sangat kecil
5. MINERAL LEMPUNG
1. Pengertian tanah
2. Asal usul tanah
• Merupakan koloid dengan ukuran sangat kecil (kurang dari 1 mikron)
• Masing-masing koloid terlihat seperti lempengan-lempengan kecil yang terdiri dari lembaran-lembaran kristal yang memiliki tanah
3. Jenis tanah4. Partikel
tanah5 Mi l
y g y gstruktur atom yang berulang.
• Lembaran-lembaran kristal tersebut :> Tetrahedron / Silica sheet, dan> Octahedron / Alumina sheet 5. Mineral
lempung > Octahedron / Alumina sheet.
• Tetrahedron / Silica sheet, merupakan gabungan dari Silica Tetrahedron (Gambar 1.8)
• Octahedron / Alumina sheet. merupakan gabungan dari Alumina Octahedron (Gambar 1.9).
BAB I
TANAH
BAB I
TANAH
Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr
Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgrDr. Ir. Erizal, MAgr.Dr. Ir. Erizal, MAgr.
POKOK BAHASAN
POKOK BAHASAN
1. Pengertian tanah
2. Asal usul tanah
3. Jenis tanah4 Partikel4. Partikel
tanah5. Mineral
lempung
Gambar 1.8 : Tetrahedral / Silica Sheet
BAB I
TANAH
BAB I
TANAH
Mata kuliahMEKANIKA TANAHMata kuliahMEKANIKA TANAH TANAHTANAHDr. Ir. Erizal, MAgr.Dr. Ir. Erizal, MAgr.
POKOK BAHASAN
POKOK BAHASAN
1. Pengertian tanah
2. Asal usul tanah
3. Jenis tanah4 Partikel4. Partikel
tanah5. Mineral
lempung
Gambar 1.9 : Octahedral / Alumina Sheet
BAB I
TANAH
BAB I
TANAH
Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr
Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr
POKOK a. Jenis mineral lempung :
Dr. Ir. Erizal, MAgr.Dr. Ir. Erizal, MAgr.
1. Pengertian
BAHASAN• Kaolinite• Illite• Monmorillonite / Bentonite
D l i l ig
tanah2. Asal usul
tanah3 Jenis tanah
• Dan lain-lain.
3. Jenis tanah4. Partikel
tanah5. Mineral
llempung
Figure 1.5.: Diagram of the structure
Figure 1.6. Electron photomicrograph of well-crystallizedDiagram of the structure
of (a) kaolinite; Electron photomicrograph of well-crystallized kaolinite from St Austell, Cornwall, England.
Picture width is 17μm ( Tovey,1971).
BAB I
TANAH
BAB I
TANAH
Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr
Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgrDr. Ir. Erizal, MAgr.Dr. Ir. Erizal, MAgr.
POKOK BAHASAN
POKOK BAHASAN
1. Pengertian tanah
2. Asal usul2. Asal usul tanah
3. Jenis tanah4. Partikel
tanahtanah5. Mineral
lempung
Figure 1.5.Diagram of the structure of (b) illite
Figure 1.3.Scanning electron photomicrograph of illite-smectite clay in a tight gas reservoir pore space. Clays in the tight rocks complicate interpretationClays in the tight rocks complicate interpretation of reservoir quality and can impede gas recovery. Bar is 10 micrometers long.
BAB I
TANAH
BAB I
TANAH
Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr
Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr
POKOKPOKOK
Dr. Ir. Erizal, MAgr.Dr. Ir. Erizal, MAgr.
POKOK BAHASAN
POKOK BAHASAN
1. Pengertian tanah
2. Asal usul tanahtanah
3. Jenis tanah4. Partikel
tanah5 Mi l5. Mineral
lempung
Figure 1.5.
Diagram of the structure of (c)
Figure 1.4.
Scanning Electron photomicrographDiagram of the structure of (c) monmorillonite
Scanning Electron photomicrograph of monmorillonite (bentonite)
BAB I
TANAH
BAB I
TANAH
Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr
Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr
POKOKPOKOK
Dr. Ir. Erizal, MAgr.Dr. Ir. Erizal, MAgr.
1 P ti
POKOK BAHASAN
POKOK BAHASAN
1. Pengertian tanah
2. Asal usul tanah
3. Jenis tanah4. Partikel
tanah5 Mineral5. Mineral
lempung
FIG.1.6.
Electron photomicrograph of well-crystallized kaolinite from St Austell, C ll E l d Pi t idth i
FIG.1.7.
Electron photomicrograph of halloysite from Bedford,Indiana. Pi t idth i 2 (T 1971)Cornwall, England. Picture width is
17μm (Tovey,1971)Picture width is 2μm (Tovey,1971)
BAB I
TANAH
BAB I
TANAH
Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr
Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr
POKOK POKOK
Dr. Ir. Erizal, MAgr.Dr. Ir. Erizal, MAgr.
1 P ti
BAHASANBAHASAN
1. Pengertian tanah
2. Asal usul tanah
3. Jenis tanah4. Partikel
tanah5 Mineral5. Mineral
lempung
BAB I
TANAH
BAB I
TANAH
Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr
Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr
POKOK POKOK b P il k tik l t h l
Dr. Ir. Erizal, MAgr.Dr. Ir. Erizal, MAgr.
1 P ti
BAHASANBAHASAN
P k b ti l b t tif
b. Perilaku partikel tanah lempung
1. Pengertian tanah
2. Asal usul tanah
Permukaan butiran lempung bermuatan negatif.
Pada tanah lempung kering muatan negatif tersebutdiimbangi cation bermuatan positif :
3. Jenis tanah4. Partikel
tanah5 Mineral
Ca++, Mg++, Na+, K+ dengan gaya tarik elektrostatik.
Apabila air ditambahkan :
cation dengan sedikit anion → mengapung sekeliling 5. Mineral lempung
cation dengan sedikit anion → mengapung sekelilingbutiran lempung → Lapisan cation tersebut dinamakan“diffuse double layer”Partikel air yang melekat pada permukaan partikely g p p plempung disebut “double layer water” Bagian yang paling dekat dengan permukaan partikellempung disebut “adsorbed water”
BAB I
TANAH
BAB I
TANAH
Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr
Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgrDr. Ir. Erizal, MAgr.Dr. Ir. Erizal, MAgr.
POKOK BAH ASAN
POKOK BAH ASAN
1. Pengertian tanahrf
ace
on o
f
ertian tanah2. Asal usul
tanah3. Jenis tanahCl
ay s
ur
Cation
cent
ratio
4. Partikeltanah
5. Mineral lempung
Anion
Di t f th l ti l
Conc
ions
lempungDistance from the clay particle
Fi 1 14 Diff d bl lFig. 1.14. Diffuse double layer
BAB I
TANAH
BAB I
TANAH
Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgr
Mata kuliahMEKANIKA TANAHDr Ir Erizal MAgrDr. Ir. Erizal, MAgr.Dr. Ir. Erizal, MAgr.
Tegangan dalam tanahPOKOK
BAH ASANPOKOK
BAH ASANTegangan yang bekerja pada tanah dapat dibagi menjadi:• Tegangan Total → σ [kN/m²]
1. Pengertian tanah
2 Asal usul
g g [ ]• Tegangan Efektif → σ’ [kN/m²] • Tegangan Netral / Tekanan Air → u [kN/m²]
Dan hubungan ketiga tegangan ini dalam persamaan adalah: 2. Asal usultanah
3. Jenis tanah4. Partikel
t h
g g g g pσ’=σ-udengan:σ = γ.h , dan u = γw.hdimana: tanah
5. Mineral lempung
dimana:
γ = Berat Jenis tanah [kN/m³]γw = Berat Jenis air [kN/m³]h = tebal lapisan [m]
Tambahan: Tegangan dalamtanah
h = tebal lapisan [m]
sehingga:
σ’=σ-u σ’= (γ.h) – (γw.h) σ’= (γr-γw).h( ) ( w ) ( r w)
dimana γr adalah Berat Jenis Tanah Jenuh