BAB IILandasan TeoriII.1. Pengambilan contoh tanahAnalisis sifat fisik tanah memerlukan contoh tanah yang berbeda, tergantung tujuannya. Ada beberapa jenis contoh tanah, diantaranya contoh tanah utuh (undisturbed soil sample), agregat utuh (undisturbed soil aggregate), dan contoh tanah tidak utuh (disturbed soil sample) yang peruntukan analisisnya berbeda. Dalam pengambilan pecontoh tanah yang akan diuji laboratorium, terdapat dua jenis sample yang akan dihasilkan, yaitu:II.1.1.Pecontoh tanah terganggu (Distrub Soil Sample)Contoh tanah terganggu dapat juga digunakan untuk analisis sifat-sifat kimia tanah Kondisi contoh tanah terganggu tidak sama dengan keadaan di lapangan, karena sudah terganggu sejak dalam pengambilan contoh. Contoh tanah ini dapat dikemas menggunakan kantong plastik tebal atau tipis. Kemudian diberi label yang berisikan informasi tentang lokasi, tanggal pengambilan, dan kedalaman tanah. Label ditempatkan di dalam atau di luar kantong plastik. Jika label dimasukkan ke dalam kantong plastik bersamaan dengan dimasukkannya contoh tanah, maka label dalam ini perlu dibungkus dengan kantong plastik kecil, agar informasi yang telah tercatat tidak hilang karena terganggu oleh kelembapan air tanah. Pengangkutan semua contoh tanah hendaknya berpegang kepada prinsip dasar, bahwa contoh tanah tidak boleh tercampur satu sama lain dan tidak mengalami perubahan apapun selama dalam perjalanan. Contoh tanah agregat utuh adalah contoh tanah berupa bongkahan alami yang kokoh dan tidak mudah Contoh tanah ini diperuntukkan bagi analisis indeks kestabilitas agregat (IKA). Contoh diambil menggunakan cangkul pada kedalaman 0-20 cm. Contoh tanah terganggu lebih dikenal sebagai contoh tanah biasa (disturbed soil sample), merupakan contoh tanah yang diambil dengan menggunakan cangkul, sekop atau bor tanah dari kedalaman tertentu sebanyak 1-2 kg. Contoh tanah terganggu digunakan untuk keperluan analisis kandungan air, tekstur tanah, perkolasi, batas cair, batas plastis, batas kerut, dan lain-lain.II.1.2.Pecontoh tanah tidak terganggu (Undisrub Soil Sample)\Contoh tanah utuh merupakan contoh tanah yang diambil dari lapisan tanah tertentu dalam keadaan tidak terganggu, sehingga kondisinya hampir menyamai kondisi di lapangan. Contoh tanah tersebut digunakan untuk penetapan angka berat volume (berat isi, bulk density), distribusi pori pada berbagai tekanan (pF 1, pF 2, pF 2,54, dan pF 4,2 dan permeabilitas.

II.2. Kadar AirSetiap kali mengadakan pengetesan suatu tanah dilaboraturium kadar air dari tanah yang bersangkutan harus ditentukan lebih dahulu. Kadar air biasanya dinyatakan dalam persen (%).Perhitungan

II.3. Analisis Ukuran ButirSifat-sifat tanah sangat bergantung dengan ukuran butirnya. Besarnya butiran dijadikan dasar untuk pemberian nama dan klasifikasi tanah. Analisis ukuran butir tanah adalah penentuan prosentase berat butiran pada 1 unit saringan dengan ukuran diameter lubang tertentu. Daftar dari urutan nomor ayakan berdasarkan U.S standard dan ukuran lubang dari tiap-tiap ayakan yang dipakai dalam test analisa ayakan diberikan pada tabel. Perlu diperhatikan bahwa kalau nomor dari ayakan bertambah besar, maka ukuran lubang dari ayakan bertambah kecil.Ukuran Lubang Ayakan (US Standard) yang dipakai dalam Test Analisa Ayakan Nomor AyakanDiameter Lubang Ayakan (mm)

4681012162030405060801004,7503,3502,3602,0001,6801,1800,8500,6000,4250,3000,2500,1800,150

Perhitungan 1. Prosentase dari berat tanah yang tertahan di atas ayakan nomor n (dihitung dari ayakan paling atas) :

2. Prosentase komulatif dari tanah yang tertahan di atas ayakan nomor n adalah :

3. Prosentase komulatif dari tanah yang lolos lewat ayakan nomor n adalah :

Penggambaran Grafik DistribusiProsentase dari butir-butir tanah yang lolos lewat tiap ayakan digambar pada sumbu tegak, sedangkan diameter butir-butirnya digambar pada sumbu datar.

Keterangan grafik diatas adalah: Tanah bergradasi baik (well-graded): rentang distribusi ukuran partikel yang relatif lebih luas, menghasilkan kurva distribusi yang lurus dan panjang. Tanah gradasi seragam (uniform soil): distribusi partikel-partikelnya memiliki ukuran yang relatif sama, Tanah gradasi buruk (gap graded atau poorly graded): memiliki distribusi ukuran partikel yang terputus yang mana tidak terdapat ukuran partikel antara butir kasar dan halus.II.4. Berat IsiMetode untuk menentukan berat volume tanah adalah dengan menimbang berat sejumlah tanah yang isinya diketahui. Untuk tanah yang asli (undisturb) biasanya dipakai sebuah cincin yang dimasukkan ke dalam tanah sampai terisi penuh, kemudian atas bawahnya diratakan selanjutnya cincin serta tanahnya ditimbang dan volume dan berat cincin sebelumnya telah dihitung.Keterangan :W1 = Berat cincin W2 = berat cincin + tanah V = Volume Cincin II.5. Berat JenisBerat jenis tanah adalah perbandingan antara berat butir tanah dan berat air suling dengan isi yang sama pada suhu tertentu. Berat jenis tanah diperlukan untuk merencanakan konstruksi bangunan yang kekuatanya dipengaruhi oleh berat jenis tanah.

Keterangan :Gs = Berat jenis tanahW1 = berat piknometer ( gram ).W2 = berat piknometer dan bahan kering ( gram ).W3 = berat piknometer, bahan dan air ( gram ).W4 = berat piknometer dan air ( gram ). II.6. Batas AttebergBatas atterberg terdiri dari batas cair, batas plastis, dan batas susut. Batas cair adalah kadar air dimana tanah berada dalam batas keadan cair dan plastis. Batas plastis merupakan kadar air tanah pada kedudukan antara daerah plastis dan semi padat. Sedangkan batas susut merupakan kadar air pada kedudukan antara daerah semi padat dan padat, yaitu persentase kadar air dimana pengurangan kadar air selanjutnya tidak mengakibatkan perubahan volume tanahnyaII.6.1.Batas PlastisBatas Plastis adalah kadar air minimum dimana suatu tanah masih dalam keadaan plastis. Cara pengujian batas plastis ini sangat sederhana, yaitu dengan cara menggulung tanah diatas pelat kaca sampai berdiameter 1/8 inci (3,2 mm) menjadi retak. Artinya tanah mengalami retak ketika diameter gulungan sekitar 3 mm. Hasil dari percobaan ini digabung dengan hasil pemeriksaan batas cair untuk menghitung Indeks Plastisitasnya (PI). PI merupakan selisih antara batas cair dan batas plastis suatu tanah Batas plastis merupakan kadar air dimana suatu tanah berubah sifatnya dari keadaan plastis menjadi semi padat. Besaran batas plastis biasanya digunakan untuk menentukan jenis, sifat dan klasifikasi tanah.II.6.2.Batas CairBatas cair adalah kadar air tanah pada batas antara keadaan cair dan keadaan plastis. Contoh tanah dikeringkan di bawah terik matahari, kemudian diremah dengan martil karet agar tidak merusak partikel tanahnya sendiri. Tanah yang dipakai pada percobaan ini adalah yang lolos saringan no.40. Tanah tersebut kemudian diaduk dengan air hingga membentuk adonan atau pasta. Lalu diletakkan di dalam alat ujinya.Alat uji batas cair yang dipakai pada percobaan ini dikenal dengan nama Casagrande yang merupakan sebuah mangkuk kuningan yang mempunyai engsel disalah satu tepinya sehingga dapat bergerak naik turun. Posisi awal mangkuk tertumpu pada dasar karet yang keras. Mangkuk dapat bergerak naik turun dengan pengungkit eksentris (Cam) yang dijalankan oleh suatu alat pemutar. Naik turunnya mangkuk ini diatas dasar karet tersebut menimbulkan ketukan. Jumlah ketukan ini yang akan menjadi standar hitungan, dimana uji batas cair ini dikerjakan pada tanah yang sama dengan jumlah ketukan berbeda. Kadar air yang diperoleh dan banyaknya ketukan diplot ke grafik semilog. Sebaran titik-titiknya dihubungkan dengan garis regresi linear. Nilai kadar air yang ditunjukkan pada ketukan 25 adalah batas cair tanah yang diuji.Batas cair tanah adalah kadar air minimum dimanan sifat suatu tanah berubah dari kedaan cair manjadi plastis. Berdasarkan batas cair yang digunakan untuk menentukan sifat dan plastisitas tanah. kadar air ketika sifat tanah pada batas dari kadar cair menjadi plastis batas plastis tanah yaitu batas terendah kadar air ketika tanah masih dalam keadaan platis jumlah pukulan (m) yaitu perbandinagn antara berat air dalam tanah terhadap berat burtiran tanah yang dinyatakan dalam persen konsistensi tanah yaitu kadar relative tanah ketika tanah masih mudah untuk dibentuk PerhitunganDengan menggunakan rumus

II.6.3.Indeks plastisitasTanah plastisitas indeks yang disingkat dengan PI adalah perbedaan antara batas cair dengan batas plastis tanah. RumusnyaPI = LL- PLPISIFAT MACAM TANAHKOHESI

0NON-PLASTISITAS PASIRNON KOHESIF

7PALSTISITAS TINGGI LEMPUNGKOHESIF

II.7. Klasifikasi TanahUmumnya penentuan sifat-sifat tanah banyak dijumpai dalam masalah teknis yang berhubungan dengan tanah. Hasil dari penyelidikan sifat-sifat ini kemudian dapat digunakan untuk mengevaluasi masalah-masalah tertentu seperti:a. Penentuan penurunan banguanb. Penentuan kecepatan air yang mengalir lewat benda uji guna menghitung koefisien permeabilitas.c. Mengevaluasi stabilitas tanah yang miringDalam banyak masalah teknis, pemilihan tanah-tanah ke dalam kelomok ataupun subkelompok yang menunjukkan sidat atau kelakuan yang sama akan sangat membantu. Pemilihan ini disebut klasifikasi.Terdapat dua sistem klasifikasi yang seirng digunakan, yaiut Unified Soil Classification dan AASHTO (American Association of State Highway and Transportaion Officials). Sistem-sistem ini menggunakan sifat-sifat indeks tanah yang sederhana seperti distribusi ukuran butir, batas cair dan indeks plastisitas. Namun dalam analisis ini yang digunakan adalah Sistem Klasifikasi Unified.F. Sistem Klasifikasi Unified (Unified Soil Classification System/USCS)Metode klasifikasi tanah dengan menggunakan USCS (Unified Soil Classification System) merupakan metode klasifikasi tanah yang cukup banyak digunakan dalam bidang geoteknik. Klasifikasi ini diusulkan oleh A. Cassagrande pada tahun 1942 dan direvisi pada tahun 1952 oleh The Corps of Engeneers and The US Bureau of Reclamation.Pada prinsipnya menurut metode ini, ada 2 pembagian jenis tanah yaitu tanah berbutir kasar (kerikil dan pasir) dan tanah berbutir halus (lanau dan lempung). Tanah digolongkan dalam butiran kasar jika lebih dari 50% tertahan di atas saringan no. 200. Sementara itu tanah digolongkan berbutir halus jika lebih dari 50% lolos dari saringan no. 200. Selanjutnya klasifikasi yang lebih detail lagi dapat menggunakan table USCS berikut ini. Beberapa symbol berikut ini sering digunakan dalam klasifikasi metode USCS. jenis tanah:G: gravel (kerikil)S: sand (pasir)M: silt (lanau)C: clay (lempung) jenis gradasi:W: well graded (bergradasi baik)P: poorly graded (bergradasi buruk) konsistensiplasititas:H: high plasticity (plastisitas tinggi)L: low plasticity (plastisitas rendah)

Tabel Klasifikasi Tanah Berdasarkan USCS(sumber: Bowles)

Hubungan LL dan PI(sumber: Bowles)Berikut ini contoh klasifikasi tanah berdasarkan metode USCS (sumber: Braja M. Das: Advanced Soil Mechanics).DiketahuiTanah lolos dari beberapa nomor saringan berikut ini:1. Lolos saringan no. 4: 92%2. Lolos saringan no. 10: 81%3. Lolos saringan no. 40:78%4. Lolos saringan no. 200: 65%Konsistensi tanah adalah sebagai berikut:Batas cair (Liquid Limit)48%

Indeks plastisitas (Plasticity Index)32%

Klasifikasi tanah berasarkan metode USCS:Lolos saringan no. 200 > 50%, maka sample termasuk tanah berbutir halusBeberapa jenis tanah berbutir halus adalah: ML; CL; OL; MH; CH; OH; Pt Berdasarkan nilai LL dan PI yang diberikan, selanjutnya angka angka tersebut dimasukkan ke dalam grafik hubungan antara LL vs PI untuk menentukan jenis tanahnya. Tanah menurut klasifikasi ini termasuk CL (Clay of Low plasticity).