BAB IPENDAHULUAN

1.1Latar BelakangKondisi tanah dan batuan merupakan faktor penting dalam perencanaan suatu wilayah atau lahan, dimana kedua hal tersebut sebagai penentu dalam melakukan langkah langkah teknis dalam mengembangkan dan memaksimalkan fungsi sistem tata guna lahan dan rencana konstruksi bangunan yang akan dibuat. Dalam hal ini Geomekanika merupakan cabang dari ilmu Geoteknik memiliki peran yang cukup penting dalam pemecahan masalah ataupun memberikan sebuah gambaran awal mengenai kondisi serta kualitas tanah maupun batuan suatu wilayah. Sehingga sebelum mendirikan konstruksi bangunan memenuhi aspek keamanan yang dimana kestabilan bangunan tersebut dapat terjamin dari segala faktor faktor yang mempengaruhi kondisi bangunan tersebut, adapun faktor faktor yang dapat mempengaruhi kualitas suatu bangunan yaitu : Faktor Dalam : Pemilihan kualitas bahan bangunan. Faktor Luar : Kondisi geologi wilayah tersebut dan kondisi iklimnya harus harus diperhatikan.Faktor faktor tersebut merupakan bagian dari langkah langkah teknis yang harus selalu diperhatikan dalam perencanaan sebuah konstruksi bangunan sehingga umur bangunan bisa bertahan dalam keadaan cuaca tertentu.

BAB IILANDASAN TEORI

2.1Definisi Mekanika Tanah dan TanahMekanika tanah adalah ilmu yang mempelajari perilaku tanah serta sifat - sifat keteknikan tanah tersebut yang diakibatkan oleh tegangan dan rengangan yang disebabkan oleh gaya gaya yang bekerja terhadapanya. Ilmu mekanika tanah merupakan acuan yang digunakan dalam analisis dan design perencanaan suatu konstruksi/pondasi bangunan. Teknik pondasi yang nantinya akan diterapakan dalam konstruksi bangunan merupakan aplikasi prinsip prinsip mekanika tanah dan geologi. Oleh karena itu perkiraan dan pendugaan terhadap kemungkinan adanya penyimpangan dilapangan dari kondisi ideal pada mekanika tanah sangat penting dalam perencanaan pondasi yang benar. Sehingga pemanfaatan serta fungsi suatu bangunan dapat maksimal. Definisi tanah dalam pandangan teknik sipil adalah himpunan mineral, bahan organic, dan endapan - endapan yang relatif lepas (loose), yang terletak di atas batuan dasar (bedrock) butiran yang relatif lemah disebut karbonat, zat organik, atau oksida yang mengendap diantara partikel - partikel. Proses pelapukan batuan atau proses geologi ataupun yang lainnya yang terjadi didekat permukaan bumi membentuk tanah dapat juga bersifat fisik maupun kimia.Umumnya pelapukan terjadi akibat proses kimia yang dipengarungi oleh oksigen, karbondioksida, dan air (terutama yang mengandung asam dan alkali). Jika hasil pelapukan masih berada di tempat asalnya maka tanah ini disebut tanah residual (residual soil) dan apabila tanah berpindah tempat nya disebut tanah terangkut (transported soil).

2.2.Klasifikasi TanahKlasifikasi tanah dikelompokan berdasarkan dengan sifat fisik dan bentu fisik tanah tersebut. Adapun jenis jenis klasifikasi tanah yaitu : Klasifikasi Visual. Sistem U.S.DEPTH.OF AGRICULTURE. Sistem USCS. Sistem AAHSTO.Dalam bahasan kali ini hanya akan membahas sistem klasifikasi tanah berdasarkan sistem USCS dan AAHSTO. Sistem AAHSTODalam sistem ini tanah digolongkan dalam tujuh golongan utama dari A-1 hingga A-7. Penggolongan ini didasarkan pada : Hasil saringan. Batas Atteberg. Sedangkan kualitas tanah ditentukan melalui perhitungan Indeks Group.Rumus perhitungan Indeks Group :GI = ((F - 35 ) (0,2 + 0,005 (LL 40)) + 0,01 (F 0,15) (PI 10)Dimana :F = Presentasi butiran yang lolos saringan no.20.Tabel 2.1Sistem AAHSTOKelas SubgradeNilai Indeks Group

Sangat BaikTanah A-1-a (0)

Baik0 1

Sedang2 4

Buruk5 9

Sangat Buruk10 - 20

Sumber : http://yandratekniksipil.blogspot.com/2011/08/laporan-mekanika-tanah.html

Gambar 2.1Tabel Klasifikasi Sistem AAHSTO Sistem USCSKlasifikasi Sistem USCS ditentukan oleh parameter parameter yaitu : Jenis ukuran butir. Koefisien keseragaman. Batas batas Atteberg.

Gambar 2.2Tabel Klasifikasi Sistem USCS Hasil penyelidikan sifat - sifat ini kemudian dapat digunakan untuk mengevaluasi masalah - masalah tertentu seperti :1. Penentuan penurunan bangunan, yaitu dengan menentukan kompresibilitas tanah. selanjutnya digunakan dalam persamaan penurunan berdasarkan pada teori konsolidasi, misalnya teori Terzaqhi.2. Penentuan kecepatan air yang mengalir lewat benda uji, guna menghitung koefisien permeabilitas, dari sini kemudian dihubungkan dengan hukum DarCy dan jaring arus (flow net),untuk menentukan debit aliran yang lewat pada struktur tanah. 3. Untuk mengevaluasi stabiitas tanah yang miring, yaitu dengan menentukan kuat gaser tanah, dari sini kemudian disubtitusikan dalam rumus statiska stabilitas lereng. Klasifikasi tanah sangat membantu perancang dalam memberikan pengarahan melalui cara empiris yang tersedia dari hasil pengamatan lapangan. Tetapi, perancangan harus berhati - hati dalam penerapannya, karena penyesuaian stabilitas , kompresi (penurunan), aliran air yang didasarkan pada klasifikasi tanah sering menimbulkan kesalahan. Umumnya klasifikasi tanah didasarkan atas ukuran partikel yang diperoleh dari analisis saringan dan uji sedimentasi kemudian juga plastisitas. Terdapat dua sistem klasifikasi yang sering digunakan, yaitu Unifield Soil Clasification Sistem dan AASHTO (American Assoction Of State Highway And Transfortation Officials). Sistem-sistem ini menggunakan sifat-sifat indeks tanah yang sederhana seperti distribusi ukuran butiran , batas air cair dan indeks plastisitas.

2.3Ukuran ButirSifat - sifat tanah sangat bergantung pada ukuran butirannya. Besarnya butiran dijadikan dasar untuk pemberian nama dan klasifikasi tanah. Oleh karena itu, analisis butiran ini merupakan pengujian yang sangat sering dilakukan. Analisis ukuran butiran tanah adalah penentuan persentase berat butiran pada suatu unit saringan, dengan ukuran diameter lubang tertentu. a. Tanah Berbutir Kasar b. Tanah berbutir HalusDistribusi ukuran butiran tanah dapat berbutir halus atau berbutir kasar dapat ditentukan dengan cara sedimentasi. Metode ini didasarkan pada hukum Stokes, yang berkenaan dengan kecepatan mengendap butiran pada larutan suspensi. Menurut Stokes, kecepatan mengendapnya butiran dapat ditentukan dari persamaan :

v =

Dengan :v=Kecepatan, sama dengan jarak/waktu ( I/t)=Berat volume Air (g/cm)=Berat volume butiran padat (g/cm)=Kekentalan air absolute (g.det/cm)D=Diameter butiran tanah (mm)Dengan :

2.4BATAS CAIR (LIQUID LIMIT)Batas cair (LL), didefiisikan sebagai kadar air tanah pada batas diantara keadan cair dan keadan plastis, yaitu batas atas dari daerah plastis. Batas cair biasanya ditentukan dari uji Casagrand test (1948). 2.4.1 Batas Plastis (Plastic Limit)Batas plastis (PL), didefinisikan sebagai kadar air pada kedudukan antara daerah plastis dan semi padat, yaitu persentase kadar air tanah dengan diameter selinder 3,2 mm mulai retak - retak ketika digulung.2.4.2 Batas Susut (Shringkage Limit)Batas susut (SL), didefinisikan sebagai kadar air pada kedudukan antara daerah semi padat dan padat, yaitu persentase kadar airdimana pengurangan kadar air selanjutnya tidak mengakibatkan perubahan volume tanah. Percobaan batas susut dilaksanakan di laboratorium dengan cawan porselin diameter 44,4 mm dengan tinggi 12,7 mm. Bagian dalam cawan dilapisi dengan pelumas dan diisi dengan tanah jenuh sempurna. Kemudian dikeringkan dalam oven, volume ditentukan dengan mencelupkannya dengan air raksa . Batas susut dinyatakan dalam persaman :

SL = { }100%

Dengan :m1 = Berat tanah basah dalam cawan percobaan (g)m2 = Berat tanah kering dalam oven (g)

v1 = Volume tanah basah dalam cawan (cm)

v2 = Volume tanah kering dalmam oven (cm)

= Berat volume air (g/cm)Hubungan variasi kadar dan volume total tanah pada kedudukan batas cair, batas plastis dan batas susut. Batas-batas Atterberg sangat berguna untuk identifikasi dan klasifikasi tanah. Batas - batas ini sering digunakan secara langsung dalam spesifikasi, untuk mengontrol tanah yang akan digunakan untuk membangun stuktur urugan tanah sebagai dasar pondasi. 2.4.3 Indeks Plastisitas (Plasticity Indeks) Indeks plastisitas (PI),adalah selisih batas cair dan batas plastis. PI = LL PL. Indeks plastisitas (PI) merupakan interval kadar air dimana tanah masih bersifat plastis. Karena itu, indeks plastisitas menunjukkan sifat keplastisan tanah. Jika tanah mempunyai (PI) tinggi, maka tanah mengandung banyak butiran lempung dan jika tanah mepunyai (PI), rendah ,seperti lanau , sedikit pengurangan kadar air berakibat tanah menjadi kering. 2.4.4Indeks Cair (Liquidity Indeks)Kadar air tanah asli relative pada kedudukan plastis dan cair dapat didefinisikan oleh indeks cair (liquidity indeks),LI, dan dinyatakan menurut persamaan :

LI=

Dengan :Wn = Kadar air dilapangan Jika Wn = LL, maka LI = 1, sedangkam jika Wn = PL, maka LI = 0. Jadi untuk lapisan tanah asli yang didalam kedudukan plastis, nilai LL >Wn > PL. Jika kadar air bertambah dari PL menuju LL, maka LI bertambah dari 0 sampai 1. Lapisan tanah asli dengan wN > LI, akan mempunyai LL > 1. Tapi jika wN kurang dari PL, LI akan negatif.

2.5Definisi Mekanika BatuanMenurut US NATIONAL COMMITTEE ON ROCK MECHANICS 1984 mekanika batuan adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari perilaku batuan baik secara teoritis maupun terapan, merupakan cabang dari ilmu mekanika yang berkenaan dengan sikap batuan terhadap medan medan gaya pada lingkungannya. Sifat batuan yang di alam sebenarnya di alam adalah :

Heterogen : Jenis mineral pembentuk batuan yang berbeda. Ukuran dan bentuk partikel/butir berbeda di dalam batuan. Ukuran, bentuk dan penyebaran void berbeda di dalam batuan. DiskontinuMassa batuan di alam tidak kontinu karena adanya bidang bidang lemah (crack, joint, fault, fissure) dimana kerapatan, perluasan dan orientasi dari bidang bidang lemah tersebut tidak berkelanjutan.

2.6Beberapa Ciri Mekanika Batuana.Dalam ukuran besar, solid, dan massa batuan yang kuat/keras, maka batuan dapat dianggap kontinu.b.Bagaimanapun juga karena keadaan ilmiah dan lingkungan geologi, maka batuan tidak kontinu karena adanya kekar, fissure, crack dll.. untuk kondisi tertentu, dapat dikatakan bahwa mekanika batuan adalah mekanika diskontinu atau mekanika dari struktur batuan.c.Secara mekanika batuan adalah sistem multiple bodyd.Analisa mekanika tanah dilakukan pada bidang, sedang analisis mekanika batuan dilakukan pada bidang dan ruang.e.Mekanika batuan dikembangkan secara terpisah dari mekanika tanah, tetapi ada beberapa yang tumpang tindih.f.Mekanika batuan banyak menggunakan : Teori Plastisitas. Teori Elastisitas.

2.7Beberapa Persoalan Dalam Mekanika BatuanBeberapa persoalan di dalam mekanika batuan akan timbul dan erat hubungannya dengan aktifitas yang dilakukan oleh manusia pada batuan seperti persoalan pondasi pada suatu konstruksi bangunan, penggalian batuan di bawah permukaan tanah baik untuk kegiatan teknik sipil, pertambangan, dan pemakaian batuan sebagai bahan bangunan dan sebagainya. Adapun persoalan di dalam mekanika batuan antara lain :a)Bagaimana reaksi batuan ketika diambil untuk dipergunakan ?b)Bagaimana kekuatan geser batuan ?c)Bagimana sikap batuan di bawah beban dinamis ?d)Bagaimana besarnya daya dukung dari batuan dipergunakan dan pada berbagai kedalaman untuk menerima berbagai beban ?e)Bagiman pengaruh gempa pada sistem pondasi di dalam batuan ?f)Bagaiman pengaruh dari bidang bidang lemah pada batuan terhadap kekuatannya ?g)Bagimana menanggulangi deformasi yang diakibatkan oleh perbedaan yang bersifat perlahan lahan pada batuan.h)Apakah roof bolting pada atap sebuah lubang bukaan dibawah tanah sudah aman sehingga lubang tersebut dapat dipergunakan sebagai instalasi permanen?g)Metode pengujian laboratorium apa saja yang paling mendekati kenyataan di lapangan untuk mengetahui kekuatan pondasi atau sifat batuan dalam mendukung massa batuan ?

2.8Ruang Lingkup Mekanika BatuanSecara umum sasaran dari mekanika batuan adalah aplikasinya pada pemecahan persoalan persoalan geoteknik, antara lain :a)Menyelenggarakan penyelidikan yang bersifat teknik pada batuan.b)Mengembangkan cara pengambilan contoh batuan secara rasional dan metode identifikasi serta klasifikasi batuan.c)Mengembangkan peralatan uji batuan yang baik dan metode standar pengujian untuk kuat tekan secara kuat geser batuan.d)Mempelajari sikap asli massa batuan dibawah kondisi beban dan kondisi lingkungannya.f)Mempelajari stabilitas struktur rekayasa yang material utamanya adalah batuan.g)Memepelajari proses proses pengurangan ukuran batuan dengan menggunakan gaya gaya luar seperti pemboran, peledakan, pemotongan, dan pengasahan.h)Mempelajari pengaruh gaya gaya pada batuan dan utama adalah berkaitan dengan fenomena yang mempengaruhi pendugaan rekahan dan deformasi.

2.9Contoh Soal Mekanika Tanah dan Batuan1.Suatu contoh tanah asli mempunyai isi = 100 cm3 dengan berat 200 gram. Setelah dikeringkan didalam oven selama 24 jam, beratnya berkurang menjadi = 160 gram, apabila berat spesifik G = 2,68, diminta untuk mengitung. Kadar air Angka pori Derajat kejenuhan tanah tersebut.2)Sebutkan ciri ciri dari ilmu mekanika batuan!

BAB IIIKESIMPULAN

Mekanika batuan dan tanah merupakan faktor yang perlu diperhatikan dalam kegiatan yang berkaitan dengan teknik sipil dan penambangan. Sehingga ketahan suatu rekayasa bangun dapat tercapai, serta tidak melupakan aspek keselamatan dan tahan terhadap gaya gaya geologi yang dapat merusaknya. Mekanik tanah berguna dalam memecahkan masalah - masalah dalam kegiatan teknik sipil seperti : Perencaan dan pelaksaan pondasi Perencanaan perkerasan Perencanaan bangunan di bawah tanah dan tiang penyangga Perencanaan pengalian Perencanaan bendungan tanah. Perbedaan mekanika tanah dan batuan :Mekanika TanahMekanika Batuan

Hanya berfokus dalam sifat sifat keteknikan dari tanahHanya berfokus dalam sifat sifat keteknikan batuan

Ruang lingkupnya berkaitan dengan sifat plastis dan elastis tanahRuang lingkupnya membahas tentang pengaruh rengangan dan rengangan sebagai hasil deformasi terhadap batuan

Memiliki definisinya masing masingMemiliki definisinya masing masing

Membahas persoalan dan pemecahan masalah mengenai tanahMembahas persoalan dan pemecahan masalah mengenai batuan

Klasifikasi tanah dan batuan sangat membantu perancang dalam memberikan pengarahan melalui cara empiris yang tersedia dari hasil pengamatan lapangan.

DAFTAR PUSTAKA

Astawa, Dr. Ir Made Rai & Kramadibrata, Dr. Ir. Suseno. 2005, Mekanika Batuan. Bandung. ITB.Soedarmo, Ir. G. Djatmiko. 1993, Mekanika Tanah 1. Malang. Kanisius.None, Name. 2009. Batu Tanah dan Mekanika Tanah. http://fornests.blogspot.com/2009/04/batu-tanah-dan-mekanika-tanah.html.None, Name. Mekanika Tanah. http://mekanikatanah1.blogspot.com.