Tanah merupakan suatu hal yang tidak diciptakan oleh manusia melainkan diciptakan oleh Tuhan dimana hal-hal yang diciptakan oleh Tuhan merupakan hal yang kompleks dan rumit, namun manusia hanya harus mempelajari dan mengerti bagaimana penciptaan Tuhan bekerja. Identifikasi tanah bagi manusia menjadi penting karena sifat tanah berasal dari jenis tanahnya berdasarkan ukurannya. Berdasarkan ukuran tanah terbagi menjadi 4 jenis:
·
Kerikil (Berdasarkan
USCS, ukuran butir berkisar dari 4,75 mm hingga 75 mm)
·
Pasir (Berdasarkan
USCS, ukuran butir berkisar dari 0,075 mm hingga 4,75 mm)
·
Lanau (Berdasarkan
AASHTO, ukuran butir berkisar dari 0,005 mm hingga 0,075 mm)
·
Lempung (Berdasarkan
AASHTO, ukuran butir kurang dari 0,005 mm)
Gambar 1
Jenis Tanah Berdasarkan Ukuran Butir (Sumber : Geotechnical Engineering
Principles and Practices, Donald P. Coducto)
Dari penjelasan di atas tidak
tercantum jenis tanah dengan ukuran butir lebih dari 75 mm karena tanah dengan
ukuran butir lebih dari 75 mm disebut batuan atau boulders.
Keempat jenis tanah tersebut
ditentukan oleh ukuran butir tanah yang berarti tanah harus disaring terlebih
dahulu untuk mendapatkan jenis tanah tersebut. Pada tanah asli yang berada di
lapangan sangat jarang sekali mendapatkan tanah homogen, maka dari itu jenis
tanah diambil dari jenis taah yang dominan pada suatu campuran tanah. Pemisahan
tanah dengan ukuran butir berbeda-beda juga disebut uji ayakan atau sieve
analysis, dan analisis ini biasanya disertai dengan analisis klasifikasi
tanah USCS.
Gambar 2
Ilustrasi Penyaringan Tanah (Sumber : Geotechnical Engineering Principles and
Practices, Donald P. Coducto)
Setelah penyaringan maka
dilakukan pengukuran berat tanah yang tersaring tiap saringannya. Berat tiap
saringan tersebut dibuat menjadi presentase untuk selanjutnya dimasukkan dan
diplot ke dalam tabel kartesius spt. Dalam tabel kartesius spt diperlukan juga
plotting data butir tanah yang ukurannya lebih kecil dari 0,075 dimana
pengujiannya bukan lagi uji ayakan tetapi uji hidrometer sesuai dengan ASTM
D-422.
Tabel 1 Contoh Perhitungan Ayakan Berat Lolos
Uji
Hidrometer
Dari contoh pengambilan data
berat tertahan pada Tabel 1
sebanyak 84 gram pada pan atau yang lolos pada ukuran bukaa 0,075 mm lalu
diukur presentase per ukuran butirnya yang lebih kecil lagi dengan uji
hidrometer sesuai dengan ASTM D-422. Diambil 50 gram dari butir tanah yang
kering dan sudah bersih dicampur dengan larutan Calgon (Calgon solution)
atau larutan lain yang dapat mempermudah tiap-tiap partikel tanah tidak saling
menempel. Setelah itu dimasukkan ke silinder hidrometer 1000 cc dengan campuran
air distilasi dan silinder diletakkan di meja yang datar lalu baca pembacaan
hidrometer saat 0,25 menit, 0,5 menit, 1 menit, dan 2 menit. Setelah itu
hidrometer diangkat lalu dimasukkan kembali untuk pembacaan 4 menit, 8 menit,
16 menit, dan 30 meni, 1 jam, 2 jam, 4 jam, 8 jam, dan 24 jam dari waktu awal.
Catat waktu dan pembacaan hidrometer. Berikut contoh tabel hasil uji
hidrometer:
Tabel 2
Contoh Hasil Tabel Uji Hidrometer
Setelah mendapatkan presentase dari uji hidrometer lalu data presentase tersebut diplot ke dalam diagram kartesius spt seperti berikut:
Gambar 3 Diagram Kartesius spt (Sumber : Soil
Mechanics Fundamentals, Isao Ishibashi & Hemanta Hazarika)
Terlihat pada Gambar 3
ada tiga kurva yaitu curve 1, curve 2, dan curve 3. Curve
1 terlihat dengan ukuran butir 0,075 mm hingga 5 mm yang merupakan plot
dari hasil uji ayakan. Curve 2 terlihat dengan ukuran butir 0,001 mm
hingga 0,075 mm yang merupakan plot dari hasil uji hidrometer, selanjutnya curve
2 tersebut diubah menjadi curve 3 dengan cara dikalikan
presentasi panseperti berikut
Tabel 3
Hasil Uji Hidrometer Curve 3
Dengan pada kolom C adalah
perhitungan kolom B dikalikan presentase pan. Presentase pan diambil 28% atau
28/100 dari Tabel 1.
Lalu curve 3 diplot ke dalam diagram kartesius spt dan diagram tersebut
dibuat menjadi hanya ada curve 1 dan curve 3 saja seperti
berikut:
Gambar 4
Contoh Tabel Kartesius spt akhir (Sumber : Soil Mechanics Fundamentals, Isao
Ishibashi & Hemanta Hazarika)
Koefisien
Keseragaman dan Gradasi
Dari diagram kartesius spt bisa
didapatkan D10, D30, dan D60 yaitu ukuran
butir tanah saat lolos 10%, 30%, dan 60%. Dari ketiga nilai ukuran butir tanah
tersebut bisa didapatkan koefisien penting yaitu koefisien keseragaman dan
koefisien gradasi untuk menilai keseluruhan tanah yang dilakukan uji ayakan dan
uji hidrometer apakah tanah yang bagus atau tanah yang tidak bagus
Koefisien Keseragaman / Coefficient
Uniformity = CU
= D60/D10
Koefisien Gradasi / Coefficient
Gradation = Cg = D302/ (D60 x
D10)
Untuk koedfisien keseragaman
dengan nilai CU semakin kecil maka kurva semakin curam dan butir
tanah semakin seragam dan bila nilai CU semakin besar maka kurva
semakin landai dan semakin beragam ukuran tanahnya. Untuk anah dominan kerikil
dapat dikategorikan Well Graded bila nilai CU lebih
dari 4 dan untuk tanah pasir diperlukan nilai CU lebih dari 6 untuk
dikategorikan Well Graded.
Untuk koefisien gradasi pada
tanah dominan kerikil diperlukan nilai Cg antara 1 dan 3 untuk
dikatakan Well Graded dan untuk tanah dominan pasir diperlukan
nilai koefisien gradasi Cg antara 1 dan 3 juga seperti tanah dominan
kerikil.
Maka dari itu dapat disimpulkan
sebagai berikut:
-
Tanah dominan kerikil well graded bila
CU > 4, dan 1 > Cg > 3
-
Tanah dominan pasir well graded bila
bila CU > 6, dan 1 > Cg > 3
-
Tanah dominan kerikil dan pasir selain CU
dan Cg di atas maka masuk kategori Poor Graded
Tanah Well Graded berarti
memiliki tanah dari segala nomor ayakan yang ada dn merata. Sedangkan tanah Poor
Graded berarti tanah dari segala nomor ayakan ada namun tidak merata.
Ada pun tanah Gap Graded yang berarti di salah satu nomor ayakan
tidak ada sama sekali berat tanah yang tertahan
Daftar Pustaka :
Hazarika, Hermanta and Isao Ishibashi, 2010. Soil Mechanics Fundamental. London: CRC Press
Coduto, Donald P., Man-chu Ronald Yeung and William A. Kitch, 2018. Geotechnical Engineering Principles Practices. India: Pearson India Education