Ilmu Mekanika Tanah

Artikel Terkait Lainnya :

Mekanika Tanah merupakan bagian dari Geoteknik yang merupakan salah satu cabang dari ilmu Teknik Sipil. Istilah Mekanika Tanah di populerkan oleh Karl von Terzaghi tahun 1925. Melalui buku hasil karyanya yaitu "Erdbaumechanik  auf  bodenphysikalicher  Grundlage" ( Mekanika Tanah bedasar pada Sifat-Sifat Dasar Fisik Tanah) yang membahas prinsip-prinsip dasar dari ilmu mekanika tanah modern dan menjadi dasar bagi studi-studi lanjutan ilmu. Dalam perkembangannya bidang mekanika tanah Terzaghi dikenal sebagai Bapak Mekanika Tanah.

Berikut pembagian Tanah yang terdiri dari tiga fase elemen yaitu: butiran padat (solid), air dan udara. Pada gambar berikut dapat dilihat 3 fase dari elemen tanah.

Hubungan volume-berat :

V = Vs + Vv = Vs + Vw + Va

Dimana :
Vs = volume butiran padat
Vv = volume pori
Vw = volume air di dalam pori
Va = volume udara di dalam pori


Apabila udara dianggap tidak mempunyai berat, maka berat total dari contoh tanah dapat dinyatakan dengan :

W = Ws + Ww

Dimana :
Ws = berat butiran padat

Ww = berat air


Hubungan volume yang umum dipakai untuk suatu elemen tanah adalah angka pori (void ratio), porositas (porosity), dan derajat kejenuhan (degree of saturation).

1. Angka Pori
Angka pori atau void ratio (e) didefinisikan sebagai perbandingan antara volume pori dan volume butiran padat, atau :

           e = Vv / Vs


2. Porositas
Porositas atau porosity (n) didefinisikan sebagai perbandingan antara volume pori dan volume tanah total, atau :

          n = Vv / V

3. Derajat Kejenuhan
Derajat kejenuhan atau degree of saturation (S) didefinisikan sebagai perbandingan antara volume air dengan volume pori, atau :

        S = Vw / Vv

4. Kadar Air
Kadar air atau water content (w) didefinisikan sebagai perbandingan antara berat air dan berat butiran padat dari volume tanah yang diselidiki, yaitu :

        w = Ww / Ws

5. Berat Volume
Berat volume (?) didefinisikan sebagai berat tanah per satuan volume.   ᵞ = w/v


6. Berat spesifik
Berat spedifik atau Specific gravity (Gs) didefinisikan sebagai perbandingan antara berat satuan butir dengan berat satuan volume.



Batas Konsitensi Tanah

Salah satu seorang ilmuwan berkebangsaan Swedia bernama Atterberg yang berhasil mengembangkan suatu metode untuk menjelaskan sifat konsistensi tanah berbutir  halus pada kadar air yang bervariasi sehingga batas konsistensi tanah disebut Atterberg Limits.

Fungsi dan kegunaan dari atterberg limits dalam perencanaan yaitu untuk memberi gambaran secara garis besar akan sifat-sifat tanah yang bersangkutan. Bilamana kadar airnya sangat tinggi, campuran tanah dan air akan menjadi sangat lembek. Tanah yang batas cairnya tinggi biasanya mempunyai sifat teknik yang buruk yaitu kekuatannya rendah, sedangkan compressiblitynya tinggi sehingga sulit dalam hal pemadatanya.

Batas-batas konsistensi tanah dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

1. Batas cair (LL) adalah kadar air tanah antara keadaan cair dan keadaan plastis.

2. Batas plastis ( PL) adalah kadar air pada batas bawah daerah plastis.

3. Indeks plastisitas (PI) adalah selisih antara batas cair dan batas plastis, dimana tanah tersebut dalam keadaan plastis, atau :

  PI = LL - PL

Indeks Plastisitas (IP) menunjukkan tingkat keplastisan tanah. Apabila nilai Indeks Plastisitas tinggi, maka tanah banyak mengandung butiran lempung.

Klasifikasi jenis tanah menurut Atterberg berdasarkan nilai Indeks Plastisitas dapat dilihat pada tabel dibawah ini.

Demikianlah artikel tentang ilmu mekanika tanah, semoga bermanfaat terimah kasih.