1
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Geologi Regional
Pembahasan Pembahasan geologi geologi regional regional terdiri terdiri dari penjelasan penjelasan mengenai geomorfolo geomorfologi, gi, stratigrafi, dan strukturregional. Pembahasan tersebut berdasarkan Sukamto(1982)yang melakukan pemetaan geologi Lembar Le mbar Pangkajene dan Watampone bagian Barat, Sulawesi Selatandengan sekala 1 : !".""".
2.1.1 Geomo!ologi Regional
#eomorfologi regional daerah penelitian termasuk dalam wilayah Peta #eolog #eologii Lembar Lembar Pangka Pangkajene jene dan Watampon tamponee Bagian Bagian Barat Barat (Sukamto" 1982) , yang meliputi meliputi daerah daerah Soppeng, Soppeng, Barru, Pangkajene Pangkajene $epula $epulauan, uan, dan dan Pare%pare, Pare%pare, yang termasuk dalam wilayah Pro&insi Sulawesi Selatan. Lembar peta geologi ini berbatasan dengan Peta #eologi 'egional Lembar (ajene ) Bagian Barat Palopo *+juri, dkk, 1-di bagian utara, Lembar /jung Pandang, Benteng, dan Sinjai (Sukamto" 1982) di bagian selatan.
+i daerah Lembar Pangkajene dan Watampone Bagian Barat terdapat dua baris pegunungan yang memanjang hampir sejajar pada arah utara%barat laut dan terpisahkan oleh lembah Sungai Wa Walanae. lanae. Pegunungan Pegunungan bagian barat menempati menempati hampir setengah luas daerah, daerah, melebar di bagian selatan *!" km dan menyempit di bagian utara * km. Pun0ak tertingginya 12 m, sedangkan ketinggian rata% ratanya ratanya 1!"" m. Pembentuk Pembentuknya nya sebagian besar batuan gunungapi, gunungapi, lereng barat
2
dan di beberapa beberapa tempat pada lereng timur terdapat terdapat topografi topografi kars, pen0eminan pen0eminan adanya adanya batuga batugampi mping. ng. +ianta +iantara ra topogr topografi afi kras kras di lereng lereng barat barat terdapa terdapatt daerah daerah perbukitan yang dibentuk oleh batuan Pra%3e Pra %3ersier. rsier. Bagian Baratdaya pegunungan ini di baratda baratdaya ya dibatas dibatasii oleh oleh datara dataran n Pangkaj Pangkajene ene%(ar %(aros os yang yang luas luas sebagai sebagai lanjutan dari dataran di selatannya. Pegunungan Pegunungan yang yang di timur relatif lebih lebih sempitdan sempitdan lebih rendah, dengan dengan pun0aknya rata%rata setinggi 4"" m, dan yang tertinggi 4-4 m. 5uga pegunungan ini sebagian besar berbatuan gunungapi. Bagian selatannya selebar " km dan lebih tinggi, tinggi, tetapi ke utara utara menyempit menyempit dan merendah merendah,, dan akhirny akhirnyaa menunjam menunjam ke bawa bawah h bata batass antar antaraa Lemb Lembah ah Walanae lanae dan dan datar dataran an Bone Bone.. Bagi Bagian an utara utara pegunungan ini bertopografi kras yang permukaannyasebagian berkeru0ut. Batasnyadi timurlaut adalah dataran Bone yang sangat luas, yang menempati hampir sepertiga bagian timur. Lembah Walanae yang memisahkan kedua pegunungan tersebut di bagian utara selebar 6! $m. tetapi di bagian selatan hanya 1" km. +i tengah tendapat Sungai Walanae yang mengalir ke utara Bagian selatan berupa perbukitan rendah dan di bagian utara terdapat dataran alu&ium yang sangat luas mengelilingi +anau 3empe.
2.1.2 Statiga!i Regional
Stratigrafi daerah penelitian menurut Sukamto *1- pada Peta #eologi Lembar Watampone Watampone dan Pangkajene Bagian Barat yaitu sebagai berikut :
3
Temt #$R%ASI T$NASA & batugamping,
sebagian pejal7 koral,
bioklastika,
dan kalkarenit,
sebagian berlapis dan dengan sisipan napal
globigerina, batugamping kaya foram besar, batugamping pasiran, setempat dengan moluska7 kebanyakan putih dan kelabu muda, sebagian kelabu tua dan 0oklat. Perlapisan baik setebal antara 1" 0m dan 6" 0m, terlipat lemah dengan kemiringan lapisan rata%rata kurang dari ! o. 8ontoh%0ontoh fosil dari 9ormasi 3onasa dalam Sukamto, 1- adalah : La.-, La.6!, Lb.1, Lb.2, Lb.-6, L0.4, L0.112, 3d.64, 3d.64, 3d.11, dan 3d.14. 9osil%fosil yang dikenali termasuk : Discocyclina sp., Nummulites sp., Heterostegina sp., Flosculinella sp., Spiroclypeus sp., S. orbitoides +/;=S ) 8?@P(@>, Miogypsina sp., Globigerina sp., Gn. Tripartite 88?, Globoquadrina altispira *8?/S(@> ) 5@';
la&a,
konglomerat dan tufa berbutir halus hingga lapili,
sedimen laut berupa batupasir tufaan,
bersisipan batuan
batupasir gampingan dan batulempung
yang mengandung sisa tumbuhan. Bagian bawahnya lebih banyak mengandung breksi gunungapi dan la&a yang berkomposisi andesit dan basal7 konglomerat juga berkomponen andesit dan basal dengan ukuran 6 A !" 0m7 tufa berlapis baik, terdiri tufa litik, tufa kristal dan tufa &itrik. Bagian atasnya mengandung ignimbrit bersifat trakit dan tefrit leusit7 ignimbrit berstruktur kekar meniang, berwarna
4
kelabu ke0oklatan dan 0oklat tua,
tefrit leusit berstruktur aliran dengan
permukaan berkerak roti, berwarna hitam. 9osil yang dijumpai terdiri dari : Amphistegina sp., Globigerinoides" !perculina sp., !rbulina uni#ersa +'B<#>C, $otalia sp., dan Gastropoda. Penarikan jejak belah dari 0ontoh ignimbrit menghasilkan umur 16 D juta tahundan $%@r dari 0ontoh la&a menghasilkan umur , juta tahun *3.(. &an Leeuwen, hubungan tertulis 14-. +ata paleontologi dan radiometri tersebut menunjukkan umur (iosen 3engah sampai (iosen @khir. Satuan ini mempunyai tebal sekitar !"" m dan merupakan fasies gunungapi dan pada 9ormasi 8amba yang berkembang baik di daerah sebelah utaranya *Lembar Pangkajene dan Watampone bagian Barat7 lapisannya kebanyakan terlipat lemah, dengan kemiringan kurang dari "o, menindih tak selaras batugamping 9ormasi 3onasa *3emt dan batuan yang lebih tua.
5
#ambar .1
Peta geologi daerah penelitian diambil dari Peta #eologi 'egional Lembar Pangkajene dan Watampone Bagian Barat *Sukamto, 1-
2.1. Stuktu Regional
6
Batuan tua yang masih dapat diketahui kedudukannya stratigrafinya dan tektoniknya adalah sedimen 9lys0h 9ormasi Balang Baru dan 9ormasi (arada.Bagian bawah tidak selaras menindih batuan yang lebih tua dan bagian utaranya ditindih tidak selaras oleh batuan yang lebih muda.Batuan yang lebih tua terimbrikasi melalui sejumlah sesar sungkup, terbreksikan, tergerus, terdaunkan dan sebagian ter0ampurkan menjadi melange.leh karena itu kelompok batuan ini dinamakan komplek tektonik Bantimala.Berdasarkan himpunan batuannya diduga formasi balang baru dan marada merupakan endapan lereng dalam sistem busur palung pada Eaman $apur @khir.#ejala ini menunjukkan bahwa malange didaerah bantimala tejadi sebelum $apur @khir. $egiatan gunung api bawah laut,dimulai pada kala Paleosen yang hasil erupsi yang terlihat di timur Bantimala dan di daerah Barru pada kala (iosen @wal, rupanya daerah barat merupakan tepi daratan yang di0irikan oleh endapan darat serta batubara didalam formasi (allawa, sedangkan didaerah timur berupa 0ekungan laut dangkal tempat pengendapan batu%batu klastik.Bersisipan karbonat Salo $alupang pengendapan formasi (allawa kemungkinan hanya berlangsung selama awal =osen @khir sampai (iosen @wal.#ejala ini menandakan bahwa selama itu terjadi paparan laut dangkal yang luas, dan berangsur%angsur menurun sejalan dengan adanya pengendapan proses tektonik di bagian barat ini berlangsung sampai (iosen @wal, sedangkan di bagian timur kegiatan gunung api sudah mulai lagi selama (iosen @wal yang diwakili oleh batuan gunung api $alamiseng dan Soppeng.
7
@khir kegiatan miosen awal itu diikuti oleh tektonik yang menyebabkan terjadinya permulaan terbentuk Walanae.Peristiwa ini kemungkinan besar berlangsung sejak awal (iosen 3engah dan menurunnya terban Walanae yang seluruhnya nampak tersingkap tidak menerus disebelah barat. Selama terbentuknya terban Walanae, di timur kegiatan gunung api terjadi hanya dibagian selatan sedangkan di bagian barat terjadi kegiatan gunung api yang hampir merata dari selatan ke utara,berlangsung dari miosen tengah sampai Pliosen.Bentuk keru0ut gunung api masih dapat diamati di daerah sebelah barat ini,di
antaranya#.3ondongkarambu.Suatu
tebing
melingkar
mengelilingi
#.Benrong di utara, #.3endongkarambu mungkin merupakan sisa suatu kaldera. Sesar utama berarah barat laut yang terjadi sejak (iosen 3engah sampai Pliosen.Perlipatan besar yang berarah hampir sejajar dengan adanya tekanan mendatar berarah kira%kira timur%barat pada waktu sebelum akhir Pliosen.3ekanan ini mengakibatkan pula adanya sesar sungkup lokal yang menyesarkan batuan pra%kapur akhir di daerah bantimala keatas batuan tersier.perlipatan dan penyesaran yang relatif lebih ke0il di bagian timur Lembah Walanae dan di bagian barat pegunungan baratyang berarah laut tenggara dan melan0ong,kemudian adanya kemungkinan besar terjadi oleh gesekan mendatar kekanan sepanjang sesar besar. 2.2
an*a+an Teoi
Pembahasan landasan teori dari penjelasan mengenai mineral lempung, tanah residu, batas%batas atterberg dan klasifikasi tanah. Pembahasan tersebut mengarah pada penyebab longsor.
8
2.2.1 em,ung
Lempung termasuk batuan rombakan *sedimen yang dapat berupa endapan residual ataupun endapan sedimen. (ineral penyusun batuan asal pembentuk lempung adalah felspar, oli&in, piroksin, amfibol dan mika.
Kla+i!ika+i em,ung
Lempung
sebagian
besar
terdiri
daripartikel
mikroskopis
dan
submikroskopisyang berbentuk lempeng .Lempung diklasifikasikan berdasarkan kandungan mineralnya dan bentuk kisinya. Berdasarkan bentuk kisinya dibedakan menjadi dua tipe, yakni tipe kisi 1:1 dan kisi :1 yang merupakan perbandingan lempeng
silika%tetrahedron
dan lempeng
aluminat%oktahedron,
Sedangkan
berdasarkan kandungan mineralnya dikenal lempung dengan nama:
%ontmoilonit7 (ontmorilonit adalah nama yang diberikan untuk suatu
mineral lempung yang dijumpai di (ontmorillon dengan rumus umum *?2Si-@l2".n? dimana n? adalah air yang berada antar lapisan dengan satuan 1 : .
9
oleh karena itu sangat lemah jika dibandingkan dengan ikatan hidrogen atau ikatan ion *Bowles, 1- dalam Prasetyo dkk., "11. (ontrnorillonite disebut juga dengan smektit, adalah mineral yang dibentuk oleh dua lembaran silika dan satu lembaran aluminium * gibbsite.Lembaran oktahedra terletak di antara dua lembaran silika dengan ujung tetrahedra ter0ampur dengan hidroksil dari lembaran oktahedra untuk membentuk satu lapisan tunggal.+alam lembaran oktahedra terdapat subtitusi parsial aluminium oleh magnesium. $arena adanya gaya ikatan yang lemah di antara ujung lembaran silika dan terdapat kekurangan muatan negatif dalam lembaran oktahedra, air dan ion%ion yang berpindah%pindah dapat masuk dan memisahkan lapisannya. jadi, kristal montmorillonite sangat ke0il, tetapi pada waktu tertentu mempunyai gaya tarik yang kuat terhadap air. 3anah%tanah yang mengandung montmorillonitesangat mudah mengembang oleh tambahan kadar air, yang selanjutnya tekanan pengembangannya dapat merusak struktur ringan dan perkerasan jalan raya.(ontmorillonite adalah kelompok mineral phyllosili0ate sangat lembut
biasanya terbentuk di
mikroskopis kristal, membentuk tanah liat . (ontmorillonite, anggota dari smektit grup, adalah : 1 tanah liat, yang berarti bahwa ia memiliki tetrahedral lembar mengapit sebuah pusat oktahedral lembar. Partikel%partikel yang berbentuk plat dengan diameter rata%rata sekitar satu mikrometer. @nggota kelompok ini termasuk saponite .
10
(ontmorillonite adalah sub0lass dari smektit, : 1 mineral phyllosili0ate yang di0irikan memiliki lebih dari !"F biaya oktahedral7 kapasitas tukar kation adalah karena substitusi isomorf (g @l pada bidang gibbsiti0. Sebaliknya, beidellite adalah smektit dengan lebih dari !"F biaya tetrahedral yang berasal dari substitusi isomorf dari @l untuk Si dalam lembar kuarsa. (ontmorillonite adalah &ariabel yang meningkatkan &olume ketika menyerap air.$omposisi kimianya adalah natrium kalsium terhidrasi aluminium hidroksida magnesium silikat *>a, 8a".66*@l, (g*Si 21" *?Gn ?. $alium, Eat besi, dan kation lainnya adalah pengganti umum, rasio yang tepat dari kation ber&ariasi dengan sumber. ?al ini sering terjadi ber0ampur dengan klorit, musko&it, illite, 0ookeite, dan kaolinit. Smektit **?2Si-@l2".n?adalah tipe mineral :1 yang mempunyai beberapa sifat yang spesifik sehingga keberadaannya dapat mempengaruhi sifat fisik dan kimia pada suatu tanah. Sifat smektik yang penting antara lain mempunyai muatan yang negatif *negati#e charge yang menyebabkan mineral ini sangat reaktif dalam lingkungannya, mempunyai kapasitas kation yang sangat tinggi, dan kemampunyai yang mengembang apabila basah dan ataupun mengkerut apabila kering. +i dalam tanah mineral smektit dapat berasal dari bahan induk tanah *inherited dan hasil pelapukan mineral phillosilikat *@llen and ?ajek, 1- dalam Prasetyo dkk., "11.
11
Kaolinit7 Satuan struktur kaolinit terdiri dari lapisan tetrahedral silika
yang berganti%ganti dengan satuan oktahedral alumina dengan tipe kisi 1:1, rumus umum yaitu *? -@l2Si21". (ineral lain dari keluarga kaolinit adalah haloisit . $elompok kaolinit termasuk mineral dio0tahedral kaolinit, dikit, na0rite, dan haloisit, dan mineral trio0tahedral antigorite, 0hamosite, 0hrysotile, dan 0ronstedite./nit struktural utama dari kelompok ini adalah lapisan yang terdiri dari satu lembar oktahedral kental dengan satu lembar tetrahedral.+alam mineral dio0tahedral situs oktahedral ditempati oleh aluminium7 dalam mineral trio0tahedral situs tersebut ditempati oleh magnesium dan besi.$aolinit dan haloisit yang single%layer struktur. (eskipun dikit dan na0rite memiliki struktur dasar yang sama, urutan susun lapisan berbeda dalam mineral *(oore dan 'eynolds *14 dalam Prasetyo dkk., "11. $aolinite merupakan mineral dari kelompok kaolin, terdiri dari susunan satu lembaran silika tetrahedra dengan satu lembaran aluminium oktahedra, dengan satuan susunan setebal 4, @ o *1 angstrom H 1"%1" m $edua lembaran terikat bersama%sama, sedemikian rupa sehingga ujung dari lembaran silika dan satu dari lapisan lembaran oktahedra membentuk sebuah lapisan tunggal. +alam kombinasi lembaran silika dan aluminium, keduanya terikat oleh ikatan hydrogen.Pada keadaan tertentu, partikel kaolinite mungkin lebih dari seratus tumpukan yang sukar dipisahkan.$arena itu, mineral ini stabil dan air tidak dapat masuk di
12
antara lempengannya untuk menghasilkan pengembangan atau penyusutan pada sel
satuannya.
#ambar .. Struktur $oalinit *#rim, 12 dalam Prasetyo dkk., "11
Illit7
18
Lempung didefinisikansebagai golongan partikel yang mempunyai ukuran kurang dari mikron. Pada beberapa kasus, partikel berukuranantara Im sampai !Im masihdigolongkan sebagai partikel lempung menurut American Standard Testing and Material % @S3(+%!. Pada kondisi ini tanahdiklasifikasikan sebagai lempung hanyadidasarkan ukuran saja belumtentu denganukuran partikel lempung tersebutmengandung mineral lempung. 5ika ditinjaudari segi mineral, tanah lempungmempunyai partikel tertentu yangmenghasilkan sifat%sifat plastis pada tanahbila di0ampur dengan air *#rim, 1!6dalam @uliah, "". 5adi, dari segi mineral,tanah dapat juga disebut tanah bukanlempung *non clay soil meskipun terdiridari partikel%partikel yang sangat ke0il. +ari segi ukuran partikel tersebut memangdapat digolongkan sebagai partikellempung. /ntuk itu, akan lebih tepat bilapartikel tanah yang berukuran J Im atau!Im menurut system klasifikasi yangdisebut sebagai partikel berukuran lempungdaripada sebagai lempung saja. 3anah lempungan adalah tanah yang mempunyai potensikembang susut tinggi dan mempunyai dayadukung yang baik pada kondisi tidak jenuhair tetapi jelek
pada
kondisi
jenuh
air.3anah dengan
kandungan
montmorillonite
mempunyai luas permukaan lebih besardan mudah menyerap air dalam jumlahbanyak jika dibandingkan dengan minerallain. 3anah yang mempunyai ke0epatanterhadap pengaruh air sangat mudahmengembang dan akan 0epat merusakstruktur yang ada di atasnya. Potensipengembangan * s&elling potensial tanahlempung tanahkhususnya
sangat tanah
erat
kaitannya
lempung
denganindeks
plastisitas,
dapatdiklasifikasikan
sebagai
sehingga tanah
19
yangmempunyai potensi mengembang tertentuyang didasarkan oleh indeks plastisitasnya*8hen, 14! dalam Culiet dkk., "11. 3abel .1 ?ubungan Potensi Pengembangan dengan
dalam sifat%sifat tanah. 9aktor yangmempengaruhi sifat tanah dibedakanmenjadi dua, yaitu faktor komposisi tanahdan pengaruh lingkungan *Suharjito, 1-dalam Supriyono, 14. 9aktor komposisitanah dapat diketahui dengan pengujian dilaboratorium pada kondisi
tanah
terganggu,pengujian
dilakukan
untuk
mengetahui tipemineralogi, jumlah masing%masing mineral,luas permukaan, distribusi ukuran partikel,sedangkan pengaruh lingkungan denganpengujian laboratorium meliputi uji bataskonsistensi, kadar air, dan berat isi. 2.2.1.2
Pengau- Ai ,a*a Tana- em,ung
@ir biasanya tidak banyak mempengaruhi kelakuan tanah non kohesif *granular, Sebagai 0ontoh: kuat geser tanah pasir mendekati sama pada kondisi kering maupun jenuh air. 5ikaair berada pada lapisan pasir yang tidak padat, beban dinamis seperti gempa bumi dan getaran lainya sangat mempengaruhi kuat gesernya. 3erdapat 6 mekanisme yang menyababkan molekul air dipolar dapat ditarik oleh permukaan partikel lempung se0ara elektrik : 1
3arikan antara permukaan bermuatan negatif dari partikel lempung dengan ujung positif dari polar.
20
3arikan antara kation%kation dalam lapisan ganda dengan muatan negatif dari ujung polar. $ation%kation ini tertarik oleh permukaan partikel lempung yang bermuatan negatif.
6
@ndil atom%atom hydrogen dalam molekul air, yaitu dengan ikatan hydrogen antara oksigen dalam partikel lempung dan atom oksigen dalam molekul%molekul air.
@ir yang tertarik se0ara elektris, yang berada disekitar partikel lempung, disebut air lapisan ganda %Double'layer &ater(.Sifat plastis tanah lempung adalah akibat ekstensi dari lapisan ganda. @ir lapisan ganda pada bagian paling dalam yang sangat kuat melekat pada partikel lempung , disebut air serapan %absorbed &ater(.Partikel tanah yang disusun oleh mineral lempung akan sangat dipengaruhi oleh besarnya jaringan muatan negatif pada mineral, tipe, konsentrasi, dan distribusi kation%kation yang berfungsi untuk mengimbangkan muatannya. 2.2.2 Tana- Re+i*ual
(enurut Sudarsono dan ?asibuan *"11 tanah residual adalah tanah yang dibentuk oleh pelapukan fisika maupun kimia dari batuan induknya dan belum tertransportasi dari tempatnya.$arakteristik tanah residu sangat bergantung pada sifat%sifat batuan induknya.@pabila tanah hasil pelapukan tersebut tertransportasi dan terendapkan di tempat lain, misalnya oleh air atau angin, maka tanah tersebut dikenal sebagai tanah transport *transported soils. Berhubung pengertian dari tanah residu berkaitan dengan proses pelapukan, maka disajikan kaitan antara tanah residu dengan tingkat pelapukan suatu massa batuan.
23
3anah residual adalah hasil pelapukan *&eathering setempat pada batuan dasar.Pelapukan
ini
berjalanbaik se0ara fisik
maupun kimiawi, dengan
akibatbatuan tersebut berubah sifatnya sampai akhirnyamenjadi tanah. Sifat%sifat tanah residual dapat dianggap bergantungpada dua faktor utama yaitu komposisi serta struktur.$omposisi meliputi sifat%sifat butir yaituukuran, bentuk, serta jenis mineral dan strukturmeliputi keadaan asli tanah setempat meliputikepadatan, gaya tarik menarik yang kuat antara butir*interparticle bonds. Pada tanah endapan, mineral%mineral yang terpentingadalah kaolinite, illite dan
motmorillonite.(ineral%mineraltersebut
juga
terdapat
pada
sejumlah
jenistanah residual.@kan tetapi selain itu didalam tanahresidual terdapat pula beberapa jenis mineral yang tidakterdapat pada tanah endapan.(ineral%mineral yangbesar pengaruhnya terhadap sifat tanah residual adalah halloysite, allophane, sesKuioides. 2.2. Bata+/ata+ Atte/eg
Suatu hal yang penting pada tanah berbutir halus adalah sifat plastisitasnya. Plastisitas disebabkan oleh adanya partikel mineral lempung dalam tanah.
plastisitas
digambarkan
sebagai
kemampuan
tanah
dalam
menyesuaikan perubahan bentuk pada &olume yang konstan tanpa retak%retak atau remuk. 3ergantung pada kadar airnya, tanah mungkin berbentuk 0air, plastis, semi padat, atau padat. $edudukan kadar air transisi ber&ariasi pada berbagai jenis tanah. $edudukan fisik tanah berbutir halus pada kadar air tertentu disebut
23
konsistensi. $onsistensi tergantung pada gaya tarik antara partikel mineral lempungnya. Pengurangankadar air menghasilkan berkurangnya tebal lapisan kation dan terjadi penambahan gaya tarik antarpartikelnya. Bila tanah dalam kedudukan plastis, besarnya jaringan gaya antarpartikel akan mempengaruhi hingga partikelnya bebas untuk relatif menggelin0ir antara satu dengan yang lainnya, dengan kohesi antaranya tetap terpelihara. Pengurangan kadar air juga menghasilkan pengurangan &olume tanah. Sangat banyak tanah berbutir halus yang ada di alam dalam kedudukan plastis.
#ambar .6 Batas%batas @tteberg @tterberg *111 dalam Prodjosoemarto *"1", memberikan 0ara untuk menggambarkan batas%batas konsistensi dari tanah berbutir halus dengan mempertimbangkan kandungan kadar airnya. Batas%batas tersebut adalah batas 0air, batas plastis, dan batas susut. 2.2..1
Bata+ 'ai ( Liquid Limit )
Batas 0air *LL didefinisikan sebagai kadar air tanah pada batas antara keadaan 0air dan keadaan plastis, yaitu batas atas dari daerah plastis.
23 25
#ambar .2. Skema alat pengujian batas 0air Batas 0air biasanya ditentukan dari pengujian 8asagrande *12-. #ambar skematis dari alat pengukur batas 0air dapat dilihat pada #ambar .20ontoh tanah dimasukkan dalam 0awan. 3inggi 0ontoh tanah dalam 0awan kira%kira 1 0m. @lat pembuat alur * groo#ing tool dikerukkan tepat di tengah%tengah 0awan hingga menyentuh dasarnya. $emudian, dengan alat penggetar, 0awan diketuk%ketukkan pada landasannya dengan tinggi jatuh 1 0m. Persentase kadar air yang dibutuhkan untuk menutup 0elah sepanjang 1,4 mm pada dasar 0awan, sesudah ! kali pukulan, didefinisikan sebagai batas 0air tanah tersebut.
26
23
$arena sulitnya mengatur kadar air pada waktu 0elah menutup pada ! kali pukulan, maka biasanya per0obaan dilakukan beberapa kali, yaitu dengan kadar air yang berbeda dan dengan jumlah pukulan yang berkisar antara 1! sampai 6!. $emudian, hubungan kadar air dan jumlah pukulan, digambarkan dalam grafik semi logaritmis untuk menentukan kadar air pada ! kali pukulannya. 8hen *1! dalam Culiet dkk. *"11 berpendapat bahwa batas 0air tanah sangat berpengaruh terhadap potensi pengembangan tanah atau tanah ekspansif *e)pansion soils sehingga 8hen membuat klasifikasi tentang hubungan batas 0air dengan tanah ekspansif. 3abel . Potensi 3anah =kspansif Berdasarkan F Lewat Saringan >o. "" +an Batas 8air (enurut 8hen *1! dalam Culiet dkk.*"11
Selain 8hen *1!, Snethen et.al *144 dalam *Culiet dkk., "11 juga membuat klasifikasi tentang hubungan batas 0air dengan tanah ekspansif. 3abel .6 $lasifikasi Potensial (engembang *Snethen et.al , 144 dalam Culiet dkk., "11
23 27
2.2..2
Bata+ Pla+ti+ ( Plastic Limit )
Batas plastis *PL didefinisikan sebagai kadar air pada kedudukan antara daerah plastis dan semi padat, yaitu persentase kadar air di mana tanah dengan diameter silinder 6, mm mulai retak%retak ketika digulung. 2.2..
Bata+ Su+ut ( 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 &olume tanah. Per0obaan batas susut dilaksanakan dalam laboratorium dengan 0awan porselin diameter 22,2 mm dengan tinggi 1,4 mm. Bagian dalam 0awan dilapisi dengan pelumas dan diisi dengan tanah jenuh sempurna. $emudian dikeringkan dalam o&en, &olume ditentukan dengan men0elupkannya dengan air raksa . Batas susut dinyatakan dalam persaman : * M 1 − M M
SL H M
−
*+ 1 −+ .γ * M
×
N 1""F
+engan : m,
H
Berat tanah basah dalam 0awan per0obaan *g
m-
H
Bert tanah kering dalam o&en *g 6
#,
H
;olume tanah basah dalam 0awan *0m 6
#-
H
γ &
;olume tanah kering dalmam o&en *0m 6
H
Berat &olume air *gO0m
23
28
?ubungan &ariasi kadar dan &olume total tanah pada kedudukan batas 0air, batas plastis dan batas susut. Batas%batas atterberg sangat berguna untuk identifikasi dan klasifikasi tanah. Batas%batas ini sering digunakan se0ara langsung dalam spesifikasi, guna mengontrol tanah yang akan digunakan untuk membangun stuktur urugan tanah. 3abel .2 $riteria tanah ekspansif berdasarkan P< dan SL * 'aman, 14 dalam Culiet dkk.,"11
3abel .! $lasifikasi 3anah =kspansif Berdasarkan Batas Susut (enurut @ltmeyer *1!! dalam Culiet *"11
2.2.0 In*ek+ Pla+ti+ita+ ( Plasticity Indeks)
23
lempung dan jika tanah mepunyai *P< rendah ,seperti lanau, sedikit pengurangan 29
kadar air berakibat tanah menjadi kering.
3abel . >ilai indeks plastisitas dan ma0am tanah * 8hen, 14! dalam Culiet dkk., "11 PI " J4 4%14 14
Si!at >on plastis Plastisitas rendah Plastisitas sedang Plastisitas tinggi
%aam TanaPasir Lanau Lempung Berlanau Lempung
$andungan mineral lempung yang ada pada tanah mempengaruhi nilai indeks plastisitas *P< dari tanah tersebut sehingga ikut mempengaruhi potensi pengembangan atau derajat ekspansif dari tanah tersebut. 3abel .4 ?ubungan akti&itas dan kandungan mineral tanah menurut Skempton *1!6 dalam Culiet dkk. *"11
3abel .- ?ubungan mineral lempung dengan akti&itasnya *Skempton and (it0hel,1!6 dalam Culiet dkk.,"11
23
30
+ari 3abel . A .1". dijelaskan bahwa, untuk akti&itas yang lebih besar dari 1.! digolongkan aktifdan sifatnya ekspansif, akti&itas antara ".4! A 1.! digolongkan normal, sedangkan yang kurangdari ".4! digolongkan tidak aktif. 2.2. Akti3ita+
Skempton *1!6 dalam Prodjosoemarto *"1"mendefinisikan akti&itas sebagai perbandingan antara indeks plastisitas dengan persen fraksi ukuran µ
lempung *yaitu persen dari berat butiran yang lebih ke0il dari ","" mm atau m. $etebalan air mengelilingi butiran tanah lempung tergantung dari ma0am mineralnya. 5adi, plastisitas tanah lempung tergantung dari : 1.
Sifat mineral lempung yang ada pada butiran
.
5umlah mineralnya
23
Bila ukuran butiran semakin ke0il, maka luas permukaan butiran semakin besar. Pada konsep @tterberg,jumlah air yang tertarik oleh permukaan partikel tanah akan bergantung pada jumlah partikel lempung yang ada didalam tanah. 2.2.4 Kla+i!ika+i Tana-
?asil penyelidikan sifat%sifat ini kemudian dapat digunakan untuk menge&aluasi masalah%masalh tertentu seperti : 1. Penentuan
penurunan
bangunan,
yaitu
dengan
menentukan
kompresibilitas tanah. +ari sini, selanjutnya digunakan dalam persamaan penurunan berdasarkan pada teori konsolidasi, misalnya teori terEaKhi
31
. Penentuan ke0epatan air yang mengalir lewat benda uji guna menghitung koefisien permeabilitas, dari sini kemudian dihubungkan dengan hukum +ar8y dan jarring arus %lo& net("untuk menentukan debit aliran yang lewat pada struktur tanah. 6. /ntuk menge&aluasi stabilitas tanah yang miring, yaitu dengan menentukan kuat gaser tanah, dari sini kemudian disubtitusikan dalam rumus statiska %Stabilitas lereng(. $lasifikasi tanah sangat membantu peran0ang dalam memberikan pengarahan melalui 0ara empiris yang tersedia dari hasil pengalaman yang telah lalu.
3etapi,
peran0ang
harus
berhati%hati
dalam
penerapannya,
karena
penyesuaian stabilitas , kompresi *penurunan, aliran air yang didasarkan pada klasifikasi tanah sering menimbulkan kesalahan.
23
/mumnya klasifikasi tanah didasarkan atas ukuran partikel yang diperoleh dari analisis saringan dan uji sedimentasi kemudian juga plastisitas. 3erdapat dua system klasifikasi yang sering digunakan, yaitu /S8S */niield Soil lasiication Sistem(dan @@S?3 * American Assoction ! State High&ay And Transortation !icials(. Sistem%sistem ini mnggunakan sifat%sifat indeks tanah yang sederhana seperti distribusi ukuran butiran , batas air 0air dan indeks plastisitas. 2.2.4.1
Si+tem Kla+i!ika+i US'S
Pada
sistem
/S8S
*/niield
Soil
lasiication
Sistem(,
tanah
diklasifikasikan kedalam tanah berbutir kasar *kerikil dan pasir jika kurang dari !"F lolos saringan nomor "", dan sebagai tanah berbutir halus *lanauOlempung jika lebih dari !"F lolos saringan nomor "".
32
Selanjutnya, tanah diklasifikasikan dalam sejumlah kelompok atau sub kelompok. Simbol%simbol yang dapat digunakan : G
H
$erikil %gra#el(
S
H
Pasir %Sand(
H
Lempung %lay(
M
H
Lanau %Silt(
!
H
Lanau atau lempung organik %!rgani0 Silt !r lay(
1t
H
3anah gambut dan tanah organi0 tinggi %1eat And Highly
!rgani0sSoil( *
H
#radasi baik %*ell'Graded(
1
H
#radasi buruk %1oorly'Graded(
H
H
Plastisitas tinggi %High'1lasticity(
L
H
Plastisitas rendah %Lo&'1lastisitas(
23
2.2.6.2
Si+tem Kla+i!ika+i AAS5T$
Sistem klasifkasi @@S?3 %American Association ! State High&ay And Transportation( berguna untuk menentukan kualitas tanah untuk peren0anaan timbunan jalan " Subbase dan Subgrade. Sistem klasifikasi @@S3? membagi tanah kedalam - kelompok , @%1 sampai @%- termasuk sub%sub kelompok. 3anah%tanah dalam tiap kelompoknya die&aluasi terhadap indeks kelompoknya yang dihitung dengan rumus%rumus empiris.Pengujian yang digunakan adalah analisis saringan batas%batas @tterberg.
#< H *9%6!Q", R ",""!*LL%2"R","1 *9%1!*P<%1"
+engan: G2
H
F
H Persen butiran lolos saringan no.""*",4! mm
LL
H Batas 0air
1i
H
33
