Pengertian Tanah Ekspansif (Expansive Soil)
Tanah ekspansif adalah tanah yang mengalami perubahan volume akibat perubahan kadar air dalam lapisan tanah. Biasanya tanah ekspansif mengandung mineral-mineral lempung seperti smektit dan montmorilonit yang mampu menyerap air. Ketika mineral tersebut menyerap air maka volume tanah akan meningkat. Semakin banyak air yang terserap, semakin bertambah volume tanah. Perubahan volume ini dapat merusak kekuatan struktur bangunan yang menempati tanah tersebut.Pondasi, lantai, dan dinding yang retak pada suatu bangunan merupakan ciri khas kerusakan yang disebabkan oleh tanah ekspansif (expansive soil). Kerusakan tersebut dapat terjadi apabila ada gerakan yang signifikan dalam struktur tanah.
Ketika tanah ekspansif mengering, maka akan terjadi penyusutan. Penyusutan inipun dapat menghilangkan daya dukung bangunan sehingga akan terjadi kerusakan struktur bangunan. Celah/rekahan dalam tanah dapat memudahkan penetrasi air, sehingga menghasilkan siklus penyusutan dan pembengkakan (swelling) yang akan menghasilkan tegangan berulang pada struktur tanah.
 |
| Gambar tanah ekspansif dan akibat yang ditimbulkannya. |
Karakteristik Tanah Ekspansif
Tanah (soil) terdiri dari berbagai material, yang sebagian besar tidak mengembang pada saat lembab. Namun, ada beberapa mineral lempung yang bersifat mengembang (ekspansif/expand). Mineral-mineral tersebut seperti smektit, bentonit, montmorillonite, beidellite, vermikulit, atapulgit, nontronite, illite dan klorit. Ada juga beberapa garam sulfat yang akan ekspansif bila terjadi perubahan suhu.Biasanya golongan tanah yang mudah mengalami ekspansif adalah grumosol, vertisol, dan "black earth". Mereka umumnya mempunyai kandungan lempung yang tinggi dan mempunyai struktur "fissured" (membentuk granular, prismatik dan bloky). Kelompok tanah tersebut akan bersifat mengembang pada saat basah dan mengkerut serta retak pada saat kering.
Nodul Calcareus dapat ditemukan di dalam tanah ekspansif dan pada daerah kering sering ditemukan gipsum. Tanah ekspansif mempunyai Kesuburan sedang sampai sangat subur, tapi dilain pihak tanah ini dapat menyebakan kerusakan pada struktur bangunan.
Pembentukan Tanah Ekspansif
Batuan induk dari tanah ekspansif adalah basalt, batuan beku dalam yang bersifat mafik hingga intermediet, lumpur, serpih, dan aluvial yang berasal dari lapukan batuan sebelumnya. Tanah ekspansif umumnya terjadi pada slope bagian bawah suatu dataran alluvial. Letak ini kemungkinan berkaitan dengan "teras gravel" yang berumur Tersier.Kandungan lempung tanah ekspansif berada pada nilai 30-90% dan pada umumnya di dominasi oleh smektit dan montmorilonit. Kandungan illite akan meningkat di daerah yang lebih kering. Munculnya kaolin menunjukan bahwa batuan induknya berasal dari batuan sedimen.
Kapasitas pengembangan tergantung pada presentase lempung dan mineralogi dari lempung itu sendiri. Sementara itu, munculnya Fe dan Ni secara umum tidak menyebakan terjadinya pengembangan (expand).
Tanah ekspansif sering terlihat seperti permukaan yang bergelombang dan ini bisa dilihat dari foto udara sebagai totol-totol. Kemiringan kekar (joint) yang besar menyebabkan tanah menjadi blok prismatik. Kekar ini asalnya dari tensile (pengekerutan) kemudian terjadi bukaan (shearing).