analisa kondisi tanah dasar studi kasus beberapa … · pada musim kemarau tanah menjadi...

1

ANALISA KONDISI TANAH DASARSTUDI KASUS BEBERAPA RUAS JALAN DI

KABUPATEN PROBOLINGGO

Oleh : Ganjar Pamuji3109.040.601

Pembimbing : Ir. Chomaedhi, CES.Geo

URAIAN SINGKAT

Transportasi adalah salah satu bagian dari kebutuhan dan kepentingan keseluruhanmanusia yang disebabkan oleh adanya suatu sistem pergerakan atau perpindahan obyek, baikberupa manusia ataupun barang dari satu tempat asal ketempat perpindahan tujuan yangdikehendaki. Untuk itu, diperlukan suatu perencanaan jalan yang baik agar bisa berfungsisebagai sarana transportasi. Salah satu upaya dalam mewujudkan hal tersebut, adalah denganmelakukan perbaikan pada jalan tersebut terutama pada pondasi yang mana merupakan salahsatu struktur utama yang menopang konstruksi jalan tersebut.

Tanah dasar sebagai pondasi perkerasan disamping harus mempunyai kekuatan ataudaya dukung terhadap beban kendaraan, maka tanah dasar juga harus mempunyaistabilitas volume akibat pengaruh lingkungan terutama air. Tanah dasar yang mempunyaikekuatan dan stabilitas volumeyang rendah akan mengakibatkan perkerasan mudahmengalami deformasi dan retak. Perkerasan yang dibangun pada tanah dasar yang lemah danmudah dipengaruh lingkungan akan mempunyai umur pelayanan yang pendek

Dari permasalahan yang ditunjukkan diatas, maka saya mengambil judul ProyekAkhir “ ANALISA KONDISI TANAH DASAR STUDI KASUS BEBERAPA RUASJALAN DI KABUPATEN PROBOLINGGO ” analisa ini sangat diperlukan untuk menunjangdari program pemerintah setempat untuk melakukan perbaikan dari konstruksi jalan terutamatanah dasar yang digunakan untuk menopang pondasi jalan.

Analisa tanah ini meliputi beberapa item uji yang akan dilakukan baik di lapanganmaupun di laboratorium. Untuk uji di lapangan dilakukan uji boring dengan kedalamanmaksimal -5m dengan pengambilan undisturbed sample setiap kedalam -1, -3, -5 pada setiaptitik lokasi yang akan dilakukan pengujian. Setelah itu sample dibawa ke laboratorium gunamendapatkan informasi teknis mengenai parameter dan sifat dari sample undisturbed.Pengujian di laboratorium meliputi Volumetri dan gravimetric, strength test (TriaxialUU/Direct shear/UCT), Analisa Ayakan, Atterberg Limits, dan konsolidasi. Kemudian darihasil pengujian di analisa untuk konsolidasi, kestabilan, dan tegangan tanah. Diharapkan darihasil analisa ini bisa mendapatkan cara yang efektif guna mendukung pemerintah setempatuntuk program peningkatan jalan.

Kata kunci : Tanah Dasar, Ruas Jalan, Stabilisasi.

2

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangTanah dasar merupakan pondasi bagi perkerasan baik perkerasan yang terdapat pada

alur lalu-lintas maupun bahu. Dengan demikian tanah dasar merupakan konstruksi terakhiryang menerima beban kendaraan yang disalurkan oleh perkerasan. Pada kasus yang sederhanatanah dasar dapat terdiri atas tanah asli tanpa perlakuan sedangkan pada kasus lain yang lebihumum, tanah dasar terdiri atas tanah asli pada galian atau bagian atas timbunan yangdipadatkan.

Tanah dasar sebagai pondasi perkerasan disamping harus mempunyai kekuatan ataudaya dukung terhadap beban kendaraan, maka tanah dasar juga harus mempunyaistabilitas volume akibat pengaruh lingkungan terutama air. Tanah dasar yang mempunyaikekuatan dan stabilitas volume yang rendah akan mengakibatkan perkerasan mudahmengalami deformasi dan retak. Perkerasan yang dibangun pada tanah dasar yang lemah danmudah dipengaruh lingkungan akan mempunyai umur pelayanan yang pendek.

Sebagai prasarana transportasi darat, perkerasan harus mempunyai permukaan yangselalu rata dan kesat, agar para pengguna jalan dapat merasa nyaman dan aman (safe). Karenadibangun pada tanah dasar, maka kinerja perkerasan akan sangat dipengaruhi oleh mutu tanahdasar. Dengan dituntutnya perkerasan yang harus selalu mempunyai permukaan yang rata,maka persyaratan utama yang harus dipenuhi tanah dasar adalah tidak mudah mengalamiperubahan bentuk.

Tanah dasar yang mengalami perubahan bentuk, baik akibat beban lalu-lintas maupuncuaca, akan mengakibatkan perkerasan mengaiami kerusakan seperti bergelombang, alur danterjadi penurunan seperti yang terlihat pada Gambar 1.1 berikut ini.

Gambar 1.1 Perkerasan Jalan yang Telah Mengalami Kerusakan

Perubahan bentuk tanah dasar dapat diakibatkan oleh kekuatan atau daya dukung yangrendah (tanah mudah runtuh), pengembangan, penyusutan dan densifikasi tanah dasar sertakonsolidasi tanah di bawah tanah dasar. Lebih jauh lagi, faktor-faktor tersebut akantergantung pada jenis tanah, berat isi kering dan kadar air.

3

Faktor kerusakan jalan sangat beragam, seperti faktor kerusakan konstruksi lain padaumunya. Secara teori jalan rusak karena beban. Kerusakan jalan agak berbeda dengankerusakan bangunan sipil lainnya, seperti jembatan. Pada jembatan, misalnya, jikadibebankan dengan beban yang lebih besar dari batas maksimum, maka jembatan akanlangsung ambruk. Pada jalan, kerusakan disebabkan repetisi atau pengulangan beban. Artinyabeban kendaraan berat sekali lewat mungkin tidak akan menyebabkan kerusakan jalan. Tetapijika terus menerus jalan akan mengalami kerusakan. Artinya kerusakan jalan adalah disebabkan “kelelahan” akibat beban berulang.

Hampir semua jalan menggunakan campuran agregat batu pecah dan aspal. Musuhutama aspal adalah air, karena air bisa melonggarkan ikatan antara agregat dengan aspal.Kerusakan yang umum terjadi di jalan-jalan kota adalah adanya air yang menggenangipermukaan jalan. Pada saat ikatan aspal dan agregat longgar karena air, kendaraan yang lewatakan memberi beban yang akan merusak ikatan tersebut dan permukaan jalan pada akhirnya.

Tipikal kerusakan karena pengaruh air adalah lubang. Sekali lubang terbentuk makaair akan tertampung di dalamnya sehingga dalam hitungan minggu lubang yang semula akanmembesar dengan cepat. Itulah sebabnya kerusakan jalan sering dikatakan bersifateksponensial.

Ketika ikatannya longgarpun, sebenarnya tidak masalah kalau tidak ada beban.Namun, ketika ikatannya longgar lalu ada kendaraan lewat, inilah yang mengawali kerusakan.Awalnya muncul lubang kecil, kecil tadi semakin membesar. Hubungan kerusakan jalanterhadap waktu terjadi secara eksponensial. Sebenarnya, ketika jalan didesain, ia harus kuatterhadap beban lalu lintas. Umur rencana 5 tahun umumnya diterapkan untuk jalan baru. Jalanyang rusak karena beban biasanya bercirikan retak dan kadang disertai dengan ambles.

Gambar 1.2 Jalan yang Berlubang Kecil dan Digenangi Air Penyebab KerusakanPondasi Jalan

Tanah merupakan bagian yang penting untuk berdirinya suatu bangunan, jalan raya,atau struktur lain yang berhubungan dengan ketekniksipilan. Sering kali suatu konstruksimengalami kerusakan karena permasalahan yang terjadi pada tanah. Permasalahan ini tidakhanya terbatas pada penurunan saja tetapi mencakup secara menyeluruh, misalnya adanyapengembangan tanah, Ketidakstabilan dll. Oleh karena itu, analisa tentang tanah sangatdibutuhkan untuk mengetahui jenis tanah yang ada di lapangan dan akan dijadikan acuanuntuk perbaikan struktur bawah jalan.

4

Oleh karena itu tanah di Kabupaten Probolinggo perlu dilakukan analisa lebih lanjutkarena terindikasi tanah lempung ekpansif. Hal ini dapat dilihat dari kondisi fisik tanah, jikapada musim kemarau tanah menjadi retak-retak karena susut, sedangkan pada musimpenghujan tanah menjadi lembek. Kondisi tanah yang tidak stabil sering menimbulkanmasalah dan kerusakan pada perkerasan jalan. Untuk ruas jalan yang perlu untuk di teliti dandi analisa untuk perbaikan antara lain :1. Ruas Condong - Wangkal2. Ruas Tamansari – Banjarsawah3. Ruas Kedungdalem – Tegalrejo4. Ruas Maron – Pekalen5. Ruas Condong – Segaran

Beberapa ruas jalan di atas adalah ruas - ruas yang sering mengalami kerusakan iniadalah salah satu fenomena yang melatar belakangi dilakukannya analisa ini. Karena padaruas-ruas tersebut merupakan jalan utama yang dilalui kendaraan baik pribadi atau angkutanumum.

1.2 Perumusan MasalahDengan berpedoman pada latar belakang tersebut diatas, maka pada Proyek Akhir

ini akan dibahas beberapa aspek antara lain sebagai berikut:1. Bagaimana kondisi lapisan tanah dasar bawah permukaan jalan dari ruas Condong

– Wangkal, Ruas Tamansari – Banjarsawah, Ruas Kedungdalem – Tegalrejo, RuasMaron – Pekalen, Ruas Condong – Segaran.

2. Berapa daya dukung tanah dasar yang diijinkan, tingkat konsolidasi, dankestabilan dari ruas Condong – Wangkal, Ruas Tamansari – Banjarsawah, RuasKedungdalem – Tegalrejo, Ruas Maron – Pekalen, Ruas Condong – Segaran.

3. Bagaimana cara untuk meningkatkan daya dukung tanah dasar, memperkeciltingkat konsolidasi, dan kestabilan dari tanah dasar pada ruas Condong – Wangkal,Ruas Tamansari – Banjarsawah, Ruas Kedungdalem – Tegalrejo, Ruas Maron –Pekalen, Ruas Condong – Segaran

1.3 Batasan Masalah

1. Kriteria Stabilisasi dangkal didasarkan pada daya dukung tanah dasar, tingkatkonsolidasi pada tanah dasar, dan stabilitas lereng dari tanah dasar tersebut.

2. Beban Lalu lintas sesuai kelas jalan III A dari ruas jalan tersebut dalam kurunwaktu (5 th, 10th, 15 th)

3. Bahan yang digunakan untuk stabilisasi tanah dasar berupa semen PC.

1.4 TujuanTujuan dari proyek akhir ini adalah:

1. Mendapat bentuk atau cara stabilisasi tanah tersebut untuk dijadikan rekomendasiteknis

2. Dengan rekomendasi teknis tersebutkemampuan perencanaan pembangunan ruasjalan tersebut bisa sesuai standart perencanaan.

5

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1 UmumKondisi tanah dasar yang kurang baik akan mempengaruhi kualitas konstruksi

diatasnya. Terutama pada konstruksi jalan yang notabene dengan lalu lintas kendaraan setiaphari. Tentunya hal ini membutuhkan sebuah konstruksi yang bisa menyokong beban yang adadiatasnya. Pada proyek akhir ini di beberapa ruas jalan mengalami kerusakan yangdiakibatkan adannya daya dukung tanah dasar yang kurang baik. Sehingga konstruksi jalanmenjadi cepat rusak dan menjadikan jalan tidak nyaman untuk digunakan sebagai saranatransportasi. Dan tentunya hal ini mempengaruhi kondisi ekonomi dari masyarakatprobolinggo.

Dari permasalahan diatas, maka dilakukan perbaikan salah yaitu dengan carastabilisasi dangkal pada beberapa ruas jalan tersebut. Stabilisasi dangkal merupakan teknikstabilisasi yang sering diterapkan di bidang jalan terutama untuk mengubah sifat – sifat dasartanah dasar (Sub Grade) atau lapis pondasi bawah (sub base) agar dapat memenuhi standarpersyaratan teknik. Dengan kemajuan teknologi di bidang geoteknik, saat ini penggunaanstabilisasi dangkal telah berkembang dan digunakan untuk memperbaiki lapisan tanah lunakyang berada di di bawah permukaan. Stabilisasi dangkal yang digunakan pada lapisan bawahpermukaan ini bertujuan untuk meningkatkan daya dukung tanah yang rendah danmengurangi sifat kompresibel/mampet serta mengurangi besarnya penurunan timbunan badanjalan. Untuk tipe tipe stabilisasi tanah dangkal yang bisa digunakan di bawah timbunan daptdilihat pada gambar dibawah ini :

Gambar 2.1 Stabilisasi Dangkal Menggunakan Semen

6

Gambar 2.1a Stabilisasi Dangkal Menggunakan Tiang Kayu

2.2 Karakteristik Stabilisasi Dangkal

Dari segi kinerja, stabilisasi dangkal dapat mengurangi penurunan total dan perbedaanpenurunan, deformasi lateral, serta meningkatkan stabilitas fondasi, baik jangka pendekmaupun jangka panjang.Perbandingan karakteristik dari macam-macam teknik stabilisasi dangkal ditunjukkan padaTabel 2.1 di bawah ini.

Tabel 2.1 Kinerja Stabilisasi Dangkal

TipeStabilisasiDangkal

PotensiPenurunan Total

PotensiDeformasiLateral

PotensiStabilitasFondasi

PotensiKecepatanPenimbunan

Biaya

Tanpastabilisasidangkal

Besar Besar Sangat tidakstabil

Lambat Rendah

Stabilisasidangkal

Sedang CukupStabil

Cukup Stabil Sedang Sedang

Stabilisasidangkal +cerucukyangrenggang(jarak antarcerucuk >3,5 xdiametercerucuk)

Agakkecil

Stabil Stabil Agak cepat Tinggi

Stabilisasidangkal +cerucukyang rapat(jarak antarcerucuk <3,5 xdiametercerucuk)

Kecil Lebihstabil

Lebih stabil Cepat Sangattinggi

7

2.3 Prinsip dan Parameter DesainDalam penerapan metode perbaikan tanah lunak dengan cara meningkatkan

kekuatannya teknik stabilisasi dangkal merupakan langkah pertama sebagai pendekatan yanglayak dalam suatu proyek. Salah satu factor yang sangat penting dalam penentuan ini adalahtegangan tanah, misalnya apabila tanaah telah mengalami pra kompresi lebih dahulu sehinggatanah masih dalam kondisi/keadaan konsolidasi berlebih maka penggunaan stabilisasidangkalkemungkinan tidak diperlukan. Dalam menentukan stabilisasi dangkal nilai pendekatan yangdigunakan adalah :

1. Daya Dukung TanahUntuk perhitungan ini digunakan persamaan terzaghi yaitu :

Qu=cNc + DNq + 0,5BN

Dimana :Qu = daya dukung tanah (kPa)c = kohesi (kPa) = berat isi tanah (kN/m3)D = kedalaman tanah yang ditinjau (m)B = lebar pondasi atau timbunan (m)Nc, Nq, N = factor daya dukung

Factor daya dukung berdasarkan besarnya sudut geser dalam tanah () diperoleh darigrafik dan tabel terzaghi seperti di bawah ini ;

Gambar 2.3 Grafik Faktor Daya Dukung (Terzaghi)

8

Tabel 2.2 Nilai Nilai Faktor Daya Dukung Tanah Terzaghi

2. Kestabilan TimbunanDi dalam menguji kestabilan untuk timbunan jalan ini ada batasan factor keamananyang dijadikan batasan dalam menentukan analisis. Pada waktu kritis stabilitastimbunan pada tanah lunak adalah selama dan segera setelah selesai pelaksanaankarena proses konsolidasi tanah lunak dibawah timbunan menyebabkan kuat geser darilapisan tanah lunak akan meningkat. Oleh karenanya diperlukan factor keamanankondisi jangka pendek berdasarkan parameter kuat geser tak terdrainase . untuk safetyfactor berdasarkan kelas jalan dapat dilihat pada tabel di bawah ini .

Tabel 2.3 Faktor Keamanan Untuk Kelas JalanKelas Jalan Faktor keamanan

I & II 1,4III & IV 1,3

3. Penurunan TimbunanTeori konsolidasi Terzaghi banyak digunakan dalam memperkirakan penurunan

jangka panjang pada timbunan yang dibangun di atas tanah lunak. Apabila besarnyapenurunan konsolidasi melebihi criteria yang ditetapkan , maka kemungkinan stabilisasidangkal dibutuhkan untuk mengurangi penurunan tersebut. Persamaan untuk menentukanbesarnya penurunan konsolidasi ditunjukkan seperti di bawah ini :

= 1 + 0 21Untuk lempung normally consolidated

= 1 + 0 + ∆

Keruntuhan geser umum Keruntuhan geser lokal Nc Nq Ng Nc ' Nq ' Ng '0 5,7 1 0 5,7 1 05 7,3 1,6 0,5 6,7 1,4 0,210 9,6 2,7 1,2 8 1,9 0,515 12,9 4,4 2,5 9,7 2,7 0,920 17,7 7,4 5 11,8 3,9 1,725 25,1 12,7 9,7 14,8 5,6 3,230 37,2 22,5 19,7 19 8,3 5,734 52,6 36,5 35 23,7 11,7 935 57,8 41,4 42,4 25,2 12,6 10,140 95,7 81,3 100,4 34,9 20,5 18,845 172,3 173,3 297,5 51,2 35,1 37,748 258,3 287,9 780,1 66,8 50,5 60,450 347,6 415,1 1153,2 81,3 65,6 87,1

9

Untuk lempung over consolidated(a) Bila po+Δp<Pc ; maka :

= 1 + 0 + ∆(b) Bila po+Δp>Pc ; maka :

= 1 + 0 + 1 + 0 + ∆Dimana :Sc : penurunan konsolidasi (m)H : lapisan tanah (m)Eo : angka pori awalCr : indeks rekompresiPo : tekanan overburden efektif awalPc : tekanan prakonsolidasiΔp : tambahan tegangan

2.4 Penyelidikan Laboratorium

Penyelidikan di laboratorium ini meliputi 2 pekerjaan utama, yaitu penentuan“Physical Properties” dan “Engineering Properties”. Contoh tanah yang tiba di laboratoriumsegera dilakukan pengujian di laboratorium yang sesuai dengan kondisi contoh tanahUndisturbed yang ada. Adapun jenis uji laboratorium adalah sbb:

a. Physical PropertiesPenentuan sifat indek dari contoh tanah ini meliputi :- Density of soil (t)- Spesific Gravity (Gs)- Natural Water Content (Wn)

- Grain Sieve Analysis- Atterberg Limit

b. Engineering Properties- Triaxial UU- Direct Shear- Unconfined- Konsolidasi

2.5 Metode Penyelidikan Laboratorium2.5.1 Density of Soil (t)

Density of soil adalah nilai kepadatan tanah asli yang tidak terganggu yang diambillangsung dari lapangan dengan menggunakan tabung Shelby. Adapun metodepengujiannya adalah :

- Peralatan dan Bahan Yang perlu Disiapkan1. Cawan Sample2. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram

10

3. Air raksa4. Cawan peluber air raksa dengan plat kaca dengan 3 paku

- Langkah Kerja1. Mengeluarkan Contoh tanah dari tabung Shelby dengan alat extruder. Kemudian

ambil sebagian contoh tanah dan bentuk seperti dadu dengan ukuran2cmx2cmx2cm.

Gambar 2.14 Alat Extruder

2. Benda uji yang telah dibentuk dadu ditaruh di dalam cawan yang beratnya sudahditimbang terlebih dahulu =W cawan = Wc dan tentukan berapa berat dari contohtanah tersebut.

3. Untuk menetukan berapa besar volume tanah maka contoh tanah diambil dandimasukkan ke dalam cawan lain yang sudah diisi dengan air raksa sampaimeluber maka didapatkan nilai Hg yang dipindahkan.

Maka dari percobaan ini didapatkan nilai Density of soils dengan cara :

11

2.5.2 Spesific Gravity (Gs)Test ini digunakan untuk mengetahui specific gravity. Yang dimaksud dengan specificgravity tanah ialah perbandingan antara berat jenis butiran tanah dengan berat jenis airpada suhu tertentu.

- Peralatan dan Bahan Yang perlu Disiapkan1. Piknometer dengan kapasitas minimum 100 ml atau botol ukur dengan kapasitas

minimum 50 ml2. Neraca dengan ketelitian 0.01 gram3. Thermometer ukuran 0-100 ˚C dengan ketelitian pembacaan 10˚C4. Botol berisi air suling5. Oven6. Pompa udara (vacum1-1,5 PK)7. Alat penumbuk tanah dari porselen

- Langkah Kerja

1. Ambil tanah kering yang telah dikeringkan di dalam oven selama 24 jamkemudian tanah kering itu digerus sampai halus menjadi bubuk dengan alatpenumbuk dari porselen dan kemudian sejumlah bubuk tanah tersebut dimasukkankedalam piknometer. Harus diperhatikan bahwa bubukan tanah supaya tidakmengandung gumpalan gumpalan tanah yang masih berupa pengelompokkanpartikel/ butiran tanah. Maka tanah harus ditumbuk sampai benar-benar lepas satusama lain. Setelah itu tanah kering dan pikno ditimbang ketemu nilai pikno dantanah kering.

2. Pikno dan tanah kering tersebut kemudian didisi dengan air sedikit ± ¼ dari piknodan dibiarkan ± 5 menit untuk kemudian di vacuum untuk menghilangkan udarayang ada di dalam tanah. Vacuum ini dihentikan jika dalam pikno sudah tidak adalagi gelembung – gelembung udara yang terlihat.

12

3. Piknometer diisi lagi air sedikit hingga batas bawah leher, lalu divacum kembali.Bila selisih kenaikan muka air antara divacum dan tidak divakum relative sudahkecil < 1cm maka vakum boleh dihentikan. Teruskan memvacum bila bedakenaikan muka air masih relative besar (h>1cm)

4. Setelah divacum piknometer yang berisi tanah dan sedikit air tadi diisi dengan airsampai batas yang ditentukan kemudian ditimbang dan diukur suhunya.

Sedangkan formula untuk mendapatkan nilai GS adalah sbb:

Dimana :

W1 = Berat PiknometerW2 = Berat Piknometer + Tanah keringW3 = Berat Piknometer + Air + tanah KeringW4 = Berat piknometer + AirT1 = Suhu AirT2 = Suhu Air + Tanah

13

Tabel 2.8 Koreksi Temperatur Untuk perhitungan Gs

2.5.3 Kadar Air ( Wc)Uji kadar dimaksudkan untuk mengetahui berapa besar kadar air dari undisturbedsample.

- Peralatan dan Bahan Yang perlu Disiapkan1. Oven2. Sample tanah asli3. Cawan4. Timbangan Neraca dengan ketelitian 0.01 gram

- Langkah Kerja1. Contoh tanah dalam cawan ditimbang kemudian di oven selama 24 jam dengan

suhu 100 ˚C

2.5.4 Triaxial UUUji triaxial dimaksudkan untuk mendapatkan nilai kua geser dan cohesi tanah. Metodepengujian ini disebut pula dengan pengujian quick test (pengujian cepat), benda ujimula-mula dibebani dengan penerapan tegangan sel (tegangan keliling), kemudiandibebani dengan beban normal, melalui penerapan tegangan deviator (Δσ) sampaimencapai keruntuhan. Pada penerapan tegangan deviator selama penggeseran air tidakdiperkenankan keluar dari benda uji. Jadi selama pengujian katup drainase ditutup.

14

Karena pada pengujian air tidak diijinkan keluar, beban normal tidak ditransfer kebutiran tanahnya. Keadaan tanpa drainase ini menyebabkan adanya tekanan berlebihanair pori (excess pore pressure) dengan tidak ada tahanan geser hasil perlawanan daributiran tanah.

Gambar 2.5: Skema dan Alat Uji Triaksial- Peralatan dan Bahan Yang perlu Disiapkan

1. Sample dengan ukuran 3,6 cm x 7,2 cm2. Kondom3. Kapi atau pisau untuk membuat sample4. Gunting5. Satu set triaxial compression machine

- Langkah Kerja1. Buat sample dengan ukuran seperti yang telah disebutkan diatas untuh contoh bisa

dilihat di bawah ini :

15

2. Setelah itu masukkan sample kedalam kondom yang telah disiapkan agar waktupengetesan sample tidak rusak terkena air.

3. Setelah semua proses awal selesai tutup sample dengan tabung lalu alirkan airhingga tabung terisi penuh kemudian buka cell pressure posisikan pada tcontrolpanel ke teganggan 1 (satu) untuk pembacaan awal dan kemudian dilanjutkandengan bacaan yang kedua pada tegangan 2(dua ) pada control panel. Prosespembacaan uji triaxial dilakukan setiap penurunan sebesar 20 mm yang dilihat daridial yang ada. Kemudian dilihat berapa besar nilai dial pada provil ring kemudiandicatat.

Setelah selesai pembacaan kemudian data yang diperoleh dari pengujian dilaksanakanminimal dua kali dari sampel yang berbeda. Dari setiap sampel akan didapatkan σl danσ2. Dari data-data tersebut kemudian digambarkan lingkarannya dan ditarik garissinggung antara lingkaran-lingkaran tersebut. Garis singgung akan memotong sumbu S,maka nilai pada perpotongan tersebut adalah kohesi (c'). Nilai (φ' adalah sudut yangdibentuk antara garis singgung dengan sumbu mendatar.

Sample yangtelah dipasangiMembran

Posisi tegangan padaposisi 1 untuk bacaanpertamaa dan posisi 2untuk bacaan kedua

Pembacaan dial 20 mmpenurunan dibaca nilaiperlawanan pada dialprofil ring

Posisi pengetasan airmemenuhi isi tabung

16

Gambar 3.14: Lingkaran Mohr Mempunyai Diameter σ3–σ1

2.5.5 Direct Shear Test

Uji geser langsung (direct shear test), merupakan uji yang sederhana. Pengujian inidilakukan dengan menempatkan benda uji ke dalam kotak geser seperti terlihat padaGambar. Kotak ini terbagi dua, dengan setengah bagian bawah merupakan bagian yang tetapdan bagian atas bebas bertranslasi. Kotak ini tersedia dalam beberapa ukuran, namun yangbiasa digunakan adalah bentuk lingkaran dengan diameter 6,4 cm atau bujur sangkar dengansisi 5,0 cm.

Benda uji tanah secara hati-hati diletakkan di dalam kotak geser, sebuah blokpembebanan diletakkan di atas benda uji. Gaya normal diberikan pada benda uji denganmeletakkan beban normal Pn (2 kg, 4 kg dan 8 kg), setelah beban diletakkan di atas bendauji, kemudian dilanjutkan dengan pemberian gaya geser arah horizontal, yaitu dengan caramendorong sisi kotak geser sebelah atas, sampai benda uji mengalami keruntuhan.

Gambar Diagram skematis alat uji geser langsung

Pada bidang runtuh terdapat dua gaya yang bekerja, yaitu gaya normal yang berasaldari beban vertikal sebesar Pn dan gaya geser akibat gaya horizontal sebesar Ph yang timbulpada saat kotak geser didorong. Tegangan normal (n) dan tegangan geser () yang terjadidihitung dengan rumus:

Pn

Hanger

h

Horizontal Dial

Sample

17

nn

Pσ =A

............................................................................................(3.4)

hPτ =A

...............................................................................................(3.5)

Di mana A adalah luas penampang benda uji (luas kotak geser) dan biasanya tidakdikoreksi terhadap perubahan luas sampel yang disebabkan oleh displasemen lateral akibatgaya geser Ph.

- Peralatan dan Bahan1. Cetakan besi berbentuk silinder 6,4 cm.2. Seperangkat alat uji geser seperti pada gambar.3. Timbangan dengan ketelitian 0,1gram.4. Beban 0,5 kg, 1 kg dan 2 kg.5. Pan atau lengser pengaduk tanah.6. Alat pengukur contoh tanah.7. Penggaris besi lurus.8. Cawan.9. Oven.10. Botol Plastik.11. Contoh tanah12. Air suling

- Langkah Kerja1. Keluarkan contoh tanah yang asli (Undisturbed Soil sample) dari tabung selby tube

pengujian ini dikhususkan hanya dilakukan pada tanah non cohesive.2. Dengan menggunakan proving ring berdiameter 6,4 cm atau bujur sangkar dengan sisi

5,0 cm bentuk contoh tanah.3. Masukkan contoh tanah yang sudah dibentuk dalam kotak geser.4. Pasang Manometer arah Horisontal dan vertikal untuk mengamati perubahan tegangan

pada tanah akibat beban yang diberikan. Pasang dial beban 3,6 kg pada alat DirectShear, kemudian jalankan alat Geser Langsung dengan kecepatan tertentu. Catatperubahan pada horisontal dan vertikal pada dial profil ring yang telah terpasang padaalat direct shear test. Ulangilah langkah diatas untuk beban-beban 6,3 kg, dan 12 kg.

2.5.6 Unconfined Compresion Test

Pengujian unconfined ini dilakukan untuk membandingkan tegangan maksimum yangdapat diterima contoh uji dengan deviator stress maksimum yang dihasilkan olehpercobaan triaksial cu. Dari perbandingan ini akan diketahui perilaku contoh ujimasing-masing percobaan dan korelasi tegangan percobaan triaksial cu terhadappercobaan unconfined.Pada pengujian unconfined ada beberapa hal yang harus diperhatikan agar contoh ujimemiliki data yang valid, yaitu :1. Pengujian harus segera dilakukan setelah percetakan contoh uji selesai atau jika

ditaruh di tabung kaca sebaiknya tidak lebih dari 3 hari untukmencegahberkurangnya kadar air pada contoh uji sehingga menyebabkan retak khususnyapada sambungan antar lapisan.

2. Kecepatan penurunan 1% dari ketinggian contoh uji per menit.3. Contoh uji diberi beban hingga mengalami strain sebesar 20%

18

- Peralatan dan Bahan1. Sample tanah diambil langsung dari tabung Shelby dengan ukuran 6,2 cm x 12,4

cm.2. Unconfined Compresion Machine3. Kapi atau pisau4. Timbangan dengan ketelitian 0.01 gram

- Langkah Kerja

1. Buatlah sampel tanah dengan ukuran 6,2cm x 12,4cm2. Setelah sampel siap taruh pada alat Unconfined Compresion lalu baca setiap

penurunan 20 mm pada dial dalam profil ring.

2.5.7 Grain Sieve Analysis

Percobaan analisa ayakan dipakai untuk diameter butiran tanah lebih besar dari 0,075 mmuntuk standart ASTM, AASHTO, dan USCS sedangkan untuk standart MIT dipakai untukdiameter butiran lebih besar dari 0,06 mm. dapat kita lihat perbandingannya dari keempatstandart tersebut seperti dibawah ini.

19

Percobaan analisa ayakan ini adalah merupakan klasifikasi tanah berdasarkan gradasibutiran. Dari ukuran butiran ini dapat ditentukan tingkat keseragaman dan tingkatkemampatan tanah tersebut yaitu yang disebut Cu dan Cc selanjutnya Cu disebut koefisienkeseragaman dan Cc=koefisien concavity di mana Cu dan Cc adalah untuk menentukanbahwa gradasi butiran itu baik atau buruk.

- Peralatan dan Bahan1. Timbangan dan neraca dengan ketelitian 0,2% dari berat benda uji2. Satu set saringan ; 76,2 mm (3"), 63,5 mm (2,5"), 50,8 mm (2"), 37,5 mm (1,5"),

25 mm (1"), 19,1 mm (3/4"), 12,5 mm (1/2"), 9,5 mm (3/8") ; no. 4, no. 8, no. 16,no. 30, no.50, no. 100 dan no. 200 (standar ASTM)

3. Oven yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi sampai (110 ± 5)0 C.4. Alat pemisah contoh5. Mesin pengguncang saringan6. Kwas, sikat kuningan, sendok dan alat-alat lainnya

- Langkah Kerja1. Contoh tanah yang akan dipakai untuk ayakan dikeringakan terlebih dahulu dalam

oven setelah kering tanah sampel diangkat dan tumbuk agar memudahkan dalamproyes pengayakan tetapi dalam penumbukan usahakan untuk memakai penumbukdari karet agar gradasi dari butiran tidak rusak.

2. Kemudian timbang contoh tanah sebesar 1kg dan lakukan pengayakan.

20

Gambar 1. Satu set saringan (ayakan) beserta mesin pengguncang ayakan

3. Setelah ditimbang tanah tersebut kemudian dimasukkan ke ayakan. Susunan ayakandiguncang- guncanag dengan alat pengguncang atau dengan tangan selama 10 menitsampai 15 menit, setelah diguncang contoh tanah yang tertahan pada setiap ayakanditentukan beratnya demikian juga contoh tanah yang ada di pan(lengser)

4. Kalau tanah yang tertahan pada ayakan no 200 cukup banyak, maka tanah yangtertahan pada ayakan no. 100 dan no. 200 tersebut harus dicuci dengan air sampaibersih artinya bila air yang keluar dari ayakan no 200 sudah jernih maka pencuciantanah ini dianggap cukup langkah selanjutnya ialah memindahkan tanah yang telahdicuci tadi dimasukkan kedalam mangkok dan yang tertinggal diayakan disemprot airperlahan-lahan dari bawah supaya masuk kedalaam mangkok dan tidak terhamburkeluar. Diusahakan tanah tanah yang ada di mangkok mempunyai jumlah air yangminimum.

20




20




21

- Perhitungan

22

Penggunaan ayakan biasannya dibuat sedemikian rupa sehingga ayakan yang dibawahmempunyai diameter lubang kira – kira 0,5 dari diameter lubang ayakan diatasnya (untukmudahnya plotting pada skala logaritmis). Contoh ayakan No. 4, 8, 16,30, 120,200 atau 4,10,20,40,100,200 atau No. 4,10,20,40,80,200

Wtot = Berat total = W1+….+Wp

( harus <2% )Setelah perhitungan selesai maka dilakukan penggambaran grafik analisa ayakan

sebagai berikut:

Titik –titik pada grafik didapat dari prosentase butir yang lolos pada 10%, 30% dan60% ditarik garis mendatar hingga memotong garis lengkung grafis dari perpotongan iniditarik garis vertical D10, D30, dan D60. Kemudian menghitung koefisien keseragaman Cudan koefisien gradasi Cc yang besarnya.

- Hidrometer TestUji ini dilakukan Untuk mendapatkan distribusi butiran dari suatu sample tanah yang

lolos dari saringan No. 200. Dengan memanfaatkan kecepatan endapan butir-butir tanahdalam cairan adalah dihitung menurut hokum stoke yaitu :

23

Sehingga diameter butir tanah dapat dihitung sebagai berikut :

Persamaan ini berlaku untuk range diameter butiran 0,0002 mm <D< 0,2 mm dimanaberat volume air adalah 1gr/m3 yaitu pada temperature 4 C apabila temperaturnya lebih makaharus disesuaikan seperti pada table terlampir begitu pula kekentalannya (ή). Karena L adalahpanjang efektif bacaan pada waktu tertentu terjadinya proses endapan. Atau sedimen butiran-butiran tanah maka kecepatan endapat adalah V = L/t untuk factor koreksi a=1 dantemperature ……20˚C maka Gs=2,65 kalau Gs≠2,65bmaka a dicari dengan perbandingan

Perubahan Gs dan temperature kita hitung sebagai angka K yang mempengaruhi besardiameter butiran tanah secara umum adalah :

- Peralatan dan Bahan1. Hydrometer dengan skala-skala konsentrasi (5 - 60 gram per liter) atau untuk

pembacaan berat jenis campuran (0,995 - 1,038)2. Tabung-tabung gelas ukuran kapasitas 1000 ml, dengan diameter ± 6,5 cm3. Termometer 0 - 500 C ketelitian 0,10 C4. Pengaduk mekanis dan mangkuk dispersi (mechanical stirer)5. Saringan-saringan No. 10, 20, 40, 80, 100 dan 2006. Neraca dengan ketelitian 0,01 gram7. Oven yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi sampai (110 ± 5)0 C8. Tabung-tabung gelas ukuran 50 ml dan 100 ml9. Batang pengaduk dari gelas10. Stop watch

- Langkah KerjaSebelum memulai ada catatan untuk hydrometer test ini dilakukan jika 50% atau lebihcontoh tanah yang di test lolos lewat ayakan no.200 hidrometer tidak digunakan untukpengklasifikasian tanah.

1. Ambil tanah yang ada di pan (lengser )pada percobaan analisa ayakan setelah lolosayakan no. 200 secukupnya beratnya = w5 untuk mencegah butir-butir tanah agartidak berflocculasi(butiran menggumpal saling terikat) maka tanah dicampur denganbahan kimia larutan calgon (sodium hexamethaphosphate) 4 % sebagai deflocculatingagent. Larutan calgon dibuat dari campuran 40 gram calgon dan 1000 cc air suling.

24

2. Tanah yang dibiarkan selama 8-12 jam tadi dicampur sampai merata denganmenggunakan spatula.

3. Campuran tanah yang sudah diaduk dengan kincir pengaduk tadi dipindahkan kedalamgelas silinder (gelas ukur) yang mempunyai volume 1000 cc. dalam pemindahan tidakboleh ada tanah yang tertinggal di dalam gelas pengaduk

25

Setelah t =2 menit selesai, hydrometer diambil dan dimasukkan kedalam gelas A. pada waktumemindah hydrometer Dari Bke A harus dilakukan secara hati-hati supaya jangan mengacaularutan yang sudah mulai mengendap.Pembacaan dilakukan pada saat :

T = 4 menit, 8 menit, 15 menit, 30 menit, 1 jam, 2 jam, 4 jam, 8 jam, 24 jam, 48 jam.Pembacaan diteruskan bila larutan masih keruh. Pembacaan dihentikan bila larutan sudahjernih kembali karena hampir semua partikel tanah sudah mengendap. Setiap selesai akhirwaktu pembacaan hydrometer pada gelas B. maka hydrometer harus diambil dan dimasukkankegelas A selama 30 detik.

2.5.8 Atterberg Limit TestKonsistensi tanah didefinisikan sebagai suatu kondisi fisis dari suatu tanah berbutir

halus pada kadar air tertentu. Sedangkan Plastisitas merupakan karakteristik dari tanahberbutir halus (lempung) yang sangat penting. Plastisitas melukiskan kemampuan tanahurituk berdeformasi pada volume yang tetap tanpa retakan atau remahan.

Atas dasar air yang terkandung didalamnya (Konsistensinya) tanah dibedakan ataudipisahkan menjadi 4 keadaan dasar: Padat, Semi padat, Plastis, Cair. Transisi dari padat kesemi padat disebut batas susut (shrinkage limit) = SL=WS. Yaitu besar kadar air tanah dimanatanah tersebut mempunyai volume terkecil saat airnya mengering. - Transisi dari semi padatke plastis disebut batas plastis (plastic limit) = PL=WP. Yaitu besar kadar air dimana tanahapabila digulung sampai diameter 3.2 mm tanah akan retak-reatak.

Transisi dari plastis ke cair disebut batas cair (liquid limit) = LL = WL yaitu kadar airdimana tanah akan mengalir akibat berat sendiri.

26

Kadar air pada kondisi transisi diatas pada masing-masing konsistensi disebut batas-batasAtterberg. Panjang daerah interval kadar air tanh pada kondisi lastis disebut Index Plastis (IP). IP= WL - WP = selisth batas cair dan batas plastis. Setiap tanah mempunyai WL, WP, WS, IP,yang tidak sama satu dengan yang lain (plastisitas masing masing tanah tidak sama).

Plastisitas rendah LL < 35 %Plastisitas sedang LL 35% - 50%Plastisitas tinggi LL > 50%

Berikut ini adalah skema hubungan antara kadar air, volume tanah, konsistensinya, dan batas-batas konsistensinya.

Gambar 3.6: Skema hubungan kadar air, Volume, dan Konsistensi

2.5.8.1 Penentuan Batas Cair di LaboratoriumAlat yang digunakan adalah mangkok kuningan (Casagrade). Sampel tanah diaduk ratadengan air dalam mangkuk, kemudian pada bagian tengah di barut dengan coret sehinggamenjadi dua bagian dengan alur selebar 2 mm. Engkol diputar maka mangkuk terangkat 1 cmdan jatuh bebas pada landasan. Pemutaran dilakukan berulang kali sehingga bagian tanah dalammangkuk tertaut. Makin kurang "cair" akan memerlukan jumlah pukulan semakin banyak.Setelah bagian tanah tertaut, dicatat jumlah pukulan dan diperiksa kadar airnya. Tanah dalamkeadaan batas cair diperlukan kurang lebih 25 kali pukulan.

Gambar 3.7 : Alat Casagrande

27

Gambar 3.8: Pembarut

Gambar 3.9: Kondisi Tanah Sebelum Diputar danSesudah Diputar

Menurut ANALISA hubungan antarajumlah pukulan dengan kadar air tanah merupikangaris lurus jika digunakan grafik semi logaritma. Interpolasi pada pukulan 25 perpotonganpada garis vertikal N = 25 lalu tarik garis mendatar didapat WL = 44 %.

2.5.8.2 Menentukan Batas Plastis Tanah di LaboratoriumJika tanah digulung sampai diameter 3 mm mulai timbul retak, maka kondisi

semacam ini dianggap sebagai batas plastis. Mulanya tanah basah 20 - 30 gram dibentukmenjadi bola, dan digiling-giling di atas kaca dengan telapak tangan sehingga menjadisilinder dengan diameter kurang lebih 3 mm. Bila tanah menjadi batangan-batanganberdiameter 3 mm belum retak-retak maka kondisinya masih plastis. Maka pekerjaan iniperiu diulang lagi sampai didapat batangan berdiameter 3 mm dengan terdapat retak-retak (batas plastis). Kemudian batang yang retak tersebut dicari kadar airnya. Sehinggadidapat kadar air pada batas plastis (WP).

Gambar 3.10: Gulungan Tanah Pada Uji Batas Plastis

28

2.5.8.3 Hubungan Batas Batas Konsistensi dengan Sifat TanahWL, WP, WS, dan IP berguna untuk memperkirakan sifat dan mengetahui jenis tanj»hberbutir halus.

1. Tanah dengan Ws makin kecil menunjukkan tanah bersifat kembang susut makin besar2. Dengan tanah WL < 50 % Disebut tanah plastisitas rendah. WL > 50% Disebut tanah

dengan plastisitas tinggi.3. Jenis tanah dan sifat tanah ditentukan dari WL dan Ip dengan menggunakan diagram

plastisitas (Cassagrande).

Gambar 3.12: Diagram Karakteristik Tanah

Diagram dibagi dengan empat daerah dengan line A dan B. Jika tanah diketahui nilai WL dan IPdan diplotkan pada diagram dapat diketahui nama tanah dan sifatnya.

WL = 60%IP = 40%

maka tanah diatas disebut tanah plastisitas tinggi (Clay High Plasticity) disebelah kiri garis Buntuk tanah plastisitas rendah, dan sebelah kanan garis B untuk plastisitas tinggi. Diatas garisA untuk tanah lempung dan dibawah garis A untuk lanau atau tanah organik. Bila tanah terletakdikiri garis B dan diatas garis A berarti WL< 50% dan IP > 0.73 (WL-30) adalah tanah lempunglow plasticity (CL).Bila tanah terletak dikanan garis B dan diatas garis A berarti WL > 50%dan IP > 0.73 (WL - 20).

2.6 KonsolidasiUji konsolidasi dilakukan pada tanah lempung atau lanau yang jenuh air berdasarkan

teori Terzaghi. Khusus untuk tanah ekspansif dan tanah organik, maka tidak termasuk dalamlingkup pengujian ini.

- DefinisiKonsolidasi adalah proses dimana tanah yang jenuh air mengalami kompresi akibat

beban dalam suatu periode waktu tertentu, dimana kompresi berlangsung akibat pengaliran airkeluar dari pori-pori tanah. Tekanan air pori ekses adalah tekanan air pori tanah akibatpemberian beban seketika. Dengan mengalirnya air dari pori-pori tanah, tekanan air pori eksesini akan menurun secara berangsur-angsur, peristiwa ini disebut disipasi tekanan air pori.Derajat konsolidasi adalah rasio antara tekanan air pori yang menurun setelah beberapa waktuberdisipasi terhadap tekanan air pori ekses mula – mula selama proses konsolidasi. Disebutjuga sebagai persentase disipasi tekanan air pori.

29

Derajat konsolidasi rata-rata (U) adalah rata-rata derajat konsolidasi sepanjangketinggian contoh tanah. Dapat dibuktikan bahwa derajat konsolidasi rata-rata sama denganrasio pemampatan tanah pada saat tertentu terhadap pemampatan final dari contoh tanah.

Kompresi awal adalah pemampatan yang terjadi seketika setelah beban diberikankepada contoh tanah, sebelum proses disipasi berlangsung.Konsolidasi primer adalah bagian dari kompresi tanah akibat pengaliran air pori dari poritanah hingga seluruh proses disipasi selesai. Konsolidasi Sekunder adalah pemampatan tanahyang berlangsung setelah konsolidasi primer selesai. Koefisien kemampatan, av adalahperubahan angka pori per satuan perubahan tegangan akibat konsolidasi pada perubahantegangan tersebut.

Koefisien pemampatan volume (coefficient of volume compressibility), my adalah perubahanvolume per satuan volume untuk setiap satuan perubahan tegangan.

Koefisien konsolidasi, (cv) adalah parameter yang menghubungkan perubahan tekananair pori ekses terhadap waktu.Faktor waktu (Time Factor), Tv adalah parameter tak berdimensi yang menghubungkanwaktu, koefisien konsolidasi, dan jarak pengaliran (drainage path); digunakan untukmenentukan kecepatan pengaliran air secara teoritis pada kurva konsolidas

2.6.1 Maksud Dan Tujuan Serta Aplikasi Uji KonsolidasiMaksud uji konsolidasi adalah memberikan beban secara bertahap kepada tanah dan

mengukur perubahan volume (atau perubahan tinggi) contoh tanah terhadap waktu. Tujuandari uji konsolidasi adalah untuk menentukan sifat kemampatan tanah dan karakteristikkonsolidasinya yang merupakan fungsi dari permeabilitas tanah.(a) Sifat kemampatan tanah dinyatakan dengan koefisien kemampatan volume (mv) atau

dengan indeks kompresi (cc).(b) Karakteristik konsolidasi dinyatakan oleh koefisien konsolidasi (cv) yang menggambarkan

kecepatan kompresi tanah terhadap waktu.

2.6.2 ManfaatHasil uji konsolidasi ini dapat digunakan untuk menghitung prediksi penurunan tanah

akibat proses konsolidasi, dan secara tidak langsung dapat pula digunakan untuk menentukanpermeabilitas tanah, k, dengan rumus

KeterbatasanUji ini hanya untuk konsolidasi 1 dimensi (arah vertikal saja).

Mv = (ΔV / Vo) x avΔp (1 + e )

30

- Peralatan Alat konsolidasi, terdiri dari 2 bagian: alat pembebanan dan alat konsolidasi . Arloji ukur Peralatan untuk meletakkan contoh tanah ke dalam ring konsolidasi Timbangan dengan ketelitian 0.01 γ dan 0.1 γ. Oven Desikator Stopwatch Alat pemotong yang merupakan pisau tipis dan tajam serta pisau kawat. Penggaris (scale)

Gambar 3.15: Skema Alat Uji Konsolidasi- Ketentuan Setiap alat perlu diperhitungkan besar beban untuk memdapatkan tekanan yang

diinginkan. Untuk memperhitungkan faktor pengaruh alat harus diadakan koreksi terhadap

pengaruh alat, yang dapat ditentukan dengan menggunakan alat uji besi yangmempunyai ukuran sama dengan ukuran benda uji (contoh tanah yang di uji).Pembebanan dilakukan seperti biasa, penurunan yang dibaca pada setiap pembebananadalah nilai koreksinya

Untuk menjaga agar tidak terjadi perubahan kadar air mula-mula, contoh tanah harussecepatnya diperiksa. Contoh tanah tidak boleh dipasang dan dibiarkan terlalu lamasebelum beban pertama diberikan.

Pada awal percobaan, batu pori harus benar-benar rapat pada permukaan contoh tanah,dan pelat penumpu serta alat beban harus benar-benar rapat satu sama lain. Jika hal initidak diperhatikan maka pada pembebanan pertama mungkin diperloleh pembacaanpenurunan yang lebih besar dari nilai sesungguhnya.

Selama percobaan sel konsolidasi harus tetap penuh air. Pada beberapa macam tanahtertentu ada kemungkinan pada pembebanan pertama akan terjadi pengembangan(swelling) setelah sel konsolidasi diisi dengan air. Bila hal ini terjadi, segeralah pasangbeban kedua, dan baca arloji penurunan seperti prosedur.Jika pada pembebanan keduamasih terjadi pengembangan maka beban ketiga harus dipasang, demikian seterusnyasampai tidak terjadi pengembangan

- Prosedur Uji1. Ukur tinggi dan diameter dan berat ring konsolidasi (dengan ketelitian 0.1 gram).2. Ambil contoh tanah dengan diameter yang sama dengan diameter ring, disini dipakai

diameter 6,5 cm dan tinggi 2 cm.

31

3. Masukkan contoh tanah tadi ke dalam ring dengan hati-hati, lapisan atas harus terletakdi bagian atas.

4. Contoh tanah dan ring dtimbang5. Tempatkan batu pori pada bagian atas dan bawah ring sehingga contoh tanah yang

sudah dilapisi kertas pori terapit oleh kedua batu pori . Kemudian masukkan dalam selkonsolidasi.

6. Pasang pelat penumpu diatas batu pori.7. Letakkan sel konsolidasi yang sudah berisi contoh tanah pada alat konsolidasi, bagian

yang runcing dari pelat penumpu tepat menyentuh alat pembebanan.8. Aturlah kedudukan arloji pengukur penurunan, kemudian dibaca dan dicatat.9. Pasanglah beban pertama sehingga tekanan pada contoh mencapai besar 0.25 kg/cm².

Lakukan pembacaan pada detik ke 6,15, 30, dan pada menit ke 1, 2, 4, 8, 15, 30, 60, 90,120, 180, 330, 420, 1140 setelah beban dipasang. Sesudah pembacaan 1 menit selkonsolidasi diisi air.

10. Setelah beban bekerja 24 jam pembacaan arloji yang terakhir dicatat. Pasang bebankedua sebesar beban pertama sehingga tekanan menjadi 2x semula. Kemudian baca dancatat arloji seperti pada butir 9.

11. Lakukan butir 9 dan 10 untuk beban-beban selanjutnya. Contoh tanah diberi beban-beban ¼ kg/cm², ½ kg/cm², 1 kg/cm², 2 kg/cm², 4 kg/cm², 8 kg/cm² dan seterusnyadengan LIR (load increment ratio) = 1. Besarnya beban maksimum yang diberikantergantung pada tegangan yang akan bekerja pada lapisan tanah tersebut.

12. Setelah beban 8 kg/cm² dikerjakan selama 24 jam, beban dikurangi hingga mencapai 2kg/cm² dan kemudian ¼ kg/cm². Beban beban tersebut dibiarkan selama 4 jam, dandibaca besar pengembangannya dari masing-masing beban tersebut.

13. Setelah pembacaan terakhir dicatat, keluarkan contoh tanah dan ring dari selkonsolidasi, kemudian batu pori diambil dari permukaan atas dan bawah.

14. Timbang ring yang berisi contoh tanah setelah dibersihkan dari genangan air yangterdapat pada sel konsolidasi.

15. Masukkan ring yang berisi contoh tanah tersebut ke dalam oven selama 24 jam untukmengetahui berat kering contoh tanah.

- Pelaporan Hasil Uji1. Tentukan berat jenis (Gs) dari contoh tanah yang dicari dari pengujian tersendiri.2. Hitung berat tanah basah, berat isi, kadar air contoh sebelum dan dan sesudah

pembebanan, dan hitung pula berat tanah keringnya (Ws).3. Hitung tinggi efektif contoh tanah dengan rumus sebagai berikut:

di mana :Hs = Tinggi efektif benda uji (tinggi butir -butiran tanah jika dianggap menjadi satu)A = luas benda ujiWs = berat contoh tanah keringGs = berat jenis contoh tanah

4. Hitung angka pori semula

32

dimana :Hv = tinggi pori (Hi – Hs)

5. Hitung angka pori mula-mula pada setiap pembebanan.

6. Hitung angka pori mula-mula pada setiap pembebanan.

7. Hitung derajat kejenuhan (sr) sebelum dan sesudah percobaan.

8. Tentukan harga koefisien konsolidasi (Cv) ada 2 cara untuk menentukan Cv,yaitu :a. Square Root Fitting Method Hitung tinggi contoh tanah rata-rata (hm) pada setiap pembebanan Buat grafik penurunan terhadap waktu dari setiap pembebanan (skala biasa). Sebagian

grafik ini merupakan garis lurus. Jika garis ini diteruskan akan memotong sumbu ypada titik 0 – titik nol yang sebenarnya – dan memotong sumbu x yang berjarak a darititik perpotongan salib sumbu.

Buat garis OA, diama titik A terletak pada sumbu x yang berjarak 1.15a dariperpotongan salib sumbu. Titik OA dengan lengkung penurunan adalah t90 – waktuuntuk mencapai konsolidasi sebesar 90%.

Hitung harga koefisien konsolidasi pada setiap pembebanan dengan rumus

dimana :0.848 = Tv (time factor) untuk 90% konsolidasicv = koefisien konsolidasi (cm²/detik)H = ½ tinggi benda uji rata – rata (drainase ganda) (cm)t90 = waktu untuk mencapai 90% konsolidasi (detik) .

b. Log Fitting Method Buat grafik penurunan terhadap log waktu dari setiap pembebanan (skala semi log). Dua bagian yaitu bagian tengah dan bagian akhir diteruskan hingga berpotongan pada

R100 (100% konsolidasi). Titik koreksi nol D0 terletak diatas sebuah titik pada grafik di sekitar pembacaan 0.1

menit, dengan jarak sama dengan jarak vertikal titik tersebut dengan suatu titik padagrafik yang waktunya 4x lebih besar, Sebaiknya dilakukan koreksi paling tidak duakali.

D50 adalah setengah dari jumlah D0 dan D100. Dengan diketahuinya t50 (waktuuntuk mencapai konsolidasi 50%).

Hitung harga koefisien konsolidasi pada setiap pembebanan dengan rumus

33

dimana :0.197 = time factor 90% konsolidasicv = koefisien konsolidasi (cm²/detik)H = ½ tinggi benda uji rata-rata (drainase ganda) (cm)t50 = waktu untuk mencapai 50% konsolidasi (detik)

Hitung harga primary compression ratio (r), dengan rumus : Square Root Fitting Method

Log Fitting Method

dimana :r = primary compression ratioR0 = titik koreksi nolR100 = pembacaan penurunan pada 100% konsolidasi dari log fitting methodR90 = pembacaan penurunan pada 90% konsolidasi dari square root fitting methodRI = pembacaan penurunan pada Awal percobaanRf = pembacaan penurunan pada Akhir percobaan

9. Hitung harga compression index (Cc). Buat grafik hubungan antara angka pori edengan log tekanan. Kemiringan grafik ini adalah harga compression index.

10.

11. Harga koefisien kompresibilitas (av) :

dimana:P = harga peningkatan tekanan rata - rata ½ (P1+P2)Harga av dapat juga diperoleh dengan membuat grafik hubungan antara angka pori e dengantekanan (skala biasa). Kemiringan grafik ini merupakan harga av.

12. . Harga coefficient of volume compressibility (mv)

34

13. Harga koefisien permeabilitas (k) Koefisien permeabilitas dapat dihitung dari rumus

dimana :γw = berat isi airHasil percobaan:Hasil percobaan konsolidasi biasanya disajikan berbentuk grafik – grafik, sebagai berikut: Grafik hubungan antara penurunan dengan waktu, untuk menentukan cv. Grafik hubungan antara angka pori dengan log tekanan, untuk menentukan cc, av, mv. Grafik hubungan antara angka pori dengan tekanan, untuk menentukan av Grafik hubungan antara cv dengan log tekanan.

Catatan: Time factor (Tv) adalah factor waktu, bergantung kepada derajat konsolidasi (U) :

Hubungan antara time factor dengan derajat konsolidasi adalah sebagai berikut.

35

BAB IIIMETODOLOGI

Hasil Analisa Data- Daya Dukung Ultimate Tanah- Konsolidasi Yang terjadi Akibat beban Diatasnya- Faktor keamanan terhadap kestabilan Tanah

Start

PermasalahanSeringnya kerusakan pada beberapa ruas jalan dikabupaten Probolinggo diperkirakan karena adanyatanah dasar yang kurang baik.

Pengumpulan Data- Pengambilan Sample- Uji Laboratorium

CekFOS > 1.3

Konsolidasi <3cm/tahunTidak

Ya

Analisa Data- Daya Dukung Tanah Berdasar teori Terzaghi- Konsolidasi Akibat Beban Diatasnya- Factor Keamanan Pada Kestabilan Tanah

Studi Literatur- Faktor Daya Dukung Tanah Dasar- Teori Konsolidasi Terzaghi- Faktor keamanan Untuk Jalan Kelas III- Penentuan Cara Perbaikan Pada Tanah Dasar-

A

36

lanjutan

Gambar 3.1: Metodologi Pengerjaan Proyek Akhir

3.1 METODOLOGIMetodologi suatu perencanaan adalah cara dan urutan kerja suatu perhitungan untuk

mendapatkan hasil Analisa Kondisi Tanah DasarMetodologi yang digunakan untuk penyusunan tugas akhir ini adalah sebagai berikut : Persiapan Administrasi

Pekerjaan administrasi meliputi : Mengurus surat-surat yang diperlukan, misal :

Surat pengantar untuk pengambilan data dari Kaprodi Diploma IV Teknik Sipil ITS. Mencari informasi sekaligus meminta data-data kepada instansi terkait, antara lain :

Dinas Pekerjaan Umum Bina Marga Kabupaten Probolinggo. Melakukan Pengambilan Sample Di Lapangan

1. Ruas condong – Wangkal2. Ruas tamansari – Banjarsawah3. Ruas Kedungdalem – Tegalrejo4. Ruas Maron – Pekalen5. Ruas Condong - Segaran

3.2 STUDI LITERATURStudi literatur dilakukan dengan membaca dan mengambil kesimpulan dari buku-

buku dan data-data referensi yang berhubungan langsung dengan tugas akhir ini yaitumeliputi :

- Referensi mengenai daya dukung tanah untuk pondasi jalan- Referensi untuk perhitungan konsolidasi pada jalan- Referensi untuk uji kestabilan tanah pada pondasi jalan.- Referensi metode perbaikan tanah untuk jalan

3.3 PENGUMPULAN DATAPengumpulan data ini dilakukan sebagai syarat untuk kelengkapan proyek akhir

pengumpulan data ini meliputi : Tujuan dari Pengambilan Sample adalah :

Kesimpulan dan saran

Finishh

A

Tanah Dasar Yang MantabFOS>1,3

Konsolidasi <3cm/tahun

37

Untuk mendapatkan Informasi teknis mengenai deskripsi tanah di lapangan. Untuk mendapatkan sample tanah asli untuk dilakukan pengujian di laboratorium

Tujuan dari Uji Laboratorium adalahUntuk mendapatkan informasi mengenai Physical Properties dan EngineeringProperties

3.4 ANALISA DATADari data yang diperoleh dilakukan analisa mengenai Daya Dukung Tanah Berdasar

teori Terzaghi, Konsolidasi Akibat Beban Diatasnya, Factor Keamanan pada kestabilan tanah.

3.5 HASIL ANALISA DATADari hasil analisa didapatkan data data antara lain Daya Dukung Ultimate Tanah ,Konsolidasi Yang terjadi Akibat beban Diatasnya, Faktor keamanan terhadap kestabilanTanah

3.6 KESIMPULANDengan dilakukannya analisa terhadap tanah dasar pada ruas jalan tersebut penulis

dapat mengetahui tegangan tanah yang ada, konsolidasi yang terjadi, kestabilan terhadappondasi jalan, dan perbaikan untuk meningkatkan kekuatan tanah dasar.

38

DAFTAR PUSTAKA

Bowles, Joseph E., (1999), Sifat–Sifat Fisis dan Geoteknis Tanah (Mekanika Tanah), Jakarta:Penerbit Erlangga.

Das, BM., (1990), Advance Soil Mechanic, PWS – KENT Puslishing Company.

Wesley L. D., (1977), Mekanika Tanah, Penerbit Badan Pekerjaan Umum, Jakarta

Modul Ajar Mekanika Tanah (2010), Laboratorium Uji Material Diploma Teknik Sipil,Iinstitut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya

Endah N,(1993) Mekanika Tanah jilid 1, Erlangga, Surabaya

Stabilisasi Dangkal Tanah Lunak Untuk Konstruksi Timbunan Jalan, Badan litbang PUDepartement Pekerjaan Umum

Hardiyatmo, H.C., (2002), Mekanika Tanah I, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.

analisa kondisi tanah dasar studi kasus beberapa … · pada musim kemarau tanah menjadi...

Documents