NILAI KUAT GESER TANAH BAYAT, KLATEN YANG
DISTABILISASI DENGAN CAMPURAN TRAS DAN KAPUR
Tugas Akhir
untuk memenuhi sebagian persyaratan
mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil
disusun oleh:
PUTRI MUSTIKANINGATI
NIM : D 100 130 173
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2017
ii
LEMBAR PENGESAHAN
NILAI KUAT GESER TANAH BAYAT, KLATEN YANG DISTABILISASI
DENGAN CAMPURAN TRAS DAN KAPUR
TugasAkhir
Diajukan dan dipertahankan pada Ujian Pendadaran TugasAkhir
Dihadapan Dewan Penguji
Pada tanggal: September 2017
Diajukan oleh :
PUTRI MUSTIKANINGATI
NIM: D100 130 173
Susunan Dewan Penguji
Dosen Pembimbing
Qunik Wiqoyah, ST., MT.
NIK : 690
Dosen Penguji I Dosen Penguji II
Anto Budi Listyawan, ST., MSc. Agus Susanto, ST., MT.
NIK : 913 NIK : 787
Tugas Akhir ini diterima sebagai salah satu persyaratan
untuk mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil
Surakarta : September 2017
DekanFakultasTeknik
Ir. Sri Sunarjono, M.T., Ph.D.
NIK : 682
Ketua Program StudiTeknikSipil
Mochamad Solikin, Ph.D
NIK : 792
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Nama : PUTRI MUSTIKANINGATI
NIM : D 100 130 173
Fakultas / Jurusan : TEKNIK / TEKNIK SIPIL
Jenis : SKRIPSI
Judul : NILAI KUAT GESER TANAH BAYAT, KLATEN
YANG DISTABILISASI DENGAN CAMPURAN
TRAS DAN KAPUR
Menyatakan dengan sebenarnya bahwa skripsi yang saya buat dan
serahkan ini, merupakan hasil karya sendiri, kecuali kutipan – kutipan dan
ringkasan – ringkasan yang telah saya jelaskan sumbernya. Apabila dikemudian
hari dan atau dapat dibuktikan bahwa skripsi ini hasil jiplakan, maka saya
bersedia menerima sanksi apapun dari Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik dan
atau gelar ijazah yang diberikan oleh Universitas Muhammadiyah Surakarta batal
saya terima.
Demikan pernyataan ini saya buat dengan sesungguhnya dan semoga
dapat digunakan sebagaimana mestinya.
Surakarta, September 2017
Yang membuat peryataan,
Putri Mustikaningati
iv
MOTTO
Tuntutlah ilmu dan belajarlah (untuk ilmu) ketenangan dan kehormatan
diri, dan bersikaplah rendah hati kepada orang yang mengajarkamu.
(HR. Ath-Thabrani)
You were not to be hide. You were made to shine.
(The Better Man Project)
Jadilah wanita hebat, kuat, dan taat.
You’re worth fighting for. Remember that
(The Better Man Project)
Kegagalan itu adalah cara Allah mengatakan “BERSABARLAH” AKU
memiliki sesuatu yang lebih baik Untukmu.
v
PRAKATA
Assalaamualaikuum Wr. Wb
Alhamdulillaah. Puji syukur atas rahmat dan karunia Allah SWT sehingga
penulis mampu menyelesaikan Tugas Akhir ini untuk mencapai derajat sarjana
S-1 di Universitas Muhammadiyah Surakarta. Tak lupa penulis sampaikan ucapan
terima kasih kepada pihak-pihak yang telah berjasa atas selesainya TugasAkhir
ini, antara lain:
1. Bapak Ir. Sri Sunarjono, MT. PhD sebagai Dekan Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Mochamad Solikin, Ph.D sebagai Ketua Program Studi Teknik Sipil
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
3. Kepada dosen-dosen pembimbing TA Ibu Qunik Wiqoyah, ST., MT., Bapak
Anto Budi Listyawan, ST., M.Sc., dan Bapak Agus Susanto ST, MT, yang
selama ini meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan dan
pengarahan hingga selesainya Tugas Akhir ini. Semoga amal Bapak Ibu
menjadi amal jariyyah. Aamiin.
4. Kepada Bapak Ali Asroni selaku Pembimbing Akademik yang telah
memberikan saran dan pengarahan.
5. Kedua orang tua saya, Bapak Supari dan Ibu Dwi Sumaryanti yang senantiasa
menyayangi, menginspirasi, mendidik, mendo’akan, berkorban, memberi
dukungan agar tidak patah semangat danselalu memberikan yang terbaik untuk
anak-anaknya.
6. Adik saya, Mahar Brillian yang selalu memberikan motivasi dan semangat.
Semoga kita bisa sukses dan membanggakan orang tua.
7. Seluruh dosen Prodi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta terima
kasih atas bimbingan dan ilmu yang telah diberikan.
8. Kepada Achmad Arif Yoga Utama, yang selalu memberi semangat, masukan
yang membangun, dan yang telah banyak membantu.
9. Sahabat saya dari awal kuliah dan satu kost dari awal kuliah juga, Cevy Dahlia
Ayu Dewanty dan Ratih Fitriana Dewi, terima kasih telah saling menguatkan
dan saling membantu satu sama lain.
vi
10. Para sahabat Kita Kece yaitu Cevy, Siti, Ratih, Rozy, Bagus dan sahabat ABG
(Aisyatul, Kiki, Ulta) yang seluruhnya telah menyemangati dan membantu
saya.
11. Tim praktikum (Cevy, Ratih, Rozy, Kiki, Ulta, Ajiz, Bagas) yang telah bekerja
sama dan saling membantu.
12. Teman-teman Teknik Sipil angkatan 2013.
Penyusun menyadari bahwa penyusunan laporan Tugas Akhir ini masih jauh
dari sempurna, karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat
diharapkan dan semoga laporan ini bermanfaat bagi kita semua. Amin.
Wassalamu’alaikumWr. Wb.
vii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ..................................................................................................... i
LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................................... ii
LEMBAR PERNYATAAN .......................................................................................... iii
HALAMAN MOTTO ............................................................................................... iv
PRAKATA ....................................................................................................................... v
DAFTAR ISI .................................................................................................................. vii
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................................... xi
DAFTAR TABEL ........................................................................................................ xiii
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................... xiv
DAFTAR NOTASI ..................................................................................................... xv
ABSTRAKSI ............................................................................................................... xvi
BAB I. PENDAHULUAN ............................................................................................... 1
A. Latar Belakang Masalah ........................................................................................ 1
B. Rumusan Masalah ................................................................................................ 2
C. Tujuan Penelitian ................................................................................................. 2
D. Manfaat Penelitian ............................................................................................. 2
E. Ruang Lingkup Penelitian .................................................................................... 3
F. Keaslian Penelitian .............................................................................................. 4
BAB II.TINJAUAN PUSTAKA ..................................................................................... 5
A. Penelitian Sejenis .................................................................................................. 5
B. Tanah Lempung .................................................................................................... 6
C. Stabilitas Tanah .................................................................................................. 8
D. Kapur ..................................................................................................................... 9
E. Tras .................................................................................................................... 10
BAB III. LANDASAN TEORI .................................................................................. 13
viii
A. Sifat Fisis Tanah ............................................................................. .............. 13
1. Kadar ....................................................................................... .............. 13
2. Berat jenis tanah atau specific grafity (Gs) .................... ....................... 13
3. Analisa Ukuran Butiran................................................... ....................... 14
3a.Analisa Hydrometer ..................................... ....................... 14
3b.Analisa Saringan ................................................... ....................... 14
4.Batas-batas Atterberg ....................................................... ....................... 15
4a. Batas Cair (Liquid Limit) ...................................... ....................... 15
4b. Batas Plastis (Plastic Limit) ................................. ....................... 16
4c. Batas Susut (Shrinkage Limit) .............................. ....................... 16
4d. Indeks Platisitas (Plasticity Indeks) ....................... ....................... 17
5. Klasifikasi Tanah .............................................................. ....................... 17
5a.Sistem Klasifikasi Unified Soil Classification System (USCS) ....... 17
5b. Sistem Klasifikasi American Association of State Highway and
Transportation Officials (AASHTO) ........................... ....................... 19
B. Sifat Mekanis Tanah ......................................................... ....................... 20
1. Uji Pemadatan Tanah (Standard Proctor) ................... ....................... 20
2. Pengujian DST (Direct Shear Test) ............................. ....................... 22
BAB IV. METODE PENELITIAN .......................................................................... 24
A. Uraian Umum ................................................................................ .............. 24
B. Alat Penelitian ................................................................................ .............. 24
a. Uji Sifat Fisis ............................................................................ .............. 24
1. Uji Kadar Air ....................................................................... .............. 24
2. Uji Berat Jenis ..................................................................... .............. 25
3. Uji Analisa Ukuran Butiran ................................................ .............. 25
3a) Uji Analisa Saringan ................................................... .............. 25
3b) Uji Analisa Hydrometer ............................................... .............. 26
4. Uji Batas-batas Atterberg ..................................................... .............. 27
ix
4a) Uji Batas Cair (Liquid Limit) ....................................................... 27
4b) Uji Batas Plastis (Plastic Limit) .................................................. 28
4c) Uji Batas Susut (Shrinkage Limit) ................................................ 30
b. Uji Sifat Mekanis ..................................................................................... 31
1. Uji Pemadatan Tanah (Standard Proctor) ........................... .............. 31
2. Uji Kuat Geser (Shear Direct Test) ..................................... .............. 33
C. Bahan Peneltian .............................................................................. .............. 34
D. Tahapan Penelitian ......................................................................... .............. 35
E. Pelaksanaan Penelitian.................................................................... .............. 37
a. Uji Sifat Fisis ............................................................................ .............. 37
1. Uji Kadar Air........................................................................ .............. 37
2. Uji Berat Jenis ..................................................................... .............. 37
3. Uji Analisa Ukuran Butiran ................................................ .............. 38
3a) Uji Analisa Hydrometer .............................................. .............. 38
3b) Uji Analisa Saringan .................................................... .............. 39
4. Uji Batas-batas Atterberg .................................................... .............. 40
4a) Uji Batas Cair (Liquid Limit) ....................................................... 40
4b) Uji Batas Plastis (Plastic Limit) .................................................. 41
4c) Uji Batas Susut (Shrinkage Limit) ................................................ 41
b. Uji Sifat Mekanis ..................................................................................... 42
1. Uji Pemadatan Tanah (Standard Proctor) ........................... .............. 42
2. Uji Kuat Geser (Shear Direct Test) ..................................... .............. 43
BAB V. HASIL ANALISIS DAN PEMBAHASAN .................................................. 45
A. Uji Kandungan Kimia ................................................................................ 45
B. Uji Sifat Fisis Tanah Asli dan Tanah Campuran ...................................... 46
1. Hasil Pengujian Kadar Air Kering Udara ............................................ 46
2. Hasil Pengujian Berat Jenis (Spesific Gravity) .................................... 48
3. Hasil Pengujian Batas-batas Atterberg................................................. 49
x
3a) Batas Cair (Liquid Limit) .............................................................. 49
3b) Batas Plastis (Plastic Limit) ......................................................... 50
3c) Indeks Plastis (Plasticity Indeks) ................................................... 51
3d) Batas Susut (Shrinkage Limit) ....................................................... 52
4. Hasil Pengujian Analisa Ukuran Butiran ............................................. 53
C. Uji Mekanis Tanah Asli dan Tanah Campuran .......................................... 56
1. Hasil Pengujian Pemadatan Tanah (Standard Proctor) ....................... 56
2. Hasil Pengujian Direct Shear Test (DST) ............................................ 59
BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................... 62
A. Kesimpulan ....................................................................................................... 62
B. Saran .................................................................................................................. 63
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar III.1. Batas-batas Konsistensi menurut Atterberg dalam
Hardiyatmo (2010) .................................................................... ......... 15
Gambar IV.1. Satu Set Alat Uji Kadar Air ............................................................... ..... 24
Gambar IV.2. Satu Set Alat Uji Spesific Graviy …………………………………... ..... 25
Gambar IV.3a Satu Set Alat Uji Analisa Saringan ……………………………… ........ 25
Gambar IV. 3b Satu Set Alat Uji Analisis Hydrometer .................................................. 26
Gambar IV. 4a Satu Set Alat Uji Batas Cair ................................................................... 27
Gambar IV. 4b Satu Set Alat Uji Batas Plastis ............................................................... 28
Gambar IV. 4c Satu Set Alat Uji Batas Susut ................................................................. 30
Gambar IV.5 Satu Set Alat Uji Pemadatan (Standar Proctor) ....................................... 31
Gambar IV. 6 Satu Set Alat Uji Direct Shear Test ......................................................... 33
Gambar IV.7. Bagan Alir Tahapan Penelitian ................................................ ......... 36
Gambar V.1. Grafik Hubungan antara Kadar Air dengan Persentase Campuran
Tras dan 5% Kapur ………………………………………………… ..... 47
Gambar V.2. Grafik Hubungan antara Berat Jenis dengan Persentase Campuran
Tras dan 5% Kapur ………………………………………………... ..... 49
Gambar V.3. Grafik Hubungan antara Batas Cair (LL) dengan Persentase
Campuran Tras dan 5% Kapur ................................................................ 50
Gambar V.4. Grafik Hubungan antara Batas Plastis (PL) dengan Persentase
Campuran Tras dan 5% Kapur ................................................................ 51
Gambar V.5. Grafik Hubungan antara Indeks Plastisitas (PI) dengan Persentase
Campuran Tras dan 5% Kapur ................................................................ 52
Gambar V.6. Grafik Hubungan antara Batas Susut (SL) dengan Persentase
Campuran Tras dan 5% Kapur …………………………………… ..... 53
Gambar V.7. Grafik Hubungan antara Persentase Lolos Saringan dengan
Diameter Saringan ................................................................................... 54
Gambar V.8. Grafik Hubungan antara Berat Volume Kering dengan Kadar Air ........... 57
Gambar V.9. Grafik Hubungan antara Berat Volume Tanah Kering dengan
Persentase Pencampuran Tras dan 5% Kapur .......................................... 57
xii
Gambar V.10. Grafik Hubungan antara Kadar Air Optimum dengan Persentase
Pencampuran Tras dan 5% Kapur ............................................................ 58
Gambar V.11. Grafik Hubungan antara Kohesi dengan Persentase Pencampuran
Tras dan 5% Kapur ................................................................................... 59
Gambar V.12. Grafik Hubungan antara Sudut Gesek Dalam dengan Persentase
Pencampuran Tras dan 5% Kapur........................................................... 60
Gambar V.13. Grafik Hubungan antara Tegangan Normal Dengan Tegangan
Geser ....................................................................................................... 61
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel II.1. Persyaratan Kimia Berdasarkan ASTM C618-92a……………….... 12
Tabel III.1. Specific gravity (Gs) pada Macam-Macam Tanah ........................ 14
Tabel III.2. Ukuran-Ukuran Ayakan Standar Amerika Serikat ....................... 15
Tabel III.3. Nilai Indeks Plastisitas Dan Macam Tanah .................................. 17
Tabel III.4. Sistem Klasifikasi USCS .............................................................. 18
Tabel III.5. Sistem Klasifikasi USCS menggunakan LLR (Cassagrande, 1948) 19
Tabel III.6 Sistem Klasifikasi AASHTO......................................................... 20
Tabel III.7. Ukuran Alat Uji Standard Proctor Metode A (ASTM D698) ...... 21
Tabel III.8. Ukuran Alat Pemadatan Standard Proctor (ASTM D698)………. 21
Tabel V.1. Hasil Uji Unsur Kimia Sampel Tanah ......................................... 45
Tabel V.2. Hasil Uji Unsur Kimia Tras ........................................................ 45
Tabel V.3. Unsur Kimia Kapur ...................................................................... 46
Tabel V.4. Hasil Pengujian Kadar Air Kering Udara……………………….. 47
Tabel V.5. Hasil Pengujian Berat Jenis (Spesific Gravity)……………………. 48
Tabel V.6. Hasil Pengujian Batas-batas Atterberg…………………………….... 49
Tabel V.7. Analisa Hydrometer Dan Analisa Saringan………………………….. 53
Tabel V.8. Hasil Uji Sifat Fisis Tanah Asli dan Tanah Campuran……………. 55
Tabel V.9. Hasil Pengujian Pemadatan Tanah (Standard Proctor)………… 56
Tabel V.10. Hasil Pengujian Direct Shear Test (DST) ……………………… 59
Tabel V.11. Hasil Tegangan Normal dan Tegangan Geser Pada Tanah Asli dan
Tanah Campuran………………………………………………... 60
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A Pengujian Kadar Air
Lampiran B Pengujian Berat Jenis
Lampiran C Pengujian Batas-batas Atterberg
Lampiran D Pengujian Analisa Ukuran Butiran
Lampiran E Pengujian Standard Proctor
Lampiran F Pengujian DST
Lampiran G Hasil Uji Kandungan Kimia
xv
DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN
AASHTO = American Association of State Highway and Transportation
Official
ASTM = American Society for Testing and Materials
CH = Lempung anorganik dengan plastisitas tinggi
F = Persentase butiran lolos No.200
GI = Group Index (indeks kelompok)
Gs = Spesific Grafity (Berat jenis)
IP = Indeks Plastisitas (%)
LL = Liquid Limit (batas cair) (%)
MH = Lanau anorganic dengan plastisitas tinggi
OH = Lempung organik dengan plastisitas sedang sampai tinggi
opt = Optimum
PL = Plastic Limit (batas plastis) (%)
SL = Shringkage Limit (batas susut) (%)
USCS = Unified Soil Clasification System
1 = Volume tanah basah dalam cawan (cm3)
2 = Volume tanah kering oven (cm3)
V = Volume cetakan (cm3)
w = Kadar air (%)
W = Berat tanah basah di dalam cetakan (gram)
Ws = Berat kering tanah (gram)
Ww = Berat air dalam tanah (gram)
γb = Berat isi basah (gr/cm3)
γd = Berat isi kering (gr/cm3)
s = Berat volume butiran tanah (gr/cm3)
w = Berat volume air (gr/cm3)
c = Kohesi ( kg/cm2 )
ϕ = Sudut Gesek Dalam (°)
xvi
ABSTRAK
NILAI KUAT GESER TANAH BAYAT, KLATEN YANG DISTABILISASI
DENGAN CAMPURAN TRAS DAN KAPUR
Menurut Kristanti (2010) tanah Bayat adalah tanah lempung dengan LL =
77,25%, PL = 50 %, SL = 16,026%, PI = 27,25 %. Kondisi tanah yang kurang
baik, dan mudah sekali mengalami kerusakan seperti jalan berlubang,
bergelombang, amblas, serta retak. Pada penelitian ini digunakan tras dan kapur
sebagai bahan stabilisasi dengan presentase tras 0%, 2,5%, 5%, 7,5%, 10% dan
5% kapur. Uji sifat fisis tanah campuran diperoleh kadar air, berat jenis, batas
cair, batas susut, indeks plastisitas, lolos saringan No. 200 turun, sedangkan batas
plastis naik. Berdasarkan metode AASTHO tanah asli termasuk kelompok A-7-6
dan tanah campuran termasuk kelompok A-7-6 dan A-7-5. Berdasarkan USCS
tanah asli dan campuran termasuk kelompok CH. Uji kepadatan semakin besar
persentase campuran tras dan 5% kapur bahwa berat volume kering mengalami
peningkatan dan kadar air optimum mengalami penurunan. Uji DST menunjukkan
penambahan persentase tras dan 5% kapur bahwa nilai kohesi dan sudut gesek
dalam cenderung naik. Nilai kohesi terbesar adalah 1,250 kg/cm2 dan nilai sudut
gesek dalam terbesar adalah 20,35°. Nilai tegangan normal 4,47 kg/cm2 dan
tegangan geser cenderung mengalami kenaikan. Nilai tegangan geser terbesar
2,911 kg/cm2 pada tanah dengan campuran tras 10% dan kapur 5% dan nilai
tegangan geser terkecil 1,940 kg/cm2
pada tanah asli.
Kata kunci : kapur, kuat geser, sifat fisis, stabilisasi, tanah lempung, tras.