i
TINJAUAN PENURUNAN KONSOLIDASI TANAH LEMPUNG
BAYAT, KLATEN YANG DISTABILISASI DENGAN TRAS
Tugas Akhir
untuk memenuhi sebagian persyaratan
mencapai derajat Sarjana S – 1 Teknik Sipil
disusun oleh:
M. bahriansyah
D100120098
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2017
ii
iii
iv
MOTTO
Merantaulah, orang berilmu dan beradab tidak diam beristirahat
dikampung halaman.
Tinggalkan negerimu dan hidup asing dinegeri orang.
Merantaulah, kau akan dapatkan pengganti dari orang-orang yang
kau tinggalkan (kerabat dan kawan).
Berlelah-lelahlah, manisnya hidup terasa setelah kau berjuang.
(Imam Syafi’i)
v
PERSEMBAHAN
Alhamdulillah, teriring kehadirat Allah SWT yang telah
meridhoi, kupersembahkan karya kecil ini teruntuk:
Uma (ibu) dan almarhum Ayah yang tak lelah berdoa dan
membesarkan saya dengan perjuangan yang berat dan
nasihat-nasihat yang baik.
Saudara-saudaraku, Kak Nisa, Kak Rusni, Abang Yandi
dan Ading Ria yang selalu mendoakan kebaikan saya.
Teman-teman seperjuangan, Sandi, Nandha, Meka.
vi
PRAKATA
Assalamu’ alaikum Wr. Wb.
Alhamdulillahirabbil ‘alamin, segala puji dan syukur penulis selalu panjatkan kepada
Allah SWT, yang telah melimpahkan segala berkah, nikmat, taufik, rahmat dan
hidayah-Nya, sehingga penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan judul
“TINJAUAN PENURUNAN KONSOLIDASI TANAH LEMPUNG BAYAT,
KLATEN YANG DISTABILISASI MENGGUNAKAN TRAS.
Penyusunan Tugas Akhir ini tidak terlepas dari dukungan dan kerjasama dari
berbagai pihak, maka pada kesempatan ini pula dengan penuh kerendahan hati,
ketulusan dan rasa hutang budi, penyusun ucapkan banyak terimakasih yang tidak
terhingga kepada semua pihak yang memberikan semangat untuk menyelesaikan
Tugas Akhir ini. Tidak lupa penyusun ucapkan banyak terimakasih dan penghargaan
yang sebesar – besarnya kepada:
1. Allah SWT yang senantiasa melimpahkan taufik dan hidayah-Nya, serta untuk
segala kekuatan, kemudahan dan petunjuk. Dan untuk anugerah terindah-Nya.
2. Bapak Sri Sunarjono, PhD selaku Dekan Fakultas Teknik dan Bapak Dr.
Mochamad Sholikin, selaku Ketua Jurusan Program Studi Teknik Sipil
Universitas Muhammadiyah Surakarta beserta staffnya, yang telah
memberikan fasilitas kepada penyusun untuk dapat mengikuti studi.
3. Ibu Qunik Wiqoyah, S.T. M.T., dan selaku Dosen pembimbing yang
sedemikian tulus dan ikhlas telah memberikan bimbingan, saran – saran yang
bermanfaat dan arahan serta petunjuk kepada penyusun dengan penuh
kesabaran dalam penyusunan Tugas Akhir ini. Juga kepada Bapak Agus
Susanto, S.T., M.T., dan Ibu Ir. Renaningsih, M.T., selaku Dosen Penguji
yang banyak menyumbangkan kritik dan saran yang sangat membangun.
4. Bapak Ir. Aliem Sudjatmiko, MT,. selaku Dosen Pembimbing Akademik,
yang telah membantu dan memberikan pengarahan – pengarahan yang
berharga selama masa studi di Program Studi Teknik Sipil Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
vii
5. Bapak / Ibu Dosen Program Studi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah
Surakarta yang telah memberikan bekal ilmu pengetahuan yang bermanfaat
kepada penyusun.
6. Semua karyawan Program Studi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah
Surakarta yang telah melayani dan membantu penyusun selama studi dan
hingga selesainya penyusunan Tugas Akhir ini.
7. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, yang telah banyak
memberikan bantuan dan dukungan kepada aku. Dan semua orang yang
pernah datang dan pergi dalam hidupku. Terimakasih banyak.
Akhirnya penyusun menyadari bahwa hasil dari penulisan Tugas Akhir ini
masih jauh dari sempurna. Namun dengan terselesainya Tugas Akhir ini semoga
bermanfaat bagi penyusun sendiri maupun bagi pembaca.
Wassalamu’ alaikum Wr. Wb.
Surakarta, Juli 2017
Penyusun
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ...................................................................................... i
HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................ ii
HALAMAN PERNYATAAN........................................................................ iii
HALAMAN MOTTO .................................................................................... iv
HALAMAN PERSEMABAHAN .................................................................. v
PRAKATA ...................................................................................................... vi
DAFTAR ISI ................................................................................................... viii
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xi
DAFTAR TABEL .......................................................................................... xii
DAFTAR GRAFIK ........................................................................................ xiii
ABSTRAKSI ................................................................................................... xiv
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah ............................................................. 1
B. Rumusan Masalah ....................................................................... 2
C. Tujuan Penelitian dan Manfaat Penelitian .................................. 2
D. Batasan Masalah ......................................................................... 2
E. Keaslian Penelitian ..................................................................... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
A. Tanah Lempung.......................................................................... 4
B. Stabilisasi Tanah ......................................................................... 5
C. Tras ............................................................................................. 5
D. Tinjauan Penelitian Sejenis ......................................................... 6
BAB III LANDASAN TEORI
A. Sifat-Sifat Fisis Tanah ................................................................ 8
1. Berat Jenis .............................................................................. 8
2. Kadar Air ................................................................................ 9
3. Batas-batas Atterberg ............................................................. 9
1) Batas Cair (Liquid Limit) ................................................... 10
ix
2) Batas Plastis (Plastic Limit) .............................................. 10
3) Batas Susut (Shrinkage Limit) ........................................... 11
4) Indeks Plastisitas (Plasticity Indeks) ................................. 11
4. Analisa Ukuran Butiran.......................................................... 12
1) Analisa Hydrometer .......................................................... 12
2) Analisa Saringan ................................................................ 13
5. Klasifikasi Tanah ................................................................... 13
1) Unified Soil Classification System (USCS) ....................... 14
2) American of State Highway and Transportation
Officials (AASHTO) ............................................................. 15
B. Sifat-sifat Mekanik Tanah .......................................................... 16
1. Uji Pemadatan (Standard Proctor) ........................................ 16
2. Uji Konsolidasi ...................................................................... 18
BAB IV METODE PENELITIAN
A. Tinjauan Umum .......................................................................... 24
B. Bahan Penelitian ......................................................................... 24
C. Peralatan Penelitian ..................................................................... 24
1. Uji sifat fisis tanah .................................................................. 24
1a). Uji kadar air tanah (water content) ................................ 24
1b). Uji berat jenis tanah (specific gravity) ........................... 25
1c). Uji gradasi tanah ............................................................ 26
1d). Uji batas-batas Atterberg (Atterberg Limits) ................. 27
2. Uji sifat mekanik tanah ........................................................... 32
2a). Uji pemadatan (Standard Proctor) ................................. 32
2b). Uji konsolidasi ................................................................ 34
D. Tahapan Penelitian ...................................................................... 35
E. Pelaksanaan Penelitian ................................................................ 37
1. Pengujian kadar air tanah (water content) .............................. 37
2. Pengujian berat jenis tanah (specific gravity) ......................... 37
3. Pengujian batas-batas Atterberg (Atterberg Limits) ............... 38
4. Pengujian gradasi tanah .......................................................... 42
5. Pengujian pemadatan tanah (Standard Proctor) ..................... 44
x
6. Pengujian konsolidasi ............................................................. 44
BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Uji Pendahuluan .......................................................................... 47
B. Uji Sifat Fisis .............................................................................. 47
1. Uji specific gravity dan kadar air tras .................................... 47
2. Uji fisis tanah asli ................................................................... 47
3. Uji sifat fisis tanah campuran dengan tras ............................. 48
C. Uji Sifat Mekanis ........................................................................ 59
1. Uji pemadatan (Standard Proctor)......................................... 59
2. Uji konsolidasi ....................................................................... 61
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan ................................................................................. 64
B. Saran ........................................................................................... 65
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar III.1. Batas-batas Atterberg ..................................................................... 10
Gambar III.2. penempatan sampel pada benda uji konsolidasi............................. 18
Gambar IV.1. Alat Uji Kadar Air.......................................................................... 25
Gambar IV.2. Alat Uji Specific Gravity ................................................................ 26
Gambar IV.3 alat uji hydrometer ........................................................................ 27
Gambar IV.4 Alat Uji Analisa Saringan .............................................................. 27
Gambar IV.5 Alat Uji Batas Cair (Liquid Limit) ................................................. 29
Gambar IV.6 Alat Uji Batas Plastis (Plastic Limit) ............................................. 30
Gambar IV.7 Alat Uji Batas Susut (Shrinkage Limit).......................................... 32
Gambar IV.8 Alat Uji Pemadatan (Standard Proctor) ........................................ 33
Gambar IV.9. Alat Uji Konsolidasi....................................................................... 34
Gambar IV.10. Bagan Alir Tahapan Penelitian....................................................... 35
xii
DAFTAR TABEL
Tabel III.1. Specific Grafity (Gs) Pada Macam-macam Tanah ........................... 8
Tabel III.2. Nilai Indeks Plastisitas Dan Macam Tanah...................................... 12
Tabel III.3. Ukuran-ukuran Ayakan Standar Amerika Serikat............................ 15
Tabel III.4. Sistem Klasifikasi USCS .................................................................. 14
Tabel III.6. Sistem Klasifikasi AASHTO............................................................ 15
Tabel III.7. Ukuran Alat Pemadatan Standard Proctor....................................... 17
Tabel V.1. Hasil Uji Unsur Kimia Tanah........................................................... 47
Tabel V.2. Hasil Uji Unsur Kimia tras......................... ...................................... 47
Tabel V.3. Hasil Uji Sifat Fisis Tanah Asli........................................................ 48
Tabel V.4. Hasil Uji Sifat Fisis Tanah Campuran.............................................. 49
Tabel V.5. Hasil Uji Gradasi Tanah Asli dan Tanah Campuran ........................ 54
Tabel V.7. Hasil Uji Sifat Fisis Tanah Asli dan Tanah Campuran .................... 56
Tabel V.8. Hasil Uji Pemadatan Tanah Asli dan Tanah Campuran ................... 59
Tabel V.9. Hasil Uji konsolidasi Tanah Asli dan Tanah Campuran .................. 61
xiii
DAFTAR GRAFIK
Grafik V.1. Hubungan Kadar Air Dengan Persentase campuran tras .................... 50
Grafik V.2. Hubungan Berat Jenis Dengan Persentase Campuran tras ................ 51
Grafik V.3. Hubungan Batas Cair Dengan Persentase Campuran tras.................. 52
Grafik V.4. Hubungan Batas Plastis Dengan Persentase Campuran tras ............. 52
Grafik V.5. Hubungan Batas Susut Dengan Persentase Campuran tras ............... 53
Grafik V.6. Hubungan Indeks Plastisitas Dengan Persentase Campuran tras ..... 54
Grafik V.7. Hubungan Antara Persen Lolos Dengan Diameter Saringan.............. 55
Grafik V.8. Hubungan Antara Indeks Kelompok (GI) dengan Presentase
Campuran Tras ................................................................................... 55
Grafik V.9. Hubungan Antara Kadar Air dengan Berat Volume Kering Tanah
asli dan Campuran Pada Tanah Lolos Saringan No.4......................... 62
Grafik V.10. Hubungan Antara Berat Volume Kering Maksimum Dengan
Persentase Campuran Tras ................................................................. 57
Grafik V.11 Hubungan Antara Kadar Air Optimum Dengan Persentase
Campuran tras ........................... ......................................................... 61
Grafik V.12. Hubungan Antara Coefficient of Consolidation dengan Presentase
Campuran Tras ................................................................................... 62
Grafik V.13. Hubungan Antara Compression Index dengan Presentase Campuran
Tras ..................................................................................................... 62
Grafik V.14. Hubungan Antara Settlement of Consolidation dengan Presentase
Campuran Tras ................................................................................... 63
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A Pengujian Kadar Air
Lampiran B Pengujian Berat Jenis
Lampiran C Pengujian Batas-batas Atterberg
Lampiran D Pengujian Analisa Saringan
Lampiran E Pengujian Hydrometer
Lampiran F Pengujian Standard Proctor
Lampiran G Penambahan Air
Lampiran H Pengujian Konsolidai
xv
TINJAUAN PENURUNAN KONSOLIDASI TANAH LEMPUNG
BAYAT, KLATEN YANG DISTABILISASI DENGAN TRAS
abstrak Tanah adalah sebagai pendukung kekuatan struktur. Jenis tanah dipengaruhi
oleh keadaan geografis suatu tempat, tidak semua jenis tanah memiliki sifat yang
sama sehingga belum tentu tanah di suatu daerah baik digunakan sebagai pendukung
struktur. Contohnya adalah tanah di daerah Beluk, Bayat, Klaten sering kali
mengalami kerusakan terutama pada jalan, dari kasus yang ada, bila jalan tersebut
diperbaiki tidak sesuai dengan umur jalan yang direncanakan. Banyaknya bagian
jalan yang bergelombang, retak, dan tanah dasarnya sering menurun menjadi salah
satu faktor kerusakan di jalan tersebut. Penelitian tugas akhir ini menggunakan tras
sebagai bahan campuran dalam menstabilisasi tanah dengan variasi presentase
campuran 0%, 2,5%, 5%, 7,5%, 10% dengan metode konsolidasi. Hasil uji sifat fisis
tanah asli didapat nilai LL 80,21%, PL 36,28%, SL 14,72 dan PI 43,93%. Hasil
pengujian sifat fisis tanah campuran menunjukkan bahwa nilai berat jenis (specific
gravity), kadar air, batas cair (liquid limit), batas plastis (Plastic limit), batas susut
(shrinkage limit), indeks plastisitas, nilai persentase lolos saringan No.200, kelompok
indeks mengalami penurunan seiring dengan bertambahnya tras. Klasifikasi tanah
campuran menurut sistem AASHTO masuk dalam kelompok A-7-5 dan A-7-6,
Sedangkan berdasarkan sistem klasifikasi tanah USCS masuk dalam kelompok CH.
Hasil uji pemadatan tanah menggunakan Standard Proctor berat volume kering
maksimum mengalami peningkatan dan kadar air optimum mengalami penurunan
sering bertambahnya campuran tras. Berat volume kering maksimum terbesar terjadi
pada campuran tras 10% dengan nilai 1,327 gr/cm3. Kadar air optimum mengalami
penurunan terkecil pada campuran 10% dengan nilai 23%. Pada pengujian
konsolidasi seiring dengan bertambahnya persentase tras maka nilai Cv (coeffisient of
consolidation) mengalami kenaikan. Nilai Cv maksimum terjadi pada campuran tras
10% sebesar 0,0125 cm/dt2. Seiring dengan bertambahnya persentase tras nilai Cc
(compression index) dan nilai Sc (settlement of consolidation) mengalami penurunan,
nilai Cc terkecl terjadi pada campuran tras 10% sebesar 0,2069 dan nilai Sc
(settlement of consolidation) terkecil terjadi pada campuran tras 10% sebesar 0,0539
cm.
Kata kunci: tanah lempung, tras, perbaikan tanah, sifat fisis, konsolidasi
xvi
REVIEW OF CONSOLIDATED OF CLAY
BAYAT, KLATEN DISTABILIZED WITH TRAS
abstract The soil is a supporter of structural strength. The soil type is affected by the
geographical state of a place, not all soil types have the same properties so it is not
necessarily that the soil in an area is either used as a supporter of the structure. For
example, the land in Beluk, Bayat, Klaten area is often damaged, especially on the
road, from existing cases, if the road is repaired not in accordance with the planned
age of the road. The number of bumpy, cracked, and ground part of the road often
decreases to one of the factors of damage on the road. This final research use tras as a
mixture in stabilizing soil with mixed percentage variation 0%, 2,5%, 5%, 7,5%, 10%
with consolidation method. The result of physical properties of soil obtained by LL
value 80,21%, PL 36,28%, SL 14,72 and PI 43,93%. The result of physical properties
of soil test showed that specific gravity value, water content, liquid limit, plastic
limit, shrinkage limit, plasticity index, percentage value of pass filter , Index group
decreased with increasing of tras. The classification of mixed soil according to the
AASHTO system falls into groups A-7-5 and A-7-6, while under USCS soil
classification systems belongs to the CH group. The result of soil compaction test
using Standard Proctor by weight of maximum dry volume has increased and the
optimum water content decreases often increase of tras mixture. The largest
maximum dry volume weight occurred on the 10% tras mixture with a value of 1.327
gr / cm3. The optimum moisture content decreased the smallest at a 10% mixture
with a value of 23%. In consolidation testing as the percentage of tras increases, the
Cv (coefficient of consolidation) value increases. Maximum Cv value occurs at 10%
tras mixture of 0.0125 cm / dt2. As the percentage of tras value of Cc (compression
index) and the value of Sc (settlement of consolidation) decreases, Cc value occurs in
the 10% tras mixture of 0.2069 and the smallest settlement of consolidation occurs on
the tras mixture of 10% Of 0.0539 cm.
Keywords: clay, tras, soil improvement, fisis character, consolidated.