jurusan teknik sipil fakultas teknik sipil dan...

STUDI PERUBAHAN KARAKTERISTIK FISIK, MEKANIK DAN DINAMIK TANAH TERHADAP SIKLUS PEMBASAHAN DAN

PENGERINGAN PADA TANAH PERMUKAAN LERENG NGANTANG – MALANG

Penyusun :

Indra Mustomo 3110106003

Efendi Yasin 3110106032

Andi Patriadi 3110106033

Dosen Pembimbing :

Dr. Ir. Ria Asih Aryani Soemitro, M.Eng

Trihanyndio Rendy Satrya, ST.MT

Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan

Institut Teknologi Sepuluh Nopember - Surabaya

Latar Belakang

Secara geografis Indonesia terletak pada daerah tropis, dimana terdapat musim hujan dengan curah hujan yang tinggi dan musim kemarau yang menyebabkan terjadinya proses pengeringan dan pembasahan.

Maekawa dan Miyakita (1991) menyimpulkan bahwa jumlah siklus pengeringan dan pembasahan berulang akan mengurangi kekuatan geser tanah, sampai pada jumlah siklus tertentu.

Ngantang – Malang adalah salah satu daerah di Indonesia yang mengalami penurunan dari tahun 2009 hingga 2011.

Proses tersebut terjadi pada saat musim hujan dari tahun 2009 ke tahun 2011 dengan penurunan 3 m, 2 m dan 1 m.

Penelitian ini menitikberatkan pengaruh proses pembasahan dan pengeringan pada tanah permukaan dengan kedalaman -1 m s/d -5 m dengan contoh tanah tidak terganggu pada lokasi longsor.

Hasil dari penelitian berupa karakteristik fisik, mekanik, dan dinamik tanah berdasarkan kedalaman per 1 m.

Pengambilan contoh tanah Ngantang – Malang Undistrub

Lokasi

Bagaimana pengaruh proses pembasahan dan pengeringan secara berulang terhadap karakteristik fisik tanah permukaan Ngantang-Malang? Bagaimana pengaruh proses pembasahan dan pengeringan

secara berulang terhadap karakteristik mekanik tanah permukaan Ngantang-Malang? Bagaimana pengaruh proses pembasahan dan pengeringan

secara berulang terhadap karakteristik dinamik tanah permukaan Ngantang-Malang?

Permasalahan

Mengetahui pengaruh proses pembasahan dan pengeringan secara berulang terhadap karakteristik fisik tanah permukaan Ngantang-Malang. Mengetahui pengaruh proses pembasahan dan pengeringan

secara berulang terhadap karakteristik mekanik tanah permukaan Ngantang-Malang. Mengetahui pengaruh proses pembasahan dan pengeringan

secara berulang terhadap karakteristik dinamik tanah permukaan Ngantang-Malang.

Tujuan

Adapun manfaat dari peneletian ini adalah mengetahui pengaruh proses pembahasan dan pengeringan terhadap karakteristik fisik, mekanik, dan dinamik tanah yang kemudian akan dijadikan data induk pada alat sensor pendeteksi kelongsoran di Ngantang-Malang. Hal tersebut guna mendeteksi secara dini bila daerah tersebut akan terjadi longsor, dan diharapkan dapat meminimalisir kerugian akibat bencana longsor.

Manfaat

Metodologi

Mulai

Studi Literatur Studi Penelitian Terdahulu

Hasil penelitian di laboratorium mekanika tanah

Pengambilan contoh tanah tidak terganggu dengan kedalaman -1m sampai -5m di Ngantang - Malang

A

Metodologi

Metodologi

Selesai

Analisa kurva hubungan antara parameter tanah :

hubungan kadar air dengan volume kering hubungan specific gravity dengan volume kering hubungan kadar air dengan derajat kejenuhan hubungan specific gravity dengan derajat

kejenuhan hubungan kadar air dengan kohesi hubungan specific gravity dengan kohesi

Kesimpulan

B

Proses Drying - Wetting

100% - 75% - 50% - 25% - I - 25% - 50% - 75% - 100%

100% - 75% - 50% - 25% - I - 25% - 50% - 75% - 100%

100% - 75% - 50% - 25% - I - 25% - 50% - 75% - 100%

100% - 75% - 50% - 25% - I - 25% - 50% - 75% - 100%

100% - 75% - 50% - 25% - I - 25% - 50% - 75% - 100%

100% - 75% - 50% - 25% - I - 25% - 50% - 75% - 100%

Drying Wetting

Siklus ke-1

Siklus ke-2

Siklus ke-3

Siklus ke-4

Siklus ke-5

Siklus ke-6

Jumlah Titik Bor

100% - 75% - 50% - 25% - I - 25% - 50% - 75% - 100%

100% - 75% - 50% - 25% - I - 25% - 50% - 75% - 100%

100% - 75% - 50% - 25% - I - 25% - 50% - 75% - 100%

100% - 75% - 50% - 25% - I - 25% - 50% - 75% - 100%

Drying Wetting

Siklus ke-1

Siklus ke-2

Siklus ke-4

Siklus ke-6

100% - 75% - 50% - 25% - I - 25% - 50% - 75% - 100%

Pengujian Sifat Fisik

DATA HASIL PENGUJIAN FISIK KONDISI INISIAL

Kedalaman (m)

Sifat Fisik

γt (gr/cm3) γd (gr/cm3) Gs

1 1.57 0.94 2.61

2 1.52 0.95 2.70

3 1.30 0.72 2.56

4 1.39 0.73 2.53

5 1.54 1.00 2.47

Sifat Fisik

wc (%) e n (%) Sr (%)

66.93 1.77 63.96 98.37

59.35 1.83 64.69 87.53

81.85 2.58 72.08 81.28

89.70 2.47 71.18 92.09

54.88 1.48 59.72 91.53


DATA HASIL PENGUJIAN MEKANIK KONDISI INISIAL

Kedalaman (m) Parameter Mekanik

-Uw (kPa) Cu (kg/cm2)

1

7289.26 0.19

2

3509.14 0.33

3

34835.35 0.16

4

47174.60 0.21

5

4011.32 0.35


DATA HASIL PENGUJIAN DINAMIK KONDISI INISIAL

Kedalaman (m)

Sifat Dinamik

E (kPa) Gmax x 103 (kPa)

1 1,483.24 80.34

2 6,523.73 59.24

3 2,094.61 71.03

4 4,356.19 42.92

5 2,476.78 96.00

Analisa Saringan dan Hidrometer

Kedalaman (m)

Analisa Saringan

Kerikil Pasir Lanau Lempung

(%) (%) (%) (%)

1 0.00% 35.26% 38.08% 26.66%

2 4.70% 90.29% 4.41% 0.59%

3 0.00% 35.26% 45.36% 9.74%

4 0.34% 62.10% 31.13% 6.42%

5 1.53% 84.70% 11.34% 2.44%

REKAP DATA HASIL ANALISA SARINGAN

Grafik Hubungan Antar Parameter

20

30

40

50

60

20304050607080

wc (%)

A

20

30

40

50

60

0 20000 40000 60000 80000 100000

siklus 1

siklus 2

siklus 4

-Uw (kPa)

Gm

ax x

10

3 (

kPa)

B

Grafik Hubungan wc dan Gmax Grafik Hubungan Gmax dan -Uw

Analisa Grafik Hubungan

• Berdasarkan grafik Hubungan wc dan Gmax , terlihat pada siklus 1, 2, dan 4 bahwa semakin rendah nilai kadar air (wc) maka nilai modulus geser (Gmax) cenderung semakin tinggi.

Grafik Hubungan wc dan Gmax

• Berdasarkan grafik Hubungan Gmax dan –Uw , terlihat pengaruh proses pengeringan yang menyebabkan nilai modulus geser meningkat dikarenakan semakin kering tanah tersebut nilai modulus geser semakin besar dan pada tegangan air pori negatif nilainya akan semakin tinggi.

Grafik Hubungan Gmax dan -Uw

0.8

0.9

1

1.1

1.2

1.3

20304050607080

wc (%)

C

0.8

0.9

1

1.1

1.2

1.3

20 30 40 50 60

siklus 1

siklus 2

siklus 4

ɣ d (

gr/c

m3)

Gmax x 103 (kPa)

D

Grafik Hubungan wc dan γd Grafik Hubungan Gmax dan γd

Grafik Hubungan


• Berdasarkan grafik Hubungan wc dan γd , terlihat pengaruh proses pengeringan yang menyebabkan semakin kering suatu tanah maka kadar air didalamnya semakin kecil diikuti berat volume kering semakin tinggi.

• Berdasarkan grafik Hubungan Gmax dan γd , terlihat pengaruh proses pengeringan yang menyebabkan suatu tanah modulus geser semakin tinggi dan berat volume kering semakin kecil.

Grafik Hubungan wc dan γd

Grafik Hubungan Gmax dan γd

50

60

70

80

90

100

20304050607080

E

wc (%)

50

60

70

80

90

100

20 30 40 50 60

siklus 1

siklus 2

siklus 4S r

(%

)

F

Gmax

Grafik Hubungan wc dan Sr Grafik Hubungan Gmax dan Sr



• Berdasarkan grafik Hubungan wc dan Sr , terlihat pada siklus 1, 2, dan 4 bahwa pengaruh proses pengeringan yang menyebabkan nilai derajat kejenuhan semakin tinggi diikuti nilai kadar air yang semakin tinggi.

• Berdasarkan grafik Hubungan Gmax dan Sr , terlihat pengaruh proses proses pembasahan yang menyebabkan nilai derajat kejenuhan semakin tinggi dan besarnya modulus geser semakin rendah.

Grafik Hubungan wc dan Sr

Grafik Hubungan Gmax dan Sr

Grafik Hubungan Sr dan γt Grafik Hubungan Gmax dan γt

Grafik Hubungan

1.4

1.45

1.5

1.55

1.6

5060708090100

Sr (%)

A 1.4

1.45

1.5

1.55

1.6

20 30 40 50 60

siklus 1

siklus 2

siklus 4

B

Gmax x 103 (kPa)

ɣ t (

gr/c

m3)


• Berdasarkan grafik Hubungan Sr dan γt , terlihat pada siklus 1, 2, dan 4 bahwa pengaruh proses pembasahan tersebut yang menyebabkan nilai berat volume tanah semakin jenuh tanah tersebut memiliki nilai derajat kejenuhan yang meningkat

• Berdasarkan grafik Hubungan Gmax dan γt , terlihat pengaruh proses pembasahan yang menyebabkan nilai modulus geser meningkat dikarenakan semakin jenuh tanah tersebut nilai modulus geser semakin kecil dan pada berat volume tanah nilainya akan semakin tinggi.

Grafik Hubungan Sr dan γt

Grafik Hubungan Gmax dan γt

Grafik Hubungan Sr dan Cu Grafik Hubungan Gmax dan Cu

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

20 30 40 50 60

siklus 1

siklus 2

siklus 4C

u (k

g/cm

2)

D

Gmax x 103 (kPa)

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

5060708090100

C

Sr (%)



• Berdasarkan grafik Hubungan Sr dan Cu , terlihat pada siklus 1, 2, dan 4 bahwa pengaruh proses pembasahan yang menyebabkan semakin jenuh suatu tanah maka semakin rendah nilai kohesi dan hal itu diikuti dengan nilai derajat kejenuhan (Sr) cenderung semakin tinggi

• Berdasarkan grafik Hubungan Gmax dan Cu , terlihat pengaruh pengeringan yang menyebabkan semakin kering suatu tanah maka modulus geser didalamnya semakin tinggi dan kohesi juga semakin tinggi

Grafik Hubungan Sr dan Cu

Grafik Hubungan Gmax dan Cu

Grafik Hubungan Wc dan Siklus

Grafik Hubungan

30

40

50

60

70

80

90

100

(i) 1 2 4

1 m

2 m

3 m

4 m

5 m

wc (%

)

siklus

• Grafik hubungan pembasahan dan pengeringan terhadap kadar air (wc)

Grafik Hubungan Gmax dan Siklus

Grafik Hubungan

• Grafik hubungan pembasahan dan pengeringan terhadap modulus geser (Gmax)

20

40

60

80

100

(i) 1 2 4

1 m

2 m

3 m

4 m

5 m

Gm

ax x

10

3 (

kPa)

siklus

Grafik Hubungan Cu dan Siklus

Grafik Hubungan

• Grafik hubungan pembasahan dan pengeringan terhadap kohesi (Cu)

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

(i) 1 2 4

1 m

2 m

3 m

4 m

5 m

Cu (

kN/c

m2)

siklus

Grafik Hubungan -Uw dan Siklus

Grafik Hubungan

• Grafik hubungan pembasahan dan pengeringan terhadap tegangan air pori negatif (-Uw)

1000

10000

100000

(i) 1 2 4

1 m

2 m

3 m

4 m

5 m

-Uw

(kP

a)

siklus

Kesimpulan

Kesimpulan dan saran

• Nilai kadar air (wc) mengalami penurunan dari kondisi inisial awal sampai inisial pada siklus 4 dengan penurunan rata-rata 9,03%.

• Nilai derajat kejenuhan (Sr) mengalami penurunan dari kondisi inisial awal sampai inisial pada siklus 4 dengan penurunan rata-rata 3,36%.

• Nilai kohesi (Cu) mengalami peningkatan dari kondisi inisial awal sampai inisial pada siklus 4 dengan peningkatan rata-rata 1,04%.

• Nilai modulus geser (Gmax) mengalami penurunan dari kondisi inisial awal sampai inisial pada siklus 4 dengan penurunan rata-rata 4,84%.

• Nilai tegangan air pori (-Uw) mengalami peningkatan dari kondisi inisial awal sampai inisial pada siklus 4 dengan peningkatan rata-rata 60,59%.

Saran

Kesimpulan dan saran

• Setelah pengambilan bahan uji dari lapangan sebaiknya segera mungkin dilakukan pengujian parameter-parameter tanah di laboratorium agar kondisi tanah tidak berubah akibat faktor suhu yang berbeda.

• Untuk mempermudah menguji pengkondisian diperlukan pipa PVC yang dibuat sesuai dengan ukuran bahan uji.

• Pada proses pengkondisian pembasahan sebaiknya disimpan didalam desikator.

Terima kasih

jurusan teknik sipil fakultas teknik sipil dan...

Documents