laporan mekanika tanah 2.pdf
TRANSCRIPT
-
1
Praktikum1 :
UJI PENETRASI STANDARD (Standar Penetration Test)
1.1. PENDAHULUAN
Uji SPT (Standar penetration test) pada Gambar 1 sangat berguna untuk
mendapatkan sifat mekanis berdasarkan korelasi empiris yang banyak diusulkan oleh
pakar-pakar geoteknik.. Disamping korelasi empiris, uji SPT juga memberikan contoh
tanah terganggu yang dapat digunakan untuk indentifikasi tanah serta uji laboratorium
untuk sifat indeks. Pengujian ini dilakukan dengan memukul sebuah tabung standar ke
dasar lubang bor sedalam 450 mm dengan menggunakan palu seberat 63,5 kg yang jatuh
bebas dengan ketinggian 760 mm. Jumlah pukulan untuk penetrasi 150 mm awal (N1)
diabaikan akibat ganguan yang mungkin terjadi pada saat pengeboran. Jumlah penetrasi
pada 300 mm terakhir dicatat sebagai nilai N (N-value) yang sering dikorelasikan dengan
berbagai sifat tanah, antara lain kekerasan atau kepadatan tanah, kekuatan geser tanah serta
modulus elastisitas tanah (E). Hasil pengujian SPT disajikan dalam bentuk diagram seperti
pada Gambar 2.
Gambar 1. Prosedur pengujian SPT
-
2
Gambar 2. Penyajian hasil uji SPT (Standar penetration test)
-
3
1.2. MAKSUD
Untuk menentukan kekuatan tanah dengan menentukan nilai N yang merupakan jumlah pukulan
per kaki (blow per foot).
1.3. PERALATAN
a. Stang SPT
b. Split barrel
c. Penumbuk (Drive weight)
d. Batang penghantar
e. Kepala penumbuk
f. Tripod
1.4. PROSEDUR PERCOBAAN
a. Buat lubang pada permukaan tanah yang akan diuji, gunakan bor dan bersihkan lubang
tersebut. Untuk menjamin keaslian tanah yang di uji, catat kedalaman pengambilan
contoh tanah.
b. Pasang split barrel yang sudah bersih dengan stang.
c. Pasang tripod dengan kedudukan yang stabil. Pada bagian atas dipasang katrol berikut
tambang penariknya.
d. Masukkan stang yang sudah dipasang split barrel tadi ke dasar lubang.
e. Pasang plat penutup lubang lalu pasang kepala penumbuk pada bagian atas stang dan
sambung dengan batang penghantar.
f. Tempatkan beban penumbuk pada stang penghantar dengan bantuan tambang dau
katrol secara perlahan.
g. Beri tanda pada stang yang sudah terpasang mulai dari permukaan tanah sampai 45
cm di atasnya. Pemberian tanda setiap 15 cm dimaksudkan untuk mengontrol
masuknya tanah ke dalam split barrel.
h. Jatuhkan beban secara jatuh bebas dengan tinggi jatuh 75 cm.
i. Catat jumlah pukulan yang menekan split barrel hingga masuk ke dalam tanah, pada
kedalaman 15 cm pertama (N1), 15 cm kedua (N2) dan 15 cm ketiga (N3). Nilai N-
SPT (kekerasan tanah) merupakan penjumlahan N2 dan N3.
j. Putar stang SPT satu kali untuk melepaskan/memotong contoh tanah pada dasar split
barrel, kemudian angkat dengan bantuan tambang dan katrol atau dengan kunci pipa.
-
4
k. Buka dengan hati-hati split barrel tersebut, diskripsikan jenis contoh tanah tersebut
seperti komposisi, struktur, konsistensi wama dan kondisiriya.
l. Bila diperlukan, masukkan contoh tanah tersebut ke dalam tabung atau plastik dan
lindungi agar tidak terjadi penguapan.
m. Beri tanda keterangan nomor boring, lokasi, tanggal pengambilan dan kedalaman
contoh.
1.5. CATATAN
a. Berat penumbuk (drive weight) standar adalah 63,5 kg. Jangan tambahkan beban lain
pada penumbuk tersebut, sehingga menyimpang dari standar.
b. Pembacaan penetrasi seharusnya dilakukan setiap setengah foot (0,5 x 1 foot) atau
5,24 cm. Dalam hal ini dibulatkan untuk penyederhanaan.
c. Pada waktu melepas penumbuk dari ketinggian 75 cm, tambang harus dilepas dengan
bebas supaya energi tumbukan tidak berkurang.
1.6 PERAWATAN
a. Bersihkan split barrel setelah dipergunakan, lumasi bagian dalam/luar supaya tidak
berkarat, rendam dalam oli bila tidak dipergunakan.
b. Pada waktu menyambung stang SPT, kencangkan sambungan tersebut dengan baik
untuk mencegah kerusakan draad pada saat menumbuk.
c. Bersihkan dan lumasi stang SPT, bila ada kotoran pada draadnya, bersihkan terlebih
dahulu dengan sikat baja, simpan dalam rak.
d. Lumasi katrol agar dapat berputar dengan bebas.
-
5
-
6
Lokasi Praktikum SPT
Keterangan :
1 = Gedung E2
2 = Gedung E1
3 = Gedung E5
4 = Gedung E3
5 = Gedung E4
6 = Gedung E6
DB. 1 = Lokasi SPT
1
3
2
5
4
6
DB.1
-
7
1.7 HASIL PRAKTIKUM
Tanah Kohesif
N 20
Konsistensi Sangat lunak Lunak Sedang Kenyal Keras
Sumber : Bowles, E. Joseph. Sifat-sifat Fisis dan Geoteknik Tanah. Jakarta. Erlangga
Kedalaman 0,00-1,00 m
Nilai N-SPT
N-SPT = N2+N3
= 3+4
= 7 (Tanah sedang)
Kedalaman 1,00-2,00 m
Nilai N-SPT
N-SPT = N2+N3
= 3+5
= 8 (Tanah sedang)
Kedalaman 2,00-3,00 m
Nilai N-SPT
N-SPT = N2+N3
= 7+9
= 16 (Tanah kenyal)
Kedalaman 3,00-4,00 m
Nilai N-SPT
N-SPT = N2+N3
= 11+13
= 24 (Tanah kenyal)
1.8 PEMBAHASAN
Dari kegiatan praktikum N-SPT yang telah dilakukan di lokasi samping gedung Dekanat
Teknik Unnes, dapat diambil kesimpulan bahwa jenis tanah yang ada di lokasi N-SPT
adalah sebagai berikut:
a. Pada kedalaman 0,00-1,00 meter termasuk tanah sedang dan jenis tanahnya lempung
kepasiran, plastis, berwarna coklat, terdapat material pasir.
-
8
b. Pada kedalaman 1,00-2,00 meter termasuk tanah sedang dan jenis tanahnya lempung
kepasiran, plastis, berwarna coklat tua, terdapat lebih sedikit material pasir.
c. Pada kedalaman 2,00-3,00 meter termasuk tanah kenyal dan jenis tanahnya lempung
kepasiran, plastis, berwarna coklat tua, terdapat lebih sedikit material pasir.
d. Pada kedalaman 3,00-4,00 meter termasuk tanah kenyal dan jenis tanahnya lempung
padu.
1.9 FOTO DOKUMENTASI
-
9
Praktikum 2 :
UJI KUAT GESER LANGSUNG TANAH Cara uji kuat geser langsung tanah terkonsolidasi dan terdrainase SNI 2813:2008
2.1 TUJUAN PRAKTIKUM
Pengujian ini dimaksudkan sebagai acuan dan pegangan dalam pengujian laboratorium
geser dengan cara uji langsung terkonsolidasi dengan drainase pada uji tanah dan bertujuan untuk
memperoleh parameter kekuatan geser tanah terganggu atau tanah tidak terganggu yang terkonsolidasi,
dan uji geser dengan diberi kesempatan berdrainase dan kecepatan gerak tetap.
2.2 PERALATAN
1. Alat geser langsung
2. Ring cetakan benda uji
3. Extruder
4. Pisau pemotong
5. Stop watch
6. Proving ring
7. Dial
Untuk pembacaan horizontal
Untuk pembacaan vertikal
2.3 BENDA UJI
Benda uji yang digunakan harus memenuhi ketentuan sebagai berikut :
1. Diameter minimum benda uji dibentuk lingkaran sekitar 50 mm.
2. Diameter benda uji tidak tergantung yang dipotong dari tabung sampel, minimal 5 mm lebih
kecil dari diameter tabung sampel.
3. Tebal minimum benda uji kira-kira 12,5 mm, namun tidakl kurang dari 6 kali diameter
butiran maksimum.
4. Diameter benda uji berbanding 2:1.
-
10
2.4 BAHAN PENUNJANG
Bahan penunjang untuk pengujian diperlukan air suling atau air bersih, bebas dari limbah dan
suspense lumpur.
2.5 PROSEDUR PENGUJIAN
1. Ukur diameter dalam dan tinggi dari cincin cetak (D) sampai ketelitian 0,1 mm
kemudian timbang berat cincin cetak dengan ketelitian 0,01 gram.
2. Cetak benda dari tabung sampel, ratakan bagian atas dan bawah dengan pisau atau
gergaji kawat.
3. Timbang benda uji tersebut dengan ketelitian 0,01 gram.
4. Keluarkan kotak geser dari bak airnya, dan pasang baut pengunci agar kotak geser
bagian bawah dan atasnya menjadi satu.
5. Masukan plat dasar pada bagian bawah dari kotak geser, dan di atas dipasang batu pori.
-
11
6. Pasang plat berlubang yang beralur, dengan alur menghadap ke atas serta arah alur harus
tegak lurus bidang pergeseran.
7. Masukan kembali kotak geser dalam bak air dan setel kedudukan kotak geser dengan
mengencangkan kedua buah baut penjepit.
8. Keluarkan benda uji dari cetakan/ ring dengan alat pengeluar, kemudian masukkan
ke dalam kotak geser.
9. Pasang batu pori yang diatasnya terdapat alur landasan untuk pembebanan tepat diatas
benda uji.
10. Pasang rangka pembebanan vertikal, angkat ujung lengannya agar rangka dapat diatur dalam
posisi vertikal (posisi pengujian).
11. Pasang dial untuk penguku ran gerak vertikal, setel pada posisi nol.
12. Pasang dial untuk pengukuran gerak horizontal, setel kedudukan dial agar
menyentuh bak air, jarum dial pada posisi nol.
-
12
13. Jenuhkan benda uji dengan cara mengisi bak dengan air hingga benda uji dan batu pori
terendam seluruhnya.
14. Berikan beban normal pertama sesuai dengan beban yang diperlukan.
15. Putar engkol pendorong, sehingga tanah mulai menerima beban geser.
Baca dial proofing ring dan dial pergeseran setiap 15 detik, sampai tercapai beban maksimum
atau deformasi 10% diameter benda uji.
-
13
16. Berikan beban normal pada benda uji kedua sebesar dua kali beban normal pertama
dengan mengurangi prosedur 2 s/d 15.
17. Untuk pengujian ketiga, beban normal yang diberikan tiga kali beban normal pertama
dan urutan pengujian sama dengan di atas.
2.6 PERAWATAN
1. Keringkan bak perendam setelah percobaan selesai.
2. Bersihkan cincin geser terutama bidang gesernya agar tidak terjadi hambatan bial diberikan
beban horizontal.
3. Lumasi as pendorong yang menempel pada proving ring agar dapat bergerak bebas tanpa
hambatan.
4. Bila engkol pemutar sulit digerakkan/berbunyi, buka box gigi penggeraknya. Hilangkan
dempul yang menutup kepala baut L dikeempat sisinya lalu buka. Periksa isi box tersebut,
kencangkan baut (borg) penahan gigi dan tambahkan stempet/oli secukupnya. Putar engkol
maju mundur berulang-ulang sampai lancar.
-
14
2.7 HASIL PRAKTIKUM
UJI GESER LANGSUNG
DIAMETER CINCIN (cm) = 6,435
TINGGI CINCIN (cm) = 1,95
Waktu (detik)
SAMPEL 1
P = 3 kg P = 6 kg P = 9 kg
Pembacaan arloji beban geser
0 0,00 0,00 0,00
15 2,00 2,10 2,20
30 3,10 3,70 4,00
45 4,30 4,60 4,90
60 5,60 5,90 6,20
75 6,80 7,10 7,20
90 8,30 8,45 8,60
105 8,20 8,60 9,20
120
9,20 9,80
135
9,15 9,80
150
10,00
165
10,20
180
10,15
195
210
BERAT SAMPEL+ CINCIN (gr) 160,13 163,37 168,95
BERAT CINCIN (gr) 40,3 40,3 40,3
-
15
Waktu (detik)
SAMPEL TANAH GAYA GESER (v)
P = 3 kg P = 6 kg P = 9 kg P = 3 kg P = 6 kg P = 9 kg
Pembacaan arloji beban geser kg
0 0,00 0,00 0,00 0,000 0,000 0,000
15 2,00 2,10 2,20 3,115 3,264 3,413
30 3,10 3,70 4,00 4,744 5,622 6,059
45 4,30 4,60 4,90 6,495 6,929 7,363
60 5,60 5,90 6,20 8,370 8,800 9,229
75 6,80 7,10 7,20 10,084 10,511 10,653
90 8,30 8,45 8,60 12,211 12,423 12,635
105 8,20 8,60 9,20 12,070 12,635 13,480
120
9,20 9,80
13,480 14,322
135
9,15 9,80
13,409 14,322
150
10,00
14,603
165
10,20
14,883
180
10,15
14,813
195
210
-
16
Waktu (detik)
SAMPEL TANAH TEGANGAN GESER (t)
P = 3 kg P = 6 kg P = 9 kg P = 3 kg P = 6 kg P = 9 kg
Pembacaan arloji beban geser kg/cm2
0 0,00 0,00 0,00 0,000 0,000 0,000
15 2,00 2,10 2,20 0,096 0,100 0,105
30 3,10 3,70 4,00 0,146 0,173 0,186
45 4,30 4,60 4,90 0,200 0,213 0,226
60 5,60 5,90 6,20 0,257 0,270 0,284
75 6,80 7,10 7,20 0,310 0,323 0,327
90 8,30 8,45 8,60 0,375 0,382 0,388
105 8,20 8,60 9,20 0,371 0,388 0,414
120
9,20 9,80
0,414 0,440
135
9,15 9,80
0,412 0,440
150
10,00
0,449
165
10,20
0,457
180
10,15
0,455
195
210
MAKSIMUM
0,375 0,414 0,457
PERSAMAAN KALIBRASI ALAT (dalam satuan lbf) = a.xb.k
a = 3,53
b = 0,96
faktor konversi ke kg/cm2 k = 0,4535924
-
17
UJI GESER LANGSUNG
JUDUL PEKERJAAN : PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH
LOKASI PEKERJAAN : LAB. MEKTAN JURUSAN TEKNIK SIPIL
NOMOR BORING : BH1
JENIS SAMPEL : TANAH ASLI
DESKRIPSI TANAH : TANAH LEMPUNG ANORGANIK
KEDALAMAN : -0.40 M
TANGGAL PENGUJIAN : 27 APRIL 2014
DIUJI OLEH : KELOMPOK 03 ROMBEL 01
DIA. CINCIN (cm) = 6,435
NO. PENGUJIAN 1 2 3
GAYA NORMAL P (kg) 3 6 9
TEG. NORMAL s (kg/cm2) 0,0922 0,1844 0,2766
TEG. GESER t (kg/cm2) 0,375 0,414 0,457
-
18
PERSAMAAN REGRESI y = ax + b a = 0,445
b = 0,333
KOHESI (c) 0,333 kg/cm2
SUDUT GESER DALAM () 23,99
y = 0.4454x + 0.3336
R = 0.9991
0.000
0.100
0.200
0.300
0.400
0.500
0.600
0.700
0.800
0.900
1.000
0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
Teg
an
ga
n g
eser
(k
g/c
m2)
Tegangan normal (kg/cm2)
-
19
2.8 LANGKAH PERHITUNGAN
a. Perhitungan Gaya Geser (V)
Dengan,
a dan b = Data dari kalibrasi alat
x = Pembacaan arloji beban geser
k = Faktor konversi ke kg/cm2
Contoh Perhitungan :
1. Pembacaan arloji beban geser pada pembebanan 3 kg, di waktu 15 detik adalah 2,0 ,
kalibrasi alat a= 3,53; b= 0,96 dan faktor konversi 0,4535924
Jawab:
b. Perhitungan Tegangan Geser ()
Dengan,
= Tegangan geser (kg/cm2)
V = Gaya geser (kg)
A = Luas penampang (cm2)
Contoh Perhitungan :
1. Pada pembacaan arloji beban geser dengan pembebanan 3 kg, gaya gesernya adalah
3,115 kg, diameter cincin 6,435 cm
Jawab :
A =
= 32,506 cm2
..
-
20
kg/cm2
c. Perhitungan Tegangan Normal ()
Dengan,
= Tegangan normal (kg/cm2)
P = Gaya normal (kg)
A = Luas penampang (cm2)
Contoh Perhitungan :
1. Uji geser langsung dengan pembebanan gaya normal 3 kg, dan diameter cincin 6,5
cm
Jawab :
506
= 0,0922 Kg/cm2
d. Perhitungan Kohesi (c) dan Sudut Geser Dalam ()
Dari Tegangan geser dan tegangan normal didapat grafik persamaan dengan persamaan
regresi:
Diketahui:
No. Tegangan Normal (Kg/cm2) Tegangan Geser (Kg/cm2)
1 0,0922 0,375
2 0,1844 0,414
3 0,2766 0,457
= P/A
-
21
Persapersamaan regresi
Mencari nilai a dan b:
. .
. .
= 0,445
( )
= 0,333
Jadi, Y = 0,445x +0,334
No. Xi (Tegangan
Normal)
Yi (Tegangan
Geser) XiYi Xi
2 A b
1 0,0922 0,38 0,0346 0,0085
0,445 0,333 2 0,1844 0,41 0,0764 0,0340
3 0,2766 0,46 0,1265 0,0765
Jumlah 0,5532 1,2471 0,2375 0,1190
-
22
2.9 PEMBAHASAN
Kuat geser tanah adalah kemampuan tanah melawan tegangan geser yang terjadi pada saat
terbebani. Keruntuhan geser (Shear failur) tanah terjadi bukan disebabkan karena hancurnya
butir-butir tanah tersebut tetapi karena adanya gerak relatif antara butir-butir tanah tersebut. Dengan
demikian kekuatan geser tanah tergantung pada gaya-gaya yang bekerja antara butirannya.
Pada kekuatan geser tanah terdapat dua komponen yaitu:
1. Bagian yang bersifat kohesif yang bergantung kepada macam tanah.
2. Bagian yang mempunyai sifat gesekan yang sebanding dengan tegangan efektif yang bekerja
pada bidang geser.
Dari hasil praktikum didapatkan hasil sebagai berikut :
Nilai Kohesi (c) = 0,333 kg/cm2
Nilai Sudut Geser Dalam () = 23,99
Harga kohesi tanah dan sudut geser tanah merupakan parameter yang sangat penting dalam
perhitungan daya dukung tanah, perencanaan dinding penahan tanah, dsb.
2.10 FOTO DOKUMENTASI
-
23
Praktikum 3 :
CBR (CALIFORNIA BEARING RATIO)
Cara Metode Pengujian CBR Laboratorium SNI 03-1744-1989
3.1 PENDAHULUAN
Lapisan tanah yang akan dipakai sebagai lapisan sub-base atau sub-grade suatu konstruksi
jalan pada umumnya memerlukan proses pemadatan agar mampu menerima beban sesuai dengan
yang direncanakan. Salah satu cara untuk mengukur kekokohan (bearing) lapisan tanah adalah
pengujian California Bearing Ratio (CBR).
Prinsip dasar dari pengujian CBR adalah membandingkan besarnya beban (gaya) yang
diperlukan untuk menekan torak dengan luas penampang 3 inch ke dalam lapisan perkerasan
sedalam 0.1 inch (2.54 mm) atau 0.2 inch (5.08 mm) dengan beban standar. Oleh karena itu,
kekokohan lapisan perkerasan dinyatakan dalam kekokohan relatif atau persen kekokohan.
Besarnya beban standar untuk penetrasi 0.1 inch adalah 3000 lbs (pound) atau sekitar 1350 kg,
sedangkan besarnya beban standar untuk penetrasi 0.2 inch adalah 4500 lbs atau sekitar 2025
kg.
Satu hal yang perlu diingat bahwa pengujian CBR hanya mengukur kekokohan relatif dari
lapisan permukaan tanah, karena diameter penampang torak yang dipergunakan hanya sekitar
4.96 cm, sehingga daerah (volume) lapisan tanah di bawah torak yang terpengaruh tekanan
(stress bulb) hanya di permukaan.
3.2 TUJUAN
Pengujian CBR bertujuan untuk menentukan kekokohan permukaan lapisan tanah yang
umumnya akan dipakai sebagai sub-base (urugan) atau sub-grade (lapisan tanah dasar)
konstruksi jalan.
3.3 PENGUJIAN CBR DI LABORATORIUM
Ada dua macam pengujian CBR di laboratorium, yaitu pengujian kering (unsoaked) dan
pengujian basah (soaked)
-
24
Alat yang dipergunakan untuk pengujian CBR di laboratorium terdiri dari :
1. Tabung silinder (mold) berdiameter 15 cm (6 inch) dengan volume 2837 cm (1/10 ft)
yang dilengkapi dengan alas dan tabung tambahan dibagian atas yang disebut collar .
2. Penumbuk (rammer) berat 10 lbs (sekitar 4.5 kg).
3. Cawan aluminium
4. Timbangan
5. Oven
6. Mesin penekan (compression machine).
Prosedur pengujian kering (unsoaked)
1. Tentukan berat-volume kering ( dry) maksimum dan kadar air optimum contoh tanah,
yang diperoleh dari pengujian Standard Proctor atau Modified Proctor
2. Timbang berat tabung (mold) CBR, tanpa alas dan collar
3. Siapkan contoh tanah yang akan diuji kekokohannya dan keringkan didalam oven selama
24 jam.
4. Keluarkan contoh tanah dari oven, biarkan hingga dingin, kemudian tambahkan air sampai
kadar air optimum dan aduk sampai rata
5. Masukkan tanah secukupnya ke dalam tabung silinder CBR yang telah dipasang collar,
sehingga volume tanah setelah ditumbuk kira-kira tinggal 1/5 volume tabung.
6. Tumbuk tanah di dalam tabung secara merata sebanyak 56 kali dengan memakai
penumbuk (rammer) seberat 10 lbs (sekitar 4.5 kg) yang dijatuhkan dari ketinggian 45 cm
(18 inch)
7. Ulangi langkah 5 dan 6 sebanyak 5 kali sampai tanah di dalam tabung penuh dan
permukaannya rata.
8. Taruh beban standar seberat 10 lbs (berupa lempengan logam yang berlubang di
tengahnya) diatas permukaan tanah didalam tabung CBR.
9. Letakkan tabung yang berisi tanah dan beban standar pada mesin penekan, dan atur
ketinggian agar torak penekan yang mempunyai luas penampang 3 inch (diameter 4.96
cm) melewati lubang beban standar dan duduk tepat diatas permukaan contoh tanah.
10. Pasang dan atur dial penurunan agar jarum penunjuk penurunan tepat pada posisi nol.
11. Jalankan mesin penekan dengan kecepatan 0.05 inch per menit
12. Lakukan pembacaan (pencatatan) gaya yang terjadi setiap penetrasi 0.025 inch
13. Gambarkan grafik hubungan antara penetrasi dan gaya tekan yang terjadi, seperti contoh
pada Gambar 7.5
-
25
14. Hitung kekokohan tanah dengan perumusan
CBR0.1 = .
100% (3.1)
Atau dengan perumusan
CBR0.2 = .
100% (3.2)
Prosedur pengujian CBR Basah(soaked)
Pengujian CBR cara basah dilakukan pada 3 buah contoh tanah (sample) yang mempunyai
kepadatan yang berbeda beda. Tabung pertama, ke dua, dan ke tiga dipadatkan masing masing
10 tumbukan, 25 tumbukan , dan 56 tumbukan untuk tiap lapisannya.
Langkah-langkah pengujian adalah sebagai berikut :
1. Tentukan berat-volume kering ( dry) maksimum dan kadar air optimum contoh tanah,
yang diperoleh dari pengujian Standard Proctor atau Modified Proctor
2. Timbang berat tabung (mold) CBR, tanpa alas dan collar
3. Siapkan contoh tanah yang akan diuji kekokohannya dan keringkan didalam oven selama
24 jam.
4. Keluarkan contoh tanah dari oven, biarkan hingga dingin, kemudian tambahkan air sampai
kadar air optimum dan aduk sampai rata
5. Masukkan tanah secukupnya ke dalam tabung silinder CBR yang telah dipasang collar,
sehingga volume tanah setelah ditumbuk kira-kira tinggal 1/5 volume tabung.
6. Tumbuk tanah di dalam tabung secara merata sebanyak 56 kali dengan memakai
penumbuk (rammer) seberat 10 lbs (sekitar 4.5 kg) yang dijatuhkan dari ketinggian 45 cm
(18 inch)
7. Ulangi langkah 5 dan 6 sebanyak 5 kali sampai tanah di dalam tabung penuh dan
permukaannya rata.
8. Taruh beban standar seberat 10 lbs (berupa lempengan logam yang berlubang di
tengahnya) diatas permukaan tanah didalam tabung CBR.
9. Rendam tanah dan tabung CBR di dalam air selama 4 hari (96 jam)
10. Apabila diperlukan, pengembangan tanah di dalm tabung (swelling) dapat diukur dengan
memasang dial penurunan pada permukaan contoh tanah
11. Angkat tabung-tabung yang berisi tanah dari dalam air dan tiriskan selama kurang lebih 15
menit
-
26
3.4 HASIL PRAKTIKUM
UJI CALIFORNIA BEARING RATIO (CBR) ASTM D1883
JUDUL PEKERJAAN : CALIFORNIA BEARING RATIO
LOKASI PEKERJAAN : E3-LAB. MAKANIKA TANAH JURUSAN TEKNIK SIPIL
SUMBER MATERIAL : SP 1
TANGGAL PENGUJIAN : 29 APRIL 2014
DIUJI OLEH : KELOMPOK 3 ROMBEL 2
DATA CBR
METODE PEMADATAN UNSOAKED SOAKED
10
Pukulan
25
Pukulan
56
Pukulan
10
Pukulan
25
Pukulan
56
Pukulan
Tinggi Mold, t mold (cm) 17.5 17.5 17.5 17.5 17.5 17.5
Diamater Mold, D mold
(cm) 15.22 15.22 15.22 15.52 15.5 15.59
Volume Mold (cm3) 3182.27 3182.27 3182.27 3308.96 3300.43 3338.87
Berat Mold, W mold (gr) 3974 3974 3974 3888.5 4023 3974.5
SEBELUM PENGUJIAN
METODE PEMADATAN
UNSOAKED SOAKED
10
Pukulan
25
Pukulan
56
Pukulan
10
Pukulan
25
Pukulan
56
Pukulan
Berat Mold+Tanah Basah
(gr) 9524.5 9498 9522.5 8180.59 8623.5 8999
Berat isi, (gr/cm3) 1.74 1.74 1.74 1.30 1.39 1.50
-
27
UJI CALIFORNIA BEARING RATIO (CBR) ASTM D1883
JUDUL PEKERJAAN : CALIFORNIA BEARING RATIO
LOKASI PEKERJAAN : E3-LAB. MAKANIKA TANAH JURUSAN TEKNIK SIPIL
SUMBER MATERIAL : SP 1
TANGGAL PENGUJIAN : 6 MEI 2014
DIUJI OLEH
: KELOMPOK 3 ROMBEL 2
UNSOAKED-TIDAK TERENDAM
Waktu Penurunan
10 Pukulan 25 Pukulan 56 Pukulan
Pembacaan Arloji Load Pembacaan Arloji Load Pembacaan Arloji Load
(menit) (Inchi) (diviasi) (lbs) (Psi) (diviasi) (lbs) (Psi) (diviasi) (lbs) (Psi)
0.00 0.0000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
0.25 0.0250 0.300 10.694 17.569 0.500 17.785 29.218 0.500 17.785 29.218
0.50 0.0500 0.600 21.325 35.035 1.000 35.466 58.267 1.000 35.466 58.267
0.75 0.0750 1.000 35.466 58.267 1.500 53.108 87.251 1.500 53.108 87.251
1.00 0.1000 1.400 49.582 81.458 1.900 67.204 110.409 2.000 70.726 116.194
1.25 0.1250 1.600 56.634 93.043 2.200 77.767 127.763 2.300 81.287 133.545
1.50 0.1500 1.800 63.681 104.621 2.400 84.806 139.327 2.500 88.324 145.107
1.75 0.1750 1.900 67.204 110.409 2.600 91.842 150.886 2.700 95.360 156.665
2.00 0.2000 2.000 70.726 116.194 2.700 95.360 156.665 2.900 102.392 168.219
2.25 0.2250 2.100 74.247 121.979 2.800 98.876 162.443 3.000 105.908 173.995
2.50 0.2500 2.100 74.247 121.979 2.900 102.392 168.219 3.100 109.423 179.770
2.75 0.2750 2.100 74.247 121.979 3.000 105.908 173.995 3.200 112.938 185.545
3.00 0.3000 2.100 74.247 121.979 3.100 109.423 179.770 3.300 116.452 191.318
-
28
UJI CALIFORNIA BEARING RATIO (CBR) ASTM D1883
JUDUL PEKERJAAN : CALIFORNIA BEARING RATIO
LOKASI PEKERJAAN : E3-LAB. MAKANIKA TANAH
JURUSAN TEKNIK SIPIL
SUMBER MATERIAL : SP 1
TANGGAL PENGUJIAN : 6 MEI 2014
DIUJI OLEH : KELOMPOK 3 ROMBEL 2
PEMERIKSAAN KADAR AIR
Langkah Pengujian Satuan 10 Pukulan 25 Pukulan 56 Pukulan
Nomor Cawan 1 2 1 2 1 2
Cawan, W1 gr 4.87 4.92 6.96 6.99 4.88 4.88
Cawan+tanah basah, W2 gr 18.88 16.72 31.66 29.54 18.71 20.62
Cawan+tanah kering, W3 gr 15.56 14.03 25.71 24.34 15.48 16.96
Tanah basah, W4=W2-W1 gr 14.01 11.8 24.7 22.55 13.83 15.74
Tanah kering, W5=W3-W1 gr 10.69 9.11 18.75 17.35 10.6 12.08
Berat air, W6=W4-W5 gr 3.32 2.69 5.95 5.2 3.23 3.66
Kadar Air, w=(W6/W5)x100% 31.06 29.53 31.73 29.97 30.47 30.30
Kadar air rata-rata waverage 30.29 30.85 30.38
Berat tanah basah gr 5550.5 5524 5548.5
Berat volume basah, b gr/cm3 1.74 1.74 1.74
Berat volume kering, dry gr/cm3 1.34 1.33 1.34
-
29
UJI CALIFORNIA BEARING RATIO (CBR) ASTM D1883
JUDUL PEKERJAAN : CALIFORNIA BEARING RATIO
LOKASI PEKERJAAN : E3-LAB. MAKANIKA TANAH
JURUSAN TEKNIK SIPIL
SUMBER MATERIAL : SP 1
TANGGAL PENGUJIAN : 6 MEI 2014
DIUJI OLEH : KELOMPOK 3 ROMBEL 2
GRAFIK UNSOAKED-10 PUKULAN
Penurunan Pembacaan beban CBR (inchi) (Psi) (%) 0.1000 81.4581 8.1458 0.2000 116.1945 7.7463
0102030405060708090
100110120130140150160170180190200
0.0 0.1 0.2 0.3
Tek
an
an
(P
si)
Penetrasi (Inchi)
Grafik CBR 10 Pukulan
-
30
UJI CALIFORNIA BEARING RATIO (CBR) ASTM D1883
JUDUL PEKERJAAN : CALIFORNIA BEARING RATIO
LOKASI PEKERJAAN : E3-LAB. MAKANIKA TANAH
JURUSAN TEKNIK SIPIL
SUMBER MATERIAL : SP 1
TANGGAL PENGUJIAN : 6 MEI 2014
DIUJI OLEH : KELOMPOK 3 ROMBEL 2
GRAFIK UNSOAKED-25 PUKULAN
Penurunan Pembacaan beban CBR (inchi) (Psi) (%) 0.1000 110.4085 11.0409 0.2000 156.6649 10.4443
0102030405060708090
100110120130140150160170180190200
0.0 0.1 0.2 0.3
Tek
an
an
(P
si)
Penetrasi (Inchi)
Grafik CBR 25 Pukulan
-
31
UJI CALIFORNIA BEARING RATIO (CBR) ASTM D1883
JUDUL PEKERJAAN : CALIFORNIA BEARING RATIO
LOKASI PEKERJAAN : E3-LAB. MAKANIKA TANAH
JURUSAN TEKNIK SIPIL
SUMBER MATERIAL : SP 1
TANGGAL PENGUJIAN : 6 MEI 2014
DIUJI OLEH : KELOMPOK 3 ROMBEL 2
GRAFIK UNSOAKED-56 PUKULAN
Penurunan Pembacaan beban CBR (inchi) (Psi) (%) 0.1000 116.1945 11.6194 0.2000 168.2192 11.2146
0102030405060708090
100110120130140150160170180190200
0.0 0.1 0.2 0.3
Tek
an
an
(P
si)
Penetrasi (Inchi)
Grafik CBR 56 Pukulan
-
32
3.5 LANGKAH PERHITUNGAN
Berat isi
= (berat mold-tanah basah)/Volume mold
= (9524.5-3974) /3182.27
= 1.74 gr/cm3
Berat Volume Basah
Rumus mencari berat volume basah:
b = W/V
Dengan:
b = Berat volume basah (gr/cm3)
W = Berat tanah basah (gr)
Vmold = Volume mold (cm3)
Sampel 10 ketukan :
Diketahui:
W = 5550.5 gr
Vmold = 3182.27 cm3
b = W/ Vmold
b = 5550.5 / 31882.27
= 1.74 gr/cm3
Berat air
Rumus mencari berat air :
Ww = berat tanah basah berat tanah kering
= 14.01-10.69
= 3.32 gr
Kadar Air
Rumus mencari kadar air:
= (Ww / Ws) x 100%
Dengan:
= Kadar air (%)
Ww = Berat air (gr)
Ws = Berat tanah kering (gr)
-
33
Sample 1 :
Diketahui :
Ww = 3.32 gr
Ws = 10,69 gr
= (Ww / Ws) x 100%
= (2.32 / 10,69) x 100%
= 31.05 %
Kadar air rata-rata = ( sampel 1 + sampel 2)/2
= (31.05 + 29.53)/2 = 30.29 %
Berat Volume Kering
d = b /(1+/100)
Dengan :
d = Berat volume kering
b = Berat Volume Basah
= Kadar air
Sampel 10 ketukan
Diketahui:
b = 1.74 gr
rata-rata = 30.29 gr
d = b /(1+/100)
= 1.74 / ( 1 + 30.29 /100)
= 1.34 gr/cm3
Perhitungan Tekanan :
Dengan :
P = Tekanan (lbs)
X = Bacaan dial
Contoh untuk jumlah pukulan 10 x, penetrasi 0,025 inchi
Bacaan dial = 0.3
. .
-
34
Mengkonversikan satuan tekanan lbs ke psi :
.
.
. (
)
.
Nilai CBR
Untuk penetrasi 0,1 inchi, jumlah pukulan 10 x
P = 10.694 lbs
P = 17.569 Psi
.
.
.
.
Untuk penetrasi 0,2 inchi, jumlah pukulan 10 x
P = 70.726 lbs
P = 116.194 Psi
.
.
.
.
3.6 PEMBAHASAN
Dari praktikum California Bearing Ratio (CBR) yang telah dilaksanakan didapatkan hasil
sebagai berikut:
Berat isi, = 2.68 gr/cm3
Berat volume basah = 1.74 gr/cm3
Berat volume kering = 1.34 gr/cm3
Tekanan (lbs) = 3.114
Tekanan (Psi) = 5.116
Tanah basah = 14.01 gr
Tanah kering = 10.69 gr
Berat air = 3.32 gr
Kadar air = 30.28
-
35
CBR 10 Pukulan
0.1 Inchi = 8.1458 %
0.2 Inchi = 7.7463 %
CBR 25 Pukulan
0.1 Inchi = 11.0409 %
0.2 Inchi = 10.4443 %
CBR 56 Pukulan
0.1 Inchi = 11.6194 %
0.2 Inchi = 11.2146 %
3.7 DOKUMENTASI
-
36
-
37
Praktikum 4 :
Konsolidasi
Cara uji konsolidasi tanah satu dimensi SNI 2812:2011
4.1 PENDAHULUAN
Bila suatu lapisan tanah mengalami tambahan beban di atasnya maka air pori akan
mengalir dari lapisan tersebut dan volumenya akan menjadi lebih kecil. Peristiwa inilah yang
disebut dengan konsolidasi. Pada umumnya konsolidasi ini akan berlangsung dalam satu jurusan
vertikal saja karena lapisan yang mendapat beban tambahan tersebut tidak dapat bergerak dalam
jurusan horizontal (ditahan oleh tanah sekelilingnya). Dalam keadaan seperti ini pengaliran air
juga akan berjalan terutama dalam jurusan vertikal saja. Ini disebut dengan konsolidasi satu
jurusan (one dimensional consolidation) dan perhitungan konsolidasi hampir selalu didasarkan
pada teori ini. Pada waktu konsolidasi berlangsung, gedung atau bangunan di atas lapisan
tersebut akan menurun. Dalam bidang teknik sipil ada dua hal yang perlu diketahui mengenai
penurunan tersebut, yaitu:
Besarnya penurunan yang akan terjadi.
Kecepatan penurunan.
Bila tanahnya berjenis lempung, maka penurunan akan agak besar, sedangkan kalau tanah
terdiri dari pasir, penurunannya akan kecil. Karena itu lempung dikatakan mempunyai High
Compressibility dan pasir mempunyai Low Compresibility. Penurunan pada lempung biasanya
memakan waktu yang lama, karena daya rembesan air sangat lemah.
Sebaliknya penurunan pada pasir berjalan sangat cepat sehingga pada waktu pembangunan
di atas pasir sudah selesai, maka penurunan juga dianggap selesai. Karena itu biasanya orang
hanya memperhitungkan penurunan lapisan pada tanah lempung.
Ada dua istilah yang dipakai untuk menggambarkan suatu sifat yang penting dari lapisan
lempung endapan (sedimentary clays). Lapisan semacam ini setelah pengendapannya akan
mengalami konsolidasi dan penurunan akibat tekanan dari lapisan-lapisan yang kemudian
mengendap di atasnya. Endapan yang terjadi pada lapisan lempung ini lama-kelamaan mungkin
menjadi hilang lagi oleh karena sebab-sebab biologi, misalnya erosi oleh air atau es. Ini berarti
lapisan-lapisan bawah pada suatu saat dalam sejarah geologinya pernah mengalami konsolidasi
-
38
akibat tekanan yang lebih tinggi dari pada tekanan yang berlaku di atasnya pada masa sekarang
ini.
Lapisan semacam ini disebut Over Consolidated. Sedangkan lapisan yang belum pernah
mengalami tekanan yang lebih tinggi di atasnya daripada tekanan yang berlaku pada masa
sekarang disebut Normally Consolidated.
Kecepatan penurunan pada konsolidasi tergantung kepada beberapa faktor, yaitu : Daya
rembesan air tanah (permeability), inilah yang menentukan kecepatan air yang mengalir dari
tanah. Compressibility tanah, inilah yang menentukan banyaknya air yang mengalir. Sifat tanah
lempung setelah pemadatan akan bergantung pada cara atau usaha pemadatan, macam tanah dan
kadar airya (penelitian seed dan chan, 1959). Kadar air tanah yang dipadatkan didasarkan pada
posisi kadar air sisi kering optimum (dry side of optimum), dekat dengan optimum, dan sisi basah
optimum (wet side of optimum).
Kering optimum didevinisikan sebagai kadar air yang kurang dari kadar air optimumnya,
sedangkan basah optimum didevinisikan sebagai kadar air yang berarti kurang lebih mendekati
optimumnya. Pada keadaan kering optimum tanah terflokulasi sedangkan pada keadaan basah
optimum susunan tanah lebih terdispersi beraturan.
Permeabilitas akan lebih tinggi bila tanah dipadatkan pada kering optimum dibandingkan tanah
dipadatkan pada keadaan basah optimum.
Kompresibilitas atau sifat mudah mampat lempung yang dipadatkan adalah fungsi dari
tingkat tekanan yang dibebankan pada tanahnya.
4.2 TUJUAN
Tujuan percobaan adalah untuk mengetahui kecepatan konsolidasi dan besamya penurunan
tanah apabila tanah mendapatkan beban, keadaan tanah di samping tertahan dan diberi beban
drainase arab vertikal.
4.3 TEORI DASAR
Dengan demikian, peristiwa konsolidasi dapat didefinisikan sebagai proses mengalimya air
keluar dari ruang pori tanah dengan kemampuan lolos air (permeabilitas) rendah, yang
menyebabkan terjadinya perubahan volume, sebagai akibat adanya tegangan vertikal tambahan,
yang disebabkan oleh beban luar.
-
39
Kecepatan perubahan volume pada proses konsolidasi selain tergantung pada besaran
tegangan vertikal tambahan, juga sangat ditentukan oleh kemampuan lolos air (permeabilitas
tanah.
4.4 PERALATAN
a. Konsolidometer yang terdiri dari:
Tempat tanah.
Batu pori atas dan bawah.
Arloji pengukur perubahan tebal tanah.
b. Perlengkapan pembebanan.
c. Alat potong dan alat bubut tanah (Extruder).
d. Perlengkapan untuk pemeriksaan kadar air dan perlengkapan umum lainnya.
e. Stopwatch.
f. Tabung air dan air suling.
4.5 PROSEDUR PERCOBAAN
a. Dengan menggunakan extruder dorong contoh tanah undisturbed keluar dari tabung
contoh tanah masuk kecincin cetak.
b. Kemudian potong rata, tanah bagian atas dan bawah cincin.
c. Kemudian keluarkan contoh tanah tersebut dari cincin cetak dengan hati-hati dan
hindarkan dari gangguan yang dapat menyebabkan terjadinya perubahan kepadatan
tanah (berat isi kering).
d. Tempatkan benda uji tersebut dalam konsolidometer. Bagian atas dan bawah benda
uji diletakkan batu berpori dengan terlebih dahulu melapisinya dengan kain.
Tempatkan sel konsolidasi yang telah berisi benda uji pada tempatnya pada rangkaian
pembebanan.
e. Isilah sel konsolidometer dengan air suling pada waktu antara 1 sampai 4 menit
untuk penjenuhan. Jagalah agar selama percobaan benda uji selalu terendam air
dengan muka air sama tinggi dengan permukaan atas benda uji.
f. Aturlah dengan sekrup pengatur penahan lengan beban sehingga lengan terangkat ke
atas, tetapi bagian atas jangan sampai mati untuk memberikan kesempatan
seandainya tanah itu masih mengembang.
g. Atur alat penekan beban diatas benda uji dan aturlah arloji pengukur penurunan.
-
40
h. Pasang beban sehingga tekanan pada benda uji sebesar 0,1 kg/cm2
i. Turunkan sekrup pengatur lengan beban sehingga beban mulai bekerja.
j. Jalankan stopwatch dan baca arloji pengukur penurunan pada waktu-waktu (angka
yang dapat ditarik akarnya) sbb: 0 menit; 0,25 menit; 1 menit; 2,25 menit; 4 menit;
6,25 menit; 9 menit; 12,25 menit; 16 menit; 25 menit; 36 menit; 49 menit; 64 menit;
81 menit dan 100 menit, terakhir 24 jam.
k. Setelah pembacaan 24 jam tambahkan beban sehingga tekanan pada tanah menjadi
0,2 kg/cm. Amati penurunan arloji pengukur pada waktu-waktu di atas. Biarkan
beban ini bekerja selama 24 jam.
l. Lanjutkan setiap kali penambahan beban sehingga tekanan pada tanah berturut-turut
menjadi 0,4 ; 0,8 kg/cm2 selang waktu 24 jam.
m. Untuk pengembangan kurangi bebannya lakukan juga pembacaan arlojinya. Pada
percobaan kami beban yang ditinggalkan hanya 6640 gram dengan tekanan pada
tanah menjadi 0,1 kg/cm2
n. Untuk menghindarkan penggoncangan, maka pada setiap penambahan beban putarlah
sekrup penahan lengan sampai menyentuh lengan yang dapat dilihat pada
bergeraknya arloji ukur.
Tujuan: tes ini dilakukan untuk menentukan besarnya dan tingkat volume penurunan yang lateral
terbatas tanah spesimen mengalami ketika mengalami tekanan. vertikal yang berbedaDari diukur data,
konsolidasi kurva ( pressure-void hubungan rasio ) dapat digambarkan.Data ini berguna dalam
menentukan kompresi indeks, indeks yang recompression dan preconsolidation tekanan ( atau
-
41
maksimum masa lalu tekanan ) dari dalam pernyataan kehendak bersama.Selain itu, data yang diperoleh
juga dapat digunakan untuk menentukan koefisien konsolidasi dan koefisien sekunder kompresi tanah.
Standar referensi: astm d 2435 - uji standar metode untuk satu-dimensi peleburan sifat soils.Makna:
konsolidasi properti ditentukan dari peleburan tes yang digunakan untuk memperkirakan besarnya dan
tingkat kedua konsolidasi primer dan sekunder penyelesaian atau sebuah struktur
earthfill.Memperkirakan jenis ini adalah kunci penting dalam desain engineered struktur dan evaluasi
kinerja.
Peralatan: peleburan perangkat ( termasuk cincin, berpori batu, , waduk air dan beban plate ), dial gauge
( 0,0001 inci = 1.0 pada dial ), pemangkasan perangkat, sampel pelat kaca, logam lurus tepi, jam,
kelembaban bisa, kertas filter.
Prosedur pengujian: (1) berat kosong konsolidasi cincin dengan kaca piring. (2) ukuran tinggi (h) cincin
dan dalamnya diameter (d). (3) mengusir sampel tanah dari sampler, umumnya berdinding tipis Shelby
tabung. Menentukan kadar awal dan gravitasi spesifik dari tanah sesuai percobaan 1 dan 4, masing-
masing (menggunakan lembar data dari percobaan ini untuk merekam semua data). (4) memotong
sekitar tiga inci panjang sampel. Tempatkan sampel pada cincin konsolidasi dan memotong sisi sampel
menjadi kira-kira sama dengan diameter luar cincin. Memutar cincin dan pare dari kelebihan tanah
dengan alat pemotong sehingga sampel berkurang yang sama dalam diameter cincin. Hal ini penting
untuk menjaga alat pemotong dalam posisi horisontal yang benar selama proses ini.
Sebagai pemangkasan berlangsung, tekan sampel lembut ke dalam ring dan terus sampai sampel
menjorok jauh melalui bagian bawah cincin. Berhati-hati sepanjang proses pemangkasan untuk
memastikan bahwa ada tidak ada kekosongan ruang antara sampel dan cincin. (6) menyerahkan cincin
dengan hati-hati dan menghapus bagian tanah yang menonjol di atas ring. Menggunakan ujung lurus
logam, memotong permukaan tanah flush dengan permukaan cincin. Menghapus bagian akhir dengan
sangat hati-hati.