laporan penelitian dosen universitas semarang

LAPORAN

PENELITIAN DOSEN

UNIVERSITAS SEMARANG

ANALISIS PERBANDINGAN STABILISASI TANAH ASLI

DENGAN HASIL PRE BORING PADA PROYEK MENARA

USM DENGAN CAMPURAN PASIR DAN KAPUR UNTUK

MENINGKATKAN DAYA DUKUNG TANAH

TIM PENGUSUL :

Trias Widorini, ST, M.Eng 0626018101

Ngudi Hari Crista, ST, MT 0623127904

Ir. Bambang Purnijanto, MT 0630386301

Sumber Dana : Universitas Semarang

No. Konrtrak : 001/USM.H7.LPPM/L/2019

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEMARANG

Semester Gasal

Tahun Ajaran 2019/2020

iv

Lampiran

IDENTITAS DAN URAIAN UMUM

1. Judul Penelitian : ANALISIS PERBANDINGAN STABILISASI TANAH

ASLI DENGAN HASIL PRE BORING PADA PROYEK MENARA USM

DENGAN CAMPURAN PASIR DAN KAPUR UNTUK MENINGKATKAN

DAYA DUKUNG TANAH

2. Tim Peneliti :

No Nama Jabatan Bidang

Keahlian

Prodi

Asal

Alokasi

Waktu

(Jam /

Minggu)

1 Trias Widorini, ST, M.Eng Ketua Struktur Teknik

Sipil

24

2 Ngudi Hari Crista, ST, MT Anggota Struktur Teknik

Sipil

24

3 Ir. Bambang Purnijanto, MT Anggota Struktur Teknik

Sipil

24

3. Objek Penelitian :

Perbaikan daya dukung tanah dengan campuran pasir dan kapur

4. Masa Pelaksanaan :

Semester gasal 2019/2020

5. Lokasi Penelitian :

Laboratorium Mekanika Tanah Universitas Semarang

Jumlah Biaya : Rp. 5.000.000,00

6. Instansi yang terlibat :

-

7. Temuan yang ditargetkan :

Perbaikan daya dukung tanah

8. Jurnal ilmiah yang menjadi sasaran :

Jurnal Teknika Fakultas Teknik USM

9. Rencana luaran HKI :

-

v

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN SAMPUL .......................................................................................... i

HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................ ii

HALAMAN PENGESAHAN REVIEWER .......................................................... iii

IDENTITAS DAN URAIAN UMUM ................................................................... iv

DAFTAR ISI .......................................................................................................... v

DAFTAR TABEL .................................................................................................. vi

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ vii

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... ix

RINGKASAN ........................................................................................................ x

BAB I PENDAHULUAN .............................................................................. 1

BAB II KAJIAN PUSTAKA .......................................................................... 4

BAB III METODE PENELITIAN ................................................................... 16

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................... 19

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ...................................................... 42

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

vi

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1.1 Rencana Target Capaian Luaran Kegiatan Penelitian 3

Tabel 2.1 Batasan Indeks Plastis Menurut Atterberg 8

Tabel 2.2 Sistim Klasifikasi Tanah ( ASTM D 2487 – 66T ) 9

Tabel 4.1. Hasil Pengujian Kadar Air Tanah Asli dengan campuran pasir dan kapur 19

Tabel 4.2.Hasil Uji Berat Jenis dan Harga Air Tanah Asli dengan campuran serbuk

genteng dan kapur

20

Tabel 4.3 Harga koreksi suhu untuk pengujian berat jenis tanah / Spesific Gravity

(GS)

21

Tabel 4.4 Hasil perhitungan berat volume tanah basah atau lembab (b) 22

Tabel 4.5 Hasil perhitungan berat volume tanah kering ((d) 23

Tabel 4.6 Hasil perhitungan nilai porositas tanah (n) 24

Tabel 4.7 Hasil perhitungan nilai rongga pori tanah atau void ratio (e) 25

Tabel 4.8 Hasil perhitungan nilai derajat kejenuhan tanah (S) 26

Tabel 4.9 Hasil Soil Propertis 26

Tabel 4.10. Hasil pengujian batas cair tanah asli (0%) (LL-Liquid Limit) 26

Tabel 4.11 Hasil pengujian batas cair tanah campuran (5%) (LL-Liquid Limit) 27




Tabel 4.15 Hasil pengujian batas plastis (PL) tanah lempung berbagai campuran 31

Tabel 4.16 Hasil pengujian batas indeks (PI) tanah lempung berbagai campuran 32

Tabel 4.17 Hasil uji geser langsung (Direct Shear Test) tanah lempung 33

Tabel 4.18 Hasil analisa nilai sudut geser dalam tanah secara grafis 34

Tabel 4.19 Hasil uji geser langsung (Direct Shear Test) tanah lempung 34

Tabel 4.20 Daftar nilai Koefisien daya dukung tanah Terzaqhi 36

Tabel 4.21 Kesimpulan Hasil Pengujian Tanah Asli dengan Campuran dengan

Metode Terzaghi

40

vi

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1. Diagram Fase Tanah 5

Gambar 2.2. Batas-batas Atterberg 7

Gambar 2.3. Hubungan w (%) dengan jumlah pullulan (log)7 7

Gambar 2.4. Batas konsistensi tanah menurut system klasifikasi tanah unified 10

Gambar 2.5. Alat Uji Geser Langsung 11

Gambar 2.6. Grafik hubungan τ (kg/cm2) dengan σ (kg/cm2) 12

Gambar 3.1. Bagan alur penelitian 16

Gambar 4.1 Grafik liquid limit Pengujian Tanah Asli 27

Gambar 4.2 Grafik liquid limit Pengujian Tanah Campuran 5% 28




Gambar 4.6 Grafik Direct shear testuntuk tanah asli 35

Gambar 4.7 Grafik Direct shear testuntuk campuran 5% 35




Gambar 4.11 Tampang pondasi 37

Gambar 4.12 Hasil Pengujian Tanah Asli dan dengan Campuran dengan

Metode Terzaghi 41

vi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Susunan Organisasi Tim Peneliti dan Pembagian Tugas

Lampiran 2 Biodata Ketua dan Anggota Tim Peneliti

Lampiran 3 surat perjanjian Pelaksanaan Penelitian Dosen USM

Lampiran 4 Surat Keterangan Jurnal

Lampiran 4 Artikel Penelitian

RINGKASAN

Kondisi tanah di setiap tempat sangat bervariasi dari butiran maupun daya

dukungnya. Karena tanah memiliki peran yang sangat penting dalam bidang konstruksi

terutama sebagai dasar atau pijakan suatu bangunan. Tanah yang ditemukan di lapangan

sangat bervariasi hal ini dapat dilihat dari berbagai jenis sampel dan hasil analisis di

laboratorium maka dapat diketahui kualitas tanah tersebut. Penelitian ini akan

menganalisis besarnya kekuatan daya dukung tanah yang

distabilkan.dengan.pasir.dan.kapur.

Studi stabilisasi bertujuan untuk mempelajari dan mengetahui hasil data uji

Tanah, uji geser langsung, dan Batas Atterberg dengan campuran 5%, 10%, 15%, 20%.

Dari percobaan, Metode Terzaghi pada tanah asli di Universitas Semarang

diperoleh qu = 7.42 KN / m². Nilai Qu dari daya dukung tanah dengan campuran 5% =

6,36 KN / m², untuk campuran 10% = 8,66 KN / m², 15% = 8,98% KN/m2, tanah

dengan campuran 20% = 10,30 KN / m², Nilai daya dukung mengalami peningkatan

dengan perbandingan atau nilai prosentase 20% dengan peningkatan untuk nilai qu =

10,30 KN/m2. Sehingga dapat dilihat untuk mendapatkan daya dukung yang lebih besar

maka perlu adanya campuran kapur dan pasir dengan prosentase yang tinggi.

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Tanah merupakan peranan terpenting dalam pekerjaan teknik sipil karena tanah

adalah tempat pijakan pondasi. Jadi dalam hal pekerjaan teknik sipil kita perlu

memahami dan mengerti tentang fungsi serta sifat tanah tersebut.

Kondisi tanah disetiap tempat sangat berbeda karena tanah tidak homogen dan

tidak satu kesatuan dan sangat berfariasi, apabila suatu tanah yang terdapat dilapangan

bersifat sangat lepas atau lunak sehingga tidak bagus untuk pondasi suatu bangunan,

maka tanah tersebut harus distabilitas untuk memperbaiki daya dukung tanah.

Stabilitasi tanah adalah mutu usaha untuk meningkatkan kemampuan tanah agar

stabil sebagai pendukung kontruksi diatasnya. Stabilitasi tanah pada dasarnya

memperbaiki sifat-sifat tanah dan memperkuat daya dukung tanah yang ada dengan

cara mencampurkan dengan material yang lain seperti Kapur, Semen, Flyash.

Pada penelitian ini dilakukan percampuran antara pasir dan kapur yang akan

dicampur dengan tanah yang berasal dari hasil pre boring pada proyek bangunan

menara USM

1.2 Masalah

Setiap jenis tanah di setiap daerah selalu berbeda. Pada sampel tanah yang diuji

pada penelitian ini, mengambil sampel tanah di lokasi pembangunan menara USM.

Jenis tanah di daerah ini berupa tanah lempung yang sangat basah, karena saat

pengambilan sampel pada kedalaman 1 m, galian tanah sudah digenangi oleh air.

Seperti yang diketahui, jenis tanah lempung mempunyai daya dukung tanah yang

tidak begitu besar. Dan karena sifatnya jika basah maka akan mengembang dan pada

saat kering akan menyusut maka, beberapa upaya dilakukan untuk memperoleh

stabilitas tanah dengan melakukan uji laboratorium pada sampel tanah yang telah

diambil. Pencampuran pasir dan kapur dengan variasi 0%, 5%, 10%, 15%, dan 20%.

Di harapkan dengan banyaknya variasi pada uji laboratorium, dapat membandingkan

2

pengaruh penambahan campuran akan di peroleh komposisi campuran terbaik yang

dapat meningkatkan daya dukung tanah.

1.3 Maksud

Analisa ini diharapkan untuk mengetahui klasifikasi tanah berdasarkan sifat fisik

dan mekanis tanah lempung. Mengetahui pengaruh penambahan pasir dan kapur

terhadap kekuatan daya dukung tanah lempung sebagai bahan campuran dan

menganalisa berapa persen campuran pasir dan kapur agar memperoleh hasil yang

maksimal.

1.4 Tujuan Penelitian

Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah:

1. Menentukan nilai sifat tanah diantaranya kadar air tanah (w), berat jenis tanah

(Gs), porositas tanah (n), angka pori-pori tanah (e), dan derajat kejenuhan tanah

(s), Kohesi (c), sudut gesek (Q), berat volume tanah basah (yb), berat volume

tanah kering (yd), liquid limit (LL), plastic limit (PL), analisis saringan

2. Analisis data terhadap hasil uji/ hasil ukur/ hasil kalibrasi yang dilakukan di

laboraturium mekanika tanah yang meliputi identifikasi verifikasi datan primer,

uji soil test, uji specific graffiti (Gs), uji direct shear test, uji sieve analysis,

percobaan hydrometer dan percobaan atterberg limit.

3. Analisis daya dukung tanah dengan menggunakan rumus, Terzaghi

4. Mengetahui kesimpulan dari kekuatan daya dukung tanah.

1.5 Manfaat

Manfaat dilakukannya penelitian ini adalah:

1. Diharapkan hasil daya dukung tanah yang lebih baik dari pada tanah

aslinya.

2. Mengetahui daya dukung tanah di daerah USM dengan mencampur pasir

dan kapur serta diharapkan pula dapat menjadi referensi guna

merencanakan pondasi dangkal .

3

1.6 Luaran Penelitian

Luaran yang akan dicapai dalam penelitian ini adalah publikasi jurnal Teknika

Tabel 1.1 : Renacan Target Capaian Luaran Kegiatan Penelitian

No. Jenis Luaran Indikator

1. Publikasi ilmiah di Jurnal Jurnal Teknika

2. Pemakalah dalam temu ilmiah Nasional -

Internasional -

3. Bahan ajar Bahan Ajar PPT

4. Luaran lainnya jika ada (teknologi tepat guna,

model/purwarupa/desain/karya seni/rekayasa sosial)

-

4

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Umum

Secara umum tanah didefinisikan sebagai material yang terdiri dari agregat

mineral – mineral padat yang tidak terikat secara kimia satu sama lain dan dari

bahan – bahan organik yang telah melapuk disertai dengan zat cair dan gas yang

mengisi ruang - ruang kosong di antara partikel – pertikel padat tersebut.

Tanah selalu mempunyai peranan yang sangat penting pada suatu lokasi

pekerjaan konstruksi. Tanah adalah pondasi pendukung suatu bangunan, atau bahan

konstruksi dari bangunan itu sendiri (Sosrodarsono, 2000). Dalam suatu pekerjaan

konstruksi tanah mendapat posisi yang sangat penting. Kebanyakan problem tanah

dalam bidang keteknikan adalah tanah lempung yang merupakan tanah kohesif.

Tanah kohesif ini didefinisikan sebagai kumpulan partikel mineral yang

mempunyai tingkat sensitifitas tinggi terhadap perubahan kadar air sehingga

perilaku tanah sangat tergantung pada komposisi mineral, unsur kimia, teksture dan

partikel serta pengaruh lingkungan sekitarnya.

2.2. Berat Volume Tanah dan hubungan-hubungannya

Segumpal tanah dapat terdiri dari dua atau tiga bagian. Dalam tanah yang

kering, hanya akan terdiri dari dua bagian, yaitu butir-butir tanah dan pori-pori

udara. Dalam tanah yang jenuh juga terdapat dua bagian, yaitu bagian padat atau

butiran dan air pori. Dalam keadaan tidak jenuh, tanah terdiri dari tiga bagian, yaitu

bagian padat (butiran), pori-pori udara dan air pori. Bagian-bagian tanah dapat

digambarkan dalam bentuk diagram fase, seperti ditunjukkan Gambar.

Gambar (a) memperlihatkan elemen tanah yang mempunyai volume v dan

berat total W, sedang gambar (b) memperlihatkan hubungan berat dengan

volumenya.

5

Gambar 2.1 Diagram Fase Tanah

Sumber : Hardiyatmo, 2006, Teknik Pondasi 1

dengan:

Va = volume udara

Vw = volume air

Vs = volume butiranpadat

Vv = volume rongga pori = Va + Vw

V = volume total = Vv + Vs

Berat udara (Wa) dianggap sama dengan nol. Hubungan-hubungan volume

yang sering digunakan adalah kadar air (w), angka pori (e), porositas (n) dan derajat

kejenuhan (S).

Beberapa persamaan dalam hubungan volume berat ini adalah sebagai berikut

1. Kadar Air (w)

Adalah perbandingan antara berat air (Ww) dengan berat butiran padat (Ws)

dari volume tanah yang diselidiki. Dinyatakan dalam persen.

w = Ww/Ws x 100%

2. Porositas (n)

Adalah perbandingan antara volume rongga (Vv) dengan volume total (V).

Nilai n dapat dinyatakan dalam persen atau desimal.

e = Vv/V

3. Angka pori (e)

Didefinisikan sebagai perbandingan antara volume rongga (Vv) dengandengan

volume butiran (Vs), biasa dinyatakan dalam persen atau desimal.

e = Vv/Vs

6

4. Berat Volume Basah (γb)

Adalah perbandingan antara berat butiran tanah termasuk air dan udara (W)

dengan volume tanah (V).

γb = W/ V

dimana W = Ws + Ww + Wa

5. Berat Volume Kering (γd)

Adalah perbandingan antara berat butiran (Ws) dengan volume total (V) tanah.

γd = Ws/V

6. Berat volume butiran padat (γs)

Adalah perbandingan antara berat butiran padat (Ws) dengan volume butiran

padat (Vs).

γs = Ws/Vs

7. Berat Jenis (specific gravity, Gs)

Adalah perbandingan antara berat volume butiran padat (γs) dengan berat

volume air (γw) pada temperatur 4o C.

Gs = γs / γw

8. Derajat kejenuhan (S)

Adalah perbandingan antara volume air (Vw) dengan volume total rongga pori

tanah (Vv), biasanya dinyatakan dalam persen,

S (%) = Vw/Vv x 100

2.3. Batas-batas Atterberg

Menurut (Hardiyatmo,2000) memberikan cara untuk menggambarkan

batas konsistensi dari tanah berbutir halus dengan mempertimbangkan kandungan

kadar airnya. Batas- batas tersebut adalah batas cair (liquidlimit) batas plastis

(plastic limit), dan batas susut (shrinkage limit).

Kandungan mineral montmorillonite mempengaruhi nilai batas konsistensi.

Semakin besar kandungan mineral montmorillonite semakin besar batas cair dan

indeks plastisitas serta semakin kecil nilai batas susut dan batas plastisnya

(Supriyono,1993 dalam Suriadi, 2000).Berikut adalah gambar batas Atterberg.

7

Gambar 2.2 Batas-batas Atterberg

Sumber : Hardiyatmo, 2002, Mekanika Tanah 1

2.3.1. Batas Cair (Liquid Limit)

Batas cair (LL) didefinisikan sebagai kadar air tanah pada batas

antara keadaan cair dan keadaan plastis, yaitu batas atas dari daerah plastis.

Batas cair biasanya ditentukan dari uji casagrande.

Hasil uji batas cair dapat dilihat pada Gambar 2.3

Gambar 2.3 Hubungan w (%) dengan jumlah pukulan (log)

2.3.2. Batas Plastis (Plastic Limit)

Batas plastis (PL) didefinisikan sebagai kadar air pada kedudukan

antara daerah plastis dan semi padat, yaitu persentase kadar air dimana

tanah dengan diameter silinder 3,2 mm mulai retak-retak ketika digulung.

8

2.3.3. Indeks Plastisitas (Plasticity Index)

Indeks plastisitas (PI) adalah selisih batas cair dan batas plastis :

Indeks plastisitas merupakan interval kadar air, yaitu tanah masih

bersifat plastis. Jika tanah mempunyai PI tinggi, maka tanah mengandung

banyak butiran lempung, Jika PI rendah, seperti lanau, sedikit pengurangan

kadar air berakibat tanah menjadi kering. Batasan mengenai indeks

plastisitas, sifat, macam tanah, dan kohesi diberikan oleh Atterberg terdapat

dalam Tabel 2.1

IP = LL – PL

Tabel 2.1 Batasan Indeks Plastis Menurut Atterberg

PI Sifat Macam Tanah Kohesi

0 Non Plastis Pasir Non Kohesif

< 7 Plastisitas Rendah Lanau Kohesif

sebagian

7 – 17 Plastisitas Sedang Lempung berlanau Kohesif

>17 Plastisitas Tinggi Lempung Kohesif


2.4. Klasifikasi Tanah

Suatu klasifikasi mengenai tanah adalah perlu untuk memberikan gambaran

sepintas mengenai sifat-sifat tanah dalam menghadapi perencanaan dan

pelaksanaan. Jadi, untuk maksud pemanfaatan contoh-contoh perencanaan dan

pelaksanaan di masa lampau atau ketelitian penggunaan syarat-syarat perencanaan

yang digunakan dalam peraturan perencanaan (spesifikasi perencanaan),

ternyatadiperlukan suatu klasifikasi tanah yang dikelompokkanmenurut suat

kriteria yang sama.

Untuk memperoleh hasil klasifikasi yang objektif, biasanya tanah itusecara

sepintas dibagi dalam tanah berbutir kasar dan tanah berbutir halusberdasarkan

suatu hasil analisa mekanis. Selanjutnya tahap klasifikasi tanahberbutir halus

diadakan berdasarkan percobaan konsistensi.

2.5. Sistem Klasifikasi Unified

Pada sistem Unified, suatu tanah diklasifikasikan ke dalam tanah berbutir

kasar (kerikil dan pasir) jika lebih dari 50 % tinggal dalam saringan nomer 200, dan

sebagai tanah berbutir halus (lanau dan lempung) jika lebih dari 50 % lewat

9

saringan 200. Yang selanjutnya tanah diklasifikasikan dalam sejumlah kelompok

dan sub kelompok.

Tabel 2.2 Sistim Klasifikasi Tanah ( ASTM D 2487 – 66T )

Klasifikasi umum Simbol

klasifikasi Nama Jenis

Tanah berbutir halus

lebih dari 50% lolos

ayakan 74µ

Lanau dan

lempung

LL ≤ 50 %

ML

Lanau inorganik, pasir

sangat halus, debu padas,

pasir halus berlanau atau

berlempung

CL

Lempung inorganik dengan

plastisitas rendah atau

sedang,lempung dari

kerikil, lempung berpasir,

lempung berlanau, lempung

dengan berviskositas

rendah

OL

Lanau organik dengan

plastisitas rendah dan

lempung berlanau organik

Lanau dan

lempung

LL > 50 %

MH

Lanau inorganik dengan

plastisitas rendah atau

sedang, lempung dari

kerikil, lempung berpasir,

lempung berlanau, lempung

dengan viskositas rendah

CH

Lempung inorganik dengan

plastisitas tinggi, lempung

dengan viskositas tinggi

OH

Lempung organik dengan

plastisitas sedang sampai

tinggi

Sumber : Sosrodarsono, 2000, Mekanika Tanah dan Teknik Pondasi

10

Batas konsistensi tanah menurut sistem klasifikasi tanah unified

Gambar 2.4. Grafik Sistem Klasifikasi Tanah Unified

Sumber : Sosrodarsono, 2000, Mekanika Tanah dan Teknik Pondasi

2.6. Sifat Mekanis Tanah

Sifat mekanis tanah yaitu perilaku tanah akibat diberikannya gaya terhadap

tanah. Sifat-sifat mekanis tanah antara lain : kuat geser tanah, sudut geser dalam,

dan nilai kohesi tanah.

2.6.1 Uji Geser Langsung (Direct Shear Test)

Sifat-sifat mekanis tanah tersebut dapat diketahui dengan melakukan

pengujian geser langsung (Direct Shear Test)

Dalam pengujian uji geser langsung, terdapat beberapa batasan, antara lain :

1. Tanah benda uji dipaksa untuk mengalami keruntuhan (fail) pada bidang yang

telah ditentukan sebelumnya.

2. Distribusi tegangan pada bidang kegagalan tidak uniform.

3. Tekanan air pori tidak dapat diukur.

4. Deformasi yang diterapkan pada benda uji hanya terbatas pada gerakan

maksimum sebesar alat geser langsung dapat digerakkan.

5. Pola tegangan pada kenyataannya adalah sangat kompleks dan arah dari bidang-

bidang tegangan utama berotasi ketika regangan geser ditambah.

11

6. Drainasi tidak dapat dikontrol, kecuali hanya dapat ditentukan kecepatan

penggeserannya.

7. Luas bidang kontak antara tanah di kedua setengah bagian kotak geser

berkurang ketika pengujian berlangsung. Koreksi mengenai kondisi ini

diberikan oleh (Petley, 1966, dalam Hardiyatmo, 2002). Tetapi pengaruhnya

sangat kecil pada hasil pengujiannya, hingga dapat diabaikan.

Gambar 2.4 Alat Uji Geser Langsung


Tegangan normal dapat dihitung dengan persamaan :

σ (tegangan normal) =

Tegangan geser yang melawan pergerakan pergeseran geser dapat dihitung

dengan persamaan :

τ( tegangan geser) =

12

gambar 2.6 Grafik hubungan τ (kg/cm2) dengan σ (kg/cm2)

Sumber : Hardiyatmo, 2002, Teknik Pondasi 1

Analisisnya dilakukan dengan menganggap bahwa tanah berkelakuan

sebagai bahan yang bersifat plastis. Pada umumnya didasarkan pada persamaan

Mohr - Coulomb :

τ = c + σ tg φ

dengan :

τ = tahanan geser tanah (kN/m2)

c = kohesi tanah (kN/m2)

σ = tegangan normal (kN/m2)

φ = sudut geser dalam tanah (º)

2.7. Stabilisasi tanah lempung dengan serbuk genteng dan kapur

Menurut (Wahana teknik sipil, 2010) Stabilisasi tanah adalah usaha untuk

memperbaiki tanah yang bermasalah agar tanah memenuhi syarat sesuai dengan

fungsinya. Stabilisasi dapat dilakukan dengan cara mekanis, fisis dan kimiawi.

Secara umum maksud dan tujuan stabilisasi tanah secara kimia adalah menambah

kuat dukung, mengurangi kompresibilitas, mengurangi perubahan volume, dan

mengurangi kapileritas. Apabila dalam suatu proyek bangunan terdapat tanah yang

tidak memenuhi persyaratan daya dukungnya disebabkan sifatnya yang

13

lunak,mempunyai indeks konsistensi yang terlalu tinggi, mempunyai permeabilitas

yang terlalu tinggi, atau mempunyai sifat lain yang tidak diinginkan maka tanah

tersebut harus distabilkan. Stabilisasi tanah dapat terdiri dari salah satu kombinasi

dari pekerjaan berikut :

a) Stabilisasi Mekanik

Stabilisasi mekanik adalah stabilisasi yang dilakukan untuk mendapatkan

kepadatan tanah yang maksimum yang dilakukan dengan menggunakan peralatan

mekanis seperti mesin gilas (roller), benda berat yang dijatuhkan (pounder),

ledakan(explosive), tekanan statis, tekstur, pembekuan, dan pemanasan.

b) Stabilisasi Fisik

Stabilisasi fisik adalah stabilisasi yang dilakukan untuk merubah sifat-sifat

tanah dengan cara pemanasan (heating), pendinginan (cooling), dan menggunakan

arus listrik. Salah satu jenis stabilisasi fisik yang sering dipakai adalah pemanasan.

c) Stabilisasi Kimia

Stabilisasi kimia adalah stabilisasi yang dilakukan dengan memberikan

bahan kimia pada tanah sehingga mengakibatkan terjadinya perubahan sifat-sifat

tanah tersebut. Pencampuran kimia yang sering dilakukan adalah dengan

menambahkan semen, kapur, abu batu bara, aspal, geosta dan lain sebagainya pada

tanah.

2.8. Kapur

Batu Kapur (Limestone) adalah batuan yang terbentuk dari organisme

laut.Batu kapur adalah barang yang sering digunakan dalam kehidupan sehari-

hari.Setelah melalui proses pemecahan,batu kapur dibagi dalam berbagai

ukuran.Dengan ukuran yang berbeda,kegunaan batu kapur berbeda pula.Batu kapur

memiliki spesifikasi kandungan CaC03 diatas >95% dan Ca0>52%

Batu kapur banyak digunakan sebagai bahan baku utama dan bahan

pembantua proses produksi,diantaranya untuk PLTU,industry karet,pabrik lem dll.

Bukan hanya itu,batu kapur juga dapat digunakan sebagai pondasi konstruksi

bangunan atau pondasi rumah.

14

2.9. Pasir

Pasir adalah tanah dengan partikel berukuran besar. Tanah ini terbentuk

dari batuan-batuan beku serta batuan sedimen yang memiliki butiran besar dan

kasar atau yang sering disebut dnegan kerikil. Tanah pasir memiliki kapasitas serat

air yang rendah karena sebagian besar tersusun atas partikel berukuran 0,02 sampai

2 mm.

Tanah pasir memiliki tekstur yang kasar. Terdapat ruang pori-pori yang

besar diantara butiran-butirannya sehingga kondisi tanah ini menjadi struktur yang

lepas dan gembur. Dengan kondisi yang seperti itu menjadikan tanah pasir ini

memiliki kemampuan yang rendah untuk dapat mengikat air.

2.10. Tanah Lempung

Tanah lempung dan mineral lempung adalah tanah yang memiliki partikel –

partikel mineral tertentu yang “menghasilkan sifat - sifat plastis pada tanah bila

dicampur dengna air” (Risman,2011 ). Partikel - partikel tanah berukuran yang

lebih kecil dari 2 mikron (=2μ), atau <5 mikron menurut sistem klasifikasi yang

lain, disebut saja sebagai partikel berukuran lempung daripada disebut lempung

saja. Partikel – partikel dari mineral lempung umumnya berukuran koloid (<1μ)

dan ukuran 2μ merupakan batas atas (paling besar) dari ukuran partikel mineral

lempung.

Untuk menentukan jenis lempung tidak cukup hanya dilihat dari ukuran

butirannya saja tetapi perlu diketahui mineral yang terkandung didalamnya ASTM

D- 653 memberikan batasan bahwa secara fisik ukuran lempung adalah partikel

yang berukuran antara 0,002 mm samapi 0,005 mm. Sifat -sifat yang dimiliki tanah

lempung (Hardiyatmo, 1999) adalah sebagai berikut:

1. Ukuran butir halus, kurang dari 0,002 mm

2. Permeabilitas rendah

3. Kenaikan air kapiler tinggi

4. Bersifat sangat kohesif

5. Kadar kembang susut yang tinggi

6. Proses konsolidasi lambat

15

2.11. Kapasitas Dukung Tanah

Analisis kapasitas dukung tanah mempelajari kemampuan tanah dalam

mendukung beban pondasi dari struktur yang terletak diatasnya. Kapasitas dukung

menyatakan tahanan geser tanah untuk melawan penurunan akibat pembebanan,

yaitu tahanan geser yang dapat dikerahkan oleh tanah disepanjang bidang-bidang

gesernya. Apabila beban yang bekerja pada tanah pondasi telah melampaui daya

dukung batasnya, tegangan geser yang ditimbulkan didalam tanah pondasi

melampaui ketahanan geser tanah pondasi maka akan berakibat keruntuhan geser

dari tanah pondasi. Analisis kapasitas dukung, dilakukan dengan cara pendekatan

untuk memudahkan hitungan. Persamaan-persamaan yang dibuat, dikaitkan dengan

sifat-sifat tanah dan bentuk bidang geser yang terjadi saat keruntuhan

20

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Bagan Alur Penelitian

Gambar 3.1 Bagan Alur Penelitian

Mulai

Penelitian di Laboratorium

Mengumpulkan buku referensi

tentang

Tanah dan bahan Stabilisasi

Pengambilan Tanah Hasil pre boring dilokasi proyek Pembangunan

Menara USM

Kesimpulan & Saran

Pengujian Tanah dicampur Pasir dan

Kapur 5%, 10%, 15%, 20%

1. Soil Properties ( W, GS,

b, e, S )

2. LL dan PL ( PL,LL,IP )

3. Direct Shear Test

4. Grain Size + Hydrometer

Pengujian Tanah Asli

1. Soil Properties (W, GS, b,

d, e, n, S)

2. Batas Atterberg ( PL,LL,IP )

3. Direct Shear Test

4. Sieve Analysis/Hidrometer

Hasil Uji Penelitian Laboratorium

Selesai

Analisa Kapasitas Dukung Tanah dengan

Metode Terzaghi dan Hansen

21

3.2 Jenis Data

Jenis data yang digunakan dalam penelitian ini yakni data primer hasil dari

uji penelitian laboratorium.

3.3 Metode Pengumpulan Data

Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah : Uji laboratorium, yaitu

pengujian kualitas material yang dilaksanakan di Laboratorium Mekanika Tanah

Fakultas Teknik Universitas Semarang berupa pengujian soil properties, batas-batas

atterberg, analisa saringan, dan uji kadar lumpur. Pengumpulan data menggunakan

metode observasi (pengamatan) pada obyek yang diuji di laboratorium.Mengamati

hasil uji penelitian laboratorium dan mencatat data secara sistematik. Kemudian

mengolah data tersebut dengan bantuan data penunjang lainnya.

3.4 Pekerjaan Laboratorium

Adapun pengujian yang dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan

Teknik Sipil, FakultasTeknik Sipil, Universitas Semarang dalam penelitian ini

adalah sebagai berikut ini:

a) Kadar air (w), dalam persen (%) standar ASTM D 2216-71

b) Berat jenis tanah (Gs), standar ASTM D 854-72

c) Batas konsistensi tanah

- Batas cair (LL), dalam persen (%) standar ASTM D 423-66

- Batas plastis (PL), dalam persen (%) standar ASTM D 424-74

d) Kohesi (c), dalam (kg/cm2) didapat dari Uji Geser Langsung (ASTM D 3080)

e) Sudut geser dalam (φ), dalam derajat (º ) didapat dari Uji Geser Langsung (ASTM

D 3080)

3.5 Tahap Penelitian

Pelaksanaan pengujian sampel harus melalui prosedur-prosedur Laboratorium

yang ditentukan oleh standar ASTM. Adapun tahapan penelitiannya sebagai berikut ini:

1. Pengambilan tanah sampel dari lokasi dengan cara digali sampai kedalaman< 1,5 m

untuk tanah terusik (disturbed soil).

22

2. Pengujian klasifikasi.

• Tanah asli

Tanah asli 1000 gr tidak ada campuran Pasir dan kapur

• Campuran 5%

Tanah asli dengan campuran 2,5% (25 gr) Pasir dan 2,5% (25 gr) kapur dari

tanah asli 1000 gr

• Campuran 10%

Tanah asli dengan campuran 5% (50 gr) Pasir dan 5% (50 gr) kapur dari tanah

asli 1000 gr

• Campuran 15%

Tanah asli dengan campuran 7,5% (75 gr) Pasir 7,5% (75 gr) kapur dari tanah

asli 1000 gr

• Campuran 20%

Tanah asli dengan campuran 10% (100 gr) Pasir dan 10% (100 gr) kapur dari

tanah asli 1000 gr

3. Pelaksanaan pengujian Geser Langsung (Direct Shear Test) untuk mendapatkan

parameter kuat geser, nilai kohesi (c),sudut geser dalam tanah (φ).

4. Analisis dan pembahasan terhadap hasil penelitian kemudian diambil beberapa

kesimpulan.

24

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

Penelitian terhadap tanah lempung dan beberapa komposisi tanah yang

dicampur dengan serbuk genteng dan kapur. Penelitian dilakukan di Laboraturium

Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Semarang. Dari

hasil penelitian ini dibatasi pada pengujian yang meliputi sifat fisik dan sifat mekanis

tanah diperoleh hasil : kadar air, berat jenis, berat volume, dan uji geser langsung

(Direct Shear Test).

4.1.Sifat Fisik Tanah

Dilihat dari sifat fisiknya diketahui bahwa tanah, di Universitas Semarang

berwarna Coklat kehitaman dan lengket,dimana tanah ini sangat lunak.

4.2.Hasil Pengujian Kadar Air Tanah

Pengujian ini dimaksudkan untuk mengetahui besarnya kadar air yang

terkandung dalam tanah. Kadar air tanah adalah nilai perbandingan antara berat air

dalam satuan tanah dengan berat kering tanah tersebut. Sampel tanah diambil dari

lokasi pada kedalaman + 1 meter dari permukaan tanah, kemudian sampel tanah

dibungkus agar kadar air tidak berubah yang kemudian langsung ditimbang di

Laboratorium, Analisa perhitungan Hasil dari pengujian ini dapat dilihat pada Tabel

4.1 dengan menggunakan formula :

Wt = 𝑊𝑤

𝑊𝑠 x 100%

= 𝑊2−𝑊3

𝑊3−𝑊1 x 100%

Tabel 4.1.Hasil Pengujian Kadar Air Tanah Asli

dengan campuran pasir dan kapur

1 No. Kaleng I II III IV V

2 Komposisi Campuran 0% 5% 10% 15% 20%

3 Berat Kaleng (W1) (gram) 15,7 16,1 16 15,9 15,5

4 Berat Tanah Basah + Kaleng (W2) (gram) 63,11 60,68 58,48 60,4 61,01

5 Berat Tanah Kering + Kaleng (W3) (gram) 49,10 48,55 46,76 48,7 52,2

6 Berat Tanah Kering (5-3) (gram) 33,4 36,42 30,76 32,8 36,7

7 Berat Air (4-3) (gram) 14,01 12,13 11,72 11,7 8,81

8 Kadar Air % (W) 41,95% 33,31

% 38,1%

35,67

%

24,01

%

4.3.Uji Soil Test

Uji soil test terdiri dari beberapa percobaan yang terdiri dari uji Berat jenis

tanah, Berat volume tanah, dan Kadar air tanah.

4.3.1. Hasil Pengujian BeratJenis Tanah (Spesific Gravity)

Pengujian ini dimaksudkan untuk mengetahui besarnya nilai perbandingan

antara berat butir-butir tanah dengan berat air destilasi diudara dengan volume

yang sama pada suhu tertentu dengan suhu 30,20C. Hasil dari pengujian berat

jenis tanah dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut ini.

Gs (t o) = )W - (W - )W - (W

)W - (W

2314

12

Gs (30,2o) = Gs (t o) x o

o

30,2air Suhu

air tSuhu

Tabel 4.2.Hasil Uji Berat Jenis dan Harga Air Tanah Asli

dengan campuran serbuk genteng dan kapur

1 No Pengujian 0% 5% 10% 15% 20%

(gram) (gram) (gram) (gram) (gram)

2 Berat picnometer kosong (a) 28,1 28 27,3 28,7 26,2

3 Berat Picnometer + Aquadest (b) 78 77,5 77,7 79,4 76,4

4 Ukur Suhu (t10 c), (dilihat dalam tabel

koreksi suhu)

29˚= 30˚= 28˚= 28,7˚= 29˚=

1,00400 1,00428 1,00374 1,00392 1,00100

5 Harga Air Picnometer (w’) 50,09 49,71 50,6 50,89 50,25

6 Berat Picnometer + Tanah Kering (c) 57,95 57,5 59 58,8 57,2

7 Berat Picnometer + Tanah kering +

Aquadest (d) 94 93 96,8 95,2 93,3

8 30˚= 31˚= 30˚= 27,8˚= 28,7˚=

UkurSuhu (t20 c), (dilihat dalam tabel

koreksi suhu) 1,00420 1,00451 1,00420 1,00365 1,00396

9 GS = __ 6 - 2 2,15 2,1 2,46 2,07 2,2

5 - (7 - 6) x 8

Tabel 4 .3 Harga koreksi suhu untuk pengujian berat jenis tanah / Spesific Gravity (GS)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

25 1.00301 1.00303 1.00305 1.00307 1.00310 1.00312 1.00314 1.00317 1.00319 1.00322

26 1.00324 1.00326 1.00329 1.00331 1.00334 1.00336 1.00338 1.00341 1.00343 1.00346

27 1.00349 1.00351 1.00353 1.00353 1.00358 1.00361 1.00361 1.00366 1.00368 1.00371

28 1.00374 1.00376 1.00379 1.00379 1.00384 1.00387 1.0039 1.00392 1.00396 1.00398

29 1.00400 1.00430 1.00406 1.00406 1.00411 1.00414 1.00416 1.00419 1.00422 1.00425

30 1.00420 1.00459 1.00433 1.00433 1.00439 1.00442 1.00445 1.00448 1.00450 1.00453

31 1.00456 1.00488 1.00462 1.00462 1.00467 1.00470 1.00473 1.00476 1.00479 1.00482

32 1.00485 1.00406 1.00491 1.00491 1.00497 1.00500 1.00503 1.00503 1.00506 1.00521

33 1.00515 1.00518 1.00521 1.00521 1.00527 1.0053 1.00533 1.00536 1.00539 1.00542

34 1.00546 1.00549 1.00552 1.00552 1.00558 1.00562 1.00565 1.00568 1.00571 1.00574

4.4 Hasil Pengujian Berat Volume Tanah

Pengujian berat volume tanah dimaksudkan untuk mengetahui berat volume

suatu sampel tanah. Berat volume tanah adalah nilai perbandingan berat tanah total

termasuk air yang terkandung di dalamnya dengan volume tanah total. Adapun jenis

berat volume tanah yang diperlukan untuk penelitian tanah ini adalah berat volume

tanah lembab atau basah (b) dan berat volume tanah kering (d).

4.4.1. Berat Volume Tanah Lembab atau Basah (b)

Berat volume tanah basah atau lembab adalah perbandingan antara

berat butiran tanah total termasuk berat air dan udara (W) yang terkandung

didalam tanah tersebut dengan volume tanah total tanah tersebut (V). Hasil

pengujian berat volume tanah lembab atau basah (b) dari penelitian tanah ini

adalah sebagai berikut :

γb = Vs Void Volume

KeringTanah Berat Air Berat

+

+

V

W=

Vs Vv

Ws Ww

+

+=

Vs=Tanah JenisBerat

KeringTanah Berat

Gs

Ws=

Dengan :

b = Berat volume tanah basah

Ww = Berat air

Ws = Berat tanah kering

Vv = Volume rongga atau pori

Vs = Volume butiran tanah kering

Berat butiran tanah total (W) adalah termasuk berat air dan udara yang

terkandung di dalam tanah tersebut, jadi bias diasumsikan dengan :

W = Ww + Ws + Wa

Dengan :

W = Berat total tanah

Ww = Berat air

Ws = Berat tanah kering

Wa = Berat udara

Apabila ruang udara di dalam tanah penuh terisi dengan air maka nilai Wa = 0,

ini artinya tanah tersebut penuh dengan air atau tanah tersebut dalam keadaan jenuh.

Tabel 4.4 Hasil perhitungan berat volume tanah basah atau lembab (b)

1 Pengujian 0% 5% 10% 15% 20%

2 Volume Rongga (Vv) = Volume air (Ww) 14,01 12,13 11,72 11,7 8,81

3 Berat butiran tanah kering (Ws) 33,4 36,42 30,76 32,8 36,7

4 Berat jenis tanah (Gs) 2,15 2,1 2,46 2,07 2,2

5 Volume butiran tanah kering (Vs) (cm3) 15,53 17,34 12,50 15,84 16,53

6 Berat Volume Tanah basah (γb) (gr/cm3) 1,60 1,65 1,75 1,62 1,80

4.4.2 Berat Volume Tanah kering (d)

Berat volume tanah kering adalah perbandingan antara berat butiran tanah

kering (Ws) yang terkandung di dalam tanah tersebut dengan volume tanah total tanah

tersebut (V). Hasil pengujian berat volume tanah kering (d) dari penelitian tanah ini


Tabel 4.5 Hasil perhitungan berat volume tanah kering (d)

1 Pengujian 0% 5% 10% 15% 20%

2 Volume Rongga (Vv) = Volume air

(Ww) 14,01 12,13 11,72 11,7 8,81



5 Volume butiran tanah kering (Vs)

(cm3) 15,53 17,34 12,50 15,84 16,53

6 Berat Volume Tanah kering (γd)

(gr/cm3) 1,13 1,23 1,27 1,19 1,45

4.5 Hasil Perhitungan Harga Porositas Tanah (n)

Harga porositas tanah adalah perbandingan antara volume rongga (Vv) dalam

tanah dengan volume total (V) tanah tersebut, dan dinyatakan dalam desimal. Hasil

perhitungan harga porositas (n) dari penelitian tanah ini adalah sebagai berikut :

n = V

Vv

Dengan :

n = Harga porositas tanah

Vv = Volume rongga atau pori tanah

V = Volume total tanah

Harga volume tanah total (V) adalah termasuk volume air dan volume udara yang

terkandung di dalam tanah tersebut, jadi bisa diasumsikan dengan :

V = Vw + Vs + Va

Dengan :

V = Volume total tanah

Vw = Volume air

Vs = Volume butiran tanah padat

Va = Volume udara

Apabila ruang udara di dalam tanah penuh terisi dengan air maka nilai Va = 0, ini

artinya tanah tersebut penuh dengan air atau tanah tersebut dalam keadaan jenuh,

sehingga :

Vv = Vs + Vw

V = Vv + Vs

Tabel 4.6 Hasil perhitungan nilai porositas tanah (n)

1 Pengujian 0% 5% 10% 15% 20%


(gr/cm3) 1,13 1,23 1,27 1,19 1,45


4 Porositas (n) (%) 47,44 41,42 48,37 42,51 34,09

4.6. Hasil Perhitungan Angka Pori Tanah atau Void Ratio (e)

Harga angka pori tanah atau void ratio adalah perbandingan antara volume

rongga (Vv) dalam tanah dengan volume butiran tanah kering (Vs) tanah tersebut, dan

dinyatakan dalam desimal. Hasil perhitungan harga angka pori (n) dari penelitian ini


e = Vs

Vv

Dengan :

e = Harga angka pori tanah atau void ratio


Vs = Volume butiran tanah kering

Adapun hubungan antara angka pori tanah (e) dengan porositas tanah (n) dapat

dituliskan sebagai berikut ini :

e = n-1

n

n = e1

e

+

Tabel 4.7 Hasil perhitungan nilai rongga pori tanah atau void ratio (e)

1 Pengujian 0% 5% 10% 15% 20%

2 Volume Rongga (Vv) 14,01 12,13 11,72 11,7 8,81

3 Volume butiran tanah kering (Vs) 15,53 17,34 12,50 15,84 16,53

4 Harga Void Ratio (e) 0,90 0,69 0,94 0,74 0,53

4.7. Hasil Analisa Perhitungan Derajat Kejenuhan Tanah (S)

Derajat kejenuhan tanah (S) adalah perbandingan antara volume air (Vw) yang

terkandung dalam tanah dengan volume rongga pori (Vv) tanah tersebut, dan

dinyatakan dalam persen (%). Hasil perhitungan harga derajat kejenuhan tanah (S) dari

penelitian ini dianalisa sebagai berikut :

S = Vv

Vwx 100%

Dengan :

S = Harga derajat kejenuhan dalam (%)


Vw = Volume air

Jika tanah dalam kondisi jenuh air maka nilai derajat kejenuhan adalah sama dengan

1, karena volume rongga pori dalam tanah seluruhnya terisi oleh air jadi besarnya

volume rongga pori (Vv) sama dengan besarnya berat air (Ww). Hubungan antara

berat jenis tanah (Gs), angka pori tanah (e), dan kadar air tanah (w) terlihat dalam

persamaan berikut ini,

S = e

Gs x wx 100%

Dengan :

S = Derajat kejenuhan tanah (%)

w = Kadar air tanah (%)

Gs = Berat jenis tanah (specific gravity) (gram/cm3)

e = Angka pori tanah

Tabel 4.8 Hasil perhitungan nilai derajat kejenuhan tanah (S)

1 Pengujian 0% 5% 10% 15% 20%

2 Kadar air ( w ) 41,95 33,31 38,1 35,67 24,01

3 Gs 2,15 2,1 2,46 2,07 2,2

4 Harga Void Ratio (e) 0,90 0,69 0,94 0,74 0,53

5 Derajat Kejenuhan Tanah ( S ) 100,214% 101,378% 99,708% 99,780% 99,664%

Tabel 4.9 Hasil Soil Propertis

SOIL PROPERTIS

W Gs γb γd E n S

Tanah Asli 41,95 2,15 1,60 1,13 0,90 47,44% 100,214%

Campuran 5% 33,31 2,1 1,65 1,23 0,69 41,42% 101,378%

Campuran 10% 38,1 2,46 1,75 1,27 0,94 48,37% 99,708%

Campuran 15% 35,67 2,07 1,62 1,19 0,74 42,51% 99,780%

Campuran 20% 24,01 2,2 1,80 1,45 0,53 34,09% 99,664%

4.8.Pengujian Batas-Batas Konsistensi (Atterberg Limits)

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui sifat konsistensi tanah berbutir halus

pada kadar air yang bervariasi. Pengujian batas konsistensi yang dilakukan meliputi :

Pengujian Batas Cair, Batas Plastis dan Indeks Plastisitas.

4.8.1.Batas cair (Liquid Limit)

Tabel 4.10. Hasil pengujian batas cair tanah asli (0%) (LL-Liquid Limit)

1 Percobaan No 1 2 3 4

2 Banyaknya Ketukan 31 29 23 19

3 No. Kaleng 8 10 1 3

4 Berat tanah basah + Kaleng (gr) 70,98 69,53 29,8 30,5

5 Berat tanah kering + Kaleng (gr) 53,74 52,97 24,2 24,2

6 Berat air (gr) 17,24 16,56 5,6 6,3

7 Berat Kaleng (gr) 17 18 16,35 16

8 Berat tanah kering (gr) 36,74 34,97 7,85 8,2

9 Kadar air (%) 46,92% 47,35% 53,01% 76,8%

Grafik 4.1 Grafik liquid limit Pengujian Tanah Asli

Tabel 4.11 Hasil pengujian batas cair tanah campuran (5%) (LL-Liquid Limit)



3 No. Kaleng 1 2 8 4



6 Berat air (gr) 11,70 10,99 8,96 10,66

0,00%

10,00%

20,00%

30,00%

40,00%

50,00%

60,00%

70,00%

80,00%

90,00%

100,00%

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Kad

ar A

ir

Banyak Ketukan

7 Berat Kaleng (gr) 21,09 21,10 16 15,8


9 Kadar air (%) 34% 38,18% 45,48% 52,51%

Grafik 4.2 Grafik liquid limit Pengujian Tanah Campuran 5%






5 Berat tanah kering + Kaleng (gr) 49,17 56 37,87 59,91

6 Berat air (gr) 7,81 10,2 5,76 14,65

7 Berat Kaleng (gr) 16,5 15,65 21,13 21,5


9 Kadar air (%) 23,90% 25,2% 34,41% 37,98%

0,00%

10,00%

20,00%

30,00%

40,00%

50,00%

60,00%

70,00%

80,00%

90,00%

100,00%

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Kad

ar A

ir

Banyak Ketukan






4 Berat tanah basah + Kaleng (gr) 60 70 70,13 79,68


6 Berat air (gr) 11,9 17,2 18,04 19,08

7 Berat Kaleng (gr) 16 16,13 17 16,5


9 Kadar air (%) 37,07% 46,90% 48,79% 51,41%

0,00%

10,00%

20,00%

30,00%

40,00%

50,00%

60,00%

70,00%

80,00%

90,00%

100,00%

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Kad

ar A

ir

Banyak Ketukan






4 Berat tanah basah + Kaleng (gr) 70 74,7 76,39 72,2


6 Berat air (gr) 15,4 17,44 18,98 20,3

7 Berat Kaleng (gr) 16,1 16 16,5 16,5


9 Kadar air (%) 40% 42,26% 46,39% 57,31%

0,00%

10,00%

20,00%

30,00%

40,00%

50,00%

60,00%

70,00%

80,00%

90,00%

100,00%

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Kad

ar A

ir

Banyak Ketukan


4.8.2Batas Plastis (plastic limit)

Batas plastis (PL) didefinisikan sebagai kadar air pada kedudukan antara daerah plastis

dan semi padat. Pengujian batas plastis (PL–Plastic Limit) dilakukan untuk

menentukan kadar air minimum suatu jenis tanah lempung yang masih dalam keadaan

plastis, dan dinyatakan dalan persen (%). Hasil dari perhitungan batas plastis tanah

lempung, Kampus Universitas Semarang, Tlogosari, Semarang, dari mulai tanah

lempung asli sampai dengan tanah lempung menggunakan campuran semen dan

serbuk batu bata komposisi campuran 5%, 10% ,15% dan 20% dapat dilihat pada tabel

4.15

Tabel 4.15 Hasil pengujian batas plastis (PL) tanah lempung berbagai campuran

1 Percobaan No I II III IV V

2 Banyaknya Campuran 0% 5% 10% 15% 20%

3 Berat tanah basah + Kaleng (gr) 20 22,2 24,3 18,6 18,01

4 Berat tanah kering + Kaleng (gr) 19,48 21 22,74 18,55 17,6

0,00%

10,00%

20,00%

30,00%

40,00%

50,00%

60,00%

70,00%

80,00%

90,00%

100,00%

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Kad

ar A

ir

Banyak Ketukan

5 Berat air (gr) 0,4 1,2 1,56 0,5 0,41

6 Berat Kaleng (gr) 16,8 16,6 16,2 16,2 16,2

7 Berat tanah kering (gr) 2,2 4,4 6,54 1,9 1,4

8 Kadar air (%) 28,2% 27% 24% 26,31% 29,28%

4.8.3Indeks Plastisitas (Plasticity Index)

Dari pengujian-pengujian batas cair dan batas plastis, maka didapatkan rata-

rata yang dapat dilihat padaTabel di bawah ini.

Tabel 4.16 Hasil pengujian batas indeks (PI) tanah lempung berbagai campuran

1 Percobaan No I II III IV V

2 Banyaknya Campuran 0% 5% 10% 15% 20%

3 Batas cair / Liquid limmit (LL) 52,31% 52,31% 51,12% 58,40% 64,49%

4 Batas plastis / Plastic Limmit (PL) 28% 27% 24% 26,31% 29,28%

5 Indeks Plastisitas (PI) 24,31% 25,31% 27,12% 31,09% 35,21%

4.9.Sifat Mekanis Tanah

Sifat Mekanis Tanah di laboratorium meliputi Pengujian Geser Langsung

(Direct Shear Test).

4.9.1.Pengujian Geser Langsung (Direct Shear Test)

Sifat-sifat mekanis dari suatu tanah dapat diketahui melalui beberapa

pengujian. Salah satunya dengan pengujian geser langsung (Direct Shear Test).

Pengujian ini dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah Universitas Semarang.

Pengujian geser langsung (Direct Shear Test) dilakukan untuk menentukan

besar parameter geser langsung pada kondisi Unconsolidated Undrained. Parameter

geser tanah terdiri atas sudut geser intern ( φ ) atau sudut geser dalam tanah, dan

Kohesi ( c ). Pengujian ini dilakukan pada sampel benda uji tanah asli dan tanah dengan

campuran pasir dan kapur komposisi 5%, 10%, 15%, 20% dengan jumlah sampel

sebanyak 3 buah, yaitu untuk beban 2.01 kg, 6.03 kg, dan 10.06 kg.

Data Benda Uji Laboratorium:

▪ Berat ring = 0,70 kg

▪ Diameter penampang sample = 6,3 cm

▪ Luas penampang (F) = ¼ .π . D² = 31,17 cm²

▪ Angka kalibrasi = 0,20

▪ Beratbeban 1 = 2,01 kg/cm²

▪ Beratbeban 2 = 6,03 kg/cm²

▪ Berat beban 3 = 10,06 kg/cm²

Tabel 4.17 Hasil uji geser langsung (Direct Shear Test) tanah lempung

Tanah uji No.

Berat

beban

(Kg)

Berat

Ring

(Kg)

F

(cm²)

Bacaan

Dial

Teg.

normal

(Kg/cm²)

Teg. geser

(Kg/cm²)

Tanah asli

I 2,01 0,70 31,157 16 0,0869 0,102

II 6,03 0,70 31,157 19 0,2160 0,121

III 10,06 0,70 31,157 22 0,3453 0,141

Tanah Camp. 5%

I 2,01 0,70 31,157 5 0,0869 0,032

II 6,03 0,70 31,157 9 0,2160 0,057

III 10,06 0,70 31,157 11 0,3453 0,070

Tanah Camp.

10%

I 2,01 0,70 31,157 3 0,0869 0,019

II 6,03 0,70 31,157 6 0,2160 0,038

III 10,06 0,70 31,157 9 0,3453 0,057

Tanah Camp.

15%

I 2,01 0,70 31,157 4 0,0869 0,025

II 6,03 0,70 31,157 7 0,2160 0,044

III 10,06 0,70 31,157 12 0,3453 0,077

Tanah Camp.

20%

I 2,01 0,70 31,157 2 0,0869 0,012

II 6,03 0,70 31,157 5 0,2160 0,032

III 10,06 0,70 31,157 8 0,3453 0,051

Rumus perhitungan :

Tegangan normal (σn) = F

RingBerat NormalBeban +

Tegangan Geser (σs) = F

(0,200) Kalibrasi x DialPembacaan

4.5.2. Perhitungan analisa nilai sudut geser dalam tanah ()

Dari hasil pengujian geser dengan pengujian direct shear test, dianalisa

besarnya sudut geser dalam tanah () dengan cara grafis adalah sebagai berikut ini :

Tabel 4.18 Hasil analisa nilai sudut geser dalam tanah secara grafis

Percobaan campuran tanah Nilai () metode

Grafis (kg/cm2)

Tanah Asli (0%) 5°

Tanah Camp. (5%) 6°

Tanah Camp. (10%)

Tanah Camp. (15%)

Tanah Camp. (20 %) 7°

4.5.3. Perhitungan nilai kohesi tanah (c)


besarnya nilai kohesi tanah (c) dengan cara grafis adalah sebagai berikut ini :

Tabel 4.19 Hasil uji geser langsung (Direct Shear Test) tanah lempung

Percobaan campuran

tanah

Nilai (c) metode

Grafis (kg/cm2)

Tanah Asli (0%) 0,091

Tanah Camp. (5%) 0,056

Tanah Camp. (10%)

Tanah Camp. (15%)

Tanah Camp. (20 %) 0,122

Grafik 4.6 Direct shear testuntuk tanah asli

Grafik 4.7 Direct shear testuntuk campuran 5%


0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,087 0,216 0,346

Tega

nga

n G

ese

r

Tegangan Normal

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,087 0,216 0,346

Tega

nga

n G

ese

r

Tegangan Normal

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,087 0,216 0,345

Tega

nga

n G

ese

r

Tegangan Normal



7. Analisis Kapasitas Dukung Tanah Berdasarkan Uji Geser Langsung (Direct

Shear Test) dengan metode terzagi

Berikut ini adalah hitungan kapasitas dukung tanah berdasarkan data

pengujian Geser Langsung (Direct Shear Test)

Tabel 4.20 Daftar nilai Koefisien daya dukung tanah Terzaqhi

Nc Nq Ng (Ø) Nc’ Nq’ Ng’

5.7 1.0 0.0 0° 5.7 1.0 0.0

7.3 1.6 0.5 5° 6.7 1.4 0.2

9.6 2.7 1.2 10° 8.0 1.9 0.5

12.9 4.4 2.5 15° 9.7 2.7 0.9

17.7 7.4 5.0 20° 11.8 3.9 1.7

25.1 12.7 9.7 25° 14.8 5.6 3.2

37.2 22.5 19.7 30° 19.0 8.3 5.7

57.8 41.4 42.4 35 25.2 12.6 10.1

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,087 0,216 0,346

Tega

nga

n G

ese

r

Tegangan Normal

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,087 0,216 0,346

Tega

nga

n G

ese

r

Tegangan Normal

95.7 81.3 100.4 40 34.9 20.5 18.8

Catatan : Untuk nilai f diantara nilai – nilai tersebut dapat diinterpolasi

lempung murni kenyang air

Dari pengujian Direct Shear Test Tanah Asli didapat perhitungan Kapasitas

Dukung Tanah. Dengan Metode Terzagi sebagai ilustrasi perhitungan, diambil

pondasi (B=L) 1,4 meter dengan kedalaman (Df) 1,4 meter seperti pada gambar

dibawah ini :

Df = 1,4 m

D = 1,4 m

+ 0,00 m

Gambar 4.11 Tampang pondasi

7.1. Analisis Kapasitas Dukung Tanah dengan Metode Terzagi

1. Tanah Asli

Kohesi (c) = 0,091 kg/cm3 = 0,91 kN/m3

Sudut geser dalam (φ) = 5o

γb = 1,60 gr/cm3 = 1,60 kN/m3

Df = 1,4 m

B=L ( lebar ) = 1,4 m

q = Df. γb = 1,4 x 1,60 = 2,24 kN /m3

Nilai N’c, N’q dan N’y berdasarkan nilai sudut geser dalamnya

(φ) untuk pondasi adalah :

N’c = 6,7

N’q = 1,4

N’ γ = 0,2

Kapasitas dukung ultimit

Qu = 2/3 c x N’c + q x N’q + 0,5 y x B x N’y

= (2/3)0,91 x 6,7 + 2,24 x 1,4 + 0,5 (1,60) x 1,4 x 0,2

= 7,42 kN/m2

Daya Dukung Tanah yang diijinkan

Qs = (1/3) x 7,42

= 2,47 kN/m2

2. Tanah Asli dengan campuran 5%

Kohesi (c) = 0,056 kg/cm3 = 0,56 kN/m3


γb = 1,65 gr/cm3 = 1,65 kN/m3

Df = 1,4 m

B=L ( lebar ) = 1,4 m

q = Df. γb = 1,4 x 1,65 = 2,31 kN /m3

Nilai N’c, N’q dan N’y berdasarkan nilai sudut geser dalamnya (φ)

untuk pondasi adalah :

N’c = 6,96

N’q = 1,5

N’ γ = 0,26



= (2/3)0,56 x 6,96 + 2,31 x 1,5 + 0,5(1,65) x 1,4 x 0,26

= 6,36 kN/m2


Qs = (1/3) x 6,36

= 2,12 kN/m2


Kohesi (c) = 0,072 kg/cm3 = 0,72 kN/m3


γb = 1,75 gr/cm3 = 1,75 kN/m3

Df = 1,4 m

B=L ( lebar ) = 1,4 m

q = Df. γb = 1,4 x 1,75 = 2,45 kN /m3



N’c = 7,74

N’q = 1,8

N’ γ = 0,44



= (2/3)0,72 x 7,74 + 2,45 x 1,8 + 0,5(1,75) x 1,4 x 0,44

= 8,66 kN/m2


Qs = (1/3) x 8,66

= 2,89 kN/m2


Kohesi (c) = 0,094 kg/cm3 = 0,94 kN/m3

Sudut geser dalam (φ) = 8o y

γb = 1,62 gr/cm3 = 1,62 kN/m3

Df = 1,4 m

B=L ( lebar ) = 1,4 m

q = Df. γb = 1,4 x 1,62 = 2,27 kN /m3



N’c = 7,48

N’q = 1,7

N’ γ = 0,38



= (2/3)0,94 x 7,48 + 2,27 x 1,7 + 0,5(1,62) x 1,4 x 0,38

= 8,98 kN/m2


Qs = (1/3) x 8,98

= 2,99 kN/m2


Kohesi (c) = 0,122 kg/cm3 = 1,22 kN/m3


γb = 1,80 gr/cm3 = 1.80 kN/m3

Df = 1,4 m

B=L ( lebar ) = 1,4 m

q = Df. γb = 1,4 x 1,80 = 2,52 kN /m3



N’c = 7,22

N’q = 1,6

N’ γ = 0,32



= (2/3)1,22 x 7,22 + 2,52 x 1,6 + 0,5(1,80) x 1,4 x 0,32

= 10,30 kN/m2


Qs = (1/3) x 10,30

= 3,43 kN/m2

Tabel 4.21 Kesimpulan Hasil Pengujian Tanah Asli dengan Campuran dengan

Metode Terzaghi

Tanah Asli qu (kN/m2) qs (kN/m2)

Tanah Asli 7,42 2,47

Campuran 5 % 6,36 2,12

Campuran 10 % 8,66 2,89

Campuran 15 % 8,98 2,99

Campuran 20 % 10,30 3,43

Grafik 4.12 Hasil Pengujian Tanah Asli dan dengan Campuran dengan Metode

Terzaghi

0

5

10

15

20

25

30

Tanah Asli 5% 10% 15% 20%

qu dan qs Metode Terzaghi

qu

qs

42

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil penelitian dan analisis yang telah dilakukan, dapat disimpulkan

hal-hal seperti berikut ini :

1. Berdasarkan sifat fisiknya tanah dari hasil penyelidikan tanah yang berasal

dari Universitas semarang adalah lanau lempung coklat keabuan dan

lunak,.memiliki kadar air sebesar 41,95 % , berat jenis (Gs) 2,15 gr/cm3,

berat volume tanah basah (γb) 1,60 gr/cm3 , dan volume tanah kering (γd)

sebesar 1,13 gr/cm3. . Setelah di campur dengan campuran 5% mempunyai

kadar air 33,31 %, berat jenis (Gs) 2,1 gr/cm3, berat volume tanah basah (γb)

1,65 gr/cm3. Volume tanah kering (γd) 1,23 gr/cm3. Campuran 10%

mempunyai kadar air 38,1 %, berat jenis (Gs) 2,46 gr/cm3. berat volume

tanah basah (γb) 1,75 gr/cm3, volume tanah kering (γd) 1,27 gr/cm3.

Campuran 15 % mempunyai kadar air 35,67 %,berat jenis (Gs) 2,07 gr/cm3,

berat volume tanah basah (γb) 1,62 gr/cm3, volume tanah kering (γd) 1,19

gr/cm3, dan campuran 20 % mempunyai kadar air 24,01 %, berat jenis (Gs)

2,2 gr/cm3, berat volume tanah basah (γb) 1,8 gr/cm3, volume tanah kering

(γd) 1,45 gr/cm3.

2. Pada analisis perhitungan menggunakan Metode Terzaghi dapat dilihat nilai

kapasitas dukung tanah sebagai berikut :

a. Pada tanah asli didapat qu = 7,42 kN/m2 dan qs = 2,47 kN/m2

b. Nilai kapasitas dukung tanah dengan campuran pasir dan kapur 20%

didapat nilai qu sebesar 10,30 kN/m2, qs 3,43 kN/m2 atau dengan

kenaikan untuk qu sebesar 2,88 kN/m2 dan qs 0,96 kN/m2

43

5.2 Saran

Berdasarkaan pengujian dan pembahasan diatas dapat diambil beberapa saran

untuk penelitian selanjutnya adalah sebagai berikut :

1. Perlu adanya penelitian selanjutnya dalam menganalisis kapasitas dukung

tanah dengan menggunakan metode-metode yang lain dengan beban yang

berbeda untuk mengetahui settelment tanah.

2. Proses stabilitasi tanah lempung dapat menggunakan bahan aditif atau

campuran lainnya yang dapat meningkatkan daya dukung tanah dengan

melakukan uji langsung dan pembuatan sampel beban dari beton untuk

mengetahui penurunannya

DAFTAR PUSTAKA

Braja M. Das, 1994, Mekanika Tanah, Erlangga, Jakarta


Hardiyatmo, Hary Christady, 2002, Mekanika Tanah I, Gadjah Mada University Press,

Yogyakarta.

Hardiyatmo, 2006, Teknik Pondasi, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta

Supriyono, Suradi, 2000, Gava Media, Universitas Gajah Mada, 2006

Henry, D Foth, 1994, Dasar Dasar Ilmu Tanah, Jilid 6.Penerbit Erlangga, Jakarta.

Soedarmo, G. Djatmiko, Mekanika Tanah 1, Kanisius, Malang.

Sosrodarsono, Suyono ,2000, Mekanika Tanah dan Teknik Pondasi, PT. Pradnya

Paramita, Jakarta.

Stabilisasi tanah lempung dengan serbuk genteng dan kapur (wahana teknik sipil,

2010)

Risman, 2011, Stabilisasi tanah lempung, Teknik sipil politeknik, Semarang.

Buku Pedoman Praktikum Mekanika Tanah, Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan

Teknik Sipil Universitas Semarang.

1

Analisis Perbandingan Stabilisasi Tanah Asli Dengan Hasil Pre Boring Pada

Proyek Menara USM Dengan Campuran Pasir Dan Kapur Untuk

Meningkatkan Daya Dukung Tanah

Trias Widorini1, Ngudi Hari Crista2, Bambang Purnijanto3

Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas Semarang

ABSTRAK

Kondisi tanah di setiap tempat sangat bervariasi dari butiran maupun daya

dukungnya. Karena tanah memiliki peran yang sangat penting dalam bidang konstruksi

terutama sebagai dasar atau pijakan suatu bangunan. Tanah yang ditemukan di lapangan

sangat bervariasi hal ini dapat dilihat dari berbagai jenis sampel dan hasil analisis di

laboratorium maka dapat diketahui kualitas tanah tersebut. Penelitian ini akan menganalisis

besarnya kekuatan daya dukung tanah yang distabilkan.dengan.pasir.dan.kapur.

Studi stabilisasi bertujuan untuk mempelajari dan mengetahui hasil data uji Tanah, uji

geser langsung, dan Batas Atterberg dengan campuran 5%, 10%, 15%, 20%.

Dari percobaan, Metode Terzaghi pada tanah asli di Universitas Semarang diperoleh

qu = 7.42 KN / m². Nilai Qu dari daya dukung tanah dengan campuran 5% = 6,36 KN / m²,

untuk campuran 10% = 8,66 KN / m², 15% = 8,98% KN/m2, tanah dengan campuran 20% =

10,30 KN / m², Nilai daya dukung mengalami peningkatan dengan perbandingan atau nilai

prosentase 20% dengan peningkatan untuk nilai qu = 10,30 KN/m2. Sehingga dapat dilihat

untuk mendapatkan daya dukung yang lebih besar maka perlu adanya campuran kapur dan

pasir dengan prosentase yang tinggi.

Kata kunci : USM,Daya Dukung Tanah, campuran Pasir dan Kapur.

ABSTRACT

Soil conditions in each place vary greatly from grain and carrying capacity. Because

land has a very important role in the field of construction, especially as the basis or footing of

a building. Soil found in the field varies greatly, this can be seen from various types of

samples and the results of analysis in the laboratory, it can be seen the quality of the soil.

This study will analyze the strength of the carrying capacity of the soil stabilized with sand

and limestone.

The stabilization study aims to study and find out the results of the Soil test, direct

shear test, and Atterberg Limits with a mixture of 5%, 10%, 15%, 20%.

From the experiments, the Terzaghi Method on native soil at the University of

Semarang obtained qu = 7.42 KN / m². Qu value of carrying capacity of the soil with a

mixture of 5% = 6.36 KN / m², for a mixture of 10% = 8.66 KN / m², 15% = 8.98% KN / m2,

soil with a mixture of 20% = 10.30 KN / m², the carrying capacity has increased by a ratio or

a percentage value of 20% with an increase for the value of qu = 10.30 KN / m2. So that it

can be seen to get a greater carrying capacity, it is necessary to have a mixture of lime and

sand with a high percentage.

Keywords: USM, Soil Bearing Capacity, Mixture of Sand and Lime.

2

Pendahuluan

Tanah merupakan peranan terpenting dalam pekerjaan teknik sipil karena tanah

adalah tempat pijakan pondasi. Jadi dalam hal pekerjaan teknik sipil kita perlu memahami dan

mengerti tentang fungsi serta sifat tanah tersebut.

Kondisi tanah disetiap tempat sangat berbeda karena tanah tidak homogen dan tidak satu

kesatuan dan sangat berfariasi, apabila suatu tanah yang terdapat dilapangan bersifat sangat

lepas atau lunak sehingga tidak bagus untuk pondasi suatu bangunan, maka tanah tersebut

harus distabilitas untuk memperbaiki daya dukung tanah.

Stabilitasi tanah adalah mutu usaha untuk meningkatkan kemampuan tanah agar stabil

sebagai pendukung kontruksi diatasnya. Stabilitasi tanah pada dasarnya memperbaiki sifat-

sifat tanah dan memperkuat daya dukung tanah yang ada dengan cara mencampurkan dengan

material yang lain seperti Kapur, Semen, Flyash.

Pada penelitian ini dilakukan percampuran antara pasir dan kapur yang akan

dicampur dengan tanah yang berasal dari hasil pre boring pada proyek bangunan menara

USM

Metode Penelitian

Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah : Uji laboratorium, yaitu

pengujian kualitas material yang dilaksanakan di Laboratorium Mekanika Tanah Fakultas

Teknik Universitas Semarang berupa pengujian soil properties, batas-batas atterberg, analisa

saringan, dan uji kadar lumpur. Pengumpulan data menggunakan metode observasi

(pengamatan) pada obyek yang diuji di laboratorium.Mengamati hasil uji penelitian

laboratorium dan mencatat data secara sistematik. Kemudian mengolah data tersebut dengan

bantuan data penunjang lainnya.

Hasil dan Pembahasan

Penelitian terhadap tanah lempung dan beberapa komposisi tanah yang dicampur

dengan pasir dan kapur. Penelitian dilakukan di Laboraturium Mekanika Tanah Jurusan

Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Semarang. Dari hasil penelitian ini dibatasi pada

pengujian yang meliputi sifat fisik dan sifat mekanis tanah diperoleh hasil : kadar air, berat

jenis, berat volume, dan uji geser langsung (Direct Shear Test).

1. Hasil Pengujian Kadar Air Tanah

Pengujian ini dimaksudkan untuk mengetahui besarnya kadar air yang terkandung

dalam tanah. Kadar air tanah adalah nilai perbandingan antara berat air dalam satuan tanah

dengan berat kering tanah tersebut. Sampel tanah diambil dari lokasi pada kedalaman + 1

meter dari permukaan tanah, kemudian sampel tanah dibungkus agar kadar air tidak berubah

yang kemudian langsung ditimbang di Laboratorium, Analisa perhitungan Hasil dari

pengujian ini dapat dilihat pada Tabel 4.1 dengan menggunakan formula :

Wt = x 100%

= x 100%

Tabel .1.Hasil Pengujian Kadar Air Tanah Asli dengan campuran pasir dan kapur

1 No. Kaleng I II III IV V

2 Komposisi Campuran 0% 5% 10% 15% 20%

3 Berat Kaleng (W1) (gram) 15,7 16,1 16 15,9 15,5

3

4 Berat Tanah Basah + Kaleng (W2) (gram) 63,11 60,68 58,48 60,4 61,01

5 Berat Tanah Kering + Kaleng (W3) (gram) 49,10 48,55 46,76 48,7 52,2

6 Berat Tanah Kering (5-3) (gram) 33,4 36,42 30,76 32,8 36,7

7 Berat Air (4-3) (gram) 14,01 12,13 11,72 11,7 8,81

8 Kadar Air % (W) 41,95% 33,31

% 38,1% 35,67% 24,01%

2. Uji Soil Test

Uji soil test terdiri dari beberapa percobaan yang terdiri dari uji Berat jenis tanah,

Berat volume tanah, dan Kadar air tanah.

Pengujian ini dimaksudkan untuk mengetahui besarnya nilai perbandingan antara berat butir-

butir tanah dengan berat air destilasi diudara dengan volume yang sama pada suhu tertentu

dengan suhu 30,20C. Hasil dari pengujian berat jenis tanah dapat dihitung dengan persamaan

sebagai berikut ini.

Tabel 2.Hasil Uji Berat Jenis dan Harga Air Tanah Asli dengan campuran pasir dan

kapur

1 No Pengujian 0% 5% 10% 15% 20%

(gram) (gram) (gram) (gram) (gram)

2 Berat picnometer kosong (a) 28,1 28 27,3 28,7 26,2

3 Berat Picnometer + Aquadest (b) 78 77,5 77,7 79,4 76,4

4 Ukur Suhu (t10 c), (dilihat dalam tabel

koreksi suhu)

29˚= 30˚= 28˚= 28,7˚= 29˚=

1,00400 1,00428 1,00374 1,00392 1,00100

5 Harga Air Picnometer (w’) 50,09 49,71 50,6 50,89 50,25

6 Berat Picnometer + Tanah Kering (c) 57,95 57,5 59 58,8 57,2

7 Berat Picnometer + Tanah kering +

Aquadest (d) 94 93 96,8 95,2 93,3

8 UkurSuhu (t20 c), (dilihat dalam tabel

koreksi suhu)

30˚= 31˚= 30˚= 27,8˚= 28,7˚=

1,00420 1,00451 1,00420 1,00365 1,00396

9 GS = __ 6 - 2 2,15 2,1 2,46 2,07 2,2

5 - (7 - 6) x 8

3. Hasil Pengujian Berat Volume Tanah

Pengujian berat volume tanah dimaksudkan untuk mengetahui berat volume suatu

sampel tanah. Berat volume tanah adalah nilai perbandingan berat tanah total termasuk air

yang terkandung di dalamnya dengan volume tanah total. Adapun jenis berat volume tanah

4

yang diperlukan untuk penelitian tanah ini adalah berat volume tanah lembab atau basah

(b) dan berat volume tanah kering (d).

3.1. Berat Volume Tanah Lembab atau Basah (b)

Berat volume tanah basah atau lembab adalah perbandingan antara berat butiran tanah

total termasuk berat air dan udara (W) yang terkandung didalam tanah tersebut dengan

volume tanah total tanah tersebut (V). Hasil pengujian berat volume tanah lembab atau

basah (b) dari penelitian tanah ini adalah sebagai berikut :

Tabel 3 Hasil perhitungan berat volume tanah basah atau lembab (b)

1 Pengujian 0% 5% 10% 15% 20%

2 Volume Rongga (Vv) = Volume air (Ww) 14,01 12,13 11,72 11,7 8,81



5 Volume butiran tanah kering (Vs) (cm3) 15,53 17,34 12,50 15,84 16,53

6 Berat Volume Tanah basah (γb) (gr/cm3) 1,60 1,65 1,75 1,62 1,80

3.2. Berat Volume Tanah kering (d)

Berat volume tanah kering adalah perbandingan antara berat butiran tanah kering

(Ws) yang terkandung di dalam tanah tersebut dengan volume tanah total tanah

tersebut (V). Hasil pengujian berat volume tanah kering (d) dari penelitian tanah ini


Tabel 4 Hasil perhitungan berat volume tanah kering (d)

1 Pengujian 0% 5% 10% 15% 20%

2 Volume Rongga (Vv) = Volume air

(Ww) 14,01 12,13 11,72 11,7 8,81



5 Volume butiran tanah kering (Vs)

(cm3) 15,53 17,34 12,50 15,84 16,53


(gr/cm3) 1,13 1,23 1,27 1,19 1,45

4. Pengujian Geser Langsung (Direct Shear Test)

Sifat-sifat mekanis dari suatu tanah dapat diketahui melalui beberapa pengujian.

Salah satunya dengan pengujian geser langsung (Direct Shear Test). Pengujian ini dilakukan

di Laboratorium Mekanika Tanah Universitas Semarang.

5

Pengujian geser langsung (Direct Shear Test) dilakukan untuk menentukan besar

parameter geser langsung pada kondisi Unconsolidated Undrained. Parameter geser tanah

terdiri atas sudut geser intern ( φ ) atau sudut geser dalam tanah, dan Kohesi ( c ). Pengujian

ini dilakukan pada sampel benda uji tanah asli dan tanah dengan campuran pasir dan kapur

komposisi 5%, 10%, 15%, 20% dengan jumlah sampel sebanyak 3 buah, yaitu untuk beban

2.01 kg, 6.03 kg, dan 10.06 kg.

Tabel 5 Hasil uji geser langsung (Direct Shear Test) tanah lempung

Tanah uji No.

Berat

beban

(Kg)

Berat

Ring

(Kg)

F

(cm²)

Bacaan

Dial

Teg.

normal

(Kg/cm²)

Teg.

geser

(Kg/cm²)

Tanah asli

I 2,01 0,70 31,157 16 0,0869 0,102

II 6,03 0,70 31,157 19 0,2160 0,121

III 10,06 0,70 31,157 22 0,3453 0,141

Tanah Camp.

5%

I 2,01 0,70 31,157 5 0,0869 0,032

II 6,03 0,70 31,157 9 0,2160 0,057

III 10,06 0,70 31,157 11 0,3453 0,070

Tanah Camp.

10%

I 2,01 0,70 31,157 3 0,0869 0,019

II 6,03 0,70 31,157 6 0,2160 0,038

III 10,06 0,70 31,157 9 0,3453 0,057

Tanah Camp.

15%

I 2,01 0,70 31,157 4 0,0869 0,025

II 6,03 0,70 31,157 7 0,2160 0,044

III 10,06 0,70 31,157 12 0,3453 0,077

Tanah Camp.

20%

I 2,01 0,70 31,157 2 0,0869 0,012

II 6,03 0,70 31,157 5 0,2160 0,032

III 10,06 0,70 31,157 8 0,3453 0,051

5. Perhitungan analisa nilai sudut geser dalam tanah ()

Dari hasil pengujian geser dengan pengujian direct shear test, dianalisa besarnya

sudut geser dalam tanah () dengan cara grafis adalah sebagai berikut ini :

Tabel 6 Hasil analisa nilai sudut geser dalam tanah secara grafis

Percobaan campuran tanah Nilai () metode

Grafis (kg/cm2)

Tanah Asli (0%) 5°



6


Tanah Camp. (20 %) 7°

6. Perhitungan nilai kohesi tanah (c)


besarnya nilai kohesi tanah (c) dengan cara grafis adalah sebagai berikut ini :

Tabel 7. Hasil uji geser langsung (Direct Shear Test) tanah lempung

Percobaan campuran

tanah

Nilai (c) metode

Grafis (kg/cm2)

Tanah Asli (0%) 0,091

Tanah Camp. (5%) 0,056

Tanah Camp. (10%) 0,072

Tanah Camp. (15%) 0,094

Tanah Camp. (20 %) 0,122

Grafik 1 Direct shear test untuk tanah asli

7

Grafik 2. Direct shear testuntuk campuran 5%

Grafik 3. Direct shear tes tuntuk campuran 10%

Grafik 4. Direct shear test untuk campuran 15%

8

Grafik 5. Direct shear test untuk campuran 20%

7. Analisis Kapasitas Dukung Tanah Berdasarkan Uji Geser Langsung (Direct

Shear Test) dengan metode terzagi

Berikut ini adalah hitungan kapasitas dukung tanah berdasarkan data pengujian Geser

Langsung (Direct Shear Test)

Tabel 8. Daftar nilai Koefisien daya dukung tanah Terzaqhi

Nc Nq Ng (Ø) Nc’ Nq’ Ng’

5.7 1.0 0.0 0° 5.7 1.0 0.0

7.3 1.6 0.5 5° 6.7 1.4 0.2

9.6 2.7 1.2 10° 8.0 1.9 0.5

12.9 4.4 2.5 15° 9.7 2.7 0.9

17.7 7.4 5.0 20° 11.8 3.9 1.7

25.1 12.7 9.7 25° 14.8 5.6 3.2

37.2 22.5 19.7 30° 19.0 8.3 5.7

57.8 41.4 42.4 35 25.2 12.6 10.1

95.7 81.3 100.4 40 34.9 20.5 18.8

Catatan : Untuk nilai f diantara nilai – nilai tersebut dapat diinterpolasi lempung murni

kenyang air

Dari pengujian Direct Shear Test Tanah Asli didapat perhitungan Kapasitas Dukung Tanah.

Dengan Metode Terzagi sebagai ilustrasi perhitungan, diambil pondasi (B=L) 1,4 meter

dengan kedalaman (Df) 1,4 meter seperti pada gambar dibawah ini :

9

Df = 1,4 m

D = 1,4 m

+ 0,00 m

Gambar 1 Tampang pondasi

8. Analisis Kapasitas Dukung Tanah dengan Metode Terzagi

1. Tanah Asli

Kohesi (c) = 0,091 kg/cm3 = 0,91 kN/m3


γb = 1,60 gr/cm3 = 1,60 kN/m3

Df = 1,4 m

B=L ( lebar ) = 1,4 m

q = Df. γb = 1,4 x 1,60 = 2,24 kN /m3

Nilai N’c, N’q dan N’y berdasarkan nilai sudut geser dalamnya (φ) untuk

pondasi adalah :

N’c = 6,7

N’q = 1,4

N’ γ = 0,2



= (2/3)0,91 x 6,7 + 2,24 x 1,4 + 0,5 (1,60) x 1,4 x 0,2

= 7,42 kN/m2


Qs = (1/3) x 7,42

= 2,47 kN/m2


Kohesi (c) = 0,056 kg/cm3 = 0,56 kN/m3


γb = 1,65 gr/cm3 = 1,65 kN/m3

Df = 1,4 m

B=L ( lebar ) = 1,4 m

q = Df. γb = 1,4 x 1,65 = 2,31 kN /m3

Nilai N’c, N’q dan N’y berdasarkan nilai sudut geser dalamnya (φ) untuk pondasi

adalah :

N’c = 6,96

N’q = 1,5

N’ γ = 0,26



10

= (2/3)0,56 x 6,96 + 2,31 x 1,5 + 0,5(1,65) x 1,4 x 0,26

= 6,36 kN/m2


Qs = (1/3) x 6,36

= 2,12 kN/m2


Kohesi (c) = 0,072 kg/cm3 = 0,72 kN/m3


γb = 1,75 gr/cm3 = 1,75 kN/m3

Df = 1,4 m

B=L ( lebar ) = 1,4 m

q = Df. γb = 1,4 x 1,75 = 2,45 kN /m3


adalah :

N’c = 7,74

N’q = 1,8

N’ γ = 0,44



= (2/3)0,72 x 7,74 + 2,45 x 1,8 + 0,5(1,75) x 1,4 x 0,44

= 8,66 kN/m2


Qs = (1/3) x 8,66

= 2,89 kN/m2


Kohesi (c) = 0,094 kg/cm3 = 0,94 kN/m3

Sudut geser dalam (φ) = 8o y

γb = 1,62 gr/cm3 = 1,62 kN/m3

Df = 1,4 m

B=L ( lebar ) = 1,4 m

q = Df. γb = 1,4 x 1,62 = 2,27 kN /m3


adalah :

N’c = 7,48

N’q = 1,7

N’ γ = 0,38



= (2/3)0,94 x 7,48 + 2,27 x 1,7 + 0,5(1,62) x 1,4 x 0,38

= 8,98 kN/m2


Qs = (1/3) x 8,98

= 2,99 kN/m2


Kohesi (c) = 0,122 kg/cm3 = 1,22 kN/m3


γb = 1,80 gr/cm3 = 1.80 kN/m3

Df = 1,4 m

B=L ( lebar ) = 1,4 m

q = Df. γb = 1,4 x 1,80 = 2,52 kN /m3

11


adalah :

N’c = 7,22

N’q = 1,6

N’ γ = 0,32



= (2/3)1,22 x 7,22 + 2,52 x 1,6 + 0,5(1,80) x 1,4 x 0,32

= 10,30 kN/m2


Qs = (1/3) x 10,30

= 3,43 kN/m2

Tabel 9. Kesimpulan Hasil Pengujian Tanah Asli dengan Campuran dengan Metode

Terzaghi

Tanah Asli qu (kN/m2) qs (kN/m2)

Tanah Asli 7,42 2,47

Campuran 5 % 6,36 2,12

Campuran 10 % 8,66 2,89

Campuran 15 % 8,98 2,99

Campuran 20 % 10,30 3,43

Grafik 6. Hasil Pengujian Tanah Asli dan dengan Campuran dengan Metode

Terzaghi

Kesimpulan

Dari hasil penelitian dan analisis yang telah dilakukan, dapat disimpulkan seperti

berikut ini :

1. Berdasarkan sifat fisiknya tanah dari hasil penyelidikan tanah yang berasal dari

Universitas semarang adalah lanau lempung coklat keabuan dan lunak,.memiliki

12

kadar air sebesar 41,95 % , berat jenis (Gs) 2,15 gr/cm3, berat volume tanah basah

(γb) 1,60 gr/cm3 , dan volume tanah kering (γd) sebesar 1,13 gr/cm3. . Setelah di

campur dengan campuran 5% mempunyai kadar air 33,31 %, berat jenis (Gs) 2,1

gr/cm3, berat volume tanah basah (γb) 1,65 gr/cm3. Volume tanah kering (γd) 1,23

gr/cm3. Campuran 10% mempunyai kadar air 38,1 %, berat jenis (Gs) 2,46 gr/cm3.

berat volume tanah basah (γb) 1,75 gr/cm3, volume tanah kering (γd) 1,27 gr/cm3.

Campuran 15 % mempunyai kadar air 35,67 %,berat jenis (Gs) 2,07 gr/cm3, berat

volume tanah basah (γb) 1,62 gr/cm3, volume tanah kering (γd) 1,19 gr/cm3, dan

campuran 20 % mempunyai kadar air 24,01 %, berat jenis (Gs) 2,2 gr/cm3, berat

volume tanah basah (γb) 1,8 gr/cm3, volume tanah kering (γd) 1,45 gr/cm3.

2. Pada analisis perhitungan menggunakan Metode Terzaghi dapat dilihat nilai kapasitas

dukung tanah sebagai berikut :

a..Pada tanah asli didapat qu = 7,42 kN/m2 dan qs = 2,47 kN/m2

b..Nilai kapasitas dukung tanah dengan campuran pasir dan kapur 20% didapat nilai

qu sebesar 10,30 kN/m2, qs 3,43 kN/m2 atau dengan kenaikan untuk qu sebesar 2,88

kN/m2 dan qs 0,96 kN/m2

DAFTAR PUSTAKA



Hardiyatmo, Hary Christady, 2002, Mekanika Tanah I, Gadjah Mada University Press,

Yogyakarta.

Hardiyatmo, 2006, Teknik Pondasi, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta

Supriyono, Suradi, 2000, Gava Media, Universitas Gajah Mada, 2006

Henry, D Foth, 1994, Dasar Dasar Ilmu Tanah, Jilid 6.Penerbit Erlangga, Jakarta.

Soedarmo, G. Djatmiko, Mekanika Tanah 1, Kanisius, Malang.

Sosrodarsono, Suyono ,2000, Mekanika Tanah dan Teknik Pondasi, PT. Pradnya

Paramita, Jakarta.

Stabilisasi tanah lempung dengan serbuk genteng dan kapur (wahana teknik sipil, 2010)

Risman, 2011, Stabilisasi tanah lempung, Teknik sipil politeknik, Semarang.

Buku Pedoman Praktikum Mekanika Tanah, Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan

Teknik Sipil Universitas Semarang.

laporan penelitian dosen universitas semarang

Documents