Materi Mekanika Tanah Sistem Klasifikasi Tanah

Download Materi Mekanika Tanah Sistem Klasifikasi Tanah

Post on 08-Dec-2015

275 views

Category:

Documents

33 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

<p>MOCH IKHSAN ALWI</p> <p>Materi Mata Kuliah Mekanika Tanah - Sistem Klasifikasi TanahKlasifikasi tanahadalah ilmu yang berhubungan dengankategorisasi tanah berdasarkan karakteristik yang membedakan masing-masing jenis tanah.Klasifikasi tanah merupakan sebuah subjek yang dinamis yang mempelajari struktur dari sistem klasifikasi tanah, definisi dari kelas-kelas yang digunakan untuk penggolongan tanah, kriteria yang menentukan penggolongan tanah, hingga penerapannya di lapangan.Tanah sendiri dapat dipandang sebagai material maupun sumber daya.Tujuan : Untuk mengklasifikasi tanah dalam kelompokkelompok sesuai dengan sifat dan bentuk fisik tanah tersebut.Jenis klasifikasi: Klasifikasi visual Sistem US dept of agriculture Sistem AASHTO Sistem UCSKlasifikasi Visual:Dilakukan dengan cara melihaat langsung benda uji dan memperkirakan jenias material berdasarkan. Warna Bau Perasaan Kethananan Pemuaian Sedimentasi</p> <p>klasifikasi tanah bukanlah satu-satunya cara yang digunakan sebagai dasar untuk perencanaan dan perancangan konstruksi.Adapun sistem klasifikasi tanah yang telah umum digunakan adalah :1. SistemUnifiedSoil Clasification System(USCS).Dalam sistem ini,Cassagrandemembagi tanah atas 3 (tiga) kelompok (Sukirman, 1992) yaitu :1. Tanah berbutir kasar, &lt; 50% lolos saringan No. 200.2. Tanah berbutir halus, &gt; 50% lolos saringan No. 200.3. Tanah organik yang dapat dikenal dari warna, bau dan sisa-sisa tumbuh-tumbuhan yang terkandung di dalamnya.</p> <p>Sistem Klasifikasi Tanah USCS</p> <p>Dimana :W =Well Graded(tanah dengan gradasi baik),P =Poorly Graded(tanah dengan gradasi buruk),L =Low Plasticity(plastisitas rendah, LL 50).</p> <p>Sistem Klasifikasi Tanah USCS</p> <p>Grafik plastisitas Cassagrande</p> <p>Garis A pada umumnya memisahkan material seperti tanah liat (clay) dari material tanah gambut (silty), dan organik dari non-organik.Garis U menyatakan batas teratas untuk tanah pada umumnya.catatan:Jika batas pengukuran tanah berada di kiri garis U, maka perlu dilakukan pengecekan ulang.(Holtz and Kovacs, 1981)</p> <p>Sistem AASHTO (American Association Of State Highway and Transporting Official)</p> <p>Sistem ini pertama kali diperkenalkan oleh Hoentogler dan Terzaghi, yang akhirnya diambil olehBureau Of Public Roads. Pengklasifikasian sistem ini berdasarkan kriteria ukuran butir dan plastisitas.Maka dalam mengklasifikasikan tanah membutuhkan pengujian analisis ukuran butiran, pengujian batas cair dan batas palstis.Sistem ini membedakan tanah dalam 8 ( delapan ) kelompok yang diberi nama dari A-1 sampai A-8. A-8 adalah kelompok tanah organik yang bersifat tidak stabil sebagai bahan lapisan struktur jalan raya, maka pada revisi terakhir oleh AASHTO diabaikan (Sukirman, 1992).Klasfikasi tanah untuk tanah dasar jalan raya, AASHTO</p> <p>Klasifikasi tanah</p> <p>Keterangan : 1 Persen lolos saringan No. 200 35%,2 Persen lolos saringan No. 200 &gt; 35%,a Tanah yang lolos saringan No. 40,b Untuk A-7-5, PI LL 30,c Untuk A-7-6, PI &gt; LL 30.</p> <p>Gambaran dari klafikasi tanah:</p> <p>SUMBER:http://kampuzsipil.blogspot.com/2011/09/sistem-klasifikasi-tanah.htmlhttp://repository.binus.ac.id/content/S0034/S003493342.pdf</p> <p>WAKTU PEMERAMAN TANAHTanah mempunyai peranan yang sangat penting dalam suatu bidang pekerjaan konstruksi.Tanah yang dijumpai di lapangan sangat bervariasi dan kualitasnya tidak selalu memenuhi persyaratan yang ditentukan untuk suatu konstruksi bangunan di atasnya.Penelitian ini mencoba menganalisa besarnya pengaruh pemeraman pada tanah lempung dengan tambahan Cornice Adhesive terhadap nilai CBR. Penelitian dilakukan pada kondisi tanah asli dan setelah distabilisasi dengan kadar pencampuran Cornice Adhesive sebesar 3%, 6%, 9%, 12% dan 15% dengan waktu pemeraman yang ditentukan antara 0 hari,1 hari, 4 hari, 7 hari, dan 14 hari. Pengujian yang dilakukan adalah pengujian CBR yang mengalami proses pemeraman. Hasil CBR yang dilakukan dengan penambahn kadar Cornice Adhesive serta adanya variasi waktu pemeraman yang telah ditentukan dapat meningkatkan nilai CBR. Peningkatan nilai CBR terjadi seiring bertambahnya waktu pemeraman akibat penambahan Cornice Adhesive. Peningkatan pada nilai CBR terjadi secara signifikan setelah penambahan 6% Cornice Adhesive, pada penambahan 9% Cornice Adhesive peningkatan nilai CBR sudah cukup baik tetapi lama waktu pemeramannya tidak mempengaruhi peningkatan nilai CBR, sedangkan pada penambahan 12% dan 15% Cornice Adhesive, serta lamanya waktu pemeramandapat mempengaruhi peningkatan nilai CBR yang baik.</p> <p>lempung adalah deposit yang mempunyai partikel berukuran0,002 mm atau lebih kecil dari itu dalam jumlah lebih dari 50%. Menurut Mitchell, 1976)lempung didefinisikan sebagai partikel tanah yang berukuran &lt; 2 mm, sedangkan ASTMmemberikan batas bahwa secara fisik ukuran lempung adalah yang lolos saringan No.200.Lempung terdiri dari partikel mikroskopis dan sub-mikroskopis yang berbentuklempengan-lempengan pipih dan merupakan partikel-partikel dari mika, mineral-minerallempung (clay minerals), dan mineral-mineral yang sangat halus lainnya. Mineralogi adalah faktor pengendali utama terhadap ukuran, bentuk, sifat fisis, mekanisdan kimia dari partikel tanah ( Mitchell, 1976 ). Untuk jenis lempung tidak cukup hanyadilihat dari ukuran butirannya saja tetapi perlu diketahui mineral yang terkandungdidalamnya.Beberapa karakteristik tanah lempung mengembang yang diteliti oleh N. K. Ameta, D.G.M. Purohit, A. S. Wayal, (2008), dapat diperlihatkan pada Tabel 1.</p> <p>Menurut Desiani (2003) mengindentifikasi komposisi kimia dan komposisi mineralpada pengujian di Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral Bandung bahwakandungan utama dari deposit tanah lempung P.Rimau terdiri dari silika ( 59,44%) danalumina (16,06%) yang memungkinkan terjadinya sementasi.</p> <p>A.S.P Jurnal Volume 1 Nomor 1, Mei 2012penambahanCornice Adhesive terhadap sifat fisis tanah lempung dan nilai CBR, yangoptimal sebagai perbaikan pondasi tanah dasar.</p> <p>Gambar 1.Berat volume kering maksimum dari tanah dengan penambahan abu batu bara.</p> <p>METODE PENELITIANStandart Penelitian Penelitian Laboratorium ini dimaksudkan untuk mengetahui persentase penambahanCornice Adhesive dan variasi pemeramanya. Semua pengujian ini dilakukan di LaboratoriumMekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil Institut Teknologi Medan (ITM). Jenis Percobaan yangdilakukan menurut Standart ASTM dapat dilihat pada Tabel 2.</p> <p>Tabel 2. Jenis Percobaan yang dilakukan menurut Standart ASTM</p> <p>Bahan dan Peralatan Bahan penelitian ini diambil dari tanah lempung Melati II Perbaungan Deli SerdangBerdage dan cornice adhesive dari toko bangunan gipsum di Medan. Pekerjaan lapanganyang dilakukan adalah pengambilan sampel tanah. sampel tanah yang diambil meliputi tanahterganggu(disturb soil), dan tanah tidak terganggu (undisturb soil). Akan tetapi dalampenelitian ini cukup dengan pengambilan sample dengan cara disturb soil (tanah terganggu).Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah alat untuk batas konsistensi, ujipemadatan (proctor modified) dan CBR pemeraman di Laboratorium Mekanika TanahJurusan Teknik Sipil, Institut Teknologi Medan yang telah sesuai dengan StandarisasiAmerican Society for Testing Material (ASTM).</p> <p>A.S.P Jurnal Volume 1 Nomor 1, Mei 2012Hasil Pengujian Pemadatan Hasil uji pemadatan di laboratorium dengan metode standar proctor pada tanah aslidiperoleh kadar air optimum 24,36% dan berat isi kering 1,30 gr/cm seperti Gambar 2.</p> <p>Hasil Pengujian CBR Laboratorium Pada Tanah Asli Pengujian CBR di laboratprium dilakukan sebagai design nilai CBR dari material yangakan digunakan sebagai bahan lapisan pondasi bawah (sub base) dilapangan. Tabel 4 hasil ujiCBR yang diperam dengan waktu bervariasi antara 0 hari, 1 hari, 4 hari, 7 hari, dan 14 haridengan kadar air optimum yang diperoleh dari hasil uji compaction dan dipadatkan padakondisi 5 lapis x 10 pukulan, 5 lapis x 25 pukulan, 5 lapis x 56 pukulan. Dari hasil CBRtanah asli pada Tabel 3 dapat dilihat bahwa variasi waktu pemeraman yang diberikan padatanah asli mempengaruhi nilai CBR yang diperoleh. Dapat disimpulkan bahwa lamanyawaktu pemeraman pada tanah asli dapat meningkatkan nilai CBR.</p> <p>Pengaruh Penambahan Cornice Adhesive Terhadap Pemadatan Dari hasil pengujian pemadatan terhadap penambahan cornice adhesive diperoleh kadarair optimum dan berat isi kering. Dari Gambar 2 dapat diketahui untuk cornice adhesivedengan 3% berkurang 2,01%, untuk 6% berkurang 0,35%, untuk 9% berkurang 2,3%, untuk12% berkurang 3,9%, dan untuk 15% berkurang 2,6%. Jadi dapat disimpulkan bahwa setiappertambahancornice adhesive dapat menurunkan kadar air optimum.Tabel 4. Hasil Pengujian CBR Pada Tanah Asli</p> <p>Pengaruh Penambahan Cornice Adhesive Terhadap Nilai CBR Setelah MengalamiProses Pemeraman.Seperti terlihat pada Gambar 4.didapat untuk penambahan 6% cornice adhesive tanpapemeraman tidak menunjukan peningkatan nilai CBR yang berarti dan masih lebih kecil darisyarat minimum nilai CBR untuk tanah dasar ( 5% ). Akan tetapi setelah penambahan 6%Cornice Adhesive pemeraman peningkatan nilai CBR sangat signifikan. Pada penambahan 9%Cornice Adhesive peningkatan nilai CBR sudah cukup baik tetapi lama waktu pemeramannyatidak mempengaruhi peningkatan nilai CBR, sedangkan pada penambahan 12% dan 15%A.S.P Jurnal Cornice Adhesive, serta lamanya waktu pemeraman dapat mempengaruhi peningkatan nilaiCBR yang baik dan memenuhi syarat sebagai tanah dasar.</p> <p>Hubungan Pengaruh Pemeraman Terhadap Nilai CBR Desain Akibat Penambahancornice adhesive Untuk variasi waktu pemeraman pada pengujian CBR Desain baik pada tanah aslimaupun yang sudah distabilisasi dengan cornice adhesive diperoleh nilai CBR Desain padamasing-masing waktu pemeraman, Dari Gambar 5. pemeraman 14 hari dengan kadar corniceadhesive 0%, 3%, 6%, 9%, 12%, dan 15% dapat diperhatikan adanya garis variasi beban yangdipikul terlihat titik-titik yang mengalami kenaikan. Hal ini disebabkan pada saat pemeramantidak terjadinya penguapan sehingga hasil yang diperoleh optimal.Pada saat waktu pemeraman 14 hari dengan penambahan 15% cornice adhesive dapatdilihat bahwa garis grafiknya lebih tinggi dari penambahan cornice adhesive yang lain karenabeban yang dipikulnya lebih besar daripada yang lainnya.</p> <p>Gambar 4. Pengaruh Penambahan Cornice Adhesive Terhadap Nilai CBR Desain</p> <p>Gambar 5. Hubungan Pengaruh Pemeraman Akibat Penambahan cornice adhesive TerhadapNilai CBR Desain.KESIMPULAN. Dari hasil penelitian tanah lempung daerah Melati, Perbaungan, Serdang Bedagai,Sumatra Utara yang kemudian dianalisa dan di diskusikan dapat diambil beberapa kesimpulanyaitu :1. Tanah lempung mempunyai indeks plastisitas sebesar 37,23%. Menurut Unified SoilClassification System (USCS), tanah asli ini termasuk tanah kelompok CH yaitu Lempunganorganik dengan plastis tinggi (high plasticity clay), sedangkan menurut American ofState Highway and Transportation Official (AASHTO) tanah tersebut dalam kelompok A-7-6, merupakan tanah berlempung yang tidak baik atau buruk apabila digunakan sebagaidasar pondasi.</p> <p>2. Pada uji batas-batas konsistensi dengan stabilisasi cornice adhesive tanpa prosespemeraman diperoleh nilai IP dari 37,233 menjadi 6,272%, PL dari 27,817% menjadi33,718%, LL dari 65,05% menjadi 39,99%, sementara nilai Gs untuk cornice adhesiveyaitu 1,67 dan untuk tanah asli dan penambahan cornice adhesive 3%,6%,9%,12%,15%nilai Gs terjadi penurunan dari 2,78 menjadi 2,11.</p> <p>3. Pada pengujian CBR yang dilakukan dengan penambahan kadarcornice adhesive sertaadanya variasi waktu pemeraman yang telah ditentukan dapat meningkatkan nilai CBRdan CBR Desain. Peningkatan nilai CBR dan CBR Desain terjadi seiring denganbertambahnya waktu pemeraman akibat penambahan cornice adhesive. Peningkatan CBRDesain yang terjadi secara signifikan setelah penambahan 6% cornice adhesive. Padapenambahan 9% Cornice Adhesive peningkatan nilai CBR sudah cukup baik yaitu 5,5-8,1% tetapi lama waktu pemeramannya tidak mempengaruhi peningkatan nilai CBR,sedangkan pada penambahan 12% dan 15% Cornice Adhesive, serta lamanya waktupemeraman dapat mempengaruhi peningkatan nilai CBR yang baik yaitu 11,8-20 %.SUMBER:Anagnostopoulos C.A. dan Chatziangelou M, (2008), Compressive Strength of CementStabilized Soils. A New Statistical Model, Electronic Journal of GeotechnicalEngineering (EJGE).</p> <p>STABILITAS TANAHStabilitas tanah adalah pengubahan atau perawatan terhadap satu atau beberapa properti tanah untuk meningkatkan kondisi material tanah/butiran tanah, dan pertama dikembangkan di jaman Romawi.TUJUAN: Meningkatkan mutu tanah Memperbaiki daya dukung tanah Memperkecil penurunan Memperkecil permeabilitas tanah Mengontrol perubahan volume relatifFAKTOR PENENTU:1.Karakteristik alat pemadatBerat dan UkuranAksi yang dihasilkanFrekuensi Operasi 2.Karakteristik tanah Kepadatan awal (initial density) Jenis tanah Ukuran dan bentuk butiran3.Prosedur pemadatan 1.Jumlah gilasan 2.Tebal lapisan3.Towing speed</p> <p>4. TEORI DASARPertama kali dikembangkan oleh R.R. Proctor tahun 1920-an dengan 4 variabel :1. Usaha Pemadatan (Energi Pemadatan)2.Jenis tanah3.Kadar air4.Berat isi keringStabilisasi tanah dapat terdiri dari salah satu atau gabungan pekerjaan pekerjaan berikut:1.Mekanis :yaitu pemadatan untuk mempertinggi kerapatan tanah dengan memakai energi mekanis, seperti mesin gils, ledakan, tekanan statis dan sebagainya. stabilisasi dengan berbagai macam peralatan mekanis seperti : - mesin gilas ( roller) - benda bendaberat yang dijatuhkan (pounder) - peledakan dengan alat peledak (eksplosif) - tekanan statis - pembekuan - pemanasan - dll2. Bahan pencampur / tambahan (additive) yaitu penambahan gamping, abu batubara dan kadang-kadang semen diterapkan pada deposit lempung terutama pada lempung yang mengalami perubahan volume yang besar yang mengakibatkan perubahan ion-ion Ca2+ untuk mengurangi kegiatan-kegiatan mineral lempung. Holtz dan Kovacs (1981), mengemukakan bahwa penggunaan bahan kimia untuk stabilisasi tanah atau meningkatkan kekuatan tanah sangat mungkin dilakukan karena adanya peristiwa pertukaran ion (ion exchange). Pertukaran ion tersebut adalah antara ion-ion negatif (anion) yang berada pada permukaan lempung dengan ion-ion positif (kation) yang ada disekitarnya. Selain karena mengandung exchange cation, efektifitas fly ash sebagai bahan tambah kimia dikarenakan mengandung senyawa silikat dan aluminat sehingga dikategorikan sebagai bahan pozzolan. Sebagai bahan pozzolan fly ash memiliki kemampuan untuk terhidrasi seperti potland cement dan melakukan sementasi pada tanah. Penggunaan fly ash disarankan antara 10 - 20 % karena penambahan fly ash lebih dari 20 % tidak memberikan pengaruh yang signifikan bahkan cenderung menimbulkan pengurangan pada kekuatan tanahnya. Penambahan fly ash sebesar 15 % akan memiliki kekuatan mengembang lebih kecil dibanding dengan tanah lempung campuran atau penambahan 5 % fly ash. Hal ini disebabkan karena struktur partikelnya lebih rapat sehingga struktur partikel...</p>