perbandingan konsolidasi tanah lempung lunak yang

13
PERBANDINGAN KONSOLIDASI TANAH LEMPUNG LUNAK YANG DISTABILISASI DENGAN KOLOM CAMPURAN PASIR KAPUR DAN KOLOM PASIR DI ATAS KAPUR Tugas akhir untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil Disusun oleh : Rastika Eka Rini (D 100 110 090) PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2015

Upload: duonghanh

Post on 18-Jan-2017

255 views

Category:

Documents


9 download

TRANSCRIPT

Page 1: PERBANDINGAN KONSOLIDASI TANAH LEMPUNG LUNAK YANG

PERBANDINGAN KONSOLIDASI TANAH LEMPUNG LUNAK YANG

DISTABILISASI DENGAN KOLOM CAMPURAN PASIR KAPUR DAN

KOLOM PASIR DI ATAS KAPUR

Tugas akhir

untuk memenuhi sebagian persyaratan

mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil

Disusun oleh :

Rastika Eka Rini (D 100 110 090)

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2015

Page 2: PERBANDINGAN KONSOLIDASI TANAH LEMPUNG LUNAK YANG

ii

Page 3: PERBANDINGAN KONSOLIDASI TANAH LEMPUNG LUNAK YANG

iii

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

Saya yang bertanda tangan dibawah ini :

Nama : RASTIKA EKA RINI

NIM : D 100 110 090

Program Studi : S1 - TEKNIK SIPIL

Judul Skripsi : PERBANDINGAN KONSOLIDASI TANAH

LEMPUNG LUNAK YANG DISTABILISASI DENGAN

KOLOM CAMPURAN PASIR-KAPUR DAN KOLOM

PASIR DI ATAS KAPUR

Menyatakan dengan sebenarnya bahwa skripsi yang saya buat dan serahkan

ini, merupakan hasil karya saya sendiri, kecuali kutipan – kutipan dan ringkasan –

ringkasan yang semuanya telah saya jelaskan sumbernya. Apabila dikemudian

hari dan atau dapat dibuktikan bahwa skripsi ini hasil jiplakan, maka saya bersedia

menerima sanksi apapun dari Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik dan atau gelar

dan ijazah yang diberikan oleh Universitas Muhammadiyah Surakarta batal saya

terima.

Surakarta, 25 November 2015

Rastika Eka Rini

Page 4: PERBANDINGAN KONSOLIDASI TANAH LEMPUNG LUNAK YANG

iv

MOTTO

Raihlah ilmu, dan untuk meraih ilmu belajarlah untuk tenang dan sabar

(Khalifah Umar bin Khattab)

Allah akan meninggikan orang-orang yang beriman diantara kamu dan

orang-orang yang berilmu pengetahuan beberapa derajat. Dan Allah Maha

mengetahui apa yang kamu kerjakan (Al-Mujadillah:11)

Tuntutlah ilmu mulai dari buaian hingga ke liang lahat

Engkau tak dapat meraih ilmu kecuali dengan enam hal, yaitu cerdas,

selalu ingin tahu, tabah, punya bekal dalam menuntut ilmu, bimbingan dari

guru, dan dalam waktu yang lama (Khalifah Ali bin Abi Thalib)

Barang siapa yang menempuh jalan untuk mencari ilmu, niscaya Allah

memudahkannya jalan menuju surga (HR. Tirmidzi)

Page 5: PERBANDINGAN KONSOLIDASI TANAH LEMPUNG LUNAK YANG

v

PRAKATA

Assalaamualaikuum Wr. Wb

Alhamdulillaah. Puji syukur atas rahmat dan karunia Allah SWT sehingga

penulis mampu menyelesaikan Tugas Akhir ini untuk mencapai derajat S-1 di

Universitas Muhammadiyah Surakarta. Tak lupa penulis sampaikan ucapan

terimakasih kepada pihak-pihak yang telah berjasa atas selesainya Tugas Akhir ini,

antara lain:

1. Bapak Ir. Sri Sunarjono, MT. PhD sebagai Dekan Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta.

2. Bapak Dr. Mochamad Solikin sebagai Ketua Program Studi Teknik Sipil

Universitas Muhammadiyah Surakarta.

3. Bapak Kuswartomo, ST. MT sebagai Pembimbing Akademik

4. Dosen pembimbing TA Bapak Anto Budi Listyawan, S.T. M.Sc., Ibu Ir.

Renaningsih, M.T., dan Bapak Agus Susanto, S.T, M.T., yang selama ini

meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan dan pengarahan hingga

selesainya Tugas Akhir ini. Semoga amal bapak dan ibu menjadi amal jariah.

Aamiin.

5. Orang tua saya, yang senantiasa menyayangi, menginspirasi, mendidik,

mendo’akan, berkorban, dan memberikan yang terbaik untuk anak-anaknya.

6. Seluruh keluarga saya, terima kasih atas dukungan yang telah diberikan.

7. Seluruh dosen Prodi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta

terimakasih atas bimbingan dan ilmu yang telah diberikan.

8. Para sahabatku Kikit, Dadis, Dian, Ariska, dan seluruh teman-teman Teknik

Sipil 2011, terimakasih atas dukungan dan bantuan kalian. Semoga perjuangan

dan kesabaran kita mebuahkan hasil yang baik.

Penyusun menyadari bahwa penyusunan laporan Tugas Akhir ini masih

jauh dari sempurna, karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat

diharapkan dan semoga laporan ini bermanfaat bagi kita semua. Amin.

Wassalamu’alaikum Wr. Wb.

Page 6: PERBANDINGAN KONSOLIDASI TANAH LEMPUNG LUNAK YANG

vi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL…………………………………………….………… i

LEMBAR PENGESAHAN………………………………………………… ii

PERNYATAAN KEABSAHAN…………………………………………… iii

HALAMAN MOTTO ……………………………………………………. iv

PRAKATA ……………………………………………………………… v

DAFTAR ISI ……………………………………………………………… vi

DAFTAR TABEL ……………………………………………………… viii

DAFTAR GAMBAR …………………………………………………… x

ABSTRAKSI ……………………………………………………………… xiii

I. PENDAHULUAN ………………………………………………… 1

A. Latar Belakang ………………………………………………… 1

B. Rumusan Masalah …………………………………………… 2

C. Tujuan dan Manfaat Penelitian ……………………………… 2

1. Tujuan Penelitian ………………………………………… 2

2. Manfaat Penelitian ……………………………………… 2

D. Batasan Masalah ……………………………………………… 3

E. Keaslian Penelitian …………………………………………… 3

II. TINJAUAN PUSTAKA ………………………………………… 5

A. Tanah Lempung Lunak ……………………………………… 5

B. Stabilitas Tanah ……………………………………………… 6

C. Pasir ………………………………………………………… 6

D. Kapur ………………………………………………………… 7

E. Drainase Vertikal …………………………………………… 8

F. Tinjauan Penelitian Sejenis …………………………………… 8

III. LANDASAN TEORI …………………………………………… 10

A. Sifat-sifat Fisis Tanah ……………………………………… 10

1. Specific Gravity (Gs) …………………………………… 10

2. Konsistensi Tanah dan Batas-batas Atterberg …………… 10

B. Sifat-sifat Teknis …………………………………………… 12

1. Konsolidasi ……………………………………………… 12

2. Metode untuk menentukan Koefisien Konsolidasi………… 14

C. Stabilisasi Tanah dengan Drainase Vertikal ………………… 15

Page 7: PERBANDINGAN KONSOLIDASI TANAH LEMPUNG LUNAK YANG

vii

IV. METODE PENELITIAN ………………………………………… 16

A. Uraian Umum ………………………………………………… 16

B. Lokasi Penelitian ……………………………………………… 16

C. Bahan yang Digunakan ……………………………………… 16

D. Alat yang Digunakan ………………………………………… 16

E. Tahapan Penelitian …………………………………………… 19

V. ANALISIS DAN PEMBAHASAN ……………………………… 22

A. Uji Sifat Fisis Tanah ………………………………………… 22

1. Uji Berat Spesifik (Gs) …………………………………… 22

2. Uji Batas-batas Atterberg ………………………………… 25

B. Uji Sifat Mekanis Tanah ……………………………………… 32

1. Koefisien Konsolidasi (Cv) ……………………………… 32

2. Indeks Pemampatan (Cc) ………………………………… 39

3. Penurunan Konsolidasi (Sc) ……………………………… 44

4. Perbedaan Efisiensi Jenis Kolom ………………………… 48

VI. KESIMPULAN DAN SARAN …………………………………… 51

A. Kesimpulan …………………………………………………… 51

B. Saran ………………………………………………………… 52

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

Page 8: PERBANDINGAN KONSOLIDASI TANAH LEMPUNG LUNAK YANG

viii

DAFTAR TABEL

Tabel V.1 Hasil uji Gs tanah dengan kolom campuran pasir-kapur……… 22

Tabel V.2 Hasil uji Gs tanah dengan kolom pasir di atas kapur pada arah

horizontal ……………………………………………………… 23

Tabel V.3 Hasil uji Gs tanah dengan kolom pasir di atas kapur pada arah

vertikal ………………………………………………………… 24

Tabel V.4 Hasil uji batas-batas Atterberg pada kolom pasir di atas kapur

arah horizontal ………………………………………………… 25

Tabel V.5 Hasil uji batas-batas Atterberg pada kolom pasir di atas kapur

arah vertikal …………………………………………………… 25

Tabel V.6 Hasil uji batas-batas Atterberg pada kolom campuran pasir-

kapur…………………………………………………………… 30

Tabel V.7 Nilai koefisien konsolidasi (Cv) pada stabilisasi menggunakan

kolom campuran pasir kapur…………………………………… 33

Tabel V.8 Persentase perbedaan nilai Cv dari tanah yang distabilisasi

menggunakan kolom campuran pasir-kapur dengan tanah tanpa

stabilisasi ……………………………………………………… 34

Tabel V.9 Nilai koefisien konsolidasi (Cv) pada stabilisasi menggunakan

kolom pasir di atas kapur arah horizontal …………………… 34

Tabel V.10 Nilai koefisien konsolidasi (Cv) pada stabilisasi menggunakan

kolom pasir di atas kapur arah vertikal ……………………… 35

Tabel V.11 Perbandingan nilai Cv antara penelitian Luthfiarta (kolom kapur)

dan Satriyana (kolom pasir) …………………………………… 36

Tabel V.12 Perbedaan nilai Cv pada tanah tanpa stabilisasi dan kolom pasir

di atas kapur …………………………………………………… 37

Tabel V.13 Perbandingan persentase nilai Cv pada stabilisasi kolom

campuran pasir-kapur dan kolom pasir di atas kapur terhadap

tanah tanpa stabilisasi ……………………………………… 38

Tabel V.14 Nilai indeks pemampatan (Cc) ……………………………… 39

Tabel V.15 Perbedaan nilai Cc antara stabilisasi menggunakan kolom

campuran pasir-kapur dengan tanah tanpa kolom …………… 40

Tabel V.16 Nilai indeks pemampatan (Cc) arah horizontal ……………… 40

Tabel V.17 NIlai indeks pemampatan arah vertikal ……………………… 41

Tabel V.18 Perbandingan nilai Cc antara penelitian Luthfiarta (kolom kapur)

dan Satriyana (kolom pasir) …………………………………… 42

Page 9: PERBANDINGAN KONSOLIDASI TANAH LEMPUNG LUNAK YANG

ix

Tabel V.19 Perbedaan nilai Cc antara stabilisasi menggunakan kolom pasir di

atas kapur dengan tanah tanpa kolom ……………………… 43

Tabel V.20 Perbedaan persentase nilai Cc pada tanah stabilisasi kolom

campuran pasir-kapur dan kolom pasir di atas kapur dengan tanah

tanpa stabilisasi ……………………………………………… 43

Tabel V.21 Nilai penurunan konsolidasi (Sc) ……………………………… 44

Tabel V.22 Perbedaan nilai Sc antara stabilisasi menggunakan kolom campuran

pasir-kapur dengan tanah tanpa kolom ………………………… 44

Tabel V.23 Nilai penurunan konsolidasi (Sc) arah horizontal……………… 45

Tabel V.24 Nilai penurunan konsolidasi (Sc) arah vertikal………………… 45

Tabel V.25 Perbandingan nilai Sc antara penelitian Luthfiarta (kolom kapur) dan

Satriyana (kolom pasir) ……………………………………… 46

Tabel V.26 Perbedaan nilai Sc antara stabilisasi menggunakan kolom pasir di

atas kapur dengan tanah tanpa kolom ………………………… 47

Tabel V.27 Perbedaan persentase nilai Sc pada stabilisasi kolom campuran pasir-

kapur dan kolom pasir di atas kapur terhadap tanah tanpa stabilisasi

………………………………………………………………… 48

Page 10: PERBANDINGAN KONSOLIDASI TANAH LEMPUNG LUNAK YANG

x

DAFTAR GAMBAR

Gb. III.1 Batas-batas konsistensi tanah ………………………………… 10

Gb. III.2 Percobaan batas cair ………………………………………… 12

Gb. III.3 Alat uji konsolidasi …………………………………………… 14

Gb. III.4 Benda uji konsolidasi ………………………………………… 14

Gb. III.5 Perletakan sampel pada konsolidometer ……………………… 14

Gb. III.6 Metode Akar Waktu (Taylor, 1948) …………………………… 15

Gb. III.7 Ilustrasi pemasangan kolom pasir……………………………… 16

Gb. IV.1 Box uji tampak atas dengan kolom yang dipasang di sisi kanan

dan kiri box …………………………………………………… 17

Gb. IV.2 Box dengan kran yang dipasang di sisi kanan dan kiri untuk

membuang air ………………………………………………… 18

Gb. IV.3 Bagan alir penelitian …………………………………………… 21

Gb. V.1 Grafik hubungan antara variasi jarak pengambilan sampel dan

specific gravity (Gs) …………………………………………… 23

Gb. V.2 Grafik hubungan antara variasi jarak pengambilan sampel dan

specific gravity (Gs) arah horisontal…………………………… 23

Gb. V.3 Grafik hubungan antara variasi jarak pengambilan sampel dan

specific gravity (Gs) arah vertikal……………………………… 24

Gb. V.4 Grafik hubungan antara variasi jarak pengambilan sampel dan

batas cair arah horizontal (LL) ………………………………… 26

Gb. V.5 Grafik hubungan antara variasi jarak pengambilan sampel dan

batas cair arah vertical (LL) …………………………………… 26

Gb V.6 Grafik hubungan antara variasi jarak pengambilan sampel

dengan batas plastis (PL) arah horizontal ……………………… 27

Gb V.7 Grafik hubungan antara variasi jarak pengambilan sampel

dengan batas plastis (PL) arah vertikal………………………… 27

Gb V.8 Grafik hubungan antara variasi jarak pengambilan sampel

dengan Indeks Plastisitas (PI) arah horisontal………………… 28

Gb V.9 Grafik hubungan antara variasi jarak pengambilan sampel

dengan Indeks Plastisitas (PI) arah vertikal…………………… 28

Gb. V.10 Grafik Hubungan antara variasi jarak pengambilan sampel

dengan batas susut (SL) arah horizontal ……………………… 29

Page 11: PERBANDINGAN KONSOLIDASI TANAH LEMPUNG LUNAK YANG

xi

Gb. V.11 Grafik Hubungan antara variasi jarak pengambilan sampel

dengan batas susut (SL) arah vertical ………………………… 29

Gb. V.12 Grafik hubungan antara variasi jarak pengambilan sampel dan

batas cair (LL) ……………………………………………… 30

Gb V.13 Grafik hubungan antara variasi jarak pengambilan sampel

dengan batas plastis (PL) ……………………………………… 31

Gb V.14 Grafik hubungan antara variasi jarak pengambilan sampel

dengan indeks plastisitas (PI) ………………………………… 31

Gb V.15 Grafik hubungan antara variasi jarak pengambilan sampel

dengan batas susut (SL) ……………………………………… 32

Gb V.16 Grafik hubungan antara variasi jarak pengambilan sampel dan

nilai Cv ……………………………………………………… 33

Gb V.17 Grafik hubungan antara variasi jarak pengambilan sampel dan

nilai Cv (arah horizontal) …………………………………… 35

Gb V.18 Grafik hubungan antara variasi jarak pengambilan sampel dan

nilai Cv (arah vertikal) ……………………………………… 35

Gb V.19 Perbandingan nilai Cv dari penelitian Luthfiarta dan Satriyana 37

Gb V.20 Perbedaan nilai Cv antara kolom campuran pasir-kapur dan

kolom pasir di atas kapur ……………………………………… 38

Gb. V.21 Hubungan antara variasi jarak dengan indeks pemampatan (Cc) 39

Gb. V.22 Hubungan antara variasi jarak dengan indeks pemampatan (Cc)

arah horizontal ………………………………………………… 40

Gb. V.23 Hubungan antara variasi jarak dengan indeks pemampatan (Cc)

arah vertikal …………………………………………………… 41

Gb V.24 Perbandingan nilai Cc dari penelitian Luthfiarta dan Satriyana 42

Gb V.25 Perbedaan nilai Cc antara kolom campuran pasir-kapur dan

kolom pasir di atas kapur ……………………………………… 43

Gb. V.26 Hubungan antara variasi jarak dengan penurunan konsolidasi (Sc) 44

Gb. V.27 Hubungan antara variasi jarak dengan penurunan konsolidasi (Sc)

arah horizontal ………………………………………………… 45

Gb. V.28 Hubungan antara variasi jarak dengan penurunan konsolidasi (Sc)

arah vertikal …………………………………………………… 46

Gb V.29 Perbandingan nilai Sc dari penelitian Luthfiarta dan Satriyana 47

Gb V.30 Perbedaan nilai Sc antara kolom campuran pasir-kapur dan

kolom pasir di atas kapur ……………………………………… 48

Page 12: PERBANDINGAN KONSOLIDASI TANAH LEMPUNG LUNAK YANG

xii

Gb V.31 Perbedaan persentase nilai Cv pada kolom campuran pasir-kapur

dan kolom pasir di atas kapur ………………………………… 49

Gb V.32 Perbedaan persentase nilai Cc pada kolom campuran pasir-kapur

dan kolom pasir di atas kapur ………………………………… 49

Gb V.33 Perbedaan persentase nilai Sc pada kolom campuran pasir-kapur

dan kolom pasir di atas kapur ………………………………… 50

Page 13: PERBANDINGAN KONSOLIDASI TANAH LEMPUNG LUNAK YANG

xiii

PERBANDINGAN KONSOLIDASI TANAH LEMPUNG LUNAK YANG

DISTABILISASI DENGAN KOLOM CAMPURAN PASIR-KAPUR DAN

KOLOM PASIR DI ATAS KAPUR

ABSTRAKSI

Pada daerah dengan kandungan lempung tinggi bisa menyebabkan jalan

bergelombang dan penurunan tanah karena sifat kembang susut tanah lempung.

Hal tersebut sering terjadi di Desa Troketon Kecamatan Pedan Kabupaten Klaten.

Salah satu cara untuk mengatasi masalah ini yaitu stabilisasi tanah dengan

sistem drainase vertikal menggunakan kolom pasir atau kapur. Pada penelitian ini,

untuk mengetahui pengaruh stabilisasi dengan drainase vertikal terhadap tanah

lempung Desa Trokteton Kec. Pedan Kab. Klaten, dilakukan dengan

membandingkan dua pengujian yaitu stabilisasi menggunakan kolom campuran

pasir-kapur dan kolom pasir di atas kapur.

Perbandingan dua jenis pengujian ini ditinjau berdasarkan nilai koefisien

konsolidasi (Cv), indeks pemampatan (Cc), dan penuruan (Sc). Variasi jarak

untuk kolom campuran pasir-kapur yaitu 16,67 cm; 33,33 cm; dan 50 cm dari tepi

kolom, sedangkan untuk kolom pasir di atas kapur yaitu 16,67 cm; 33,33 cm; 50

cm lapis ke-1; 50 cm lapis ke-2; dan 50 cm lapis ke-3. Dari hasil kedua penelitian,

nilai koefisien konsolidasi (Cv) mengalami kenaikan saat pengambilan sampel

semakin dekat dengan kolom yaitu pada jarak 16,67 cm. Nilai indeks pemampatan

(Cc) mengalami penurunan ketika sampel semakin dekat dengan kolom yaitu pada

jarak 16,67 cm. Sedangkan nilai penurunan konsolidasi semakin turun ketika

sampel semakin dekat dengan kolom yaitu pada jarak 16,67 cm. Persentase

pengaruh stabilisasi kolom campuran pasir-kapur terhadap tanah asli terjadi

perubahan nilai Cv sebesar 644,184%; Cc sebesar 61,216%; dan Sc sebesar

57,383%, sedangkan untuk kolom pasir di atas kapur perubahan nilai Cv sebesar

589,402%; Cc sebesar 58,769%, dan Sc sebesar 53,931%. Sehingga dari

persentase tersebut, stabilisasi tanah menggunakan kolom campuran pasir-kapur

lebih baik daripada stabilisasi menggunakan kolom pasir di atas kapur.

Kata kunci: lempung, konsolidasi, kolom pasir-kapur, koefisien konsolidasi,

indeks pemampatan, penurunan