studi kebutuhan tebal perkerasan jalan ditinjau dari ...digilib.unila.ac.id/55006/3/skripsi tanpa...
TRANSCRIPT
STUDI KEBUTUHAN TEBAL PERKERASAN JALAN DITINJAU DARI
POTENSI PENGEMBANGAN TANAH (SWELLING) PADA TANAH
DASAR (SUBGRADE) YANG DIPERKUAT DENGAN BAHAN ADDTIVE
KAPUR
(Skripsi)
Oleh
RESTON RAH TIMUR
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2018
ABSTRAK
STUDI KEBUTUHAN TEBAL PERKERASAN JALAN DITINJAU DARI
POTENSI PENGEMBANGAN TANAH (SWELLING) PADA TANAH
DASAR (SUBGRADE) YANG DIPERKUAT DENGAN BAHAN ADDTIVE
KAPUR
Oleh
RESTON RAH TIMUR
Umumnya kerusakan pada perkerasan jalan disebabkan tanah dasar pada
perkerasan jalan memiliki daya dukung tanah yang buruk, hal ini dikarenakan sifat
tanah yang berpotensi mengalami pengembangan tanah akibat dari faktor cuaca dan
lingkungan. Oleh sebab itu, perlu dilakukannya perkuatan pada tanah tersebut, salah
satunya menggunakan bahan aditif kapur.
Pada penelitian ini sampel tanah yang digunakan berasal dari Ruas Jalan
R.A.Basyid, Kecamatan Jati Agung, Lampung Selatan pada STA 3+100 dan
variasi kapur yang digunakan yaitu 0, 4, 8, 12 dan 16 % dari berat tanah. Pengujian
yang dilakukan adalah pengujian CBR dari efek pegembangan tanah, lalu
berdasarkan hasil pengujian tersebut, dilakukan perhitungan tebal perkerasan
dengan metode analisa komponen SKBI 2.3.26.1987.
Tanah pada penelitian ini termasuk kelompok A-7 atau jenis tanah yang buruk. Namun setelah penambahan variasi kapur, batas plastis meningkat sedangkan batas
cair dan indeks plastisitas menurun, hal ini mengakibatkan pengembangan tanah
terjadi penurunan pada 16% kapur yaitu dari 0,64% menjadi 0,05%, sedangkan nilai
CBR mengalami peningkatan yang signifikan pada kapur 16% yaitu dari 1,8%
menjadi 27,3%. Dengan hal ini tebal lapis menjadi lebih tipis, pada 0% kapur yaitu
tebal D1=7,5 cm, D2=25 cm dan D3=46 cm, sedangkan pada 16% kapur tebal D1=5
cm, D2=17 cm dan D3 tidak digunakan.
Kata kunci : CBR, Pengembangan Tanah, Tebal Perkerasan, Stabilisasi, Kapur
ABSTRACT
STUDY OF PAVEMENT THICKNESS NEEDS REVIEWED FROM SOIL
SWELLING POTENTIAL (SUB-GRADE) STRENGTHENED BY LIME
MATERIAL
BY
RESTON RAH TIMUR
In general, the breakage of the road pavement is in consequence of the subgrade on
the pavement have unsavory soil bearing capacity, due to the soil properties that
has the potential to experience soil swelling by dint of weather and environmental
factors. Therefore, it is necessary to strengthen the soil, one of which uses lime
additives.
In this study the soil samples used came from the R.A.Basyid Section, Jati Agung
Subdistrict, South Lampung at STA 3 + 100 and the variation of lime used was 0,
4, 8, 12 and 16% of the weight of the soil. The test which is conducted was CBR
testing of the effects of soil swelling, based on the results of the test, the calculation
of pavement thickness was carried out by the method of analysis of components of
SKBI 2.3.26.1987.
The soil in this study included in the A-7 group or poor soil type. However, after
the addition of lime variation, the plastic limit increased while the liquid limit and
the plasticity index decreased, this resulted in the swelling of the soil decreasing
16% lime, from 0.64% to 0.05%, while the CBR value experienced a significant
increase in lime 16 % which is from 1.8% to 27.3%. From these result, the thickness
of the layers becomes thinner, at 0% lime, D1 = 7.5 cm thick, D2 = 25 cm and D3
= 46 cm, while in 16% thick limestone D1 = 5 cm, D2 = 17 cm and D3 is not used.
Keywords: CBR, Soil Swelling, Pavement Thickness, Stabilization, Lime
STUDI KEBUTUHAN TEBAL PERKERASAN JALAN DITINJAU DARI
POTENSI PENGEMBANGAN TANAH (SWELLING) PADA TANAH
DASAR (SUBGRADE) YANG DIPERKUAT DENGAN BAHAN ADDTIVE
KAPUR
Oleh
RESTON RAH TIMUR
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar
SARJANA TEKNIK
Pada
Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Lampung
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2018
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bandar Lampung, 08 Mei 1995,
sebagai anak pertama dari 3 bersaudara dari pasangan
Bapak Jakunanto dan Ibu Meliyana. Pendidikan Taman
Kanak-kanak (TK) Aisyiyah Bustanul Athfal, Patoman,
Kec. Pagelaran diselesaikan tahun 2001, Sekolah Dasar
diselesaikan di SD Negeri 2, Perumnas Way Halim,
Bandar Lampung, tahun 2007, Sekolah Menengah
Pertama di SMP Negeri 19 Bandar Lampung pada tahun 2010, dan Sekolah
Menengah Atas di SMA Negeri 15 Bandar Lampung pada tahun 2013.
Tahun 2013, penulis terdaftar sebagai mahasiswa Program Studi Teknik Sipil,
Fakultas Teknik, Universitas Lampung melalui jalur Penerimaan Mahasiswa
Perluasan Akses Pendidikan (PMPAP). Selama menjadi mahasiswa Program Studi
Teknik Sipil penulis aktif pada organisasi Himpunan Mahasiswa Teknik Sipil dan
menjabat sebagai Anggota Departemen Hubungan Luar (HUBLU) periode
2015/2016. Penulis juga aktif pada organisasi Unit Kegiatan Mahasiswa
Universitas (UKMU) di bidang olahraga, yaitu Futsal Universitas Lampung pada
tahun 2013-2015.
Selama masa perkuliahan, Penulis pernah menjadi anggota asisten dosen
Praktikum Perkerasan Jalan Raya pada tahun 2016/2017 dan menjadi koordinator
asisten dosen Praktikum Mekanika Tanah 1 pada tahun 2018/2019.
Pada bulan November sampai Januari tahun 2016/2017, penulis melaksanakan
Kerja Praktik (KP) di Proyek Pembangunan Gedung Rusunawa ITERA (Institut
Teknologi Sumatera). Pada bulan Januari sampai Maret 2017 penulis
melaksanakan Kuliah Kerja Nyata (KKN) di Desa Ngesti Rahayu , Kecamatan
Punggur, Lampung Tengah. Penulis mengambil tugas akhir dengan judul Studi
Kebutuhan Tebal Perkerasan Jalan Ditinjau Dari Potensi Pengembangan Tanah
(Swelling) Pada Tanah Dasar (Subgrade) Yang Diperkuat Dengan Bahan Additive
Kapur
PERSEMBAHAN
Puji syukur hamba panjatkan kepada ALLAH swt yang telah memberikan
kelancaran dan kemudahan kepada hamba dalam menyelsaikan tugas akhir.
Untuk kedua orang tua ku, Papa dan Mama tercinta yang selalu memberikan kasih
sayang, dan cinta kasih tanpa mengharapkan balas budi dariku, yang selalu
menyertakan namaku dalam setiap doa dalam sujud nya dan mendukungku dalam
segala hal serta mendidik ku untuk menjadi pribadi yang baik yaitu bertanggung
jawab dan disiplin
Untuk Adikku tersayang Fiagi dan Juan yang selalu membuat kesal dan
marah, tetapi hal itu menjadi proses diriku untuk menjadi lebih dewasa dan
bertanggung jawab sebagai anak pertama agar menjadi contoh yang baik bagi
kalian.
Untuk teman seperjuangan penelitian ku, Medi Gak Guna dan Tamel Gendut,
yang telah membantu ku dalam menyelesaikan tugas akhir.
Untuk rekan seperjuanganku, Teknik Sipil Universitas Lampung Angkatan 2013.
Terima kasih untuk semua yang telah kalian berikan..
Untuk semua guru-guru dan dosen-dosen yang dengan tulus mengajarkan
banyak hal kepadaku. Terima kasih untuk ilmu, pengetahuan, dan pelajaran
hidup tak ternilai yang telah diberikan.
Untuk sahabat baikku, Romi, Septian, Gelek, Andre, Dirta, Ihsan dan Predi
terima kasih sudah menjadi bagian berharga dalam hidupku yang selalu
mendukung apapun yang kulakukan. Semoga kita bisa sama-sama menjadi
orang sukses.
MOTTO
“Hargai kedua orang tuamu, mereka berhasil lulus dari sekolah tanpa bantuan
Google”
(Anonim)
“Dan kehidupan dunia ini tidak lain hanylah kesenangan yang menipu”
QS; Al-Hadid :20)
“Perbedaan orang bodoh dan jenius adalah orang jenius punya batasnya”
(Albert Einstein)
“Bhinneka Tunggal Ika”
SANWACANA
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, karena atas rahmat dan hidayah-
Nya, penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Pada kesempatan ini penulis
menyampaikan rasa terima kasih yang tulus kepada :
1. Bapak Prof. Dr. Suharno, M.Sc., selaku Dekan Fakultas Teknik, Universitas
Lampung.
2. Bapak Dr. Gatot Eko Susilo, S.T., M.Sc., selaku Ketua Bidang Jurusan Teknik
Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Lampung.
3. Bapak Iswan, S.T., M.T., selaku Pembimbing Utama yang telah memberikan ilmu
pengetahuan, saran, kritik, semangat dan bimbingan dalam penelitian.
4. Bapak Ir. Yohanes Martono Hadi, M.T., selaku Pembimbing Kedua yang telah
memberikan ilmu pengetahuan, saran, kritik, semangat dan bimbingan dalam
penelitian ini.
5. Bapak Ir. Setyanto,M.T., selaku Penguji sekaligus Pembimbing Akademik (PA)
terimakasih atas saran, kritik, dan bimbingan dalam penelitian ini maupun dalam
akamedik saya..
.
6. Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Lampung atas ilmu bidang sipil yang telah diberikan selama perkuliahan.
7. Keluarga tercinta terutama orang tuaku , Mamah Meli, Papah Jack, dan Adik-
adikku Fiagi Pagel Rambon dan Juan Hero Lezino yang telah memberikan
semangat untuk menyelesaikan Sarjana Teknik ini..
8. Terimakasih juga kepada sahabatku, keluarga baruku, rekan seperjuanganku,
Teknik Sipil Universitas Lampung Angkatan 2013, abang-abang, mbak-mbak,
kakak-kakak, adek-adek Teknik Sipil Universitas Lampung yang telah
memberikan masukan, kritikan, saran, do’a nya kepada saya selama pengerjaan
tugas akhir.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih memiliki banyak kekurangan dan
keterbatasan. Oleh karena itu, saran dan kritik yang membangun sangat diharapkan.
Akhir kata semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan semoga Tuhan selalu
melindungi kita semua
Bandar Lampung, 2018
Penulis,
Reston Rah Timur
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI ....................................................................................................... i
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... iv
DAFTAR TABEL ............................................................................................... v
DAFTAR NOTASI ............................................................................................. vii
I. PENDAHULUAN ........................................................................................ 1
A. Latar Belakang ......................................................................................... 1
B. Rumusan Masalah .................................................................................... 3
C. Tujuan Penelitian ...................................................................................... 3
D. Batasan Masalah ....................................................................................... 3
E. Manfaat Penelitian .................................................................................... 5
II. TINJAUAN PUSTAKA .............................................................................. 6
A. Tanah ........................................................................................................ 6
1. Pengertian Tanah .................................................................................. 6
2. Sistem Klasifikasi Tanah ...................................................................... 7
B. Swelling (Pengembangan Tanah) ............................................................. 10
C. California Bearing Ratio (Uji CBR) ........................................................ 12
1. Pengujian Kekuatan dengan CBR ....................................................... 12
2. Jenis-jenis Pengujian CBR .................................................................. 14
D. DCP (Dynamic Cone Penetrometer) ........................................................ 15
E. Pemadatan ................................................................................................ 15
F. Kapur ........................................................................................................ 17
1. Menurut SNI 03-2097-1991 Jenis-jenis Kapur ................................... 17
2. Menurut SNI 03-4147-1996 Jenis-jenis Kapur ................................... 18
3. Sifat-sifat Batu Kapur ........................................................................... 19
4. Pemanfaatan dari Kapur ...................................................................... 19
G. Perkerasan Jalan ....................................................................................... 20
1. Lapis Permukaan (Surface Course) ..................................................... 20
2. Lapis Pondasi Atas (Base Course) ...................................................... 21
3. Lapis Pondasi Bawah (Subbase Course) ............................................. 21
4. Lapis Tanah Dasar (Subgrade) ............................................................ 22
ii
H. Metode Analisa Komponen SKBI 2.3.26.1987 ........................................ 23
1. Lalu Lintas Rencana ............................................................................ 23
2. Daya Dukung Tanah Dasar .................................................................. 27
3. Faktor Regional ................................................................................... 27
4. Indeks Permukaan ................................................................................ 28
5. Indeks Tebal Perkerasan ...................................................................... 30
6. Batas-batas Minimum Tebal Lapisan Perkerasan ............................... 31
III. METODE PENELITIAN ........................................................................... 33
A. Tinjauan Umum ........................................................................................ 33
1. Persiapan (Pengumpulan Referensi dan Identifikasi Masalah) ........... 33
2. Lokasi .................................................................................................. 34
3. Pengumpulan Data Lapangan .............................................................. 35
B. Pelaksanaan Pengujian Sampel Tanah ...................................................... 37
1. Pengujian Sifat Fisik Tanah ................................................................. 37
2. Pengujian Mekanika Tanah ................................................................. 39
3. Analisis Data ........................................................................................ 43
C. Perhitungan dan Perencanaan Tebal Perkerasan ...................................... 44
1. Lalu Lintas Rencana ............................................................................ 44
2. Mendapatkan nilai Daya Dukung Tanah ............................................. 44
3. Menentukan Tebal Perkerasan ............................................................. 44
D. Diagram Alir Penelitian ........................................................................... 45
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................... 47
A. Hasil Pengujian dan Perhitungan di Laboratorium dan Lapangan ............ 47
1. Hasil Pengujian Sifat Fisik Tanah Tak Terganggu (Undisturbed) ...... 47
2. Hasil Pengujian Pemadatan Tanah Terganggu (Disturbed) dengan
Vaariasi Penambahan Addtive Kapur ................................................... 52
3. Hasil Pengujian Sifat Fisik Tanah dengan Variasi Penambahan Kapur
.............................................................................................................. 58
4. Hasil Klasifikasi Tanah Asli dan Terganggu dengan Variasi
Penambahan Additive Kapur ................................................................ 62
5. Hasil Pengujian Pengembangan Tanah (Swelling) .............................. 64
6. Hasil Pengujian CBR Tanpa Rendaman dan Rendaman (Swelling) .... 65
7. Hasil Pengujian DCP Lapangan ........................................................... 71
8. Perbandingan Hasil CBR Lapangan dan CBR laboratorium Tanah
Asli........................................................................................................ 73
B. Hasil Perhitungan Tebal Perkerasan Lentur dengan Metode Analisa
Komponen SKBI 2.3.26.1987 ................................................................... 73
1. Faktor Pertumbuhan Lalu Lintas ......................................................... 74
2. Perhitungan Lalu Lintas Harian Rata-Rata .......................................... 75
3. Daya Dukung tanah Dasar (DDT) ....................................................... 79
4. Menentukan Faktor Regional (FR) ...................................................... 80
5. Menentukan Indeks Permukaan (IP) ................................................... 80
6. Analisa Indeks Tebal Perkerasan (ITP) ............................................... 80
7. Menghitung Tebal Perkerasan Jalan ..................................................... 82
iii
V. PENUTUP ..................................................................................................... 91
A. Kesimpulan ................................................................................................ 91
B. Saran .......................................................................................................... 92
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 93
LAMPIRAN A (HASIL PENGUJIAN LABORATORIUM)
LAMPIRAN B (DATA LHR DAN CURAH HUJAN)
LAMPIRAN C (DOKUMENTASI)
LAMPIRAN D (ADMINISTRASI)
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
1. Lapisan Perkerasan Jalan ............................................................................ 23
2. Grafik Korelasi DDT Dan CBR .................................................................. 27
3. Lokasi Pengambilan Sampel Tanah ............................................................ 34
4. Form Perhitungan Lalu Lintas .................................................................... 36
5. Bagan Alir ................................................................................................... 46
6. Mencari ITP dengan Nomogram 5............................................................... 81
7. Hasil Perhitungan Tebal Perkerasan pada Tanah Lapangan ........................ 83
8. Perbandingan Tebal Perkerasan pada Tanah Lapangan, Tanah Asli Tanpa
Rendaman dan Rendaman ............................................................................ 85
9. Perbandingan Tebal Perkerasan pada Tanah Asli Rendaman dengan
Campuran 0%, 4%, 8%, 12% dan 16% Kapur............................................. 89
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
1. Sistem Klasifikasi Unified Soil Classification System ................................ 8
2. Sistem Klasifikasi American Association Of State Highway And Of State
Highway and Tranporting Official (AASHTO)........................................... 10
3. Potensi Pengembangan Menurut Chen (1988) dalam Hardiyatmo (2002) .. 11
4. Potensi Pengembangan (Holtz, 1969; Gibs, 1969; USBR, 1974) dalam
(Hardiyatmo, 2002)) ................................................................................... 11
5. Deskripsi Nilai CBR (California Bearing Ratio) ........................................ 13
6. Ukuran Pemdatan Modified Proctor (ASTM D1557) ................................ 16
7. Jumlah Lajur Berdasarkan Lebar Perkerasan .............................................. 24
8. Koefisien Distribusi Kendaraan (C) ............................................................. 24
9. Angka Ekivalen (E) Beban Sumbu Kendaraan ........................................... 25
10. Faktor Regoinal ........................................................................................... 28
11. Indeks Permukaan Pada Awal Umur Rencana (IPo) ................................... 29
12. Indeks Permukaan Pada Akhir Umur Rencana (IP)..................................... 29
13. Koefisien Kekuatan Relatif (a) ................................................................... 30
14. Lapis Permukaan (Surface Course) ............................................................ 31
15. Lapis Pondasi Atas (Base Course) .............................................................. 31
16. Hasil Pengujian Kadar Air Tanah Tak Terganggu (Unddisturbed) ............ 48
17. Hasil Pengujian Berat Jenis Tanah Tak Terganggu (Unddisturbed) .......... 48
18. Hasil Pengujian Berat Volume Tanah Tak Terganggu (Unddisturbed) ..... 49
vi
19. Hasil Pengujian Batas Atterberg Tanah Tak Terganggu (Unddisturbed) ... 49
20. Hasil Pengujian Analisa Saringan Tanah Tak Terganggu (Unddisturbed) . 50
21. Hasil Pengujian Hidrometer Tanah Tak Terganggu (Unddisturbed) .......... 51
22. Hasil Pengujian Sifat Fisik Tanah Asli (Unddisturbed) ............................. 52
23. Hasil Pengujian Berat Volume Kering (γdmax) .......................................... 56
24. Hasil Pengujian Kadar Air Optimum (wopt) ............................................... 57
25. Hasil Pengujian Kadar Air Tanah Terganggu (Disturbed) dengan Variasi
Penambahan Kapur ...................................................................................... 59
26. Hasil Pengujian Berat Jenis Tanah Terganggu (Disturbed) dengan
Variasi Penambahan Kapur .......................................................................... 60
27. Hasil Pengujian Batas Atterberg Tanah Terganggu (Disturbed) dengan
Variasi Penambahan Kapur .......................................................................... 61
28. Data Pengujian Klasifikasi Sifat Fisik Tanah Campuran ............................ 63
29. Hasil Pengujian Swelling di Alat Oedometer ............................................... 64
30. Hasil Pemeriksaan Nilai CBR Tanpa Rendaman ......................................... 65
31. Hasil Pemeriksaan Nilai Swelling ................................................................ 66
32. Hasil Swelling dengan Batas Cair dan Indeks Plastisitas Tanah Campuran
Kapur ............................................................................................................ 67
33. Hasil Pemeriksaan Nilai CBR setelah Pengujian Swelling .......................... 68
34. Hasil Nilai CBR Tanah Asli Rendaman dan Tanpa Rendaman................... 70
35. Data Hasil Pengujian DCP Lapangan .......................................................... 71
36. Data Hasil Nilai CBR (California Bearing Ratio) ....................................... 74
37. Faktor Laju Pertumbuhan Lalu Lintas (i) .................................................... 75
38. Data Lalu Lintas Harian Rata-Rata (LHR) .................................................. 75
39. Pertumbuhan LHR Awal dan Akhir Umur Rencana ................................... 76
40. Angka Koefisien (C) dan Angka Ekuivalen (E) .......................................... 77
vii
41. Hasil Perhitungan Lintas Ekivalen Permulaan (LEP) .................................. 77
42. Hasil Perhitungan Lintas Ekivalen Akhir (LEA) ......................................... 78
43. Nilai Daya Dukung Tanah (DDT) untuk Perhitungan Tebal Perkerasan .... 79
44. Hasil Perhitungan Tebal Perkerasan dari masing-masing Sampel .............. 83
45. Perbandingan Tebal Perkerasan Tanah Exisisting, Tanah Asli Tanpa
Rendaman dan Rendaman ............................................................................ 84
46. Hasil Penambahan Kapur terhadap Nilai CBR dan Tebal Lapis
Perkerasan .................................................................................................... 86
DAFTAR GRAFIK
Grafik Halaman
1. Hasil Uji Analisis Saringan Tanah Tak Terganggu (Undisturbed) ............ 51
2. Kadar Air Optimum Pada Tanah Terganggu Tanpa Penambahan Kapur .... 53
3. Kadar Air Optimum Pada Tanah Terganggu + Penambahan 4% Kapur ..... 54
4. Kadar Air Optimum Pada Tanah Terganggu + Penambahan 8% Kapur ..... 54
5. Kadar Air Optimum Pada Tanah Terganggu + Penambahan 12% Kapur ... 55
6. Kadar Air Optimum Pada Tanah Terganggu + Penambahan 16% Kapur ... 56
7. Hubungan Variasi Penambahan Kapur dengan Berat Volume Kering ........ 57
8. Hubungan Variasi Penambahan Kapur dengan Kadar Air Optimum .......... 58
9. Hubungan Variasi Penambahan Kapur dengan Kadar Air pada Tanah
Terganggu .................................................................................................... 59
10. Hubungan Penambahan Kapur dengan Berat Jenis ..................................... 60
11. Hubungan Penambahan Kapur dengan Batas Cair, Batas Plastis dan Indeks
Plastisitas ...................................................................................................... 61
12. Hubungan Variasi Penambahan Kapur dengan Swelling ............................. 64
13. Hubungan Nilai Swelling Terhadap Penambahan Kapur ............................ 66
14. Hubungan Nilai Swelling dengan Batas Cair dan Indeks Plastisitas Terhadap
Penambahan Kapur ..................................................................................... 67
15. Hubungan Nilai CBR Penetrasi 0,1”dan 0,2” dengan Penambahan Kapur 69
16. Hubungan Nilai Swelling dengan Nilai CBR dengan Penambahan Kapur .. 69
vi
17. Hubungan Nilai CBR Tanah Asli Rendaman dan Tanpa Rendaman ......... 70
18. Uji Skala Penetrasi di Titik 1 dan Titik 2 .................................................... 72
19. Perbandingan Nilai DCP dengan CBR Laboratorium Tanah Asli ............... 73
20. Hubungan Persentase Kapur Terhadap Nilai Swelling ............................... 87
21. Hubungan Persentase Kapur dengan Nilai CBR.......................................... 87
22. Hubungan Persentase Kapur dengan Tebal Lapis Perkerasan .................... 87
DAFTAR NOTASI
γ = Berat Volume
γd = Berat Volume Maksimum
ω = Kadar Air
ASTM = American Standart For Testing and Official
AASHTO = American Association As State and Transportation Official
Gs = Berat Jenis
LL = Batas Cair
PI = Indeks Plastisitas
PL = Batas Plastis
KAO = Kadar air optimum
q = Persentase Berat Tanah yang Lolos Saringan
Ww = Berat Air
Wc = Berat Container
Wcs = Berat Container + Sampel Tanah Sebelum dioven
Wds = Berat Container + Sampel Tanah Setelah dioven
Wn = Kadar Air Pada Ketukan ke-n
W1 = Berat Picnometer
W2 = Berat Picnometer + Tanah Kering
W3 = Berat Picnometer + Tanah Kering + Air
W4 = Berat Picnometer + Air
Wci = Berat Saringan
Wbi = Berat Saringan + Tanah Tertahan
Wai = Berat Tanah Tertahan
0,1” = Pembacaan dial pada saat penetrasi 0,1”
0,2” = Pembacaan dial pada saat penetrasi 0,2”
S = Potensi pengembangan (%),
v
ΔH = Perubahan tinggi sampel (cm).
H = Tinggi awal sampel (cm).
n = Jumlah tumbukan pada pengujian DCP
D = Kedalaman (cm)
ΔD = Selisih Kedalaman (cm)
UR = Umur Rencana .
j = Jenis kendaraan
n = Tahun pengamatan
LHR = Lalu lintas harian rata – rata
i = Perkembangan lalu lintas
UR = Umur rencana
Cj = Koefisien distribusi kendaraan,dan
Ej = Angka ekivalen ( E ) beban sumbu kendaraan
LET = Lintas Ekivalen Tengah
LEP = Lintas Ekivalen Permulaan
LEA = Lintas Ekivalen Akhir
FP = Faktor Penyesuaian
UR = Umur Rencana (Tahun)
ITP = Indeks Tebal Perkerasan
a1,a2,a3 = Koefisien kekuatan relative bahan lapis keras
D1,D2,D3 = Tebal masing-masing lapisan lapis keras
1
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Dalam dunia konstruksi khususnya pada bidang sipil mempelajari tentang
bagaimana cara merancang, membangun dan merenovasi, seperti
pembangungan infrastruktur gedung, bendungan, jalan, dan jembatan. Di
Indonesia, dalam pembangunan infrastruktur menjadi program utama
dengan alasan untuk meningkatkan daya saing dengan negara-negara lain.
Pembangunan infrastruktur contohnya, jalan mempunyai peranan sangat
penting untuk memperlancar arus barang, jasa dan mempercepat komunikasi
dan perekonomian suatu wilayah. Dengan peranan tersebut jalan-jalan di
Propinsi Lampung tepatnya pada ruas jalan R.A. Basyid Kecematan Jati
Agung, Lampung Selatan adalah salah satu jalan alternatif yang berfungsi
sebagai penghubung wilayah Bandar Lampung dengan Lampung Selatan,
umumnya jalan-jalan tersebut sudah direncanakan sesuai dengan standar
rencana Bina Marga, tetapi masih terjadi kerusakan mengingat umur
rencana belum terlampaui
Beberapa penyebab kerusakan dini antara lain, kualitas bahan yang tidak
memenuhi syarat, daya dukung pada tanah dasar (subgrade) yang tidak
baik, beban lalu-lintas yang melebihi kemampuan jalan (overloading),
2
faktor lingkungan, prediksi pertumbuhan LHR yang tidak sesuai kenyataan,
dan anggapan terhadap tebal perkerasan yang direncanakan tidak sesuai dari
kebutuhan tanah dasar (subgrade) yang berada di lapangan.
Yang dimaksud tidak sesuai dari kebutuhan tanah dasar (subgrade) yang
berada di lapangan dengan yang direncanakan adalah rata-rata perencanaan
tidak melihat dari perilaku tanah dasar yang berpotensi mengalami
pengembangan (swelling) dari tanah dasar akibat dari cuaca dan faktor
lingkungan, hal seperti ini sangat perlu diperhatikan sebagai perencana.
Oleh karena itu, untuk penanganan tanah dasar (subgrade) pada jalan yang
berpotensi mengalami pengembangan (swelling) dilakukan dengan cara
perkuatan pada tanah dasar (subgrade) tersebut, yang menggunakan bahan
additive kapur
Penggunaan bahan additive kapur sebagai bahan perkuatan pada tanah dasar
agar dapat mengurangi penurunan indeks plastisitas pada tanah yang
berpotensi mengalami pengembangan.tanah akan menjadi lebih rendah,
maka akan didapatkan nilai CBR yang tinggi. Dalam perencanaan jalan
raya, subgrade dengan syarat minimal CBR 6% tidak cukup menjadi
indikator untuk konstruksi jalan terutama pada tanah dasar (subgrade).
Dengan demikian tanah dasar (subgrade) yang berpotensi mengalami
pengembangan (swelling) tanah yang sesudah dicampurkan bahan additive
kapur yang nantinya akan mempengaruhi dari tebal perkerasan jalan
tersebut.
3
B. Rumusan Masalah
Bagaimana pengaruh penambahan kapur pada tanah dasar (subgrade)
terhadap tebal lapis perkerasan jalan ditinjau terhadap nilai CBR dan efek
swelling pada sampel tanah tersebut.
C. Tujuan Penelitian
Maka tujuan dari penelitian yaitu adalah :
1. Menganalisa nilai CBR terhadap efek swelling sebelum dan sesudah
penambahan kapur pada sampel tanah.
2. Menganalisa tebal lapis perkerasan jalan menggunakan Metode Analisa
Komponen SKBI 2.3.26.1987
3. Membandingkan tebal perkerasan jalan dari hasil pengujian DCP dengan
pengujian CBR di laboratorium
D. Batasan Masalah
Pembahasan penilitian yang akan dibatasi sebagai berikut:
1. Sampel tanah yang diuji menggunakan tanah dasar (subgrade) pada
perkerasan jalan di Ruas Jalan R.A.Basyid, Kecamatan Jati Agung,
Lampung Selatan pada STA 3+100
2. Mendapatkan data lapangan berupa:
a. Melakukan survey Lalu Harian Rata-rata (LHR)
b. Pengujian CBR tanah dasar lapangan dengan melakukan uji DCP
(Dynamic Cone Penetrometer).
4
3. Pengujian sifat fisik tanah yang dilakukan adalah:
a. Kadar Air
b. Berat Jenis
c. Atterbergh
1. Batas Cair (Liquid Limit)
2. Batas Plastis (Plastic Limit)
d. Analisa Saringan
e. Analisa Hidrometer
f. Berat Volume
4. Pengujian sifat mekanika tanah yang dilakukan adalah:
a. Pemadatan Tanah (Modified Proctor)
b. Pengembangan Tanah (Swelling)
c. Pengembangan Tanah (Swelling) Terhadap CBR (California Bearing
Ratio)
5. Pengujian material tanah dasar hanya sebatas dampak pengembangan
tanah (swelling) terhadap CBR yang diperkuat bahan additive kapur
dengan variasi 0%, 4%, 8%, 12% dan 16%.
6. Perhitungan Tebal Perkerasan dengan Metode Analisa Komponen SKBI
2.3.26.1987 dengan umur rencana 20 tahun sesuai dengan nilai CBR
tanah yang sudah diperkuat bahan additive kapur dan hasil dari
pengujian DCP lapangan.
5
E. Lokasi
Pengujian sifat-sifat fisik tanah dan mekanika tanah pada penelitian ini
dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah Fakultas Teknik Universitas
Lampung.
F. Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini mempunyai manfaat antara lain :
1. Dapat memberikan sumbangsih ilmu pengetahuan tentang sifat fisik dan
mekanik tanah dengan penambahan additive kapur pada tanah dasar.
2. Kepada pihak-pihak terkait atau pihak perencana dan pelakana agar
hasil penelitian dapat digunakan sebagai bahan masukan dalam
perencanaan dan pembangunan konstruksi jalan.
s
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Tanah
1. Pengertian Tanah
Tanah, pada kondisi alam, terdiri dari campuran butiran-butiran mineral
dengan atau tanpa kandungan bahan organik. Mineral ini berasal dari hasil
pelapukan batuan, baik secara fisik maupun kimia. Sifat-sifat teknis tanah,
kecuali dipengaruhi oleh sifat batuan induk yang merupakan material
asalnya, juga dipengaruhi oleh unsur-unsur luar yang menjadi penyebab
terjadinya pelapukan batuan tersebut (Hardiyatmo,1996)
Sedangkan pengertian tanah menurut Bowles (1984), tanah adalah
campuran partikel-partikel yang terdiri dari salah satu atau seluruh jenis:
a. Berangkal (boulders) adalah potongan batuan yang besar, biasanya
lebih besar dari 250 sampai 300 mm dan untuk ukuran 150 mm
sampai 250 mm, fragmen batuan ini disebut kerakal (cobbles/pebbles).
b. Kerikil (gravel) adalah partikel batuan yang berukuran 5 mm sampai
150 mm.
c. Pasir (sand) adalah partikel batuan yang berukuran 0,074 mm sampai
5 mm, yang berkisar dari kasar dengan ukuran 3 mm sampai 5 mm
sampai bahan halus yang berukuran < 1 mm.
7
d. Lanau (silt) adalah partikel batuan yang berukuran dari 0,002 mm
sampai 0,0074 mm.
e. Lempung (clay) adalah partikel mineral yang berukuran lebih kecil
dari 0,002 mm yang merupakan sumber utama dari kohesi pada tanah
yang kohesif.
f. Koloid (colloids) adalah partikel mineral yang diam dan berukuran
lebih kecil dari 0,001 mm.
2. Sistem Klasifikasi Tanah
Sistem klasifikasi tanah adalah suatu sistem pengaturan beberapa jenis tanah
yang berbeda- beda tetapi mempunyai sifat yang serupa ke dalam
kelompok- kelompok dan subkelompok- subkelompok berdasarkan
pemakaiannya. Sistem klasifikasi memberikan suatu bahasa yang mudah
untuk menjelaskan secara singkat sifat-sifat umum tanah yang sangat
bervariasi tanpa penjelasan yang terinci (Das, 1995).
Terdapat dua sistem klasifikasi tanah yang umum digunakan untuk
mengelompokkan tanah. Kedua sistem tersebut memperhitungkan distribusi
ukuran butiran dan batas-batas Atterberg, sistem-sistem tersebut adalah
Sistem Unified Soil Clasification System (USCS) dan Sistem AASHTO
(American Association Of State Highway and Transporting Official).
8
a. Sistem Klasifikasi Unifed Soil Classification System (USCS)
1) Tanah berbutir halus (fire-grained-soil), lebih dari 50 % lolos saringan
No. 200, yaitu tanah berlanau dan berlempung. Simbol dari kelompok
ini dimulai dengan huruf awal M untuk lanau anorganik, C untuk
lempung anorganik, dan O untuk lanau organik dan lempung organik.
2) Tanah berbutir kasar (coarse-grained-soil), kurang dari 50 % lolos
saringan No. 200, yaitu tanah berkerikil dan berpasir. Simbol
kelompok ini dimulai dari huruf awal G untuk kerikil (gravel) atau
tanah berkerikil dan S untuk Pasir (Sand) atau tanah berpasir.
Tabel 1. Sistem Klasifikasi Unified Soil Classification System
Sumber : Das (1995)
9
b. Sistem Klasifikasi American Association Of State Highway and
Transporting Official (AASHTO)
Sistem klasifikasi AASHTO dibuat dengan mempertimbangkan kriteria
sebagai berikut :
1) Ukuran butir tanah:
a) Kerikil : fraksi melewati saringan 75-mm (3-inch ) dan tertahan
pada saringan no 10 (2-mm)
b) Pasir : fraksi melewati saringan no 10 (2 mm) dan tertahan pada
saringan no 200 (0,075 mm)
c) Lumpur dan lanau : fraksi melewati saringan no. 200
2) Plastisitas
Tanah disebut tanah berlumpur (silty) ketika fraksi halus tanah
memiliki indeks plastisitas 10 atau kurang, sedangkan tanah liat
(clay) adalah ketika fraksi halus tanah memiliki indeks plastisitas 11
atau lebih.
3) Jika berbatu dan bongkah (ukuran lebih besar dari 75 mm) yang diuji,
mereka dipisahkan dari bagian dari sampel tanah dari mana
klasifikasi tersebut dibuat. Namun, persentase material tersebut
dicatat.
10
Tabel 2. Sistem Klasifikasi American Association Of State Highway and
Transporting Official (AASHTO)
B. Swelling (Pengembangan Tanah)
Suatu struktur tanah pada tingkat kepadatan yang sama, karena pengaruh
penambahan kadar air, volume tanah akan mengalami peningkatan dan berlaku
sebaliknya apabila kadar airnya berkurang. Perilaku yang demikian dikenal
dengan istilah tanah mengalami kembang-susut.
Snethen (1984) dalam Hardiyatmo (2002) menyatakan potensi pengembangan
adalah keseimbangan perubahan volume vertikal dinyatakan dalam persen dari
tinggi awal.
Seed dkk. (1962) dalam Hardiyatmo (2002) memberikan definisi potensi
pengembangan adalah persentase pengembangan di bawah tekanan 6,9 kPa
11
pada contoh tanah yang dibebani secara terkekang pada arah lateral, dengan
contoh tanah yang dipadatkan pada kadar air optimum, sehingga mencapai
berat volume kering maksimumnya, menurut standar AASTHO.
a. Potensi tanah lempung ekspansif berdasarkan % lewat saringan no. 200
dan batas cair menurut Chen (1988) dalam Hardiyatmo (2002) dalam
Tabel berikut:
Tabel 3. Potensi Pengembangan Menurut Chen (1988) dalam Hardiyatmo (2002)
Potensi
Mengembang
Persen lolos
saringan No 200
(%)
Batas cair
(LL)
(%)
Kemungkinan
ekspansif
(%)
Tekanan
pengembangan
(kPa)
Sangat tinggi
Tinggi
Sedang
Rendah
>95
60-95
30-60
<30
>60
40-60
30-40
<30
>10
3-10
1-5
<1
>1000
250-1000
150-250
50
Sumber : Hardiyatmo (2002)
b. Holtz (1969) , Gibs (1969) dan USBR (1974) dalam Hardiyatmo (2002)
membuat suatu kriteria identifikasi tanah lempung ekspansif, seperti pada
Tabel berikut:
Tabel 4. Potensi Pengembangan (Holtz, 1969; Gibs, 1969; USBR, 1974) dalam
(Hardiyatmo, 2002)
Potensi
Pengembangan
Pengembangan
(%)
akibat tekanan
6,9 kPa
Persen
koloid
(<0,001 mm)
(%)
Indeks
plastisitas
PI (%)
Batas
susut
SL
(%)
Batas
cair
LL
(%)
Sangat tinggi
Tinggi
Sedang
Rendah
>30
20-30
10-20
<10
>28
20-31
13-23
<15
>35
25-41
15-28
<18
<11
7-12
10-16
>15
>63
50-63
39-50
<39
Sumber : Hardiyatmo (2002)
12
Potensi pengembangan yang terjadi dapat dianalisa dengan persamaan
sebagai berikut:
....................................................................................(1)
Dengan :
S : potensi pengembangan (%),
ΔH : perubahan tinggi sampel (cm).
H : tinggi awal sampel (cm).
C. California Bearing Ratio (Uji CBR)
Metode perencanaan perkerasan jalan yang umum dipakai adalah cara-cara
empiris dan yang biasa dikenal adalah cara CBR (California Bearing Ratio).
Metode ini dikembangkan oleh California State Highway Departement
sebagai cara untuk menilai kekuatan tanah dasar jalan (subgrade).
Harga CBR adalah nilai yang menyatakan kualitas tanah dasar dibandingkan
dengan bahan standar berupa batu pecah yang mempunyai nilai CBR
sebesar 100 % dalam memikul beban. Sedangkan, nilai CBR yang didapat
akan digunakan untuk menentukan tebal lapisan perkerasan yang diperlukan
di atas lapisan yang mempunyai nilai CBR tertentu. Untuk menentukan tebal
lapis perkerasan dari nilai CBR digunakan grafik-grafik yang dikembangkan
untuk berbagai muatan roda kendaraan dengan intensitas lalu lintas.
1. Pengujian Kekuatan dengan CBR
Alat yang digunakan untuk menentukan besarnya CBR berupa alat yang
mempunyai piston dengan luas 3 inch dengan kecepatan gerak vertikal ke
%100xH
HS
13
bawah 0,05 inch/menit, Proving Ring digunakan untuk mengukur beban
yang dibutuhkan pada penetrasi tertentu yang diukur dengan arloji pengukur
(dial). Penentuan nilai CBR yang biasa digunakan untuk menghitung
kekuatan pondasi jalan adalah pada penetrasi 0,1” dan penetrasi 0,2” untuk
pengujian laboratorium
Rumus perhitungan dalam penentuan nilai CBR adalah sebagai berikut:
Nilai CBR pada penetrasi 0,1” = A
3000 x 100 % ..........................(2)
Nilai CBR pada penetrasi 0,2” = B
4500 x 100 % ..........................(3)
Dimana:
A = Pembacaan dial pada saat penetrasi 0,1”
B = Pembacaan dial pada saat penetrasi 0,2”
Nilai CBR yang didapat adalah nilai yang terkecil diantara hasil
perhitungan kedua nilai CBR.
Berikut ini adalah tabel nilai CBR yang menjadi acuan dalam pengujian
CBR.
Tabel 5. Deskripsi Nilai CBR (California Bearing Ratio)
Deskripsi Nilai CBR
Jelek Sekali 0,00 – 3,00
Jelek 3,00 – 7,00
Sedang 7,00 – 20,0
Baik 20,0 – 50,0
Baik Sekali >50,0
Sumber : Braja M.Das, Mekanika Tanah Jilid 1, 1995
14
2. Jenis-Jenis Pengujian CBR
Berdasarkan cara mendapatkan contoh tanahnya, CBR dapat dibagi atas:
a. CBR Laboratorium
Pengujian ini dimaksudkan untuk menentukan CBR (California
Bearing Ratio) tanah dan campuran tanah agregat yang dipadatkan
di laboratorium pada kadar air tertentu. CBR laboratorium ialah
perbandingan antara beban penetrasi suatu bahan terhadap bahan
standar dengan kedalaman dan kecepatan penetrasi yang sama. CBR
Laboratorium dibedakan atas 2 macam, yaitu CBR Laboratorium
rendaman dan CBR Laboratorium tanpa rendaman.
b. CBR Lapangan
CBR lapangan disebut juga CBR inplace atau field inplace dengan
kegunaan sebagai berikut:
1) Mendapatkan nilai CBR asli di lapangan sesuai dengan kondisi
tanah pada saat itu. Umumnya digunakan untuk perencanaan tebal
lapis perkerasan yang lapisan tanah dasarnya sudah tidak akan
dipadatkan lagi.
2) Untuk mengontrol apakah kepadatan yang diperoleh sudah sesuai
dengan yang diinginkan. Pemeriksaan ini tidak umum digunakan.
Metode pemeriksaannya dengan meletakkan piston pada kedalaman
dimana nilai CBR akan ditentukan lalu dipenetrasi dengan
menggunakan beban yang dilimpahkan melalui gardan truk.
15
D. DCP (Dynamic Cone Penetrometer)
Pengujian cara dinamis ini dikembangkan oleh TRL (Transport and Road
Research Laboratory), Crowthorne, Inggris dan mulai diperkenalkan di
Indonesia sejak tahun 1985/1986. Pengujian ini dimaksudkan untuk
menentukan nilai CBR (California Bearing Ratio) tanah dasar, timbunan, dan
atau suatu sistem perkerasan. Pengujian ini dilakukan dengan mencatat data
masuknya konus yang tertentu dimensi dan sudutnya, ke dalam tanah untuk
setiap pukulan dari palu/hammer yang berat dan tinggi jatuh tertentu pula.
Pengujian alat ini dipakai pada pekerjaan tanah karena mudah dipindahkan ke
semua titik yang diperlukan tetapi letak lapisan yang diperiksa tidak sedalam
pemeriksaan tanah dengan alat sondir. Pengujian dilaksanakan dengan
mencatat jumlah pukulan (blow) dan penetrasi dari konus (kerucut
logam) yang tertanam pada tanah/lapisan pondasi karena pengaruh
penumbuk kemudian dengan menggunakan grafik dan rumus, pembacaan
penetrometer diubah menjadi pembacaan yang setara dengan nilai CBR.
E. Pemadatan
Tujuan dari pemadatan adalah untuk mempertinggi kuat geser tanah,
mengurangi sifat mudah mampat (kompresibilitas), mengurangi permeabilitas
dan mengurangi perubahan volume sebagai akibat perubahan kadar air dan
lain-lain. Maksud tersebut dapat tercapai dengan pemilihan tanah bahan
timbunan, cara pemadatan, pemilihan mesin pemadat dan jumlah lintasan yang
sesuai.
16
Tingkat pemadatan tanah diukur dari berat volume kering tanah yang
dipadatkan. Bila air ditambahkan kepada suatu tanah yang dipadatkan, air
tersebut akan berfungsi sebagai pembasah/pelumas pada partikel-partikel
tanah, karena adanya air partikel-partikel tanah tersebut akan lebih mudah
bergerak dan adanya air, partikel-partikel tanah bergeseran satu sama lain dan
membentuk kedudukan yang lebih rapat/padat, untuk usaha yang sama, berat
volume kering tanah meningkat bila kadar air meningkat juga, bila kadar air
ditingkatkan terus secara bertahap pada usaha pemadatan yang sama, maka
berat dari jumlah bahan padat dalam tanah per satuan volume juga meningkat
secara bertahap pula, setelah mencapai kadar air tertentu, berat volume kering
tanah cenderung menurun. Hal ini disebabkan karena air tersebut mulai
menempati ruang-ruang pori tanah yang sebetulnya dapat ditempati oleh
partikel tanah. Kadar air dengan berat volume kering maksimum disebut kadar
air optimum.
Metode pemadatan yang digunakan adalah pemadatan Modified Proctor
dengan acuan ASTM D1557. Ukuran dan bentuk palu, jumlah pukulan, jumlah
lapisan, dan volume cetakan dilihat pada Tabel berikut:
Tabel 6. Ukuran Pemadatan Modified Proctor (ASTM D1557)
Standar ASTM D1557
Berat palu 4,5 kg ( 10 lb )
Tinggi jatuh palu 45,8 cm (18 in)
Jumlah lapisan 5 lapis
Jumlah tumbukan per lapisan 25 kali
Tanah saringan lolos No. 4 (4,75 mm)
Sumber : ASTM D1557
17
Dari pemadatan Modified Proctor akan didapatkan kadar air (w) dan berat isi
kering (γ) dengan rumus sebagai berikut ini.
Kadar air (w) = Berat air
Berat tanah kering oven x 100 % ...........(4)
Berat volume kering (γd) = Berat volume basah (γb)
Kadar air (w) + 100 x 100 % ............(5)
F. Kapur
Kapur telah dikenal sebagai salah satu bahan stabilisasi tanah yang baik,
terutama bagi stabilisasi tanah lempung yang memiliki sifat kembang-susut
yang besar. Bahan Kapur adalah sebuah benda putih dan halus terbuat dari batu
sedimen, membentuk bebatuan yang terdiri dari mineral kalsium. Adanya
unsur cation Ca+ pada kapur dapat memberikan ikatan antar partikel yang lebih
besar yang melawan sifat mengembang dari tanah.
Stabilisasi tanah dengan kapur adalah mencampur tanah dengan kapur dan air
pada lokasi pekerjaan di lapangan untuk merubah sifat-sifat tanah tersebut
menjadi material yang lebih baik yang memenuhi ketentuan sebagai bahan
konstruksi (SNI 03-3439-1994 ”PELAKSANAAN STABILISASI TANAH
DENGAN KAPUR UNTUK JALAN RAYA”)
1. Menurut SNI 03-2097-1991, Jenis-jenis Kapur
a) Kapur Tohor
Hasil pembakaran batu kapur (dengan komposisi yang sebagian besar
merupakan kalsium karbonat) pada suhu tertentu apabila diberi air
secukupnya dapat dipadamkan (dapat ber senyawa membentuk hidrat).
18
b) Kapur Padam
Hasil pemadaman kapur tohor dengan air sehingga terbentuk hidrat.
c) Kapur Udara
Kapur udara yang apabila diaduk dengan air, setelah beberapa waktu
tertentu hanya dapat mengeras di udara karena pengikatan karbon
dioksida (CO2 ).
d) Kapur hidrolis
Kapur hidrolis yang apabila diaduk dengan air setelah beberapa waktu
tertentu dapat mengeras baik di dalam air maupun di udara.
e) Kapur magnesia
Kapur yang mengandung lebih dari 5% magnesiumoksida (MgO )
dihitung dari contoh kapur yang dipijarkan.
2. Menurut SNI 03-4147-1996 terdapat 3 jenis kapur, yaitu:
a) Kapur tohor/ quick lime (CaO) adalah hasil dari pemanasan batuan kapur,
yang dalam perdagangan dapat dijumpai bermacam-macam hasil
pembakaran kapur ini.
b) Kapur padat / hydrated lime adalah bentuk hidroksida dari kalsium atau
magnesiumyang dibuat dari kapur keras yang diberi air sehingga bereaksi
dan mengeluarkan panas. Digunakan terutama untuk bahan pengikat
dalam adukan bangunan.
c) Kapur hydraulik disini CaO dan MgO tergabung secara kimia dengan
pengotor- pengotor. Oksida kapur ini terhidrasi secara mudah dengan
menambahkan air ataupun membiarkannya du udara terbuka, pada reaksi
ini timbul panas.
19
3. Sifat-sifat batu kapur :
Batu kapur mempunyai sifat yang istimewa, bila dipanasi akan berubah
menjadi kapur yaitu kalsium oksida (CaO) dengan menjadi proses
dekarbonasi (pengusiran CO2) : hasilnya disebut kampur atau quick lime
yang dapat dihidrasi secara mudah menjadi kapur hydrant atau kalsium
hidroksida (Ca(OH)2). Pada proses ini air secara kimiawi bereaksi dan
diikat oleh CaO menjadi Ca(OH)2 dengan perbandingan jumlah molekul
sama.
4. Pemanfaatan dari kapur diantaranya adalah :
a) Bahan bangunan.
Bahan bangunan yang dimaksud adalah kapur yang dipergunakan untuk
plester, adukan pasangan bata, pembuatan semen tras ataupun semen
merah.
b) Bahan penstabilan jalan raya.
Pemakaian kapur dalam bidang pemantapan pondasi jalan raya termasuk
rawa yang dilaluinya. Kapur ini berfungsi untuk mengurangi plastisitas,
mengurangi penyusutan dan pemuaian pondasi jalan raya
c) Sebagai bahan ikat pada beton.
Bila dipakai bersama-sama Semen Portland, sifatnya menjadi lebih baik
dan dapat mengurangi kebutuhan semen Portland.
d) Sebagai batuan jika berbentuk batu kapur.
e) Sebagai bahan pemutih.
20
G. Perkerasan Jalan
Lapisan perkerasan adalah kontruksi diatas tanah dasar yang berfungsi
memikul beban lalu lintas dengan meberikan rasa aman dan nyaman.
Pemberian kontruksi lapisan perkerasan dimaksudkan agar tegangan yang
terjadi sebagai akibar pembebanan pada perkerasan ketanah dasar (subgrade)
tidak melampaui kapasitas dukung tanah dasar.
Kontruksi perkerasan jalan dibedakan menjadi dua kelompok menurut bahan
pengikat yang digunakan, yaitu perkerasan lentur (fleksible pavement) dan
perkerasan kaku (rigid pavement). Perkerasan lentur (fleksible pavement)
dibuat dari agregat dan bahan ikat aspal. Lapis perkerasan kaku (rigit
pavement) terbuat dari agregat dan bahan ikat semen, terdiri dari satu lapisan
pelat beton atau tanpa pondasi bawah (subbase) antara perkerasan dan tanah
dasar (subgrade).
Menurut AASHTO dan Bina Marga kontruksi jalan terdiri dari:
1. Lapis permukaan (Surface Course).
Lapisan permukaan (Surface Course) adalah lapisan yang terletak paling
atas (Sukirman Silvia, 1999), dan berfungsi sebagai :
a. Struktural, yaitu berperan mendukung dan menyebarkan beban
kendaraan yang diterima oleh lapis keras.
b. Non struktural, yaitu berupa lapisan kedap air untuk mencegah
masuknya air kedalam lapis perkerasan yang ada dibawahnya dan
menyediakan permukaan yang tetap rata agar kendaraan berjalan
dengan lancar
21
2. Lapis Pondasi Atas (Base Course)
Lapisan pondasi atas (base course) adalah lapisan perkerasan yang terletak
diantara lapis pondasi bawah dan lapis permukaan (Sukirman Silvia,
1999), dan berfungsi sebagai:
a. Bagian perkerasan yang menahan gaya lintang dari beban roda dan
menyebarkan beban kelapisan di bawahnya,
b. Lapisan peresapan untuk lapisan pondasi bawah,
c. Bantalan terhadap lapisan permukaan.
3. Lapis Pondasi Bawah (Subbase Course)
Lapis pondasi bawah (subbase course) adalah lapis perkerasan yang
terletak antara lapisan pondasi atas dan tanah dasar (Sukirman Silvia,
1999), dan berfungsi sebagai :
a. Bagian dari konstruksi perkerasan untuk meyebarkan beban roda pada
tanah dasar
b. Efesiensi penggunaan material
c. Mengurangi ketebalan lapis keras yang ada diatasnya
d. Sebagai lapisan peresapan, agar air tanah tidak berkumpul pada pondasi
e. Sebagai lapisan pertama agar memudahkan pekerjaan selanjutnya
f. Sebagai pemecah partikel halus dari tanak dasar naik ke lapis pondasi
atas
22
4. Lapis Tanah Dasar (Subgrade)
Tanah dasar (Subgrade) adalah permukaan tanah semula, permukaan tanah
galian atau timbunan yang dipadatkan dan merupakan dasar untuk
perletakan bagian lapis keras lainnya.
Jenis-jenis bahan lapis perkerasan (Sukirman Silvia, 1999) dan kriteria aggregat
berdasarkan (PUBI 1987):
1. Lapis permukaan (D1)
a. Burtu (Laburan aspal satu lapis) dengan tebal maksimum 20 mm
b. Burda (Laburan aslpal dua lapis) dengan tebal padat maksimum 35 mm
c. Latasir (Lapis tipis aspal pasir) dengan tebal padat maksimum 10 - 20 mm
d. Buras (Laburan aspal) ukuran butir maksimum 3/8 inch
e. Lataston (Lapis tipis aspal beton) dengan tebal padat maksimum 25 – 30 mm
f. Laston (Lapis aspal beton) dengan tebal padat maksimum 10 – 15 cm
2. Lapis pondasi atas (D2) yang umum digunakan di Indonesia adalah:
a. Batu pecah Kelas A, ukuran aggregat maksimum 25 mm
b. Batu pecah Kelas B, ukuran aggregat maksimum 37,5 mm
c. Batu pecah Kelas C, ukuran aggregat maksimum 25 mm
3. Lapis pondasi bawah (D3) yang umum digunakan di Indonesia adalah
a. Sirtu Kelas A, ukuran aggregat maksimum 37,5 mm
b. Sirtu Kelas B, ukuran aggregat maksimum 25 mm
23
1
2
3
D 1 Lapis Permukaan D 2 Lapis Pondasi D 3 Lapis Pondasi Bawah
1)
Gambar 1. Lapisan Perkerasan Jalan
H. Metode Analisa Komponen SKBI 2.3.26.1987
Metode Analisa Komponen SKBI 2.3.26.1987 adalah salah satu acuan untuk
merencanakan tebal perkerasan jalan raya. Metode ini merupakan metode dari
Bina Marga yang merupakan dasar dalam menentukan tebal perkerasan lentur
yang dibutuhkan untuk suatu jalan raya. Yang di maksud perkerasan lentur
(flexible pavement) dalam perencanaan ini adalah perkerasan yang umumnya
menggunakan bahan campuran beraspal sebagai lapis permukaan serta bahan
berbutir sebagai lapisan di bawahnya.
Metode ini dapat digunakan untuk Perencanaan perkerasan jalan baru (New
Construction/Full Depth Pavement), Perkuatan perkerasan jalan lama
(Overlay) dan Konstruksi bertahap (Stage Construction)
Ada beberapa acuan dari Metode Analisa Komponen SKBI 2.3.26.1987 yaitu:
1. Lalu Lintas Rencana
a. Persentase Kendaraan pada Lajur Rencana
Jalur Rencana (JR) merupakan jalur lalu lintas dari suatu ruas jalan raya
yang terdiri daris satu lajur atau lebih, jumlah lajur berdasarkan lebar
jalan dapat dilihat pada tabel berikut ini:
24
Tabel 7. Jumlah lajur Berdasarkan Lebar Perkerasan.
Lebar Perkerasan ( L ) Jumlah Lajur ( n )
L < 5,5 m 1 Lajur 5,5 m ≤ L < 8,25 m 2 Lajur
8,25 m ≤ L < 11,25 m 3 Lajur 11,25 m ≤ L < 15,00 m 4 Lajur 15,00 m ≤ L < 18,75 m 5 Lajur 18,75 m ≤ L < 22,00 m 6 Lajur
Sumber : SKBI 2.3.26.1987/SNI 03-1732-1989
Sedangkan koefisien distribusi kendaraan pada lajur jalan dengan tipe
kendaraan berdasarkan beratnya dapat di lihat Tabel berikut ini :
Tabel 8. Koefisien Distribusi Kendaraan ( C )
Jum
lah
L
aj
u
r
Kendaraan ringan *) Kendaraan berat **)
1 arah 2 arah 1 arah 2 arah
(1) (2) (3) (4) (5)
1 1,00 1,00 1,00 1,00
2 0,60 0,50 0,70 0,50
3 0,40 0,40 0,50 0,475
4 - 0,30 - 0,45
5 - 0,25 - 0,425
6 - 0,20 - 0,4
Sumber : SKBI 2.3.26.1987/SNI 03-1732-1989
* ) Berat total < 5 ton , misalnya: mobil penumpang , pick up, mobil hantaran
** ) Berat total ≥ 5 ton , misalnya : bus , truk, traktor, semi trailer, trailer
b. Angka Ekivalen (E) Beban Sumbu Kendaraan
Penentuan angka ekivalen dapat ditentukan melalui tabel yang telah
dikeluarkan oleh Bina Marga seperti yang terlihat pada tabel.
25
UR
Tabel 9. Angka Ekivalen (E) Beban Sumbu Kendaraan.
c. Perhitungan Lalu Lintas
1) Lintas Ekivalen Permulaan (LEP)
n
LEP = ∑ LHR j xC j xE j ............................................................... (6) j =1
dengan :
j = Jenis kendaraan
n = Tahun pengamatan
LHR = Lalu lintas harian rata – rata
Cj = Koefisien distribusi kendaraan,dan
Ej = Angka ekivalen (E) beban sumbu kendaraan.
2) Lintas Ekivalen Akhir (LEA)
n
LEA = ∑ LHR j (1 + i) xC j xE j ...................................................... (7) j =1
dengan:
26
j = Jenis kendaraan
n = Tahun pengamatan
LHR = Lalu lintas harian rata – rata
i = Perkembangan lalu lintas
UR = Umur rencana
Cj = Koefisien distribusi kendaraan,dan
Ej = Angka ekivalen ( E ) beban sumbu kendaraan.
3) Lintas Ekivalen Tengah (LET)
LET = (𝐿𝐸𝑃 +𝐿𝐸𝐴)
2 ......................................................................... (8)
dengan :
LET = Lintas Ekivalen Tengah
LEP = Lintas Ekivalen Permulaan
LEA = Lintas Ekivalen Akhir
4) Lintas Ekivalen Rencana (LER)
LER = LET x FP .................................................................... (9)
FP =𝑈𝑅
20 ................................................................................ (10)
dengan:
FP = Faktor Penyesuaian
UR = Umur Rencana (Tahun)
27
2. Daya Dukung Tanah Dasar
Daya dukung tanah dasar (DDT) ditetapkan berdasarkan grafik korelasi
seperti pada Gambar 2. Daya dukung tanah dasar diperoleh dari nilai
CBR atau Plate Bearing Test DCP dll.
DDT = (4,3 log CBR + 1,7) .......................................................................
(11)
Dengan :
CBR = Hasil dari pengujian CBR (California Bearing Ratio)
Gambar 2. Grafik korelasi DDT dan CBR
3. Faktor Regional
Peraturan Pelaksanaan Pembangunan Jalan Raya" edisi terakhir, maka
pengaruh keadaan lapangan yang menyangkut permeabilitas tanah dan
perlengkapan drainase dapat dianggap sama. Dengan demikian dalam
penentuan tebal perkerasan ini, Faktor Regional hanya dipengaruhi
28
Kelandaian I ( < 6 %)
Kelandaian II (6 – 10 %)
Kelandaian III ( > 10%)
% kendaraan berat % kendaraan berat % kendaraan berat ≤ 30 % > 30 % ≤ 30 % > 30 % ≤ 30 % > 30 %
Iklim I < 900 mm/th 0,5 1,0 – 1,5 1,0 1,5 – 2,0 1,5 2,0 – 2,5 Iklim II > 900 mm/th 1,5 2,0 – 2,5 2,0 2,5 – 3,0 2,5 3,0 – 3,5
oleh bentuk alinyemen (kelandaian dan tikungan), persentase kendaraan
berat dan yang berhenti serta iklim (curah hujan) sebagai berikut:
Tabel 10. Faktor Regional
Catatan: Pada bagian-bagian jalan tertentu, seperti persimpangan, pemberhentian
atau tikungan tajam (jari-jari 30 m) FR ditambah dengan 0,5.Pada
daerah rawa- rawa FR ditambah dengan 1,0.
% Kendaraan Berat = Jumlah Kendaraan Berat
Jumlah Semua Kendaraan 𝑥 100% ......................... (12)
4. Indeks Permukaan
Indeks permukaan adalah nilai kerataan/kehalusan serta kekokohan
permukaan yang bertalian dengan tingkat pelayanan bagi lalulintas yang
lewat.
Nilai Indeks permukaan beserta artinya adalah sebagai berikut :
a. IP = 1,0 menyatakan permukaan jalan dalam keadaan rusak berat
sehingga menganggu lalu lintas kendaraan.
b. IP = 1,5 menyatakan tingkat pelayanan rendah yang masih mungkin
(jalan tidak terputus)
c. IP = 2 menyatakan tingkat pelayanan rendah bagi jalan yang masih
cukup.
d. IP = 2,5 menyatakan permukaan jalan masih cukup stabil dan baik.
29
Dalam menentukan indeks permukaan pada awal umur rencana (IPo) perlu
diperhatikan jenis lapis permukaan jalan (kerataan / kehalusan serta
kekokohan) pada awal umur rencana, menurut Tabel 14 di bawah ini:
Tabel 11. Indeks Permukaan Pada Awal Umur Rencana ( IPo )
Dalam menentukan IP pada akhir umur rencana, perlu dipertimbangkan
faktor–faktor klasifikasi fungsional jalan dan jumlah lintas ekivalen
rencana (LER) seperti ditunjukkan pada tabel
Tabel 12. Indeks Permukaan Pada Akhir Umur Rencana (IP)
LER = Lintas
Ekivalen Rencana *)
Klasifikasi Jalan lokal kolektor arteri tol
< 10 10 – 100
100 – 1000
> 1000
1,0 – 1,5 1,5
1,5 – 2,0
-
1,5 1,5 – 2,0
2,0
2,0 – 2,5
1,5 – 2,0 2,0
2,0 – 2,5
2,5
- -
-
2,5
Sumber : SKBI 2.3.26.1987/SNI 03-1732-1989
*) LER dalam satuan angka ekivalen 8,16 ton beban sumbu tunggal.
Catatan: Pada proyek-proyek penunjang jalan, JAPAT / jalan murah atau jalan
darurat maka IP dapat diambil 1,0.
30
5. Indeks Tebal Perkerasan
ITP= a1D1 + a2D2 + a3D3 ................................................................... (13)
dengan:
ITP = indeks tebal perkerasan
a1,a2,a3 = Koefisien kekuatan relative bahan lapis keras
D1,D2,D3 = Tebal masing-masing lapisan lapis keras
Untuk koefisien relatif bahan (a) yang akan digunakan pada persamaan
dapat dilihat pada tabel di bawah ini berdasarkan jenis bahan yang
digunakan
Tabel 13. Koefisien Kekuatan Relatif (a)
31
6. Batas-batas Minimum Tebal Lapisan Perkerasan
a. Lapis Permukaan (Surface Course)
Tabel 14. Lapis Permukaan (Surface Course)
ITP Tebal Minimum (cm) Bahan < 3,00
3,00 – 6,70
6,71 – 7,49
7,50 – 9,99
≥ 10,00
5 5
7,5
7,5
10
Lapis pelindung: (Buras/Burtu/Burda) Lapen/Aspal Macadam, HRA, Lasbutag, Laston
Lapen/Aspal Macadam, HRA, Lasbutag, Laston
Lasbutag, Laston
Laston
Sumber : SKBI 2.3.26.1987/SNI 03-1732-1989
b. Lapis Pondasi Atas (Base Course)
Tabel 15. Lapis Pondasi Atas (Base Course)
ITP Tebal Minimum (cm) Bahan
< 3,00
3,00 – 7,49
7,50 – 9,99
10 – 12,14
≥ 12,25
15
20*)
10
20
15
20
25
Batu pecah, stabilitas tanah dengan semen, stabilitas tanah dengan kapur
Batu pecah, stabilitas tanah dengan semen,
stabilitas tanah dengan kapur
Laston Atas
Batu pecah, stabilitas tanah dengan semen,
stabilitas tanah dengan kapur, pondasi macadam
Laston Atas Batu pecah, stabilitas tanah dengan semen, stabilitas tanah dengan kapur, pondasi macadam,
Lapen, Laston Atas
Batu pecah, stabilitas tanah dengan semen,
stabilitas tanah dengan kapur, pondasi macadam,
Lapen, Laston Atas
Sumber : SKBI 2.3.26.1987/SNI 03-1732-1989
c. Lapis Pondasi Bawah (Subbase Course)
Untuk setiap nilai ITP bila digunakan pondasi bawah, tebal minimum
adalah 10 cm
32
I. Refrensi dari Penenilitian Sebelumnya
Dari pengujian (Warsiti, 2009) Meningkatkan CBR dan Memperkecil Swelling
Tanah Sub Grade dengan Metode Stabilisasi Tanah dan Kapur. Dengan
penambahan persentase kapur 0%, 5%. 8%. 10% dan 12%, didapatkan nilai
CBR unsoacked yang meningkat yaitu dari 1,49% menjadi 1,64% dan CBR
soacked juga mengalami peningkatan yaitu dari 11,8% menjadi 22%, sedangkan
nilai swelling mengalami penurunan yaitu dari 5,13% menjadi 1,025%.
Menurut (Fahrurrozi 2008) Pengaruh Nilai CBR Tanah Dasar Terhadap Tebal
Perkerasan Lentur Jalan Kaliurang Dengan Metode Bina Marga 1987 dan
AASHTO 1986 didapatkan hasil nilai CBR maksimum sebesar 38% dan dalam
perhitungan tebal perkerasan jalan dengan perhitungan metode Bina Marga lebih
besar dari pada menggunakan metode AASHTO. Hasil tebal perkerasan
dilapangan lebih besar dibandingkan dengan hasil perhitungan sehingga struktur
yang ada sekarang akan mampu mendukung beban lalulintas hingga tahun 2018.
III. METODE PENELITIAN
A. Tinjauan Umum
Penelitian yang dilakukan adalah untuk mengetahui perbandingan tebal
perkerasan jalan dengan menggunakan metode Analisa Komponen SKBI
2.3.26.1987 yang ditinjau dari potensi pengembangan (swelling) pada tanah
dasar dengan di perkuat dengan additive kapur.
Kapur yang digunakan dalam penelitian ini menggunakan jenis kapur padam
yang memiliki unsur kimia yaitu kalsium hidroksida Ca(OH)2 yang diperoleh
dari toko bangunan .
Didalam penelitian ini dilakukan analisa secara bertahap, yaitu terdiri dari :
1. Persiapan (Pengumpulan Referensi dan Identifikasi Masalah)
Tahap persiapan adalah kegiatan pada saat sebelum mengumpulkan dan
mengolah data akan dimulai. Dalam tahap ini dilakukan hal hal penting
dengan tujuan untuk mengefektifkan pengerjaan tugas akhir.
Tahap persiapan sebagai berikut :
a. Studi pustaka dilakukan dengan cara mengumpulkan literatur dan
prosedur penelitian yang akan dilakukan.
b. Survei lokasi untuk mendapatkan bahan dan data lapangan..
c. Mengumpulkan data sekunder
34
2. Lokasi
Pengambilan sampel tanah yang berada di lokasi Desa Fajar Baru di ruas
jalan R.A.Basyid, Kecamatan Jati Agung, Lampung Selatan pada STA
3+100 .
Gambar 3. Lokasi Pengambilan Sampel Tanah
35
3. Pengumpulan Data Lapangan
Data yang dibutuhkan berupa data data pendukung di lapangan, untuk
selanjutnya di hitung dengan menggunakan metode Analisa Komponen
SKBI 2.3.26.1987.
Pengumpulan data pada penelitian ini antara lain:
a. Data LHR (Lalu Lintas Harian Rata-rata)
Survei LHR dilakukan di Desa Fajar Baru, ruas jalan R.A.Basyid,
Kecamatan Jati Agung, Lampung Selatan. LHR yang dihitung yaitu
gerak kendaraan sepanjang satu ruas jalan di titik yang sudah ditentukan
dengan bantuan alat stopwatch dan formulir yang sebelumnya sudah
dipersiapkan sesuai dengan jenis kendaraannya. Waktu survey dilakukan
pada saat jam sibuk dipagi hari (06.00 – 08.00 WIB) dan sore hari (16.00
– 18.00 WIB) selama 7 hari berturut turut.
Prosedur Pelaksanaan di Lapangan :
1) Menentukan lokasi titik untuk melakukan pengambilan Data Lalu
Lintas.
2) Menghitung kendaraan yang lewat sesuai waktu yang ditentukan
dengan bantuan alat stopwatch.
3) Mencatat pada lembar form survei setiap jenis kendaraan yang
lewat dengan interval waktu 15 menit.
36
Gambar 4. Contoh Format Perhitungan Lalu Lintas
b. Data CBR dari uji DCP lapangan
Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui nilai CBR dari lapisan tanah.
Pengujian berdasarkan ASTM D 6951-09.
Peralatan yang digunakan:
1) Satu set alat DCP
2) Kantong Alat
3) Konus
4) Alat Tulis
Perhitungan:
Penetrabilitas Skala Penetrometer (SPP) = 𝐷
𝑅 ……….…..(14)
Dimana:
D = Kedalaman (cm)
R = Tumbukan
37
4. Data Sekunder
Data sekunder ini diperoleh dari Balai Besar Way Sekampung Provinsi
Lampung, data ini berupa data curah hujan daerah Way Kandis – Karang
Anyar tahun 1988-2015
B. Pelaksanaan Pengujian Sampel Tanah
Adapun pengujian yang dilakukan adalah Pengujian fisik tanah dan Pengujian
mekanika tanah.
1. Pengujian Sifat Fisik Tanah
a. Kadar air (Moisture Content)
Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui kadar air sampel tanah asli
dan tanah dengan penambahan kapur, Pengujian berdasarkan ASTM D
2216-98.
b. Berat Volume (Unit Weight)
Pengujian ini bertujuan untuk menentukan berat volume tanah basah
dalam keadaan asli (undisturbed sample), yaitu perbadingan antara berat
tanah dengan volume tanah. Pengujian berdasarkan ASTM D 2937-00.
c. Berat Jenis (Specific Gravity)
Percobaan ini dilakukan untuk menentukan kepadatan massa butiran
atau partikel tanah asli dan tanah dengan. Pengujian berdasarkan ASTM
D 854-02.
38
d. Batas Cair (Liquid Limit)
Tujuan pengujian ini adalah untuk menentukan kadar air suatu jenis
tanah pada batas antara keadaan plastis dan keadaan cair. Sampel tanah
yang digunakan adalah sampel tanah asli dan tanah bervariasi
penambahan kapur. Pengujian berdasarkan ASTM D 4318-00.
e. Batas Plastis (Plastic Limit)
Tujuannya adalah untuk menentukan kadar air suatu jenis tanah pada
keadaan batas antara keadaan plastis dan keadaan semi padat. Sampel
yang digunakan sama dengan sampel pengujian batas cair. Pengujian
berdasarkan ASTM D 4318-00.
f. Analisis Saringan (Sieve Analysis)
Tujuan pengujian analisis saringan adalah untuk mengetahui persentasi
butiran tanah dan susunan butiran tanah (gradasi) dari suatu jenis tanah
yang tertahan di atas saringan No. 200 (Ø 0,075 mm). Pengujian
berdasarkan ASTM D 421-85.
g. Uji Hidrometer
Tujuan pengujian analisis hidrometer adalah untuk mengetahui
persentasi butiran tanah dan susunan butiran tanah (gradasi) dari suatu
jenis tanah yang lolos saringan No. 200 (Ø 0,075 mm). Pengujian
berdasarkan ASTM D 422-63
39
2. Pengujian Mekanika Tanah
a. Pengujian Pemadatan Tanah (Proctor Modified)
Melakukan uji pemadatan proctor modified berdasarkan pencampuran
sampel tanah asli dengan derajat kejenuhan yang berbeda dengan
pembagian sampel yaitu Sampel Tanah Asli, Sampel A, Sampel B,
Sampel C dan Sampel D masing-masing terdiri dari 2 sampel.
1) Sampel Tanah Asli
Benda uji tanpa campuran yang terdiri dari tanah 100 %.
2) Sampel A
Benda uji yang ditambah kapur 4 %
3) Sampel B
Benda uji yang ditambah kapur 8 %
4) Sampel C
Benda uji yang ditambah kapur 12 %
5) Sampel D
Benda uji yang ditambah kapur 16 %
Metode pemadatan yang digunakan adalah cara pengujian pemadatan
Modified Proctor dengan acuan ASTM D1557.
a. Menyiapkan sampel tanah asli seberat 2500 gr
b. Menyiapkan gelas ukur 1000 ml
c. Mencampur tanah berdasarkan KAO yang direncanakan
d. Setelah dicampurkan masukkan sampel tanah ke dalam mol untuk
dilakukannya pemadatan modifikasi.
40
e. Pemadatan dilakukan dengan 5 lapisan dimana pada setiap masing-
masing lapisan ditumbuk atau dipadatkan sebanyak 25 kali
tumbukan setiap lapisan.
f. Setelah ditumbuk dan dipadatkan, menimbang berat mol + tanah lalu
ambil beberapa untuk melihat kadar air sampel tersebut.
Kadar air optimum yang didapat pada uji pemadatan digunakan sebagai
acuan untuk pengujian pengembangan tanah dan uji pengembangan
tanah terhadap CBR.
b. Pengujian Pengembangan Tanah (Swelling)
Pengujian pengembangan tanah (swelling) adalah pengujian bertujuan
untuk mengetahui besar prosentase mengembang pada sampel tanah,
untuk pengujian ini pengamatan dilakukan pada sampel tanah tanpa
penambahan additive kapur dan sampel tanah dengan variasi
penambahan persentase additive kapur yang berbeda. Kemudian
sampel tersebut dimasukkan ke dalam cetakan ring oedometer dan
selanjutnya pengujian dilakukan dialat konsolidasi dengan beban
sebesar 6,9 kPa. Sebelumnya 6,9 kPa ini di konversikan terlebih dahulu,
berikut ini cara mengkonversikan beban tersebut,
Rumus = 6,9 kPa x A
Panjang Lengan Beban ………………………....(16)
Dimana:
1 kPa = 10,197 gram/cm2
6,9 kPa = 10,197 x 6,9 = 70,36 gram/cm2
A (Luas Penampang Ring) = ¼ x π x D2
= ¼ x 3,14 x (5)2
41
= 19,625 cm2
Panjang Lengan Beban = 45 cm
=6,9 kPa x A
Panjang Lengan Beban=
70,36 𝑥 19,625
45
= 30,68 gram
Prosedur pengujian sebagai berikut:
1) Melakukan pengujian pemadatan tanah dengan KAO yang didapat
dari masing-masing sampel tanah, Kemudian sampel tersebut
dimasukkan ke dalam cetakan ring oedometer
2) Letakkan sampel tanah ke dalam alat konsolidometer kemudian atur
kesetimbangan alat konsolidasi tersebut. Lalu atur dial menunjuk ke
angka 0 dengan ketelitian 0,01 mm
3) Kemudian, genangi contoh tanah dengan air dan biarkan
mengembang dibawah tekanan 6,9 kPa atau 30,68 gram selama
sampel tanah tersebut berhenti mengalami pengembangan tanah.
4) Terakhir catat perubahan jarum dial, kemudian lakukan perhitungan
swelling dengan rumus ,persamaan (1)
5) Lakukan prosedur 1 – 4 dengan sampel tanah penambahan kapur
4%, 8%, 12% dan 16%
c. Pengujian Swelling terhadap CBR Laboratorium
Tujuannya adalah untuk menentukan nilai CBR dengan mengetahui
kuat hambatan campuran tanah dengan kapur terhadap pengembangan
tanah lebih dahulu.
42
Pengembangan tanah pada CBR ini menggunakan beban 6,9 kPa atau
sama dengan sebagai berikut:
Rumus = 6,9 𝑘𝑃𝑎 𝑥 𝐴 …………………………...………(17)
Dimana:
1 kPa = 10,197 gram/cm2
6,9 kPa = 10,197 x 6,9 = 70,36 gram/cm2
A (Luas Penampang Ring) = ¼ x π x D2
= ¼ x 3,14 x (15)2
= 176,625 cm2
= 6,9 kPa x A = 70,36 x 176,625
= 12427 gram = 12.427 Kg
Adapun langkah kerja pengujian CBR ini, antara lain :
1) Menyiapkan benda uji berdasarkan pencampuran sampel tanah
dengan kapur 0%, 4%, 8%, 12% dan 16%.
2) Lakukan pemadatan tanah dengan kadar air optimum yang sudah
didapatkan sebelumnya, untuk berat masing-masing sebanyak 5 kg
3) Mengambil sebagian sampel yang tidak terpakai untuk memeriksa
kadar air.
4) Merendam sampel beserta beban (6,9 Kpa atau 12,427 Kg) di dalam
air dan dipasangkan arloji pengukur pengembangan, catat
pembacaan pertama dan biarkan benda uji selama masih mengalami
pengembangan.
43
5) Setelah proses perendaman pada swelling dilakukan pengujian CBR.
Perhitungan :
a) Berat mold = Wm (gram)
b) Berat mold + sampel = Wms (gram)
c) Berat sampel (Ws) = Wms – Wm (gram)
d) Volume mold = V
e) Berat Volume = Ws / V (gr/cm3)
f) Kadar air = ω
g) Berat volume kering (γd) =
1 x 100% (gr/cm3)
h) Harga CBR : - Untuk 0,1″ menggunkan persamaan (2)
- Untuk 0,2″ menggunkan persamaan (3)
i) Dari sampel tanah yang telah di lakukan uji didapat nilai CBR
yaitu untuk jumlah penumbukan sebanyak 25 kali dari masing-
masing lapisan.
3. Analisis Data
Hasil data yang diperoleh dan didapatkan dari percobaan yang telah
dilakukan dan diolah kemudian hasil dari pembacaan pengembangan tanah
tersebut ditampilkan dalam bentuk tabel dan dibuat grafik.
Dari rangkaian pengujian-pengujian yang dilaksanakan di laboratorium,
diperoleh nilai parameter sifat-sifat fisik tanah baik yang asli maupun yang
sudah dicampur kapur, diperoleh juga nilai potensi pengembangan dan nilai
pengembangan tanah terhadap CBR baik yang tidak di campur kapur/tanah
44
asli maupun yang dicampur kapur sehingga dapat dilakukan analisis data
dalam bentuk tabel dan grafik.
C. Perhitungan dan Perencanaan Tebal Perkerasan
Setelah dilakukan pengujian pada tanah dan di dapat data yang ada, selanjutnya
di lakukan perhitungan tebal perkerasan jalan dengan menggunakan metode
Analisa Komponen SKBI 2.3.26.1987. Tebal perkerasan yang di rencanakan
dalam tugas akhir ini adalah perkerasan lentur (flexible pavement).
Adapun acuan dari Metode Analisa Komponen SKBI 2.3.26.1987 yaitu:
1. Lalu Lintas Rencana
a. Menentukan Nilai Koefisien Distribusi Kendaraan (C) berdasarkan
pada (Tabel 8)
b. Menentukan Angka Ekivalen (E) masing-masing kendaraan
berdasarkan pada (Tabel 9)
c. Menghitung Lintas Ekivalen Permulaan (LEP) dengan persamaan (6)
d. Menghitung Lintas Ekivalen Akhir (LEA) dengan persamaan (7)
e. Menghitung Lintas Ekivalen Tengah (LET) dengan persamaan (8)
f. Menghitung Lintas Ekivalen Rencana (LER) dengan persamaan (9)
2. Mendapatkan nilai Daya Dukung Tanah (DDT)
a. Nilai CBR dari pengujian Laboratorium
b. Nilai CBR dari pengujian DCP lapangan
c. Menghitung nilai DDT dengan persamaan (11)
3. Menentukan Tebal Perkerasan
a. Faktor Regional dengan persamaan (12)
45
b. Indeks Permukaan Awal Umur Rencana (IPo) sesuai (Tabel 11)
c. Indeks Permukaan Akhir Umur Rencana (IP) sesuai (Tabel 12)
d. Indeks Tebal Perkerasan (ITP) dengan Koefisien Kekuatan Relative
(a) sesuai (Tabel 13) sedangkan Nilai Batas-batas Minimum Tebal
Lapisan Perkerasan sesuai (Tabel 14 dan 15) dengan persamaan (13)
Data hasil perhitungan perkerasan dengan metode Analisa Komponen SKBI
2.3.26.1987 yang diperoleh kemudian dimodelkan dalam bentuk gambar lapis
perkerasan. hasil perhitungan dan desain ini menjadi bahan evaluasi yang
akan di bandingkan dengan kondisi lapis perkerasan di lokasi penelitian
berdasarkan dari nilai CBR dari pengujian DCP lapangan.
D. Diagram Alir Penelitian
Dalam penelitian dan penulisan Tugas Akhir ini perlu direncanakan diagram alir
untuk memudahkan pelaksanaannya. Berdasarkan uraian kegiatan yang telah
disajikan di atas, maka dapat diagram alir penelitian seperti pada gambar
dibawah ini sebagai berikut :
46
Gambar 5. Bagan Alir
Mulai
Pengujian Sifat Fisik Tanah
a. Kadar Air e. Batas Cair
b. Berat Jenis f. Analisa Saringan
c. Berat Volume g. Uji Hidrometer
d. Batas Plastis
Uji Pemadatan Tanah
(Modified Proctor)
Uji Pengembangan Tanah
(Swelling)
Uji CBR
(California Bearing Ratio)
Perhitungan
Tebal Perkerasan Jalan
Analisa Hasil
Perhitungan
Perbandingan
Selesai
Pengumpulan Data Lapangan
- LHR
- DCP Lapangan
Kesimpulan
Pengambilan Sampel Tanah
+ Kapur 8% + Kapur 4% + Kapur 0% + Kapur 16% + Kapur 12%
Data Primer
Data Sekunder
Curah Hujan
V. PENUTUP
A. Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengujian dan pembahasan yang telah dilakukan terhadap
sampel tanah yang dicampurkan menggunakan variasi kapur maka diperoleh
beberapa kesimpulan yaitu:
1. Sampel tanah yang digunakan dalam penelitian ini, berdasarkan hasil
pengujian material tanah, maka klasifikasi AASHTO, termasuk tanah dalam
klasifikasi A-7 (tanah berlempung) jenis tanah yang buruk. Sedangkan pada
tanah dengan variasi campuran kapur, maka klasifikasi AASHTO. Pada
campuran 0%, dan 4% kapur, termasuk dalam klasifikasi A-2-6 dan
campuran 8%, 12% dan 16% kapur termasuk klasifikasi A-2-4, maka tanah
tersebut menjadi lebih baik
2. Pada pengujian swelling di alat oedometer maupun di mold CBR dengan
beban 6,9 kPa, hasil pengujian swelling mengalami penurunan pada setiap
penambahan persentase kapur. Penurunan yang signifikan terjadi pada
campuran 16% kapur.
92
3. Pengujian CBR dengan kadar air optimum, pada sampel tanah tanpa
campuran kapur dengan kondisi terendam memiliki nilai CBR 1,8%,
sedangkan sampel tanah campuran kapur 16% didapatkan nilai CBR
27,3%, hal ini nilai CBR mengalami peningkatan yang sangat signifikan.
4. Perhitungan tebal perkerasan dengan metode analisa komponen SKBI
2.3.26.1987, Seiring meningkatnya nilai CBR karena penambahan
persentase kapur, maka hasil perhitungan tebal lapis perkerasan D1 dan D2
menjadi lebih tipis, sedangkan hasil perhitungan tebal D3 menjadi negatif
atau dibawah dari tebal minimum.
5. Dari gambar perbandingan tebal lapis perkerasan, didapatkan tebal pada
lapis D1, D2 dan D3 menjadi lebih tipis, terutama pada tebal lapis D3 mulai
pada campuran 4% sampai 16% kapur, tebal lapis D3 tidak digunakan.
B. Saran
Dari hasil pemabahasan dan kesimpulan, disarankan beberapa hal dibawah ini
untuk dipertimbangkan :
1. Untuk mengetahui efektif atau tidaknya campuran kapur, perlu diteliti lebih
lanjut untuk jenis tanah yang berbeda dari daerah yang lain.
2. Diperlukan penelitian lebih lanjut dengan menggunakan kadar air pada sisi
basah dan sisi kering dengan campuran kapur terhadap pengembangan
tanah/swelling, nilai CBR tanah dan tebal lapis perkerasan jalan.
93
3. Untuk mengetahui seberapa maksimum penggunaan kapur terhadap tebal
lapis perkerasan, perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan
penambahan persentase kapur lebih dari 16%.
DAFTAR PUSTAKA
Bowles, E. J. Johan K. Helnim. 1991. Sifat-Sifat Fisis dan Geoteknis Tanah
(Mekanika Tanah). PT. Glora Aksara Pratama. Jakarta.
Badan Standarisasi Nasional. 1994. Pelaksanaan Stabilisasi Tanah Dengan Kapur
Untuk Jalan Raya (SNI 03-3439-1994). Jakarta
Badan Standarisasi Nasional. 1991. Syarat Mutu dan cara Uji Kapur Bangunan
(SNI 03-2097-1991). Jakarta
Badan Standarisasi Nasional. 1996. Spesifikasi Kapur Untuk Stabilisasi Tanah (SNI
03-4741-1996). Jakarta
Departemen Pekerjaan Umum. 1987. Peraturan Umum untuk Bahan Bangunan di
Indonesia (PUBI 1987). Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan,
Bandung.
Departemen Pekerjaan Umum. 1987. Petunjuk Perencanaan Tebal Perkerasan
Lentur Jalan Raya Dengan Metode Analisa Komponen,
SKBI.2.3.26.1987,UDC.625.73 (02),SNI 1732-1989-F. Yayasan Badan
Penerbitan P.U, Jakarta.
Fahrurrozi, 2008. Pengaruh Nilai CBR Tanah Dasar Terhadap Tebal Perkerasan
Lentur Jalan Kaliurang Dengan Metode Bina Marga 1987 dan AASHTO
1986. Fakultas Teknik Unversitas Islam Indonesia
Hardiyatmo, Hary Christady. 1992. Mekanika Tanah 1. PT. Gramedia Pustaka
Utama. Jakarta.
Hardiyatmo, Hary Christady. 2002. Mekanika Tanah 2. PT. Gramedia Pustaka
Utama. Jakarta.
LLD, Wesley. Z. 1997. Mekanika Tanah. Departemen Pekerjaan Umum. Jakarta
M. Das, Braja. 1995. Mekanika Tanah Jilid I (Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknis).
PT. Erlangga. Jakarta.
M. Das, Braja. 1995. Mekanika Tanah Jilid II (Prinsip-prinsip Rekayasa
Geoteknis). PT. Erlangga. Jakarta.
Sukirman, Silvia, 1999. Perkerasan Lentur Jalan Raya, Penerbit Nova, Bandung.
Universitas Lampung. 2018. Format Penulisan Karya Ilmiah Universitas
Lampung. UPT Percetakan Universitas Lampung. Bandar Lampung
Warsiti, 2009. Meningkatkan CBR dan Memperkecil Swelling Tanah Sub Grade
dengan Metode Stabilisasi Tanah dan Kapur. Fakultas teknik Sipil Politeknik
Negeri Semarang.