i

TINJAUAN JARAK PENGAMBILAN SAMPEL PADA TANAH LEMPUNG LUNAK DARI Ds. JONO Kec. TANON Kab. SRAGEN

YANG DISTABILISASI DENGAN KOLOM PASIR

Tugas Akhir

Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil

Diajukan Oleh :

MARTEN RAMADLAN WIDHI SATRIYANA NIM : D100 100 004

Kepada:

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2014

ii

Tugas Akhir

iii

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

Saya yang bertanda tangan dibawah ini : Nama : MARTEN RAMADLAN WIDHI SATRIYANA NIM : D 100 100 004 Program Studi : S1 - TEKNIK SIPIL Judul Skripsi : TINJAUAN JARAK PENGAMBILAN SAMPEL PADA

TANAH LEMPUNG LUNAK DARI Ds. JONO Kec. TANON Kab. SRAGEN YANG DISTABILISASI DENGAN KOLOM PASIR

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, 4 Desember 2014

Marten Ramadlan Widhi Satriyana

iv

MOTTO

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)

Maka sesungguhnya bersama kesulitan ada kemudahan ( Asy-Syarh:5)

“Kemenangan (keberhasilan) hanya dapat dicapai dengan kesabaran.

(HR. Tirmidzi)”

“Hari ini harus lebih baik dari pada hari kemarin, apabila hari ini lebih

buruk atau sama dengan hari kemarin merupakan suatu kerugian”

“infiruu khifaafaw-watsiqoolaw-wajaahiduu bi amwaalikum wa

anfusikum fii sabiilillaah..”

(QS. At-Taubah: 41)

“Tuntutlah ilmu dari buaian hingga ke liang lahat”

“Dengan ilmu hidup menjadi terang, dengan iman hidup menjadi tentram

dan dengan islam hidup menjadi selamat”

v

PERSEMBAHAN

Dalam kesempatan ini penulis tidak lupa mengucapkan terima kasih kepada

semua pihak yang telah membantu dalam proses penyusunan Laporan Tugas Akhir ini

sampai selesai, antara lain :

1. Allah SWT atas nikmat iman dan islam yang diberikan kepada saya.

2. Rasulullah SAW yang telah merubah hidup manusia dari penindasan menuju

kepedulian, mendobrak pintu jahiliyah menuju islamiyah.

3. Orang tua saya, yang senantiasa menyayangi, menginspirasi, mendidik, mendo’akan,

berkorban, dan memberikan yang terbaik untuk anak-anaknya.

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

5. Kepada dosen-dosen pembimbing TA bapak H. 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 ibu menjadi amal jariah.amien.

6. Keluarga besar Teknik Sipil 2010 Semoga suatu saat kita dipertemukan kembali.

vi

PRAKATA

Assalamu’alaikum Wr. Wb.

Alhamdulillah, segala puji syukur dipanjatkan ke hadirat Allah SWT atas

limpahan rahmat, taufik dan hidayah-Nya sehingga penyusunan Tugas Akhir dapat

diselesaikan. Tugas Akhir ini disusun guna melengkapi peryaratan untuk menyelesaikan

program studi S-1 pada Program Studi Teknik Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Surakarta. Bersama ini penyusun mengucapkan terima kasih kepada

semua pihak yang telah memberikan dukungan sehingga penyusun dapat menyelesaikan

Tugas Akhir ini.

Kemudian dengan selesainya Tugas Akhir ini penyusun mengucapkan banyak

terima kasih kepada :

1) Bapak Ir. Sri Sunarjono, M.T. PhD., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Surakarta.

2) Bapak Dr. Mochamad Solikin, selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil Universitas

Muhammadiyah Surakarta.

3) Bapak H. Anto Budi Listyawan, S.T. M.Sc. selaku Pembimbing Utama yang telah

memberikan dorongan, arahan,. serta bimbingan dan nasehat.

4) Ibu Ir. Renaningsih, M.T., selaku Pembimbing Pendamping yang telah memberikan

dorongan, arahan serta bimbingan dan nasehat.

5) Bapak Agus Susanto, S.T, M.T., selaku Dosen Penguji, yang telah memberikan

bimbingan, masukan dan pengarahan.

6) Bapak Ir. H. Aliem Sudjatmiko, M.T., selaku Pembimbing Akademik yang telah

memberi dorongan, arahan serta bimbingan.

vii

7) Bapak-bapak dan ibu-ibu dosen Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta terima kasih atas bimbingan dan ilmu yang

diberikan.

8) Ibu dan Bapak serta keluarga besarku tercinta yang selalu memberikan dorongan

baik material maupun spiritual. Terima kasih atas do’a dan kasih saying yang telah

diberikan selama ini, semoga Allah SWT membalas kebaikan kalian dan selalu

menjaga dalam setiap langkah dan desah nafas.

9) Teman-teman seperjuanganku Dicky Luthfiarta, rekan-rekan penghuni laboratorium

Tony, Fajar, Ardhi, Fuad Hasan Feby, Doni serta teman-teman yang telah banyak

membantu dan memberi semangat Lilik Riyanti, Achmad Hercahyo, Dede Agi

Kusuma, Rintis Perwita, Nanang Harjianto, Bagas Belagama, Eko Ari Wibowo,

Dody Bangun Raharjo, Vipa Teknika, Windi, Lia, Erna , Sapto, terima kasih atas

kerjasama dan bantuannya.

10) Dan rekan-rekan Sipil Angkatan 2010 yang tidak dapat disebut satu persatu, terima

kasih atas dukungannya.

11) Semua pihak yang membantu dalam menyelesaikan laporan tugas Akhir ini.

Penyusun menyadari bahwa penyusunan laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari

sempurna, karena itu keritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan dan

semoga laporan ini bermanfaat bagi kita semua. Amiin.

Wassalamu’alaikum Wr. Wb.

Surakarta, …………….2014

Penyusun

viii

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL .............................................................................................i

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

PERNYATAAN KEABSAHAN ........................................................................ iii

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

HALAMAN PERSEMBAHAN ........................................................................... v

PRAKATA.......................................................................................................... vi

DAFTAR ISI .................................................................................................... viii

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xi

DAFTAR TABEL ............................................................................................. xii

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xiii

DAFTAR NOTASI .......................................................................................... xiv

ABSTRAKSI .................................................................................................. xvii

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

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

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

C. Tujuan Penelitian ............................................................................ 2

D. Manfaat penelitian .......................................................................... 3

E. Batasan Masalah ............................................................................. 3

F. Keaslian Penelitian .......................................................................... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................... 5

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

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

C. Pasir ................................................................................................ 7

D. Drainase Vertikal ............................................................................ 7

E. Tinjauan Penelitian Sejenis ............................................................. 8

ix

BAB III LANDASAN TEORI .......................................................................... 9

A. Sifat-Sifat Fisis Tanah..................................................................... 9

1. Analisis Distribusi Butir ............................................................... 9

2. Atterberg Limits (Batas Atterberg) ................................................ 9

B. Sifat-Sifat Teknis ............................................................................ 9

1. Konsolidasi ................................................................................. 10

1.1.Proses Konsolidasi ................................................................ 10

1.2.Konsolidasi Pada Suatu Tanah .............................................. 13

1.2.1. Konsolidasi Normal ( Normally Consolidated) ............ 13

1.2.2. Preconsolidated .......................................................... 14

1.2.3. Tanah Under Consolidated .......................................... 15

1.2.4. Tanah Teoritis ............................................................. 15

1.3. Uji Konsolidasi Tanah (Consolidation Test) ......................... 15

1.4. Koefisien Konsolidasi Coeffisient of Consolidation (Cv) ...... 16

1.4.1. Grafik Hubungan Antara Penurunan Skala Linier dan

Waktu Skala Logaritma (Log – Time Fitting Method) 16

1.4.2. Grafik Hubungan Antara Penurunan Skala Linier dan

Akar Waktu (Square Root of Time Method) ............... 18

2. Indeks Pemampatan Tanah (Compression Indeks, Cc) ............... 20

3. Penurunan Konsolidasi (Settlement Consolidation) .................... 21

4. Stabilitas Tanah Dengan Kolom Pasir ........................................ 21

BAB IV METODE PENELITIAN ................................................................. 23

A. Uraian Umum................................................................................ 23

B. Lokasi Penelitian ........................................................................... 23

C. Bahan Yang Digunakan ................................................................. 23

D. Alat Yang Digunakan .................................................................... 23

E. Tahapan Pengujian ........................................................................ 26

x

BAB V PEMBAHASAN ............................................................................... 30

A. Uji Sifat Fisis Tanah ..................................................................... 30

B. Uji Sifat Mekanis Tanah ............................................................... 30

1. Pengujian Konsolidasi .............................................................. 30

2. Pengujian Compression Index (Cc) ........................................... 32

3. Pengujian Penurunan Konsulidasi (Sc) ..................................... 33

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................ 35

A. Kesimpulan .................................................................................. 35

B. Saran ............................................................................................ 36

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

xi

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar III.1. Ilustrasi penurunan tanah lempung dan tanah pasir ...................... 11

Gambar III.2. Sifat Khusus Grafik Hubungan ∆H Terhadap Log t ..................... 13

Gambar III.3. Tampang Tanah Pada Konsolidasi Normal .................................. 13

Gambar III.4. Tampang Tanah Pada Kondisi Preconsolidated ........................... 14

Gambar III.5. Penempatan Sampel Pada Uji Konsolidasi ................................... 15

Gambar III.6. Hubungan Antara Penurunan Skala Linier dan Waktu Skala

Logaritma.................................................................................... 17

Gambar III.7. Hubungan Antara Penurunan Skala Linier dan Akar Waktu ........ 18

Gambar III.8. Hubungan Antara Angka Pori (e) Terhadap Log p ...................... 20

Gambar III.9. Pemasangan Kolom Pasir di Lapangan ....................................... 22

Gambar IV.1. Kotak Tempat Pengujian ............................................................ 24

Gambar IV.2. Sketsa kotak Tempat Pengujian Tampak Atas ............................. 24

Gambar IV.3. Sketsa kotak Tempat Pengujian Tampak 3 Dimensi .................... 25

Gambar IV.4. Alat-alat Uji Konsolidasi ............................................................ 26

Gambar IV.5. Gambar Bagan Alir Penelitian ..................................................... 29

Gambar V.1. Grafik Hubungan Variasi Jarak Pengambilan Sampel Dari Kolom

Pasir Terhadap Nilai Cv .............................................................. 31

Gambar V.2. Grafik Hubungan Variasi Jarak Pengambilan Sampel Dari Kolom

Pasir Terhadap Nilai Cc............................................................... 33

Gambar V.3. Grafik Hubungan Variasi Jarak Pengambilan Sampel Dari Kolom

Pasir Terhadap Nilai Sc ............................................................... 34

xii

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel III.1. Hubungan persen konsolidasi dan Time factor ............................. 19

Tabel V.1. Hasil pengujian tanah Tanon ......................................................... 30

Tabel V.2. Hasil pengujian konsolidasi ........................................................... 31

Tabel V.3. Nilai compression index (Cc) ........................................................ 32

Tabel V.4. Nilai penurunan konsolidasi (Sc) ................................................... 34

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Pemeriksaan Konsolidasi sampel tanah jarak 16,67 cm dari

kolom pasir (Kiri)......................................................................L-1

Lampiran 2. Pemeriksaan Konsolidasi sampel tanah jarak 16,67 cm dari

kolom pasir (Kanan) ..................................................................L-2

Lampiran 3. Pemeriksaan Konsolidasi sampel tanah jarak 33,33 cm dari

kolom pasir (Kiri)......................................................................L-3

Lampiran 4. Pemeriksaan Konsolidasi sampel tanah jarak 33,33 cm dari

kolom pasir (Kanan) ..................................................................L-4

Lampiran 5. Pemeriksaan Konsolidasi sampel tanah jarak 50 cm dari

kolom pasir ..............................................................................L-5

Lampiran 6. Pemeriksaan Konsolidasi sampel tanah tanpa kolom pasir (I).....L-6

Lampiran 7. Pemeriksaan Konsolidasi sampel tanah tanah kolom pasir (II) ...L-7

xiv

DAFTAR NOTASI

Cv = Koefisien konsolidasi (cm2/detik)

Cc = Indeks pemampatan tanah

e0 = Angka pori awal pengujian

H = Tebal Lapisan (Cm)

e1 = Angka pori akhir pengujian

P’1 = Tekanan efektif pada tanah compressible sebelum ada beban

P’2 = Tekanan efektif pada tanah compressible sesudah ada beban

Sc = Penurunan Konsolidasi (Cm)

Tv = Bilangan tak berdimensi

T50 = Waktu yang diperliukan untuk mencapai konsolidasi 50 % (detik)

t90 = Waktu yang diperliukan untuk mencapai konsolidasi 90 % (detik)

xv

ABSTRAKSI Fenomena permukaan jalan yang bergelombang serta badan jalan yang mengalami

penurunan adalah masalah yang sering terjadi di Desa Jono Kecamatan Tanon Kabupaten Sragen. Hal ini disebabkan oleh tanah yang mengalami penyusutan pada saat kering dan mengembang pada saat basah yang sering disebut dengan tanah ekspansif. Salah satu cara yang digunakan untuk mengatasi masalah tersebut adalah dengan melakukan stabilisasi pada tanah tersebut dengan cara mempercepat proses konsolidasi. Penggunaan kolom pasir adalah salah satu cara untuk mempercepat proses konsolidasi tanah lempung ekspansif.Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh stabilisasi kolom pasir terhadap tanah lempung lunak dari Desa Jono Kecamatan Tanon Kabupaten Sragen ditinjau dari nilai koefisien konsolidasi tanah (Cv), Compression Index (Cc) dan penurunan konsolidasi (Sc). Variasi jarak pengambilan sampel adalah 16,67 cm; 33,33 cm dan 50 cm dari kolom pasir, selain itu juga menggunakan sampel tanah tanpa stabilisasi kolom pasir. Dari hasil pengujian menunjukkan, semakin dekat jarak pengambilan sampel dari kolom pasir maka nilai Cv cenderung naik, pada sampel tanah dengan menggunakan kolom pasir nilai maksimum Cv terjadi pada pengambilan sampel dengan jarak 16,67 cm dari kolom pasir sebesar (0,00960 cm2/dt), sedangkan nilai Cv terkecil terjadi pada sampel tanah tanpa menggunakan stabilitas kolom pasir yakni sebesar (0,00214 cm2/dt). Sedangkan nilai Compression Index (Cc) pada sampel tanah dengan menggunakan kolom pasir tertinggi terjadi pada pada pengambilan sampel dengan jarak 50 cm dari kolom pasir sebesar (0,481). Pada penelitian ini nilai Compression Index (Cc) tertinggi terjadi pada pada pengambilan sampel tanah tanpa stabilisasi kolom pasir sebesar (0,574)., nilai Compression Index (Cc) terendah terjadi pada sampel tanah dengan menggunakan stabilitas kolom pasir pada jarak pengambilan sampel 16,67 cm dari kolom pasir sebesar (0,301). Sedangkan nilai penurunan konsolidasi (Sc) semakin besar, pada sampel tanah dengan menggunakan kolom pasir nilai terkecil Sc terjadi pada pengambilan sampel dengan jarak 16,67 cm dari kolom pasir sebesar (0,296 cm) dan nilai Sc maksimum terjadi pada pengambilan sampel dengan jarak 50 cm dari kolom pasir sebesar (0,463 cm). Sedangkan nilai Sc terbesar terjadi pada sampel tanah tanpa menggunakan stabilitas kolom pasir yakni sebesar (0,542 cm). Kata kunci : ekspansif, konsolidasi, compression index, penurunan konsolidasi