BAB IV PEMBAHASAN - repository.ub.ac.idrepository.ub.ac.id/1781/5/12. BAB IV - Pembahasan.pdf ·...

43

BAB IV

PEMBAHASAN

4.1.Analisis Bahan

Material dan bahan yang digunakanpada penelitian ini antara lain :

a. Tanah pasir Lumajang dengan simbol SP (Poorly Graded Sand) menurut sistem

klasifikasi U.S.C.S.

b. Pondasi yang digunakan dalam penelitian ini adalah pondasi menerus.Pondasi

terbuat dari profil baja WF, hal ini dimaksudkan agar pondasi bersifat rigid (kaku).

Ada 3 macam lebar pondasi yang telah ditetapkan sebagai variabel, yaitu 6 cm, 8

cm, 10 cm.

c. Bahan yang digunakan sebagai perkuatan tanah pasir adalah geogrid. Dalam

penelitian ini dipilih geogrid jenis biaxial dengan tipe Miragrid GX 40/40 yang

mempunyaikuat tarik 40 kN/m2. Geogrid tersebut didapatkan dari PT Geoforce

Indonesia.

44

Tabel 4.1.Tipe-tipe Geogrid

Sumber: PT. Geoforce Indonesia

4.1.1. Analisis Gradasi Butiran Tanah

Analisis gradasi butiran merupakan salah satu pengujian dasar dalam penelitian

ini.Pengujian ini bertujuan untuk menentukan gradasi agregat halus dan agregat kasar

dari tanah pasir yang akan digunakan dalam penelitian. Pengujian dilakukan di

laboratorium dengan menggunakan alat berupa saringan dengan ukuran tertentu sesuai

standar ASTM C-136-46. Data yang diperoleh dari hasil pengujian adalah sebagai

berikut:

45

Tabel 4.2Data Analisa Ayakan

Sieve Indiv. WTRetained

Acc. WTRetained Retained

(%)Finer(%)Sieve

No.Diameter

(mm)(gram) (gram)

4 4.75 47.8 47.8 4.8 95

10 2 109.56 157.36 15.78 84.22

20 0.84 145.07 302.43 30.32 69.68

40 0.42 274.33 576.76 57.82 42.18

50 0.3 149.32 726.08 72.79 27.21

80 0.18 137.67 863.75 86.59 13.41

100 0.15 62.51 926.26 92.86 7.14

200 0.075 56.81 983.07 98.55 1.45

Pan 14.44 997.51 100 0.00

Gambar 4.1. Hasil Pembagian Ukuran Butiran Tanah

Berdasarkan hasil pengujian yang telah dilakukan di laboratorium, diperoleh data yang

lolos saringan no. 200 sebesar 1,45%. Pada sistem Klasifikasi USCS, tanah tersebut

digolongkan sebagai tanah berbutir kasar dengan prosentase tanah yang lolos saringan no.

200 kurang dari 50%.

Untuk menentukan jenis pasir, maka digunakan Rumus (4.1) berikut ini.= ( ) < 6 = ( ) ≠ 1 < < 3 (4.1)

46

Diketahui:

D60 = 0,65

D30 = 0,33

D10 = 0,17

= ( , ), = 3,823< 6 = ( , ), , = 0,985Karena nilai Cu kurang dari 6 dan nilai Cc tidak diantara 1 dan 3 maka dapat

disimpulkan bahwa jenis pasir ini adalah SP (Poorly Graded Sand).

4.1.2 Analisis Spesific Gravity

Specific Gravity juga merupakan salah satu pengujian dasar yang dilakukan dalam

penelitian ini. Specific Gravity adalah perbandingan antara berat butir tanah dan berat air

suling dengan isi yang sama pada suhu tertentu. Pengujian ini dilakukan dengan cara

memanaskan pycnometer yang berisi air dan tanah hingga mendidih, kemudian diukur

suhu dan beratnya. Pengukuran suhu dilakukan berulang-ulang hingga mencapai suhu

ruangan. Data yang diperoleh dari hasil pengujian adalah sebagai berikut:

KALIBRASI LABU UKUR NO. 1

NO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Berat Labu Ukur+ Air (gr)

134.89 135.15 135.98 136.34 136.75 136.95 137.12 137.56 137.84 138.14

Temperatur °C 71 64 58 49 43 37 34 32 30 28

y = -0.0702x + 139.8033134.5

135

135.5

136

136.5

137

137.5

138

138.5

0 10 20 30 40 50 60 70 80

BE

RA

T L

AB

U U

KU

R +

AIR

(gr)

TEMPERATUR (°C)

KALIBRASI LABU UKUR No. 1

47


NO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10


167.15 167.76 168.11 168.73 168.98 169.45 169.92 170.22 170.62 170.93

Temperatur °C 78 73 70 68 40 40 35 34 32 30


NO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10


167.88 168.32 168.84 169.25 169.71 170.22 170.69 171.18 171.85 172.24

Temperatur °C 75 71 68 65 42 38 38 36 34 33

y = -0.060x + 172.2

166.5

167

167.5

168

168.5

169

169.5

170

170.5

171

171.5

20 30 40 50 60 70 80 90

BE

RA

T L

AB

U U

KU

R +

AIR

(gr)

TEMPERATUR (°C)


y = -0.093x + 174.9167

168

169

170

171

172

173

174

20 30 40 50 60 70 80

BE

RA

T L

AB

U U

KU

R +

AIR

(gr)

TEMPERATUR (°C)


48

LABU UKUR SATUAN 1

Berat Tanah Kering (Ws) gram 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20

Berat Labu Ukur + Air + Tanah Kering(W1)

gram 148.6 149.2 149.23 149.31 149.49 149.5 149.95 150.16 150.2 150.26

Suhu (°C) °C 60 52 50 48 45 42 36 35 29 26

Berat Labu Ukur + Air (W2) gram 135.591 136.153 136.293 136.434 136.644 136.855 137.276 137.346 137.768 137.978

Berat Jenis Tanah (Gs) gram/cm3 2.8607 2.8765 2.83154 2.80753 2.79552 2.71928 2.72997 2.78307 2.64288 2.59131

Rata-rata Berat Jenis gram/cm3 2.764

LABU UKUR SATUAN 2


Berat Labu Ukur + Air + Tanah Kering (W1) gram 180.14 180.62 180.73 181.01 181.94 182.09 182.12 182.17 182.32 182.44

Suhu (°C) °C 73 72 69 45 44 42 40 39 35 30


Berat Jenis Tanah (Gs) gram/cm3 2.60417 2.75482 2.72851 2.35571 2.62467 2.63505 2.60417 2.60078 2.57069 2.51256

Rata-rata Berat Jenis gram/cm3 2.599

LABU UKUR SATUAN 3


Berat Labu Ukur + Air + Tanah Kering(W1)

gram 180.56 180.82 181.27 182.34 182.51 182.53 182.59 182.63 182.8 182.98

Suhu (°C) °C 77 73 69 45 43 42 40 38 35 30


Berat Jenis Tanah (Gs)gram/cm

3 2.7859 2.74311 2.77277 2.38806 2.38351 2.36295 2.32829 2.28938 2.26116 2.19058

Rata-rata Berat Jenisgram/cm

3 2.451

RATA – RATA 2.605

49

4.1.3 Analisis Pemeriksaan Kepadatan Tanah (Compaction)

4.1.3.1. Kepadatan Tanah Standar di Laboratorium (proctor test)

Pengujian selanjutnya yaitu uji kepadatan tanah standar di laboratorium.Tujuan dari

uji pemadatan adalah untuk mendapatkan nilai berat isi kering (γd) maksimum dan nilai

kadar air optimum (OMC) dari tanah. Uji pemadatan ini mengacu pada ASTM D-698-70

metode B. Pengujian dilakukan dengan memadatkan tanah didalam sebuah cetakan

(mold) yang berdiameter 15,5 cm dan tinggi 11 cm. proktor standar yang digunakan

adalah dengan berat 2,5 kg dengan tinggi jatuh untuk pemadatan standar adalah sebesar

30,48 cm (12 inch) dengan jumlah tumbukan adalah 56 tiap lapisan. Grafik hasil

pengujian tersebut disajikan berikut ini:

Gambar 4.2. Pemadatan Standar

1.500

1.550

1.600

1.650

1.700

1.750

1.800

0 5 10 15 20 25

Dry

den

sity

(gr/c

m3)

water content,w (%)

Compaction test

1.630

1.680

1.730

1.780

1.830

1.880

1.930

1.980

0 5 10 15 20 25

Dry

den

sity

(gr/c

m3)

water content,w (%)

Compaction test

50

Berdasarkan hasil pengujian, diperoleh nilai berat isi kering (γlab) sebesar 1,745

gr/cm3 dengan kadar air optimum sebesar 16,9 %. Nilai kepadatan maksimum inilah yang

akan dijadikan acuan dalam menentukan kepadatan rencana dari pemodelan tanah pasir.

4.1.3.2. Kepadatan Tanah Model

Dalam penelitian ini, istilah kepadatan tanah model (γlap) dipakai karena pada saat

percobaan dalam model sangat sulit didapatkan kepadatan maksimum (γlab) seperti

halnya pada percobaan di laboratorium.Untuk menentukan berat isi kering pada model,

digunakan density ring. Dari perbandingan antara berat isi kering melalui density ring

(γlap) dan berat isi kering maksimum hasil pemadatan laboratorium (γlab) maka akan

didapatkan kepadatan relatif. Sesuai dengan batasan masalah, kepadatan relative yang

digunakan adalah sebesar 70 %, maka didapatkan nilai kepadatan tanah model rencara

adalah sebesar 1,2215 gr/cm3.

Pemadatan tanah model dilakukan dengan cara menggilas tanah dengan

menggunakan beton silinder dengan berat 11,28 kg dengan tinggi beton 30 cm. Jumlah

gelindingan yang dilakukan untuk mendapatkan kepadatan yang diinginkan didapatkan

dengan cara trial dan error dalam memadatkan hingga ketinggian yang diinginkan, yaitu

10 cm dan kemudian dilakukan uji density ring untuk mengontrol nilai kepadatan pada

tiap lapisan.

51

Berikut merupakan hasil dari percobaan gilasan yang digunakan untuk memadatkan

tanah tiap layer:

Gambar 4.3. Hasil Jumlah Gilasan Dibandingkan dengan Berat Isi Basah pada RC 70%

Dari hasil pengujian gilasan, didapatkan gilasan untuk setiap layer pada RC 70%

dengan yaitu ɣw = 1,392 gr/cm3 yaitu sebanyak 1 kali.

4.1.4 Analisis Kuat Geser Langsung (Direct Shear)

Analisis pengujian geser langsung ini dimaksudkan untuk menetukan parameter

nilai kohesi tanah (c) serta nilai sudut geser dalam tanah (ϕ).Hasil dari pengujian ini

disajikan dalam grafik hubungan antara tengangan normal (σ) dan tegangan geser

maksimum (τ).

Berikut merupakan hasil dari percobaan Direct Shear :

Gambar 4.4. Grafik hasil pengujian Direct Shear

y = 0.1513x + 1.2816

1.261.28

1.31.321.341.361.38

1.41.421.441.46

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

Ber

at is

i Bas

ah

Jumlah Gilasan

y = 0.7271x + 0.0251R² = 0.9973

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70

Tega

ngan

Ges

er (k

g/cm

2)

Tegangan Normal kg/cm2)

UJI DIRECT SHEAR

52

Dari grafik tersebut dapat diperoleh nilai kohesi tanah serta nilai sudut geser tanah

dengan menghubungkan ketiga titik yang diperoleh dengan garis linear sehingga

membentuk garis lurus yang memotong sumbu vertikal pada nilai kohesi (c) dan

memotong sumbu horizontal dengan membentuk sebuah sudut yang merupakan sudut

geser dalam tanah (ϕ). Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan diperoleh nilai sudut

geser salam tanah (ϕ=36,017o) dan nilai kohesi (c=0.025 kg/cm2).

4.2.Analisa Hasil Pengujian Model Test

Dalam penelitian ini, tanah pasir yang diuji terbagi menjadi 2 mode, yaitu model tes

tanah pasir tanpa perkuatan dan model tes tanah pasir dengan perkuatan. Kemudian

dilakukan beberapa pengujian. Pengujian ini meliputi uji kepadatan, uji kadar air dan uji

pembebanan. Setelah dilakukan pengujian tersebut lalu didapatkan data yang kemudian

akan dianalisis.

4.2.1. Tanah Pasir Tanpa Perkuatan

Sebagai acuan pembanding pada pemodelan tanah pasir dengan perkuatan, maka

terlebih dahulu dilakukan pengujian tanah pasir tanpa perkuatan. Untuk pemodelan tanah

pasir tanpa perkuatan dilakukan pengujian terhadap tiga model sampel sesuai dengan

matriks pada Tabel 4.3.

Tabel 4.3.Tabel Matriks dengan Kepadatan Relatif 70%

Lebar PondasiD/B = 1 6 cm 8 cm 10 cm

4.2.1.1. Hasil Pemeriksaan Kepadatan dan Kadar Air

Berdasarkan hasil pengujian yang dilakukan pada pemodelan tanah pasir tanpa

perkuatan diperoleh nilai kadar air, berat isi basah, dan berat isi kering dengan

menggunakan density ring yang ditunjukkan pada Tabel 4.4.

53

Tabel 4.4.Nilai Kadar Air Dan Berat Isi Kering Tanah Tanah Pasir Tanpa PerkuatanNo

.

B Berat Isi Basah Berat Isi Kering Kadar Air

(cm) (gr/cm3) (gr/cm3) (%)

1 6 1.389 1.218 14.10

2 8 1.427 1.292 10.47

3 10 1.399 1.246 12.28

Rata-rata 1,405 1,252 12,283

Dari hasil pengujian didapatkan berat isi basah rata-rata sebesar 1,405 gr/cm3 berat isi

kering rata-rata sebesar 1,252 gr/cm3 . Dan juga kadar air rata-rata didapatkan sebesar

12,283 %. Pada saat pemodelan di boks yang digunakan sebagai kontrol adalah berat isi

basah, berat isi basah yang harus dicapai adalah 1,405 gr/cm3.

4.2.1.2. Analisis Daya Dukung Tanah Pasir Secara Aktual dan Teoritis

Analisis daya dukung tanah pasir diperlukan dalam penelitian ini. Perhitungan daya

dukung secara analitik dari teori akan dibandingkan dengan daya dukung sebenarnya

yang terjadi pada model. Pada penelitian ini, digunakan Metode Meyerhof, Hansen, dan

Vesic sebagai pendekatan analitik.

Tabel 4.5.Nilai Daya Dukung Analitik Untuk Tanah pasir Tanpa Perkuatan

B qu (kN/m2)

(cm) Aktual Meyerhof Hansen Vesic

6 66.426 61.653 57.765 64.5738 94.793 81.682 76.495 85.573

10 119.259

101.711 95.226 106.573

54

Gambar 4.5. Perbandingan nilai daya dukung tanah pasir tanpa perkuatan (RC 70%)

antara metode analitik dan eksperimen variasi B = 6 cm dan D/B = 1


antara metode analitik dan eksperimen variasi B = 8 cm dan D/B = 1

52

54

56

58

60

62

64

66

68

Aktual

Meyerhoff

Hansen

Vesicqu(k

N/m

2)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Aktual

Meyerhoff

Hansen

Vesicqu(k

N/m

2)

55


antara metode analitik dan eksperimen variasi B =10 cm dan D/B = 1

4.2.1.3. Analisis Penurunan dan Tegangan Tanah Pasir Tanpa Perkuatan pada

Variasi Lebar Pondasi

Pada uji pembebanan tanpa perkuatan digunakan D/B = 1 dan variasi lebar pondasi

yaitu 6 cm, 8 cm, dan 10 cm, kemudian didapatkan nilai penurunan dan beban

maksimum.Dari nilai beban maksimum tadi dapat dihitung daya dukung maksimum.

Grafik hasil pembacaan dari uji pembebanan tanpa perkuatan dengan variasi lebar

pondasi (B) dapat dilihat pada Gambar dibawah ini :

0

20

40

60

80

100

120

140

Aktual

Meyerhoff

Hansen

Vesicqu(k

N/m

2)

56

Gambar 4.8. Hubungan q dan Penurunan Pondasi Tanpa Perkuatan Lebar 6 cm

dengan D/B = 1


dengan D/B = 1

57


dengan D/B = 1

Pada tanah pasir tanpa perkuatan geogrid, untuk lebar pondasi (B) = 6 cm penurunan

tanah yang terjadi adalah 6 mm dengan daya dukung sebesar 66,426 kN/m2, untuk lebar

pondasi (B) = 8 cm penurunan tanah yang terjadi 8 mm dengan daya dukung sebesar

94,794 kN/m2, untuk lebar pondasi (B) = 10 cm penurunan tanah yang terjadi 10 mm

dengan daya dukung sebesar 119,26 kN/m2.

58

4.2.2. Tanah Pasir dengan Perkuatan Geogrid

Pada pengujian tanah pasir dengan perkuatan ini dilakukan sebanyak 9 kali pengujian

pembebanan sesuai dengan matriks yang ada, seperti pada Tabel 4.6. Pemodelan tanah

pasir dibuat sesuai dengan variasi jarak lapis pertama geogrid ke pondasi yang digunakan

(u/B) yaitu 0,25 ; 0,5 ; 0,75 dengan variabel lebar pondasi sebesar B = 6 cm, B = 8 cm

dan B = 10 cm. Variabel terikat yang digunakan pada penelitian kali ini yaitu rasio faktor

kedalaman dibanding dengan lebar pondasi sebesar (d/B)= 1 dan jumlah lapisan geogrid 1

lapis.

Tabel 4.6.Tabel matriks tanah pasir dengan perkuatan

Kepadatan relatif

70%

Jarak Geogrid Lapis Pertama ke

Pondasi (u)d/B = 1, n = 1 0,25B 0,5B 0,75B

B = 6 cm √ √ √B = 8 cm √ √ √B = 10 cm √ √ √

4.2.2.1.Hasil Pemeriksaan Kepadatan dan Kadar Air

Berdasarkan hasil pengujian yang dilakukan pada pemodelan tanah pasir dengan

perkuatan diperoleh nilai kadar air dan berat isi kering dengan menggunakan density ring

yang ditunjukkan pada Tabel 4.7.

Tabel 4.7.Nilai kadar air dan berat isi kering tanah tanah pasir dengan perkuatanNo. B U Berat Isi Basah Berat Isi Kering Kadar Air

(cm) (gr/cm3) (gr/cm3) (%)

1 6 0,25B 1.413 1.250 13.05

2 0,5B 1.395 1.232 13.22

3 0,75B 1.429 1.266 12.85

4 8 0,25B 1.387 1.242 11.65

5 0,5B 1.409 1.257 12.09

6 0,75B 1.410 1.255 12.33

7 10 0,25B 1.387 1.258 13.02

8 0,5B 1.421 1.260 12.86

9 0,75B 1.401 1.237 13.25

Rata-rata 1.405 1.250 12.702

59

Dari hasil pengujian didapatkan berat isi kering rata-rata sebesar 1,250 gr/cm3.Dan

juga kadar air rata-rata didapatkan sebesar 12,702%. Pada saat pemodelan di boks yang

digunakan sebagai kontrol adalah berat isi basah, berat isi basah yang harus dicapai

adalah 1.403 gr/cm3.

4.2.2.2. Analisis Daya Dukung Tanah Pasir

Pada pengujian yang dilakukan pada tanah pasir dengan perkuatan geogrid dengan

variasi lebar pondasi dan jarak lapis pertama geogrid ke pondasi didapatkan nilai daya

dukung yang disajikan pada Tabel 4.8 dan Tabel 4.9.

Tabel 4.8.Hasil uji pembebanan dengan perkuatan dengan variasi lebar pondasiu/B B Beban Penurunan s/B Qu Qu

(cm) (Kg) (mm) (%) (Kg/cm2) (kN/m2)

0.25 6 594.106 6 10 0.818 81.8548 895.255 8 10 1.243 124.34110 1671.448 10 10 1.912 191.272

0.5 6 545.117 6 10 0.983 98.3978 1076.977 8 10 1.496 149.58010 2011.054 10 10 2.234 223.450

0.75 6 378.902 6 10 0.701 70.1678 798.404 8 10 1.108 110.88910 1407.514 10 10 1.563 156.390

Tabel 4.9.Hasil uji pembebanan dengan perkuatan dengan variasi jarak lapis pertama geogrid kepondasi

B u/B Beban Penurunan s/B Qu Qu(cm) (Kg) (mm) (%) (Kg/cm2) (kN/m2)

6 0,25 594.106 6 10 0.818 81.8540,5 545.117 6 10 0.983 98.3970,75 378.902 6 10 0.701 70.167

8 0,25 895.255 8 10 1.243 124.3410,5 1076.977 8 10 1.496 149.5800,75 798.404 8 10 1.108 110.889

10 0,25 1671.448 10 10 1.912 191.2720,5 2011.054 10 10 2.234 223.4500,75 1407.514 10 10 1.563 156.390

60

4.2.2.3. Analisis Penurunan dan Tegangan Tanah Pasir Pada Variasi Jarak Lapis

Pertama Geogrid ke Pondasi Terhadap Lebar Pondasi

a. Lebar Pondasi (B) 6cm

Pada uji pembebanan dengan perkuatan digunakan lebar pondasi (B) 6 cm dan variasi

jarak lapis pertama geogrid ke pondasi (u/B) 0,25 ; 0,5 ; 0,75 kemudian didapatkan nilai

penurunan dan beban maksimum.Dari nilai beban maksimum tadi dapat dihitung daya

dukung maksimum. Hasil pembacaan dari uji pembebanan dengan perkuatan geogrid

dapat dilihat pada Gambar 4.11.

Gambar 4.11. Hubungan q dan penurunan pondasi dengan perkuatan lebar pondasi 6

cm dengan variasi jarak teratas geogrid (u)

Dari Gambar 4.11, terlihat bahwa daya dukung paling tinggi pada variasi lebar

pondasi 6 cm terdapat pada jarak lapis pertama geogrid ke pondasi (u/B) = 0,5B sebesar

98.397 kN/m2 , diikuti oleh jarak lapis pertama geogrid ke pondasi (u/B) = sebesar 0,25

Bsebesar 81.854 kN/m2 dan yang paling rendah terdapat pada jarak lapis pertama geogrid

ke pondasi (u/B) = 0,75B sebesar 70.167 kN/m2.

0.05.010.015.020.025.030.035.040.045.050.055.060.065.0-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00.0 50.0 100.0 150.0 200.0 250.0 300.0 350.0

Se (m

m)

q (kN/m2)

u=0,5

u= 0,25

u=0,75

s/B

(%)

61

a. Lebar Pondasi (B) 8cm

Pada uji pembebanan dengan perkuatan digunakan lebar pondasi (B) 8 cm dan variasi

jarak lapis pertama geogrid ke pondasi (u/B) 0,25 ; 0,5 ; 0,75 kemudian didapatkan nilai

penurunan dan beban maksimum. Dari nilai beban maksimum tadi dapat dihitung daya

dukung maksimum. Hasil pembacaan dari uji pembebanan dengan perkuatan geogrid

dapat dilihat pada Gambar 4.12

Gambar 4.12. Hubungan q dan penurunan pondasi dengan perkuatan lebar pondasi 8

cm dengan variasi jarak teratas geogrid (u)

Dari Gambar 4.12, terlihat bahwa daya dukung paling tinggi pada variasi lebar


149.580 kN/m2 , diikuti oleh jarak lapis pertama geogrid ke pondasi (u/B) = sebesar 0,

25B sebesar 124.341 kN/m2 dan yang paling rendah terdapat pada jarak lapis pertama

geogrid ke pondasi (u/B) = 0,75B sebesar 110.889 kN/m2.

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

45.0

50.0-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00.0 50.0 100.0 150.0 200.0 250.0 300.0 350.0

Se (m

m)

q (kN/m2)

u=0,5

u=0,25

u=0,75s/B

(%)

62

a. Lebar Pondasi (B)10 cm

Pada uji pembebanan dengan perkuatan digunakan lebar pondasi (B) 10 cm dan

variasi jarak lapis pertama geogrid ke pondasi (u/B) 0,25 ; 0,5 ; 0,75 kemudian

didapatkan nilai penurunan dan beban maksimum. Dari nilai beban maksimum tadi dapat

dihitung daya dukung maksimum. Hasil pembacaan dari uji pembebanan dapat dilihat

pada Gambar 4.13.

Gambar 4.13. Hubungan q dan penurunan pondasi dengan perkuatan lebar pondasi

10 cm dengan variasi jarak teratas geogrid (u)

Dari gambar 4.13, terlihat bahwa daya dukung paling tinggi pada variasi lebar


223.450 kN/m2 , diikuti oleh jarak lapis pertama geogrid ke pondasi (u/B) = sebesar 0,

25B sebesar 191.272 kN/m2 dan yang paling rendah terdapat pada jarak lapis pertama

geogrid ke pondasi (u/B) = 0,75B sebesar 156.390 kN/m2.

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00.0 50.0 100.0 150.0 200.0 250.0 300.0 350.0

Se (m

m)

q (kN/m2)

u=0,5

u=0,25

u=0,75s/B

(%)

63

4.2.2.4. Analisis Penurunan Tanah Pasir pada Variasi Lebar Pondasi Tanah

terhadap Jarak Geogrid Lapis Pertama ke Pondasi

a. Jarak Lapis Pertama Geogrid ke Pondasi (u) 0,25B

Pada uji pembebanan dengan perkuatan, digunakan variasi jarak lapis pertama

geogrid ke pondasi (u) 0,25B dan lebar pondasi (B) 6cm, 8cm, 10cm, kemudian

didapatkan nilai penurunan dan beban maksimum.Dari nilai beban maksimum tadi dapat


pada Gambar dibawah ini :

Gambar 4.14. Hubungan q dan Penurunan Pondasi pada jarak terata geogrid (u) 0,25B

dengan lebar pondasi 6 cm dan D/B=1

Gambar 4.14, terlihat bahwa nilai daya dukung pondasi 6 cm dengan variasi jarak

lapisan teratas (u/B) = 0,25B sebesar 81,854 kN/m2. Sedangkan dalam hal penurunan,

untuk lebar pondasi (B) sebesar 6 cm penurunan tanah yang terjadi pada saat beban

runtuh adalah 6 mm.

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00.0 50.0 100.0 150.0 200.0 250.0 300.0 350.0

Se (m

m)

q (kN/m2)

64






runtuh adalah 8 mm



-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00.0 50.0 100.0 150.0 200.0 250.0 300.0 350.0

Se (m

m)

q (kN/m2)

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00.0 50.0 100.0 150.0 200.0 250.0 300.0 350.0

Se (m

m)

q (kN/m2)

65




runtuh adalah 10 mm.

b. Jarak Lapis Pertama Geogrid ke Pondasi (u) 0,5B


geogrid ke pondasi (u) 0,5B dan lebar pondasi (B) 6 cm, 8 cm, 10 cm, kemudian









runtuh adalah 6 mm.

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00.0 50.0 100.0 150.0 200.0 250.0 300.0 350.0

Se (m

m)

q (kN/m2)

66






runtuh adalah 8 mm.



-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00.0 50.0 100.0 150.0 200.0 250.0 300.0 350.0

Se (m

m)

q (kN/m2)

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00.0 50.0 100.0 150.0 200.0 250.0 300.0 350.0

Se (m

m)

q (kN/m2)

67

Gambar 4.19, terlihat bahwa nilai daya dukung pondasi 10 cm dengan variasi

jarak lapisan teratas (u/B) = 0,5B sebesar 223,450 kN/m2. Sedangkan dalam hal

penurunan, untuk lebar pondasi (B) sebesar 10 cm penurunan tanah yang terjadi pada saat

beban runtuh adalah 10 mm.

c. Jarak Lapis Pertama Geogrid ke Pondasi (u) 0,75B


geogrid ke pondasi (u) 0,75B dan lebar pondasi (B) 6 cm, 8 cm, 10 cm, kemudian









runtuh adalah 6 mm.

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00.0 50.0 100.0 150.0 200.0 250.0 300.0 350.0

Se (m

m)

q (kN/m2)

68






runtuh adalah 8 mm.



-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00.0 50.0 100.0 150.0 200.0 250.0 300.0 350.0

Se (m

m)

q (kN/m2)

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00.0 50.0 100.0 150.0 200.0 250.0 300.0 350.0

Se (m

m)

q (kN/m2)

69




runtuh adalah 10 mm.

4.3.Perbandingan Daya Dukung Tanah Pasir dengan Perkuatan dan TanpaPerkuatan.

4.3.1. Pondasi dengan Lebar Pondasi (B) = 6 cm dengan Variasi Jarak LapisPertama Geogrid ke Pondasi

Berdasarkan hasil uji pembebanan yang telah dilakukan, didapatkan nilai penurunan

dan tegangan tanah.Hasil pembacaan dari uji pembebanan tanpa perkuatan dengan lebar

pondasi (B) sebesar 6 cm dibandingkan tanah dengan perkuatan menggunakan variasi

jarak lapis pertama geogrid ke pondasi dapat dilihat pada Gambar 4.23.

Gambar 4.23. Perbandingan daya dukung tanah pasir tanpa perkuatan dan dengan

perkuatan dengan lebar pondasi 6 cm dan jarak teratas geogrid (u)

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

45.0

50.0

55.0

60.0

65.0-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00.0 50.0 100.0 150.0 200.0 250.0 300.0 350.0

Se (m

m)

q (kN/m2)

u=0,5

TanpaPerkuatanu= 0,25

u=0,75

s/B

(%)

70

Dari Gambar 4.23, terlihat bahwa penurunan yang terjadi pada tanah pasir dengan

perkuatan geogrid menggunakan variasi u/B cenderung lebih kecil dibandingkan tanah

pasir tanpa perkuatan jika ditinjau dari beban yang sama.

Ditinjau pada beban runtuhnya, daya dukung untuk tanah pasir dengan perkuatan

geogrid lebih besar daripada tanah pasir tanpa perkuatan. Hal ini dikarenakan beban yang

mampu ditahan oleh tanah pasir dengan perkuatan jauh lebih besar daripada tanah pasir

tanpa perkuatan, sehingga nilai daya dukung yang dihasilkan oleh tanah pasir dengan

perkuatan pun lebih besar daripada tanah pasir tanpa perkuatan.

4.3.2. Pondasi dengan Lebar Pondasi (B) = 8cm dengan Variasi Jarak Lapis

Pertama Geogrid ke Pondasi


dan tegangan tanah. Hasil pembacaan dari uji pembebanan tanpa perkuatan dengan lebar





0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

45.0

50.0-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00.0 50.0 100.0 150.0 200.0 250.0 300.0 350.0

Se (m

m)

q (kN/m2)

u=0,5

TanpaPerkuatanu=0,25

u=0,75

s/B

(%)

71

Dari Gambar 4.24, terlihat penurunan yang terjadi pada tanah pasir dengan perkuatan

geogrid pada variasi u/B saat 0,25 dan 0,5 cenderung lebih besar dibandingkan tanah

pasir tanpa perkuatan. Sedangkan penurunan pada variasi u/B 0,75 cenderung lebih kecil

dibandingkan tanah pasir tanpa perkuatan. Ini ditinjau dari beban yang sama.

Ditinjau pada beban runtuhnya, daya dukung untuk tanah pasir dengan

perkuatan geogrid lebih besar daripada tanah pasir tanpa perkuatan.Hal ini dikarenakan

beban yang mampu ditahan oleh tanah pasir dengan perkuatan jauh lebih besar daripada

tanah pasir tanpa perkuatan, sehingga nilai daya dukung yang dihasilkan oleh tanah pasir

dengan perkuatan pun lebih besar daripada tanah pasir tanpa perkuatan.

4.3.3. Pondasi dengan Lebar Pondasi (B) = 10 cm dengan Variasi Jarak Lapis

Pertama Geogrid ke Pondasi


dan tegangan tanah.Hasil pembacaan dari uji pembebanan tanpa perkuatan dengan lebar





0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

00.0 50.0 100.0 150.0 200.0 250.0 300.0 350.0

Se (m

m)

q (kN/m2)

u=0,5

TanpaPerkuatanu=0,25

u=0,75

s/B

(%)

72

Dari Gambar 4.25, terlihat penurunan yang terjadi pada tanah pasir dengan perkuatan

geogrid pada variasi u/B saat 0,25 dan 0,5 cenderung lebih besar dibandingkan tanah

pasir tanpa perkuatan. Sedangkan penurunan pada variasi u/B 0,75 cenderung lebih kecil

dibandingkan tanah pasir tanpa perkuatan. Ini ditinjau dari beban yang sama.

Ditinjau pada beban runtuhnya, daya dukung untuk tanah pasir dengan perkuatan

geogrid lebih besar daripada tanah pasir tanpa perkuatan.Hal ini dikarenakan beban yang

mampu ditahan oleh tanah pasir dengan perkuatan jauh lebih besar daripada tanah pasir

tanpa perkuatan, sehingga nilai daya dukung yang dihasilkan oleh tanah pasir dengan

perkuatan pun lebih besar daripada tanah pasir tanpa perkuatan.

4.4. Analisis Bearing Capacity Improvement (BCI) Berdasarkan Daya DukungUltimit

4.4.1. Nilai BCI pada Variasi Jarak Lapis Pertama Geogrid ke Pondasi

Untuk melihat pengaruh dari jarak lapis pertama geogrid ke pondasi pada BCR, maka

dapat dilihat dari Gambar 4.15. Berdasarkan analisis beban maksimum yang dilakukan

untuk setiap masing-masing variasi jarak lapis pertama geogrid ke pondasi, maka

didapatkan nilai Bearing Capacity Improvement (BCI) seperti pada Tabel 4.10 berikut ini.

Tabel 4.10.Nilai BCI Untuk Variasi Jarak Lapis Pertama Geogrid ke Pondasi

u/B B qu (kN/m2) BCI Peningkatan(cm) Tanpa Perkuatan Perkuatan (%)

0.25 6 66.426 81.854 1.232 23.228 94.793 124.341 1.312 31.1710 119.259 191.272 1.604 60.38

0.5 6 66.426 98.397 1.481 48.138 94.793 149.580 1.578 57.7910 119.259 223.450 1.874 87.36

0.75 6 66.426 70.167 1.056 5.638 94.793 110.889 1.170 16.9810 119.259 156.390 1.311 31.13

73

Gambar 4.26. Perbandingan Peningkatan BCI Untuk Variasi Jarak Lapis Pertama

Geogrid ke Pondasi

Berdasarkan Gambar 4.23, nilai BCI paling maksimum dalam penelitian ini diperoleh

pada B= 10 cm dengan u/B = 0,5 yaitu sebesar 1,874 atau meningkat 87.36%

dibandingkan tanpa perkuatan.

4.4.2. Nilai BCI pada Variasi Lebar Pondasi

Untuk melihat pengaruh dari lebar pondasi pada BCI, maka dapat dilihat dari

Gambar 4.27. Berdasarkan analisis beban maksimum yang dilakukan untuk setiap

masing-masing variasi lebar pondasi, maka didapatkan nilai Bearing Capacity

Improvement (BCI) seperti pada Tabel 4.11.berikut ini.

Tabel 4.11.Nilai BCI untuk Variasi Lebar Pondasi

B u/B qu (kN/m2) BCI Peningkatan(cm) Tanpa Perkuatan Perkuatan (%)

6 0.25 66.426 81.855 1.232 23.220.5 66.426 98.397 1.481 48.130,75 66.426 70.167 1.056 5.63

8 0.25 94.794 124.341 1.312 31.170.5 94.794 149.580 1.578 57.790,75 94.794 110.889 1.170 16.98

10 0.25 119.259 191.272 1.604 60.380.5 119.259 223.450 1.874 87.360,75 119.259 156.390 1.311 31.13

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

0 2 4 6 8 10 12 14Lebar Pondasi (cm)

u=0,25B

U=0,5B

U=0,75B

GRAFIK BCI

BC

I

74

Gambar 4.27. Perbandingan Peningkatan BCI Untuk Variasi Lebar Pondasi

Berdasarkan Tabel 4.9 dan Gambar 4.27 di atas, didapatkan nilai BCI paling tinggi

diperoleh saat B = 10 cm dengan u/B = 0,5 yaitu sebesar 1,874 atau meningkat sebesar

87.36% dibandingkan tanah pasir tanpa perkuatan.

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

0 0.25 0.5 0.75 1(u)

B=6 cm

B=8 cm

B=10 cm

BC

R

75

4.5. Analisis Peningkatan Nilai Daya Dukung pada Tanah Pasir Menggunakan

Perkuatan Geogrid

Dari hasil analisis BCI yang telah dilakukan, maka dapat dilihat peningkatan

nilai daya dukung tanpa perkuatan dengan lereng yang menggunakan perkuatan

geogrid. Presentase peningkatan daya dukung antara variabel pada lereng dengan

perkuatan dapat dilihat pada Tabel 4.12.

Tabel 4.12.Perbandingan Daya Dukung antara Variasi Lebar Pondasi(B)u/B B qu dengan Perbandingan Rata-rata

perkuatan antar variabel Perbandingan(cm) (kN/m2) (%) (%)0,25 6 81.854 52.865

8 124.341 51.90510 191.272 53.828

0,5 6 98.397 50.78 149.580 52.01610 223.450 49.384

0,75 6 70.167 49.5338 110.889 58.03510 156.390 41.032

Rata-Rata Total Peningkatan 51.032

Tabel 4.13.Perbandingan Daya Dukung antara Variasi Jarak Lapis pertama (u/B)

u/B B qu dengan Perbandingan Rata-rata

perkuatan antar variabel Perbandingan(cm) (kN/m2) (%) (%)

6 0.25 81.855 22.750.5 98.397 16.8110,75 70.167 28.689

8 0.25 124.341 23.0820.5 149.580 20.2980,75 110.889 25.866

10 0.25 191.272 23.4170.5 223.450 16.8230,75 156.390 30.011

Rata-Rata Total Peningkatan 23.083

76

Dari Tabel 4.12, dapat dilihat bahwa persentase rata-rata terhadap kontribusi

peningkatan daya dukung untuk variabel lebar pondasi B adalah sebesar 51.032% .

Sehingga dapat dikatakan bahwa pada penelitian ini, variabel lebar pondasi

memiliki pengaruh yang besar dalam meningkatkan nilai daya dukung pondasi

menerus pada tanah pasir.

4.6. Pengaruh Jarak Lapis Pertama Geogrid ke Pondasi dan Lebar Pondasi

Terhadap Nilai Daya Dukung

Dari hasil pengujian yang telah dilakukan pada pemodelan fisik tanah pasir

pasir dengan kepadatan relatif (RC) 70% dan variabel tetap yaitu jumlah perkuatan

(n) 1 lapis dan faktor kedalaman (D/B) sebesar 1, variabel bebas yaitu jarak lapis

pertama geogrid ke pondasi dan lebar pondasi, didapatkan hasil bahwa yaitu jarak

lapis pertama geogrid ke pondasi dan lebar pondasi berpengaruh terhadap beban

maksimal yang mampu ditahan oleh tanah pasir.

Bila ditinjau melalui beban maksimal yang mampu ditahan, dari segi variasi

lebar pondasi, semakin besar lebar pondasi semakin besar pula beban yang dapat

ditahannya, dan juga semakin besar pula daya dukungnya. Pada hasil pengujian ini,

beban maksimal dan daya dukung maksimal terbesar didapat pada pondasi dengan

lebar 10 cm dengan jarak lapis pertama geogrid ke pondasi 0,5B.

Secara keseluruhan terjadi peningkatan nilai daya dukung dengan perkuatan

geogrid dibandingkan tanpa menggunakan geogrid. Peningkatan terbesar terjadi

pada pondasi dengan lebar 10 cm dan jarak lapis pertama geogrid ke pondasi 0,5B

dengan peningkatan 87.36% dibandingkan dengan tanpa perkuatan.

Dengan menganalisis beban maksimal pada model dengan perkuatan dan

tanpa perkuatan geogrid, maka dapat dicari pola dari BCI. Berdasarkan data yang

diperoleh dari segi variasi lebar pondasi, terlihat bahwa dengan semakin besar lebar

pondasi maka semakin besar nilai BCI nya.

Pada pengujian ini, didapatkan nilai rasio BCI maksimum terdapat pada

pondasi dengan lebar 10 cm dan jarak lapis pertama geogrid ke pondasi 0,5B

dengan BCI sebesar 1,874. Nilai BCI terkecil terjadi pada pondasi dengan lebar 6

cm dan jarak lapis pertama geogrid ke pondasi 0,75 dengan nilai BCI sebesar 1,056.

Sedangkan untuk presentase peningkatan yang signifikan terletak pada lebar 10 cm

dengan jarak lapis pertama geogrid ke pondasi sebesar 0,5B.

77

Hasil didapatkan bahwa dengan bertambahnya lebar pondasi maka daya

dukung semakin besar. Hal ini sesuai dengan teori dan rumus yang dinyatakan oleh

mayerhof (tahun 1995), Hansen (tahun 1970) dan Vesic (tahun 1975). Dan Hasil

dari jarak lapis pertama geogrid ke pondasi daya dukung paling besar yaitu 0,5B.

karena hasil yang didapatkan menurut teori keruntuhan terzaghi (tahun 1943) dan

Chen (tahun 2007) bahwa dengan jarak 0,5B geogrid mengalami keruntuhan wide

slab dimana dalam fase ini terjadi keruntuhan tarik lalu diteruskan ke keruntuhan

geser, hal ini sesuai yang diharapkan. Sedangkan pada jarak 0,25B geogrid

mengalami keruntuhan pull out dimana dalam fase ini terjadi keruntuhan tarik

akibat deformasi awal yang besar sehingga geogrid bekerja tidak optimal.

Selanjutnya pada jarak 0,75B keruntuhan pada tanah pasir terjadi terlebih dahulu

sebelum geogrid bekerja karena jarak terlalu jauh.

Sebagaimana diterangkan pada gambar serta perhitungan salah satu sampel

menggunakan teori terzaghi dengan lebar 6 cm dan variasi jarak lapis teratas

geogrid 0,25B; 0,5B dan 0,75B dibawah ini,

a. Jarak lapis teratas geogrid 0,25B = 1,5 cm

Tinggi keruntuhan (h) = tan Ø x ½ B

= tan 36,017 x 3

= 2,181 cm

b. Jarak lapis teratas geogrid 0,5B = 3 cm


= tan 36,017 x 3

= 2,181 cm

Pondasi

6 cm1,5 cm

6 cmPondasi

6 cm3 cm

78

c. Jarak lapis teratas geogrid 0,75B = 4,5 cm


= tan 36,017 x 3

= 2,181 cm

Pondasi6 cm

6 cm

4,5 cm

BAB IV PEMBAHASAN - repository.ub.ac.idrepository.ub.ac.id/1781/5/12. BAB IV - Pembahasan.pdf ·...

Documents

Transcript of BAB IV PEMBAHASAN - repository.ub.ac.idrepository.ub.ac.id/1781/5/12. BAB IV - Pembahasan.pdf ·...