HUBUNGAN ANTARA NILAI KOHESI DAN SUDUT GESER …digilib.unila.ac.id/38078/10/SKRIPSI TANPA BAB...

HUBUNGAN ANTARA NILAI KOHESI DAN SUDUT GESER DALAM

DIDAPAT DARI VANE SHEAR TEST DAN DIRECT SHEAR TEST

SEBAGAI PARAMETER KUAT GESER TANAH UNTUK

ANALISIS STABILITAS LERENG

(Skripsi)

Oleh

ARYODI WIDIASWARA

JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

2018

http://www.kvisoft.com/pdf-merger/

ABSTRAK



SEBAGAI PARAMETER KUAT GESER TANAH UNTUK ANALISIS

STABILITAS LERENG

Oleh

ARYODI WIDIASWARA

Martapura, Ogan Komering Ulu Timur, Sumatra Selatan adalah salah satu

kecamatan yang memiliki jalur kereta api di daerah lereng. Kemantapan suatu

lereng dipengaruhi oleh nilai kohesi (c) dan sudut geser dalam tanah (φ) sebagai

parameter kuat geser tanah. Hubungan kedua nilai tersebut dapat diketahui dari

vane shear test dan direct shear test yang dilakukan dengan cara permodelan

didalam kotak kaca di laboratorium dan hasil pengujian tersebut dimasukan

kedalam analisa stabilitas lereng menggunakan metode fellenius untuk

mengetahui kemantapan lereng di daerah Martapura.

Penelitian ini menggunakan nilai kohesi (c) dan sudut geser dalam tanah (φ) yang

didapat dari pengujian di laboratorium.

Hasil penelitian menunjukan hubungan nilai kohesi (c) dan sudut geser dalam

tanah (φ) sangat berpengaruh terhadap kemantapan suatu lereng. Berdasarkan

hasil analisa menggunakan metode fellenius, nilai faktor keamanan pada kondisi

tanah jenuh lebih kecil dari pada kondisi tanah tak jenuh dengan nilai faktor

keamanan yang tertinggi ialah 0,58 dan nilai yang terendah 0,43. Nilai faktor

keamanan yang didapat menunjukan bahwa keadaan lereng tersebut biasa terjadi

kelongoran.

Kata kunci: vane shear test, direct shear test, metode fellenius, faktor keamanan

lereng.

THE RELATION BETWEEN COHESION VALUE AND THE ANGLE OF

INTERNAL FRICTION IS OBTAINED FROM VANE SHEAR TEST AND

DIRECT SHEAR TEST AS PARAMETERS OF GROUND SHEAR

STRENGTH FOR SLOPE STABILITY ANALYSIS

By

ARYODI WIDIASWARA

Martapura, West Ogan Komering Ulu, Southern Sumatera is one of kind sub-

district that has a railroad tracks on the slope area. The stability of a slope is

influenced by the cohesion value (c) and the angle of internal friction (φ) as the

parameter of the soil shear strength. The relation between this two value will be

known by vane shear test and direct shear test which is done by modeling in a

glass box on the laboratory and the result of it will substituted to slope stability

analysist using fellenius method for knowing the slope stability in Martapura.

This research using cohesion value (c) and the angle of internal friction (φ) which

is the result of test in laboratory.

The result of this research shows reflection between cohesion value (c) and the

angle of internal friction (φ) is very influential on slope stability. Based on the

analysis result using fellenius method, the value of safety factor on saturated

condition is less than unsaturated condition with the highest factor is 0,58 and the

lowest is 0,43. This safety factor value shows that those slope occurs avalanches.

Keywords: vane shear test, direct shear test, fellenius method, slope safety factor.



SEBAGAI PARAMETER KUAT GESER TANAH UNTUK

ANALISIS STABILITAS LERENG

Oleh

ARYODI WIDIASWARA

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

Pendidikan Sekolah Dasar (SD) diselesaikan di SD Fransiskus 2 Rawa Laut

Bandar Lampung pada tahun 2006, Sekolah Menengah Pertama (SMP)

diselesaikan pada tahun 2009 di SMP Negeri 2 Bandar Lampung dan Sekolah

Menengah Atas (SMA) diselesaikan di SMA Negeri 10 Bandar Lampung.

Penulis terdaftar sebagai mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Lampung pada tahun 2012 melalui jalur Seleksi Mandiri Tertulis.

Selama menjadi mahasiswa, penulis berperan aktif di dalam organisasi Himpunan

Mahasiswa Teknik Sipil (HIMATEKS) sebagai anggota bidang kesenian dan

olahraga dan organisasi Satuan Siswa, Pelajar dan Mahasiswa Pemuda Pancasila

(SAPMA PP) Bandar lampung, sebagai wakil sekretaris II.

Pada tahun 2015 Penulis melakukan Kerja Praktek (KP) pada Proyek

Pembangunan Toko Bahan Bangunan Mitra 10 Lampung selama 3 bulan. Penulis

juga telah mengikuti Kuliah Kerja Nyata (KKN) di Desa Sinar Luas, Kecamatan

Bangun Rejo, Kabupaten Lampung Tengah selama 40 hari pada periode Januari-

Maret 2017.

Penulis dilahirkan di Kota Bandar Lampung, Kecamatan

Tanjung Karang Timur pada tanggal 25 Maret 1994, sebagai

anak kedua dari tiga bersaudara dari ayah Albidin dan Ibu

Dra.Sri Sumarti.

MOTO

“Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan.”

(Q.S. Al-Insyirah:6)

“Sesuatu mungkin mendatangi mereka yang mau menunggu, namun hanya

didapatkan oleh mereka yang bersemangat mengejarnya “

(Abraham Lincoln)

“Aku tak gagal dalam ujian. Aku hanya telah menemukan 100 cara yang

salah.”

(Benjamin Franklin)

“Kalau kamu ingin menjadi pribadi yang maju, kamu harus pandai

mengenal apa yang terjadi, pandai melihat, pandai mendengar, dan pandai

menganalisis.”

(Soeharto)

“Percayalah setiap orang sudah memiliki jalan hidupnya masing-masing. “

(Aryodi Widiaswara)

Persembahan

Untuk ayah dan Ibuku tercinta yang selalu menyebutkan namaku

disetiap doanya dan selalu membimbingku melakukan hal yang

benar.

Untuk Mico Afriansyah dan Fajar Novandi,kakak dan adikku yang

selalu mensupport satu sama lain. Semoga kita dapat menjadi anak

yang dibanggakan.

Untuk saudara dan kerabat yang telah memberikan dukungan dan

doa.

Untuk semua guru-guru dan dosen-dosen yang telah memberikan

ilmu yang bermanfaat.Terima kasih atas kesabaran yang kalian

berikan dalam memberikan ilmu

Untuk rekan seperjuanganku, Teknik Sipil Universitas Lampung

Angkatan 2012. Semangat sampai tujuan hidup kita tercapai.

SANWACANA

Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT karena atas berkat dan

karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Hubungan Antara

Nilai Kohesi Dan Sudut Geser Dalam Didapat Dari Vane Shear Test Dan Direct

Shear Test Sebagai Parameter Kuat Geser Tanah Untuk Analisis Stabilitas

Leeng”. Skripsi ini disusun dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk

memperoleh gelar Sarjana Teknik (S.T.) pada Fakultas Teknik Universitas

Lampung.

Atas terselesainya skripsi ini penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Bapak Prof. Dr. Suharno, M.Sc., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas

Lampung;

2. Bapak Gatot Eko Susilo, S.T., M.Sc., Ph.D., selaku Ketua Jurusan Teknik

Sipil Fakultas Teknik Universitas Lampung;

3. Ibu Dr. Ir. Lusmeilia Afriani, D.E.A., selaku Dosen Pembimbing Utama atas

kesediaannya untuk memberikan bimbingan dalam proses penyelesaian

skripsi ini;

4. Bapak Opik Taufik Purwadi, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing 2 skripsi

saya yang telah membimbing dalam proses penyusunan skripsi;

5. Bapak Ir. Setyanto, M.T.., selaku Dosen Penguji skripsi terimakasih untuk

saran-saran dan masukan pada seminar terdahulu;

6. Ibu Ir. Laksmi Irianti, M.T., selaku dosen pembimbing akademik;

7. Seluruh Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Teknik Sipil Universitas Lampung atas

ilmu dan pembelajaran yang telah diberikan selama masa perkuliahan;

8. Teman-teman seperjuanganku, Teknik Sipil Universitas Lampung Angkatan

2012 beserta seluruh kakak-kakak, dan adik-adik yang telah mendukung

dalam penyelesaian skripsi ini.

9. Vania Berlinda, yang selalu memberikan semangat dan membantu dalam

banyak hal dan sahabat-sahabatku M.Hendranto, Fadhian, Gevara, Gandhi,

Oska,, Rizki, serta anak-anak SAPMA PP Kota Bandar Lampung yang selalu

membantuku.

10. Abangku Mico Afriansyah dan adikku Fajar Novandi, yang telah membantu

dan memberikan dukungan dengan caranya masing-masing;

11. Terakhir ucapan yang sebesar-besarnya untuk kedua orang tuaku Albidin dan

Dra. Sri Sumarti, terimakasih atas seluruh do’a, dukungan, dan motivasi yang

selalu diberikan;

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 Allah SWT melimpahkan rahmat-Nya kepada kita semua.

Bandar Lampung, Oktober 2018

Penulis

Aryodi Widiaswara

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR ISI .................................................................................................. i

DAFTAR TABEL .......................................................................................... ii

DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... iii

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................. iv

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

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

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

C. Batasan Masalah ...................................................................................... 3

D. Tujuan Penelitian ..................................................................................... 3

II. TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................... 4

A.Tanah ......................................................................................................... 4

1. Definisi Tanah .................................................................................... 4

2. Klasifikasi Tanah ............................................................................... 5

B. Tanah Lempung ....................................................................................... 7

1. Definisi Tanah Lempung Lunak ........................................................... 7

2. Sifat-Sifat Tanah Lempung ................................................................ 7

C. Kuat Geser Tanah ..................................................................................... 9

D. Vane Shear Test ........................................................................................ 10

E. Direct Shear Test ...................................................................................... 11

F. Lereng dan Longsoran ............................................................................. 11

1. Lereng ................................................................................................ 11

2. Longsoran ........................................................................................... 12

G. Analisa Stabilitas Lereng ........................................................................ 13

H. Metode Fellenius ..................................................................................... 14

I. Studi Literatur .......................................................................................... 17

III. METODOLOGI PENELITIAN ........................................................... 35

A. Bahan Penelitian ................................................................................. 35

B. Metode Pengambilan Sample .............................................................. 36

C. Pelaksanaan Pengujian ........................................................................ 37

1. Pengujian Kadar Air ........................................................................... 37

2. Pengujian Berat Volume .................................................................... 37

3. Pengujian Berat Jenis ......................................................................... 37

4. Pengujian Batas Atterberg ................................................................. 38

5. Pengujian Analisa Saringan ............................................................... 38

6. Pengujian Hidrometer ........................................................................ 38

D. Pengujian Vane shear ........................................................................... 38

E. Pengujian Direct shear ........................................................................ 40

F. Pengolahan dan Analisis Data ............................................................. 41

G. Analisis Stabilitas Lereng..................................................................... 42

F. Diagram Alir Penelitian ........................................................................ 42

1V. HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................... 44

A. Hasil Pengujian Sampel Tanah Asli ................................................... 44

B. Klasifikasi Sampel Tanah ................................................................... 51

C. Hasil Pengujian Tanah Sampel Yang Sudah Dijenuhkan ................... 51

D. Hasil Pengujian Geser Langsung (Direct Shear Test) ........................ 58

E. Hasil Pengujian Geser Kipas (Vane Shear Test) ................................. 63

F. Analisis Stabilitas Lereng .................................................................... 64

V PENUTUP ............................................................................................... 72

A. Kesimpulan .................................................................................... 72

B. Saran ............................................................................................... 73

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 74

LAMPIRAN

DAFTAR TABEL

No. Tabel Halaman

1. Faktor Keamanan Lereng .................................................................... 14

2. Tabel Hasil Pengujian Geser Langsung Pada Kondisi Basah

(Nurdian S,2015) .................................................................................. 18

3. Tabel Hasil Pengujian Geser Langsung Pada Kondisi Kerinh

(Nurdian S,2015) .................................................................................. 19

4. Hasil Pengujian Uji Geser Langsung Tanah Tak Jenuh Kedalaman

30 Cm Di Titik I (Riri,2016) ................................................................ 20


30 Cm Di Titik II (Riri,2016) ............................................................... 21


30 Cm Di Titik III (Riri,2016) ............................................................. 22


50 Cm Di Titik I (Riri,2016) ................................................................ 23





10. 13. Pembacaan Dial Torsimeter Dan Kuat Geser Kedalaman 30 Cm

Dan 50 Cm Keadaan Tanah Tak Jenuh (Riri,2016) ............................. 26

11. Hasil Pengujian Uji Geser Langsung Tanah Jenuh Kedalaman

30 Cm Di Titik I (Riri,2016) ................................................................ 27






50 Cm Di Titik I (Riri,2016) ............................................................... 30


50 Cm Di Titik II (Riri,2016) .............................................................. 31


50 Cm Di Titik III (Riri,2016) ............................................................ 32

17. Pembacaan Dial Torsimeter Dan Kuat Geser Kedalaman 30 Cm

Dan 50 Cm Keadaan Tanah Jenuh (Riri,2016) .................................... 34

18. Hasil Pengujian Kadar Air Tanah Asli ............................................... 45

19. Hasil Pengujian Berat Volume Tanah ................................................. 46

20. Hasil Pengujian Berat Jenis ................................................................. 47

21. Hasil Pengujian Batas Atterberg Tanah .............................................. 47

22. Hasil Pengujian Analisis Saringan ...................................................... 49

23. Hasil Pengujian Hidrometer ................................................................ 50

24. Hasil Pengujian Kadar Air Tanah Jenuh ............................................. 52

25. Hasil Pengujian Berat Volume Tanah Jenuh ...................................... 53

26. Hasil Pengujian Berat Jenis ................................................................. 54

27. Hasil Pengujian Batas Atterberg Tanah Jenuh .................................... 55

28. Hasil Pengujian Analisis Saringan ...................................................... 56

29. Hasil Pengujian Hidrometer ................................................................ 57

30. Hasil Direct Shear Test Pada Kedalaman 30 Cm Tanah Tak Jenuh .. 59

31. Hasil Direct Shear Test Pada Kedalaman 30 Cm Tanah Jenuh .......... 60

32. Hasil Direct Shear Test Pada Kedalaman 50 Cm Tanah Tak Jenuh .. 61

33. Hasil Direct Shear Test Pada Kedalaman 50 Cm Tanah Jenuh .......... 62


Dan 60 Cm Keadaan Tanah Tak Jenuh ................................................ 63


Dan 60 Cm Keadaan Tanah Jenuh ....................................................... 64

36. Perhitungan Stabilitas Lereng Dengan Data Pada Kedalaman

30 Cm Tanah Tak Jenuh ...................................................................... 67


30 Cm Tanah Jenuh .............................................................................. 68


60 Cm Tanah Tak Jenuh ...................................................................... 69


60 Cm Tanah Jenuh .............................................................................. 70

DAFTAR GAMBAR

No. Gambar Halaman

1. Alat uji vane shear .............................................................................. 10

2. Sistem gaya pada mettode fellenius .................................................... 15

3. Hubungan fraksi lempung dengan nilai kohesi hasil pengujian

geser langsung (Direct Shear Test) pada Kondisi Basah dan

Kondisi Kering (Nurdian S, 2015) ...................................................... 19

4. Hubungan fraksi lempung dengan nilai sudut geser hasil

pengujian geser langsung (Direct Shear Test) pada Kondisi Basah

dan Kondisi Kering (Nurdian S, 2015) ............................................... 20

5. Grafik uji Geser langsung kedalaman 30 cm di Titik I keadaan

tanah tak jenuh (Riri , 2016) ............................................................... 21

6. Grafik uji Geser langsung kedalaman 30 cm di Titik II keadaan


7. Grafik uji Geser langsung kedalaman 30 cm di Titik III keadaan








11. Grafik perbandingan uji geser baling kedalaman 30 cm dan 50

cm di Titik I, II dan II keadaan tanah tak jenuh (Riri , 2016) ............. 27


tanah jenuh (Riri , 2016) ..................................................................... 28


tanah jenuh (Riri , 2016) ..................................................................... 29


tanah jenuh (Riri , 2016) ..................................................................... 30


tanah jenuh (Riri , 2016) ..................................................................... 31


tanah jenuh (Riri , 2016) ..................................................................... 32


tanah jenuh (Riri , 2016) ..................................................................... 33

18. Grafik perbandingan uji geser baling kedalaman 30 cm dan 50

cm di Titik I, II dan II keadaan tanah jenuh (Riri , 2016) ................... 34

19. Lokasi sampel tanah ............................................................................ 35

20. Sampel tanah ....................................................................................... 36

21. Kotak Kaca untuk permodelan laboratorium ....................................... 39

22. Kotak Kaca untuk permodelan laboratorium pada kedalaman 30 cm . 39

23. Kotak Kaca untuk permodelan laboratorium pada kedalaman 60 cm . 40

24. Diagram alir penelitian ......................................................................... 43

25. Grafik hasil uji batas plastis dan batas cair .......................................... 48

26. Grafik hasil uji analisa saringan ........................................................... 50

27. Grafik hasil uji batas plastis dan batas cair .......................................... 55

28. Grafik hasil uji analisa saringan ........................................................... 57

29. Gambar lereng ...................................................................................... 65

30. Sayatan lereng ...................................................................................... 66

DAFTAR LAMPIRAN

No. Lampiran

1 Data Laboratorium Dan Perhitungan

2 Dokumentasi Penelitian

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Provinsi Sumatra Selatan adalah provinsi yang sedang berkembang baik

dibidang ekonomi maupun infrastruktur. Provinsi Sumatra Selatan menjadi

pusat penghasil batubara dan migas di pulau Sumatra. Selain itu provinsi

Sumatera Selatan merupakan sambungan dari jalur bukit barisan di pulau

Sumatra karena itu daerah di provinsi ini banyak sekali perbukitan. Salah satu

Kabupaten yang ada di provinsi Sumatra Selatan adalah Kabupaten Ogan

Komering Ulu Timur dengan ibukota Kabupaten di Martapura.

Martapura menjadi pintu masuk menuju provinsi Sumatera Selatan melalui

jalur tengah dari provinsi Lampung. Martapura menjadi salah satu tempat yang

dilewati angkutan batu bara dari Baturaja menuju Lampung. Transportasi yang

biasa digunakan untuk mengantarkan batubara dari Baturaja ke suatu tempat

ialah jalur kereta api. Daerah di Martapura ialah daerah yang berbukit, jadi

tidak heran jika banyaknya rel kereta api yang melalui perbukitan dan lereng di

daerah Martapura, akan tetapi banyaknya lereng yang dilewati jalur kereta api

merupakan daerah rawan longsor.

Hal ini dikarenakan oleh air pada saat musim hujan, curah hujan yang jatuh ke

bumi akan semakin meningkat sehingga mempengaruhi stabilitas lereng. Jika

stabilitas lereng sudah terganggu maka lereng tersebut akan mengalami

2

longsor. Kelongsoran atau pergeseran yang terjadi diakibatkan karena kekuatan

tanah tidak mampu menahan beban-beban yang terjadi.

Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui hubungan kohesi dan sudut geser

dalam sebagai parameter kuat geser didalam suatu tanah serta faktor keamanan

untuk mengetahui kemantapan suatu lereng di daerah Martapura. Nilai dari

kuat geser tanah ini didapat dari permodelan laboraorium dengan vane shear

test dan direct shear test dimana hasil pengujian tersebut digunakan untuk

analisis stabilitas lereng di daerah Martapura untuk mendapatkan faktor

keamanan.

B. Rumusan Masalah

Dari latar belakang yang telah diuraikan diatas, rumusan masalah yang dibahas

adalah nilai dari kuat geser suatu tanah guna untuk menentukan faktor

keamanan di daerah lereng Martapura. Maka dari itu dilakukannya

penyelidikan tanah untuk mengetahui nilai kuat geser suatu tanah yang

merupakan hubungan antara kohesi dan sudut geser dalam yang terdapat pada

suatu tanah.

Hubungan kohesi dan sudut geser dalam bisa didapat dari pengujian vane shear

test dan direct shear test dilaksanakan pada permodelan laboratorium. Setelah

pengujian ini dilakukan, diperoleh data kohesi dan sudut geser dalam pada

tanah yang diteliti di daerah lereng Matapura. Data ini digunakan sebagai

parameter kuat geser pada tanah tersebut. Kemudian data yang didapat dari

pengujian di laboratorium diaplikasikan ke dalam perhitungan analisis

stabillitas lereng. Analisis yang dilakukan menggunakan metode fellenius

3

untuk mendapatkan faktor keamanan lereng yang ada di daerah Martapura,

Provinsi Sumatra Selatan.

C. Batasan Masalah

Batasan masalah pada penelitian ini ialah sebagai berikut:

1. Material yang dipakai adalah tanah lempung lunak yang diambil dari daerah

lereng di Martapura.

2. Vane shear test dan direct shear test dilakukan dengan permodelan di

laboratorium untuk mengetahui hubungan dari nilai kohesi dan sudut geser

dalam sebagai parameter kuat geser suatu tanah.

3. Hasil dari permodelan diaplikasikan ke dalam analisis stabilitas lereng

dengan metode Fellenius untuk mengetahui kemantapan suatu lereng.

D. Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah:

1. Mengetahui hubungan kohesi dan sudut geser dalam sebagai parameter kuat

geser suatu tanah didapat dari vane shear test dan direct shear test dengan

permodelan di laboratorium.

2. Mengetahui kemantapan suatu lereng di daerah Martapura dengan metode

Fellenius dimana nilai kohesi dan sudut geser dalam yang digunakan adalah

hasil dari permodelan di laboratorium.

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Tanah

1. Definisi Tanah

Tanah ialah sebagai material yang terdiri dari agregat (butiran), mineral-

mineral padat serta dari pelapukan bahan-bahan organik dengan zat cair dan

gas yang mengisi ruang kosong diantara partikel-partikel padat (Das, 1995).

Tanah adalah kumpulan dari butiran agregat pada mineral alami yang dapat

dipisahkan dengan cara mekanik bila agregat tersebut diaduk dalam air

(Terzaghi, 1987).

Tanah ialah akumulasi dari partikel suatu mineral yang ikatan antar

partikelnya lemah, hal ini dapat terbentuk karena pelapukan dari batuan

(Craig, 1987)

Pada umumnya suatu tanah terdiri dari tiga bahan, yaitu butiran tanah, air dan

udara yang ada didalam ruangan antar butiran (Wesley, 1997).

Tanah merupakan suatu lapisan pada kerak bumi dimana lapisan tersebut tidak

menjadi satu. Ketebalan yang dimiliki tidak beragam dengan bahan-bahan

yang ada dibawahnya, juga tidak beku untuk hal warna, sifat biologinya,

5

bangunan fisiknya, dan struktur susunan serta proses kimiawi dengan reaksi

yang ada (Sutedjo, 1988).

2. Klasifikasi Tanah

Sistem klasifikasi tanah ialah sistem pengelompokan sifat dan ciri-ciri tanah

kedalam kelompok dan subkelompok berdasarkan pemakaiannya (Riri, 2016).

Sistem klasifikasi tanah menggunakan bahasa yang mudah yang berguna

untuk menjelaskan sifat-sifat umum pada suatu tanah yang sangat bervariasi

secara singkat dan terperinci (Das, 1995).

Sistem klasifikasi tanah pada umumnya terdapat dua klasifikasi yang

digunakan untuk pengelompokan tanah yaitu, Sistem Unified Soil

Clasification System (USCS) dan Sistem AASHTO 8 (American Association

Of State Highway and Transporting Official).

1.Sistem Klasifikasi AASTHO

Commite on Classification of Material for Subgrade and Granular Type

Road of the Highway Research Board (ASTM Standar No. D-3282,

AASHTO model M145) telah mengembangkan AASHTO (American

Association of State Highway and Transportation Official) sejak tahun

1929. Klasifikasi ini memiliki tujuan untuk menentukan suatu kualitas tanah

yang digunakan pada pekerjaan jalan. Sistem yang dgunakan berdasarkan

kriteria sebagai berikut:

a. Ukuran butir

1) Kerikil: butiran tanah yang lolos pada saringan berdiameter 75 mm

6

serta tertahan disaringan diameter 2 mm.

2) Pasir: butiran tanah yang lolos pada saringan berdiameter 2 mm serta

tertahan disaringan berdiameter 0,0075 mm.

3) Lanau dan lempung: butiran tanah yang lolos pada saringan

berdiameter 0,0075 mm.

b.Plastisitas

Plastisitas adalah kemampuan suatu tanah untuk menyesuaikan suatu

bentuk volume konstan tanpa adanya retakan, hal ini dipengaruhi oleh

kadar air yang terdapat didalamnya. Jika suatu tanah halus mempunyai

indeks plastisitas lebih besar dari 11 maka tanah tersebut berlempung,

sedangkan jika tanah halus tersebut mempunyai Indeks Plastisitas 10 atau

kurang tanah tersebut lanau.

2.Unified Soil Classification System (USCS)

Sistem ini mulai dikenalkan oleh Casagrande pada tahun 1942 pada perang

dunia II yang digunakan untuk pembuatan lapangan terbang. Sistem ini

paling banyak digunakan dalam pekerjaan teknik fondasi seperti bendungan,

dan bangunan. Klasifikasi menurut Das pada tahun 1995, tanah

dikelompokkan menjadi:

1. Tanah disebut berbutir kasar jika presentase lolos saringan No. 200 <

50%. Tanah berbutir kasar ialah tanah yang terbagi atas kerikil dan pasir.

2. Tanah disebut berbutir halus jika presentase lolos saringan No. 200 >

50%. Tanah berbutir halus ialah tanah yang terbagi atas lanau, lempung

7

serta lanau dan lempung organik, hal ini bergantung dimana tanah

tersebut terletak didalam grafik plastisitas.

B. Tanah Lempung

1. Definisi Tanah Lempung Lunak

Tanah lempung ialah partikel suatu agregat dimana partikel tersebut berasal dari

pembusukan pada proses kimiawi yang selang kadar air dengan luasannya

bersifat plastis, dan ukuran partikel ini mikroskopik dan submikroskopik. Tanah

lempung lunak terkonsolidasi normal karena secara umum terdeposit di daerah

pantai (Made, 2008).

Butiran tanah ini sangat keras dan tidak mudah terkelupas dalam keadaan

kering, serta tanah ini memiliki permeabilitas yang sangat rendah (Terzaghi dan

Peck, 1987).

2. Sifat – Sifat Tanah Lempung

Sifat-sifat umum mineral lempung :

a) Hidrasi

Mineral ini dikelilingi oleh lapisan dimana molekul air dalam jumlah yang

besar dengan bermuatan negatif sehingga partikel mineral lempung selalu

mengalami hidrasi.

b) Sifat-Sifat Fisik Tanah

Kelayakan pengunaan suatu tanah sangat berhubungan dengan sifat-sifat

fisik tanah. Kondisi fisik tanah berkaitan dengan kapasitas untuk menyimpan

8

air kekuatan tanah sebagai pendukung dan plastisitas tanah tersebut. Hal ini

berlaku pada tanah yang biasa digunakan untuk struktural dalam

pembangunan (Hendry D. Foth, Soenartono A. S, 1994).

c) Aktivitas (A)

Aktivitas tanah lempung dapat dipakai sebagai suatu indeks untuk

mengidentifikasi kemampuan mengembang dari suatu tanah. Kemampuan

suatu tanah untuk mengembang atau sering disebut swelling potensial dapat

dipengaruhi oleh nilai aktivitas tanah. Nilai aktivitas ini memiliki nilai yang

berbeda- beda disetiap tanah lempung.

d) Pengaruh Zat Cair

Air dapat digunakan sebagai penentu sifat plastisitas dari lempung. Pada

molekul ini terdapat muatan positif dan negatif dengan dipolar pada satu

molekulnya.

e) Sifat Kembang Susut ( Swelling )

Perubahan volume ketika kadar air berubah didalam tanah lempung dapat

membahayakan bangunan. Secara umum beberapa faktor mempengaruhi

tingkat pengembangan, yaitu:

a. Susunan tanah.

b. Kadar air.

c. Jumlah mineral yang terdapat disuatu tanah.

d. Adanya bahan organic.

e. Sementasi

f. Konsentrasi garam dalam air pori, dll.

9

Sifat kembang susut suatu tanah lempung bergantung pada sifat

plastisitasnya, semakin mineral tersebut bersifat plastis maka semakin

berpotensial untuk mengembang dan menyusut.

C. Kuat Geser Tanah

Daya dukung dan parameter suatu tanah selalu berubah dikarenakan keadan tanah

tersebut berbeda-beda. Parameter daya dukung suatu tanah mencakup sudut geser

dan kohesi tanah (Agus, 2016).

Kuat geser tanah ialah gaya-gaya perlawanan yang dibuat oleh butiran tanah

terhadap tarikan (Hary Cristady, 2002).

Dengan adanya kombinasi keadaan kritis dari tegangan normal dan tegangan

geser dapat mengakibatkan keruntuhan pada suatu bahan (Mohr, 1910).

Tanah yang tidak berkohesi, memiliki kekuatan geser yang terletak pada gesekan

antara butir tanah (c = 0), sedangkan dalam kondisi jenuh tanah tersebut

berkohesi, maka ø = 0 dan S = c. Nilai kekuatan geser dirumuskan oleh Coulomb

dan Mohr dalam persamaan berikut ini:

τ = c + σ tan…………………………………………………………………....(1)

Keterangan:

τ = kekuatan geser maksimum (kg/cm2)

c = kohesi (kg/cm2)

σ = tegangan normal (kg/cm2)

υ = sudut geser dalam (°)

10

Dalam penelitian ini permodelan dilakukan di laboratorium mekanika tanah

Unila untuk pengujian geser kipas (Vane shear test) dan Pengujian geser

langsung (Direct shear test) untuk mengetahui hubungan sudut geser dan kohesi

pada suatu tanah untuk kestabilan lereng.

D. Vane Shear Test

Vane Shear Test (VST) berfungsi untuk menentukan suatu nilai kuat geser tak

terdrainase pada tanah. Pengujian ini dapat berguna sebagai evaluasi kuat geser

tidak terdrainase (undrained) dari tanah lempung lunak dan lanau. Dari SNI 06-

2487 pengujian dilakukan dengan cara memasukan baling ke dalam tanah lempung

serta pemutaran yang dilakukan oleh alat pemuntir pada sumbu vertical.

Terdapat sebuah batang pada alat VST (vane shear test) dimana bagian ujung yang

bawah memiliki 4 (empat) buah pelat baja yang tipis, dan terdapat alat pencatat

berupa pegas untuk memberikan harga kekuatan geser tanah pada kondisi tidak

terjadi pengaliran.

Gambar 1. Alat uji vane shear

11

Keuntungan dan kerugian VST

1. Keuntungan uji VST

Uji dan peralatan sederhana (dilapangan),

Untuk memperkirakan kuat geser tidak terdrainase suv.

2. Kerugian uji VST

Diperlukan koreksi empiris pada data mentah suv,

Membutuhkan waktu yang lama dan bekerjanya lamban,

Pengujian bisa dipengaruhi oleh lensa pasir.

E. Direct Shear Test

Pengujian direct shear digunakan untuk mendapatkan nilai kuat geser tanah yaitu

kohesi (c) dan sudut geser dalam (υ). Pada pengujian ini dilakukan dengan bidang

yang dipaksakan dengan keruntuhan geser yang terjadi. Sehingga pada proses

pembebanan yang dilakukan secara horisontal, timbul tegangan yang kompleks

dalam bidang geser, hal inilah salah satu kelemahan utama dalam percobaan ini.

F. Lereng dan Longsoran

1. Lereng

Permukaan tanah memiliki perbedaan elevasi antara bidang datar sehingga

membentuk suatu lereng (Gabriella, 2014).

Lereng ialah permukaan suatu tanah miring yang dapat membentuk suatu

sudut tertentu terhadap suatu bidang horisontal (Das, 1985).

12

Lereng dapat terjadi secara alami ataupun buatan, lereng yang terbentuk

secara alamiah terdapat di daerah perbukitan dan lereng buatan terbentuk

karena pekerjaan konstruksi yang dilakukan oleh manusia.

Wesley (1977) membagi suatu lereng menjadi 3 macam dilihat dari

bentuknya yaitu:

a. Lereng alam, yang terbentuk dari peristiwa alam, contohnya lereng

perbukitan.

b. Lereng yang dibentuk dari tanah asli, contohnya tanah yang dipotong

pada pembuatan jalan.

c. Lereng dari tanah yang dipadatkan, sebagai contoh tanggul untuk jalan.

2. Longsoran

Tanah longsor (longsoran) adalah setiap massa tanah yang terletak di bawah

permukaan tanah miring yang cenderung mengalami pergerakan ke arah

bawah dan ke arah luar. Longsoran bisa terjadi karena adanya ganguan

terhadap keseimbangan lereng yang diakibatkan oleh pengaruh gaya-gaya

yang berasal dari dalam lereng seperti gaya gravitasi bumi, tekanan air pori

dalam tanah, dan gaya dari luar lereng seperti pembebanan kendaraan.

Bentuk-bentuk longsor yang terjadi bisa bermacam-macam, dapat berupa

lingkaran, kurva bukan lingkaran, translasi, atau bentuk gabungan dari tipe-

tipe tersebut (Harlien, 2009).

Banyaknya aktivitas-aktivitas manusia yang dapat menyebabkan terjadinya

longsoran pada lereng dimana aktivitas tersebut dikerjakan secara

sembarangan. Aktivitas yang dilakukan seperti pekerjaan konstruksi jalan

13

raya, adanya kolam yang dibuat pada tanah lereng, perubahan tata lahan,

kegiatan pertanian dan pekerjaan galian atau timbunan. Lonsoran juga dapat

terjadi karena faktor alam, seperti gempa bumi, curah hujan yang tinggi,

erosi dan pengikisan, serta pelapukan pada tanah.

Lereng yang mengalami kelongsoran baik itu karena bencana alam maupun

akibat campur tangan manusia membuat para ahli mencari cara untuk

mengurangi terjadinya longsor. Terdapat cara menanggulangi terjadinya

longsor di suatu lereng, yaitu :

1. Pemotongan lereng

2. Pondasi tiang (bore pile, steel pipe)

3. Manajemen drainase

4. Retaining wall (concrete, geosintesis)

5. Vegetasi (pohon akar tunggang dan dalam)

G. Analisa Stabilitas Lereng

Analisa stabilitas lereng biasa dilakukan untuk meninjau dan memperbaiki

kondisi kestabilan suatu lereng yang akan digunakan untuk suatu konstruksi

pembangunan. Analisa stabilitas lereng ini juga berguna untuk mentukan

tingkat kerawanan serta menentukan keruntuhan atau longsoran yang terjadi

pada suatu lereng.

Banyak metode persaman yang dapat digunakan dalam analisis kestabilan

lereng seperti, metode persaman Fellenius, Bishop, dan Mohr Coulumb.

14

Tetapi pada umumnya digunakan metode persamaan Mohr Coulomb untuk

menentukan kekuatan geser suatu material dan untuk menentukan nilai

faktor keamanan lereng. Menurut Bowles (1998) faktor keamanan lereng

dibagi menjadi tiga kelompok ditinjau dari intensitas kelongorannya, seperti

yang diperlihatkan tabel dibawah ini :

Tabel 1. Faktor keamanan (FK) lereng

Nilai Faktor Keamanan (FK) Kemungkinan Longsor

< 1,07 Kelongsoran biasa terjadi (labil)

1,07 < FK < 1,25 Kelongsoran pernah terjadi (kritis)

> 1,25 Kelongsoran jarang terjadi (relatif stabil)

H. Metode Fellenius

Dalam menganalisis stabilitas lereng banyak metode-metode yang dapat

digunakan, salah satunya metode irisan oleh Fellenius (1939). Fellenius

menyatakan bahwa metodenya menyatakan bahwa keruntuhan dapat terjadi di

blok pada permukaan longsor dengan bentuk lingkaran dengan titik O titik pusat

rotasinya. Menurut Sowers (1975), tipe longsoran dibagi 3 bagian berdasarkan

posisi pada bidang gelincirnya, yaitu:

longsoran kaki lereng (toe failure)

longsoran muka lereng (face failure)

longsoran dasar lereng (base failure)

15

Gaya-gaya yang dibutuhkan untuk terjadinya longsor haruslah lebih kecil dari

pada gaya-gaya yang ada supaya lereng tersebbut menjadi stabil sehingga faktor

keamanan akan menjadi lebih besar (Gabriella, 2014).

Gambar 2. Gaya pada metode fellenius

http://4.bp.blogspot.com/_5jaC4UYowwY/TNH6ARuiLDI/AAAAAAAAACc/X_6kXeb5kNo/s1600/untitled.JPG

16

Dari gambar diatas dapat dilihat gaya-gaya yang ada didalam metode fellenius

dengan titik O sebagai pusat lingkaran. Kemudian setelah menentukan titik O

sebagai titik pusat menentukan irisan suatu lereng ambil garis dari titik O ke

tengah irisan untuk mendapatkan sudut dari irisan tersebut. Perbandingan antara

momen penahan terhadap longsor dengan penyebab terjadinya longsor ialah

maksud dari faktor kemanan. Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa dalam

bidang longsor, momen tahanan gesernya adalah:

MPenahan = R . r...………………………………………………………………(2)

Dimana;

R= gaya geser

r = jari-jari

Tahanan geser pada dasar tiap elemen adalah:

R= S . b = b (c’ + σ tan Փ’), σ =

.………………………………………(3)

Momen penahan yang ada sebesar:

Mpenahan = r (c’b + Wt cos 𝛼 tan υ’)…………………………………………....(4)

Komponen tangensial Wt, merupakan penyebab Iongsoran yang menyebabkan

momen penyebab sebesar:

Mpenyebab = (Wt sin 𝛼) . r………………………………………………………..(5)

Faktor keamanan dari lereng menjadi:

FK = ∑

∑ ……………………………………………………….(6)

17

Jika muka air mempengaruhi suatu lereng maka dapat diperhitungkan nilai

tahanan gesernya dan tetap menperhitungkan gaya penyebabnya, sehingga rumus

menjadi:

FK = ∑

∑ …………………………………………………(7)

G. Studi Literatur

1. (Nurdian, S 2015) Hasil Pengujian Kuat Geser Langsung (Direct Shear Test)

Nilai kuat geser langsung diperoleh dari hubungan nilai tegangan normal dan

tegangan geser tanah, yang dilakukan dengan uji Direct Shear. Pengujian ini

dilakukan pada sampel A (10%) pasir, sampel B (20%) pasir, sampel C

(30%) pasir, sampel D (40%) pasir dan tanah asli.

Dial pembacaan dari hasil uji geser langung masukan kedalam grafik hingga

didapatkan tegangan geser maksimum masing-masing campuran. Setelah

dimasukan kedalam grafik yang sudah dibuat, didapat data berupa kohesi

dan sudut geser dalam dari garis linear antara data dari tegangan geser dan

tegangan normal.

Pada pengujian ini, masing-masing sampel diuji dalam kondisi basah dan

kondisi kering.

1. Pengujian pada Kondisi Basah

Pada saat pengujian, shear box atau kotak geser dimasuka air sampai

sampel didalam shear box terendam sehingga hal tersebut dapat disebut

pengujian dalam kondisi basah. Nilai kohesi dan sudut geser masing-

18

masing campuran didapat dari pengujian geser langsung dapat dilihat

pada tabel dibawah ini :

Tabel 2. Tabel hasil pengujian geser langsung pada kondisi basah

(Nurdian S, 2015)

Tanah

Lempung (%)

Pasir

(%)

Kohesi

(kg/cm2)

Sudut

Geser (o)

100 0 0,23 38,9

90 10 0,18 46,2

80 20 0,16 54,2

70 30 0,15 59,2

60 40 0,08 62,3

2. Pengujian pada Kondisi Kering

Pada pengujian kondisi kering, shear box atau kotak geser tidak diberi air

atau dilakukannya penjenuhan sehingga sampel dapat diuji dalam kondisi

kering. Pengujian yang dilakukan ialah pengujian geser langsung yang

dilakukan di laboratorium mekanika tanah Unila. Nilai kohesi dan sudut

geser masing-masing campuran didapat dari pengujian geser langsung

dapat dilihat pada tabel dibawah ini:

19

Tabel 3. Tabel hasil pengujian geser langsung pada kondisi kering

(Nurdian S, 2015)

Tanah

Lempung (%)

Pasir

(%)

Kohesi

(kg/cm2)

Sudut

Geser (o)

100 0 0,61 16,11

90 10 0,53 22,02

80 20 0,52 30,03

70 30 0,5 34,75

60 40 0,48 39,98

Berdasarkan hasil pengujian pada dua kondisi yang berbeda diatas,

didapat perbandingan nilai kohesi dari pengujian dengan kondisi kering

dan kondisi basah dapat dilihat pada grafik dibawah ini :

Gambar 3. Hubungan fraksi lempung dengan nilai kohesi hasil pengujian

geser langsung (Direct Shear Test) pada Kondisi Basah dan

Kondisi Kering (Nurdian S, 2015)

0.23 0.18 0.16 0.15

0.08

0.61

0.53 0.52 0.5 0.48

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

55 65 75 85 95 105

Ko

he

si (

c)

Fraksi Lempung (%)

kondisi basah

kondisi kering

20

Nilai sudut geser antara pengujian pada kondisi basah dan kondisi kering

dapat dilihat pada grafik dibawah ini :

Gambar 4. Hubungan fraksi lempung dengan nilai sudut geser hasil

pengujian geser langsung (Direct Shear Test) pada Kondisi

Basah dan Kondisi Kering (Nurdian S, 2015)

2. (Riri, 2016) Pada penelitian ini dilakukan uji geser yang yang menggunakan

dua metode. Tujuan di lakukannya uji geser dengan 2 metode ialah untuk

membandingkan hasil kuat geser yang dapat di terima oleh tanah.

a. Hasil pengujian Tanah Asli

Tabel 4. Hasil pengujian uji geser langsung tanah tak jenuh kedalaman 30

cm di Titik I (Riri, 2016)

Beban (gram) Tegangan

normal

(kg/cm2)

Tegangan

geser (kg/cm2)

3320 0,1 0,0435

6640 0,2 0,0544

9960 0,3 0,0679

38.9

46.2

54.2 59.2

62.3

16.11

22.02

30.03 34.75

39.98

10

20

30

40

50

60

55 65 75 85 95 105

Sud

ut

Ge

ser

(ɸ)

Fraksi Lempung (%)

kondisi basah

kondisi kering

21

Gambar 5. Grafik uji Geser langsung kedalaman 30 cm di Titik I keadaan

tanah tak jenuh (Riri, 2016)

Dari grafik didapatkan nilai sudut geser dalam (υ) sebesar 6,96º dan nilai

kohesi (c) sebesar 0,0308kg/cm2 pada kedalaman 30 cm di titik I.

Tabel 5. Hasil pengujian uji geser langsung tanah tak Jenuh kedalaman 30

cm di titik II (Riri, 2016)

Beban (gram) Tegangan normal

(kg/cm2)

Tegangan geser

(kg/cm2)

3320 0,1 0,0598

6640 0,2 0,0679

9960 0,3 0,0734

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0 0.1 0.2 0.3 0.4

Tega

nga

n G

ese

r M

aksi

mu

m (

τ) (

kg/c

m2

)

Tegangan Normal (σ) (kg/cm2)

C υ

22

Gambar 6. Grafik uji Geser langsung kedalaman 30 cm di Titik II

keadaan tanah tak jenuh (Riri, 2016)


kohesi (c) sebesar 0,0534kg/cm2 pada kedalaman 30 cm di titik II


cm di titik III (Riri, 2016)


(kg/cm2)

Tegangan geser

(kg/cm2)

3320 0,1 0,0679

6640 0,2 0,0761

9960 0,3 0,0870

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0 0.1 0.2 0.3 0.4

Tega

nga

n G

ese

r M

aksi

mu

m (

τ) (

kg/c

m2 )


υ

C

23

Gambar 7. Grafik uji Geser langsung kedalaman 30 cm di Titik III



kohesi (c) sebesar 0,058kg/cm2 pada kedalaman 30 cm di titik III.

Hasil dari pengujian geser langsung (Direct Shear Test) pada kedalaman 50

cm pada keadaan tanah tak jenuh dapat dilihat pada table berikut :


cm di titik I (Riri, 2016)


(kg/cm2)

Tegangan geser

(kg/cm2)

3320 0,1 0,0652

6640 0,2 0,0761

9960 0,3 0,0815

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0 0.1 0.2 0.3 0.4

Tega

nga

n G

ese

r M

aksi

mu

m (

τ) (

kg/c

m2)


υ

24

Gambar 8. Gafik uji Geser langsung kedalaman 50 cm di Titik I keadaan

tanah tak jenuh (Riri, 2016)


kohesi (c) sebesar 0,058kg/cm2 pada kedalaman 50 cm di titik I.


cm di titik II (Riri, 2016)


(kg/cm2)

Tegangan geser

(kg/cm2)

3320 0,1 0,0734

6640 0,2 0,0815

9960 0,3 0,0978

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0 0.1 0.2 0.3 0.4

Tega

nga

n G

ese

r M

aksi

mu

m (

τ) (

kg/c

m2)


υ

25




kohesi (c) sebesar 0,0598 kg/cm2 pada kedalaman 50 cm di titik II


cm di titik III (Riri, 2016)


(kg/cm2)

Tegangan geser

(kg/cm2)

3320 0,1 0,0679

6640 0,2 0,0761

9960 0,3 0,0951

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0 0.1 0.2 0.3 0.4

Tega

nga

n G

ese

r M

aksi

mu

m (

τ) (

kg/c

m2)


C

υ

26




kohesi (c) sebesar 0,0525 kg/cm2 pada kedalaman 50 cm di titik III.

Adapun hasil yang di dapat dari pengujian geser baling (vane shear test)

pada keadaan tanah tidak jenuh adalah:

Tabel 10. Pembacaan dial torsimeter dan kuat geser kedalaman 30 cm dan

50 cm keadaan tanah tak jenuh (Riri, 2016)

Titik Kedalam

(cm)

Dial

Baling-

Baling

(cm)

Tinggi

Baling-

Baling

(cm)

Kalibrasi

Alat

Bacaan

Awal

(kpa)

Tegangan

Terdrainase

(Su)

(kg/cm2)

1 30 3,32 4,95 1 10 0,38

50 3,32 4,95 1 20 0,77

2 30 3,32 4,95 1 12 0,46

50 3,32 4,95 1 14 0,54

3 30 3,32 4,95 1 8 0,31

50 3,32 4,95 1 16 0,61

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0 0.1 0.2 0.3 0.4

Tega

nga

n G

ese

r M

aksi

mu

m (

τ) (

kg/c

m2 )


C υ

27

Gambar 11. Grafik perbandingan uji geser baling kedalaman 30 cm dan 50

cm di Titik I, II dan II keadaan tanah tak jenuh (Riri, 2016)

b. Hasil pengujian Tanah sampel yang telah dijenuhkan

Adapun hasil pengujiam geser langsung (Direct Shear Test) Pada

kedalaman 30 cm dalam keadaan tanah jenuh dapat dilihat pada table

berikut :

Tabel 11. Hasil pengujian uji geser langsung tanah jenuh kedalaman 30 cm

di titik I (Riri, 2016)


(kg/cm2)

Tegangan geser

(kg/cm2)

3320 0,1 0,0625

6640 0,2 0,0734

9960 0,3 0,0870

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

0 1 2 3

Su (

kg/c

m2)

Titik percobaan

kedalaman 30 cm

kedalaman 50 cm

Poly. (kedalaman 30cm)


28


tanah jenuh (Riri, 2016)


kohesi (c) sebesar 0,0498 kg/cm2 pada kedalaman 30 cm di titik I.


di titik II (Riri, 2016)


(kg/cm2)

Tegangan geser

(kg/cm2)

3320 0,1 0,0707

6640 0,2 0,0815

9960 0,3 0,0897

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0 0.1 0.2 0.3 0.4

Tega

nga

n G

ese

r M

aksi

mu

m (

τ) (

kg/c

m2)


C υ

29


keadaan tanah jenuh (Riri, 2016)


kohesi (c) sebesar 0,0616 kg/cm2 pada kedalaman 30 cm di titik II.


di titik III (Riri, 2016)


(kg/cm2)

Tegangan geser

(kg/cm2)

3320 0,1 0,0761

6640 0,2 0,0870

9960 0,3 0,0951

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0 0.1 0.2 0.3 0.4

Tega

nga

n G

ese

r M

aksi

mu

m (

τ) (

kg/c

m2)


C υ

30




kohesi (c) sebesar 0,067 kg/cm2 pada kedalaman 30 cm di titik III.

Hasil pengujian geser langsung (Direct Shear Test) pada kedalaman 50 cm

dalam keadaan tanah jenuh dapat dilihat pada table berikut :

Tabel 14. Hasil Pengujian Uji Geser Langsung Tanah Jenuh Kedalaman 50

cm di Titik I (Riri, 2016)


(kg/cm2)

Tegangan geser

(kg/cm2)

3320 0,1 0,0679

6640 0,2 0,0788

9960 0,3 0,0870

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0 0.1 0.2 0.3 0.4

Tega

nga

n G

ese

r M

aksi

mu

m (

τ) (

kg/c

m2)


C

υ

31


tanah jenuh (Riri, 2016)


kohesi (c) sebesar 0,0589 kg/cm2 pada kedalaman 50 cm di titik I.


di Titik II (Riri, 2016)


(kg/cm2)

Tegangan geser

(kg/cm2)

3320 0,1 0,0815

6640 0,2 0,0924

9960 0,3 0,0978

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0 0.1 0.2 0.3 0.4

Tega

nga

n G

ese

r M

aksi

mu

m (

τ) (

kg/c

m2)


C

υ

32




kohesi (c) sebesar 0,0743 kg/cm2 pada kedalaman 50 cm di titik II.


di titik III (Riri, 2016)


(kg/cm2)

Tegangan geser

(kg/cm2)

3320 0,1 0,0652

6640 0,2 0,0734

9960 0,3 0,0815

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0 0.1 0.2 0.3 0.4

Tega

nga

n G

ese

r M

aksi

mu

m (

τ) (

kg/c

m2)


C

υ

33




kohesi (c) sebesar 0,0571 kg/cm2 pada kedalaman 50 cm di titik III

Untuk pengujian geser baling (vane shear test) diatas (Riri, 2016) pada

kondisi jenuh, dikeluarkan dulu air yang digunakan untuk penjenuhan di

dalam box kaca agar dapat diuji. Pada pengujian geser baling (vane shear

test) ini dilakukan pada 3 titik berbeda pada kedalaman 30 cm dan 50 cm

pada permodelan laboratorium didalam kotak kaca yang telah disediakan.

Kemudian hasil yang didapat dimasukan kedalam perhitungan dan grafik.

Hasil perhitungan dan grafik uji geser baling (vane shear test) dapat dilihat

pada tabel dan gambar di bawah ini :

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0 0.1 0.2 0.3 0.4

Tega

nga

n G

ese

r M

aksi

mu

m (

τ) (

kg/c

m2)


C

υ

34

Tabel 17. Pembacaan Dial Torsimeter dan Kuat Geser kedalaman 30 cm dan

50 cm keadaan tanah jenuh (Riri, 2016)

Titik Kedalam

(cm)

Dial

Baling-

Baling

(cm)

Tinggi

Baling-

Baling

(cm)

Kalibrasi

Alat

Bacaan

Awal

(kpa)

Tegangan

Terdrainase

(Su)

(kg/cm2)

1 30 3,32 4,95 1 7 0,27

50 3,32 4,95 1 17 0,65

2 30 3,32 4,95 1 7 0,27

50 3,32 4,95 1 17 0,65

3 30 3,32 4,95 1 10 0,38

50 3,32 4,95 1 12 0,46

Gambar 18. Grafik perbandingan uji geser baling kedalaman 30 cm dan 50 cm

di Titik I, II dan II keadaan tanah jenuh (Riri, 2016)

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0 1 2 3

Su

(k

g/c

m2)

Titik Percobaan

kedalaman 30 cm

kedalaman 50 cm



23

III. METODE PENELITIAN

A. Bahan Penelitian

Dalam penelitian ini, sampel tanah yang digunakan berasal dari daerah

Martapura, Kabupaten Ogan Komering Ulu Timur, Provinsi Sumatra Selatan.

Lokasi pemgambilan dipilih pada daerah lereng yang rawan longsor.

Sumber:Google Earth

Gambar 31. Lokasi Sampel Tanah

36

B. Metode Pengambilan Sampel

Pengambilan sampel tanah dilakukan dengan cara pengambilan langsung ke

lapangan yaitu di daerah Martapura, Provinsi Sumatera Selatan. Pengambilan

sampel tanah tidak terganggu (undisturbed) diambil dengan cara membersihkan

permukaan tanah sedalam 30 cm, setelah itu diletakkan tabung besi dengan

diameter 4 inchi atau 10,16 cm dengan tinggi 50 cm, dimana tabung tersebut

ditekan kedalam tanah secara perlahan sampai seluruh tabung terisi penuh

dengan tanah. Setelah tabung terisi penuh kemudian diangkat keluar dan

dibagian ujung-ujung tabung yang terbuka dilapisi dengan lilin, setelah itu

ditutup dengan plastik, hal ini bertujuan untuk menjaga kelembaban dan kadar

air tanah aslinya.

Gambar 32. Sampel tanah

Pengambilan sampel tanah terganggu atau disturb sample menggunakan

cangkul lalu dimasukan kedalam karung. Tanah ini yang nantinya dimasukan

ke dalam kotak kaca dimana kotak kaca tersebut sebagai media atau tempat

37

permodelan laboratorium untuk pengujian vane shear yang akan dilakukan di

laboratorium mekanika tanah Unila.

C. Pelaksanaan Pengujian

Pelaksanaan pengujian yang dilakukan yaitu pengujian sifat fisik pada tanah asli

yang bertujuan untuk mengetahui sifat fisik tanah tersebut. Tahapan pengujian

tersebut dilakukan berdasarkan buku mekanika tanah dan ASTM di laboratorium

Mekanika Tanah Fakultas Teknik, Universitas Lampung.

1. Pengujian Kadar Air

Untuk menentukan kadar air yang ada didalam sampel tanah dilakukan

pengujian kadar air. Tata cara dari pengujian kadar air ini berdasarkan

ASTM D-2216.

2. Pengujian Berat Volume

Berat volume suatu tanah dalam keadaan asli dapat ditentukan dengan

pengujian berat volume. Tata cara dari pengujian berat volume ini

berdasarkan ASTM D-2937.

3. Pengujian Berat Jenis

Nilai berat jenis pada sampel tanah yang akan diuji dimana sampel tersebut

lolos saringan No. 200 dapat ditentukan menggunakan pengujian berat jenis

menggunakan picnometer. Tata cara dari pengujian berat jenis ini

berdasarkan ASTM D-854.

38

4. Pengujian Batas Atterbergg

a. Pengujian Batas Cair (Liquid Limit Test).

Kadar air pada suatu jenis tanah terdapat batas antara keadaan plastis dan

keadaan cair hal inilah yang didapat dari pengujian batas atterberg, standar

dari pengujian ini menggunakan ASTM D-4318.

b. Pengujian Batas Plastis ( Plastic Limit Test )

Kadar air pada suatu tanah terdapat batas antara keadaan plastis dan

keadaan semi padat hal inilah yang didapat dari pengujian batas plastis,

standar pengujian ini menggunakan ASTM D-4318.

5. Pengujian Analisa Saringan

Persentase ukuran butir sampel tanah yang dihitung dengan modulus

kehalusannya dapat diketahui melaluin pengujian ini. Standar yang digunakan

mengacu kepada stabdar ASTM D-422 dalam metode pengujian.

6. Pengujian Hidrometer

Distribusi ukuran butir-butir tanah pada butiran tanah yang tidak tertahan

saringan no. 200 dapat diketahuin dengan pengujian hidrometer. Tata cara

dari pengujian ini berdasarkan ASTM D 422-63.

D. Pengujian Vane Shear

Pengujian vane shear ialah salah satu metode yang digunakan untuk

memperkirakan kekuatan geser pada suatu tanah. Pada pengujian Vane Shear,

39

sampel tanah dimasukan ke dalam salah satu kotak kaca yang akan digunakan

untuk pengujian.

Gambar 33. Kotak Kaca untuk permodelan laboratorium

Kemudian tanah dimasukan kedalam kotak kaca nomor 3 (tiga) dengan

kedalaman 30 cm kemudian dilakukannya pengujian vane shear menggunakan

permodelan laboratorium.

Gambar 34. Kotak kaca permodelan laboratorium pada kedalaman tanah 30 cm

40

Setelah pengujian pada kedalaman 30 cm, dilakukannya pengujian vane shear

kembali pada kedalaman 60 cm.

Gambar 35. Kotak kaca permodelan laboratorium pada kedalaman 60 cm

Setelah pengujian selesai dilakukan, masukan air kedalam kotak kaca untuk

proses penjenuhan kemudian biarkan terendam selama kurang lebih 1 minggu

lalu dilakukannya pengujian vane shear dengan keadaan tanah yang dijenuhkan.

E. Pengujian Direct Shear

Pengujian direct shear bertujuan untuk menentukan sudut geser dalam (φ) dan

nilai kohesi (c) dari suatu jenis tanah. Pengujian ini dilakukan dengan beberapa

sampel tanah sebagai berikut :

41

1. Sampel tanah dari kotak kaca dengan keadaan tanah tak jenuh di kedalaman

30 cm dan 60 cm.

2. Sampel tanah dari kotak kaca dengan keadaan tanah jenuh dikedalaman 30

cm dan 60 cm.

F. Pengolahan dan Analisis Data

1. Pengolahan Data

Data-data yang didapat dari hasil penelitian dengan permodelan yang

dilakukan di laboratorium dan data ketinggian serta panjang lereng di

lapangan diolah menurut klasifikasi data dengan menggunakan persamaan-

persamaan dan rumus-rumus yang berlaku.

2. Analisis Data

Dari rangkaian pengujian-pengujian yang dilaksanakan, maka :

a. Pengujian kadar air pada sampel tanah, berguna untuk memperoleh nilai

kadar air tanah dalam persentase.

b. Pengujian berat jenis sampel tanah, berguna untuk memperoleh berat jenis

tanah pada sampel tanah.

c. Dari pengujian batas-batas Attenberg, kita mendapatkan nilai batas plastis

(plastis limit), batas cair (liquid limit), dan indeks plastisitas (plastis

indeks) yang berguna untuk mengklasifikasikan tanah dengan Sistem

Klasifikasi Unified dan AASHTO.

d. Dari pengujian analisis saringan (sieve analysis), kita memperoleh

persentase pembagian ukuran butiran tanah, yang berguna untuk

42

mengklasifikasikan tanah dengan Sistem Klasifikasi Unified dan

AASHTO.

e. Pengujian vane shear dilakukan untuk memperoleh nilai kuat geser.

f. Dari pengujian direct shear di laboratorium diperoleh nilai kohesi (c) tanah,

nilai kuat geser, dan sudut geser dalam (φ).

G. Analisis Stabilitas Lereng

Setelah mendapatkan parameter-parameter yang dibutuhkan dari hasil pengujian

di laboratorium dan data lereng di lapangan, selanjutnya menganalisis stabilitas

lereng menggunakan metode Fellenius untuk mendapatkan safety faktor suatu

lereng. Dalam menganalisis stabilitas lereng berguna untuk mendapatkan faktor

keamanan dari lereng tersebut, dimana hal ini dapat bermanfaat sebagai

pedomanan untuk membangun suatu konstruksi yang dapat membantu

kemantapan lereng tersebut.

H. Diagram Alir Penelitian

Dari proses penelitian yang telah dilakukan kita akan mendapatkan hasil dari

penelitian dan akan ditampilkan dalam bentuk tabel, grafik hubungan serta

penjelasan-penjelasannya. Berikut merupakan bagan alir penelitian:

43

Mulai

Pengambilan Sampel Tanah

Uji Fisik dan Mekanis Tanah:

1. Pengujian Kadar Air

2. Pengujian Berat Volume

3. Pengujian Berat Jenis

4. Pengujian Batas Atterberg

5. Pengujian Analisis Saringan

6. Pengujian Hidrometer

Penempatan Tanah Pada Kotak Kaca

Penjenuhan

Tanah

Kesimpulan

Selesai

Uji Fisik Tanah Jenuh

Uji Vane Shear

Uji Direct Shear

Analisa Hasil Pengujian

Analisis Stabilitas Lereng

Menggunakan Metode Fellenius

Uji Vane Shear

Uji Direct Shear

Gambar 36. Diagram Alir Penelitian

72

V. PENUTUP

A. Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan yang telah dilakukan, maka dapat

disimpulkan bahwa :

1. Dari pengujian direct shear dan vane shear test dapat diketahui bahwa

semakin besar tegangan geser maka semakin besar kohesinya dan sudut yang

dibentuk dari hubungan antara tegangan geser dan tegangan normal tersebut

merupakan sudut geser dalam. Dalam kestabilan suatu lereng nilai kohesi dan

sudut geser dalam sangat berpengaruh terhadap kemampuan suatu tanah untuk

menahan beban dari luar.

2. Dari hasil perhitungan stabilitas lereng yang menggunakan nilai kohesi (c) dan

sudut geser dalam (φ) dari permodelan di laboratorium dan data fisik tanah

dari pengujian karakteristik tanah serta data fisik lereng, dapat diketahui

bahwa nilai faktor keamanan lereng di daerah Martapura kurang dari 1,07.

Dilihat dari tabel keamanan suatu lereng, hasil dari perhitungan stabilitas

lereng dengan metode fellenius menunjukan bahwa keadaan lereng di daerah

martapura biasa terjadi longsor (labil).

73

B. Saran

1. Tanah yang akan digunakan sebagai sampel sebaiknya jenis tanah yang tak

terganggu supaya keadan tanah yang sebenarnya dapat diketahui dari

pengujian fisik tanah.

2. Pada saat pengambilan sampel tanah perlu diperhatikan proses

pengambilannya agar kondisi sampel tanah dalam keadaan baik.

3. Perhatikan ketelitian dalam pembacaan alat yang digunakan agar

mendapatkan hasil yang lebih akurat.

4. Sebaiknya memperbanyak teori mengenai pengujian dan analisis yang kita

lakukan supaya lebih paham dengan pengujian yang dilakukan.

5. Untuk penelitian selanjutnya dapat mengaplikasikan perhitungan stabilitas

lereng ke dalam aplikasi seperti plaxis atau geoslope dengan data dan hasil

dari penelitian ini sebagai pembanding atau acuan.

74

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2008. Universitas Lampung. 2008. Buku Petunjuk Praktikum Mekanika

Tanah I & Mekanika Tanah II. Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Teknik

Sipil. Bandar Lampung.

Arinda, Riri. 2017. Korelasi Daya Dukung Tanah Lempung Dengan Kuat Geser

Menggunakan Alat Vane Shear Dan Direct Shear. Universitas Lampung,

Bandar Lampung.

Ayudya Pradini, Gadis. 2016. Anallisis Angka Aman Stabilitas Lereng Jalan

Gunung Tunggel-Bayumas Dengan Metode Fellenius Dan Program Slope/W.

Universitas Muhammadiyah Purwokerto. Yogyakarta.

Dodiek Wirya Ardana, Made. 2008. Korelasi Kekuatan Geser Undrained Tanah

Lempung Dari Uji Unconfined Compression Dan Uji Laboratory Vane Shear

(Studi Pada Remolded Clay). Universitas Udayana, Denpasar.

Gabriella Margaretha Pangemanan, Violetta. 2014. Analisis Kestabilan Lereng

Dengan Metode Fellenius. Universitas Sam Ratulangi Manado. Manado.

Hardiyatmo, Hary Christady. 1992. Mekanika Tanah I. PT. Gramedia Pustaka

Utama. Jakarta

Hardiyatmo, Hary Christady. 2002. Mekanika Tanah II. PT. Gramedia Pustaka

Utama. Jakarta

Madora, Yenni. 2015. Analisis Kemantapan Lereng Brdasarkan Hasil Uji Kuat

Geser Dengan Metode Direct Shear Test Di Pit Muara Tiga Besar Utara PT.

Bukit Asam (Persero) Tbk. Universitas Sriwijaya. Palembang.

Mauludvi Rahmanta, Loga. 2018. Analisis Stabilitas Lereng Dengan perkuatan

Soil Nailing Menggunakan Metode Pehitungan Fellenius Dan Taylor Serta

Program Geoslope.Universitas Islam Indonesia. Yogyakarta.

Mau, Jefrianus. 2016. Studi Penentuan Faktor Keamanan Stabilitas Lereng

Menggunakan Metode Fellenius Dan Bishop Pada Dinding Penahan Batu Kali

Di Jl. Raya Beji Puskesmas Kota Batu. Universitas Tribhuwana Tunggadewi

Malang. Malang.

75

Nurdian, S. 2015. Korelasi Parameter Kekuatan Geser Tanah Dengan

Menggunakan Uji Triaksial dan Uji Geser Langsung Pada Tanah Lempung

Subtitusi Pasir. Universitas Lampung, Bandar Lampung.

Zakaria, Zufialdi. 2011. Analisis Kestabilan Lereng Tanah. Universitas

Padjadjaran, Bandung.

HUBUNGAN ANTARA NILAI KOHESI DAN SUDUT GESER …digilib.unila.ac.id/38078/10/SKRIPSI TANPA BAB...

Documents

Transcript of HUBUNGAN ANTARA NILAI KOHESI DAN SUDUT GESER …digilib.unila.ac.id/38078/10/SKRIPSI TANPA BAB...