TUGAS AKHIR

ANALISIS PENGARUH STABILISASI TANAH BUTIR

HALUS DENGAN PASIR KALI KRASAK TERHADAP

KUAT GESER DAN KAPASITAS DUKUNG TANAH PADA

PONDASI DANGKAL BERDASARKAN METODE

MEYERHOF (1963)

Diajukan Kepada Universitas Islam Indonesia Yogyakarta Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Derajad Sarjana Strata Satu (S1) Teknik Sipil

Disusun Oleh :

TRI PURNOMO No. Mhs : 03 511 075

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN

UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA YOGYAKARTA

2009

KATA PENGANTAR

Assalammualaikum Wr. Wb.

Puji syukur alhamdulillah kehadirat Allah SWT atas limpahan Karunia-

Nya dan tidak lupa sholawat dan salam kepada junjungan Nabi Besar Muhammad

SAW, sehingga laporan tugas akhir ini dapat diselesaikan dengan judul

“ANALISIS PENGARUH STABILITAS TANAH BUTIR HALUS DENGAN

PASIR KALI KRASAK TERHADAP KUAT GESER DAN KAPASITAS

DUKUNG PADA PONDASI DANGKAL BERDASARKAN METODE

MAYERHOF (1963)”. Penyusunan laporan tugas akhir ini dilaksanakan guna

memenuhi persyaratan lulus Program Sarjana (S-1) Jurusan Teknik Sipil,

Universitas Islam Indonesia.

Ucapan dan rasa terima kasih atas segala bimbingan dan bantuan baik

moral dan materiil yang sangat berarti dari segala pihak. Untuk itu diucapkan

terima kasih sebesar-besarnya kepada yang terhormat :

1. Bapak DR. Ir. H. Ruzardi, MS, selaku Dekan Fakultas Teknik Sipil dan

Perencanaan, Universitas Islam Indonesia,

2. Bapak Ir. H. Faisol AM, MS, selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil, Fakultas

Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Islam Indonesia,

3. Bapak Ir. H. Ibnu Sudarmadji, MS, selaku Dosen Pembimbing,

4. Bapak DR. Ir. H. Edy Purwanto, CES, DEA, selaku Kepala Laboratorium

Mekanika Tanah, jurusan Teknik Sipil Universitas Islam Indonesia

Yogyakarta.

5. Bapak DR. Ir. H. Edy Purwanto, CES, DEA, dan Bapak A Halim Hamsar,

Ir, H, MT selaku Dosen penguji.

6. Kedua orang tua tercinta, trimakasih atas bimbingan moril dan materil

demi kelancaran studi putranya.

7. Abangku, mbak ku, keponakanku Trimakasih atas dukungannya selama

ini

8. Untuk orang yang aku cintai Reci Rakhmadasari, kamu inspirasiku untuk

terus maju menjadi yang terbaik. “Bersama kita wujutkan Cita-cita”

9. Semua pihak yang telah membantu, baik langsung maupun tidak langsung

selama praktek kerja berlangsung hingga Tugas Akhir ini selesi.

Pada akhirnya segala daya upaya dan kemampuan telah penyusun

curahkan sepenuhnya demi terselesaikannya Tugas Akhir ini, namun semua ini

tidak terlepas dari segala kekurangan yang ada. Oleh karena itu diharapkan saran

dan kritik yang sifatnya membangun demi kebaikan Tugas Akhir ini. Semoga

Tugas Akhir ini sangat bermanfaat bagi yang membacanya, serta bagi penyusun

khususnya. Semoga Allah SWT selalu melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya

kepada kita semua, Amin.

Wabillahitaufiqwalhidayah Wassalamu’alaikum Wr. Wb.

Yogyakarta 27 Februari 2009

Penyusun

ABSTRAK

Tanah mempunyai peranan yang sangat penting dalam suatu bidang

pekerjaan konstruksi. Tanah yang dijumpai dilapangan sangat bervariasi dan

kualitasnya tidak selalu memenuhi persyaratan yang ditentukan untuk suatu

konstruksi bangunan diatasnya. Penelitian ini mencoba menganalisis besarnya

kuat geser tanah pasir yang distabilisasi dengan Pasir Kali Krasak yang

dilakukan dengan pengujian Geser Langsung.

Pengujian dilaksanakan di Laboratorium Mekanika Tanah, Fakultas Teknik

Sipil dan Perencanaan, Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta. Sampel tanah

diambil dari Desa Kalangan, Kelurahan Pedan, Klaten, jawatengah dengan

kondisi tanah takterganggu (undistur soil). Jenis Tanah dari Kalangan, Pedan,

Klaten adalah termasuk jenis Tanah MH (tanah lanau yang elastis dengan

plastisitas tinggi). Jenis Pasir yang di gunakan adalah Pasir bersih. Nilai kuat

geser tanah diambil dari Uji Geser Langsung berdasarkan parameter kuat geser

yaitu sudut geser dalam (φ) dan kohesi (c). Variasi penambahan Pasir yaitu 5%,

10%, 15% dan 18%.

Dari hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa terjadi perubahan

parameter kuat geser dan kapasitas dukung tanah setelah tanah butir halus

dicampur dengan Pasir. Kuat geser maksimum terjadi pada campuran pasir 18%

yaitu 0,309 kg/cm2 peningkatan terhadap ni;ai kuat geser adalah 19,76%. Pada

pengujian Geser Langsung Prosentase peningkatan kuat geser maksimum pada

prosentase campuran 18% = 8,69 %, peningkatan terhadap daya dukung adalah

70,7%.

DAFTAR ISI

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

HALAMAN PENGESAHAN..................................................................................

ii

KATA PENGANTAR .............................................................................................. iii

ABSTRAK ................................................................................................................ v

DAFTAR ISI ............................................................................................................ vi

DAFTAR NOTASI ................................................................................................. x

DAFTAR TABEL ....................................................................................................

xi

DAFTAR GAMBAR..............................................................................................

xiii

DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................ xv

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

1.1 Latar Belakang ................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah .............................................................................. 2

1.3 Tujuan Penelitian ............................................................................... 2

1.4 Batasan Masalah ................................................................................ 3

1.5 Manfaat Penelitian ............................................................................. 4

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

2.1 Tinjauan umum…….....................................................….…....…… 5

2.2 Penelitian Tanah Lempung dengan Bahan Aditif........….…....…… 5

2.3 Penelitian mengenai penurunan gaya dukung........ ….…....…… 6

BAB III LANDASAN TEORI ............................................................................... 10

3.1 Tinjauan Umum ................................................................................ 10

3.2 Identifikasi Tanah ........................................................................... 11

3.3 Sifat-sifat FisikTanah....................................................................12

3.3.1 Komponen-komponen Tanah ................................................. 12

3.3.2 Batas-batas Konsistensi Tanah Atterberg ............................. 14

3.4 Sistem Klasifikasi Tanah.................................................................... 16

3.4.1 Klasifikasi Berdasarkan Tekstur ........................................... 16

1. Sistem klasifikasi ASHTO ............................................... 17

2. Sistem klasifikasi Unified ................................................ 19

3.5 Stabilitas Tanah .................................................................................. 22

3.6 Pasir .................................................................................................... 23

3.6.1 Pasir dan Minearal yang terkandung di dalamnya ................. 23

3.6.2 Struktur Tanah Berpasir ......................................................... 25

3.7 Kapasitas dukung tanah Teori Meyerhoff ......................................... 27

3.8 Uji Laboratorium ............................................................................... 32

3.7.1 Uji Distribusi Butiran Dan Hidrometer ................................. 32

a. Uji Distribusi Saringan ..................................................... 32

b. Uji Hidrometer ................................................................. 32

3.7.2 Uji Pemadatan (Proktor Standar) .......................................... 32

3.8 Kuat Geser Tanah Lempung ............................................................. 34

3.10 Uji Geser Langsung (DST) .............................................................. 34

BAB IV METODE PENELITIAN ....................................................................... 36

4.1 Pekerjaan Persiapan .......................................................................... 36

4.2 Pekerjaan Lapangan ........................................................................... 36

4.2.1 Sampel Tanah Asli ( Undisturbed ) .......................................... 36

4.2.2 Sampel Tanah Remolded ( disturbed)....................................... 37

4.3 Pekerjaan Laboratorium .................................................................... 37

BAB V HASIL PENELITIAN ............................................................................ 39

5.1 Tinjauan Umum ................................................................................. 39

5.2 Sifat Fisik Tanah ................................................................................ 39

5.2.1 Analisis Sarinngan dan Hidrometer Tanah Asli..................... 40

5.2.2 Pengujian Saringan Pasir ...................................................... 44

5.2.3 Pengujian Kadar Air Tanah Lempung .................................. 47

5.2.4 Pengujian Berat Volume Tanah ........................................... 48

5.2.5 Pengujian Berat Jenis Tanah (Spesific Grafitiy) .................... 49

5.2.6 Pengujian Batas-batas Konsistensi (Atterberg Limit) ............ 50

5.3 Sifat Mekanis Tanah ........................................................................ 4

5.3.1 Uji Kepadatan Tanah (Uji Proktor Standar) ......................... 54

5.3.2 Uji Geser Langsung .............................................................. 58

5.3.3 Geser Langsung Dengan Campuran Pasir.............................. 59

5.4 Analisis Kapasitas Dukung Teori Meyerhoff .................................... 63

5.4.1 Analisis Kapasitas Dukung Tanah Asli.................................. 65

5.4.2 Analisis Kapasitas Dukung Tanah Campur Pasir .................. 66

BAB VI PEMBAHASAN HASIL PENELITIAN .............................................. 70

6.1 .................................................................................................. K

lasifikasi Tanah .................................................................................... 70

6.1.1 Analisis Distribusi Butiran ...................................................... 70

6.1.2 Sistem Klasifikasi Unifield ...................................................... 70

6.1.3 Sistem Klasifikasi AASHTO ................................................... 73

6.2 Klasifikasi Pasir ............................................................................... 74

6.2.1 Analisis Klasifikasi Unifield .................................................. 74

6.2.2 Sistem Klasifikasi AASHTO ................................................. 76

6.3 Pengaruh Campuran Pasir ................................................................... 79

6.4 Nilai Kuat Geser Pada Uji Geser Langsung ........................................ 80

6.5 Nlai Kuat Dukung Pada Metode Meyerhoff (1963) ........................... 81

BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................... 83

7.1 Kesimpulan ........................................................................................ 83

7.2 Saran ................................................................................................... 83

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................... 84

LAMPIRAN .............................................................................................................. 85

DAFTAR NOTASI

Va = volume udara (cm3)

Vs = volume butiran padat (cm3)

Vv = volume pori (cm3)

V = volume total (cm3)

Ws = berat butiran padat (gr)

Ww = berat air (gr)

W = berat total (gr)

γ = γb = berat volume tanah (t/m3)

γd = berat volume kering (t/m3)

γs = berat volume butiran padat (t/m3)

γw = berat volume air (t/m3)

LL = batas cair (%)

PI = indeks plastisitas (%)

PL = batas plastis (%)

A = luasan (m2)

B = lebar (m)

c = kohesi (t/m2)

Df = kedalaman pondasi (m)

Nc, Nq, Nγ = faktor kapasitas dukung tanah Meyerhof

p0 = tekanan overburden pada dasar pondasi (t/m2)

SF = Faktor aman

qa = kapasitas dukung ijin tanah (t/m2)

qu = kapasitas dukung ultimit (t/m2)

σ = tegangan normal pada bidang tanah (t/m2)

φ = sudut geser dalam tanah (°)

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Sistem Klasifikasi AASHTO ........................................................ 18

Tabel 3.2 Sistem Klasifikasi Unified ........................................................... 20

Tabel 3.3 Komposisi Mineral Quartz dan Fieldspar ..................................... 24

Tabel 3.4 Faktor Kapasitas dukung fondasi menurut Meyerhof ................... 29

Tabel 3.5 Faktor Bentuk Fondasi (Meyerhof, 1963) ..................................... 31

Tabel 5.1 Analisis Saringan Sampel I ........................................................... 40

Tabel 5.2 Analisis Saringan Sampel II .......................................................... 41

Tabel 5.3 Analisis Hidrometer Sampel I ....................................................... 41

Tabel 5.4 Analisis Hidrometer Sampel II ..................................................... 42

Tabel 5.5 Nilai rata-rata hasil uji analisa distribusi butiran sampel I,II ........ 44

Tabel 5.6 Hasil Pengujian Analisis Saringan Pasir ....................................... 45

Tabel 5.7 Prosentase Analisis Butiran........................................................... 46

Tabel 5.8 Hasil uji kadar air tanah ................................................................ 47

Tabel 5.9 Hasil Pengujian Berat Volume Tanah .......................................... 48

Tabel 5.10 Hasil Pengujian Berat Jenis Tanah ............................................... 49

Tabel 5.11 Hasil Pengujian Batas Cair sampel 1 ........................................... 51

Tabel 5.12 Hasil Pengujian Batas Cair sampel 2 ............................................ 51

Tabel 5.13 Hasil Uji Batas Plastis .................................................................. 53

Tabel 5.14 Hasil Uji Batas Susut ................................................................... 53

Tabel 5.15 Nilai Hasil Uji Sifat-sifat Mekanis Tanah ..................................... 54

Tabel 5.16 Hasil Uji Proktor Standar sampel 1 ............................................... 55

Tabel 5.17 Hasil Uji Proktor Standar sampel 2 ............................................... 57

Tabel 5.18 Hasil rata-rata uji Proktor standar sampel 1 dan 2 ........................ 58

Tabel 5.19 Nilai Kuat Geser Tanah ................................................................. 61

Tabel 5.20 Faktor Kapasitas Dukung Fondasi ................................................ 64

Tabel 5.21 Prosentase Peningkatan Kapasitas Dukung Tanah ....................... 67

Tabel 5.22 Peningkatan Kapasitas Dukung Pengujian Geser Langsung ........ 69

Tabel 6.1 Klasifikasi Unified ........................................................................ 71

Tabel 6.2 Klasifikasi Tanah Pasir Unified .................................................... 75

Tabel 6.3 Prosentase Analisis Butiran........................................................... 77

Tabel 6.4 Klasifikasi Tanah Pasir Sistem AASHTO .................................... 75

DAFTAR GAMBAR

Gambar 3.1 Diagram Fase Tanah ................................................................... 12

Gambar 3.2 Batas-batas Konsistensi Atterberg .............................................. 14

Gambar 3.3 Rentang ukuran partikel .............................................................. 24

Gambar 3.4 Struktur butir tunggal ................................................................... 25

Gambar 3.5 Struktur sarang lebah .................................................................. 26

Gambar 3.6 Faktor kapasitatas dukung teori Meyerhof...................................30

Gambar 3.7 Hubungan antara kadar air dengan berat volume kering tanah.....33

Gambar 3.8 Sket uji Geser Langsung..............................................................35

Gambar 4.1 Bagan Alir Penyusunan Penelitian .............................................. 38

Gambar 5.1 Grafik hasil uji analisa distribusi butiran sampel I ....................... 43

Gambar 5.2 Grafik hasil uji analisa distribusi butiran sampel II ..................... 43

Gambar 5.3 Grafik Hasil Uji Analisa Distribusi Pasir ..................................... 46

Gambar 5.4 Grafik batas cair sampel I............................................................. 51

Gambar 5.5 Grafik batas cair sampel II ........................................................... 52

Gambar 5.6 Hasil uji kepadatan tanah sampel I .............................................. 56

Gambar 5.7 Hasil uji kepadatan tanah sampel II ............................................. 57

Gambar 5.8 Kurva hubungan Tegangan dan Regangan Uji Geser Langsung

Tanah Asli ..................................................................................... 58

Gambar 5.9 Hasil Uji Geser Langsung ............................................................ 59

Gambar 5.10 Kurva hubungan Tegangan dan Regangan Uji Geser Langsung

Campuran Additif 5% ................................................................... 60

Gambar 5.11 Hasil Uji Geser Langsung Campuran 5% .................................. 60

Gambar 5.12 Kurva hubungan Tegangan dan Regangan Uji Geser Langsung

Campuran Additif 10% ............................................................... 61

Gambar 5.13 Hasil Uji Geser Langsung Campuran 10% ............................... 61

Gambar 6.14 Tampang Fondasi Persegi .......................................................... 65

Gambar 6.15 Prosentase Peningkatan Kapasitas Dukung Tanah Metode

Meyerhof ................................................................................... 69

Gambar 6.1 Klasifikasi tanah berdasarkan sistem unified ............................. 72

Gambar 6.2 Grafik plastisitas sistem klasifikasi AASHTO ............................ 73

Gambar 6.3 Hubungan antara Sudut Gesek Dalam dengan prosentase

penambahan pasir yang berbeda pada Uji Geser Langsung. ...... 79

Gambar 6.4 Hubungan antara Kohesi dengan prosentase penambahan pasir yang

berbeda pada Uji Geser Langsung……………………………... 80

Gambar 6.5 Hubungan antara Tegangan Geser dengan Persentase Campuran

Pasir pada Uji Geser Langsung………………………………………

81

Gambar 6.3 Hubungan antara Kuat Dukung dengan Persentase Campuran Pasir

pada Metode Meyerhoff (1963)……………………………….. 82

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Hasil Uji Kadar Air Tanah

Lampiran 2 Hasil Uji Berat Volume Tanah

Lampiran 3 Hasil Uji Berat Jenis Tanah

Lampiran 4 Hasil Uji Batas Susut Tanah

Lampiran 5 Hasil Uji Batas Cair Tanah

Lampiran 6 Hasil Uji Analisis Saringan

Lampiran 7 Hasil Uji Analisis Saringan Pasir

Lampiran 8 Hasil Uji Proktor Standar

Lampiran 9 Hasil Uji Geser Langsung Tanah Asli

Lampiran 11 Hasil Uji Geser Langsung Dengan Campuran Pasir 5%

Lampiran 12 Hasil Uji Geser Langsung Dengan Campuran Pasir 10%

Lampiran 13 Hasil Uji Geser Langsung Dengan Campuran Pasir 15%

Lampiran 14 Hasil Uji Geser Langsung Dengan Campuran Pasir 18%

Lampiran 15 Kapasitas Dukung Tanah Uji Geser Langsung Dengan Metode

Meyerhof (1963)

Lampiran 16 Surat Pernyataan Bebas Plagiatisme

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam pandangan teknik sipil, tanah adalah himpunan mineral, bahan

organik, dan endapan yang relative lepas (loose), yang terletak diatas batuan

dasar. Secara umum tanah di definisikan sebagai material yang terdiri dari agregat

mineral-mineral padat yang tidak tersementasi. Tanah berguna sebagai bahan

bangunan pada berbagai macam pekerjaan teknik sipil disamping itu tanah juga

sebagai pendukung dari bangunan. Ada berbagai jenis tanah yang masing-masing

mempunyai karakteristik dan bentuk yang berbeda-beda, dari yang mempunyai

daya dukung terhadap pondasi rendah sampai yang mempunyai daya dukung

tinggi. (Sumber : Hary Christady H., 1992 )

Istilah pasir, lempung lanau atau lumpur digunakan untuk menggambarkan

ukuran partikel pada batas ukuran butiran yang telah ditentukan. Akan tetapi,

istilah yang sama juga digunakan untuk menggambarkan sifat tanah yang khusus,

sebagai contoh lempung. Lempung adalah jenis tanah yang bersifat kohesif dan

plastis, sedang pasir digambarkan sebagai tanah yang tidak kohesif dan tidak

plastis. (Sumber : Hary Christady H., 1992 )

Kebanyakan jenis tanah terdiri dari banyak campuran atau lebih dari satu

macam partikel. Tanah lempung belum tentu terdiri dari partikel lempung saja,

akan tetapi dapat bercampur dengan butiran-butiran ukuran lanau maupun pasir

dan mungkin juga terdapat campuran bahan organik. Dalam hal ini tanah lempung

mempunyai tingkat plastisitas yang tinggi sehingga menyebabkan daya dukung

tanah terhadap pondasi rendah. Sebagai mana yang terjadi pada pemukiman

penduduk yang terletak diatas tanah lempung, tiap tahunnya pondasi mengalami

penurunan, pondasi yang biasa dipakai penduduk adalah pondasi dangkal karena

paling ekonomis. Salah satu kendala pondasi jenis ini adalah rentan terhadap

penurunan berlebih (excessive settlement), terutama jika pondasi terletak diatas

deposit lempung yang kompressibel. Proses penurunan pondasi diakibatkan oleh

terkompresinya lapisan tanah dibawah pondasi akibat beban struktur. (Sumber :

Bowles E.J, 1986 )

Ada berbagai cara dalam meningkatkan kapasitas dukung tanah lempung

atau juga bisa disebut tanah butir halus yaitu dengan cara pemadatan dan cara

penambahan bahan aditif pada tanah. Dalam tugas akhir ini menggunakan cara

penambahan aditif, bahan aditif yang digunakan adalah pasir. Alasan

menggunakan pasir selain mudah ditemukan dan ekonomis sebagai bahan aditif,

Dengan menambahkan pasir sebagai bahan aditif diharapkan dapat meningkatkan

stabilitas dan kuat dukung tanah.

Di dalam penelitian ini akan digunakan aditif berupa pasir yang diperoleh

dari kali Krasak Sleman Yogyakarta.

Dalam hal ini akan dicoba topik dalam penelitian tugas akhir dengan

judul:

”Analisis Pengaruh Stabilisasi Tanah Berbutir Halus Dengan Pasir

Kali Krasak Terhadap Kuat Geser Dan Kapasitas Dukung Tanah Pada

Pondasi Dangkal Berdasarkan Metode Meyerhoff (1963)”

1.2 Rumusan Masalah

Dari penjelasan latar belakang diatas dapat diambil Rumusan Masalah

adalah.

Bagaimana perubahan parameter kuat geser sampel Tanah lempung

setelah dicampur dengan Pasir Kali Krasak?

1.3 Tujuan Penelitian

1. Mengetahui klasifikasi tanah berdasarkan sifat fisik dan mekanis tanah

butir halus yang berasal dari Desa Kalangan Kelurahan Pedan Klaten

Profinsi Jawa Tengah.

2. Mengetahui nilai kuat geser dan kapasitas dukung tanah butir halus

tanpa campuran dan dengan campuran pasir berdasarkan metode

Meyerhoff (1963).

1.4 Batasan Masalah

1. Sampel tanah yang digunakan untuk penelitian yaitu tanah butir halus

dari Desa Kalangan Kelurahan Pedan Klaten Propinsi Jawa tengah.

2. Pasir yang digunakan adalah pasir kali Krasak yang berasal dari daerah

Sleman Yogyakarta.

3. Penelitian hanya terbatas pada sifat fisik dan mekanis tanah butir halus

tidak menganalisis unsur kimia tanah.

4. Pengambilan sampel dilakukan dalam kondisi asli atau tidak terganggu

(undisturbed) dan remolded (disturbed).

5. Uji yang dilakukan adalah Uji Distribusi Saringan dan Hidrometer Uji,

Uji Saringan Butiran Pasir, Uji Kadar Air Tanah Lempung, Uji Berat

Volume Tanah, Uji Berat Jenis Tanah, Uji Batas konsistensi, Uji

Batas Plastis, Uji Batas Susut, Proktor Standar, Uji Geser langsung,

6. Penambahan variasi bahan stabilisator terhadap berat kering tanah

menggunakan prosentase 5%, 10%, 15%, dan 18 %

7. Faktor-faktor untuk kuat geser dan kapasitas dukung pada metode

Meyerhof (1963) :

a) Bentuk pondasi bujur sangkar.

b) Kedalaman pondasi ( Df ) = 1,25 m.

c) Dasar pondasi horisontal ( ά = 0 )

d) Permukaan tanah horisontal ( β = 0 )

e) Beban ( P ) Vertikal ( γ = 0 )

8. Lebar pondasi ( B ) di prediksi = 1,25 m

Dengan SF = 3.

9. Penurunan tanah tidak diperhitungkan.

10. Muka air tanah jauh dari muka tanah.

11. Pengujian dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah, Jurusan

Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas

Islam Indonesia, Yogyakarta.

1.5 Manfaat Penelitian

1 Hasil penelitian diharapkan dapat diketahui adanya peningkatan

kapasitas dukung tanah butir halus setelah distabilisasi dengan pasir.

2 Diharapkan dapat menambah pengetahuan yang bermanfaat bagi

pembaca mengenai stabilisasi tanah menggunakan pasir.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tinjauan Umum

Dalam pengertian teknik secara umum, tanah didefinisikan sebagai

material yang terdiri dari agregat (butiran) mineral-mineral padat yang tidak

tersementasi (terikat secara kimia) satu sama lain dan dari bahan-bahan yang telah

melapuk (yang berpartikel padat) disertai dengan zat cair dan gas yang mengisi

ruang-ruang kosong di antara partikel-partikel padat tersebut (Braja M

Das.,1988).

Tanah secara alamiah merupakan material yang rumit dan sangat beragam

dengan variasi yang cukup besar. Tanah lempung adalah jenis tanah yang bersifat

kohesif yaitu bila partikel-partikelnya saling melekat setelah dibasahi kemudian

dikeringkan dan diperlukan gaya yang cukup besar untuk meremas tanah tersebut.

Ini tidak termasuk tanah yang partikel-partikelnya saling melekat ketika dibasahi

akibat tegangan permukaan serta bersifat plastis dalam selang kadar air sedang

sampai luas. Dalam keadaan kering sangat keras dan tak mudah terkelupas hanya

dengan jari tangan, maka lempung mempunyai permeabilitas yang sangat rendah.

(Braja M Das.,1988).

2.2 Penelitian Tanah Lempung Dengan Menggunakan Bahan Aditif

1. Judul : Analisis Pengaruh Stabilsasi Tanah Butir Halus Dengan

Campuran Serbuk Limbah Keramik Terhadap Aplikasi Kuat Dukung

Uji Triaksial UU Dengan Metode Ohsaki Pada Fondasi Dangkal.

Hasil Penelitian :

1. Berdasarkan hasil pengujian Triaksial tipe UU didapat kuat dukung

maksimum pada campuran serbuk limbah keramik 5 % dan lama

pemeraman 14 hari dengan peningkatan sebesar 908,89 % dari

tanah undisturbed. Dari hasil analisis kuat dukung metode Ohsaki

berdasarkan ϕ dan c dari pengujian Triaksial tipe UU didapat kuat

dukung (qu) maksimum pada campuran serbuk limbah keramik 5

% dan lama pemeraman 14 hari dengan peningkatan 580,59 % dari

tanah undisturbed. Dari hasil pengujian dan hasil analisis diatas

dapat disimpulkan bahwa campuran bahan stabilisasi serbuk

limbah keramik dapat meningkatkan kuat dukung tanah Desa

Ngawen, Kecamatan Muntilan, Kabupaten Magelang, Jawa

Tengah.

2. Judul : Studi Eksperimental Pengaruh Pencampuran Portland

Cement Pada Tanah Dasar Terhadap Dimensi Pondasi Berdasarkan

Kuat Dukung Metode Terzaghi.

Hasil Penelitian :

1. Hasil dari pengujian proctor standar didapat berat volume kering

(γd) sebesar 1,548 gr/cm3 dengan kadar air optimum (wopt) 22,84

%, dan pengujian Triaksial UU didapatkan sudut geser dalam (ϕ)

sebesar 11,05 0 serta kohesi (c) 1,975 t/m2.

2. Kuat dukung tanah cenderung semakin besar, setelah dicampur

bahan aditif semen. Kuat dukung tanah maksimum terjadi pada

pencampuran 8 % semen dengan pemeraman 7 hari yaitu sbesar

1555,482 t/m2 dari 36,149 t/m2 kuat dukung tanah asli atausebesar

97,98 %.

3. Tanah yang sudah distabilisasi memiliki luasan yang semakin

kecil, demikian juga terhadap pemeraman tidak begitu berpengaruh

teapi kuat dukung tanah untuk pondasi sangat besar pengaruhnya.

2.3 Penelitian Mengenai Penurunan dan Daya Dukung

1. Judul : Studi Pengaruh Stabilisasi Tanah Butir Halus Dengan

Serbuk Limbah Gypsum Terhadap Penurunan Dan Kuat Dukung

Tanah Berdasarkan Metode Terzaghi.

Hasil Penelitian :

1. Dari hasil uji Konsolidasi pada sampel tanah asli diperoleh

penurunan angka pori sebesar 50,20 % dari angka pori sebelum

pengujian sebesar 0,982 menjadi 0,489 pada akhir pengujian. Nilai

Cc total adalah 0,2763 jumlah nilai Cv total dari awal sampai akhir

pembebanan adalah 0,0031144 cm2/detik.

2. Dari hasil uji Konsolidasi pada sampel tanah asli + 9 % serbuk

limbah gypsum dengan pemeraman 10 hari diperoleh penurunan

angka pori sebesar 21,257 % dari angka pori sebelum pengujian

sebesar 1,002 menjadi 0,789 pada akhir pengujian. Nilai Cc total

adalah 0,1179. Nilai tersebut sedikit lebih kecil dari nilai Cc total

pada sampel tanah asli. Jumlah nilai Cv total dari awal hingga

akhir pembebanan adalah 0,00070874 cm2/detik, Nilai tersebut

juga lebih kecil dari nilai Cv total pada sampel tanah asli. Dengan

demikian dapat disimpulkan bahwa dengan variasi 9 % serbuk

limbah gypsum dengan pemeraman 10 hari dapat bersifat menahan

sifat mampat tanah dan menahan lajunya kecepatan penurunan

pada tanah.

3. Dari hasil uji Kuat Tekan Bebas cenderung semakin besar, setelah

dicampur bahan aditif serbuk limbah gypsum. Kuat tekan tanah

maksimum terjadi pada pencampuran 9 % serbuk limbah gypsum

dengan pemeraman 10 hari yaitu sebesar 4,05533 kg/cm2 dari

0,21207 kg/cm2 kuat tekan tanah asli atau sebesar 94,77 %.

4. Dari hasil uji Kapasitas Dukung tanah dengan metode Terzaghi

cenderung semakin besar, setelah dicampur bahan aditif serbuk

limbah gypsum. Kuat tekan tanah maksimum terjadi pada

pencampuran 9 % serbuk limbah gypsum dengan pemeraman 10

hari yaitu sebesar 1023,904 t/m2 dari 15,785 t/m2 kuat dukung

tanah asli atau sebesar 98,458 %.

2. Judul : Studi Eksperimental Campuran Tanah Berbutir Halus

Dengan Kapur dan Abu Tempurung Kelapa Terhadap Penurunan Serta

Kuat Dukung Tanah Berdasarkan Metode Ohsaki.

Hasil Penelitian :

1. Kuat dukung tanah maksimum pada uji Tekan Bebas terjadi pada

pencampuran 7% dengan pemeraman 10 hari sebesar qa =

2404,198 t/m2 dari 54,194 t/m2 kuat dukung tanah asli, dengan

sudut geser dalam sebesar 500 serta kohesi (c) 1,229kg/cm2.

2. Dari pengujian Konsolidasi padatanah asli didapatkan indeks

pemampatan total (Cc total) sebesar 0,18435 dan Sc sebesar 0,3437

cm.

Dari pengujian Konsolidasi yang dilakukan pada variasi 11 %

pemeraman 10 hari didapatkan penurunan Sc = 0,1160065 cm

terlihat bahwa terjadi perubahan penurunan sebesar 66,24 %.

Selanjutnya dari Indeks pemempatan total (Cc) didapatkan nilai

sebesar 0,047465.

3. Judul : Analisis Penurunan Konsolidasi Tanah Butir Halus

Dengan Campuran Serbuk Koral Laut Putih dan Kapasitas Dukung

Metode Brinch Hansen (1970)

Hasil Penelitian :

1. Dari hasil uji Konsolidasi pada sampel tanah asli diperoleh

penurunan angka pori sebesar 20,744% dari angka pori sebelum

pengujian sebesar 1,263 menjadi 1,001 pada akhir pengujian. Nilai

Cc total adalah 0,175. Sedangkan untuk nilai penurunan tanah asli

sebesar 0,162 cm. Hasil uji Konsolidasi pada sampel tanah asli +

bahan aditif didapatkan penurunan yang terkecil yaitu pada

pencampuran tanah asli dengan bahan aditif sebesar 10% pada

pemeraman 9 hari diperoleh penurunan angka pori sebesar 3,799%

dari angka pori sebelum pengujian sebesar 0,737 menjadi 0,709

pada akhir pengujian. Nilai Cc total adalah 0,018. Sedangkan nilai

penurunannya sebesar 0,022 cm, nilai ini jauh lebih kecil 86,42%

dari nilai penurunan tanah asli. Dengan demikian dapat

disimpulkan bahwa dengan variasi 10% serbuk koral laut putih

dengan pemeraman 9 hari dapat bersifat menahan sifat mampat

tanah dan menahan lajunya kecepatan penurunan pada tanah.

2. Dari hasil uji Kapasitas Dukung tanah dengan metode Brinch

Hansen cenderung semakin besar, setelah dicampur bahan aditif

serbuk koral laut putih. Kuat tekan tanah maksimum terjadi pada

pencampuran 10 % serbuk koral laut dengan pemeraman 9 hari

yaitu sebesar 2172,199 t/m2 dari 70,090 t/m2 kuat dukung tanah

asli atau sebesar 2999,167 %.

Komentar: Stabilitas tanah dapat dilakukan dengan penambahan aditif kedalam

tanah, banyak sekali aditif yang dapat di gunakan seperti contoh

diatas (serbuk kerang putih,serbuk keramik, PC, dll). Pada

penelitian ini saya mencoba memakai aditif berupa pasir. Alasan

kenapa saya memelih pasir untuk bahan stabilisasi karena pasir

hampir terdapat diseluruh daerah Indonesia. Selain mudah didapat

pasir juga murah dari segi ekonomi. Penelitian ini hanya untuk

mengetahui kapasitas dukung tanah dengan mencari kuat geser

tanah. Pengujian yang dipakai adalah Uji Geser Langsung,

sedangkan metode yang dipakai adalah Meyerhoff (1963).

BAB III

LANDASAN TEORI

3.1 Tinjauan Umum

Tanah berbutir halus atau biasa disebut dengan tanah lempung maupun

lanau memiliki sifat kohesi, plastis, tidak memperlihakan sifat dilatasi, dan tidak

mengandung jumlah bahan kasar yang tidak berarti. Fraksi butiran lempung

menunjukkan bagian berat dari butir-butir dari tanah yang lebih halus dari 0,002

mm (Sumber : Wesley, L.D., 1977).

Partikel lempung dapat berbentuk seperti lembaran yang mempunyai

permukaan khusus. Karena itu tanah lempung mempunyai sifat sangat

dipengaruhi oleh gaya-gaya permukaan. Umumnya, terdapat kira-kira 15 macam

mineral yang diklasifikasikan sebagai mineral lempung (Kerr, 1959). Diantaranya

terdiri dari kelompok-kelompok : montmorrillonite, illite, kaolinite, dan

polygorskite. (Sumber : Hary Christady H., 1995).

Istilah-istilah seperti kerikil, pasir, lanau atau lempung digunakan untuk

membedakan jenis-jenis tanah berdasarkan ukuran dan tingkat plastisitas tanah.

Pada kondisi alam, tanah dapat terdiri dari dua atau lebih campuran jenis-jenis

tanah dan kadang-kadang terdapat pula kandungan bahan organik. Material

campurannya, kemudian dipakai sebagai nama tambahan di belakang material

unsur utamanya. Sebagai contoh, lempung berlanau adalah tanah lempung yang

mengandung lanau, dengan material utamanya adalah lempung dan seterusnya.

(Sumber : Hary Christady H., 1994)

Pada percobaan pemadatan tanah dapat diketahui berapa prosentase kadar

air yang diperlukan untuk mencapai kepadatan maksimum sehingga pada

kepadatan tersebut tercapai kekuatan tanah yang maksimum. Kadar air dalam

keadaan tersebut adalah kadar air optimum. Hal ini dapat diketahui dengan

melakukan penambahan air secara bertahap sesuai dengan yang diinginkan untuk

mengetahui besarnya kadar air optimum. Pada kadar air optimum tersebut

mengakibatkan angka pori dan porositas menjadi optimum. (Sosrodarsono, S,

1990).

Pengujian diatas berkaitan dengan salah satu fungsi atau peranan utama

dari tanah yaitu tanah adalah pondasi pendukung suatu bangunan karena

mengingat hampir semua bangunaan itu dibuat diatas atau dibawah permukaan

tanah, maka harus dibuatkan pondasi yang dapat memikul beban bangunan itu

atau gaya yang bekerja pada bangunan tersebut. Akibat dari gaya yang bekerja

pada bangunan tersebut maka hal yang tidak dapat dihindari adalah terjadinya

penurunan. Dalam hal ini, untuk meningkatkan kapasitas dukung tanah dan

mengurangi terjadiya penurunan ada salah satu alternatif yang bisa dilakukan

yaitu dengan menambahkan bahan aditif kedalam tanah lempung. Bahan aditif

yang digunakan dalam penelitian ini adalah Pasir.

3.2 Identifikasi Tanah

Ukuran butiran tanah sangat bervariasi. Untuk menggambarkan tanah

berdasarkan ukuran partikel penyusunnya, beberapa organisasi telah

mengembangkan batasan-batasan ukuran butiran jenis tanah. Tanah butiran kasar

dapat diidentifikasi berdasarkan ukuran butiran. Menurut MIT nomenclature,

butiran-butiran yang berdiameter lebih besar dari 2 mm, diklasifikasikan sebagai

kerikil. Jika butiran dapat dilihat oleh mata, tetapi ukurannya kurang dari 2 mm,

disebut pasir. Tanah pasir disebut juga pasir kasar jika diameternya antara 0,6 -

0,2 mm, dan pasir halus bila diameternya antara 0,2 – 0,06 mm.

Pengklasifikasian tanah berdasarkan ukuran butiran tanah pada

kenyataannya tidak selalu menunjukkan sifat-sifat fisik tanah, karena selain

dipengaruhi oleh distribusi butiran tanah juga dipengaruhi oleh jenis mineralnya.

Misalnya kandungan mineral lempung akan mempengaruhi sifat plastis dan

kohesi tanah. Sehingga diperlukan sistem klasifikasi tanah berdasarkan ukuran

butiran dan keplastisan tanah.

3.3 Sifat-sifat Fisik Tanah

3.3.1 Komponen-komponen Tanah

Tanah terdiri dari tiga komponen yaitu : udara, air dan bahan padat

(butiran). Udara dianggap tidak memepunyai pengaruh teknis, sedang air sangat

mempengaruhi sifat-sifat teknis tanah. Ruang diantara butiran-butiran, sebagian

atau seluruhnya dapat terisi oleh air atau udara. Bila rongga air tersebut terisi air

seluruhnya, tanah dikatakan dalam kondisi jenuh. Bila rongga terisi oleh udara

dan air, tanah pada kondisi jenuh sebagian. Tanah kering adalah tanah yang tidak

mengandung air sama sekali atau kadar airnya nol.

Hubungan-hubungan antara kadar air, angka pori, porositas, berat volume,

dan lain-lainnya sangat diperlukan dalam praktek. Gambar 3.1 memperlihatkan

diagram fase tanah beserta komponen-komponennya.

butiran

air

udaraWa = 0

Ww

Ws Vs

Vw

Va

Vv

Berat VolumeBerat Volume

(W) (V)

(a) (b)

Gambar 3.1 Diagram fase tanah (Hary C, Mekanika Tanah,1992)

Dimana :

V = Volume/Isi (cm3) = Vv + Vs

Vv = Volume/Isi pori (cm3) = Va + Vw

Va = Volume/Isi udara (cm3)

Vw = Volume/Isi air (cm3)

Vs = Volume/Isi butiran (cm3)

W = Berat tanah (gr) = Ws + Ww + Wa = Ws + Wa

Wa = Berat udara = 0

Ww = Berat air (gr)

Ws = Berat butiran (gr)

Dari gambar diatas menghasilkan persamaan berat dan volume sebagai

berikut :

Kadar air (w) adalah perbandingan antara berat air dan berat butiran yaitu :

…………………………………………………(3.1)

Berat volume kering (γd) adalah perbandingan antara berat partikel padat (buiran)

dengan volume, yaitu :

(gr/cm3) ….…………………...…………………(3.2)

Berat volume basah (γb) adalah perbandingan antara berat butiran dan berat air

dengan volume, yaitu :

(gr/cm3) …….………………………………...…(3.3)

Berat volume butiran (γs) adalah perbandingan antara berat butiran padat dengan

volume butiran padat, yaitu :

(gr/cm3) .…………………………………..…….(3.4)

Berat jenis atau berat spesifik (Gs) adalah perbandingan antara berat volume

butiran padat dengan berat volume air, yaitu :

……………………………………………..….(3.5)

……………………………………..….(3.6)

3.3.2 Batas-batas Konsistensi Tanah Atterberg

Atterberg pada tahun 1911 di atas telah berhasil mengembangkan suatu

metoda untuk menggambarkan batas-batas konsistensi dari tanah berbutir halus

dengan pertimbangan pada kadar air yang bervariasi. Kedudukan kadar air transisi

bervariasi pada berbagai jenis tanah. Kedudukan fisik tanah berbutir halus pada

air tertentu disebut konsistensi. Bila kadar air tinggi, campuran tanah dan air

menjadi sangat lembek seperti cairan. Atas dasar air yang dikandung tanah, tanah

dapat dibedakan menjadi empat keadaan dasar yaitu: padat, semi padat, plastis

dan cair. Nilai kadar air yang digunakan dinyatakan dalam persen. Dalam

pengujiannya untuk batas cair menggunakan alat yang dinamakan Atterberg,

untuk batas susut menggunakan cawan yang terbuat dari logam, yang kemudian

diukur seberapa besar susut tanah dengan menggunakan air raksa. Pengujian batas

plastis cukup dengan menggiling-giling tanah diatas permukaan yang rata sampai

mencapai retak-retak.

basah makin kering kering

Keadaan Cair Keadaan Plastis Keadaan Semi Plastis Keadaan Padat

(Liquid) (Plastic) (Semi Plastic) (Solid)

Batas Cair Batas Plastis Batas Susut

(Liquid Limit) (Plastic Limit) (Shrinkage Limit)

Gambar 3.2 Batas-batas Konsistensi Atterberg ( Wesley LD, Mekanika tanah,

1977).

Batas-batas konsistensi yang telah dikembangkan oleh Atterberg adalah sebagai

berikut :

1. Batas Cair / Liquid Limit (LL)

Batas Cair adalah keadaan dimana kadar air pada kondisi ketika tanah

mulai berubah dari plastis menjadi cair atau sebaliknya yaitu batas antara

keadaan cair dan keadaan plastis. Pada keadaan ini, butiran-butiran akan

tersebar dan didukung oleh air. Jika kadar air berkurang, misalnya akibat

dikeringkan, perubahan volume yang terjadi adalah akibat berkurangnya

air. Jadi hilangnya kandungan air sama dengan pengurangan volume.

2. Batas Plastis / Plastic Limit (PL)

Batas Plastis adalah keadaan dimana kadar air pada kedudukan antara

daerah plastis dan semi plastis, yaitu prosentase kadar air pada saat tanah

mulai retak, sebagai contoh tanah dengan diameter 3,2 mm mulai retak-

retak ketika digulung. Pada keadaan ini, tanah lempung berubah warnanya.

Batas plastis dinyatakan dalam persamaan berikut :

.................................................(3.7)

PL = batas plastis tanah.

wp = berat tanah basah kondisi plastis.

wk = berat tanah kering.

3. Batas Susut / Shrinkage Limit (SL)

Batas Susut adalah keadaan dimana kadar air pada kedudukan antara

daerah semi padat dan padat, yaitu prosentase kadar air dimana

pengurangan kadar air selanjutnya tidak mengakibatkan perubahan volume

tanah.

Batas susut tanah dinyatakan dalam persamaan berikut :

SL …………………………….…(3.8)

SL = batas susut tanah.

V0 = volume benda uji kering.

W0 = berat benda uji kering.

GS = berat jenis tanah.

4. Indeks Plastisitas / Plasticity Index (PI)

Indeks Plastisitas adalah selisih antara batas cair dan batas batas plastis.

Indeks plastisitas menyatakan kadar air dimana tanah tetap dalam kondisi

plastis, dan juga menyatakan jumlah relative partikel lempung dalam

tanah. Jika PI tinggi, maka tanah banyak mengandung lempung. Jika PI

rendah, hal ini terdapat pada kebanyakan tanah lanau, sedikit pengurangan

kadar air mengakibatkan tanah menjadi kering. Sebaliknya, bila kadar air

sedikit bertambah, tanah menjadi cair.

Indeks plastisitas dimnyatakan dalam persamaan berikut :

PI = LL – PL …………………………………………..……(3.9)

PI = Indeks Plastisitas.

LL = batas cair.

PL = batas plastis.

3.4 Sistem Klasifikasi Tanah

Sistem Klasifikasi Tanah adalah sistem pengaturan beberapa jenis tanah

yang berbeda-beda tapi mempunyai sifat yang serupa ke dalam kelompok-

kelompok dan subkelompok-subkelompok berdasarkan pemakaiannya. Sebagian

besar sistem klasifikasi tanah yang telah dikembangkan untuk tujuan rekayasa

didasarkan pada sifat-sifat indeks tanah yang sederhana seperti distribusi ukuran

butiran dan plastisitas.

3.4.1 Klasifikasi Berdasarkan Tekstur

Sistem klasifikasi tanah berdasarkan tekstur adalah relative sederhana

karena hanya didasarkan pada distribusi ukuran butiran tanah saja. Dalam

kenyataannya, jumlah dan jenis dari mineral lempung yang dikandung oleh tanah

sangat mempengaruhi sifat fisik tanah yang bersangkutan, karena itu perlu untuk

memperhatikan sifat plastisitas tanah, yang disebabkan adanya kandungan mineral

lempung, agar dapat menafsirkan ciri-ciri suatu tanah.

1. Sistem Klasifikasi AASHTO

Sistem klasifikasi ini dikembangkan dalam tahun 1929 sebagai Public

Road Administration System. Pada sistem ini, tanah diklasifikasikan

menjadi tujuh kelompok besar, yaitu A-1 sampai A-7. Tanah yang

diklasifikasikan A-1 sampai A-3 adalah tanah berbutir, sedangkan untuk

A-4 sampai A-7 adalah tanah lanau – lempung. Sistem ini didasarkan pada

kriteria dibawah ini .

a. Ukuran butir

Kerikil : bagian tanah yang lolos ayakan dengan diameter 75 mm (3

in) dan yang tertahan pada ayakan No. 200 (2 mm).

Pasir : bagian tanah yang lolos ayakan No. 10 (2 mm) dan yang

tertahan pada ayakan No. 200 (0,075 mm).

Lanau dan lempung : bagian tanah yang lolos ayakan No. 200

b. Plasisitas :

Nama berlanau dipakai apabila bagian-bagian yang halus dari tanah

mempunyai indeks plastisitas [plasticity index (PI)] sebesar 10 atau

kurang. Nama berlempung dipakai bilamana bagian-bagian yang

halus dari tanah mempunyai indeks plastis sebesar 11 atau lebih.

c. Apabila batuan ( ukuran lebih besar dari 75 mm) ditemukan didalam

contoh tanah yang akan ditentuka klasifikasi tanahnya, maka batuan-

batuan tersebut harus dikeluarkan erlebih dahulu. Tetapi, persentase

dari batuan yang dikeluarkan tersebut harus dicatat.

Tabel 3.1 Sistem Klasifikasi AASHTO (Braja M Das, 1995).

Untuk A-7-5, PL>30

Untuk A-7-6, PL< 30

0

1 0

2 0

3 0

4 0

5 0

6 0

7 0

1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 1 0 0

A -2 -7A -7 -5

A -7 -6

A -2 -6A -6

A -2 -4A -4

A -2 -5A -5

B A T A S C A IR (% )

IND

EX

PLA

STI

SIT

AS

(%)

Gambar 3.3 Rentang (Range) dari batas cair (LL) dan indeks plastisitas (PI)

Untuk tanah dalam kelompok A-2, A-4, A-5, A-6, A-7

Indeks kelompok dihitung dengan memakai persamaan (Braja M Das,

1995)

GI = (F – 35)[0,2 + 0,005(LL – 40)] + 0,001(F – 15)(PI – 10)

Dimana :

GI = Indeks Kelompok

F = Persentase butir yang lolos saringan No. 200

LL = batas cair

PI = Indeks Plastisitas

1. Sistem Klasifikasi Unified

Sistem ini pada mulanya diperkenalkan oleh Casagrande dalam tahun

1942 untuk diperkenalkan padapekerjaan pembuatan lapangan terbang

yang dilaksanakan oleh The Army Corps of Enggineers selama Perang

Dunia II dan disempurnakan pada tahun 1952. Sistem ini

mengelompokkan tanah ke dalam dua kelompok besar, yaitu :

1. Tanah berbutir-kasar (coarse-grained-soil), yaitu : tanah kerikil

dan pasir dimana kurang dari 50 % berat total contoh tanah lolos

ayakan No. 200. Simbol dari kelompok ini dimulai dari huruf G

atau S. G adalah untuk kerikil (gravel) atau tanah berkerikil, dan S

adalah untuk pasir (sand) atau tanah berpasir.

2. Tanah berbutir-halus (fine-grained-soil), yaitu : tanah dimana lebih

dari 50 % berat total contoh tanah lolos ayakan No.200. Simbol

dari kelompok ini dimulai dengan huruf awal M untuk lanau (silt)

anorganik, C untuk lempung (clay) anorganik, dan O untuk lanau-

organaik dan lempung-organik. Simbol Pt digunakan untuk tanah

gambut (peat), dan tanah-tanah lain dengan kadar organik yang

tinggi.

Simbol-simbol lain yang digunakan untuk klasifikasi USCS adalah : W = well graded (tanah bergradasi baik) P = poorly graded (tanah bergradasi buruk) L = low plasticity (plastisitas rendah) (LL < 50) H = high plasticity (plastisitas tinggi) (LL > 50

Tabel 3.2 Sistem Klasifikasi Unified (1992)

Lanjutan dari Tabel 3.4

Lanjutan Tabel 3.2

Dari Tabel 3.2 diatas dapat ditentukan jenis tanah yang diteliti yaitu

dengan memplotkan hasil dari uji analisa saringan kedalam Tabel 3.2 damn nilai

batas – batas konsistensi kedalam grafik dalam Tabel 3.2. Dimana dalam grafik

tersebut bias menentukan jenis tanah berdasarkan besar nilai batas cair dan nilai

indeks plastisitas kemudian ditarik garis, dari pertemuan antara kedua garis itulah

bisa didapatkan jenis tanahnya.

0

10

20

30

40

50

60

70

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100BATAS CAIR

IND

EX P

LAS

TIS

ITAS

Bagian PlastisitasUntuk klasifikasi tanah berbutir-halusdan fraksi halus dari tanah berbutir-kasarBatas Atterberg yang digambarkan dibawah yang diarsir merupakan klasi-fikasi batas yang membutuhkan sim-bol gandaPersamaan garis API = 0,73(LL - 20)

CH

CL

ML& OL

MH&OH

CL - ML

garis A

3.5 Stabilisasi Tanah

Tanah mempunyai sifat sangat lepas, dan mempunyai indeks konsistensi

yang tidak sesuai, serta permeabiliatas yang tinggi yang tidak diinginkan di

lapangan, oleh karena itu perlu pengolahan kembali agar bisa digunakan sebagai

pendukung konstruksi, yaitu dengan cara stabilisasi. Tujuan dari stabilisasi sendiri

adalah :

1. Menambah kerapatan tanah.

2. Menambah material yang tidak aktif sehingga mempertinggi kohesi dan

atau tahanan geser yang timbul.

3. Menambah material unuk menyebabkan perubahan-perubahan kimiawi

dan sifat fisis dari material tanah.

4. Menurunkan muka air (drainase tanah).

5. Mengurangi permeabilitas.

Terdapat tiga macam untuk melakukan stabilisasi tanah, yaitu stabilisasi mekanik,

stabilisasi fisik (termal) dan stabilisasi kimia. Untuk penjelasan tentang cara

stabilisasi adalah sebagai berikut :

1. Stabilisasi Mekanis

Stabilisasi Mekanis merupakan upaya unuk pengaturan gradasi tanah

secara proporsional yang diikuti dengan proses pemadatan untuk

mendapatkan kepadatan tanah yang maksimum. Pemadatan dapat

dilakukan dengan berbagai cara yaitu dengan mesin gilas (roller), benda

berat yang dijatuhkan (pounded), ledakan (eksplosif), tekanan statis ,

tekstur dan sebagainya. Stabilitas mekanis dilakukan tanpa perubahan

material baru. Metode ini meningkatkan kekuatan tanah, mengurangi

komprebilitas tanah, dan mengurangi pemeabilitas tanah.

2. Stabilisasi Termal

Stabilisasi Termal adalah suatu car/ upaya untuk mengubah sifat-sifat fisik

tanah dengan memanfaatkan reaksi-reaksi tanah, misalnya pemanasan

(heating), pendinginan (Cooling), dan menggunakan arus listrik. Salah

satu jenis stabilisasi fisik yang sering digunakan adalah pemanasan

(heating).

3. Stabilisasi Kimia/bahan aditif

Stabilisasi Kimia adalah stanilisasi dengan member bahan kimia padatanah

sehingga mengakibatkan terjadinya perubahan sifat-sifat dari tanah

tersebut.

3.6 Pasir

3.6.1 Pasir dan Mineral yang Terkandung di Dalamnya

Pasir (sand) adalah partikel batuan yang berukuran 0.074 mm sampai

dengan 5 mm. berkisar dari kasar (3mm sampai 5mm) dan halus (<1mm). Jenis

tanah yang termasuk tipe pasir atau kerikil (disebut juga tanah berbutir kasar) jika,

setelah kerakal atau berangkalnya disingkirkan, lebih dari 65% material tersebut

berukuran pasir dan kerikil (Craig 1974). Secara visual, tanah pasir dapat

ditentukan melalui teksturnya, dan dengan berdasarkan penampilan tekstur ini

pula tanah pasir lebih mudah untuk diklasifikasikan. Pasir dan kerikil dapat dibagi

lagi menjadi fraksi-fraksi kasar, medium, dan halus, seperti didefinisikan dalam

Gambar 3.4. Pasir dan kerikil dapat dideskripsikan sebagai yang bergradasi baik,

bergradasi buruk, bergradasi seragam atau bergradasi timpang (gap graded).

LempungLanau Pasir Kerikil

cobbles Boulders

0,0010,002 0,006

0,010,02 0,06

0,10,2 0,6

Halus Medium Kasar Halus Medium Kasar Halus Medium Kasar

162 20 60 200

Ukuran Partikel Gambar 3.4 Rentang ukuran partikel (Craig 1974)

Dengan nilai Cu = D60/D10 = 2,664 dan nilai Cc = D302/(D10xD60) = 0.855

Pasir merupakan jenis tanah non kohesif (cohesionless soil). tanah non

kohesif mempunyai sifat antar butiran lepas (loose), hal ini ditunjukkan dengan

butiran tanah yang akan terpisah-pisah apabila dikeringkan dan hanya akan

melekat apabila dalam keadaan yang disebabkan oleh gaya tarik permukaan.

Tanah non kohesif tidak mempunyai garis batas antara keadaan plastis dan tidak

plastis, karena jenis tanah ini tidak plastis untuk semua nilai kadar air. Tetapi

dalam beberapa kondisi tertentu, tanah non kohesif dengan kadar air yang cukup

tinggi dapat bersifat sebagai suatu cairan kental ( Bowles 1986).

Berdasarkan mineral yang terkandung di dalamnya, pasir terdiri dari

sebagian besar mineral quartz (kwarsa) dan fieldspar. Komposisi mineral quartz

dan fieldspar (Bowles, 1986) ditunjukkan dalam Tabel 3.3.

Tabel 3.3 Komposisi Mineral Quartz dan Fieldspar (Bowles,1986).

Mineral Komposisi

Quartz (kuarsa) SiO2 (Silikon dioksida)

Fieldspar:

Ortoklas

Plagioklas

K(A1)Si3O8

Na(A1)Si3O8

3.6.2 Struktur Tanah Berpasir

Struktur tanah pasir pada umumnya dapat dibagi 2 kategori pokok yaitu

struktur butir tunggal (single frained) dan struktur sarang lebah (honeycombed).

Pada struktur butir tunggal, butiran tanah berbeda dalam keadaan relatif

stabil dan tiap-tiap butir bersentuhan satu terhadap yang lain. Bentuk dan

pembagian ukuran butiran tanah serta kedudukannya mempengaruhi sifat

kepadatan tanah. Variasi angka pori yang disebabkan oleh kedudukan butiran.

Untuk suatu susunan dalam keadaan lepas, angka pori adalah 0,9. tetapi angka

pori berkurang menjadi 0,35 apabila butiran dipadatkan sedemikian rupa,

sehingga susunan menjadi sangat padat (Das,1993).

Gambar 3.5 Struktur butir tunggal ( a ) Lepas, ( b ) Padat (Das,1993)

Pada struktur sarang lebah, pasir halus dan lanau membentuk lengkungan-

lengkungan kecil hingga merupakan rantai butiran. Tanah yang mempunyai

struktur sarang lebah mempunyai angka pori besar dan biasanya dapat memikul

beban statis yang tak begitu besar. Struktur tersebut bila dikenai beban berat atau

beban getar, struktur tanah akan rusak dan menyebabkan penurunan yang besar.

Gambar 3.6 Struktur sarang lebah (Das 1993)

Pasir tidak boleh mengandung Lumpur lebih dari 5% terhadap berat

keringnya. Apabila kadar lumpur melebihi 5% maka pasir harus di cuci terlebih

dahulu. Lumpur pada pasir dapat menghalangi ikatan dengan pasta semen. Pasir

tidak boleh mengandung bahan organik terlalu banyak, ini dapat dilihat atau

dibuktikan dengan pengujian warna, pasir yang tidak memenuhi pengujian warna

ini dapat juga dipakai asal kuat desak adukan dengan pasir tersebut pada umur 7

dan 28 hari tidak kurang dari 95%. Kuat desak adukan dengan pasir yang sama,

tetapi telah dicuci dalam larutan (NaOH), 3% yang kemudian dicuci dengan air

hingga bersih. Bahan-bahan organik itu dapat mengadakan reaksi dengan

senyawa-senyawa dari semen Portland hingga berkurangnya kualitas adukan.

(Gideon Kusuma, 1993).

Untuk memperoleh nilai kuat desak yang lebih besar maka digunakan

pasir dengan gradasi yang baik akan menghasilkan rongga mortar yang sedikit.

Pasir yang seperti ini hanya memerlukan pasta semen sedikit (Kardiyono, 1992).

Pasir dapat digolongkan menjadi 3 macam:

1. Pasir galian

Pasir golongan ini diperoleh langsung dari permukaan tanah atau

dengan cara menggali terlebih dahulu. Pasir jenis ini biasanya berbutir

kasar, tajam, bersudut, berpori dan bebas dari kandungan garam, tetapi

biasanya harus dibersihkan dari kotoran tanah dengan cara di cuci terlebih

dahulu.

2. Pasir sungai

Pasir ini diperoleh langsung dari dasar sungai,yang pada umumnya

berbutir halus bulat-bulat akibat proses gesekan. Daya lekat antar burir-

butir agak kurang karena butiran yang bulat dan kecil-kecil, maka baik

dipakai untuk memplaster tembok. Juga dapat digunakan keperluan yang

lain.

3. Pasir laut

Pasir laut adalah pasir yang diambil dari pantai. Butir-bitirnya

halus dan bualat karena gesekan, pasir jenis ini yang kuarang baik diantara

pasir galian dan pasir sungai, karena banyak mengandung garam. Garam-

garaman ini banyak menyerap kandungan air dari udara, dan ini

mengakibatkan pasir selalu agak basah dan juga menyebabkan

pengembangan apabila sudah menjadi bangunan. Oleh karena itu pasir

laut jangan digunakan sebagai campuran konstruksi pada bangunan.

3.7 Kapasitas dukung tanah teori Meyerhoff

Banyak peneliti mengusulkan rumus-rumus pendekatan untuk menghitung

kapasitas dukung tanah (Meyerhoff, 1951, 1953; Buisman, 1940; Dee Beer dan

Vasic, 1959; Hansen, 1964 dan lain-lainnya). Rumus-rumus yang diusulkan pada

umumnya dibuat dengan asumsi-asumsi yang berbeda pada besarnya sudut β

(sudut yang dibentuk oleh baji tanah dibawah dasar fondasi dengan arah

horisontal) dan bentuk bidang geser saat keruntuhan. Anggapan bentuk zona

kelongsoran dari berbagai analisis umumnya sama. Batas-batas terluar dari zona

geser yang dibentuk garis lurus membentuk sudut 45º-φ/2 terhadap bidang

horisontal, dengan arah ke bawah. Batas maksimum dari zona geser arah radial

membentuk kurva spiral logaritmis.

Meyerhoff (1963) menyarankan persamaan kapsitas dukung dengan

memepertimbangkan bentuk fondasi, kemiringan beban dan kuat geser tanah

diatas fondasinya sebagau berikut:

qu = sc.dciccNc + sqdqiqpqNq + sydyiy 0,5 BγNγ……………………… (3.10)

Qu = komponen vertical ultimit (kN) B = lebar fondasi (m) γ = berat volume tanah (kN/m³) c = kohesi tanah (kN/m²) Po = Df γ = tekanan overburden didasar fondasi (kN/m²)

sc,sq,sγ = faktor bentuk fondasi dc,dq,dγ = faktor kedalaman fondasi ic,iq,iγ = faktor kemiringan beban Nc,Nq,Nγ = faktor-faktor kapasitas dukung Meyerhoff

Faktor-faktor kapasitas dukung yang diusulkan Meyerhoff (1963)

dinyatakan dalam persamaan:

Nq = tg² (45°+ φ/2 )e( π tg ϕ ) ........................................................... (3.11)

Nγ=(Nq1)tg(1,4ϕ )............................................................................ (3.12)

Nc=(Nq– 1 ) ctg ϕ .............................................................................(3.13)

Nilai-nilai faktor kapasitas dukung Meyerhoff untuk dasar fondasi kasar

yang berbentuk memanjang dan bujursangkar ditunjukkan dalam Gambar 3.7,

sedangkan Tabel 3.4, menunjukkan nilai-nilai numeriknya. Terlihat dalam

Gambar 3.8, nilai-nilai faktor kapasitas dukung fondasi bujursangkar lebih besar

dari pada fondasi memanjang.

Tabel 3.4 Faktorkapasitas dukung untuk fondasi memenjang menurut Meyerhoff

φ(o) Faktor kapasitas dukung

φ(o)Faktor kapasitas dukung

Nc Nq Nγ Nc Nq Nγ 0 5,14 1 0 25 20,72 10,66 6,77 1 5,38 1,09 0,00 26 22,25 11,85 8,00 2 5,63 1,20 0,01 27 23,94 13,20 9,46 3 5,90 1,31 0,02 28 25,80 14,72 11,19 4 6,19 1,43 0,04 29 27,86 16,44 13,24 5 6,49 1,57 0,07 30 30,14 18,40 15,67 6 6,81 1,72 0,11 31 32,67 20,63 18,56 7 7,16 1,88 0,15 32 35,49 23,18 22,02 8 7,53 2,06 0,21 33 38,64 26,09 26,17 9 7,92 2,25 0,28 34 42,16 29,44 31,15 10 8,34 2,47 0,37 35 46,12 33,30 37,15 11 8,80 2,71 0,47 36 50,59 37,75 44,43 12 9,28 2,97 0,60 37 55,63 42,92 53,27 13 9,81 3,26 0,74 38 61,35 48,93 64,07 14 10,37 3,59 0,92 39 67,87 55,96 77,33 15 10,98 3,94 1,13 40 75,31 64,20 93,69 16 11,63 4,34 1,37 41 83,86 73,90 113,99 17 12,34 4,77 1,66 42 93,71 85,37 139,32 18 13,10 5,26 2,00 43 105,11 99,01 171,14 19 13,93 5,80 2,40 44 118,37 115,31 211,41 20 14,83 6,40 2,87 45 133,87 134,87 262,74 21 15,81 7,07 3,42 46 152,10 158,50 328,73 22 16,88 7,82 4,07 47 173,64 187,21 414,33 23 18,05 8,66 4,82 48 199,26 222,30 526,45 24 19,32 9,60 5,72 49 229,92 265,50 674,92 50 266,88 319,06 873,86

Faktor – faktor bentuk fondasi (sc,sq,sγ) dilihatkan dalam Tabel 3.4a,

faktor-faktor kedalaman (dc,dq,dγ) dan kemiringan beban (ic,iq,iγ) berturut-turut

ditunjukkan dalam Tabel 3.5b dan Tabel 3.5c. Perhatikan, dalam Tabel 3.5a dan

Tabel 3.5b : tg2(45 + φ/2) = Kp. Untuk fondasi lingkaran, B/L = 1. Untuk beban

eksentris dua arah, digunakan B’/L’ sebagai ganti B/L.

Tabel 3.5a Faktor bentuk fondasi (Meyerhoff, 1963)

Faktor Bentuk Nilai Keterangan

sc

sq = sγ

1 + 0,2 (B/L) tg2(45 + φ/2)

1 + 0,1 (B/L) tg2(45 + φ/2)

1

Untuk sembarang φ

Untuk φ ≥ 100

Untuk φ = 0

Tabel 3.5b Faktor kedalaman fondasi (Meyerhoff, 1963)

Faktor kedalaman Nilai Keterangan

dc

dq = dγ

1 + 0,2 (D/B) tg(45 + φ/2)

1 + 0,1 (D/B) tg(45 + φ/2)

1

Untuk sembarang φ

Untuk φ ≥ 100

Untuk φ = 0

Tabel 3.5c Faktor-faktor kemiringan beban (Meyerhoff, 1963)

Faktor kemiringan beban Nilai Keterangan

ic = iq

iγ

2

901 ⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛

°°

−δ

2

1 ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ °−

ϕδ

1

Untuk sembarang φ

Untuk φ ≥ 100

Untuk φ = 0

Catatan : δ = sudut kemiringan beban terhadap garis vertikal.

Dalam Tabel 3.5b, faktor-faktor dc,dq, dan dγ digunakan bila Dt<B. Jika Df >B

maka diambil nilaiDf/B=1.

3.8 Uji Laboratorium

3.8.1 Uji Saringan dan Uji Hidrometer.

a. Uji Saringan

Tanah uji disaring melewati susunan saringan standar menurut ASTM

422-72 , Tanah yang dipakai dalam penelitian ini adalah tanah yang butiran lebih

kecil dari 0,075 mm atau yang lolos saringan atau ayakan No. 200.

b. Uji Hidrometer

Cara untuk menentukan ukuran tanah butir halus dapat diketahui dengan

pengujian hidrometer, yaitu dengan memeperhitungkan berat jenis suspensi yang

bergantung dari berat butiran tanah dalam pada waktu tertentu. Pengujian

laboratorium dilakukan dengan menggunakan gelas ukur dengan kapasitas 1000

cc yang diisi dengan larutan air, bahan pendisprensi dan tanah yangakan diuji.

Analisis hidrometer didasarkan pada prinsip pengendapan (sedimentasi) butir-

butir tanah dalam air.

3.8.2 Uji Pemadatan (Proktor Standar)

Pemadatan adalah suatu proses memadatnya pertikel tanah sehingga

terjadi pengurangan volume udara dan volume air dengan memakai cara mekanis.

Kepadatan tanah tergantung banyaknya air, jika kadar air tanah sediki maka tanah

akan keras begitu pula sebaliknya bila kadar air banyak maka tanah akan menjadi

lunak atau cair. Pemadatan yang dilakukan pada saat kadar air lebihtinggi

daripada kadar air optimumnya akan mengakibatkan pengaruh terhadap sifat tanah

Tujuan pemadatan tanah adalah memadatkan tanah pada kadar air

optimum dan memperbaiki karakteristik mekanisme tanah, yang akan

memberikan keterangan yaitu :

1. Memperkecil pengaruh air terhadap tanah.

2. Bertanbahnya kepadatan tanah.

3. Memperkecil pemampatannya dan daya rembes airnya.

4. Mengurangi perubahan volume sebagai akibat perubahan kadar air.

Pemadatan tanah dapat dilaksanakan dilapangan maupun dilaboratorium.

Dilangan biasanya tanah akan digilas dengan mesin penggilas yang didalamnya

terdapat alat penggetar, getaran akan menggetarkan tanah sehingga terjadi

pemadatan. sedangkan di laboratorium menggunakan pengujian standar yang

disebut dengan uji proktor standar, dengan cara suatu palu dijatuhkan dari

ketinggian tertentu beberapa lapisan tanah didalam sebuah mold. Dengan

dilakukannya pengujian pemadatan tanah ini, maka akan terdapat hubungan antara

kadar air dengan berat volume. Hal ini dapat dilihat pada gambar 3.8.

Derajat kepadatan tanah diukur dari berat volume keringnya, hubungan

berat volume kering (γd), berat volume (γb) dan kadar air (w) dinyatakan dengan

persamaan :

…………………………………………………….….(3.14)

Berat volume kering

(maks)

Kadar air (w) woptimum

Gambar 3.8 Hubungan antara kadar air dengan berat volume kering tanah.

3.9 Kuat Geser Tanah Lempung

Kekuatan geser suatu massa tanah merupakan perlawanan internal tanah

tersebut per satuan luas terhadap keruntuhan atau pergeseran sepanjang bidang

geser dalam tanah yang dimaksud. Karakteristik kekuatan geser lempung dapat

ditentukan dari hasil-hasil uji Triaksial UU dalam kondisi terdrainasi maupun

hasil-hasil pengujian Geser Langsung. Karakteristik pasir kering dan pasir jenuh

adalah sama seperti yang dihasilkan oleh pasir jenuh dengan kelebihan tekanan air

pori nol. (Sumber : Braja. M. Das dan R. F. Craig)

Kekuatan geser tanah dapat dinyatakan dengan rumus berikut :

τf = c + σ tan φ……………………………………………………..…(3.15)

Keterangan :

τf = kekuatan geser (kg/cm2)

c = kohesi (kg/cm2)

φ = sudut geser – internal ( o )

Hubungan di atas juga disebut sebagai kriteria keruntuhan Mohr-Coulomb.

3.10 Uji Geser Langsung (DST)

Alat uji kuat geser langsung menggunakan kotak geser dari besi yang

berfungsi sebagai tempat benda uji kuat geser, benda uji dapat berbentuk bujur

sangkar atau lingkaran. Pengujian dilakukan dengan menempatkan contoh tanah

kedalam kotak geser dengan ukuran benda uji 6 x 6 cm, dengan tinggi 2 cm dan

luas 36 cm2. Kotak geser terdiri dari dua bagian sama sisi dengan arah horizontal.

Gaya normal pada benda uji tanah didapat dengan menaruh suatu benda diatasnya,

beban mati tadi menyebabkan tekanan pada benda uji 0,25 kg/cm2, 0,5 kg/cm2 dan

1kg/cm2. Gaya geser diberikan dengan mendorong sisi kotak sebelah atas sampai

terjadi keruntuhan geser pada tanah. Sketsa alat uji geser langsung dapat dilihat

pada Gambar 3.9.

Gambar 3.9 Sket Uji Geser Langsung

Uji geser langsung dilakukan beberapa kali pada sebuah benda uji tanah

dengan beberapa macam tegangan normal. Harga tegangan normal dan harga

tegangan yang di dapat dengan melakukan pengujian dapat digambarkan dengan

beberapa grafik untuk menentukan harga parameter kuat geser.

Tegangan normal dapat dihitung dengan persamaan 3.16.

σ= Tegangan normal = ….....(3.16)

Tegangan geser yang melawan pergerakan geser dapat dihitung dengan

persamaan 3.17.

τ= Tegangan geser = ………(3.17)

Gaya normal yang bekerja Luas penampang lintang sampel tanah

Gaya normal yang melawan pergerakan Luas penampang lintang sampel tanah

BAB IV

METODE PENELITIAN

4.1 Pekerjaan Persiapan

Pertama kali dalam pekerjaan persiapan yaitu melakukan konsultasi ke

dosen pembimbing untuk mengetahui langkah - langkahnya. Selanjutnya

pembuatan proposal dan seminar proposal, pengambilan benda uji di lapangan,

persiapan bahan aditif atau bahan untuk stabilisasinya, persiapan untuk pekerjaan

di laboratorium.

4.2 Pekerjaan Lapangan

Dalam pekerjaan lapangan disini mengambil sampel tanah. Sampel tanah

yang diambil ada dua macam yaitu tanah terganggu ( disturbed soil ) dan tanah

tidak terganggu ( undisturbed soil )

4.2.1 Sampel Tanah Asli ( undisturbed )

Sampel tanah asli diambil untuk digunakan dalam pengujian kadar air,

berat volume, tekan. Dalam pengambilan sampel tanah asli tidak boleh mengalami

perubahan sifat mekanis dari tanah tersebut. Untuk mengambil tanah asli ini

supaya tidak mengalami perubahan sifat mekanisnya, mengambil tanahnya

menggunakan tabung yang berbentuk silinder yang diameternya sudah ditentukan.

Pertama kali tabung dimasukan kedalam tanah yang akan diambil sampelnya,

tetapi setelah tabung masuk kedalam tanah jangan langsung diangkat karena tanah

tersebut belum stabil dan melekat ke dinding tabung yang dimasukan. Tabung

yang sudah terisi oleh tanah diangkat dan ditutup rapat-rapat biar tidak

mengurangi kadar airnya.

4.2.2 Sampel Tanah Remolded ( disturbed )

Sampel tanah yang diambil tidak perlu ada upaya untuk melindungi sifat

asli dari tanah tersebut. Tempat yang digunakan untuk tanah ini bisa

menggunakan kantong plastik atau tempat yang lainnya.

4.3 Pekerjaan Laboratorium

Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Mekanika Tanah, Jurusan

Teknik Sipil, FTSP, Universitas Islam Indonesia. Pekerjaan disini akan menguji

sifat-sifat tanah aslinya dan tanah dengan campuran pasir. Berikut ini adalah

beberapa pengujian yang akan dilakukan sebagai berikut :

1. Pengujian Sifat Fisik dibagi menjadi dua pengujian berikut :

a). Pengujian Analisis Hidrometer (ASTM D 421-72)

b). Pengujian Analisis Saringan (ASTM D 422-72)

2. Pengujian Sifat Mekanis sebagai berikut :

a). Pengujian Kadar Air (ASTM D 2216-71)

b). Pengujian Berat Volume Tanah (ASTM D 1883-73)

c). Pengujian Berat Jenis Tanah (ASTM D 854-72)

d). Pengujian Batas Konsistensi ( AASHTO Y-89-74 dan ASTM D 423-66)

• Pengujian Batas Cair ( ASTM D 423-66)

• Pengujian Batas Plastis (ASTM D 424-74)

• Pengujian Batas Susut (ASTM D 427-74)

3. Pengujian Kepadatan Tanah ( Proktor Standar ) ASTM D 698-70

4. Pengujian Geser Langsung (Sher Strength by Direc Shear) ASTM D 3080-03

Mulai

Selesai

Pengambilan Sampel Tanah Dan Bahan Stabilisasi

Penelitian di Laboratorium

Tanah Asli Uji Kadar Air Tanah Uji Berat Jenis Tanah Uji Berat Volume Tanah Uji Analisa Saringan Uji Proktor Standar Uji Geser Langsung

Tanah dicampur dengan Pasir , 0%, 5% , 10% ,15% dan 18%

Pengujian Geser Langsung

Analisis Kapasitas Dukung Dengan Metode Meyerhoff

Hasil Uji

Pembahasan

Kesimpulan dan Saran

Gambar 4.1 Bagan Alir Penyusunan Penelitian

Mengumpulkan Buku Referensi Tentang Tanah Dan Bahan Stabilisasi

Seminar Proposal

Analisis Kuat Geser

BAB V

HASIL PENELITIAN

5.1 Tinjauan Umum

Pada bab ini akan di uraikan hasil yang berupa grafik maupun tabel dari

hasil penelitian yang telah dilakukan di laboratorium Mekanika Tanah dimana

dalam stabilisasi tanahnya dengan menambahkan bahan aditif dengan tanah asli,

stabilisasi yang dipakai pada penelitian kali ini menggunakan Pasir karena dinilai

ekonomis dan berkualitas baik. Pasir adalah bahan yang telah dipilih oleh

penyusun sebagai perkuatan pada tanah berbutir halus.

Pengujian yang telah dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah,

Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta memperoleh hasil yang meliputi sifat-

sifat fisik tanah meliputi distribusi butiran, yaitu analisis saringan dan analisis

hidrometer,sedangkan untuk sifat mekanis tanah meliputi kadar air, berat jenis,

berat volume, batas konsistensi, pemadatan tanah (Proktor Standar), Uji Geser

Langsung.

Sampel tanah terdiri dari tanah asli dan tanh yang telah dicampur dengan

bahan aditif. Tanah campuran menggunakan bahan aditif pasir dengan variasi

campuran 5%, 10%, 15%, dan 18%.

5.2 Sifat Fisik Tanah

Ukuran butiran tanah sangat bervariasi, untuk mengetahui jenis tanah

berdasarkan butirannya maka telah dikembangkan pengklasifikasian berdasarkan

ukuran butiran jenis tanah, pengklasifikasian berdasarkan ukuran butiran tanah ini

tergolong dalam sifat fisik tanah. Pengujian yang lainnya meliputi : Kadar air,

Berat jenis, Batas cair, Batas plastis, Batas susut dan Indeks plastisitas. Dilihat

dari sifat fisiknya diketahui bahwa tanah dari Desa Kalangan Kelurahan Pedan

Klaten Profinsi Jawa Tengah. berwarna kehitaman, lengket dan mengandung

pasir.

5.2.1 Analisa Saringan dan Hidrometer Tanah Asli

Untuk mengetahui prosentase agregat yang terkandung pada sampel tanah

dari Desa Kalangan Kelurahan Pedan Klaten Profinsi Jawa Tengah. maka

dilakukan uji Analisa distribusi saringan dan hidrometer yang dibagi menjadi 2

sampel. Untuk hasil uji analisa saringan ditunjukkan pada Tabel 5.1 dan Tabel

5.2, sedangkan untuk uji hidrometer ditunjukkan pada Tabel 5.3 dan Tabel 5.4

dibawah ini :

Tabel 5.1 Analisis Saringan Sampel 1

Sieve Opening Mass Mass % finer No retained passed by mass Remarks (mm) (gr) (gr) e/Wx100%

90 0 1000.00 100.00

75 0 1000.00 100.00

63 0 1000.00 100.00

50.8 0 1000.00 100.00

38.1 0 1000.00 100.00

1 25.4 0 1000.00 100.00

3/4 19 0 e1 = 1000.00 100.00

13.2 0 e2 = 1000.00 100.00

3/8 9.5 0 e3 = 1000.00 100.00

1/4 6.7 0 e4 = 1000.00 100.00

4 4.750 d1 = 0.00 e5 = 1000.00 100.00 e7 = W - Sd 10 2.000 d2 = 6.18 e6 = 993.82 99.38 e6 = d7 + e720 0.850 d3 8.24 e7 = 985.58 98.56 e5 = d6 + e640 0.425 d4 = 9.22 e9 = 976.36 97.64 e4 = d5 + e560 0.250 d5 = 12.07 e10 = 964.29 96.43 e3 = d4 +e4

140 0.106 d6 = 18.42 e11 = 945.87 94.59 e2 = d3 + e3200 0.075 d7 = 16.01 e12 = 929.86 92.99 e1 = d2 + e2

Sd = 70.14

Tabel 5.2 Analisis Saringan Sampel 2

Sieve Opening Mass Mass % finer No retained passed by mass Remarks (mm) (gr) (gr) e/Wx100%

90 0 1000.00 100.00 75 0 1000.00 100.00 63 0 1000.00 100.00 50.8 0 1000.00 100.00 38.1 0 1000.00 100.00 1 25.4 0 1000.00 100.00

3/4 19 0 e1 = 1000.00 100.00 13.2 0 e2 = 1000.00 100.00

3/8 9.5 0 e3 = 1000.00 100.00 1/4 6.7 0 e4 = 1000.00 100.00

4 4.750 d1 = 0.00 e5 = 1000.00 100.00 e7 = W - Sd 10 2.000 d2 = 5.86 e6 = 994.14 99.41 e6 = d7 + e7 20 0.850 d3 8.12 e7 = 986.02 98.60 e5 = d6 + e6 40 0.425 d4 = 8.98 e9 = 977.04 97.70 e4 = d5 + e5 60 0.250 d5 = 11.87 e10 = 965.17 96.52 e3 = d4 +e4

140 0.106 d6 = 18.12 e11 = 947.05 94.71 e2 = d3 + e3 200 0.075 d7 = 15.88 e12 = 931.17 93.12 e1 = d2 + e2

Sd = 68.83

Tabel 5.3 Analisis Hidrometer Sampel 1

elapsed t R' Rc= P

Time time min. R1 R2

R1 + m L K D

R1-R2+Cr

K2 x R

T (mm) (%)

12.06

12.08 2 49 -2.0 26 50 8.108 0.0131 0.026459 52.7 84.57

12.11 5 45 -2.0 26 46 8.763 0.0131 0.017397 48.7 78.19

12.36 30 40 -2.0 26 41 9.582 0.0131 0.007427 43.7 70.21

13.06 60 36 -2.0 26 37 10.237 0.0131 0.005428 39.7 63.83

16.16 250 28 -2.0 25.5 29 11.547 0.0131 0.002824 31.5 51.06

12.06 1440 19 -2.0 24.5 20 13.020 0.0131 0.00125 22.2 36.70

Tabel 5.4 Analisis Hidrometer Sampel 2

elapsed t R' Rc= P

Time time min. R1 R2

R1 + m L K D

R1-R2+Cr

K2 x R

T (mm) (%)

12.06

12.08 2 50 -2.0 26 51 7.945 0.0131 0.026191 53.7 86.29

12.11 5 46 -2.0 26 47 8.600 0.0131 0.017234 49.7 79.89

12.36 30 40 -2.0 26 41 9.582 0.0131 0.007427 43.7 70.31

13.06 60 37 -2.0 26 38 10.073 0.0131 0.005384 40.7 65.51

16.16 250 28 -2.0 25.5 29 11.547 0.0131 0.002824 31.5 51.13

12.06 1440 20 -2.0 24.5 21 12.857 0.0131 0.001242 23.2 38.35

Adapun grafik hasil uji dari kedua sampel tersebut dapat dilihat pada

Gambar 5.1 dan Gambar 5.2 berikut ini.

Finer # 200 92.99 % Gravel 0.00 % Sand 7.01 % Silt 48.00 % Clay 44.98 %

Gambar 5.1 Grafik hasil uji analisa distribusi butiran sampel I

Finer # 200 93.12 % Gravel 0.00 % Sand 6.88 % Silt 47.35 % Clay 45.76 %

Gambar 5.2 Grafik hasil uji analisa distribusi butiran sampel II

Dari hasil uji Analisa distribusi butiran ketiga sampel diatas maka akan

didapatkan prosentase nilai rata-rata dari masing masing agregat yang hasilnya

dapat kita lihat pada Tabel 5.5 dibawah ini.

Tabel 5.5 Nilai rata-rata hasil uji analisa distribusi butiran sampel I, II

No. Jenis agregat Nilai rata-rata

Pengujian Pasir (%)

Lanau (%)

Lempung (%)

Pasir (%)

Lanau (%)

Lempung (%)

1 7.01 48.00 44.98 6.95 47.68 45.37 2 6.88 47.35 45.76

Hasil nilai rata-rata uji analisa distribusi butiran dari kedua sampel diatas

didapatkan prosentase sebagai berikut :

- Pasir = 6,95%

- Lanau = 47,68 %

- Lempung = 45,37%

Berdasarkan klasifikasi butiran tanah tersebut diatas maka tanah dari

Klangan, Pedan, Klaten adalah termasuk Tanah lanau kelempungan mengandung

pasir.

5.2.2 Pengujian Saringan Pasir

Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui butir-butir pasir serta

prosentasenya berdasarkan batas-batas klasifikasinya, sehingga dapat diketahui

jenis pasir yang di pakai. Pada pengujian ini dilakukan satu pengujian yaitu

analisis saringan, yang dapat dilihat pada Tabel 5.6 dan Gambar 5.3 di bawah ini.

Tabel 5.6. Hasil Pengujian Analisis Saringan

Sieve Opening Mass Mass % finer

No retained passed by mass Remarks

(mm) (gr) (gr) e/W x 100%

90 0 859.09 100.00

75 0 859.09 100.00

63 0 859.09 100.00

50.8 0 859.09 100.00

38.1 0 859.09 100.00

1 25.4 0 859.09 100.00

3/4 19 0 e1 = 859.09 100.00

13.2 0 e2 = 859.09 100.00

3/8 9.5 0 e3 = 859.09 100.00

1/4 6.7 0 e4 = 859.09 100.00

4 4.750 d1 = 32.00 e5 = 827.09 96.28 e7 = W –

Sd

10 2.000 d2 = 45.00 e6 = 782.09 91.04 e6 = d7 +

e7

20 0.850 d3 64.00 e7 = 718.09 83.59 e5 = d6 +

e6

40 0.425 d4 = 84.00 e9 = 634.09 73.81 e4 = d5 +

e5

60 0.250 d5 = 87.75 e10 = 546.34 63.60 e3 = d4

+e4

140 0.106 d6 = 389.00 e11 = 157.34 18.31 e2 = d3 +

e3

200 0.075 d7 = 130.00 e12 = 27.34 3.18 e1 = d2 +

e2

Sd = 831.75

Gambar 5.3 Grafik hasil uji analisa distribusi Pasir

Dari hasil uji Analisa distribusi butiran diatas maka akan didapatkan

prosentase nilai rata-rata dari masing masing agregat yang hasilnya dapat kita

lihat dibawah ini.

Tabel 5.7 Prosentase analisis butiran

Finer # 200 3.18 % D10 (mm) 0.087650 D30 (mm) 0.13227Gravel 3.72 % D60 (mm) 0.23354Sand 93.09 % Cu = D60/D10 2.664Silt 3.14 % Cc = D30² / (D10xD60) 0.855Clay 0.04 % D50(mm) 0.193

Keterangan :

D10 = bukaan yang lolos 10%

D30 = bukaan yang lolos 30%

D60 = bukaan yang lolos 60%

Cu = koefisien keseragaman = 1060

DD

Cc = koefisien gradasi = ( )6010

30 2

DDD

×

Dari sistem USCS Pasir Kali Krasak di golongkan dalam kelompom SP dengan

gradasi buruk

5.2.3 Pengujian Kadar Air Tanah Lempung

Sampel tanah diambil dari lokasi pada kedalaman + 1,25 meter dari

permukaan tanah, kemudian sampel tanah dibungkus agar kadar air tidak berubah

yang kemudian langsung ditimbang di laboratorium. Dihitung dengan rumus :

w = WsWw x 100 % ....................................................................(5.1)

Di bawah ini adalah tabel hasil perhitungan uji kadar air sampel tanah

Lempung yang ditunjukkan pada Tabel 5.8 sebagai berikut :

Tabel 5.8 Hasil uji kadar air tanah

No Pengujian    1 2 3 4 5  6 

Berat Container  W1 21.48 21.76 21.77 22.25 21.61  21.77Berat Container + tanah basah  W2 43.56 46.2 56.45 48.41 53.83  44.73Berat Container + tanah kering  W3 37.48 39.28 45.45 41.05 44.69  38.25

Berat Air (W2‐W3)  Wa 6.08 6.92 11 7.36 9.14  6.48Berat Tanah Kering   (W3‐W1)  Wt 16 17.52 23.68 18.8 23.08  16.48Kadar Air    (Wa/Wt)x 100% 

w, (%) 38.000 39.498 46.453 39.149 39.601  39.320

Kadar Air Rata‐rata, w (%)  % 40.33

Dari pengujian dan perhitungan di dapat kadar air tanah Tanah Butir halus

dari Kalangan, Pedan, Klaten, Jawa Tengah adalah sebesar 40,33 %.

Contoh perhitungan kadar air (w) :

w = WsWw x 100 %

w = 13

32

W- W W- W x 100 %

w = 48,2148,3748,3756,43

−−

x 100 %

w = 38 %

5.2.4 Pengujian Berat Volume Tanah

Pengujian berat volume bertujuan untuk mengetahui berat volume suatu

sampel tanah. Hasil dari pengujian berat volume dapat dilihat pada Tabel 5.9.

Tabel 5.9 Pengujian berat volume tanah

1 Nomer pengujian I II

2 Diameter ring (d) cm 6.5 6.5

3 Tinggi ring (t) cm 2.3 2.3

4 Volume ring (V) cm3 76.321 76.321

5 Berat ring (W1) gr 144.86 144.86

6 Berat ring + tanah (W2) gr 284.43 284.29

7 Berat tanah (W2 - W1) gr 139.57 139.43

8 Berat Volume Tanah (γp) = (W2 - W1)/ V (gr/cm3) 1.829 1.827

9 Berat Volume rata-rata (γb rt)(gr/cm2) 1.83

Dari hasil pengujian berat volume tanah, maka dapat diketahui dari Desa

Kalangan Kelurahan Pedan Klaten Profinsi Jawa Tengah. mempunyai berat

volume rata-rata 1.83 gr/cm3.

5.2.5 Hasil Pengujian Berat Jenis Tanah

Pengujian ini dimaksudkan untuk mengetahui besarnya nilai perbandingan

antara berat butir-butir tanah dengan berat air destilasi diudara dengan volume

yang sama pada suhu tertentu, biasanya diambil suhu 270C. Hasil dari pengujian

berat jenis tanah ditunjukkan pada Tabel 5.10.

Hasil dari pengujian berat jenis tanah dapat dihitung dengan persamaan sebagai

berikut :

Gs (t o) = ) W- (W - ) W- (W

) W- (W

2314

12 .............................................(5.2)

Gs (27,5o) = Gs (t o) x o

o

27air Bjair t Bj ................................................(5.3)

Tabel 5.10 Hasil Pengujian Berat Jenis Tanah

1 No. Pengujian 1 2

2 Berat piknometer kosong (W1) gram 18.64 20.8

3 Berat piknometer + tanah kering (W2) gram 35.95 38.61

4 Berat piknometer + tanah + air (W3) gram 88.99 90.57

5 Berat piknometer + air (W4) gram 78.52 79.83

6 Temperatur ( t o ) 27 27

7 BJ pada temperatur ( t o ) 0.99655 0.99655

8 BJ pada temperatur ( 27,5 o ) 0.99641 0.99641

9 Berat jenis tanah Gs ( t o ) =

W2 - W1 2.53 2.52 (W4 - W1) - (W3 -

W2)

10 Berat jenis tanah pada 27,5 o =

Gs ( t o )

Bj air t o 2.53 2.52

Bj air 27,5o

11 Berat jenis rata-rata Gs rt 2.53

Contoh perhitungan berat jenis tanah :

Gs (to) = ) W- (W - ) W- (W

) W- (W

2314

12

= 84,631,17

= 2,53

Gs (27o C) = Gs (t o) x o

o

27air Bjair t Bj

= ⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡×

9964,09964,053,2

= 2,53

Dari pengujian dan perhitungan di dapat berat jenis tanah butir halus dari

Desa Kalangan Kelurahan Pedan Klaten Profinsi Jawa Tengah. sebesar 2,53.

5.2.6 Pengujian Batas-batas Konsistensi (Atterberg Limits)

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui sifat konsistensi tanah berbutir

halus pada kadar air yang bervariasi. Pengujian batas konsistensi yang dilakukan

meliputi : Pengujian batas cair, batas plastis dan batas susut.

1. Batas cair (liquid limit)

Maksud dari pengujian ini adalah untuk menentukan batas cair tanah. Batas

cair tanah adalah kadar air tanah pada keadaan batas cair dan plastis. Hasil

dari perhitungan batas cair sampel tanah ditunjukkan pada pada Tabel 5.11

dan Tabel 5.12 dan akan diposisikan dalam grafik pada Gambar 5.4 dan

Gambar 5.5 di bawah ini.

Tabel 5.11 Hasil pengujian batas cair sampel 1

No Pengujian 1 2 3 4

1 Kadar air 57,05 56,18 55,17 54,05

2 Pukulan 13 18 27 41

Tabel 5.12 Hasil pengujian batas cair sampel 2

No Pengujian 1 2 3 4

1 Kadar air 57,14 56,01 55,08 54,35

2 Pukulan 14 20 28 43

Gambar 5.4 Grafik batas cair sampel 1

Gambar 5.5 Grafik batas cair sampel 2

Batas cair didapat dengan menarik garis vertikal pada 25 ketukan sehingga

memotong kurva garis lurus, kemudian dari titik tersebut ditarik garis horizontal

sehingga memotong sumbu ordinat. Titik potong pada sumbu ordinat merupakan

kadar air pada batas cair sampel tanah tersebut. Dari Gambar 5.4 dan Gambar 5.5

didapat batas cair rata-rata sampel tanah dari Kalangan, Pedan, Klaten, Jateng

sebesar (55,60+44,79)/2= 50,20%.

2. Batas plastis (plastic limit)

Maksud dari pengujian ini adalah untuk menentukan kadar air pada kondisi

batas plastis. Batas plastis adalah kadar air minimum suatu sampel tanah

dalam keadaan plastis. Hasil dari perhitungan batas plastis dapat ditunjukkan

dalam Tabel 5.13 dibawah ini:

Tabel 5.13 Hasil Uji Batas Plastis

NO. Pengujian 1 2 1 Berat cawan kosong (w1) gram 7,21 7,00 2 Berat cawan + tnh basah (w2) gram 8,12 7,53 3 Berat cawan + tnh kering (w3) gram 7,89 7,39 4 Berat air (w2 - w3) % 0,23 0.14 5 Berat tanah kering (w3 - w1) gram 0,68 0.39

6 Kadar air (w) w2 - w3 x 100 % 33,82 35,90 w3 - w1

7 Kadar air rata-rata (wrt)

34,86

Dari pengujian batas plastis, sampel tanah mempunyai batas plastis rata-rata

40,42 %. Dengan didapatnya nilai batas cair dan batas plastis maka didapat

nilai indeks plastisitas tanah dengan persamaan berikut :

PI = LL – PL ...................................................................................(5.4)

Dari perhitungan didapat nilai indeks plastisitas sampel tanah sebesar

(50,20 - 34,86) = 15,34%.

3. Batas susut (shrinkage limit)

Batas susut tanah adalah kadar air maksimum pada sebuah sampel tanah

sedemikian rupa, sehingga pengurangan kadar air selanjutnya tidak

menyebabkan berkurangnya volume tanah. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat

pada Tabel 5.14 dibawah ini :

Tabel 5.14 Hasil Uji Batas Susut

1 No. Pengujian 1 2

2 Berat jenis 2.530 2.530

3 Berat cawan susut (w1) gram 37.880 38.040

4 Berat cawan + tanah basah (w2) gram 65.940 65.500

5 Berat cawan + tanah kering (w3) gram 57.430 57.050

6 Berat air raksa yg terdesak + gelas ukur (w4) gram 213.580 211.280

7 Berat gelas ukur (w5) gram 60.410 60.410

8 Berat air raksa (w4 - W5)gram 153.170 150.870

9 Volume tanah kering : Vo=(w4w5)/13,60 11.263 11.093

10 Batas susut tanah : SL = [(Vo/(w3 - w1)) - (1/Gs)] x100% 18.083 18.830

11 Batas susut tanah rata-rata (SL)rata-ata 18.46

Dari pengujian batas susut, sampel tanah mempunyai batas susut rata-rata

sebesar 18,46%

Hasil pengujian sifat-sifat mekanis sampel tanah lempung, Kalangan,

Pedan, Jawa Tengah dapat dilihat pada Tabel 5.15 di bawah ini.

Tabel 5.15 Nilai hasil uji sifat-sifat fisik tanah

No. Sifat Fisik tanah Hasil 1 Kadar air (w), tanah asli undisturb (%) 40,33 2 Berat jenis (Gs) 2, 53 3 Batas cair (LL) (%) 50,20 4 Batas plastis (PL) (%) 34,86 5 Batas susut (SL) (%) 18,46 6 Indeks plastisitas (PI) (%) 15,34

5.3 Sifat Mekanis Tanah

Pengujian sifat mekanis tanah di Laboratorium meliputi pengujian :

Proktor, dan Geser Langsung.

5.3.1 Uji Kepadatan Tanah (Uji Proktor Standar)

Pengujian ini dimaksudkan untuk mendapatkan nilai kadar air ( w )

optimum dan berat volume kering ( γk ) maksimum sampel tanah. Uji kepadatan

tanah dilakukan dengan uji Proktor Standar. Adapun volume cetakan silinder

sebesar 958,21 cm3. Diameter cetakan sebesar 10,3 cm dan tinggi cetakkan 11,5

cm.

Berat penumbuk sebesar 2,53 kg dan tinggi jatuh sebesar 30.48

Untuk setiap percobaan, berat volume basah (γ) dari tanah basah yang dipadatkan

tersebut dapat dihitung dengan persamaan 5.5 berikut ini.

γb = VW ..................................................................................(5.5)

Dengan :

W = berat tanah yang dipadatkan dalam cetakan

V = volume cetakan (cm3).

Pada setiap percobaan besarnya kadar air dalam tanah yang dipadatkan

dapat ditentukan di laboratorium. Bila kadar air diketahui, maka berat volume

kering (γk) dari tanah tersebut dapat dihitung dengan persamaan 5.6 berikut :

γk = w+1

γ .............................................................................(5.6)

Dengan :

w (%) = persentase kadar air.

Harga γk dari persamaan 5.6 tersebut dapat digambarkan terhadap kadar air

dengan γk sebagai absis dan kadar air sebagai ordinat. Dengan demikian titik

puncak dari grafik merupakan kadar air optimum dan berat volume kering

maksimum. Hasil dari pengujian kadar air sampel tanah dari Desa Pedan Klaten

Jateng ditunjukkan pada Tabel 5.16 dan Tabel 5.17 yang kemudian hasilnya

diposisikan pada grafik yang dapat dilihat pada Gambar 5.6 dan Gambar 5.7

dibawah ini.

Tabel 5.16 Hasil uji proktor standar sampel 1

Sampel 1 2 3 4 5

w (%) 10.08 15.15 22.29 33.64 35.81

γk (gr/cm3) 1.27 1.32 1.39 1.35 1.32

Contoh Perhitungan berat volume tanah basah :

γb = VW

γb = 3958,21m

1342gr

= 1,400 gr/cm3

Perhitungan berat volume tanah kering :

γk = w1 +

γ

γk= 0,1008 1

1,400+

= 1,272 gr/cm3

Kurva hubungan antara kadar air (w) dan berat volume tanah kering (γk)

dibuat dengan kadar air (w) sebagai absis sedangkan berat volume kering (γk)

sebagai ordinat. Puncak kurva merupakan nilai (γk) maksimum, kemudian dari

titik puncak kurva ditarik garis vertikal memotong absis, pada titik ini adalah

merupakan kadar air optimumnya. Kurva hasil pengujian kapadatan tanah dapat

dilihat pada Gambar 5.6 dibawah ini.

Gambar 5.6. Hasil Pengujian Pemadatan Tanah ( Proktor Standar ) sampel 1

Berat volume tanah kering maksimum ( γk ) : 1,401 gr/cm3

Kadar air optimum ( w ) : 25,68 %

Tabel 5.17 Hasil uji proktor standar sampel II

Sampel 1 2 3 4 5

w (%) 10,08 15,15 20,22 25,25 30,20

γk (gr/cm3) 1,28 1,32 1,41 1,44 1,37

Gambar 5.7 Hasil uji kepadatan tanah sampel II

Dari kurva hubungan kadar air dengan berat volume tanah kering, maka

didapatkan :

Kadar air optimum ( w ) = 24,55 %.

Berat volume tanah kering maksimum ( γk ) = 1,44 gr/cm3

Tabel 5.18 Hasil rata-rata uji proktor standar sampel I dan II

Sampel 1 2 rata-rata

Kadar air rata-rata (%) 25,68 24,55 25,11

Berat volume tanah kering maksimum γk (gr/cm3) 1,40 1,44 1,42

Dari pengujian proktor di dapat kadar air optimum = 25,11% dan berat volume

tanah kering maksimum = 1,42 gr/cm3

5.3.2 Uji Geser Langsung

Tujuan pengujian adalah untuk menentukan besar parameter geser

langsung pada kondisi Unconsolidated Undrained, Parameter geser tanah terdiri

atas sudut gesek intern ( φ ), dan cohesi ( c ). Pengujian ini dilakukan pada sampel

benda uji tanah campuran dengan jumlah sampel senanyak 3 buah, yaitu untuk

beban 8 kg, 16 kg, dan 32 kg. hasil penelitian geser langsung Tanah asli dapat

dilihat pada Gambar 5.8.

Gambar 5.8 Kurva Hubungan Tegangan dan Regangan Uji Geser Langsung

Tanah asli

1

2

3

Normal Stress σn (kg/cm2) 0.257 0.513 1.027

Shear stress at failur τ (kg/cm2) 0.193 0.220 0.247

Angle Of Internal 4.0 o friction, ϕ =

Cohesion = 0.18 kg/cm2

Gambar 5.9 Hasil Uji Geser Langsung Pada Tanah Asli

Dari hasil pengujian geser langsung tanah Asli didapatkan nilai sudut

geser dalam ( φ ) 0,01 0 dan nilai kohesi ( c ) 0.27 kg/cm2.

5.3.3 Geser Langsung Dengan Campuran Pasir

Pada perhitungan selanjutnya untuk sampel tanah lempung dicampur Pasir

dengan persentase 5% yang ditampilkan pada gambar 5.10 dan 5.11 dan untuk

persentase 10% akan ditampilkan pada gambar 5.12 dan 5.13 dibawah ini.

Gambar 5.10 Kurva Hubungan Tegangan dan Regangan Uji Geser Langsung

pada Tanah campuran Pasir 5%

Gambar 5.11 Hasil Uji Geser Langsung pada Tanah campuran Pasir 5%

8 kg

32 kg

16 kg

Gambar 5.12 Kurva Hubungan Tegangan dan Regangan Uji Geser Langsung

pada Tanah campuran Pasir 10%

Gambar 5.13 Hasil Uji Geser Langsung pada Tanah campuran Pasir 10%

Pada uji Geser Langsung tanah butir halus yang distabilisasi Pasir

persentase campuran 5%, 10%, 15% dan 18% yang dicari kuat gesernya dalam

bentuk tabel yang dapat dilihat pada Tabel 5.19 dibawah ini.

8 kg

16 kg

32 kg

kekuatan geser dapat dicari dengan rumus :

τ = c + σn tg φ…………………………………………………..……(5.7)

Tabel 5.19 Nilai kuat geser Tanah butir halus dengan campuran Pasir

Berdasarkan Uji Geser Langsung

% Pasir No φo c

(kg/cm2)

Rata-rata σn(kg/cm2) tg φ  τ(kg/cm2) γ(t/m3)

φo c (kg/cm2)

Asli 1 0,01  0,27  4.0  0.18  1.027  0.06993  0.525  1.663 

0% 1  0.6  0.27 

1.15 0.24  1.027  0.0201  0.261  1.659 2  1.7  0.21 

5% 1  5.7  0.15 

6  0.15  1.027  0.1051  0.258  1.683 2  6.3  0.15 

10% 1  6.8  0.14 

6.55 0.14  1.027  0.1148  0.258  1.694 2  6.3  0.14 

15% 1  7.4  0.14 

7.4  0.14  1.027  0.1299  0.273  1.708 2  7.4  0.14 

18% 1  9.1  0.14 

9.35 0.14  1.027  0.1647  0.309  1.720 2  9.6  0.14 

5.4 Analisis Kapasitas Dukung Tanah Teori Meyerhof (1963)

Dengan menggunakan rumus persamaan fondasi yaitu :

qu = sc.dciccNc + sqdqiqDf γNq + sydyiy 0,5 BγNγ………………………………… (5.8)

dengan :

Qu = komponen vertical ultimit (kN)

B = lebar fondasi (m)

γ = berat volume tanah (kN/m³)

c = kohesi tanah (kN/m²) Po = Df γ = tekanan overburden didasar fondasi (kN/m²)

sc,sq,sγ = faktor bentuk fondasi

dc,dq,dγ = faktor kedalaman fondasi

ic,iq,iγ = faktor kemiringan beban

Nc,Nq,Nγ = faktor-faktor kapasitas dukung Meyerhof

Faktor-faktor kapasitas dukung yang diusulkan Meyerhof (1963) dinyatakan

dalam persamaan:

Nq = tg² (45°+ φ/2 )e( π tg ϕ ) ................................................................... (5.9)

Nγ = ( Nq – 1 ) tg ( 1,4ϕ ) ..................................................................................................... (5.10)

Nc = ( Nq – 1 ) ctg ϕ ..............................................................................................................(5.11)

Tabel 5.20 Faktor-faktor kapasitas dukung untuk fondasi memanjang menerut

Meyerhof (1963)

φ(o) Faktor kapasitas dukung  

φ(o)Faktor kapasitas dukung

Nc Nq Nγ   Nc Nq Nγ 0 5,14 1 0   25 20,72 10,66 6,77 1 5,38 1,09 0,00   26 22,25 11,85 8,00 2 5,63 1,20 0,01   27 23,94 13,20 9,46 3 5,90 1,31 0,02   28 25,80 14,72 11,19 4 6,19 1,43 0,04   29 27,86 16,44 13,24 5 6,49 1,57 0,07   30 30,14 18,40 15,67 6 6,81 1,72 0,11   31 32,67 20,63 18,56 7 7,16 1,88 0,15   32 35,49 23,18 22,02 8 7,53 2,06 0,21   33 38,64 26,09 26,17 9 7,92 2,25 0,28   34 42,16 29,44 31,15 10 8,34 2,47 0,37   35 46,12 33,30 37,15 11 8,80 2,71 0,47   36 50,59 37,75 44,43 12 9,28 2,97 0,60   37 55,63 42,92 53,27 13 9,81 3,26 0,74   38 61,35 48,93 64,07 14 10,37 3,59 0,92   39 67,87 55,96 77,33 15 10,98 3,94 1,13   40 75,31 64,20 93,69 16 11,63 4,34 1,37   41 83,86 73,90 113,99 17 12,34 4,77 1,66   42 93,71 85,37 139,32 18 13,10 5,26 2,00   43 105,11 99,01 171,14 19 13,93 5,80 2,40   44 118,37 115,31 211,41 20 14,83 6,40 2,87   45 133,87 134,87 262,74 21 15,81 7,07 3,42   46 152,10 158,50 328,73 22 16,88 7,82 4,07   47 173,64 187,21 414,33 23 18,05 8,66 4,82   48 199,26 222,30 526,45 24 19,32 9,60 5,72   49 229,92 265,50 674,92   50 266,88 319,06 873,86

5.4.1 Analisis Kapasitas Dukung Tanah Asli Dengan Metode Meyerhof (1963)

± 0,00

γb , c , φ

Df =1,25 m

B = 1,25 m

Gambar 5.14 Tampang Fondasi persegi

Dengan asumsi lebar pondasi B = 1,25 m

Df = 1,25 m , SF = 3

γb = γ = 1,663 t/m3

Po = Df . γb = 1,25 x 1,663 = 2,078 t/m2

Dari hasil pengujian Geser didapat nilai :

Kohesi (c) = 0,18 kg/cm2 = 1,8 t/m2

Sudut geser dalam (ϕ) = 4,0 0

Dari Tabel 10.2 diperoleh Nc = 5,14 , Nq = 1,00 , dan Nγ = 0,39

• Faktor bentuk fondasi Meyerhof :

Sc = 1+0,2 (B/L) tg2(45 + φ/2) = 1,25

Sq = Sγ = 1+0,1(B/L) tg2(45 + φ/2) = 1,10

faktor kedalaman pondasi Meyerhof :

dc = 1+0,2 (D/B) tg (45 + φ/2) = 1,20

dq = dγ = 1+0,1 (D/B) tg (45 + φ/2) = 1,10

faktor kemiringan beban Meyerhof

:→ ic = iq = iγ = 1

faktor kemiringan dasar pondasi Meyerhof

:→ bc = bq = bγ = 1

faktor kemiringan permukaan Meyerhof

:→ gc = gq = gγ = 1

qu = sc.dciccNc + sqdqiqDf γNq + sydyiy 0,5 BγNγ

= (1,25 × 1,20 × 1 × 1,8 × 15,14) + (1,10 × 1,10 × 1 × 1,25 × 1,663

× 1,00) + (1,10 × 1,10× 1 × 0,5 × 1,25 × 1,663 × 0,39)

= 4,60 t/m2

5.4.2 Analisis Kapasitas Dukung Tanah Butir Halus Dicampur Pasir 5%

Metode Meyerhof (1963)

Dengan asumsi lebar pondasi B = 1,25 m

Df = 1,25 m , SF = 3

γb = γ = 1,683 t/m3

Po = Df . γb = 1,25 x 1,683 = 2,103 t/m2

Dari hasil pengujian Geser didapat nilai :

Kohesi (c) = 0,15 kg/cm2 = 1,5 t/m2

Sudut geser dalam (ϕ) = 6 0

Dari Tabel 10.2 diperoleh Nc = 6,81 , Nq = 1,72 , dan Nγ = 0,11

• Faktor bentuk fondasi Meyerhof :

Sc = 1+0,2 (B/L) tg2(45 + φ/2) = 1,31

Sq = Sγ = 1+0,1(B/L) tg2(45 + φ/2) = 1,12

faktor kedalaman pondasi Meyerhof :

dc = 1+0,2 (D/B) tg (45 + φ/2) = 1,22

dq= dγ = 1+0,1 (D/B) tg (45 + φ/2) = 1,11

faktor kemiringan beban Meyerhof

:→ ic = iq = iγ = 1

faktor kemiringan dasar pondasi Meyerhof

:→ bc = bq = bγ = 1

faktor kemiringan permukaan Meyerhof

:→ gc = gq = gγ = 1

qu = sc.dciccNc + sqdqiqDf γNq + sydyiy 0,5 BγNγ

= (1,31 × 1,22 × 1 × 1,7 × 1,683) + (1,12 × 1,11 × 1 × 1,25 × 1,683

× 1,72) + (1,12 × 1,11× 1 × 0,5 × 1,25 × 1,683 × 0,11)

= 6,42 t/m2

Untuk hasil keseluruhan perhitungan kapasitas dukung tanah Metode Meyerhof

(1963) dapat dilihat pada Tabel 5.21 berikut ini.

Tabel 5.21 Prosentase Peningkatan Kapasitas Dukung Tanah Metode Meyerhof (1963)

Analisis Kapasitas Dukung Tanah dengan metode Meyerhoff

Undisturb Pasir 0%

Pasir 5%

Pasir 10%

Pasir 15%

Pasir 18%

Asumsi Lebar Pondasi (B) mter 1.25 1.25 1.25 1.25 1.25 1.25 Pajang Pondasi,B/L = 1 m 1.25 1.25 1.25 1.25 1.25 1.25

SF 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 Df meter 1.25 1.25 1.25 1.25 1.25 1.25

tebal (t) m 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 γ t/m3 1.663 1.659 1.683 1.694 1.708 1.720

Po t/m3 2.08 2.07 2.10 2.12 2.14 2.15 kohesi, c t/m2 0.18 0.24 0.15 0.14 0.14 0.14 sudut geser dalam, φ (o) 4.00 1.15 6.00 6.55 7.40 9.35

Nc 5.14 5.42 6.81 7.00 7.31 8.07

Nq 1.00 1.11 1.72 1.81 1.95 2.33

Nγ 0.39 0.00 0.11 0.13 0.17 0.31

Sc 1.25 1.26 1.31 1.31 1.32 1.35

Sq 1.10 1.10 1.12 1.13 1.13 1.14

Sγ 1.10 1.10 1.12 1.13 1.13 1.14

dc 1.20 1.20 1.22 1.22 1.23 1.24

dq 1.10 1.10 1.11 1.11 1.11 1.12 dγ 1.10 1.10 1.11 1.11 1.11 1.12

ic = iq = iγ 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00

bc = bq = bγ 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00

gc = gq = gγ 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00

qu t/m2 4.60 4.84 6.42 6.69 7.29 8.89

qa t/m2 1.72 1.61 2.14 2.32 2.43 2.96

Untuk hasil perhitungan kapasitas dukung tanah (qu) dengan bahan campuran

Pasir persentase 0%, 5%, 10%, 15%, dan 18% dengan metode Meyerhof dapat

dilihat pada Tabel 5.22 dan Gambar 5.15 berikut ini.

Sambungan Tabel 5.21

Tabel 5.22 Prosentase Peningkatan Kapasitas Dukung Tanah Metode Meyerhof

φdan c dari Pengujian Geser Langsung.

Ganbar 5.15 Prosentase Peningkatan Kapasitas Dukung Tanah Metode Meyerhof

Tanah kohesi ( c ) kg/cm2

(ϕο) qu (t/m2)

Asli 0,18 4,00 4,60 Campuran

0% 0,2 1,15 4.77 5% 0,14 6,00 6.29 10% 0,14 6,55 6.55 15% 0,14 7,40 7.13 18% 0,14 9,35 8.69

BAB VI

PEMBAHASAN HASIL PENELITIAN

6.1 Klasifikasi tanah

Untuk dapat mengelompokkan/mengklasifikasikan sampel tanah dari

Kalangan, Pedan, Klaten, Jateng, maka dibutuhkan data-data hasil pengujian sifat

fisik dan mekanis tanah yang dihasilkan dalam penelitian ini sehingga jenis dan

karakteristik tanah akan dapat ditentukan. Ada 2 (dua) jenis klasifikasi tanah yang

akan digunakan yaitu sebagai berikut :

1. Sistem Klasifikasi Unified.

2. Sistem Klasifikasi AASHTO

6.1.1 Analisis Distribusi Butiran

Hasil pengujian analisa distribusi butiran saringan dari sampel tanah

Kalangan, Pedan, Klaten, Jateng, memiliki kandungan :

- Pasir = 6,95%

- Lanau = 47,68 %

- Lempung = 45,37%

Berdasarkan klasifikasi butiran tanah tersebut diatas maka tanah dari

Klangan, Pedan, Klaten adalah termasuk Tanah lanau kelempungan mengandung

pasir.

6.1.2 Sistem Klasifikasi Unified

Dalam menentukan jenis tanah, Sistem Unified menggunakan sifat-sifat batas

cair dan indeks plastisitasnya, maka diperoleh data sebagai berikut :

Batas Cair (LL) = 50,20 %

Indeks Plastisitas (PI) = 15,34 %

Berdasarkan hasil prosentase diatas maka sampel tanah Kalangan, Pedan,

Klaten, Jateng akan dapat diklasifikasikan kedalam klasifikasi tanah berdasarkan

Unified dengan cara memplotkan prosentase distribusi butiran pasir, lanau dan

lempung kedalam Klasifikasi Unified yang hasilnya dapat dilihat pada Tabel 6.1 dan

Gambar 6.1 dibawah ini.

Tabel 6.1 Klasifikasi Unified

Gambar 6.1 Klasifikasi tanah berdasarkan sistem Unified

MH atau OH

0

10

20

30

40

50

60

70

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100BATAS CAIR

IND

EX

PLA

STI

SIT

AS

Bagian PlastisitasUntuk klasifikasi tanah berbutir-halusdan fraksi halus dari tanah berbutir-kasarBatas Atterberg yang digambarkan dibawah yang diarsir merupakan klasi-fikasi batas yang membutuhkan sim-bol gandaPersamaan garis API = 0,73(LL - 20)

CH

CL

ML& OL

MH&OH

CL - ML

garis A

Sambungan Tabel 6.1

Dari Tabel 6.1 didapatkan titik temu antara kedua garis dariprosentase Indeks

plastisitas dan batas cair, kedua garis tersebut bertemu di zona Tanah MH. Hasil

tersebut menunjukkan bahwa sampel tanah dari Kalangan, Pedan, Klaten, Jateng

adalah termasuk jenis tanah MH (Lanau anorganik atau pasir halus diatomae, atau

lanau diatomae, lanau yang elastis)

6.1.3 Sistem Klasifikasi AASHTO

Selanjutnya untuk dapat mengklasifikasikan sampel tanah Sampung kedalam

klasifikasi AASHTO adalah dengan berdasarkan hasil uji analisa distribusi butiran

serta hasil uji batas-batas Atterberg yaitu sebagai berikut :

- Tanah lolos saringan No. 200 = 93,05 %

- Batas cair (LL) = 50,20 %

- Indek plastisitas (PI) = 15,34 %

Dari hasil-hasil pengujian tersebut kemudian akan diplotkan kedalam grafik

plastisitas yang merupakan grafik yang menunjukkan batas-batas antara batas cair

(LL) dan indeks plastisitas. Adapun hasil dari grafik tersebut dapat dilihat pada

Gambar 6.2 dibawah ini.

Gambar 6.2 Grafik plastisitas sistem klasifikasi AASHTO

GI = (F – 35)[0,2 + 0,005 (LL – 40)] + 0,01 (F – 15)(PI – 10)

= (93,05-35)[0,2+0,005(50,20-40)]+0,01(93,05-15)(15,20-10)

= 18,62 = 19

Dengan melihat hasil grafik plastisitas diatas maka didapatkan bahwa sampel tanah

termasuk kelompok tanah A-7 yaitu tanah berlempung, sedangkan berdasarkan nilai

batas plastisitasnya kelompok A-7 dibagi atas A-7-5 dan A-7-6 yaitu :

Untuk PL > 30%, klasifikasinya A-7-5.

Untuk PL < 30%, klasifikasinya A-7-6.

Sampel tanah Lempung mempunyai batas plastis (PL) sebesar 34,88%, sehingga

tanah akan dikelompokkan lagi kedalam kelompok A-7-5 (19).

6.2. Klasifikasi Pasir

6.2.1 Klasifikasi tanah Unified

Berdasarkan data hasil pengujian sifat fisik dan mekanik tanah yang

digunakan dalam penelitian ini dapat ditentukan karakteristik tanah dengan sistem

klasifikasi tanah Unified.

Pada Sistem Unified, tanah diklasifikasikan ke dalam tanah berbutir kasar (

kerikil dan pasir ) jika kurang dari 50% lolos saringan nomer 200, dan sebagai tanah

berbutir halus ( lanau/lempung ) jika lebih dari 50% lolos saringan nomer 200.

Selanjutnya, tanah diklasifikasikan dalam sejumlah kelompok dan subkelompok .

Pada Klasifikasai tanah sistem USCS pada pasir Kali Krasak, Sleman

Yogyakarta digolongkan sebagai berikut :

1. Divisi Utama

a. Tanah berbutir kasar yaitu lebih dari 50% butiran tertahan saringan

no. 200( 0,075),

b. Pasir 50% atau lebih dari fraksi kasar tertahan pada ayakan No. 4,

c. Pasir bersih ( hanya pasir ).

2. Simbol Kelompok : SP

3. Nama Umum : Pasir bergradasi buruk dan pasir berkerikil, sedikit atau sama

sekali tidak mengandung butiran halus.

4. Kriteria Klasifikasi

Cu = 664,2087,0233,0

1060

==DD

Cc = 855,0)233,0087,0(

132,0)6010(

30 22

==xxDD

D

Cu<6 dan Cc<1, maka termasuk kedalam simbol kelompok SP dengan

gradasi buruk, pasir krikil, sedikit atau tidak mengandung butiran halus.

Tabel 6.2Klasifikasi Tanah Sistem Unified

Divisi Utama Simbol Kelompok Nama Jenis Nama jenis

tana

h be

rbut

ir ka

sar 5

0% b

utira

n te

rtaha

n sa

ringa

n no

. 200

(0,0

75 m

m)

kerik

il 50

% a

tau

lebi

h da

ri fra

ksi k

asar

terta

han

sarin

gan

no. 4

(4,7

5 m

m)

Kerikil bersih (sedikit atau tak

ada butiran halus)

GW

Kerikil Gradasi baik dan

campuran pasir kerikil, sedikit

atau tidak mengandung butiran halus

pg

gle

bih

dari

12%

lolo

s sa

ringa

n no

. 200

:GM

, GC

, SM

, SC

, 5%

-12%

lolo

s sa

ringa

n no

. 200

. bat

asan

kla

sifik

asi

yang

mem

puny

ai s

imbo

l dob

el

antara 1 dan 3

GP

Kerikil Gradasi buruk dan

campuran pasir kerikil, atau

tidak mengandung butiran halus

Tidak memenuhi kedua kriteria untuk GW

Kerikil banyak

kandungan butiran halus

GM Kerikil berlanau, campuran kerikil pasir-lempung

Batas-batas Atterberg

dibawah garis A atau PI < 4

bila batas Atterberg berada didaerah arsir dari diagram plastisitas, maka dipakai dobel simbol

GC

Kerikil berlempung,

campuran kerikil pasir-lempung

batas-batas Atterberg di atas garis A atau PI > 7

pasi

r leb

ih d

ari 5

0% fr

aksi

kas

ar lo

los

sarin

gan

n0. 4

(4

,75

mm

)

Pasir bersih ( hanya pasir )

SW

Pasir Gradasi baik, pasir

kerikil, sedikit atau tidak

mengandung butiran halus

antara 1 dan 3

SP

Pasir Gradasi buruk, pasir kerikil, sedikit

atau tidak mengandung butiran halus

Tidak memenuhi kedua kriteria untuk SW

Pasir dengan butiran halus

SM pasir berlanau,

campuran pasir lanau

Batas-batas Atterberg

dibawah garis A atau PI < 4

bila batas Atterberg berada didaerah arsir dari diagram plastisitas, maka dipakai dobel simbol

SC

pasir berlempung, campuran

pasir-lempung

batas-batas Atterberg di atas garis A atau PI > 7

6020

2(D20)Cc ,41060

xDDDDCu =>=

6020

2(D20)Cc ,6

1060

xDDDD

Cu =>=

Lanjutan Tabel 6.2 ta

nah

berb

utir

halu

s ≥

50%

lolo

s sa

ringa

n no

. 200

(0,0

75 m

m)

Lanau dan lempung batas cair 50% atau

kurang

ML

lanau tak organik dan pasir sangat halus, serbuk batuan

atau pasir halus berlanau atau berlempung

CL

Lempung tak organik dengan plastisitas rendah sampai

sedang, lempung berkerikil, lempung berpasir, lempung berlanau, lempung kurus

('lean clays)

Lanau dan lempung

batas cair > 50%

OL lanau organik dan lempung berlanau organik dengan

plastisitas rendah

MH lanau tak organik atau pasir

halus diatomae, lanau elasris.

CH lempung tak organik dengan

plastisitas tinggi, lempung gemuk ('fatclays')

OH lempung organik dengan plastisitas sedang sampai

tinggi

Tanah dengan kadar organik tinggi Pt

Gambut ("peat") dan tanah lain dengan kandungan

organik tinggi

manual untuk identifikasi secara visual dapat dilihat di ASTM Designation D-2488

6.2.2 Sistem Klasifikasi AASHTO

Sistem klasifikasi AASHTO ( American Association of State Highway and

Transporttation Officials Classification ) membagi tanah ke dalam 8 kelompok, A-1

sampai A-8 termasuk sub-sub kelompok.

1. Klasfkas Umum : Material Granuler ( < 35% lolos saingan No.200 )

2. Klasifikasi Kelompok : A-3

3. Analisa Saringan ( % lolos )

2,00 mm ( no. 10 ) : -

0,425 mm ( no. 40 ) : 51 maks

0,075 mm ( no. 200 ) : 10 maks

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

10

20

30

40

50

74

CL-ML

Diagram Plastisitas :Untuk mengklasifikasi kadar butiranhalus yang terkandung dalam tanahberbutir halus dan tanah berbutir kasar.batas Atterberg yang termasukdalam daerah yang diarsir berartibatasan klasifikasinya menggunakan dua simbol

CL

MLatauOL

CH

MH atau OH

Batas Cair LL (%)Garis A : PI =0,73 (LL - 20)

Inde

ks P

last

isita

s PI (

%)

G aris A

4. Sifat fraksi lolos saringan no. 40

Batas cair ( LL ) : -

Indeks Plastis ( PI ) : NP

5. Indeks Kelompok : ( GI )

GI = ( F-35)[0,2 + 0,005 (LL-40)] + 0,01 (F-15)(PI-10)……………(6.1)

Dengan : GI = indeks kelompok ( group index )

F = persen butiran lolos saringan no. 200 (0,087 mm)

LL = batas cair

PI = indeks plastisitas

GI = ( F-35)[0,2 + 0,005 (LL-40)] + 0,01 (F-15)(PI-10)

= (0-35)[0,2 + 0,005 (0-40)] + 0,01 (0-15)(0-10) = 0 → A-3 ( 0 )

6. Tipe material yang pokok pada umumnya : Pasir halus (+ -) 70%.

7. Penilaian umum sebagai tanah dasar : Sangat baik sampai baik

Tabel 6.3 Prosentase analisis butiran

Finer # 200 3.18 % D10 (mm) 0.087650 D30 (mm) 0.13227Gravel 3.72 % D60 (mm) 0.23354Sand 93.09 % Cu = D60/D10 2.664Silt 3.14 % Cc = D30² / (D10xD60) 0.855Clay 0.04 % D50(mm) 0.193

Tabel 6.4 Klasifikasi tanah Sistem AASHTO

Klasifikasi Umum

material granuler (< 35% lolos saringan no. 200)

Bahan-bahan Lanau-Lempung

(> 35% lolos saringan no. 200)

Klasifikasi kelompok

A-1

A-3

A-2

A-4 A-5 A-6

A-7

A-1-a

A-1-b

A-2-4

A-2-5

A-2-6

A-2-7

A-7-5

A-7-6

Analisis Saringan (% lolos) 2,00 mm (no.10) 0,425 mm (no. 40) 0,075 mm (no. 200)

50 maks - - - - - - - - - -

30 maks

50 maks

51 maks - - - - - - - -

5 maks

25 maks

10 maks

35 maks

35 maks

35 maks

35 maks

36 min

36 min

36 min

36 min

Sifat fraksi lolos saringan no. 40 Batas cair (LL) Indeks Plastis (PI)

6 maks

- - 40

maks 41

min 40

maks 41

min 40

maks 41

min 40

maks 41

min

6 maks N.P

10 maks

10 maks

10 maks

11 min

10 maks

10 maks

10 maks

11 min

Indeks kelompok (G) 0 0 0 4 maks 8

maks 12

maks 16

maks 20

maks

Tipe material yang pokok pada umumnya

Pecahan batu, kerikil

dan pasir

Pasir halus

Kerikil berlanau atau berlempung dan pasir

Tanah berlanau

Tanah berlempung

Penilaian umum sebagai tanah dasar

Sangat baik sampai baik Sedang sampai buruk

Sumber : Bowles, J.E, 1986

Catatan : Kelompok A-7 dibagi atas A-7-5 dan A-7-6 bergantung pada batas plastisnya (PL) Untuk PL > 30, Klasifikasinya A-7-5 Untuk PL < 30, Klasifikasinya A-7-6 N.P = Non Plastis

6.3 Pengaruh campuran Pasir.

Nilai kuat geser tanah butir halus (φ dan c) dari hasil uji Geser Langsung

seperti pada halaman 62 Tabel 5.19 pada bab 5 kemudian diplotkan kedalam Gambar

6.3 dan 6.4 berikut:

Gambar 6.3 Hubungan antara Sudut Gesek Dalam dengan prosentase penambahan

pasir yang berbeda pada Uji Geser Langsung.

Pada Gambar diatas dapat dijelaskan bahwa nilai sudut gesek dalam akan

terus meningkat berdasarkan semakin banyak campuran pasirnya. Nilai sudut gesek

dalam terendah ada pada pasir dengan prosentase 0% yaitu 1,150, kemudian semakin

meningkat pada pada prosentase 5% yaitu 6,00, 10% yaitu 6,550, 15% yaitu 7,40 dan

18% yaitu sebesar 9,350. Selanjutnya akan terus meningkat dengan penambahan

prosentase campuran pasir.

Gambar 6.4 Hubungan antara Kohesi dengan prosentase penambahan pasir yang

berbeda pada Uji Geser Langsung.

Pada Gambar diatas dapat dijelaskan bahwa nilai Kohesi akan terus

meningkat berdasarkan semakin banyak campuran pasirnya. Nilai Kohesi terendah

ada pada pasir dengan prosentase 18% yaitu 0,14 kg/cm2, kemudian sama pada

prosentase 15% yaitu 0,14 kg/cm2, 10% yaitu 0,14 kg/cm2, 5% yaitu 0,15 kg/cm2.

Nilai Kohesi tertinggi adalah pada prosentase campuran 0% yaitu 0,24 kg/cm2.

6.4 Nilai Kuat Geser Pada Uji Geser Langsung

Pada uji Geser Langsung tanah butir halus yang distabilisasi dengan Pasir

kuat geser dapat dicari dengan rumus :

τ = c + σn tg φ…………………………………………………………(6.2)

Hasil kuat geser tanah dicampur pasir dapat dilihat pada Gambar 65 berikut

ini.

Gambar 6.5 Hubungan antara Tegangan Geser dengan Persentase Campuran Pasir

pada Uji Geser Langsung.

Pada pengujian Geser Langsung tanah dicampur dengan Pasir pada

penambahan campuran 5% mampu memberikan peningkatan tegangan gesernya,

yaitu τ = 0,258 kg/cm2, pada campuran 15% τ = 0,273 kg/cm2, dan pada campuran

18% τ = 0,309 kg/cm2. NIlai tegangan geser terendah pada tanah asli yaitu τ = 0,252

kg/cm2.

6.5 Nilai Kuat Dukung Pada Metode Meyerhoff (1963)

Dengan menggunakan rumus persamaan fondasi yaitu :

qu = sc.dciccNc + sqdqiqDf γNq + sydyiy 0,5 BγNγ………………………………… (6.3)

dengan :

Qu = komponen vertical ultimit (kN)

B = lebar fondasi (m)

γ = berat volume tanah (kN/m³)

c = kohesi tanah (kN/m²) Po = Df γ = tekanan overburden didasar fondasi (kN/m²)

sc,sq,sγ = faktor bentuk fondasi

dc,dq,dγ = faktor kedalaman fondasi

ic,iq,iγ = faktor kemiringan beban

Nc,Nq,Nγ = faktor-faktor kapasitas dukung Meyerhof

Hasil kuat dukung tanah butir halus yang dicampur pasir dapat dilihat pada Gambar

6.6 berikut ini.

Gambar 6.6 Hubungan antara Kuat Dukung dengan Persentase Campuran Pasir

pada Metode Meyerhoff (1963).

Pada Gambar diatas dapat dijelaskan bahwa nilai Kohesi akan terus

meningkat berdasarkan semakin banyak campuran pasirnya. Nilai Kohesi terendah

ada pada pasir dengan prosentase 18% yaitu 0,14 kg/cm2, kemudian sama pada

prosentase 15% yaitu 0,14 kg/cm2, 10% yaitu 0,14 kg/cm2, 5% yaitu 0,15 kg/cm2.

Nilai Kohesi tertinggi adalah pada prosentase campuran 0% yaitu 0,24 kg/cm2.

BAB VII

KESIMPULAN DAN SARAN

7.1 Kesimpulan

2. Sifat Fisik dan Sifat Mekanik Tanah

1. Berdasarkan sifat fisiknya, tanah butir halus yang berasal dari Kalangan, Pedan,

Klaten, Jawa Tengah. berwarna kehitaman, lengket, dan mengandung pasir. Dari

hasil pengujian pada sistem klasifikasi Unified termasuk dalam golongan tanah

MH yaitu tanah lanau anorganik dengan plastisitas sedang. Berdasarkan sistem

klasifikasi AASHTO, termasuk kedalam kelompok A-7-5 (19).

2. Tanah berbutir halus dengan campuran Pasir pada uji Geser Langsung

mengalami perubahan dengan peningkatan nilai kohesi dan nilai sudut geser

dalam. Kuat geser maksimum terjadi pada campuran pasir 18% yaitu 0,309

kg/cm2. Peningkatan maksimum kapasitas dukung tanah terjadi pada campuran

Pasir dengan persentase pasir 18% adalah 8,69 t/m2

7.2 Saran

a. Untuk peneliti yang ingin meneliti tentang stabilitas tanah dianjurkan untuk

mencoba menggunakan bahan stabilitas lain, dengan catatan harus

memperhatikan tiga faktor yaitu dari segi kuantitas, kualitas dan ekonomis, dan

bisa juga dengan mencoba metode lain atau mengembangkan penelitian yang

sudah ada.

b. Para peneliti juga dapat membuat variasi campuran yang berbeda-beda dan

dapat juga mencoba jenis tanah yang lain.

   

 

84  

DAFTAR PUSTAKA

Bowles, J.E, 1986, Sifat-sifat Fisis dan Geoteknis Tanah, Erlangga, Jakarta.

Bowles, Joseph E, 1991, Analisis dan Desain Pondasi, Erlangga, Jakarta

Craig , R.F, 1991, Mekanika Tanah, Erlangga, Jakarta

Das, Braja M, 1988, Mekanika Tanah (Prinsip-Prinsip Rekayasa Geoteknis) Jilid

I, Erlangga, Jakarta.

Das, Braja M, 1994, Mekanika Tanah (Prinsip-Prinsip Rekayasa Geoteknis) Jilid

II, Erlangga, Jakarta.

Dwi Nurhantanti, 2006, Studi eksperimental pengaruh pencampuran portland

cement pada tanah dasar terhadap dimensi pondasi berdasarkan kuat

dukung metode terzaghi, TA Mahasiswa S1 JTS FTSP UII.

Dunn, I.S, Anderson, L.R, Kiefer, F.W, 1992, Dasar-dasar Analisis Geoteknik,

IKIP Semarang Press, Semarang.

Hary Cristady H., 1995, Mekanika tanah 1, Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

Hary Cristady H., 1992, Mekanika tanah 1, Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

Hary Cristady H., 2002, Teknik Pondasi 1 dan Teknik Pondasi 2, Beta Offset,

Yogyakarta.

Terzaghi, Karl dan B. Peck, Ralph, 1987, Mekanika Tanah dalam Praktek

Rekayasa Jilid I dan Jilid II, Erlangga, Jakarta.

Wesley, L.D, 1977, Mekanika Tanah, Badan Penerbit Pekerjaan Umum, Jakarta