PEMADATAN TANAH-01

26
---MEKANIKA TANAH I--- ---UNIVERSITAS. KALTARA--- Page 1 BAB I 1.1. LATAR BELAKANG 1.1.1. UMUM Dalam pengertian teknik secara umum, tanah didefinisikan sebagai material yang terdiri dari agregat (butiran) mineral-mineral padat yang tidak tersementasikan (terikat secara kimia) satu sama lain dari bahan-bahan organik yang telah melapuk (yang berpartikel padat) disertai dengan zat cair dan gas mengisi ruang-ruang kosong di antara partikel-partikel padat tersebut. Tanah berguna sebagai bahan bangunan pada berbagai macam pekerjaan teknik sipil, disamping itu tanah berfungsi juga sebagai pendukung pondasi dari bangunan. Istilah Rekayasa Geoteknis / Mekanika Tanah didefinisikan sebagai ilmu pengetahuan dan pelaksanaan dari bagian teknik sipil yang menyangkut material- material alam yang terdapat pada (dan dekat dengan) permukaan bumi. Dalam arti umumnya, rekayasa geoteknik juga mengikutsertakan aplikasi dari aplikasi-aplikasi dasar mekanika tanah dan mekanika batuan dalam masalah-masalah perancangan pondasi. 1.1.2. MAKSUD DAN TUJUAN Memahami tentang proses pemadatan tanah. Mengetahui dan mengerti fungsi alat-alat yang digunakan dalam proses pemadatan tanah. Memahami hubungan antara faktor-faktor yang mempengaruhi kepadatan tanah. Mengetahui hal-hal yang perlu diperhatikan saat pemadatan tanah berlangsung. 1.1.3. METODE PENULISAN Study pustaka Metode Observasi Browsing internet

description

Mektan 1

Transcript of PEMADATAN TANAH-01

  • ---MEKANIKA TANAH I---

    ---UNIVERSITAS. KALTARA--- Page 1

    BAB I

    1.1. LATAR BELAKANG

    1.1.1. UMUM

    Dalam pengertian teknik secara umum, tanah didefinisikan sebagai material

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

    (terikat secara kimia) satu sama lain dari bahan-bahan organik yang telah melapuk

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

    kosong di antara partikel-partikel padat tersebut. Tanah berguna sebagai bahan

    bangunan pada berbagai macam pekerjaan teknik sipil, disamping itu tanah

    berfungsi juga sebagai pendukung pondasi dari bangunan.

    Istilah Rekayasa Geoteknis / Mekanika Tanah didefinisikan sebagai ilmu

    pengetahuan dan pelaksanaan dari bagian teknik sipil yang menyangkut material-

    material alam yang terdapat pada (dan dekat dengan) permukaan bumi. Dalam arti

    umumnya, rekayasa geoteknik juga mengikutsertakan aplikasi dari aplikasi-aplikasi

    dasar mekanika tanah dan mekanika batuan dalam masalah-masalah perancangan

    pondasi.

    1.1.2. MAKSUD DAN TUJUAN

    Memahami tentang proses pemadatan tanah.

    Mengetahui dan mengerti fungsi alat-alat yang digunakan dalam proses

    pemadatan tanah.

    Memahami hubungan antara faktor-faktor yang mempengaruhi kepadatan

    tanah.

    Mengetahui hal-hal yang perlu diperhatikan saat pemadatan tanah

    berlangsung.

    1.1.3. METODE PENULISAN

    Study pustaka

    Metode Observasi

    Browsing internet

  • ---MEKANIKA TANAH I---

    ---UNIVERSITAS. KALTARA--- Page 2

    BAB II

    1.2. PEMBAHASAN

    1.2.1. PEMADATAN TANAH

    Tanah, kecuali berfungsi sebagi pendukung pondasi bangunan, juga digunakan

    sebagi bahan timbunan seperti :tanggul, bendungan, dan jalan. Maksud dari

    pemadatan tanah antara lain :

    1. Mempertinggi kuat geser tanah

    2. Mengurangi sifat mudah mampat

    3. Mengurangi Permeabilitas

    4. Mengurangi perubahan volume sebagai akibat perubahan kadar air, dan

    yang lainnya.

    Maksud tersebut dapat tercapai dengan pemilihan tanah bahan timbunan, cara

    pemadatan , pemilihanmesin pemadat, danjumlah lintasan yang sesuai.

    Peristiwa bertambahnya berat volume kering oleh beban dinamis disebut

    pemadatan. Ada perbedaan yang mendasar antara peristiwa pemadatn dan

    peristiwa konsolidasi tanah. Konsolidasi adalah pengurangan pelan-pelan volume

    pori yang berakibat berambahnya berat volume kering akibat beban statis yang

    bekerja dalam periode tertentu.

    Peristiwa bertambahnya berat volume kering oleh beban dinamis disebut

    pemadatan. Oleh akibat beban dinamis, butir-butir tanah merapat satu sama lain

    sebagai akibat berkurangnya rongga udara. Tujuan pemadatan dapat tercapai

    dengan pemilihan tanah bahan timbunan, cara pemadatan, pemilihan mesin

    pemadat, dan jumlah lintasan yang sesuai.

    Kepadatan secara kuntitatif diukur dari berat volume kering tanah, yaitu berat

    butiran padat atau berat tanah kering oven dibagi dengan volume tanah secara

    keseluruhan (yaitu volume tanah termasuk volume butiran padat dan rongga pori).

    Volume tanah total (V), pada umumnya relatif tetap oleh perubahan kadar air,

    kecuali pada lempung ekspansif. Jika akibat perubahan kadar air volume total tanah

    (V) tetap, sedangkan berat butiran tanah kering (Ws) juga tidak berubah, maka nilai

    berat volume kering (kepadatan) d = Ws/V tetap, walaupun kadar air berubah.

  • ---MEKANIKA TANAH I---

    ---UNIVERSITAS. KALTARA--- Page 3

    Tanah-tanah granuler paling mudah penanganannya untuk pekerjaan

    lapangan. Material ini mampu memberikan kuat geser yang tinggi dengan sedikit

    perubahan volume sesudah dipadatkan. Permeabilitas tanah granuler yang tinggi

    dapat menguntungkan maupun merugikan.

    Tanah lanau yang dipadatkan, umumnya akan stabil dan mampu memberikan

    kuat geser yang cukup dan sedikit kecenderungan perubahan volume. Tapi, tanah

    lanau sangat sulit dipadatkan bila dalam keadaan basah, karena permeabilitasnya

    rendah.

    Tanah lempung yang dipadatkan dengan cara yang benar akan dapat

    memberikan kuat geser tinggi. Lempung padat mempunyai permeabilitas yang

    rendah dan tanah ini tidak dapat dipadatkan dengan baik pada waktu sangat basah

    (jenuh). Bekerja dengan tanah lempung yang sangat basah akan mengalami banyak

    kesulitan.

    Dalam pembangunan proyek-proyek jalan raya, gedung dan bendungan,

    pemadatan adalah salah satu pekerjaan yang penting. Dalam pembangunan jalan,

    tanah urug untuk timbunan, dan agregat untuk lapis pondasi (base course)

    dihamparkan dan dipadatkan sampai kekuatannya mampu menahan beban yang

    akan bekerja di atasnya. Suatu hal yang tidak diinginkan adalah bila perkerasan

    setelah selesai dibangun, tanah berubah bentuknya, atau berkurang volumenya,

    oleh akibat beban di atasnya. Dengan pemadatan tanah yang baik, pengurangan

    volume akibat beban material di atasnya, atau oleh akibat beban luar yang bekerja

    berulang-ulang dapat dikurangi. Perubahan bentuk tanah yang umumnya tidak

    seragam dari satu tempat ke tempat lainnya, akan dapat mengakibatkan kerusakan

    struktur yang terletak di atasnya.

    Oleh pengaruh tekanan rendah, tanah dapat berperilaku elastis, sehingga

    regangan akibat beban dapat hilang, apabila bebannya hilang. Bila tekanan lebih

    tinggi, tanah akan memadat, sehingga menambah kekuatan tanah yang diikuti

    dengan regangan permanen. Jika tekanan lebih besar lagi, tanah akan memadat

    sampai pada kedudukan tidak ada lagi kenaikan kekuatan yang dapat dimobilisasi,

    dan pada kondisi ini tanah akan bergeser pada volume konstan. Dengan

    memadatkan tanah secara terkontrol, rongga udara dapat diminimumkan, sehingga

    di kemudian hari tanah cenderung dalam kondisi sulit berubah kadar airnya. Jika

    tanah urug untuk timbunan dipadatkan dengan baik, maka penurunan badan

  • ---MEKANIKA TANAH I---

    ---UNIVERSITAS. KALTARA--- Page 4

    timbunan akan kecil. Dalam kondisi ini, penurunan lebih diakibatkan oleh kompresi

    dari tanah fondasi di bawah timbunan, bila tanahnya mudah mampat.

    Bertambah rapatnya susunan butiran sesudah dipadatkan atau sesudah

    bangunan dalam masa layanan, merupakan masalah umum yang harus

    diperhatikan. Hal ini lebih terlihat pada struktur perkerasan jalan, di mana ratusan

    atau bahkan ribuan siklus pengulangan beban terjadi oleh beban lalu lintas.

    Pemadatan yang seksama diperlukan selama pelaksanaan pembangunan

    perkerasan, jika ingin terhindar dari resiko pengurangan volume tanah oleh

    memadatnya tanah ini.

    Beberapa masalah bisa terjadi pada tanah fondasi yang kurang padat. Jika

    bangunan di atasnya mengalami getaran oleh akibat mesin, pemadatan tanah dapat

    mengakibatkan penurunan. Pemadatan tanah yang berakibat penurunan juga dapat

    terjadi oleh aktivitas pembangunan di sekitarnya yang menimbulkan getaran, seperti

    pemancangan tiang.

    1.2.2. PRINSIP UMUM PEMADATAN

    Pada pemadatan tanah tanah semula akan diberi energy mekanis yang dinamis

    (berulang-ulang) sehingga volume tanah berkurang yang kemudian nilai berat volume

    tanahnya bertambah. Pengurangan volume tanah terjadi karena volume udara

    termampatkan. Contoh yang banyak ditemui adalah roler (stum) pada pekerjaan pemadatan

    tanah jalan.

    Bentuk lain dari pengurangan volume tanah adalah dengan cara konsolidasi. Cara

    konsolidasi yaitu memberikan energy dengan beban yang diam dalam jangka waktu

    tertentu. Cara ini khusus untuk tanah-tanah kohesif.

    Derajat pemadatan suatu tanah diukur dalam berat volume kering. Pada saat

    pemadatan air berfungsi sebagai pelunak (softening agent). Pada mulanya saat kadar air

    0% berat volume sama dengan berat volume kering. Jika kadar air bertambah maka berat

    volume akan bertambah pula, tapi pada batas tertentu (OMC dan MDD) apabila kadar air

    ditambah lagi berat volume akan menurun. Hal ini disebabkan apabila sudah padat diberi air

    lagi partikel tanah akan bergerak dan rongga akan diisi air. Untuk mengetahui berat volume

    kering maksimum, dilakukan uji lab proctot standar.

    Tingkat pemadatan tanah di ukur dari berat volume kering tanah yang dipadatkan.

    Bila air ditambahkan kepada suatu tanah yang sedang dipadatkan, air tersebut akan

    berfungsi sebagia unsur pembasah pada partikel-partikel tanah. Untuk usaha pemadatan

  • ---MEKANIKA TANAH I---

    ---UNIVERSITAS. KALTARA--- Page 5

    yang sama, berat volume kering dari tanah akan naik bila kadar air dalam tanah meningkat.

    Harap dicatat bahwa pada saat kadar air w = 0, berat volume basah dari tanah adalah sama

    dengan berat volume keringnya.

    Bila kadar airnya ditingkatkan terus secara bertahap pada usaha pemadatan yang

    sama, maka berat dari jumlah bahan padat dalam tanah persatuan volume juga meningkat

    secar bertahapmpula. Berat volume kering dari tanah pada kadar air dapat dinyatakan:

    Setelah mencapai kadar air tertentu w = w2, adanya penambahan kadar air justru

    cenderung menurunkan berat volume kering dari tanah. Hal ini disebabkan karena air

    tersebut kemudian menempati ruang-ruang pori dalam tanah yang sebetulnya dapat

    ditempati oleh partikel-partikel padat dari tanah. Kadar air dimana harga berat volume kering

    maksimum tanah dicapai tersebut kadar air optimim.

    Percobaan-percobaan di laboratorium yang umum dilakukan untuk mendapatkan

    berat volume kering maksimum dan kadar air optimum adalah proctor compaction (uji

    pemadatan Proctor.

    1.2.3. FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PEMADATAN

    Jenis tanah

    Kadar air

    Cara pemadatan

    Energi pemadatan (frekuensi pemadatan)

    JENIS TANAH

    Jenis tanah sangat berpengaruh terhadap pemadatan tanah itu sendiri.

    Pasalnya, perlakuan pemadatan pada tiap jenis tanah itu berbeda beda. Ada tanah

  • ---MEKANIKA TANAH I---

    ---UNIVERSITAS. KALTARA--- Page 6

    yang tidak terlalu sulit dalam pedatannya, ada yang sulit, dan bahkan ada yang

    memerlukan perlakuan khusus dalam pemadatannya. Dalam ilmu Mekanika Tanah,

    ada beberapa jenis klasifikasi tanah. Antara lain;

    - Tanah gravel adalah tanah dengan butir butir kasar atau biasa disebut

    dengan tanah kerikil. Butiran dari jenis tanah ini diperkirakan 2 mm. Tanah

    ini termasuk mudah dalam proses pemadatannya.

    - Tanah Pasir adalah tanah dengan butir butir agak kasar. Butiran dari jenis

    tanah ini diperkirakan antara 2.00 0.06 mm. Tanah ini juga termasuk

    mudah dalam proses pemadatannya.

    - Tanah Lanau adalah tanah yang umumnya stabil, dan memiliki kuat geser

    yang tinggi. Tanah jenis ini sangat sulit dipadatkan jika dalam keadaan basah,

    sebab tanah jenis ini memeiliki premeabilitas yang cukup tinggi. Namun, bila

    tanah ini sudah dipadatkan, volume tanah ini akan sangat derastis

    penurunannya.

    - Tanah Lempung adalah tanah yang memiliki cirri-ciri hamper sama dengan

    tanah jenis lanau. Tanah ini sukar dipadatkan dalam keadaan jenuh, alis

    terlalu banyak air/basah. Butiran tanah ini sangat halus, oleh karenanya sukar

    untuk dipadatkan atau dirapatkan.

    KADAR AIR

    Kadar air mempunyai pengaruh yang besar terhadap tingkat kemadatan yang

    dapat dicapai oleh suatu tanah. Tanah kohesif kering merupakan bongkah-bongkah

    yang sukar dipadatkan. Jika disiram air menjadi Iunak dan lebih mudah dipadatkan,

    tapi makin besar kadar air tanah makin membatasi kepadatan yang dapat dicapai.

    Yang dapat berkurang hanya udara, jika volume air lebih besar maka kepadatan

    maksimum berkurang.

    Tanah kenyang air tidak dapat dipadatkan. Pada dasarnya, makin basah

    tanah makin mudah dipadatkan.

  • ---MEKANIKA TANAH I---

    ---UNIVERSITAS. KALTARA--- Page 7

    Karena air berfungsi sebagai pelumas agar butir-butir tanah mudah merapat.

    Tapi kadar air yang berlebihan akan mengurangi hasil pemadatan yang dapat

    dicapai.

    Pada pemadatan suatu tanah dengan tenaga pemadatan tertentu akan

    menghasilkan pemadatan terbesar.

    Kadar air terbaik tersebut disebut kadar air optimum = Optimum moisture

    Content = ONC = w opt

    Kepadatan terbesar=berat volume kering maksimum=Maksimum Dry

    Density=MDD = k maks.

    CARA PEMADATAN

    Cara pemadatan tanah dilakukan dengan 2 cara. Yakni dengan cara Manual

    dan menggunakan Mesin. Cara manual adalah dengan menggunakan tenaga

    manusia langsung dalam proses pengerjaannya. Yaitu dengan cara ditumbuk atau

    digilas dengan alat seadanya. Salah satu alat yang sering digunakan adalah

    TAMMPER / RAMMPER. Dengan cara ini, proses pemadatan tanah membutuhkan

    waktu yang cukup lama. Sebab, tidak cukup bila hanya dilakukan sekali saja, apa

    lagi bila menghadapi jenis tanah yang sukar untuk padat.

    Sedangkan cara yang kedua adalah dengan menggunakan mesin. Seiring

    perkembangan zaman yang semakin modern, banyak alat alat pemadat yang sangat

    umum dipakai. Antara lain;

    - TREE WHEEL ROLLER

    Penggilas Roda Tiga (Three wheel

    roller) merupakan alat penggilas yang

    tertua dan sampe sekarng masih

    digunakan sebagai pekerjaan alat

    pemampatan tanah. Three wheel roller

    ini digunakan untuk memampatkan

    lapisan yang terdiri dari bahan-bahan yang berbutir kasar,misalnya untuk

    pembuatan jalan macadam. Alat ini mempunyai berat antara 6-12 ton.

  • ---MEKANIKA TANAH I---

    ---UNIVERSITAS. KALTARA--- Page 8

    - SMOOTH WHEEL ROLLER = ROAD

    ROLLER

    Alat pemadat terdiri dari roda baja

    dengan tekanan kontak sampai

    dengan 400 kPa, cocok untuk semua

    jenis tanah. Luas cakupan

    pemadatan selebar luas roda yang

    kontak dengan tanah yang dipadatkan.

    - SHEEP FOOT ROLLER

    Sheepfoot roller termasuk alat

    pampat yang melindas dari

    bawah.Bagian utama roller

    berupa drum yang sekelilingnya

    diberi kaki-kaki, sehingga tekanan

    roller dapat terpusat pada kepala

    kaki.

    Sheepfoot roller merupakan alat

    pampat yang ditarik,dan pada waktu ditarik kaki-kaki domba akan masuk

    kedalam lapisan tanah,dan dinding drum yang ada pada permukaan lapisan

    akan memberikan kemampatan sementara.Sehingga tebal lapisan yang

    efektif untuk pemampatan dengan sheepfoot roller ini antara 20-25 cm,dan

    bahan tanah yang cocok untuk sheepfoot roller ini adalah tanah yang banyak

    mengandung lempung.

    - PNEUMATIC TIRED ROLLER

    Roller ini mempunyai roda - roda dari ban karet (pneumatic) dengan

    permukaan yang dibuat rata. Jumlah roda-roda gilas selalu gasal,Misalnya 9

    (4 roda depan, 5 roda belakang), 11 (5 roda depan, 6 roda belakang) atau 13

    (6 roda depan, 7 roda belakang).

  • ---MEKANIKA TANAH I---

    ---UNIVERSITAS. KALTARA--- Page 9

    Penggilasan dengan ban ini

    mempunyai ciri khusus

    dengan adanya kneading

    effect, ialah air dan udara

    dapat ditekan ke luar (pada

    tepi-tepi ban) yang segera

    akan menguap pada

    keadaan udara yang kering.

    Kneading effect ini sangat membantu dalam usaha pemampatan bahan-

    bahan yang banyak mengandung lempung atau tanah liat.

    Perlu diperhatikan pada penggilasan bahan berbutir kasar yang tajam ban-

    ban penggilas akan cepat rusak, sehingga pneumatic tired roller banyak

    digunakan dalam pekerjaan pengasapalan jalan.

    - VIBRATING ROLLER

    Vibration Roller adalah

    termasuk tandem

    roller,yang cara

    pemampatannya

    menggunakan efek

    getaran,dan sangat cocok

    digunakan pada jenis tanah

    pasir atau kerikil pasir.

    Efisiensi pemampatan yang

    dihasilkan sangat baik,karena

    adanya gaya dinamis

    terhadap tanah.

    Faktor-faktor yang mempengaruhi Proses Pemampatan dengan vibration

    roller ialah frekuensi getaran, amplitude dan gaya sentrifugal.

  • ---MEKANIKA TANAH I---

    ---UNIVERSITAS. KALTARA--- Page 10

    - Portable Roller dan Trench Roller

    Portable roller adalah roller jenis kecil

    dengan berat hanya 4 sampai 6 ton

    saja,salah satu jenisnya ada

    dilengkapi dengan roda karet yang

    dapat dinaik-turunkan. Waktu bekerja

    roda karet digantung, sehingga yang

    menyentuh permukaan tanah adalah

    roda-roda bajanya.

    Trench roller adalah penggilas

    khusus parit atau lubang galian,

    sehingga konstruksinya dibuat khusus sedemikian rupa agar sesuai untuk

    pekerjaan tersebut.Kemampuan roller ini untuk memampatkan parit sedalam

    antara 16 sampai 23 inci.

    ENERGI PEMADATAN

    Energi yang dibutuhkan untuk pemadatan pada uji Proctor Standart, dapat

    dituliskan sebagai berikut:

    E = Nb . Nl . W . H

    V

    Dengan :

    N b = Jumlah pukulan per lapisan

    N I = Jumlah lapisan

    W = Berat pemukul

    H = Tinggi jatuh pemukul

    V = Volume mould

  • ---MEKANIKA TANAH I---

    ---UNIVERSITAS. KALTARA--- Page 11

    1.2.4. SPESIFIKASI PEMADATAN TANAH DILAPANGAN

    Tujuan pemadatan adalah untuk memperoleh stabilitas tanah dan

    memperbaiki sifat-sifat teknisnya. Oleh karena itu, sifat teknis timbunan sangat

    penting diperhatikan, tidak hanya kadar air dan berat volume keringnya. Hal ini

    sering diabaikan dalam pengontrolan pekerjaan tanah. Penekanan umumnya

    diletakan pada pencapaian berat volume kering minimum yang harus dicapai, dan

    sedikit saja yang pertimbangan diberikan pada sifat-sifat teknis tanah urug yang

    akan dipadatkan. Berat volume kering dan kadar air mempunyai hubungan yang

    baik dengan sifat-sifat teknis tanah, dan karena itu dipakai sebagai parameter

    pengontrol pekerjaan pemadatan. Prosedur pelaksanaan di lapangan pada

    umumnya, diterangkan di bawah ini.

    Percobaan di laboratorium dilaksanakan pada contoh tanah yang diambil

    dari borrow-material (lokasi pengambilan bahan timbunan), untuk ditentukan sifat-

    sifat tanah yang akan dipakai dalam perencanaan. Untuk proyek-proyek besar,

    tanah dari tempat pengambilan bahan timbunan ini diambil yang dapat mewakili,

    yang secara tipikal diambil setiap 1000 sampai 3000 m3 atau lebih, atau jika material

    di tempat pengambilan berubah secara signifikan (Holtz dan Kovacs, 1981).

    Sesudah bangunan dari tanah (tanggul, jalan, dan sebagainya) direncanakan,

    spesifikasi dibuat. Pengujian untuk kontrol hasil pemadatan di lapangan

    dispesifikasikan dan hasilnya menjadi standar untuk pengontrolan proyek.

    Terdapat dua kategori spesifikasi untuk pekerjaan tanah :

    1) Spesifikasi hasil akhir dari pemadatan.

    2) Spesifikasi untuk cara pemadatan.

    Untuk spesifikasi hasil akhir, kepadatan relatif atau persen kepadatan tertentu

    dispesifikasikan. Kepadatan relatif (Rc) adalah nilai banding dari berat volume kering

    di lapangan, d(lap) dengan berat volume kering maksimum di laboratorium

    d(lab) menurut percobaan standar, seperti percobaan standar Proctor atau Proctor

    dimodifikasi.

    Perlu diingat bahwa memadatkan tanah pada sisi basah optimum (wet side of

    optimum), umumnya menghasilkan kuat geser tanah hasil pemadatan lebih rendah

    dibandingkan dengan kadar air pada sisi kering optimum (dry side of optimum).

    Sifat-sifat tanah yang lain, seperti permeabilitas dan potensi kembang susut juga

  • ---MEKANIKA TANAH I---

    ---UNIVERSITAS. KALTARA--- Page 12

    dipengaruhi oleh kadar air saat pemadatan. Karena itu, selain persen kepadatan

    ditentukan, rentang kadar air tanah yang akan dipadatkan sebaiknya juga

    ditentukan.

    Dalam metoda spesifikasi cara pemadatan, macam dan berat mesin

    pemadat, jumlah lintasan serta ketebalan tiap lapisan ditentukan. Selain itu, ukuran

    butiran maksimum sering pula dispesifikasikan. Hal ini banyak dipakai untuk proyek

    pekerjaan tanah yang besar seperti bendungan tanah.

    Di lapangan hasil pekerjaan pemadatan dispesifikasikan menurut kepadatan

    maksimum yang telah ditentukan sebelumnya. Ahli mekanika tanah menyiapkan

    perancangan proyek yang di dalamya menyangkut spesifikasi kepadatan tanah yang

    harus dicapai di lapangan. Umumnya, uji standar Proctor digunakan sebagai acuan.

    Kadang-kadang, uji Proctor dimodifikasi juga digunakan, terutama bila timbunan

    digunakan untuk mendukung bangunan-bangunan yang berat.

    Spesifikasi untuk pemadatan lapangan harus mendefinisikan tipe uji

    laboratorium yang akan digunakan sebagai acuan, dan derajat kepadatan yang

    disyaratkan, misalnya kepadatan atau berat volume kering minimum yang harus

    dicapai di lapangan 95% kepadatan standar Proctor. Spesifikasi juga harus

    menyebutkan dengan jelas prosedur uji pemadatan yang harus diacu, misalnya

    ASTM, AASHTO atau yang lain. Namun, dalam hal menemui kondisi pembebanan

    atau tipe tanah yang khusus, maka uji coba pemadatan di laboratorium atau di

    lapangan (field trial) mungkin dibutuhkan untuk menentukan spesifikasi pemadatan

    yang cocok.

    Kadar air saat saat pemadatan, umumnya berkisar di antara 1 atau 2% dari

    kadar air optimum hasil uji laboratorium. Hal ini adalah untuk kemudahan pekerjaan

    dan antisipasi variasi kadar air yang terjadi di lapangan. Namun, untuk proyek-

    proyek tertentu, ada pula yang menspesifikasikan kisaran kadar air pada kondisi

    basah atau kering optimum.

    Frekuensi dan prosedur untuk mengecek kepadatan dan kadar air di lapangan

    juga dispesifikasikan, misalnya pengecekan dilakukan dengan uji kerucut pasir (sand

    cone) atau yang lain.

    NAVFAC DM-7.2 (1982) memberikan petunjuk pelaksanaan pada jumlah uji

    kontrol kepadatan di lapangan yang sebaiknya dilakukan pada berbagai macam tipe

    proyek sebagai beriku:

  • ---MEKANIKA TANAH I---

    ---UNIVERSITAS. KALTARA--- Page 13

    Satu pengujian untuk setiap 380 m3 (500 yd3) material timbunan yang

    dihamparkan.

    Satu pengujian untuk setiap 380 780 m3 (500 1000 yd3) material untuk

    pekerjaan perlindungan permukaan (lining) saluran atau waduk atau bagian

    urugan yang relatif tipis yang lain.

    Satu pengujian untuk setiap 75 150 m3 (100 200 yd3) untuk urugan pada

    parit atau di sekitar struktur, bergantung pada volume total dari material yang

    terkait.

    Paling tidak satu pengujian untuk setiap satu lapisan penuh pada operasi

    pekerjaan tanah.

    Satu pengujian yang dilakukan kapan saja, bila terdapat suatu dugaan

    tentang adanya perubahan kualitas kontrol dari kadar air atau efektivitas

    kepadatan.

    Terdapat banyak petunjuk pelaksanaan terkait dengan jumlah pengujian

    kepadatan lapangan yang harus dilakukan. Sebagai contoh, Road Research

    Laboratory (1968) menyarankan melakukan uji kepadatan pada setiap luasan

    dipadatkan 836 m2 (1000 yd2).

    Pelaksana yang akan melakukan pengujian kepadatan di lapangan juga harus

    dispesifikasikan (pemilik, kontraktor atau fihak ke tiga).

    Tebal tanah urug yang dipadatkan, apakah sebelum atau sesudah dipadatkan

    juga harus dispesifikasikan (umumnya dispesifikasikan tebal tanah urug longgar

    sebelum dipadatkan sekitar 20 30 cm). Kecuali itu, dispesifikasikan pula:

    1) Macam tanah timbunan.

    2) Derajat kepadatan minimum di lapangan yang harus dicapai

    3) Energi pemadatan (tipe dan ukuran mesin pemadat dan jumlah lintasan).

    4) Keahlian kontraktor dalam menjaga kadar air supaya tetap.

    Hanya sayangnya, parameter-parameter di atas belum dapat diketahui ketika

    spesifikasi pekerjaan dibuat. Tebal hamparan material yang dipadatkan dapat

    menyebabkan perbedaan kepadatan, yaitu kepadatan yang tinggi di dekat

  • ---MEKANIKA TANAH I---

    ---UNIVERSITAS. KALTARA--- Page 14

    permukaan dan semakin berkurang di bagian bawahnya. Di lain fihak, kontraktor

    ingin memadatkan tanah secepat mungkin agar pekerjaan cepat dan hemat.

    Suatu syarat yang juga dapat ditetapkan adalah tebal maksimum tanah setelah

    dipadatkan, misalnya 15 cm. Tebal tanah dipadatkan yang lebih besar dapat pula

    diusulkan, asalkan kontraktor dapat membuktikan bahwa dengan alat pemadat dan

    cara penghamparan yang digunakan, seluruh tebal tanah hamparan dapat mencapai

    kepadatan yang disyaratkan. Syarat yang paling penting adalah bahwa kepadatan

    minimum di lapangan (misalnya diukur dengan metoda uji kerucut pasir) pada

    bagian bawah dapat dicapai. Hal ini harus dimonitor dari mulai pekerjaan pemadatan

    awal, hingga akhirnya.

    1.2.5. VARIASI KEPADATAN HASIL PEMADATAN

    Kepadatan tanah hasil pengukuran akan bervariasi dari tempat ke tempat,

    walaupun mungkin pada area yang kecil. Variasi ini, sebagian adalah akibat

    perbedaan kepadatan yang dihasilkan oleh alat pemadat, perbedaan kecil jenis

    tanah atau kadar air, dan sebagian lagi, oleh kesalahan dalam pengukuran

    kepadatan yang menggunakan alat tertentu.

    Jika pengontrolan kepadatan dilakukan dengan pengukuran berat volumenya,

    maka pengontrolan harus tidak didasarkan hanya pada satu kali pengujian.

    Sejumlah pengujian harus dilakukan, dan hasilnya dianalisis dengan menggunakan

    metoda statistik untuk menentukan deviasi standar dan batas-batas dari nilai rata-

    ratanya.

    Untuk analisis disarankan menggunakan 10 data hasil pengujian kepadatan.

    Satu pengukuran dibuat untuk setiap 836 m2 (1000 yd2) tanah hamparan timbunan

    (Road Research Laboratory, 1968). Jumlah data pengukuran yang diperlukan dalam

    dianalisis ini, bergantung pada sifat dari pekerjaan dan derajat akurasi dari hasil

    yang disyaratkan.

    Untuk kebanyakan klasifikasi pekerjaan, deviasi standar yang diijinkan adalah

    0,79 kN/m3 untuk tanah berbutir halus, dan 1,57 kN/m3 untuk tanah berbutir kasar,

    dan berat volume kering rata-rata harus sama atau melebihi berat volume kering

    yang disyaratkan (Road Research Laboratory, 1968).

  • ---MEKANIKA TANAH I---

    ---UNIVERSITAS. KALTARA--- Page 15

    1.2.6. PENGUKURAN KEPADATAN DI LAPANGAN

    Metoda yang umum digunakan untuk mengukur atau memeriksa kepadatan

    tanah di lapangan adalah dengan mengukur berat volume kering tanah di tempat.

    Seperti telah dipelajari, hal ini karena nilai berat volume kering pada umumnya tidak

    berubah oleh akibat perubahan kadar air, misalnya kenaikan kadar air oleh akibat

    hujan.

    Kepadatan di tempat menunjukkan berat nilai berat volume kering dalam

    kondisi tak terganggu di tempat tersebut. Pada proyek-proyek tanah urug, umumnya

    pengukuran kepadatan di tempat ini dilakukan untuk mengecek hasil pemadatan

    yang telah dilakukan. Pengukuran kepadatan di tempat yang dilakukan pada tempat

    pengambilan bahan timbunan (borrow area), dimaksudkan untuk mengetahui

    volume susut atau melonggarnya tanah yang akan terjadi, ketika tanah tersebut

    diangkut menuju ke lokasi proyek. Untuk tanah-tanah berbutir kasar, umumnya nilai

    berat volume kering setelah dipadatkan lebih besar dibandingkan dengan tanah-

    tanah berbutir halus.

    Ada dua macam cara untuk mengontrol kepadatan tanah di lapangan, yaitu

    dengan pemindahan tanah dan cara langsung. Cara dengan pemindahan tanah

    adalah sebagai berkut:

    (1) Digali lubang pada permukaan tanah timbunan yang dipadatkan.

    (2) Ditentukan kadar airnya.

    (3) Diukur volume dari tanah yang digali. Cara yang biasa dipakai untuk ini adalah

    metoda kerucut pasir (sand cone) dan balon karet (rubber baloon). Dalam cara

    kerucut pasir, pasir kering yang telah diketahui berat volumenya dituangkan ke luar

    lewat kerucut pengukuran ke dalam lubang di permukaan tanah. Volume lubang

    dapat ditentukan dari berat pasir di dalam lubang dan berat volume keringnya.

    Dalam cara balon karet, volume ditentukan secara langsung dari pengembangan

    balon yang mengisi lubang galian.

    (4) Dihitung berat volume basah ( b). Karena berat dari tanah yang digali dapat

    ditentukan dan volumenya telah diperoleh dari butir (3), maka b dapat ditentukan.

    Dengan kadar air yang telah ditentukan di laboratorium, berat volume kering di

    lapangan dapat ditentukan.

    (5) Bandingkan berat volume kering lapangan dengan berat volume kering

    maksimumnya, kemudian hitung kepadatan relatifnya.

  • ---MEKANIKA TANAH I---

    ---UNIVERSITAS. KALTARA--- Page 16

    Pengukuran kepadatan tanah di lapangan dapat dilakukan dengan

    menggunakan berbagai metoda. Di bawah ini akan dibahas metoda-metoda kerucut

    pasir, balon karet dan nuklir.

    1.2.6.1. Metoda Kerucut Pasir (Sand Cone Method)

    Dalam cara ini digunakan pasir untuk mengukur volume lubang di permukaan

    tanah yang dibuat pada lokasi pengujian. Kepadatan di lapangan dinyatakan oleh

    berat tanah kering dibagi dengan volume lubang yang digali. Berat tanah ditentukan

    secara langsung dengan menimbang tanah yang digali dari lubang. Kadar air dapat

    ditentukan setelah diperoleh berat basah dan berat kering oven tanah tergali.

    Alat kerucut pasir, seperti namanya, terdiri dari corong berbentuk kerucut yang

    dipasang pada mulut botol yang berisi pasir. Volume tanah yang digali dari lubang

    uji, ditentukan dengan cara menimbang pasir (yang awalnya berada di dalam botol)

    yang mengisi lubang uji. Pasir yang digunakan adalah pasir kering, dapat mengalir

    dengan bebas, bergradasi seragam di mana berat volumenya telah diketahui. Pasir

    yang digunakan, umumnya pasir Ottawa dengan berat volume sekitar 100 lb/cu.ft

    (16 kN/m3). Jika berat pasir yang mengisi lubang dapat diperoleh, maka dengan

    mudah volume lubang dapat diketahui. Lubang uji yang dibuat umumnya

    berdiamater sekitar 15 cm dan kedalaman 15 cm. Prosedur detail mengenai uji

    kerucut pasir ini dapat dilihat dalam ASTM D-1556.

    1.2.6.2. Metoda balon karet (rubber balloon method)

    Seperti halnya pada metoda kerucut pasir, metoda balon karet pada prinsipnya

    juga mengukur volume lubang uji. Berat tanah yang digali ditimbang langsung di

    lapangan, dan kadar air diperoleh dari menimbang tanah dalam kondisi basah dan

    kering oven.

    Alat uji terdiri dari air yang mengisi silinder kaca vertikal (gelas ukur) yang

    mempunyai bukaan di bagian bawah, di mana membran dari karet dapat

    menggelembung mengisi lubang. Tanda-tanda dalam silinder kaca digunakan untuk

    mengukur volume air yang mengisi lubang uji. Pengisian lubang uji dengan air,

    dilakukan dengan menekan pompa tangan. Tekanan atmosfer dari luar memaksa air

  • ---MEKANIKA TANAH I---

    ---UNIVERSITAS. KALTARA--- Page 17

    dan balon kembali masuk ke dalam silinder, dan alat siap digunakan pada pengujian

    lokasi lain.

    Alat balon karet tersedia dalam berbagai ukuran. Ukuran yang paling kecil

    dapat mengukur lubang berdiameter sekitar 10 cm dengan kedalaman 15 cm. Alat

    yang lebih besar digunakan untuk lubang uji yang lebih besar. Prosedur uji balon

    karet ini dapat dilihat dalam ASTM D-2167.

    1.2.6.3. Metoda Nuklir

    Pengukur kepadatan tanah dengan metoda nuklir telah banyak digunakan

    untuk mengukur kepadatan tanah di lapangan. Hasil kepadatan tanah di lapangan

    dapat diperoleh dengan cepat.

    Elemen utama alat pengukur kepadatan adalah sumber nuklir yang

    memancarkan sinar gamma (gamma rays), detektor untuk menangkap sinar gamma

    atau photon yang melewati tanah yang diuji, dan alat penghitung untuk menentukan

    kecepatan sinar gamma untuk mencapai detektor. Ketika alat ini digunakan, sinar

    gamma menembus tanah, di mana sebagian terserap tanah, dan sebagian lagi

    mencapai detektor dengan tranmisi langsung. Jumlah dari radiasi gamma yang

    mencapai detektor berbanding terbalik secara proporsional dengan kepadatan

    tanah. Kepadatan ditentukan dengan menggunakan kecepatan sinar yang diterima

    detektor dan dengan mengkaitkan pembacaan ini dengan pembacaan kalibrasi yang

    telah dibuat pada material yang telah diketahui kepadatannya. Kurva kalibrasi

    diberika oleh pabrik alat. Kepadatan yang yang diperoleh adalah kepadatan total

    atau berat volume basah.

    Kelembaban atau kadar air diperoleh dari hitungan thermal neutrons. Partikel

    alfa yang diemisikan dari sumber americium atau radium menyerang

    target beryllium. Serangan ini menyebabkan beryllium mengemisikan neutron-

    neutron cepat (fast neutrons). Neutron cepat ini kehilangan kecepatannya, jika

    menabrak atom hidrogen dalam molekul air. Hasil neutron berkecepatan rendah ini

    adalah thermal neutrons. Hasil kadar air yang diberikan adalah sebagai berat air per

    satuan volume. Berat volume kering diperoleh dengan mengurangkan berat volume

    basah dengan berat air persatuan volume ini. Dengan metoda ini, pada penentuan

    kadar air, kesalahan signifikan dapat terjadi bila tanah mengandung

  • ---MEKANIKA TANAH I---

    ---UNIVERSITAS. KALTARA--- Page 18

    besi, boron atau cadmium. Informasi detail mengenai penggunaan alat ini dapat

    dilihat dalam ASTM D-2922.

    1.2.6.4. Metoda Pemotong Inti (Core Cutter Method)

    Dalam cara ini suatu pemotong berupa tabung diameter dalam 10 cm (4 in.)

    dan tinggi 12,5 cm (5 in.) dipukulkan ke dalam tanah. Pemotong yang telah berisi

    tanah, kemudian dikeluarkan dari tanah dengan cara digali. Tanah yang terambil

    dalam pemotong diratakan sehingga permukaannya rata dengan permukaan tabung.

    Dengan cara ini, volume tanah yang terambil dalam tabung pemotong sama dengan

    volume tabung. Kadar air ditentukan dengan mengambil tanah dalam tabung

    pemotong. Dari berat, volume tanah dalam tabung, serta kadar air, maka berat

    volume kering tanah dapat ditentukan.

    Penelitian yang dilakukan untuk mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi

    ketelitian hasil pengukuran di lapangan telah dilaporkan oleh Road Research

    Laboratory (1968). Menunjukkan pengaruh tebal dinding silinder pemotong

    berdiameter 10 cm (4 in.) dan tinggi 12,5 cm (5 in.) terhadap hasil pengukuran yang

    dilakukan di dua lokasi. Hasil dalam tabel tersebut menunjukkan bahwa pemotong

    yang tipis menghasilkan berat volume kering yang lebih tinggi. Hal ini akibat dari

    kompresi tanah yang disebabkan oleh masuknya pemotong ke dalam tanah

    menyebabkan tanah mengembang. Karena itu, untuk pengukuran yang lebih akurat,

    maka sebaiknya digunakan silinder pemotong yang tipis. Hasil berat volume kering

    terukur yang tidak begitu berbeda diperoleh pada pemotong dengan diameter

    silinder bagian dalam berbeda dari 10 cm dan 15 cm dengan tebal dinding 1/8 in.

    Hasil ini menunjukkan bahwa hasil yang lebih baik tidak dapat diperoleh dari

    penggantian pemotong dari diameter bagian dalam 10 cm menjadi 15 cm.

    1.2.7. PENGARUH BERAT MESIN PEMADAT DAN BIDANG KONTAK RODA

    PENGGILAS

    Tegangan yang terjadi di dalam tanah oleh melintasnya mesin pemadat akan

    menyebabkan tanah memadat. Akan tetapi, dari hubungan distribusi tegangan

    dengan kedalaman, diperoleh bahwa faktor lain juga akan mempengaruhi tegangan,

    sehingga mempengaruhi kepadatan tanah di sekitar roda. Rasio tegangan yang

  • ---MEKANIKA TANAH I---

    ---UNIVERSITAS. KALTARA--- Page 19

    terjadi di bawah roda dari 65 psi, untuk pemadat 10 ton menuju ke 150 psi untuk

    pemadat proof yang beratnya 60 ton berawal dari nilai 2,3 di permukaan, tapi

    kemudian bertambah sampai 2,9 pada kedalaman 5 cm (2), 7,2 pada 15 cm (6)

    dan 13,3 pada 30 cm (12). Jelaslah, pemadat proof 60 ton jauh lebih efektif dari

    yang lain. Hal ini membuktikan bahwa tegangan untuk pemadatan tidak hanya

    disebabkan oleh tekanan ban yang lebih tinggi saja.

    Tekanan roda sangat berpengaruh untuk pencapaian kepadatan tinggi pada

    kedalaman yang dangkal, tapi untuk kedalaman yang lebih dalam, ukuran luasan

    kontak roda menjadi lebih penting. Luasan kontak nominal sebuah roda adalah

    beban roda dibagi dengan tekanan roda. Berat mesin pemadat dan area kontak roda

    dalam

    Tekanan roda yang tinggi dan area kontak besar merupakan alasan kenapa

    mesin pemadat proof 60 ton lebih efektif untuk mencapai kepadatan yang tinggi di

    permukaan.

    1.2.8. INDEKS PEMADATAN (COMPACTION INDEX)

    Perkerasan landas pacu di bandar udara akan menerima beban roda yang

    tinggi, sehingga pemadatan sangat penting diperhatikan. U.S. Corp of Engineers

    mengembangkan konsep yang dikaitkan dengan kebutuhan kepadatan untuk

    persyaratan kekuatan rencana dengan menggunakan indeks kepadatan (Ci).

    Indeks kepadatan (Ci) didefinisikan sama dengan CBR rancangan, yaitu CBR

    yang disyaratkan dalam perancangan perkerasan fleksibel, di sembarang

    kedalaman dalam perkerasan. Contohnya, jika metoda rancangan membutuhkan

    CBR = 10 pada kedalaman perkerasan 30 cm untuk 10.000 lintasan pesawat B-52,

    maka indeks pemadatan Ci harus 10. Perubahan istilah dari CBR ke indeks

    pemadatan, untuk menekankan bahwa walaupun tingkat tegangan yang timbul

    dalam material akan mempengaruhi tahanan geser (CBR) dan tingkat pemadatan

    (Ci), namun terdapat perbedaan nyata antara kuat geser dan kebutuhan kepadatan.

  • ---MEKANIKA TANAH I---

    ---UNIVERSITAS. KALTARA--- Page 20

    1.2.9. PENGARUH MATERIAL LUNAK SEBAGAI LANDASAN PEMADATAN

    Suatu hal yang tidak mungkin adalah memadatkan material di atas pondasi

    yang lunak. Dalam kasus 1, modulus elastis di bawah roda mesin pengilas dianggap

    konstan sebesar 25.000 psi (mewakili material ganuler yang bagus). Pada kasus 2,

    mesin penggilas berada di atas material yang tebalnya 15 cm dengan modulus

    elastis 25000 psi yang terletak di atas tanah dengan modulus 5.000 psi. Tanah yang

    di bawah ini secara pendekatan akan mempunyai CBR sekitar 3 4%, yang dapat

    mewakili lempung lunak. Pada kasus 2, terlihat bahwa tegangan yang tersedia untuk

    memadatkan tanah setebal 15 cm menjadi sangat berkurang akibat lunaknya

    landasan di bawahnya. Lendutan di permukaan untuk masing-masing dari empat

    penggilas untuk ke dua kasus diperlihatkan dalam Gambar x.26. Terlihat bahwa

    landasan yang lebih lunak menyebabkan lendutan di permukaan yang lebih besar.

    Pemadatan dengan tingkat kepadatan tinggi sangat tidak mungkin dilakukan pada

    lapisan tipis yang berada di atas landasan lunak. Lebih dari itu, tegangan tinggi yang

    terjadi pada landasan tanah yang lunak di bawahnya menyebabkan tanah bergeser

    dan melendut.

    Jika tanah harus dipadatkan di atas tanah lunak, maka tanah pada lapisan

    paling awal akan menghasilkan tingkat kepadatan rendah. Dalam kasus demikian,

    maka yang pekerjaan yang harus dilakukan adalah membongkar material lunak

    tersebut atau memperbaiki material yang ada, dan membangun landasan kerja

    sehingga alat-alat pemadat atau yang lainnya dapat bekerja di atasnya.

    1.2.10. PEMADATAN UNTUK STRUKTUR TIMBUNAN

    Salah satu persyaratan permukaan jalan adalah harus rata. Karena itu, sangat

    penting diperhatikan bahwa timbunan yang mendukung permukaan jalan harus

    dipadatkan dengan baik. Timbunan harus bebas dari rongga-rongga yang

    disebabkan oleh cara penimbunan yang buruk, dan bahan timbunan harus bebas

    dari akar-akaran, ranting, jerami dan maerial lain yang mengganggu pemadatan

    tanah. Dalam praktek, tebal lapisan penghamparan tanah urug sebelum dipadatkan

    disyaratkan berkisar 15 30 cm untuk seluruh lebar tampang melintang timbunan,

    dan setiap lapisan dipadatkan dengan mesin penggilas atau oleh aksi alat berat.

  • ---MEKANIKA TANAH I---

    ---UNIVERSITAS. KALTARA--- Page 21

    Tanah urug dituangkan melalui unit alat angkut, kemudian diratakan dengan

    buldozer atau grader. Tipe-tipe alat pemadat, umumnya adalah penggilas roda

    halus, penggilas kaki kambing, penggilas roda karet dan sebagainya. Hasil

    pemadatan yang baik umumnya dapat diperoleh dengan lintasan mesin pemadat ke

    seluruh bagian tanah yang dihamparkan saat proses pelaksanan. Akan tetapi,

    sangat sulit untuk menyebarkan lintasan ke seluruh bagian lebar dari timbunan. Bila

    lintasan tidak merata, maka akan diperoleh kepadatan yang tidak sama, yang dapat

    berakibat penurunan tak seragam pada permukaan jalan di kemudian hari.

    Pada bagian pinggir atau lereng timbunan, pemadatan yang baik umumnya

    sulit tercapai. Karena, kecuali kurangnya tekanan kekang (confining pressure) di

    bagian pinggir, juga mesin pemadat cenderung melintas agak ke tengah. Kadang-

    kadang khusus bagian pinggir ini, pemadatan dilakukan dengan mesin pemadatan

    ringan. Namun demikian, hasil pemadatan di bagian pinggir timbunan ini umumnya

    masih ridak memuaskan. Untuk itu, maka penghamparan tanah urug perlu dibuat

    lebih lebar dari tampang timbunannya, kemudian bagian kelebihan ini dipangkas

    sampai pada permukaan lereng final. Pada bagian pinggir ini dipadatkan dengan

    mesin pemadat ringan.

    1.2.11. PERSYARATAN MATERIAL DAN KEPADATAN TIMBUNAN

    Stabilitas timbunan bergantung pada tahanan geser tanah pembentuk

    timbunan. Tahanan geser atau kuat geser tanah terdiri dari komponen kohesi (c) dan

    sudut gesek dalam (). Nilai kombinasi keduanya bergantung pada jumlah rongga

    pori tanah atau kepadatan dan jumlah air yang berada di dalamnya. Tanah yang

    mengandung banyak rongga akan menjadi sangat tidak stabil ketika kadar air tinggi,

    dan sebaliknya tanah yang berisi sedikit rongga akan menahan masuknya air, dan

    karena itu lebih stabil dibandingkan dengan tanah yang banyak rongganya.

    Banyaknya rongga pori dalam tanah, bergantung pada derajat kepadatannya.

    Pada saat melakukan pemadatan, maka dibutuhkan pengontrolan kadar air

    dan kepadatan timbunan. Pada umumnya tanah hasil pemadatan harus sampai

    mencapai minimum 90-95% kepadatan maksimum standar pengujian tertentu. Untuk

    mencapai hasil ini, dibutuhkan pengontrolan kadar air tanah saat

    pemadatan. AASHO menyarankan hal-hal berikut ini untuk timbunan.

  • ---MEKANIKA TANAH I---

    ---UNIVERSITAS. KALTARA--- Page 22

    Jika timbunan tingginya tidak lebih dari 3 m dan tidak terletak pada lereng

    curam atau dipengaruhi banjir yang lama, maka batas cair (LL) tanah harus kurang

    dari 65%, indeks plastisitas (PI) tidak lebih dari 0,6(LL) 9, dan berat volume kering

    minimum yang harus dicapai seperti disajikan dalam Tabel x.8.

    Tabel x.8 Persyaratan kepadatan material timbunan tinggi >3m, tidak diletakkan

    pada lereng atau dipengaruhi banjir lama (AASHO)

    Berat

    volume

    kering

    minimum

    (kN/m3)

    Klasifikasi

    tanah Kategori

    Berat volume

    kering

    minimum di

    lapangan (%)*

    <

    14,4

    14,4

    16,0

    16,0 17,6

    17,6 19,2

    19,2 20,8

    > 20,6

    A-5, A-8

    A-5, A-8

    A-6, A-7

    A-4

    A-3, A-2

    A-1

    Tidak

    memuaskan

    Sangat jelek

    Jelek

    Sedang

    Baik

    Sempurna

    -

    95

    95

    90

    90

    90

    *persen dari berat volume kering maksimum di laboratorium.

    Untuk tanah granuler dengan >35% dari beratnya lolos saringan no. 200, dan

    serpih (shale) atau batuan dari butiran halus terlaminasi oleh akibat konsolidasi

    lempung, lanau, atau campuran pasir halus, dianggap cocok digunakan, bila butiran

    lolos saringan no.10 minimum 40%.

    Untuk timbunan lebih dari 3 m atau diletakkan pada lereng curam atau

    dipengaruhi banjir, batas cair (LL) tanah harus tidak melebihi 50%, dan standar uji

    pemadatan harus seperti yang ditunjukkan dalam Tabel x.8.

    Tanah granuler (kurang dari 35% lolos saringan no. 200), dan serpih jika 40%

    lolos saringan no.10 dan nilai batas cair (LL) dari fraksi lolos saringan no.40 tidak

    melebihi 50%, dapat digunakan untuk bahan timbunan, dan persyaratan kepadatan

    minimum harus seperti ditunjukkan dalam Tabel x.9.

  • ---MEKANIKA TANAH I---

    ---UNIVERSITAS. KALTARA--- Page 23

    Tabel x.9 Persyaratan kepadatan minimum material timbunan tinggi >3 m terletak

    pada lereng curam atau dipengaruhi banjir (AASHO)

    Berat

    volume

    kering

    minimum

    (kN/m3)

    Klasifikasi

    tanah Kategori

    Berat volume

    kering

    minimum di

    lapangan (%)*

    <

    16,0

    16,0

    17,6

    17,6

    19,2

    19,2

    20,8

    >

    20,8

    A-5, A-8

    A-6, A-7

    A-4

    A-3, A-2

    A-1

    Tidak

    memuaskan

    Sangat jelek

    Jelek

    Sedang

    Baik

    -

    100

    95

    90

    90

    *persen dari berat volume kering maksimum di laboratorium.

    Jika batuan digunakan untuk tanah urug, penting harus diperhatikan agar

    seluruh rongga pori material urugan terisi seluruhnya untuk mencegah penurunan

    tak seragam di masa datang. Material batuan, bolder, dan lain-lain harus diletakkan

    di bagian bawah urugan dan ketika elevasi urugan akan mendekati final, material

    berdiameter lebih kecil harus digunakan.

    1.2.12. Pengaruh kadar air, berat volume terhadap CBR (syrat pemadatan &

    pengrh rongga)

    Untuk jalan raya dan bandara, pemadatan yang baik pada tanah-dasar

    (subgrade) dan lapis pondasi (base) sangat diperlukan. Pemadatan menambah

    kerapatan tanah, sehingga kadar air menjadi lebih rendah, bahkan bila tanah pada

    kondisi jenuh. Kadar air yang lebih rendah ini akan menambah kekuatan atau kuat

    geser tanah.

  • ---MEKANIKA TANAH I---

    ---UNIVERSITAS. KALTARA--- Page 24

    Karena pemadatan bertujuan untuk meyakinkan stabilitas timbunan, maka

    penting untuk mengetahui hubungan kekuatan dan kepadatan. Untuk tanah-tanah

    lempungan, kekuatan merupakan fungsi kepadatan dan kadar air. Nilai CBR

    umumnya berkurang, bila kadar air bertambah dan kepadatan berkurang. Namun,

    pada benda uji CBR yang sama, jika direndam selama 4 hari, maka nilai puncak

    CBR terjadi pada kadar air optimumnya atau saat kepadatan tanah mencapai

    maksimumnya, karena alur kurva CBR dan kepadatan identik. Alasan nilai puncak

    ini, adalah karena terkait dengan penyerapan dan pengembangan saaat

    perendaman. Beberapa tanah yang dipadatkan pada kadar air rendah akan

    mengembang lebih banyak dengan diikuti oleh turunnya kekuatan, dibandingkan

    dengan tanah yang dipadatkan pada kadar air lebih tinggi. Pengembangan

    berkurang, ketika kadar air bertambah sampai nilai yang mendekati kadar air

    optimum, dan kemudian menjadi relatif konstan untuk kadar air yang melebihi

    optimum. Hal ini menunjukkan bahwa bilamana ditemui tanah yang mudah

    mengembang, maka lebih baik dipadatkan pada kadar air yang mendekati atau

    sedikit melebihi kadar air optimumnya (Yoder dan Witczak, 1975).

    Karena kekuatan tanah bergantung pada kadar air dan kepadatan, maka

    penting diketahui pengaruh kepadatan pada kadar air yang bervariasi. Data

    pengujian CBR diambil setelah 4 hari perendaman. Angka-angka disamping kurva

    menunjukkan kadar air yang diberikan pada masing-masing contoh tanah. Untuk

    tanah CH, pada berat volume kering yang sama (kepadatan konstan), CBR

    bertambah dengan naiknya kadar air. Demikian pula, CBR bertambah, jika

    kepadatan bertambah sampai ke nilai puncaknya dan setelah itu turun. Fenomena

    ini dapat dikaitkan dengan tekanan air pori pada tanah jenuh. Contohnya, pada

    kadar air 28% dan berat volume kering 100 lb/cu.ft, tanah tidak stabil, karena

    sebagian dari beban yang bekerja ditahan oleh air pori. Kondisi yang sama diperoleh

    pada tanah CL, namun pada derajat yang lebih rendah. Fenomena ini ditemui ketika

    tanah dipadatkan dengan cara ditumbuk (dinamis), tapi tidak demikian kalau

    pemadatan dilakukan secara statis.

  • ---MEKANIKA TANAH I---

    ---UNIVERSITAS. KALTARA--- Page 25

    BAB III

    1.3. PENUTUP

    1.3.1. KESIMPULAN

    Pada pemadatan timbunan tanah untuk jalan raya, dam tanah, dan banyak

    struktur teknik lainnya, tanah yang lepas haruslah dipadatkan untuk meningkatkan

    berat volumenya. Pemadatan tersebut berfungsi untuk meningkatkan kekuatan

    tanah, sehingga denagn demikian meningkatkan daya dukung pondasi diatasnya.

    Pemadatan juga dapat mengurangi besarnya . Penurunan tanah yang tidak

    diinginkan dan meningkatkan kemampatan lereng timbunan.

    Banyak cara yang dipergunakan untuk memadatkan tanah. Diantaranya dan

    yang paling umum digunakan adalah dengan menggunakan mesin-mesin yang ada

    dan teknik yang sudah dianjurkan. Sebab, teknik yang sudah dianjurkan adalah

    merupakan teknik yang sudah terbukti secara ilmiah.

    Dengan penjelasan yang ada diatas, dapat pula ditarik kesimpulan, bahwa

    kepadatan tanah juga dipengaruhi oleh jenis tanah itu sendiri dan kadar air dari

    tanah tersebut. Perbedaan jenis tanah menyebabkan perbedaan pula dalam

    penanganannya. Dijelaskan pula, starndart untuk pemadatan pada jenis jenis tanah

    agar kita dapat dan mampu memberikan penanganan pada jenis-jenis tanah

    tersebut.

    1.3.2. LAMPIRAN

    Pada makalah kali ini dilampirkan pula video pemadatan tanah oleh beberapa

    mesin yang digunakan untuk memadatkan tanah.

    1.3.3. SUMBER

    1. http://samsyr.wordpress.com/2012/04/18/metode-pelaksanaan-pekerjaan-tanah/

    2. https://www.academia.edu/6288029/AHSP_GALIAN_TANAH

    3. http://www.slideshare.net/Selphiepuspita/metode-kontruksi-pemadatan-alat-

    berat-presentasi-2

    4. http://civil-network.blogspot.com/2013/08/cara-cara-pemadatan-tanah-untuk-

    timbunan.html

    5. http://pustaka.pu.go.id/uploads/resensi/stabilisasi_tanah1.pdf

    http://samsyr.wordpress.com/2012/04/18/metode-pelaksanaan-pekerjaan-tanah/https://www.academia.edu/6288029/AHSP_GALIAN_TANAHhttp://www.slideshare.net/Selphiepuspita/metode-kontruksi-pemadatan-alat-berat-presentasi-2http://www.slideshare.net/Selphiepuspita/metode-kontruksi-pemadatan-alat-berat-presentasi-2http://www.slideshare.net/Selphiepuspita/metode-kontruksi-pemadatan-alat-berat-presentasi-2http://civil-network.blogspot.com/2013/08/cara-cara-pemadatan-tanah-untuk-timbunan.htmlhttp://civil-network.blogspot.com/2013/08/cara-cara-pemadatan-tanah-untuk-timbunan.htmlhttp://civil-network.blogspot.com/2013/08/cara-cara-pemadatan-tanah-untuk-timbunan.htmlhttp://pustaka.pu.go.id/uploads/resensi/stabilisasi_tanah1.pdf

  • ---MEKANIKA TANAH I---

    ---UNIVERSITAS. KALTARA--- Page 26

    TIM PENYUSUN

    ARGA BAGAS PRADHANA 201312028

    BAYU RISWANTORO 201312025

    CEPY UMBARA 201312026

    LAYEN 201312022

    WIWIT SETIAWAN 201312006