Laporan Mekanika Tanah 1

1

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Latar Belakan Belakang g

Prak Prakti tiku kum m Mekan Mekanik ikaa Tana Tanah h I meru merupa paka kan n sala salah h satu satu pers persya yara ratan tan dari dari Kurikulum Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Nasional Bandung. Praktikum ini menitik-beratkan pada penyelidikan mengenai keadaan suatu tanah yang akan digunakan sebagai tempat berdirinya suatu bangunan. bangunan. Hasilnya Hasilnya berupa berupa data-data data-data yang selanjutnya selanjutnya dianalisa dianalisa sampai sampai dapat ditentukan struktur bangunan, tipe fondasi dan lain-lain sesuai dengan sifatsifat yang dimiliki tanah tersebut. Hal-hal tersebut di atas sangat penting untuk menunjang segi ekonomis, segi keselamatan baik bangunan, pemakai maupun pekerja yang ada dan sebagainya.

1.2 Maksud Maksud dan Tujuan Tujuan

Secara Secara garis garis besar besar maksud maksud dan tujuan tujuan diadak diadakann annya ya Prakti Praktikum kum Mekani Mekanika ka Tanah I ini adalah untuk mengetahui dan memahami segi teknis dari penyelidikan tanah baik di laboratorium maupun di lapangan. Sedangkan mahasiswa dengan adanya adanya prakti praktikum kum ini, ini, dapat dapat mempra memprakte ktekka kkan n teori-t teori-teor eorii yang yang ada dalam dalam mata mata kuliah Mekanika Tanah I yang didapat pada saat kuliah secara langsung, sehingga mahasiswa diharapkan dapat memahami lebih baik apa yang dipelajari dalam mata kuliah Mekanika Tanah I.

1.3 Sistematik Sistematika a Pembahas Pembahasan an

Sistematika Pembahasan laporan ini adalah sebagai berikut :

•

BAB I Pendahuluan Pendahuluan membahas membahas mengenai mengenai latar belakang, belakang, maksud dan tujuan tujuan Praktikum Mekanika Tanah Tanah serta sistematika pembahasan laporan ini.

•

BAB II Pengambilan Sampel mengungkapkan maksud dan tujuan, teori dasar, peral peralatan atan yang yang diguna digunakan kan,, prosed prosedur ur percob percobaan aan,, contoh contoh perhit perhitung ungan an dan analisa.

2

•

BAB III Penyelidikan Tanah Di Lapangan penjelasan mengenai penyelidikan dilakukan di lapangan mengenai Sand Cone, DCP, dan Uji Sondir.

•

BAB IV Penyelidika Penyelidikan n Tanah Di Labarotoriu Labarotorium m mengungkapkan maksud dan tujuan, teori dasar, peralatan yang digunakan, Prosedur percobaan, dan analisa mengenai kadar air, Berat isi, Spesific Gravity , Grain Size Analysis , Atterberg

Limit, dan Permeabilty Test.

•

BAB V Kesimp Kesimpula ulan n dan Saran Saran mengu mengungk ngkapk apkan an kesimp kesimpula ulan n dari dari seluru seluruh h percobaan percobaan yang dilakukan dilakukan dan saran-saran saran-saran yang mungkin mungkin diperlukan diperlukan bagi praktikum berikutnya.

1.4 Metode Pendekatan Pendekatan danTeknik danTeknik Pengumpulan Data Data

Metode yang digunakan digunakan dalam pembuatan laporan laporan ini adalah metode rasional yang menggunakan data sekunder dengan pola pikir deduktif. Artinya, bahwa data-data yang ada sesuai dengan keadaan sebenarnya. Tahap pengumpulan data dilakukan dari hasil percobaan langsung di lapangan maup maupun un di labor laborat ator oriu ium. m. Sela Selain in itu, itu, data data dipe dipero role leh h dari dari buku buku-b -buk uku u yang yang berhubungan dengan Praktikum Praktikum Mekanika Tanah ini.

3

BAB II PENGAMBILAN SAMPEL

2.1 PENGAMBILAN SAMPLING ( SAMPLING )

Gambar 2.1 Bor Tangan

2.1.1

Teori

Tanah

adala alah

material

terb erbentuk

dari

himpunan

mineral,

baha ahan

organik/anorganik, dan endapan yang relatif lepas. Deposit tanah dapat terdiri atas butiran-butiran dengan berbagai jenis bentuk dan ukuran. Ikatan antara butiran tanah disebabkan oleh karbonat, zat organik, atau oksida-oksida yang mengendap diantara butiran-butiran. Partikel tanah dapat dibagi menjadi dua kelompok utama : 

Butiran kasar

a. Kerikil ( gravel gravel ) b. Pasir ( sand ) 

Butiran halus

a. Lanau ( silt silt ) b. Lempung ( clay)

4



Batu Kerikil dan Pasir (Gravel and Sand)

Golongan ini terdiri dari pecahan batu dengan berbagai ukuran dan bentuk butiran batu kerikil. Butiran batu kerikil biasanya terdiri dari pecahan batu, atau terdiri dari suatu macam zat mineral tertentu, seperti kwartz. Butiran pasir hampir selalu terdiri dari satu macam zat mineral, terutama kwartz. 

Lempung (Clay)

Lempung terdiri dari butiran yang sangat kecil dan menujukkan sifat-sifat kohesi kohesi dan plasti plastis. s. Kohesi Kohesi menunj menunjukk ukkan an kenyat kenyataan aan bahwa bahwa bagian bagian-bag -bagian ian bahan itu melekat satu sama lain. Plastisitas adalah sifat yang memungkinkan bentuk bahan itu dapat diubah-ubah tanpa adanya perubahan isi atau dapat kembali ke bentuk asalnya tanpa terjadi retak-retakan atau terpecah-pecah. 

Lanau (Silt)

Lanau merupakan peralihan lempung dan pasir halus. Lanau memperlihatkan sifat kurang plastis, lebih mudah di tembus air daripada lempung, serta adanya sifa sifatt dilat dilatas asii yang yang tida tidak k terd terdap apat at pada pada lemp lempun ung. g. Dilat Dilatas asii adala adalah h geja gejala la perubahan perubahan isi apabila diubah diubah bentuknya. bentuknya. Lanau sebagaima sebagaimana na dengan pasir, menunjukkan sifat “quick ” apabila diguncang atau digetarkan. Pengambilan contoh tanah di lapangan untuk pengujian di laboratorium terdiri dari : a. Contoh Contoh tanah tanah permukaa permukaan n diperl diperluka ukan n untuk untuk tanah uji laborato laboratoriu rium, m, yang menggunakan tanah permukaan sebagai contoh tanah terganggu (misal uji pemadatan). b. Contoh Contoh tanah tanah dari dari peke pekerja rjaan an bori boring ng

 Contoh tanah tak terganggu ( undistrub ) Contoh Contoh tanah tanah diambi diambill untuk untuk melind melindung ungii strukt struktur ur asli asli tanah tanah tersebu tersebut. t. Contoh tanah ini dibawa ke laboratorium dalam tempat tertutup, sehingga kadar airnya tidak berubah.

 Contoh tanah terganggu ( distrub )

5

2.1.2

Tujuan

Pengambilan sample ( sampling ) digunakan untuk mengambil contoh tanah sehingga dapat dilakukan pengujian laboratorium. Dalam pengambilan sample tanah dapat dilakukan dengan cara mekanis ( hand boring ) dan hidraulik (machine

boring ) . Cara pengambilan sample tanah dapat dilakukan dengan kondisi terganggu (distrub sample) dan kondisi tanah tidak terganggu ( undistrub sample) setelah itu bisa didapat keterangan mengenai jenis tanah, dan sifat-sifat fisis pada tanah yang sedang diuji. Pada mekanika tanah pengambilan sample dilakukan dengan hand boring .

Hand boring adalah pekerjaan pengeboran yang dilakukan menggunakan tenaga tangan manusia, dengan tujuan :

a.

Mendapatkan keterangan mengenai struktur ( profile ) secara visual.

b. Memperoleh indikasi variasi kadar air tanah asli menurut kedalaman c. Mendapatkan kedalaman permukaan air tanah.

d.

Pengambilan contoh tanah terganggu ( distrub ) dan contoh tanah tak

terganggu (undistrub )

2.1.3

Ruang Lingkup

Melakukan pengambilan sampel di lapangan untuk memperoleh profil tanah secara visual, elevasi muka air tanah dan sampling tanah untuk pengujian di laboratorium.

2.1.4

Peralatan Yang Digunakan •

Mata bor Auger Iwan

•

Soket

•

Kepala pemutar dan batang pemutar T

•

Batang bor/pipa 6 – 10 buah @100 cm

•

Kunci pipa dan kunci tabung

6

•

Palu besar

•

Tabung contoh ( sample) D = 7 cm, panjang = 55 cm

•

Pacul, besi pembersih mata bor, oli, kuas, lilin ( paraffin ), kaleng

(container ).

2.1.5

2.1.6

Bahan Yang Digunakan •

Air untuk mempelancar pengeboran

•

Kantong plastik

•

Karung Goni

•

Stiker kertas untuk keterangan tanah.

Prosedur Pengujian

a)

Persiapan Pengeboran 

Tentukan lokasi yang akan dibor



Alat-alat yang diperlukan disiapkan untuk dibawa ketempat lokasi

 Tanah di sekitar lokasi dibersihkan dari batu-batuan, rumput dan humus. b)

Pelaksanaan Pengeboran 

Auger Iwan dipasang pada sebuah batang bor dan pada ujung

lainnya dipasang stang pemutar. 

Auger Iwan diletakkan pada titik yang akan dibor dengan posisi

tegak lurus dan stang pemutar menggunakan batang pemutar diputar searah jarum jam sambil ditekan ke bawah.

 Setelah Auger Iwan terisi penuh oleh tanah, batang bor ditarik ke atas, tanah dikeluarkan dan tanah tersebut diidentifikasikan secara visual mengenai jenis, warna, tekstur, dan kira-kira persentase campuran dengan jenis tanah lain. Hasil pengamatan dicatat dalam lembar data percobaan.

7

 Auger Iwan yang telah bersih dari tanah dimasukkan kembali ke dalam lubang dan pekerjaan ini diulangi hingga kedalaman 5.5 m. Contoh tanah yang telah dikeluarkan dari Auger Iwan dikumpulkan hingga sebanyak 5 kg dan dimasukkan ke dalam kantong plastik, sebagai contoh tanah terganggu. Kantong plastik kemudian diberi label kedalaman tanah. Pengambilan contoh tanah dilakukan setiap 50 cm yang sebagian dimasukkan ke dalam container untuk pemeriksaan kadar air terhadap kedalaman bor.

 Bila batang bor sudah terlalu pendek, batang bor dapat disambung dengan batang bor lain dan seterusnya.

 Bila telah mencapai kedalaman tertentu, dilakukan pengambilan contoh tak terganggu ( undistrub), dengan mengganti auger iwan dengan batang contoh ( sample tubes) dan ujung lan diganti dengan kepala pemukul. Tabung contoh sebelumnya diolesi dengan oli dengan maksud agar contoh tanah tidak melekat, sehingga memperkecil kerusakan tanah. 

Tabung harus memenuhi syarat : a.

Permukaan luas tabung < 10%

((D0² - D1²) / D1²) x 100%, Dimana :

D0

= diameter luar tabung D1

= diameter dalam tabung

b.

Permukaan dalam dan luar tabung harus licin

c.

Ujung pemotong harus cukup terpelihara serta mempunyai

bentuk dan ukuran tertentu.

 Tabung contoh dan batang bor dimasukkan kedalam lubang secara perlahan-lahan dan usahakan masuk tegak lurus. Pada bor tangan diberi tanda kedalaman tabung yang akan dicapai sehingga kedalaman selama pemukulan tidak melebihi tinggi tabung (dapat menyebabkan pemadatan). Tabung ditekan dengan cara memukul bagian dari kepala pemukul sehingga tercapai batas tanda yang telah dibuat pada batang

8

bor. Tabung didiamkan beberapa saat agar terjadi lekatan tanah, setelah itu batang bor diputar 180° dan batang bor ditarik ke atas dengan bantuan kunci pipa. 

Tabung dilepas dari stang bor dengan kunci khusus.

 Permukaan tanah dalam tabung diratakan dengan pisau kecil dan diberikan penutup dari lilin yang diencerkan, untuk menjaga kadar air tanah dalam tabung tidak berubah. Tempelkan label kedalaman dari contoh tanah. 

Tabung contoh harus dijaga jangan sampai terguncang-guncang

atau terkena panas matahari.

 Tabung contoh diganti Auger Iwan kembali dan pengeboran dilanjutkan. Contoh tanah diambil dan diidentifikasi, demikian seterusnya dilakukan pengambilan contoh tanah terganggu pada kedalaman-kedalaman 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 5, 5.5 m. 

Untuk pengujian laboratorium yang memerlukan tanah permukaan

(misalnya uji pemadatan) dilakukan pengambilan contoh tanah permukaaan dengan menggunakan cangkul hingga kedalaman 0.2 m, yang bebas dari akar–akar rumput ataupun kotoran–kotoran lainnya, kemudian dimasukkan kedalam karung.

2.2

BOR TANGAN ( HAND BORING )

2.2.1

Maksud dan Tujuan

a.

Untuk mengetahui kekuatan dan kedalaman tanah keras melalui besarnya perlawanan penetrasi konus.

b. Untuk mengetahui besarnya hambatan lekat tanah.

2.2.2

Peralatan yang Digunakan •

Mesin Sondir.

•

Seperangkat pipa sondir lengkap dengan batang dalam.

•

Konus.

9

•

Empat buah angker dengan perlengkapaannya.

•

Dua buah manometer dengan kapasitas 0 – 50 kg/cm 2 dan 0 – 250

kg/cm2.

2.2.3

•

Kunci-kunci pipa.

•

Minyak kastroli.

Prosedur Pelaksanaan •

Tentukan lokasi yang akan dibor.

•

Bersihkan tanah yang akan dibor.

•

Masukkan bor ke dalam tanah dengan memutar stang bor hingga

bor penuh terisi tanah kemudian stang bor ditarik ke atas. •

Tanah dalam mata bor dibersihkan dan dikumpulkan sebanyak 5

kg dan masukkan dalam plastik, sebagai contoh tanah terganggu ( disturb ). •

Ganti mata bor dengan tabung contoh untuk mendapatkan contoh

tanah tidak terganggu (undisturb ). •

Tabung contoh dimasukkan ke dalam lubang bor dengan

kedalaman yang diinginkan. •

Putar stang bor searah jarum jam agar tanah yang ada pada tabung

benar-benar terpisah dari tanah aslinya. •

Angkat tabung contoh tersebut, ratakan dan bersihkan kemudian

diberi lilin/ paraffin . Ulangi langkah nomor 6 dan seterusnya untuk mendapatkan contoh tanah sebanyak yang diinginkan.

10

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH

FTSP – JURUSAN TEKNIK SIPIL INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL Jl. PHH. Mustofa No. 23 Bandung – 40124 Telp. 022 - 7272215

11

Project Test No. Site Name Location

: Log Bor :1 : ITENAS : Belakang SC

Date Tested by

Deskripsi Tanah : Tabung 1

:

- Kedalaman - Warna - Plastisitas

: : :

1,5 m Coklat kehitaman Sedang

Tabung 2

:


: : :

2,0 m Coklat kemerahan Lengket

Tabung 3

:

Tabung 4

:

-

Kedalaman Warna Plastisitas Kedalaman Warna Plastisitas

: : : : : :

2,5 m 3,0 m Hitam Lengket Lengket

Tabung 5

:

- Kedalaman

: : :

3,5 m - (Tabung tidak terisi penuh)/GAGAL

Tabung 6

:


: : :

4,0 m Hitam ke abu-abuan Lengket

Tabung 7

:


: : :

4,5 m Hitam ke abu-abuan Lengket

Tabung 8

:


: : :

5,0 m Hitam pekat Lengket

Tabung 9

:


: : :

5,5 m Hitam pekat Lengket

BAB III PENYELIDIKAN TANAH DI LAPANGAN

3.1 UJI SONDIR ( DUTCH CONE PENETROMETER ) 3.1.1

Teori

: 3 Nov 2009 : Kelompok 3

12

Yang dimaksud dengan qc adalah perlawanan penetrasi konus atau perlawanan tanah terhadap ujung conus yang dinyatakan dalam gaya per satuan luas (kg/cm²). JHL adalah jumlah hambatan lekat perlawanan geser tanah terhadap selubung

biconus yang dinyatakan dalam gaya per satuan panjang (kg/cm).

Gambar 3.1 Sondir

3.1.2

Tujuan

Uji sondir dilakukan untuk mengetahui kedalaman lapisan tanah keras serta sifat daya dukung maupun daya lekat setiap kedalamannya, selain itu untuk mendapatkan nilai perlawanan penetrasi konus (qc), hambatan lekat (LF), jumlah hambatan lekat (JHL) dan friction ratio (FR) pada setiap kedalaman tanah, dan juga untuk mngetahui kedalaman lapisan tanah keras.

3.1.3

Ruang Lingkup

Melakukan pengujian dan menggambarkan grafik : qc, LF, JHL, FR terhadap kedalaman dari hasil uji di lapangan.

3.1.4

Peralatan Yang Digunakan

a. Mesin sondir ringan dengan kapasitas 2.5 ton. b. Pipa sondir lengkap dengan batang dalam, yaitu sebanyak 20 buah pipa sondir diameter 36 mm dengan panjang 1 m dan 20 buah batang dalam diameter 15 mm dengan panjang 1 m.

13

c. 2 buah manometer, yaitu kapasitas 0 – 60 kg/cm²

d.

Conus dan biconus

e.

4 buah angker dengan perlengkapannya, kunci pipa, kunci inggris, dan kunci lainnya.

f. Alat pembersih.

g.

Minyak hidraulik.

h. Kunci pipa.

3.1.5

Prosedur Pengujian

a. Bersihkan lokasi yang akan dilakukan uji sondir dari kerikil, aspal maupun rumput. b. Pasang 4 buah angker diatas lahan yang telah dibersihkan, angker ini berfungsi sebagai penahan mesin sondir.

c.

Tempatkan mesin sondir diantara 4 buah angker yang telah terpasang pada posisi tegak lurus vertikal, kemudian letakkan besi pengunci dan pastikan mesin sondir tidak bergerak.

d. Periksa tabung pengisian minyak hidraulik, isi penuh tabung tersebut sampai bebas dari gelembung-gelembung udara. e. Pasang 2 buah manometer pada posisinya.

f.

Sambungkan pipa sondir pertama dengan biconus , kemudian pasang rangkaian pipa sondir dan biconus tersebut pada mesin sondir.

g. Tekanlah pipa sondir ke dalam tanah sampai kedalaman tertentu, umumnya setiap 20 cm. h. Tahan pipa sondir dengan kunci inggris, lakukan penekanan batang sondir sedalam 4 cm, kemudian baca manometer yang merupakan pembacaan penetrasi konus (qc).

i.

Lanjutkan penekanan sampai kedalaman 8 cm, kemudian baca manometer yang merupakan pembacaan jumlah perlawanan (qt), yaitu jumlah perlawanan penetrasi konus dan perlawanan gesek ( friction ).

14

j.

Tekanlah pipa bersama batang sampai kedalaman berikutnya yang diukur. Pembacaan dilakukan pada setiap penekanan pipa sedalam 20 cm.

k. Pekerjaan uji sondir dihentikan apabila pada pembacaan manometer terjadi 3 kali berturut-turut menunjukkan nilai qc > 150 kg/cm².

3.1.6

Perhitungan

Beberapa pengertian parameter dalam uji sondir: •

Tahanan ujung (qc) adalah perlawanan penetrasi konus.

•

Tahanan total (JP) adalah jumlah perlawanan penetrasi konus.

•

Perlawanan gesek (fs) adalah selisih antara Tahanan Total dengan Tahanan Ujung dikali A pistone/ A sleeve.

•

Hambatan Pelekat (HP) adalah Perlawanan Gesek (fs) dikali 20 dimana interval pembacaan = 20 cm.

• •

Jumlah Hambatan Pelekat adalah kumulatif dari HP.

Friction Ratio (fr) adalah perbandingan antara Jumlah Hambatan Pelekat (JHP) dengan Tahanan Ujung (qc) dikali 100%.

Contoh Perhitungan Uji Sondir ( Dutch Cone Penetrometer ) Dik :

qc = 10 kg/cm² qt = 15 kg/cm²

Maka : fs

=

fs =

luas

konus

(qt

×

luas selimut

10 111.11

×

(15

10)

−

qc)

−

=

0.45

= fs × 20 HP = 0.45 × 20 = 9.0

HP

fr =

fs qc

=

0.45 10

=

4.5


FTSP – JURUSAN TEKNIK SIPIL

15

INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL Jl. PHH. Mustofa No. 23 Bandung – 40124 Telp. 022 - 7272215

Project Test No. Site Name Location Kedalama n (cm)

: Sonding :1 : ITENAS : Belakang Gedung SC Pembacaan

PK

JP

Date Tested by

Tahanan Qc

qt = JP

PK Co

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500 520 540 560 580 600

0 10 10 0 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 5 5 3 3 4 5 4 3 4 4 4 4 4 4 4 4 4

0 15 14 7 5 5 6 9 11 11 11 12 16 14 12 15 22 20 16 18 9 9 8 11 7 7 7 24 13 38 39

0 10 10 0 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 5 5 3 3 4 5 4 3 4 4 4 4 4 4 4 4 4

0 15 14 7 5 5 6 9 11 11 11 12 16 14 12 15 22 20 16 18 9 9 8 11 7 7 7 24 13 38 39

fs (JP-

: 3 November 2009 : Kel. 3

Hambatan Lekat

PK)*C1

(kg/cm2) (JP-PK)*C2

0 0.45 0.36 0.63 0.27 0.27 0.36 0.54 0.72 0.72 0.72 0.81 1.17 0.99 0.63 0.90 1.71 1.53 1.08 1.17 0.45 0.54 0.36 0.63 0.27 0.27 0.27 1.80 0.81 3.06 3.15

0 9.0 7.2 12.6 5.4 5.4 7.2 10.8 14.4 14.4 14.4 16.2 23.4 19.8 12.6 18.0 34.2 30.6 21.6 23.4 9.0 10.8 7.2 12.6 5.4 5.4 5.4 36.0 16.2 61.2 63.0

Jumlah Hambatan

Fr

Lekat (JHL)

%

(kg/cm2)

(fs/qc)

0 9.0 16.2 28.8 34.2 39.6 46.8 57.6 72.0 86.4 100.8 117.0 140.4 160.2 172.8 190.8 225.0 255.6 277.2 300.6 309.6 320.4 327.6 340.2 345.6 351.0 356.4 392.4 408.6 469.8 532.8

4.5 3.6 ~ 13.5 13.5 18.0 18.0 24.0 24.0 24.0 27.0 39.0 33.0 12.6 18.0 57.0 51.0 27.0 23.4 11.3 18.0 9.0 15.8 6.8 6.8 6.8 45.0 20.3 76.5 78.8

16

620 640 660 680 700 720 740 760 780 800 820

4 3 4 4 4 1 30 50 125 135 150

27 32 27 26 20 6 55 65 135 151 170

4 3 4 4 4 1 30 50 125 135 150

27 32 27 26 20 6 55 65 135 151 170

2.07 2.61 2.07 1.98 1.44 0.45 2.25 1.35 0.90 1.44 1.80

41.4 52.2 41.4 39.6 28.8 0.9 45.0 27.0 18.0 28.8 36.0

574.2 626.4 667.8 707.4 736.2 7452 790 817.2 835.2 864 900

51.8 87.0 51.8 49.5 36.0 45 7.5 2.7 0.7 1.1 1.2

17

Hubungan Antara Kedalaman Dengan qc

0

-1

-2

-3 ) m ( -4 n a m a l a d -5 e K

-6

-7

-8

-9 0

20

40

60

80

100

120

Grafik 3.1 Hubungan Antara Kedalam dengan qc qc (kg/cm2)

Hubungan Antara Kedalaman Dengan qc

140

18

Hubungan A ntara Kedalaman Dengan Jumlah Hambatan Pelekat

0

-1

-2

-3

) m-4 ( n a m a l a d e -5 K

-6

-7

-8

-9 Grafik 3.2 Hubungan Antara Kedalaman dengan Jumlah Hambatan Pelekat

Jumlah Hambatan Pelek at (kg/cm2) Hubungan Antara Kedalaman Dengan Jumlah Hambatan Pelekat

19

Grafik 3.3 Hubungan Antara Kedalaman dengan Friction Ratio

20

3.2

UJI KERUCUT PASIR ( SAND CONE TES T)

3.2.1

Teori

Penentuan kepadatan tanah di lapangan dengan cara mengukur dry density tanah tersebut. Metoda ini biasanya digunakan untuk mngetahui hasil pemadatan material urugan.

3.2.2

Tujuan

Maksud dari pengujian ini adalah untuk menentukan kepadatan tanah di lapangan dan kepadatan relatif tanah (%) terhadap kepadatan tanah dari hasil pengujian di laboratorium (hasil pemadatan kompaksi).

3.2.3

Ruang Lingkup

Menentukan kepadatan taanah di lapangan, dengan cara mengukur dry density tanah tersebut serta kepadatan relatif tanah (%) terhadap kepadatan tanah hasil pengujian kompaksi di laboratorium.

3.2.4


a.

Kerucut pasir yang terdiri dari : Botol (dari gelas atau plastik), yang nantinya akan

•

diisi pasir, •

Kran yang dapat dibuka – tutup,

•

Corong berupa kerucut,

•

Plat dasar.

b.

Timbangan •

Timbangan dengan kapasitas 10 kg dengan ketelitian 1,0 gram,

•

Timbangan dengan kapasitas 500 gram dengan ketelitian 0.1

gram. c.

Alat pembantu

Palu, pahat, sendok besar untuk membuat lubang pada tanah juga tempat tanah (cawan), kuas.

21

d.

3.2.5

Alat perlengkapan penentuan kadar air.

Bahan Yang Digunakan

Pasir bersih yang kering (pasir Ottawa atau pasir Kuarsa lokal yang bersih, seragam dan bulat butirannya), yang lolos saringan No.20, tetapi tertahan di saringan No.30.

3.2.6

Prosedur Percobaan

a.

Persiapan Percobaan

Sebelum pelaksanaan pengujian yang perlu diketahui :

•

Berat volume pasir ( γ pasir ) dalam gr/cm²

•

Keran kerucut ditutup.

b.

Pelaksanaan Percobaan

•

Istilah botol dengan pasir secukupnya. Timbanglah

berat botol bersama pasir = W1 gram.

•

Persiapkan permukaan tanah yang akan diuji, sehingga

diperoleh bidang rata dan datar. Letakkan plat dasar diatas tanah, buat tanda lubang plat pada tanah.

•

Buat/gali lubang pada tanah di dalam tanda batas yang

telah dibuat, dengan kedalaman ± 10 cm berbentuk cekungan. Kerjakan hati-hati dan hindarkan terganggunya tanah sekitar dinding dasar lubang. Perlu sangat hati-hati untuk tanah yang mudah longsor (tanah non kohesif).

•

Kumpulkan/masukkan

tanah

hasil

galian

(jangan

sampai ada yang tercecer) dalam cawan yang telah diketahui berat = W3 (berat cawan kosong = W2 gram).

•

Dengan plat dasar di atas tanah, letakkan botol pasir

dengan menghadap ke bawah di tengah plat dasar. Buka kran dan

22

tunggu pasir yang masih dalam botol mengalir mengisi lubang dan corong, kemudian tutup kran.

•

Tutup botol bersama corong dengan pasir yang masih

ada dalam botol kemudian ditimbang = W4 gram.

•

Ambil sebagian tanah dalam cawan dan periksa kadar

airnya, misal didapat kadar airnya = w (%). 3.2.7

Perhitungan

a. [(Berat

Pasir

b.

Volume Lubang +

Corong

+

Botol)

(Berat Pasir dalam Lubang) - (Berat sisa pasir dalam botol)] Berat Isi Pasir (hasil kalibrasi) −

Berat Isi Tanah Berat sampel dalam lubang Volume lubang

c.

α = (Berat Sampel Lolos Ayakan No.40) / (Berat Sampel Dalam

Lubang) d.

β = [(Berat Isi Tanah) * α] / Gs

e.

Koreksi [(Berat pasir

+

Corong

+

Botol) - α ]

[( Berat pasir

+

Corong

+

Botol) - β ]

f.

Berat isi tanah yang dikoreksi = Berat isi tanah x Koreksi

g.

Berat Isi Kering Material Berat Isi Tanah yang Dikoreksi (1 + Kadar Air Asli)

h.

Berat Isi Kering Berat Isi Tanah yang Dikoreksi 1 + Kadar Air Optimum

Contoh analisa perhitungan uji kerucut Diketahui :

Berat pasir + corong + botol

= 7873 gr (W1)

Berat pasir dalam corong

= 1480 gr (W2)

Berat sisa pasir dalam botol

= 2588 gr (W3)

Berat sample dalam lubang

= 2388 gr (W4)

23

Berat sample lolos ayakan no.4

= 1339 gr (W5)

Kadar air asli

= 9.827 % (Air)

Kadar air optimum

= 8.95 % (Air optimum)

Berat mold

= 1948 gr (W6)

Tinggi mold

= 11,5 cm (t)

Diameter mold

= 10,2 cm (D)

Maka o

o

:

Vol.mold

=

1 4

.π .D 2 .t

=

1 4

.π .(10,2) 2 .11,5

berat pasir dalam corong

Kalibrasi

=

=

Vol/mold

=

939.22cm

1480 939.22

=

3

1.576 gr/cm

3

o

Vol. lubang

( W1 − W2 − W3)   ( 7873 − 1480 − 2588)  =    =   = 2414.687cm 3 Ber 1.576  kalibrasi   

at isi tanah = W4 / Vol. lubang = 2388 / 2414.687 = 0.989 o

α = W5 / W4 = 1339 / 2388 = 0.561

o

β = ( W1 x α ) / ( Gs ) = (7873 x 0.561) / 2.677 = 0.207

o

Koreksi =

o

(W1

−

α)

(W1

−

β)

=

(7873

−

0.561)

(7873

−

0.207)

Berat isi tanah yang dikoreksi

1.000

=

= berat isi tanah x koreksi = 0.989 x 1.000 = 0.989 gr/cm3

o

Kadar air asli = ((17.3 – 15.6) / 17.3 ) x 100 = 9.827 %

o

Berat isi kering material = berat isi tanah yang dikoreksi (1 + kadar air asli)

o

=

0.989 1 + 9.827

=

0.0913

=

0.0913

Berat isi kering = berat isi tanah yang dikoreksi (1 + kadar air optimum)

=

0.989 1 + 9.827

24



Pekerjaan No. Log Bor Lokasi Kedalaman

: Uji Sand Cone Tangal : 5 Nov 2009 :1 Dikerjakan : Kel. 3 : ITENAS Dihitung : Kel. 3 : 150 cm Diperiksa : 4 Des 2009 PENGUJIAN SAND CONE ASTM D-1556

No. Keterangan 1 Berat pasir+corong+botol

2 3 4

Berat Isi pasir (hasil Kalibrasi) Berat Pasir dalam corong Berat sisa pasir dalam botol

Satuan gr

Nilai 7873

gr/cm3 gr gr

1.576 1480 2588

[(1)-(3)-(4)]/ 5 6

volume lubang Berat sample dalam lubang

7 8 9 10 11

Berat Isi tanah Berat sample lolos ayakan No.40 Α Β Koreksi

12 13

(2)

cm3 gr

2414.687 2388

gr/cm3 gr

0.989 1339 0.561 0.207 1.000

Berat isi tanah yang dikoreksi Kadar air asli

gr/cm3 %

0.989 9.827

14 15

Berat isi kering material Kadar air optimum (laboratorium)

gr/cm3 %

0.0913 9.827

16

Berat isi kering

gr/cm3

0.0913

(6)/(5) (8)/(6) [(7)xα]/Gs

25

3.3

DYNAMIC CONE PENETROMETER TEST (DCP)

3.3.1

Teori

Pengujian ini biasanya digunakan untuk keperluan perkerasan jalan, untuk mendapatkan nilai CBR lapangan suatu subgrade untuk dasar perkerasan jalan.

Gambar 3.2 Alat DCP

3.3.2

Tujuan

Pengujian ini dilakukan untuk dapat mengetahui kekuatan suatu tanah pada kedalaman ± 1.0 meter, yang dapat dikorelasi dengan nilai CBR lapangan.

3.3.3

Ruang Lingkup

Menentukan nilai CBR lapangan pada kedalaman tanah tertentu ± 1,0 meter.

3.3.4

Peralatan yang Digunakan

Alat DCP yang terdiri dari :

•

Hammer /penumbuk beban

•

Konus dan stang/ stick untuk penetrasi ke dalam tanah

26

•

3.3.5

Mistar ukur yang dilekatkan pada stang/ stick

Bahan yang Digunakan

Kertas formulir pengujian, pulpen pencatat data.

3.3.6

Prosedur Percobaan

a.

Letakkan penetrometer yang telah dirakit di atas

tanah yang akan diperiksa. Letakkan alat ini sedekimian rupa sehingga berada

dalam

posisi

vertikal,

penyimpangan

sedikit

saja

akan

menyebabkan kesalahan pengukuran yang relatif besar.

b.

Baca posisi awal penunjuk mistar ukur (X0)

dalam satuan mm yang terdekat. Penunjukkan X 0 ini tidak perlu tepat pada angka nol (0) karena nilai X 0 akan diperhitungkan pada nilai penetrasi. Masukkan nilai X0 pada formulir perhitungan data kolom ke-2 untuk tumbukan n=0 ( baris ke-1 ). c.

Angkat palu penumbuk sampai menyentuh

pegangan lalu lepaskan sehingga menumbuk landasan penumbuk, ini menyebabkan konus menembus tanah ke bawah.

d.

Baca posisi penunjukkan mistar ukur (X1)

setelah terjadi penetrasi. Masukkan nilai X1 pada formulir pada kolom ke2 pada baris ke-2 (n=1). Isilah kolam ke-3 formulir data besarnya nilai : 25 X1 - X 0

e.

1

×

Ulangi lagi prosedur 3 dan 4 berulang kali

sampai batas kedalaman yang akan diperiksa. Masukkan data X 2, X3, …………,Xn pada baris ke-2 sesuai dengan baris n=2, n=3,………….n= n.

27

f.

Isilah kolom ke-3 pada formulir data yaitu

selisih antara X1 dengan X0 (1, 2, 3, 4,….,n). Isilah kolom ke-4 ( tumbukan per 25 mm ) dengan rumus : 25 Xn

3.3.7

1 −

−

Xn

n

×

Perhitungan

Perhitungan dengan menggunakan metode uji ini menggunakan chart /grafik/ tabel hubungan nilai CBR lapangan.


FTSP – JURUSAN TEKNIK SIPIL INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL Jl. PHH. Mustofa No. 23 Bandung – 40124 Telp. 022 – 7272215 Pekerjaan

: Uji DCP

No. Log Bor

Tanggal

:1

Dikerjakan

: 10 Nov 2009 : Kel 3

Lokasi

: ITENAS

Dihitung

: Kel 3

Kedalaman

: 150 cm

Diperiksa

: 4 Des 2009

Titik 1 Angka DCP (mm)

Selisih (mm)

CBR Lapangan

0

0

70

19

19

10

31

12

20

65

34

4,8

80

15

15

98

18

12

140

42

4.8

182.5

42.5

3.1

28

230

47.5

2.7

280

50

2.5

340

60

2

380

40

2.6

398

18

12

407

9

26

425

18

12

440

15

15

460

20

9

472

12

20

502

30

5.6

546

44

2.9

Angka DCP (mm)

Selisih (mm)

CBR Lapangan

586

40

3.6

613

27

6.3

630

17

12.5

642

12

20

662

20

9

674

12

20

697

23

8

740

43

3

796

56

2.2

852

56

2.2

907

55

2.1

957

50

2.5

29

1040

83

<1

DCP Lapangan 0

20

) m C ( m a l a d e K n a

40

60

80

100

0

20

40

60

Grafik 3.4 DCP Lapangan Pada Titik 1

80

100

30

Titik 2 Angka DCP

Selisih

CBR Lapangan

0

0

70

20

20

9

45

25

7

60

15

15

72

12

20

87

15

15

105

18

12

125

20

9

131

6

43

140

9

26

152

12

20

162

10

23

172

10

23

177

5

65

183

6

43

191

8

29

197

6

43

206

9

26

215

9

26

225

10

23

235

10

23

251

16

13

276

25

7

288

12

20

298

10

23

315

17

12.5

362

47

2.69

532

170

-

708

176

-

830

122

-

930

100

-

1000

70

2

31

Grafik 3.5 DCP Lapanan Pada Titik 2

32

Titik 3 CBR Angka DCP 0 10 31 41 48 55 64 72 91 113 137 165 218 322 345 393 450 543 640 780 895 1020

Selisih 0 10 21 10 7 7 9 8 19 22 24 28 53 104 23 48 57 93 97 140 115 125

Lapangan 70 23 8.9 23 30 30 26 29 10 8.6 7 6 2.4 8 2.7 2.1 <1 <1 -

33

Grafik 3.6 DCP Lapangan Pada Titik 3

34

BAB IV PENYELIDIKAN TANAH DI LABORATORIUM

4.1 KADAR AIR (WATER CONTENT ) 4.1.1

Teori

Kadar air tanah adalah kandungan air pada tanah yang ditentukan dari perbandingan dari berat air yang dikandung tanah dengan berat bagian padat ( solid ) dari tanah. Kadar air tanah yang ditentukan adalah berat air tanah asli dan kadar air tanah untuk penentuan sifat mekanis tanah seperti pemadatan tanah, CBR laboraturium, batas cair, batas plastis, batas susut tanah.

4.1.2

Tujuan

Pengujian ini dimaksudkan untuk menentukan kadar air tanah. Kadar air tanah adalah perbandingan antara berat air yang terkandung dalam tanah dengan berat tanah kering tersebut dan dinyatakan dalam persen (%).

4.1.3

Ruang Lingkup

Menentukan kadar air (water content ) tanah dengan simbol w dan satuannya dalam persen (%).

4.1.4


a. Oven yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi sampai

±110º. b. Cawan yang kedap udara dan tidak berkarat, dengan ukuran yang

memadai. Cawan dibuat dari glas atau logam anti karat. c. Neraca (timbangan) dengan ketelitian 0,01 gram, neraca dengan ketelitian

0,10 gram dan neraca dengan ketelitian 1,00 gram. d. Desikator, Extruder /dongkrak, pisau.

35

4.1.5


Berat benda uji yang digunakan untuk menentukan kadar air tanah adalah : Ukuran Butiran Maksimum ¾" Lolos saringan No. 10 Lolos saringan No.40 4.1.6

Berat Benda Uji 1000 gram 100 gram 10 gram

Ketelitian Timbangan 1 gram 0.1 gram 0.01 gram

Prosedur Pengujian

a. Timbang cawan dalam keadaan bersih dan kering dan catat beratnya (W3). b. Masukkan contoh tanah ke dalam cawan tersebut. c. Cawan dan tanah kemudian ditimbang dan beratnya dicatat (W1) d. Masukkan cawan dan tanah kedalam oven selama ±18-24 jam, sampai beratnya konstan.. e. Keluarkan cawan dan tanah dari oven dan dinginkan dalam desikator. f.

Setelah dingin, cawan dan tanah ditimbang dan beratnya dicatat (W2).

g. Benda di uji minimal 2 buah.

4.1.7

Perhitungan

a.

Berat cawan + tanah basah

= W1 gram

Berat cawan + tanah kering

= W2 gram

Berat cawan kosong

= W3 gram

Berat Air

= (W1 - W2) gram

b.

Kadar Air berat air berat tana h kering

c.

100 %

×

Minimal dilakukan pada 2 contoh tanah, kadar air yang diuji

merupakan kadar air tanah rata-rata.

36




: Uji Kadar Air Tanah :1 : ITENAS : 1.5 m

Tanggal Dikerjakan Dihitung Diperiksa

: 4-5 Nov 2009 : Kel. 3 : Kel. 3 : 4 Des 2009

PENGUJIAN KADAR AIR TANAH ASTM D-2216 No. Contoh dan kedalaman No.Cawan Berat tanah basah+cawan (gr) Berat tanah kering+cawan (gr) Berat air (gr) Berat Cawan Berat tanah kering (gr) Kadar Air (%) Kadar Air rata-rata (%) Kadar Air (%)

No. Contoh dan kedalaman No.Cawan Berat tanah basah+cawan (gr) Berat tanah kering+cawan (gr) Berat air (gr) Berat Cawan

Disturb 2 3 45.80 57.70 32.00 40.20 13.80 17.50 8.80 9.40 23.20 30.80 59.48 56.82

1 68.70 47.00 21.70 9.70 37.30 58.18 58.83

4 42.50 30.80 11.70 7.80 23.00 50.87 53.84

56.34

1 48.10 33.50 14.60 9.90

Undisturb 2 3 44.80 69.10 31.70 49.00 13.10 20.10 10.00 9.10

4 36.00 25.70 10.30 9.50

37

Berat tanah kering (gr) Kadar Air (%) Kadar Air rata-rata (%) Kadar Air (%)

23.60 61.86

21.70 60.37

39.90 50.38

61.12

16.20 63.58 56.98

59.05

Gambar 4.1 Extruder

Contoh Perhitungan : •

Distrub

Dik: Berat cawan

= 9.7 gr

Berat tanah+cawan = 68.7 gr Berat kering+cawan = 47 gr Berat air

= (Berat tanah basah+cawan) – (Berat tanah kering+cawan) = 21.7

Berat tanah kering

= (Berat tanah kering +cawan) – (Berat cawan)

38

= 37.3gr Kadar air = Berat air / Berat tanah kering x 100 % = 21.7/37.3 x 100% = 58.2% •

Undistrub

Dik: Berat cawan

= 9 .9 gr

Berat tanah+cawan = 48.1 gr Berat kering+cawan = 27.5 gr Berat air

= (Berat tanah basah+cawan) – (Berat tanah kering+cawan) =14.6gr

Berat tanah kering

= (Berat tanah kering +cawan) – (Berat cawan) = 23.6gr

Kadar air

= Berat air / Berat tanah kering = 14.6/23.6 x 100% = 61.8%

4.2 BERAT JENIS TANAH ( SPECIFIC GRAVITY )

39

Gambar 4.2 Alat-alat Pengujian Specific Gravity

4.2.1

Teori

Dengan mengetahui nilai Gs suatu tanah dapat diketahui suatu contoh tanah apakah tanah tersebut organik atau anorganik. Untuk tanah yang terdiri dari campuran bahan organik dan anorganik tentu mempunyai nilai Gs yang berbeda tergantung dari komposisi campuran bahan tersebut. Untuk perencanaan bangunan, pengetahuan tentang adanya bahan organik sangat penting, karena tanah organik berbahaya untuk tanah bangunan.

Tipe of Soil Sand Silty Sand Inorganic Silt Soil with micas or iron Organic Soil

4.2.2

Gs 2,65 – 2,67 2,67 – 2,70 2,70 – 2,80 2,75 – 3,00 < 2,00

Tujuan

Untuk mendapatkan harga Specific Gravity /berat jenis tanah (Gs), yaitu perbandingan berat isi butir tanah dan berat isi air pada suhu 20°. Berat jenis tanah ini dapat memperkirakan bahan-bahan galian yang terkandung di dalamnya.

40

4.2.3

Ruang Lingkup

Menentukan berat jenis ( specific gravity) tanah dengan notasi Gs. Dengan mengetahui nilai Gs suatu tanah dapat diketahui suatu contoh tanah apakah tanah tersebut organik atau anorganik. Untuk tanah yang terdiri dari campuran bahan organik dan anorganik tentu mempunyai nilai Gs yang berbeda tergantung dari komposisi campuran bahan tersebut. Untuk perencanaan bangunan, pengetahuan tentang adanya bahan organik sangat penting, karena tanah organik berbahaya untuk tanah bangunan.

4.2.4


a. Piknometer dengan tutupnya bervolume 500 ml b. Timbangan dengan ketelitian 0.01 gram c. Saringan no. 40 (ASTM) d. Termometer e. Oven f. Kompor listrik g. Timbangan h. Cawan i.

4.2.5

Alat pembersih


a.

Aquades

b.

Tanah asli yang lolos saringan No.40 sebanyak 500 gram kering

oven.

4.2.6

Prosedur Pengujian

a.

Persiapan Pengujian

41

Disiapkan ± 5 buah piknometer yang telah dibersihkan dan

•

dikeringkan. Untuk bahan uji digunakan sampel tanah sebanyak 15 gram

•

yang lolos saringan no. 40 dan sudah dikeringkan dalam oven selama 24 jam. •

Tumbuk kedua contoh tanah tersebut.

•

Untuk bahan uji digunakan sampel sebanyak 15 gram yang

lolos saringan no.40. Siapkan 4 (empat) buah piknometer yang sudah dibersihkan

•

dan dikeringkan. b.

Pelaksanaan Pengujian Piknometer kosong dan kering dibersihkan dengan kain

•

bersih. Piknometer diisi dengan aquades sampai tanda 500 ml

•

kemudian dibersihkan lalu ditimbang, (W1) gram. Temperatur aquades dalam piknometer diukur dengan

•

menggunakan termometer, misalkan T. Masukkan contoh tanah dalam piknometer.

•

a.

Untuk tanah kohesif

Tanah terlebih dahulu diaduk dengan aquades sampai menyerupai pasta, kemudian rendam dengan tambahan aquades selama ½ sampai 1 jam, dan masukkan ke dalam piknometer. b.

Untuk tanah pasir/non kohesif

Tanah dapat langsung dimasukkan ke dalam piknometer. •

Piknometer berisi pasta tanah atau tanah kering tersebut diberi

aquades sampai di bawah leher piknometer, udara yang terperangkap dalam tanah pada piknometer dihilangkan dengan cara dipanaskan sambil digoyang-goyang selama ± 15 menit, sampai gelembung udara tidak ada dan air di atas tanah bersih, kemudian diisi aquades sampai tanda 500 ml dan ditimbang (W 2) gram. Temperatur aquades dalam piknometer diukur dan digunakan nilai koreksi temperatur (α).

42

•

Tuangkan campuran tanah dan aquades dari dalam piknometer ke

dalam cawan, sampai semua butir-butir tanah benar-benar bersih dari piknometer dengan cara membilasnya. •

Masukkan cawan berisi campuran tanah dan aquades tersebut ke

dalam oven selama 24 jam atau sampai beratnya konstan. •

Timbang berat tanah kering (W2) gram.

•

Timbang 4 (empat) buah piknometer kemudian tanah yang telah

ditimbang ke dalam piknometer yang telah dikeringkan sebelumnya. •

Timbang lagi semua contoh tanah tersebut bersama piknometernya.

•

Isikan piknometer dengan aquades hingga terbentuk pasta,

panaskan piknometer dengan kompor selama 15 menit. •

Dinginkan piknometer selama 24 jam.

•

Tambahkan air ke dalam piknometer sampai meluap, lalu

ditimbang dan diukur temperaturnya.

4.2.7

Perhitungan

Berat piknometer + air

= W1

Berat piknometer + air + tanah

= W2

Berat piknometer + tanah

= W3

Berat piknometer

= W4

Koreksi temperatur

=K

Berat tanah kering

= (W3 – W4)

Berat isi butir tanah

= Berat tanah + W1 = (W3 – W4) + W1

Berat isi air pada suhu 20

= Berat total – (Berat piknometer + air + tanah) = {(W3 – W4) + W1 } – W2

Berat jenis ( specific Gravity) Gs

=

berat tana h x K volume air

43

Dimana : W1

= berat piknometer + tanah

W2

= berat piknometer

W3

= berat piknometer + air

K

= koreksi temperatur

Gs

= specific gravity / berat jenis

Berat tanah

= W1-W2

Volume air

= W3-W2

Contoh Perhitungan :

Diketahui : Temperatur Berat piknometer + tanah

= 58.7 gr

Berat tanah

= 15 gr

Berat piknometer + air

= 133.2 gr

Berat piknometer + air + tanah

= 142.6 gr

Maka 

= 29ºC

Berat total

: = (berat tanah) + (berat piknometer + air) = 15 + 133.2 = 148.2 gr



Volume air

= (berat total) – (berat piknometer + air + tanah) = 148.2 – 142.6 = 5.57 ml



K = didapat dari tabel terhadap temperatur = 0.9957



Specific gravity

= (berat tanah / volume air) x K = (10 / 6.4) x 0.9957 = 1.556

44




: Uji Berat Jenis Tanah :1 : ITENAS : 1.5 m


PENGUJIAN BERAT JENIS TANAH ASTM D-854 Keadaan Tanah Undisturb No. Piknometer 1 2 3 Temperatur ºC 29 29 29 58.7 66.5 62.3 Berat piknometer+tanah gr Berat piknometer gr 43.7 51.5 47.3 15 15 15 Berat Tanah gr Berat piknometer+air gr 133.2 135.8 142.4 Berat total gr 148.2 150.8 157.4 142.6 145.24 151.8 Berat piknometer+air+tanah gr Volume air ml 5.57 5.56 5.59 0.996 0.996 0.992 Koreksi temperatur K Specific Gravity 2.684 2.685 2.664 Specific Gravity Rata-rata 2.671 Keadaan Tanah No. Piknometer Temperatur °C Berat piknometer+tanah Berat piknometer Berat Tanah Berat piknometer+air Berat total Berat piknometer+air+tanah Volume air Koreksi temperatur K Specific Gravity Specific Gravity Rata-rata

gr gr gr gr gr gr ml

1 28 58.8 43.8 15 134.70 149.70 144.14 5.56 0.998 2.693

2 29 66.5 51.6 15 137.3 152.30 146.69 5.61 0.992 2.653

Disturb 3 29 59.4 44.4 15 139.6 154.60 149.02 5.58 0.992 2.669 2.677

: 10 Nov 2009 : Kel. 3 : Kel. 3 : 4 Des 2009

4 29.9 59.3 44.3 15 140.2 155.2 149.57 5.63 0.995 2.652

4 28 62.5 47.5 15 145.3 160.30 154.74 5.56 0.998 2.691

45

4.3 BERAT ISI (UNIT WEIGHT ) 4.3.1

Teori

Berat volume tanah adalah perbandingan antara berat tanah total dengan volume tanah total. Berat volume tanah merupakan berat volume tanah asli merupakan sifat fisik ( properties ) tanah, jika diketahui kadar air tanah akan dapat menentukan nilai berat volume kering tanah tersebut.

4.3.2

Tujuan

Tujuan dari pengujian ini adalah untuk menentukan berat volume tanah basah. Berat isi/volume tanah adalah perbandingan antara berat tanah termasuk air yang terkandung didalamnya dengan volume total.

4.3.3

Ruang Lingkup

Menentukan berat isi atau volume ( unit weight ) tanah dengan simbol γ dan satuannya merupakan satuan berat/satuan volume.

4.3.4


a.

Timbangan (neraca) dengan ketelitian 0.01 gram

b.

Ring baja besi dari karat

c.

Pisau perata

d.

Extruder

e.

Jangka sorong

f.

Kain pembersih

4.3.5


Tanah asli yang sudah ditentukan berat volume tanahnya.

4.3.6

Prosedur Pengujian

a.

Ring dibersihkan dari bekas-bekas tanah dan kotoran yang melekat

ditimbang.(W1).

46

b.

Ring diolesi minyak pelumas untuk menghindari melekatnya tanah

pada ring. c.

Ambil sampel dari tabung dengan cara menekan ring tersebut pada

tabung sampai ring terisi penuh dengan menggunakan extruder. d.

Setelah ring dikeluarkan, ratakan tanah sehingga kedua permukaan

tanah memiliki elevasi yang sama dengan permukaan ring dan bersihkan bagian luar ring.

4.3.7

e.

Timbang ring dengan contoh tanah tadi.(W2)

f.

Hitung volume tanah dengan mengukur ukuran bagian dalam ring.

g.

Berat tanah (W) = W2 - W1

Perhitungan W 2

− W 1



Berat Isi Tanah (γ)



Berat Isi Kering Tanah (γ d ) =

=

V

(gram/cm³) γ

1+w

(gram/cm³)

Contoh analisa perhitungan Berat Isi Tanah Diketahui :

Maka

Diameter ring

= 6.7 cm (diameter dalam)

Tinggi ring

= 2 cm

Berat ring

= 175.9 gr

Berat ring + tanah

= 273.2 gr

: 

Volume ring



Berat tanah = (Berat ring + tanah) – (Berat

=

ring) = 273.2 – 175.9 = 97.3 gr 

Berat volume tanah (volume ring)

= 97.3 / 70.477 = 1.38 gr/cm3

=

(berat

tanah)

/

47



Pekerjaan No. Log Bor

: Uji Berat Isi Tanah

Tanggal

:1

Dikerjakan

: 9-11-09 : Kel. 3

Lokasi

: ITENAS

Dihitung

: Kel. 3

Kedalaman

: 1.5 m

Diperiksa

: 4-12-09

Pengujian Berat Isi Tanah

No. Pengujian Diameter Ring

Undisturb

6.7

6.7

6.7

6.7

2

2

2

2

Volume Ring

70.477

70.477

70.477

70.477

Berat Ring

175.9

175.9

175.9

175.9

Berat Ring+Tanah

273.2

264.1

275.9

300.5

Berat Tanah

97.3

88.2

100

124.6

Berat Volume Tanah

1.38

1.25

1.42

1.77

Tinggi Ring

Berat Volume Rata-rata

1.45

No. Pengujian Diameter Ring Tinggi Ring Volume Ring

Disturb

6.7

6.7

6.7

6.7

2

2

2

2

70.477

70.477

70.477

70.477

48

Berat Ring

175.9

175.9

175.9

175.9

Berat Ring+Tanah

268.9

261.5

274.7

270.9

93

85.6

98.8

95

1.32

1.21

1.40

1.35

Berat Tanah Berat Volume Tanah Berat Volume Rata-rata

1.32

4.4 Analisis Saringan ( Sieve Analysis) 4.4.1

Teori

Secara umum tanah terdiri dari tiga bagian yaitu, butiran padat, air, udara. Sifat-sifat suatu tanah tertentu tergantung pada ukuran butirannya. Ukuran butiran menentukan klasifikasi tanah tersebut. Untuk butiran kasar dipakai cara penyaringan dalam penentuan ukuran butiran tanah. Tanah dikeringkan dan disaring pada serangkaian saringan dengan ukuran diameter kisi saringan tertentu dari mulai yang kasar hingga yang halus. Dengan demikian butiran tanah terpisah menjadi beberapa bagian dengan batas ukuran yang diketahui.

Gambar 4.3 Mesin Penggetar Ayakan ( Sieve Shaker )

4.4.2

Tujuan

Menentukan distribusi butiran suatu contoh tanah (pasir dan kerikil) sebagai dasar untuk mengklasifikasikan macam-macam tanah.

4.4.3

Ruang Lingkup

Menentukan distribusi butiran tanah serta menentukan klasifikasi jenis tanah dan membandingkan persentase butiran kerikil dan pasir.

49

4.4.4


a.

Nomor saringan standard yang digunakan adalah nomor saringan

no. 4,10,20,40,60,100,200, dan pan.

4.4.5

b.

Timbangan dengan ketelitian 0,1 gram.

c.

Mesin pengguncang saringan ( sieve shaker ).

d.

Oven

e.

Talam, kuas, sikat kuningan, sendok.


a. Contoh tanah yang di uji dengan kedalaman tertentu

4.4.6

350 gram.

Prosedur Percobaan

a.

Siapkan contoh tanah kering sebanyak 350 gr dan rendam

di dalam mangkuk dengan air selama 24 jam. b.

Saringkan contoh tanah tersebut dengan saringan no. 200

dan tambahkan air secukupnya sehingga didapat yang lolos saringan ± 50 gr. Contoh tanah yang lolos saringan dikeringkan dalam oven selama 24 jam untuk hidrometer. c.

Contoh tanah yang tertahan dikeringkan dalam oven

selama 24 jam. d.

Keluarkan dan dinginkan pada desikator.

e.

Masukkan contoh tanah tersebut kedalam ayakan dan

digoyangkan dengan menggunakan mesin pengayak ( sieve shaker ) selama 15 menit. f.

4.4.7

Timbang contoh tanah yang tertahan pada setiap ayakan.

Perhitungan

Contoh perhitungan pada saringan No. 4 a. Berat total

= Σ berat tanah yang tertahan + 50

50

= 45.8 + 50 = 95.8 b. Hitung prosentase tanah tertahan pada setiap ayakan : Berat tertahan Berat Total

12.8 45.8

x

x 100

%

100 % = 27.95%

c. Hitung presentase kumulatif d. Presentase yang lolos

= 100 − presentase kumulatif = 100 – 27.5

= 72.05%




: Uji Analisa Saringan :1 : ITENAS : 1.5 m


: 10-11-09 : Kel. 3 : Kel. 3 : 4-12-09

Analisa Saringan ( Sieve Analysis) Nomor Saringan

Berat Tertahan

Jumlah Berat

(Ukuran Saringan) 4.76 mm No. 4 2.00 mm No. 10 1.60 mm No. 16 1.19 mm No. 20 0.84 mm No. 30 0.59 mm No. 40 0.42 mm No. 50 0.27

(gram) 12.8 4.4 4.0 4.3 4.2 4.4 3.8

Tertahan (gram) 12.8 17.2 21.2 25.5 29.7 34.1 37.9

Jumlah Persen (%) Tertahan 27.95 37.55 46.29 55.68 64.85 74.45 82.75

Lolos 72.05 62.45 53.71 44.32 35.15 25.55 17.25

9 0.17

mm

No. 60

1.8

39.7

86.68

13.32

7 0.14

mm No. 80 mm No. 10

2.5 0.9

42.2 43.1

92.14 94.10

7.86 5.90

51

9 0.07 4 Pan

0 20 mm

No.

0

1.9 0.8

45.0 45.8

98.25 100.00




: Uji Analisa Saringan :1 : ITENAS : 1.5 m


: 10-11-09 : Kel. 3 : Kel. 3 : 4-12-09

1.75 0.00

52

Grafik Analisa Saringan Dan Hidrometer Berdasarkan Ukuran Butiran Tanah 80.00 70.00 60.00 50.00 40.00 30.00 20.00 10.00

Fraksi Gravel Fraksi Sand Fraksi Lanau Fraksi Lempung Material Lolos #200

: : : : :

9.61 90.39 1.75

% ( 2 mm – 150 mm ) % ( 0.06 mm – 2 mm ) % ( 0.02 mm – 0.06 mm ) % ( < 0.002 mm ) %

4.5 Analisa Lumpur ( Hydrometer Analysis )

Gambar 4.4 Alat Uji Hydrometer Analysis

53

4.5.1

Teori

Alat hidrometer yang digunakan makin lama makin turun ke bawah jika lumpur makin mengendap, sehingga alat hydrometer pada waktu tertentu menunjukkan angka nol dan hal ini berarti bahwa lumpur sudah mengendap. Percobaan ini didasarkan pada hubungan antara kecepatan jatuh dari suatu butiran di dalam suatu larutan, diameter butiran, berat jenis butiran, berat jenis larutan dan kepekaan larutan.

4.5.2

Tujuan

Menentukan persentase kadar lumpur dalam tanah (menentukan butiran suatu contoh tanah ( lanau dan lempung ).

4.5.3

Ruang Lingkup

Menentukan distribusi butiran tanah serta menentukan klasifikasi jenis tanah dan membandingkan persentase butiran lanau dan lempung.

4.5.4


a. Hidrometer tipe 151 H atau 152 H b. Gelas ukur dengan kapasitas 1000 ml, 20 ml, dan 50 ml c. Mixer Pengaduk

d. Stopwatch e. Termometer dengan ketelitian 0.1 °C f. Cawan, gelas kaca, pengaduk kaca.

4.5.5


a. Contoh tanah kering oven lolos saringan no.200 atau contoh tanah sisa dari pencucian pada percobaan Sieve Analysis seberat ± 50 gram. b. Air suling / ledeng.

54

c. Water glass / sodium sikat (Na 2SiO3) untuk tanah yang bersifat asam. Sodium metafosfat / Calgon (NaPO3) untuk tanah bersifat alkali/basa.

4.5.6

Prosedur Pengujian

a. Persiapan Pengujian • Ambil contoh tanah secukupnya, kemudian beratnya ditimbang ±

50 gram. • Contoh yang sudah ditimbang, direndam selama ± 24 jam. • Contoh tanah yang sudah direndam, kemudian dicuci dengan

saringan no.200, dibiarkan mengendap. • Contoh tanah yang lolos saringan no.200, kemudian dilakukan

analysis hydrometer . b. Pelaksanaan Pengujian 

Contoh tanah yang lolos saringan no.200, kita biarkan hingga

mengendap. Endapan yang tersebut di atas, dimasukkan ke dalam gelas, kemudian dikocok ke arah horizontal selama 1 menit. 

Sejalan dengan langkah ke dua siapkan alat hydrometer dan

stopwatch . 

Segera setelah tabung diletakkan, hydrometer dimasukkan, tepat 1

menit pertama hidrometer dibaca, lalu menit kedua dibaca kembali kemudian hidrometer diangkat dan pada menit ke 2,5 hidrometer dimasukkan kembali dan dibaca kembali hingga menit ke-4. 

Pembacaan dihentikan dan tabung di kocok kembali.



Dilakukan pembacaan kembali berulang-ulang hingga dicapai

harga yang sama (umumnya dilakukan 3 kali berturut-turut), jika hal ini telah dicapai maka larutan dapat homogen. 

Usahakan air agak tenang agar pembacaan agak jelas kemudian

dilakukan pembacaan berturut-turut dengan interval waktu pada menit 0 menit, 2, 5, 8, 16, 30, 60 menit kemudian 2, 4, 8, 16, 32, 96 jam.

4.5.7

Perhitungan

55



Rc = Ra – Zerro correction + CT (Correction Reading )

Di mana : Ra = Bacaan aerometer CT = diperoleh dari tabel berdasarkan temperatur

Zerro corection = tergantung alat yang digunakan % Finner (N)



=

Rc x a Ws

x 100 %

Di mana : a

= 1 – {[(Gs2 – Gs1) x 5] /(100 x 0,01)} diperoleh dari table Gs

Ws

= 50 gr (berat kering)



R = Ra + 0.5



D

=

L

K ×

T

Dimana : K = diperoleh dari tabel L = diperoleh dari tabel berdasarkan nilai R

% Finner Akhir (N)

=

% Finner(N) 100

x persentasi yang lolos saringan no.200

Catatan : Bila dalam pengujian didapat Gs yang tidak persis sama, maka digunakan rumus sebagai berikut: Konstanta = 5 a koreksi

=

a[dari Gs terkecil] - {

selisih Gs Konstanta

Diketahui: Zerro correction

×

(a[dari Gs terkecil]

=2

Ws

= 50 gr

Ra

= 41

A

= 0.9946

−

a[dari Gs terbesar] )}

56

Ct

= 0.7 (didapat dari tabel berdasarkan suhu)

Maka : o

Rc = Ra – zero correction + Ct = 41 – 2 + 0.7 = 39.7

o

N = 

o

R = Ra + 0.5 = 41 + 0.5 = 41.5

o

L = didapat dari tabel berdasarkan nilai R = 9.50

o

L/t = 9.50 / 0.25 = 38

o

o

 ( Rc × a )  ×100% =  ( 39.7 × 0.9946 )  ×100% = 78.97%    50  Ws   

D

=

K ×

L T

=

0.1261

 N  × persentase   100 

%=

×

9.5 23

=

0.081802

lolos saringan no.200

=    100

78.97 

 ×1.75 = 1.379% 




: Analisa Hidrometer :1 : ITENAS : 1.5 m


: 12-11-09 : Kel. 3 : Kel. 3 : 4-12-09

57

ANALISA HIDROMETER ASTM D-422

Zero Correction

= a

=

2 0.994 6

0.25 0.5 1 2

=

50

L/t 38.00 0 19.30 0

K

D 0.08180 2 0.05829 7 0.04132 9 0.02967 3 0.01968 3 0.01182 5 0.00905 5 0.00644 7 0.00330 1 0.00138 4

gr

V

Waktu (menit)

Ws

T

28 28 28 28

Ra

Rc

N

R

41.00

39.70

78.97

41.50

40.00

38.70

76.98

40.50

39.50

38.20

75.99

40.00

38.00

36.70

73.00

38.50

5

28

32.00

30.70

61.07

32.50

15

30

23.00

21.70

43.17

23.50

30

30

10.00

8.70

17.31

10.50

60

30

8.50

7.20

14.32

9.00

250

27

7.00

5.70

11.34

7.50

1440

27

5.50

4.20

8.35

6.00

L

9.50 9.65 9.70 10.00 11.00 12.45 14.60 14.80 15.10 15.30

9.700 5.000 2.200 0.830 0.487 0.247 0.060 0.011

0.01327 0.01327 0.01327 0.01327 0.01327 0.01298 0.01298 0.01298 0.01343 0.01343

4.6 BATAS-BATAS ATTERBERG ( ATTERBERG LIMITS )

%

1.37 9 1.34 5 1.32 7 1.27 5 1.06 7 0.75 4 0.30 2 0.25 0 0.19 8 0.14 6

58

Gambar 4.5 Alat Uji Batas Atterberg

4.6.1 BATAS CAIR ( LIQUID LIMIT )

4.6.1.1 Teori

Hasil-hasil yang diperoleh berupa jumlah pukulan dan kadar air dari masingmasing sampel, kemudian digambar dalam bentuk grafik. Jumlah ketukan (pukulan) sebagai sumbu mendatar dengan skala logaritma sedangkan nilai kadar air sebagai sumbu tegak dengan skala. Dengan membuat garis lurus melalui titik-titik tersebut atau jika diperoleh titik-titik tersebut tidak pada satu garis lurus, maka garis lurus dibuat sebagai garis regresi linear dari ketiga garis tersebut. Kadar air pada batas cair ditentukan pada jumlah ketukan (pukulan) 25. Kadar air inilah yang disebut batas cair ( liquid

limit ). Penentuan LL dapat juga ditentukan berdasarkan persamaan berikut: LL = WL

= W N

N

0.121 25 W Kadar air = w = w ×100% Ws

Semi Solid Solid

Plastis

Cair

Semi Plastis Ws

Wp

WL

Kadar air (%)

4.6.1.2 Tujuan

Untuk menentukan kadar air suatu tanah pada keadaan batas cair dalam satuan persen (%), dapat mengetahui sifat fisis, plastis, serta kemampatan dari tanah

59

(perubahan volume yang dapat terjadi) dan untuk mengklasifikasikan tanah, serta untuk mengetahui apakah tanah itu mengandung zat-zat organik atau tidak.

4.6.1.3 Ruang Lingkup

Mencari batas-batas atau angka-angka Atterberg seperti batas cair / liquid

limit (WL/LL) dari tanah berbutir halus dan mencari sifat fisis, plastis, serta sifat kemampatan dari tanah dan klasifikasi tanah serta mengetahui apakah tanah itu mengandung zat-zat organik atau tidak.

4.6.1.4 Peralatan Yang Digunakan

a.

Alat pembuat alur ( grooving tool )

b.

Timbangan dengan ketelitian 0.01 gram

c.

Cawan kadar air ±4 buah, desikator

d.

Spatula dengan panjang 12.5 cm, sendok alat batas cair standar

e.

Oven yang dilengkapi dengan pengkuran suhu untuk memanasi

sampai 110°-5° C. f.

Plat kaca, mangkok porselin, pisau dempul, botol tempat air suling.

4.6.1.5 Bahan Yang Digunakan

a. Tanah asli yang lolos saringan No. 40 ( kering udara) b. Air suling c. Kertas semi logaritma

4.6.1.6 Prosedur Pengujian

a. Siapkan contoh tanah yang lolos saringan no.40 (kering udara) sebanyak 100 gram. b. Letakan contoh tanah tersebut di atas pelat kaca. c. Dengan menggunakan spatula, aduk contoh tanah dengan menambahkan air sedikit demi sedikit sampai contoh tanah homogen. d. Ambil sebagian contoh tanah yang sudah homogen dan taruh dalam cawan batas cair (cawan casagrande).

60

e. Ratakan permukaannya sehingga sejajar dengan dasar/alas alat casagrande dan bagian yang paling tebal harus

1 cm.

f. Buat alur pada contoh tanah tersebut dengan membagi dua contoh tanah menggunakan grooving tool . Caranya dengan menarik grooving tool yang tegak lurus permukaan cawan casagrande sepanjang diameter cawan. g. Putar alat casagrande sehingga cawan naik turun dengan kecepatan 2 putaran/detik. h. Hentikan pemutaran apabila pada ketukan antara 40 – 50 alur sudah tertutup sepanjang ± 1,25 cm, kemudian catat jumlah ketukannya i.

Ambil sebagian contoh tanah tersebut, masukkan ke dalam cawan yang sudah diketahui beratnya, timbang contoh tanah + cawan dan masukkan ke dalam oven selama 24 jam.

j.

Keluarkan contoh tanah + cawan dan dinginkan dalam desikator, kemudian timbang untuk mengetahui kadar airnya

k. Ulangi percobaan di atas minimal 3 kali dengan variasi kadar air yang berbeda, sehingga diperoleh perbedaan jumlah pukulan (ketukan) sebesar 8 – 10 pukulan.

4.6.1.7 Perhitungan

Jumlah ketukan = 26 (no cawan 1) Berat caawn +berat tanah basah = 17,7 gr Berat cawan+berat tanah kering = 16.3 Berat air = 1.4gr Berat cawan = 14.3 gr Berat contoh tanah kering = 2 gr Kadar air = 4.6.2

Berat Air Berat Tanah Kering

×100 % =

1.4 2

×100 % = 70%

BATAS PLASTIS ( PLASTIC LIMIT )

4.6.2.1 Teori

Batas plastis merupakan batas terendah dari tingkat keplastisan suatu tanah yang merupakan kadar air pada batas keadaan plastis dan keadaan semi solid. Batas ini didefinisikan sebagai kadar air yang dinyatakan dalam persen (%) di

61

mana tanah apabila digulung sampai mencapai diameter 1/8 inch (3,2 mm) menjadi retak-retak. Ukuran keplastisan tanah disebut indeks plastis (PI), yaitu : PI = LL − PL IL

Dimana :

=

w − PL IP

; IC

=

LL − w IP

PI/IP

= Indeks Plastisitas ( Plasticity Index)

LL

= Batas Cair ( Liquid Limit )

PL

= Batas Plastis ( Plastic Limit )

IL

= Index Liquidity

IC

= Index Consistency

4.6.2.2 Tujuan

Untuk menentukan kadar air suatu tanah pada keadaan batas plastis dalam satuan persen (%), dapat mengetahui sifat fisis plastis, serta kemampuan dari tanah (perubahan volume yang dapat terjadi) dan untuk mengklasifikasikan tanah, serta untuk mengetahui apakah tanah itu mengandung zat-zat organik atau tidak.


Mencari batas-batas atau angka-angka Atterberg seperti batas plastis/ plastic

limit (Wp/PL), indeks plastisitas/ plasticity index , indeks cair/liquid index dan indeks konsisitensi dari tanah berbutir halus dan mencari sifat fisis, plastis, serta sifat kemampatan dari tanah dan klasifikasi tanah serta mengetahui apakah tanah itu mengandung zat-zat organik atau tidak.


a. Batang pembanding dengan diameter 3 mm pajang 10cm b. Timbangan dengan keteltian 0.01 gram c. Cawan kadar air ±2 buah, desikator d. Oven pemanas (± 110)ºC

e. Plat kaca, mangkok porselin, pisau/sendok dempul, botol tempat air suling.


62

a. Tanah asli yang lolos saringan No. 40 (kering udara) b. Air suling

4.6.2.6 Prosedur Pengujian 

Persiapan Pengujian

a. Siapkan tanah lolos saringan No.40 (kering udara) b. Alat-alat dibersihkan c. Mengkalibrasi timbangan yang akan digunakan d. Menyiapkan botol penyemprot dan air suling e. Cawan yang diperlukan dipersiapkan dan ditimbang 

Pelaksanaan Pengujian

a. Ambil sampel tanah ± 20 gram yang lolos saringan No.40, letakkan benda uji di atas pelat kaca, kemudian diaduk sehingga kadar airnya merata. b. Setelah kadar air cukup merata, buatlah bola-bola tanah dari benda uji itu seberat 8 gram, kemudian bola-bola tanah itu di roling di atas plat kaca dilakukan dengan maju mundur kecepatan 80 – 90 roling per menit. c. Roling dilakukan terus sampai benda uji membentuk batang silinder dengan diameter 3 mm. Kalau dalam waktu roling itu ternyata sebelum benda uji mencapai 3 mm sudah retak maka benda uji disatukan kembali ditambah air sedikit dan diaduk sampai rata. Jika tanah yang di roling mencapai diameter < 3 mm tanpa menunjukan retak-retakan, maka contoh perlu dibiarkan beberapa saat di udara agar kadar airnya berkurang sedikit. Kumpulkan batang-batang silinder tanah tersebut dalam dua moisture can dan dalam satu moisture can sebanyak 5 – 8 gram untuk menentukan kadar airnya. d. Pengadukan dan roling digulungi terus sampai retak-retakan itu terjadi pada saat gulungan mempunyai diameter 3 mm dan perlu diperiksa kadar airnya.

63

4.6.2.7 Perhitungan

Jumlah ketukan =

-

Berat cawan +berat tanah basah = 38.3 gr Berat cawan+berat tanah kering = 30.1 Berat air = 8.2gr Berat cawan = 10 gr Berat contoh tanah kering = 20.1 gr Kadar air = 40.79%

4.6.3 BATAS SUSUT ( SHRINKAGE LIMIT )

4.6.3.1 Teori

Tanah akan menyusut apabila air yang dikandung secara perlahan-lahan hilang dari dalam tanah. Dengan hilangnya air secara terus-menerus tanah akan mencapai suatu tingkat keseimbangan di mana penambahan kehilangan air tidak akan mengakibatkan perubahan volume. Kadar air dinyatakan dalam persen di mana perubahan volume suatu massa tanah berhenti didefinisikan sebagai batas susut. Batas susut dapat dihitung melalui persamaan berikut :

 Vo − 1  ×100%  atau  Wo Gs 

SL = 

Dimana :

SL

 

SL =  w −

V − Vo  Wo

 ×100% 

= Batas susut tanah (kadar air batas susut)

Wo = Berat benda uji setelah kering Vo

= Volume benda uji setelah kering

Gs

= Berat jenis tanah

w

= Kadar air tanah basah yang diisi pada container

V

= Volume tanah basah

4.6.3.2 Tujuan

Untuk menentukan kadar air suatu tanah pada keadaan batas susut dalam satuan persen (%), dapat mengetahui sifat fisis plastis, serta kemampuan dari tanah (perubahan volume yang dapat terjadi) dan untuk mengklasifikasikan tanah, serta untuk mengetahui apakah tanah itu mengandung zat-zat organik atau tidak.

64


Mencari batas-batas atau angka-angka Atterberg seperti batas plastis/ plastic

limit (Ws/SL), indeks plastisitas/ plasticity index, indeks cair/liquid index , dan indeks konsistensi dari tanah berbutir halus dan mencari sifat fisis, plastis, serta sifat kemampatan dari tanah dan klasifikasi tanah serta mengetahui apakah tanah itu mengandung zat-zat organik atau tidak.


a.

Evaporating dish, porselin diameter ± 4.5 inch.

b.

Spatula (sendok), panjang ± 3 inch, lebar ± ¾ inch.

c.

Cawan susut, dasar rata, diameter ± 1¾ inch, tinggi ± ½ inch,

terbuat dari porselen/monel. d.

Mistar logam ( straight edge), plat kaca ( prong plate), timbangan

dengan ketelitian 0.01 gram e.

Cawan gelas, cangkir, permukaan rata, diameter ± 2 inch, tinggi ±

1 inch f.

Gelas ukur 25 ml, denga ketelitian 0.2 ml


a. Tanah asli lolos saringan No.40 (kering udara) b. Air raksa ( mercury)

4.6.3.6 Prosedur Pengujian 

Persiapan Benda Uji

a. Siapkan tanah lolos saringan No.40 ( kering udara ) 30 gram. b. Alat-alat dibersihkan, mengkalibrasi timbangan yang akan digunakan. c. Menyiapkan botol penyemprot dan air suling d. Cawan yang diperlukan disiapkan dan ditimbang. 

Pelaksanaan Pengujian

a. Letakan contoh tanah dalam cawan dan campur baik-baik dengan air suling (aquades) secukupnya untuk mengisi seluruh pori-pori tanah

65

menyerupai pasta, sehingga mudah diisikan ke dalam cawan penyusut sampai tidak membawa langsung gelembung-gelembung udara. Banyaknya air yang dibutuhkan kira-kira sama atau sedikit lebih besar dari batas cair. Pisahkan segumpal pasta tanah yang ditentukan kadar airnya (w). b. Bagian dari dalam cawan penyusut dilapisi oleh vasilin atau grease (stempet) yang kental untuk mencegak melekatnya tanah pada cawan sesudah itu cawan penyusut ditimbang beratnya (W 1). c. Contoh pasta tanah dimasukkan ke dalam cawan susut sampai cawan susut yang sudah 1/3 nya terisi pasta tanah tersebut lalu diketuk-ketuk, kira-kira 1/3 nya diatas permukaan yang kokoh diberi bantalan beberapa lembar kertas atau bahan lain sampai tanah padat dan semua udara didalamnya terbawa ke permukaan. Tambah pasta tanah lagi dan terus diketuk-ketukkan sampai cawan terisi penuh dan kelebihan tanah sehingga meluber ke pinggiran cawan. Tanah kelebihan tersebut kemudian dipotong dengan straight edge. Semua tanah yang melekat diluar cawan dibersihkan. d. Setelah diratakan dan dibersihkan, ditimbang dengan segera berat cawan susut + berat tanah basah = W 2 gram. Pasta tanah dibiarkan mengering di udara sehingga warna pasta berubah dari tua menjadi muda lalu dimasukkan ke dalam oven (dikeringkan). Setelah kering betul, ditimbang : berat cawan + tanah kering = W 3 gram. Timbang berat cawan kosong bersih dan kering = W 1 gram. e. Volume cawan susut = volume tanah susut, diukur dengan diisi penuh sampai meluap dengan air raksa, buang yang kelebihan dengan cara menekan plat kaca kuat-kuat diatas cawan, ukur dengan gelas ukur banyaknya air raksa yang tinggal dalam cawan susut = volume tanah basah = V. f. Volume tanah kering diukur dengan mengeluarkan tanah kering dari cawan susut lalu dicelupkan ke dalam cawan gelas yang penuh dengan air raksa. Caranya sebagai berikut :

66



Cawan gelas diisi penuh dengan air raksa dan kelebihan air

raksa dibuang dengan cara menekan plat. 

Air raksa yang tertekan keluar dari cawan dibersihkan.



Letakkan cawan gelas yang berisikan air raksa itu ke dalam

cawan gelas yang lebih besar. 

Letakkan tanah kering di atas air raksa pada cawan gelas.



Tekan hati-hati tanah kering itu ke dalam air raksa dengan

menggunakan “ prong plate”, sampai rata dengan bibir cawan. Perhatikan betul-betul jangan sampai ada udara yang terbawa masuk ke dalam air raksa. 

Air raksa yang tumpah, diukur volumenya dengan gelas ukur =

volume tanah kering (W5).

4.6.3.7 Perhitungan 

Menghitung kadar air alami (w)



Menghitung berat air raksa

Berat air raksa = (berat air raksa + dish kaca) – berat dish kaca = (W5 - W1)..........(gram) 

Menghitung volume tanah basah

Volume berat basah = volume cawan ..............(cm³) 

Menghitung volume tanah kering Volume berat



SL = w −

kering

berat =

air raksa

BJ air raksa(13.6

)

Menghitung Batas Susut (SL)

(volume tanah basah

− volume

tanah kering)

berat tanah kering

Jumlah ketukan =

-

Berat cawan +berat tanah basah = 31.5 gr

×100% = w −

(V − Ws ) W3 − Wq

×100%

67

Berat cawan+berat tanah kering = 22.8 gr Berat air = 8.7gr Berat cawan = 10.5 gr Berat contoh tanah kering (w 0) = 12.3 gr Kadar air = 70.73% Vol tanah basah = vol cawan = ½ . п . r 2 . t = ½ x 3.14 x 1.6 2 x 1.56 = 12.56 Volume contoh tanah kering = 8.042 SL= w x ((V-V0)/w0)x 100)) = 33.99



68

ATTERBERG LIMITS ASTM D-4318

Pekerjaan

Lokasi

: Penyelidikan Tanah :

ITENAS Deskripsi Tanah : Coklat kehitaman

Metode Tes : Kondisi Normal

Ref. Lab Jenis Tanah

: Lab. Geoteknik ITENAS : Tanah Asli

No. Log Bor

:1

No. Benda Uji Kedalaman Tanggal

:1 : 1.50 m : 12 November 2009

Supervisi

: 4 Desember

LIQUID LIMIT

1 Jumlah ketukan

26

17

33

45

2 No. Cawan

1

2

3

4

3 Berat Cawan + Berat Tanah Basah (gr)

17.7

13.3

13.3

12.1

4 Berat Cawan + Berat Tanah Kering (gr)

16.3

12

11.9

11.2

5 Berat Air (gr)

1.4

1.3

1.4

0.9

6 Berat Cawan (gr)

14.3

10

10

10

2

2

1.9

1.2

70.00

65.00

73.68

75.00

7 Berat Contoh Tanah Kering (gr) 8 Kadar Air (%)

69,0385

69

Grafik 3.7 Hubungan Antara Kadar Air Dengan Jumlah Pukulan pada Percobaan Batas Cair

y = 0.3585 x + 60.076 x = 25 y = 0.3585 (25) + 60.076 y =

1 2 3 4 5 6 7 8

69.0385

Jumlah ketukan No. Cawan Berat Cawan + Berat Tanah Basah (gr) Berat Cawan + Berat Tanah Kering (gr) Berat Air (gr) Berat Cawan (gr) Berat Contoh Tanah Kering (gr) Kadar Air (%)

SHRINKAGE LIMIT (SL) No. Cawan Berat Cawan + Berat Tanah Basah (gr) Berat Cawan + Berat Tanah Kering (gr)

PLASTIC LIMIT (PL) 1 2 38.3 39.5 30.1 30.8 8.2 8.7 10 9.8 20.1 21 40.80 41.43 41.11 I

1 31.50 22.80

70

Berat Air (gr) Berat Cawan (gr)

8.70 10.50

Berat Contoh Tanah Kering (w o) (gr) Kadar Air (w) (%)

12.30 70.73

Vol. Tanah Basah = Vol. Cawan (V) (cm 3)

12.56

Volume Contoh Tanah Kering (V o)

8.04

SL = w - {((V-V o)/wo)*100}

34.00

LL

PL

PI

SL

69.0385

41.11

29.81

34.00

Catatan : Kondsi contoh tanah : 1. Asli/Kering Udara 2. Vo = Berat Mercury (Air Raksa) Berat Jenis Mercury

4.7 UJI PERMEABILITAS ( PERMEABILITY TEST ) 4.7.1

TINGGI JATUH (FALLING HEAD)

4.7.1.1 Teori

Faktor-faktor yang mempengaruhi nilai koefisien permeabilitas (k) adalah sebagai berikut : a.

Viskositas dari cairan, bila temperatur naik harga

viskositas dari air akan turun dan koefisien permeabilitas akan naik.

71

b.

Void ratio dari butiran tanah, bila harga e makin besar

maka harga k juga membesar. c.

Bentuk dan ukuran dari butir, besarnya tergantung dari

D10, makin besar D 10 makin besar k, partikel yang mempunyai dan pipih cenderung untuk memperkecil k daripada partikel yang bulat atau mendekati bulat (lonjong). d.

Derajat kejenuhan, bila derajat kejenuhan naik maka

koefisien permeabilitas juga ikut naik. Kegunaan dari permeability test adalah : a. Untuk menentukan jumlah seepage (rembesan) di bawah atau melalui

bendungan dari tanggul sungai, dan kedalaman sumur penampungan air. b. Untuk menentukan gaya ke atas dari seepage (up lift ) yang terjadi di

bawah bangunan air untuk analisa kestabilan. c. Untuk melengkapi pengawasan kecepatan seepage sehingga partikel-

partikel tanah yang berbutir halus tidak terkikis dari kesatuan tanah. Untuk mempelajari kecepatan/tingkat penurunan akibat konsolidasi di mana volume tanah yang berubah terjadi karena air dikeluarkan dari butiran-butiran tanah sebagai suatu proses kecepatan pada suatu gradien energi.

Gambar 4.6 Alat Uji Falling Head

4.7.1.2 Tujuan

Untuk menentukan koefisien permeabilitas (k) di laboraturium dari tanah berbutir halus.


Menentukan koefisien permeabilitas.

72


a. Permeameter dengan perlengkapannya b. Timbangan dengan ketelitian 0.1 gram c. Termometer

d. Stopwatch e. Gelas ukur kapasitas 500 ml, can, sendok


a. Tanah asli yang berbutir halus b. Kertas filter

4.7.1.6 Prosedur Pengujian a. Siapkan sampel tanah secukupnya dan timbang kira-kira 500 gr. b. Letakkan silinder di atas pelat dasar dengan batu pori dan letakkan silinder

yang berisi tanah di atasnya. Kemudian letakkan batu pori di atas sampel tanah dan kenakan pelat penutup. c. Letakkan saringan pada pelat dasar dengan batu pori dan letakkan silinder

yang berisi tanah di atasnya. Kemudian letakkan batu pori di atas sampel tanah dan kenakan pelat penutup. d. Tentukan berat sampel tanah di dalam silinder dengan cara mengurangkan

berat sampel tanah yang disiapkan dengan sisa tanah. e. Tentukan berat jenis (Gs) dan kadar air tanah (w). f. Pasangkan silinder yang sudah terisi sampel dengan selang yang

menghubungkan dengan buret. g. Tutup keran pada buret dan isi buret dengan air. h. Jenuhkan sampel tanah dengan cara membuka keran pada buret dan

membiarkan air mengalir melalui sampel tanah, sehingga air keluar dari bawah silinder. i.

Isi kembali buret dengan air hingga suatu ketinggian dan ukur tinggi muka air tersebut dari ujung bawah sampel tanah untuk mendapatkan h 1.

73

j.

Alirkan air dan tekanlah stopwatch . Biarkan air mengalir melalui sampel tanah hingga air dalam buret hampir kosong atau hingga ketinggian tertentu.

k. Stop aliran air dan tekanlah stopwatch , kemudian catat pembacaan waktu

dan tinggi muka air pada buret untuk mendapatkan h 2. l.

Buret isi kembali dengan air dan ulang percobaan 2 kali lagi. Catat pula suhu air dalam buret untuk setiap kali percobaan.

4.7.1.7 Perhitungan 

Menentukan permeabilitas tanah

k T

pada temperatur

ruang : k T

Di mana :

= 0,025

L t

log

h1 h2

(cm/det)

L

= Panjang penampang pipa (cm²)

t

= Waktu



Tentukan faktor koreksi

ni

n 20

dengan menggunakan

keofisien air pada TºC. Tentukan koefisien permeabilitas tanah pada 20ºC ( k



20

) dengan rumus: k 20

= k T

Contoh perhitungan : t

= 300 s (sec)

h1

= 100

h2

= 82 (Cm)

h1/h2 = 1.219 h1/h2 (log h1/h2)

p

= 9.9

L

= 9.9-2.3 = 7.6

L/t

= 0.0253

Temp(c)

= 27

= 0.086

ni n 20

(cm/det)

74

ni/n20

= 0.85

kt

= 0.025 x l/t x log h1/h2 = 0.0000546

k20

= kt x n i/n20 = 0.0000463


FTSP – JURUSAN TEKNIK SIPIL

75

INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL Jl. PHH. Mustofa No. 23 Bandung – 40124 Telp. 022 – 7272215 Pekerjaan No. Log Bor Lokasi Kedalaman

: Uji Permebilitas :1 : ITENAS : 1.5 m


: 9 Nov 2009 : Kel. 3 : Kel. 3 :

METER TANAH Kadar Air

: 56.34

%

Berat Tara (W 1)

: 417.1

gr

Berat Sampel (W)

: 163.3

gr

Berat Tara+Sampel (W 2)

: 580.4

gr

Panjang Sampel (L)

: 7.6

cm

Berat Sampel (W)

: 163.3

gr

Specific Gravity

: 2.677

Volume (γn)

: 181.13

No.

t

h1

h2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

300 300 300 300 300 300 300 300 300 300

100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

76.50 75.00 81.50 82.00 83.50 84.00 84.50 84.70 85.50 84.50

gr/cm³

PERMEABILITY TEST ASTM D-2434 Log h1/h2 L/t Temp (h1/h2) 1.307 0.116 0.0253 28 1.333 0.125 0.0253 28 1.227 0.089 0.0253 27 1.220 0.086 0.0253 27 1.198 0.078 0.0253 30 1.190 0.076 0.0253 28 1.183 0.073 0.0253 29 1.181 0.072 0.0253 28 1.170 0.068 0.0253 29 1.183 0.073 0.0253 29 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KESIMPULAN

Berikut kesimpulan yang kami peroleh: 

BAB II PENGAMBILAN SAMPEL

ni/n20

Kt

k20

0.83 0.83 0.85 0.85 0.79 0.83 0.81 0.83 0.81 0.81

0.0000737 0.0000791 0.0000563 0.0000546 0.0000496 0.0000480 0.0000463 0.0000457 0.0000431 0.0000463

0.0000610 0.0000656 0.0000477 0.0000463 0.0000393 0.0000397 0.0000376 0.0000378 0.0000349 0.0000376

76

Dalam pengambilan sampel di dapat kesimpulan bahwa, dalam tahap pengambilan sampel setiap beda kedalaman, tekanan tanah mempengaruhi besarnya kuat tekan alat sondir terhadap keras atau lunaknya tanah yang di bor dan setiap kedalaman memiliki keras dan lunak yang berbeda karena kadar air dalam tanah pun mempengaruhi. Percobaan boring menggunakan mata bor type Iwan past hole auger dan untuk pengambilan sampel tanah digunakan alat pembantu katrol mesin sondir dan tabung sampel tanah. Pengeboran dilakukan sampai kedalaman 590 cm.Pada kelompok kami (kel.3)

menggunakan

tanah

pada kedalaman

150

cm.

Selengkapnya hasil boring yang dilakukan disajikan dalam daftar log bor. 

BAB III PENYELIDIKAN TANAH DI LAPANGAN 

Sand Cone

Dari percobaan sand cone diperoleh kepadatan tanah hasil pemadatan di lapangan. Besar nilai kepadatan yang diperoleh harus disesuaikan dengan nilai

kepadatan

hasil

percobaan

kompaksi

yang

dilakukan

di

Laboratorium, bila nilai yang didapat tidak sesuai maka permukaan tanah perlu dilakukan pemadatan kembali agar kepadatan sesuai dengan kepadatan yang diperoleh dari percobaan kompaksi. Maka, diperoleh hasil kadar air 6,053%, dan berat isi kering 0,101664288 gr/cm³ 

Uji Sondir

Percobaan sondir dilakukan mencapai kedalaman percobaan ini untuk memberikan gambaran mengenai keadaan tanah dan menghasilkan datadata daya dukung tanah maksimum dan hambatan lekat tanah maksimum yaitu : • Kedalaman max (<150 kg/cm2)

: 8.20 m

• Bacaan Pertama (PK)

: 150 kg/cm²

• Bacaan Kedua (JP)

: 170 kg/cm²

• Hambatan Lekat Tanah (HL)

: 36.0 kg/cm²

• Jumlah Hambatan Lekat Tanah (JHL)

: 900 kg/cm

• Friction Ratio

: 1.2 %

77



Dinamic Cone Penetration (DCP)

Percobaan ini pada dasarnya adalah quality control (kendali kualitas) dari pelaksanaan pekerjaan perkerasan permukaan tanah sub grade atau base

course .

 

•

Nilai CBR lapangan maksimum

= 20

•

Angka DCP

= 674 mm

•

Nilai CBR lapangan minimum

=2

•

Angka DCP

= 340 mm

BAB IV PENYELIDIKAN TANAH DI LABORATURIUM Indeks Properties

Indeks properties (sifat-sifat fisis tanah) bertujuan untuk menghitung volume dan berat sampel tanah, untuk menentukan berat jenis, kadar air, kadar pori, berat isi kering, dll.



Kadar air (Water Content)

Kadar air tanah dipengaruhi oleh besarnya volume pori, semakin besar. Volume pori pemadatannya makin tidak maksimum. Dari percobaan didapat kadar air rata-rata : •

Undisturb

• Disturb •



Rata-rata

= 59.05 % = 56.34 % = 57.69 %

Berat Jenis ( Specific Gravity)

Dari percobaan yang dilakukan dengan menggunakan dua buah tara dan dua buah sampel tanah ( disturb dan undisturb ) maka diperoleh data berat jenis tanah sebagai berikut : •

Sampel tanah undisturb

= 2.671

78

•

Sampel tanah disturb

= 2.677

•

Rata-rata

= 2.674



Berat Isi (Unit Weight)

Setelah melakukan percobaan maka berat isi tanah dapat di ketahui : •

Undisturb

• Disturb •

Rata-rata



= 1.45 gr/cm³ = 1.32 gr/cm³ = 1.38 gr/cm³

Analisis Saringan (Grainsize analysis)

Pada analisa butiran tanah melalui analisa tapis (Sieve Analysis ) yang lolos saringan No.200 adalah %, Untuk lebih tepatnya tanah tersebut diuji dengan analisa mekanis basah ( Hydrometer Analysis) dan didapatkan diameter butiran paling besar mm sebanyak %. Analisa ukuran butir dimaksudkan untuk menyaring butiran tanah dari saringan no.4 sampai saringan no. 200 dan pan, di dapat kesimpulan bahwa untuk mendapatkan ukuran butiran tanah kita bisa mendapatkannya dengan cara di ayak, dari saringan no.4 sampai saringan no. 200, butiran tanah yang lolos saringan no. 200 hasil diayak akan tersimpan di pan .



Analisis Lumpur ( Hydrometer Analysis)

Bertujuan menentukan persentase kadar lumpur dalam tanah (menentukan butiran suatu contoh tanah ( lanau dan lempung ). Serta Menentukan distribusi butiran tanah serta menentukan klasifikasi jenis tanah dan membandingkan persentase butiran lanau dan lempung. 

Atterberg Limit

Dari Batas-batas Atterberg (atterberg limit test ) di dapat kesimpulan bahwa antara LL ( Liquid limit ) , PL ( Plastic limit ) , PI ( plasticity Indeks ) dan SL (Shrinkage limit ) saling memepengaruhi satu sama lain.

79

Pada praktikum ini batas cair (LL) yang didapat sebesar %, harga indeks plastisitas (IP) sebesar %, batas plastis (PL) sebesar %, batas susut (SL) sebesar %. Dari data tersebut termasuk jenis tanah lanau.



Uji Permeabilitas Tanah ( Falling Head ) :

Setelah melakukan beberapa kali percobaan, kita dapat mengetahuin bahwa setiap tanah memiliki pori (void ), namun pori dari setiap tanah tersebut berbeda-beda tergantung kedalaman dari sampel tanah tersebut. Air yang di salurkan dari pipa akan mengalir melalui pori, jika pori tersebut telah terisi penuh oleh air, air yang terserap oleh tanah akan sedikit demi sedkit akan mengalir, percobaan ini dimaksudkan untuk mengetahui kemampuan tanah menyerap air ( Permeability ) dan diperoleh data akhir sebagai berikut:



Klasifikasi Tanah

Dari hasil pengujian di laboraturium kami mengklasifikasikan tanah menurut perhitungan

AASTHO (American

Association

of

State

Highwayand

Transportation ), diperoleh: % lolos saringan 200 = 1.75 % % lolos saringan 40 = 25,55 % % lolos saringan 10 = 62,45 % LL = 68,84 IP = 27,73

Dapat diklasifikasikan sebagai berikut :

No. Log Bor 1

AASTHO A-2-7

Jenis Tanah Jenis bahan pendukung utama kerikil,

80

pasir berlanau atau berlempung Berdasarkan USCS (Unified Soil Classification System ) diperoleh: % lolos saringan 4 = 72,05 % % lolos saringan 200 = 1.75 % PI = 0.73 (LL-20) = 0.73 (68,84-20) = 35,65 PI > 7 sehingga dapat diklasifikasikan : No. Log Bor

USCS

1

Jenis Tanah Kerikil berlempung,

GC

campuran kerikil –pasir berlempung

5.2 Saran

Beberapa saran yang dapat kami sampaikan : -

Alat-alat berupa perlengkapan praktikum hendaknya ditambah beberapa unit lagi agar tidak terjadi pemakaian secara bersama-sama dan mengakibatkan terhambatnya waktu

-

Sebaiknya

dalam

pengerjaan

praktikum,

asisten

hendaknya

memperhatikan para mahasiswanya sehingga dapat mengetahui jika ada kesalahan yang dilakukan, baik dalam pengerjaan praktikum maupun kerusakan pada alat praktikum. -

Pengerjaan praktikum harus dilakukan dengan hati-hati agar peralatan yang digunakan tidak menjadi rusak

-

Penentuan jadwal sebaiknya tidak terjadi bentrok antar mata kuliah.

LAMPIRAN

81

82

83

84

85

86

Laporan Mekanika Tanah 1

Recommend Documents