LAPORAN PRAKTIKUM GEOLOGI TEKNIK DAN PROPERTI TANAH BAB VII PERMEABILITY
KELOMPOK 6 Bram Timoteus Timot eus S.P. Harya C.K. Hendriawan Hendriaw an Kurniadi Martinus Armand Muhammad Muhamma d Azmi Muhammad Muhamma d Rizki H.P. Tanggal praktikum Asisten praktikum Tanggal disetujui Nilai Paraf asisten
(0906630216) (0906630286) (0906630292) (0906630361) (0906630374) (0906630405)
: 21 Februari 2011 : Rifa Ikhsan : : :
LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA DEPOK 2011
PERMEABILITY
A.
Tujuan
Percobaan Mencari nilai permeabilitas k dari k dari suatu sampel sa mpel tanah.
B.
Peralatan Percobaan
C.
Can permeability permeability Gelas ukur Penggaris Jangka sorong topwatch atch S topw Timbangan dengan ketelitian 0.1 gram Tanah lolos saringan No. 4 ASTM Pasir Alat Constant Head Head Te Test st
Teori
Debit air yang mengalir q melalui tanah pada suatu cr oss-se oss-s ection area rea Aadalah proporsional terhadap gradien i yaitu :
Koefisien k disebut sebagai ³koefisien permeabilitas´ Darcy atau ³koefisien permeabilitas´ atau ³permeabilitas tanah´. Sehingga dengan begitu, permeabilitas adalah properti tanah yang menunjukkan kemampuan tanah untuk meloloskan air melalui partikel-partikelnya. Permeabilitas dapat digunakan untuk menyelesaikan masalah-masalah yang berhubungan dengan seepag eepag e (rembesan) di bawah bendungan, disipasi air akibat pembebanan tanah, dan drainase dari lapisan subgrade, bendungan, atau timbunan. Selain itu tegangan efektif yang diperlukan dalam perhitungan masalah-masalah di atas juga secara tidak tida k langsung berkaitan dengan permeabilitas. Permeabilitas tergantung oleh beberapa faktor. Yang utama adalah sebagai sebagai berikut : kur an an butir tir an. an. Secara proporsional, ukuran pori berhubungan dengan ukuran U kur partikel tanah r oper ti ti alir alir an an por i. Untuk air adalah viskositasnya, yang akan berubah akibat P r dipengaruhi perubahan temperatur. V oid r oid r atio atio uk dan susunan por i -por i tanah Bent uk dan ajat sat ur ur asi. asi. Kenaikan derajat saturasi pada tanah akan menyebabkan Der ajat kenaikan nilai permeabilitas.
Setidaknya ada empat metode di laboratorium untuk mencari nilai permeabilitas tanah, yaitu metode Cap Capillar illar ity ity Head Head Test Test , korelasi data konsolidasi untuk menghitung permeabilitas, V ar iabl iabl e Head He ad Test Test , dan Constant Head Head Test Test . Constant Head Head umumnya lebih sering digunakan pada tanah cohe cohesionl ess daripada V ar iabl iabl e Head Head karena instrumen yang lebih sederhana. Metode Constant Head Test
Metode ini hanya digunakan pada tanah dengan permeabilitas tinggi. Oleh karena itu, pada percobaan yang akan dilakukan perlu ditambahkan pasir untuk memodifikasi permeabilitas tanah lempung yang sangat kecil. Prinsip pada percobaan ini dapat dilihat pada gambar.
Penentuan nilai k dilakukan k dilakukan dengan cara mengukur penurunan tinggi muka air selama periode waktu tertentu tert entu dan pada saat ini tegangan tega ngan air menjadi tidak tida k tetap teta p sehingga rumus Darcy dapat digunakan. Misalnya pada ketinggian air (h (h), penurunan (dh (dh)) akan membutuhkan waktu (dt (dt ), ), maka koefisien permeabilitas dapat diturunkan dari rumus Darcy sehingga menjadi :
dengan : k = koefisien permeability A = luas sample tanah L = tinggi sampel tanah Apabila air yang melalui sampel tanah sedikit seperti pada sampel tanah lempung murni dimana nilai k sangat k sangat kecil, maka metode ini tidak efektif lagi digunakan untuk mengukur nilai k . Sehingga akan lebih baik menggunakan cara yang kedua, yaitu metode V ar iabl iabl e Head Head . D.
Prosedur Percobaan
Persiapan pengujian 1. Tanah kering yang lolos saringan No. 4 ASTM disiapkan sebanyak ±800 g, dan pasir sebanyak ±800 g disiapkan. 2. M ould permeability permeability disiapkan, kemudian mencatat data diameter, tinggi, serta berat mould . 3. Tanah dicampur pasir dengan perbandingan 1:1, kemudian diaduk sampai rata. 4. Kemudian campuran tanah dan pasir untuk setiap masing-masing perbandingan tersebut dimasukkan ke dalam mould hingga padat dan filter pada bagian atas dan dasar m dasar mould harus ld harus selalu terpasang. terpasang. 5. Lalu mould ditutup dan diletakkan pada alat permeability permeability.. Jalannya Percobaan 1. Percobaan yang dilakukan adalah Constant Head Head Test Test , pertama-tama air dialirkan melalui selang, naik ke res reservoi ervoir r di atas kemudian masuk ke mould perme ld permeability ability hingga seluruh tanah di dalam mould jenuh ld jenuh s empurna. empurna. 2. Udara yang berada pada alat permeability permeability dikeluarkan hingga benar-benar tidak ada lagi udara yang tersisa di dalam dengan cara membuka sedikit bolt untuk mengeluarkan gelembung udara. 3. Tinggi muka air dan res reservoi ervoir r ke ke mould diukur ld diukur (h ( h). 4. Menampung air yang telah melalui can yang berisi tanah dengan gelas ukur. 5. Volume yang tertampung selama setiap 5 menit diukur diukur ( V ). ). 6. Percobaan selesai jika telah didapatkan tiga data volume volume yang berbeda tidak lebih dari 10 ml antara data yang satu dengan data sebelum atau sesudahnya.
E.
Pengolahan data percobaan r mould = 0,0379 m L tanah = 0,246 m m can = 0,11786 kg m sand = 0,8 kg m can+tanah = 0,91786 kg T = 28 °C t = 5 menit = 300 s
h
= 0,246 + 1,07 = 1,316 m
A
= × r 2 = 3,14 × 0,0379 2 = 0,0045 m2
V1 V2 V3 Vavg
= 0,00018 m3 = 0,000175 m 3 = 0,0001725 m 3 = 0,000175833 m 3
q
= Vavg/t = 0,000175833/300 3 = 0,000000586111 m /s
k 28 28
= (q × L) / (A × h) = (0,000000586111 × 0,246) / (0,0045 × 1,316) -5 = 2,43 × 10 m/s
k 20 20
= k 28 28 × (28 / 20 ) -5 = 2,43 × 10 × 0,83 -5 = 2,0169 × 10 m/s
Graf i koreksi koreksi suhu F.
Anali
i
lisa Percobaa n Analisa Dal Dalam percobaa n ini diper lukan tanah lolos sar ingan no.4, da n juga pasi pasir dengan perba ndingan 1:1, lebi ebih tepat epatnya tanah 800 g, dan pasi pasir 800 g. Ta nah da n pasi pasir i r ini diaduk hi hingga rat rata, hal hal ini dilakuka ilakukan untuk menaikkan permeabilit permeabilitas as dar i tanah, jika jika tidak tidak di dicampur dengan pasi pasir, maka but butuh wak tu yang ter lalu lama bagi air untuk t uk turun mel melalui tanah tersebut ersebut. Campura n tanah dengan pasi pasir tersebut ersebut dimasukka n ke dal dalam can, denga n ilter atas da n bawah terpasang, hal ilakuka n agar tanah yang ada di f ilter hal ini dilakuka di dal dalam can tidak tidak kel keluar dar i can tersebut ersebut. Set Setelah can terpasa ng dengan bai baik pada al alat permeabilit permeability test est, dila ilaluka n pengisian air denga n membuka kera n, air aka n mengisi wadahnya, lalu turun ke dal dalam can dan kel keluar ke gelas ukur. Ti Tinggi permukaa n air di d i dal dalam wadah t etap, karena kel kelebi ebihan air t r terbuang mel melalui sat satu sel selang pembua ngan air.
Dilakuka ilakuka n pengukuran vol volume ai air yang turun ke gelas ukur seti setiap ap lima lima menit. it. Percobaa n sel selesai esai keti ketika ka telah didapat dapatkan tiga dat data vol volume ya ng berbeda tidak tidak lebi ebih dar i 10 ml antara dat data yang sat satu dengan dat data sebel sebelum atau sesudah nya. Hal Hal ini dilakuka ilakuka n untuk memasti memastika kan bahwa tanah sudah cukup jenuh air.
Analisa lisa Hasil Hasil Nila ilai k dar i tanah yang diujika jikan pada prak tikum tikum ini adal ada lah 2,01 2, 0169 69 × 10 1 0-5 m/s. Berdasarkan Tabel Tabel Koef isien Permeabilit Permeab ilitas as BS 8004: 8004: 1986, tanah yang diuji pada prak tikum tikum ini adal ada lah pasi pasir sangat hal halus, lanau da n lempu ng-lanau ber lapi apis-l s-lapi apis. Menurut urut Cassa gra nde, tanah yang diuji pada prak tikum tikum ini adal ada lahpasi pasir /campura n pasi pasir-ker ik il. il. Berdasarkan Wesl Wesley, tanah yang diuji pada prak tikum tikum ini adal ada lah pasi pasir hal ha lus.
Analisa Kesalahan Terdapat beberapa faktor yang mungkin mungkin menyebabkan deviasi pada percobaan ini, antara lain: 1. Presisi yang kurang pada skala s kala gelas ukur. 2. Kurang meratanya pengadukan tanah dengan pasir. 3. Kurang akuratnya waktu pegisian gelas ukur. 4. Kurang akurat dan/ presisinya pengukuran dimensi can, dan tinggi permukaan air pada wadah air.
G.
Kesimpulan -5 Nilai k dari tanah yang diujikan pada praktikum ini adalah 2,0169 × 10 m/s.
Jenis tanah yang mungkin adalah : pasir sangat halus, lanau dan lempung-lanau berlapis-lapis, pasir/campuran pasir-kerikil, pasir halus.
H.
eferensi R eferensi
Modul praktikum mekanika tanah. Soil Mechanics & Foundations, Muni Budhu.
LAMPIR AN AN
