Makalah Kompaksi

PERBAIKAN TANAH-KOMPASI

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Dalam ilmu rekayasa teknik sipil seperti perbaikan tanah salah satu permasalahan yang terjadi adalah daya dukung tanah yang tidak sesuai dengan harapan. Dimana kondisi ini dapat membahayakan struktur yang ditopangnya. Untuk itu perlu dilakukan perbaikan atau perkuatan tanah agar daya dukung tanah bisa meningkat. Banyak metode yang bisa dilakukan untuk perbaikan atau perkuatan tanah agar daya dukung tanah bias meningkat. Seperti kompaksi, sand drain, geosintetis dan lain-lain. Salah satu yang sering digunakan adalah dengan metode kompaksi. 1.2 Rumusan Masalah 1. 2. 3. 4.

Apa pengertian dan tujuan Kompaksi ? Apa saja jenis - jenis Kompaksi ? Properties dan struktur tanah apa saja yang dipadatkan ? Peralatan apa saja yang digunakan pada kompaksi ?

1.3 Tujuan Penulisan 1. 2. 3. 4.

Mengetahui pengertian dan tujuan kompaksi Mengetahui jenis – jenis kompaksi Mengetahui properties dan struktur tanah apa saja yang didapatkan Mengetahui peralatan yang digunakan pada kompaksi

Metode penulisan makalah ini adalah sebagai berikut 1. Metode studi pustaka 2. Dengan ini kami mencari segala informasi mengenai pemadatan tanah dan alat-alat yang digunakan. 3. Mempelajari materi-materi yang berkaitan dengan pemadatan tanah. 1.4 Metode Penelitian Metode penulisan yang dilakukan adalah studi pustaka dan menginterpretasikannya dengan pengetahuan pembaca. BAB II PEMBAHASAN

MUHAMMAD IHSAN D

1


2.1 Pengertian dan Tujuan Kompaksi Kompaksi adalah Pemadatan tanah dengan menggunakan energi mekanis, termasuk didalamnya modifikasi kadar air dan gradasi tanah. Untuk pelaksanaannya dilapangan, dibutuhkan spesifikasi kompaksi di laboratorium. Kompaksi di lapangan tergantung pada hasil uji kompaksi di laboratorium. Tujuan kompaksi di lapangan berbeda dengan kompaksi di laboratorium. Kenapa Kompaksi Dibutuhkan ? -

Kondisi tanah kadang tidak sesuai dengan yang diharapkan Sifat kemampatannya yang besar Permeabilitas besar Kuat geser tanah rendah

Tujuan Uji Kompaksi (Lapangan) : -

Mengurangi besar penurunan Meningkatkan kuat geser tanah Mengurangi nilai permeabilitas

Tujuan Uji Kompaksi (Lab) :

d -(t/m3) Mendapatkan berat isi kering maksimum (gd max) -

Mendapatkan kadar air optimum (w opt)

d max

w opt w (%) Mengapa Perlu dilakukan Perbaikan Tanah ? -

Kondisi tanah tidak sesuai dengan yang diharapkan Kekuatan tanah tidak cukup untuk menahan beban yang diinginkan Sifat kompressibilitas tanah terlalu besar Kepadatan tanah terlalu lepas Ketebalan tanah lunak terlalu besar Ada kemungkinan terjadinya deformasi yang besar (longsoran)

MUHAMMAD IHSAN D

2


-

Muka air tanah terlalu tinggi Membahayakan struktur sipil

Keuntungan Kompaksi -

Penurunan yang bersifat merusak bisa dikurangi atau dihindari. Peningkatan kuat geser tanah dan peningkatan stabilitas lereng. Daya dukung tanah bisa ditingkatkan. Perubahan volume tanah yang tidak diinginkan bisa dikontrol, misalnya pembekuan, pengembangan, dan penyusutan.

Kompaksi di laboratorium -

Pemadatan pada tanah butir halus adalah pengetahuan yang relatif baru Pada tahun 1930, R.R. Proctor, membuat dan untuk biro pekerjaan umum di LA, dan menyusun prinsip dasar kompaksi dan mempublikasikannya di Engineering News-

-

Record. Untuk menghormati beliau maka standar pengujian kompaksi di laboratorium dinamakan uji Proctor, atau Proctor test.

Tujuan : -

Untuk menentukan kadar air yang akan digunakan pada kompaksi di lapangan. Menghasilkan nilai derajat kepadatan yang bisa diperoleh pada kadar air optimum tersebut.

2.2 Jenis Uji Kompaksi Jenis Uji Kompaksi di Laboratorium Ada dua macam percobaan yang biasa dilakukan yaitu : Standard Compaction Test dan Modified Compaction Test. Perbedaan terletak pada energi yang digunakan pada proses pemadatan.

Standard Mold

Modified

Diameter

4 inch

4 inch

Isi

1/30 cubic feet

1/30 cubic feet

MUHAMMAD IHSAN D

3


Hammer

Berat

5.5 pound

10 pound

Tinggi Jatuh

12 inch

18 inch

Lapisan

3 lapisan

5 lapisan

Jumlah Pukulan

25 x/lapis

25 x/lapis

Energi

 12400 ft-lb/cu-ft

 56000 ft-lb/cu-ft

Energi yang digunakan dihitung dari : Jumlah Pukulan x Jumlah Lapisan x Tinggi Jatuh x Berat Hammer Volume Mold

Percobaan pemadatan Standar masih banyak dipakai untuk pembuatan jalan, bendungan tanah. Tetapi untuk pembuatan Landasan Lapangan Terbang atau Jalan Raya kepadatan yang tercapai dengan Standar belum cukup, dalam hal ini dipakai Modified Compaction Test.

Peralatan Uji Kompaksi di Lab. 

Standard Proctor Test

Perbandingan Metode Kompaksi

Summary of Standard Proctor Compaction Test Specifications (ASTM D-698, AASHTO) MUHAMMAD IHSAN D

4


Summary of Modified Proctor Compaction Test Specifications (ASTM D-698, AASHTO)

Modifikasi Uji Proctor, Mengapa? o Pada awalnya, untuk konstruksi di lapangan, digunakan peralatan yang kecil dan ringan, sehingga memberikan nilai kepadatan yang kecil pula, sehingga pengujian di laboratorium pun menggunakan teknik kompaksi dengan energi yang kecil. o Saat ini, peralatan yang digunakan adalah peralatan berat dengan ukuran yang besar, sehingga pengujian di laboratorium pun disesuaikan dengan peralatan yang dilapangan. Sehingga teknik kompaksi yang ada harus dimodifikasi. o Modified proctor test ditemukan pada perang dunia ke dua oleh U.S Army Corps of Engineering, dimana saat teknik kompaksi dengan energi besar diperlukan saat membuat lapangan terbang untuk pesawat berbadan besar.

Prosedur Uji (1) Beberapa sampel tanah dengan kadar air berbeda-beda di kompaksi sesuai dengan spesifikasi

(2) Berat isi total atau berat isi basah dan nilai kadar airnya untuk setiap sampel dihitung

MUHAMMAD IHSAN D

5


(3) Plot nilai berat isi kering gd versus water contents (w) untuk setiap sampel. Kurva tersebut disebut compaction curve. Hasil Uji

Line of optimums

d max

Zero air void

3 Dry density d (Mg/m )

Modified Proctor

Dry density d (lb/ft3)

Standard Proctor wopt Water content w (%)

Holtz and Kovacs, 1981

Penjelasan Hasil Uji dan Catatan 

Puncak Kurva Kompaksi

Titik yang menunjukkan posisi berat isi maksimum dan kadar air optimum (disebut juga OMC = Optimum Moisture Content). Titik berat isi maksimum spesifik untuk energi dan metode pemadatan tertentu, belum tentu sama dengan berat isi di lapangan 

Zero Air Voids Curve (ZAVC)

MUHAMMAD IHSAN D

6


Kurva untuk kondisi tersaturasi penuh (Sr = 100%) – tidak akan pernah dicapai oleh kompaksi 

Garis Optimum

Garis yang menghubungkan puncak beberapa kurva kompaksi pada sampel tanah yang sama – pararel dengan kurva ZAVC

d 

wS wS   S w w S w Gs s

Ingat bahwa:

s 1 e Se  wGs d 



Dibawah wopt (dry side of optimum):

Dengan peningkatan kadar air, partikel tanah menciptakan lapisan air di sekeliling partikel tanah tersebut, sehingga lapisan air ini menjadi “pelicin”, sehingga lebih mudah untuk digerakkan  kepadatan meningkat

MUHAMMAD IHSAN D

7




Pada wopt:

Kepadatan yang diperoleh adalah kepadatan maximum, tidak akan meningkat lagi kepadatannya. 

Di atas wopt (wet side of optimum):

Air mulai menggantika posisi partikel tanah dalam mold, karena berat isi air lebih kecil dari pada berat isi tanah maka berat isi keringnya berkurang seiring penambahan kadar air.

•

Kurva kompaksi dibuat dengan melakukan beberapa uji kompaksi, biasanya 4 atau 5 uji kompaksi pada kadar air yang berbeda, dibutuhkan untuk membentuk kurva kompaksi

•

Dari 5 uji kompaksi dibuhkan 2 titik di daerah dry side dan 2 titik di daerah wet side dengan perbedaan masing-masing sekiar 2 %, 1 titik disekitar wopt

•

ASTM menyarankan bahwa nilai wopt berada sedikit dibawah plastic limit

•

Biasanya nilai berat isi kering maksimum sekitar 1.6 hingga 2 t/m3, sedangkan kadar air optimum biasanya diantara 10% hingga 20%

Kompaksi : Lapangan vs laboratorium •

Sulit untuk memilih lab test yang mewakili prosedur uji di lapangan

•

Kurva uji lab umumnya memberikan nilai wopt yang lebih rendah dibandingkan dengan uji lapangan

MUHAMMAD IHSAN D

8


•

Uji kompaksi di lapangan dikontrol oleh uji lab dinamik

Kurva 1, 2,3,4: Kompaksi laboratorium Kurva 5, 6: Kompaksi lapangan Pengaruh Jenis Tanah Pada Kompaksi Distribusi ukuran butir, ukuran partikel, berat jenis, dan jenis serta jumlah mineral pada tanah lempung

2.3 Properties dan Struktur Tanah Yang Dipadatkan 

Struktur Tanah Lempung Yang Dipadatkan

Komposisi partikel tanah di daerah dry side lebih tidak teratur dibandingkan dengan derah wet side.

MUHAMMAD IHSAN D

9


Pada mold yan sama, menambah energi kompaksi membuat partikel tanah terdispersi (tersebar,) terutama untuk daerah dry side)



Permeabilitas

Seiring dengan peningkatan kadar air, permeabilitas pada daerah dry side turun tajam, dan agak sedikit naik pada daerah wet side. Meningkatkan energi kompaksi menurunkan nilai permeabilitas yang disebabkan meningkatnya kepadatan (pori berkurang).



Kompressibilitas

Pada tegangan rendah, maka sampel tanah yang dikompaksi memiliki nilai kompressibilitas yang lebih besar pada daerah wet side dibandingkan daerah dry side

MUHAMMAD IHSAN D

10


Pada tegangan tinggi, maka yang terjadi adalah sebaliknya, Kompressibilitas pada daerah dry side lebih besar dibandingkan dengan daerah wet side



Tanah Mengembang (Swelling)

Potensi terjadinya swelling lebih besar pada daerah dry side dibandingkan dengan daerah wet side, karena pada daerah dry side memiliki kecenderungan menyerap air yang lebih besar. Sedangkan potensi untuk susut lebih besar pada daerah wet side.

(w Higher swelling potential

opt

,

d max

)

Higher shrinkage potential

 d w 

Kuat Geser Tanah

Pada kondisi normal, kuat geser tanah yang dikompaksi pada dry side akan memberikan kuat geser yang lebih besar dibandingkan dengan wet side mupun pada kondisi optimum MUHAMMAD IHSAN D

11


CBR (California Bearing Ratio) CBR= Rasio antara perlawanan yang dibutuhkan untuk menekan piston (3-in 2) ke dalam tanah yang dikompaksi dengan perlawanan yang dibutuhkan untuk menekan piston (3in2) ke dalam batu pecah standar dengan kedalaman penetrasi yang sama. Pada energi yang lebih besar, maka pada daerah dry side akan dihasilkan nilai CBR yang lebih besar dibandingkan dengan daerah wet side. Kesimpulan Struktur Permeabilitas Kompressibilitas MUHAMMAD IHSAN D

Dry side Lebih tidak beraturan Lebih permeable lebih compressible

Wet side Lebih teratur (paralel) pada lebih

compressible

pada 12


Pengembangan Kuat Geser

tekanan tinggi tekanan rendah Potensi mengembang lebih Potensi susut lebih besar besar Lebih Besar

2.4 Peralatan Kompaksi Di Lapangan Peralatan Mekanik Kompaksi di Lapangan dan Prosedurnya 

Smooth-wheel roller (drum)

o o o o o

100% area di bawah roda tertutupi (setelah digilas) Tekanan mencapai 380 kPa Bisa digunakan untuk semua jenis tanah kecuali tanah yang berbatu Tipe beban : Beban statik Umumnya digunakan untuk meratakan material subgrade dan memadatkan perkerasan flexible (aspal)



Pneumatic (or rubber-tired) roller

MUHAMMAD IHSAN D

13


o o o o o

80% area tertutupi Tekanan mencapai 700 kPa Bisa digunakan untuk tanah butir kasar dan butir halus Tipe beban : statik dan remasan (kneading) Bisa digunakan untuk timbunan jalan ataupun dam (earth dam)



Sheepsfoot rollers

o Mempunyai tonjolan-tonjolan bulat atau persegi di kakinya – disebut sebagai “kaki” o 8% ~ 12 % area tertutupi o Tekanan dari 1400 hingga 7000 kPa o Cocok untuk tanah lempungan o Tipe beban : statik dan remasan (kneading) 

Tamping foot roller

MUHAMMAD IHSAN D

14


o Sekitar 40% area tertutupi o Tekanan dari 1400 hingga 8400 kPa o Paling baik digunakan untuk pemadatan tanah butir halus (lanau dan lempung) o Tipe beban : statik dan remasan (kneading)



Mesh (or grid pattern) roller

o 50% area tertutupi o Tekanan dari1400 hingga 6200 kPa o Ideal untuk kompaksi material berbatu, kerikil, dan pasir. Dengan kecepatan vibrasi yang tinggi, material di getarkan, dihancurkan, dan dipadatkan o Tipe beban : statik dan vibrasi 

Vibrating drum on smooth-wheel roller

MUHAMMAD IHSAN D

15


o Penggetar vertikal dipasang pada smooth wheel rollers o Penggetaran roda memadatkan tanah

butir kasar, karena dengan getaran maka

partikel tanah butir kasar membuat posisi yang baru akibat deformasi siklik o Tipe beban : statik dan vibrasi o Cocok untuk tanah berbautir kasar 

Peralatan Manual Jenis peralatan ini digerakkan dengan tenaga manusia / hewan sehingga pekerjaan

pemadatan ditaksanakan lebih lambat dan hasil pemadatan kurang memuaskan tetapi sangat berguna untuk pelaksanaan pemadatan didaerah terpencil / pedesaan dimana sulit untuk mendatangkan peralatan pemadat mekanik karena biaya yang mahal. Ada 2 jenis alat pemadat manual : 1. Alat Pemadat Tangan : Alat-alat pemadat ini dibuat dari beton cor yang diberi tangkai untuk menumbukkan beban tersebut ke tanah yang akan dipadatkan. 2. Alat pemadat silinder beton : Alat ini berupa roda yang berbentuk silinder terbuat dari beton cor. Cara melakukan pemadatannya adalah ditarik dengan hewan seperti kerbau atau lembu dan dapat juga mempergunakan kendaraan bermotor sebagai penariknya. 2.5 Vibratory Compaction Variabel yang mengontrol pemadatan dengan getaran. Karakteristik alat yang digunakan: (1) berat, ukuran (2) Frekwensi kerja, dan rentang frekunsi 

Karakteristik tanah:

MUHAMMAD IHSAN D

16


(1) Kepadatan awal (2) Ukuran butir dan bentuknya (3) Kadar air 

Prosedur konstruksi:

(1) Jumlah lintasan (2) Ketebalan lapisan (3) Frekwensi penggetar (4) Kecepatan 

Frekuensi

Optimum frekuensi adalah frekuensi yang menyebabkan kepadatan maksimum



Kecepatan Roda

Untuk jumlah lintasan tertentu, maka kepadatan yang lebih besar akan diperoleh pada kecepatan rendah

MUHAMMAD IHSAN D

17




Lintasan

o 240 cm thick layer of northern Indiana dune sand o 5670 kg roller operating at a frequency of 27.5 Hz. o Setelah 5 lintasan tidak ada peningkatan kepadatan yang signifikan



Menentukan tebal lapis

BAB III

MUHAMMAD IHSAN D

18


PENUTUP

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. Percobaan-percobaan di laboratorium yang umum dilakukan untuk mendapatkan berat volume kering maksimum dan kadar air optimum adalah proctor compaction (uji pemadatan Proctor. 

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Pemadatan Kadar air mempunyai pengaruh yang besar terhadap tingkat kemadatan yang dapat

dicapai oleh suatu tanah. Disamping kadar air, faktor-faktor lain yang juga mempengaruhi pemadatan adalah jenis tanah dan usaha pemadatan. Lee dan Sedkamp (1972) telah mempelajari kurva-kurva pemadatan dari 35 jenis tanah. Mereka menyimpulkan bahwa kurva pemadatan tanah-tanah tersebut dapat dibedakan hanya menjadi empat tipe umum. Energi yang dibutuhkan untuk pemadatan pada uji Proctor Standart, dapat dituliskan sebagai berikut: Dari kurva pemadatan untuk empat jenis tanah (ASTM D-698) terlihat bahwa: 1. Bila energi pemadatan bertambah, harga berat volume kering maksimum tanah hasil pemadatan juga bertambah, dan 2. Bila energi pemadatan bertambah, harga kadar air optimum berkurang. 3.2 Saran Saat melakukan kompaksi dilapangan, sebaiknya menggunakan alat yang sesuai dengan kebutuhan agar hasil yang didapatkan sesuai dengan yang diharapkan.

MUHAMMAD IHSAN D

19


DAFTAR PUSTAKA

DPU. 2002b. Pt T-10-2002-B. Panduan Geoteknik 4: Desain dan Konstruksi. Departemen Pekerjaan Umum (DPU), Indonesia. Manto,

Darwis.

2013.

Pemadatan

Tanah.

[online].

Tersedia

:

http://darwismanto.blogspot.co.id/2013/03/pemadatan-tanah.html . [Maret 2017] Fauzie,

Fadly.

2010.

Pemadatan

Tanah.

[online].

Tersedia

:

https://fadlyfauzie.wordpress.com/2010/11/25/pemadatan-tanah/ . [Maret 2017] Anonim.

2015.

Mekanika

Tanah

–

Kompaksi.

[online].

Tersedia

:

http://documents.tips/documents/04-mekanika-tanah-kompaksi.html . [Maret 2017]

MUHAMMAD IHSAN D

20

Makalah Kompaksi

Recommend Documents