KARAKTERISASI TANAH DENGAN MENGGGUNAKAN METODE GEOLISTRIK RESISTIVITAS DAN UJI INDEKS PROPERTI PROPERTI ES TANAH DI PERUMAHAN ISTANA TIDAR KECAMATAN SUMBERSARI REGENCY KECAMATAN KABUPA KABUPATEN JEMBER
PROPOSAL SKRIPSI
oleh DEVI PUTRI SULISTYANI NIM 101810201002
JURUSAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS JEMBER 2014
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang 1.2 Rumusan Masalah 1.3 Batasan Masalah 1.4 Tujuan Penelitian 1.5 Manfaat Penelitian
BAB 2 BAB 3
TINJAUAN PUSTAKA PUSTAKA
METODE PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian 3.2 Alat Penelitian 3.3 Skema Kerja
BAB 1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Tanah
Fungsi tanah dalam pembangunan
Karakteristik tanah
Uji laboratorium dan uji lapangan
Metode identifikasi karakteristik tanah
Uji Indeks properties tanah
Metode geolistrik
Penelitian karakterisasi tanah dengan metode geolistrik Penelitian uji indeks properties tanah
Metode geolistrik resistivitas Perumahan Istana Tidar Regency
BAB 1. PENDAHULUAN 1.2 Rumusan Masalah Bagaimana mengkarakterisasi tanah di Perumahan Istana Tidar Regency dengan menggunakan metode geolistrik dan uji indeks properties tanah?
1.3 Batasan Masalah 1. Lokasi penelitian berada di lahan kosong bagian selatan Perumahan Istana Tidar Regency 2. Akuisisi data menggunakan konfigurasi Wenner 3. Software yang digunakan untuk pengolahan data adalah software Res2Dinv 4. Karakter tanah ditinjau dari sifat kelistrikan tanah 5. Sifat fisik atau indeks properties tanah yang dicari terdiri atas kadar air, berat jenis, berat isi, dan analisa saringan
BAB 1. PENDAHULUAN 1.4 Tujuan Penelitian Melakukan karakterisasi tanah di Perumahan Istana Tidar Regency dengan menggunakan metode geolistrik dan uji indeks properties tanah.
1.5 Manfaat Penelitian 1. Dapat memberikan informasi mengenai penggunaan metode geolistrik dalam mengidentifikasi karakteristik tanah 2. Dapat memberikan informasi mengenai jenis tanah di Perumahan Istana Tidar Regency sehingga dapat menjadi acuan dalam perencanaan pembangunan 3. Sebagai bahan masukan bagi peneliti lain dalam mengembangkan penelitian mengenai jenis tanah
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Profil Daerah Penelitian
Gambar 2.1 Peta lokasi penelitian
Perumahan Istana Tidar Regency Jalan Kaliurang Kecamatan Sumbersari Kabupaten Jember Geografis : 759’6’’ LS 833’56’’ LS dan 6 27’9’’BT 714’33’’BT Topografi : daerah berbukit Ketinggian : 98 mdpl Luas wilayah Kecamatan Sumbersari: 35,52 km2
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.2 Tanah
Tanah merupakan himpunan mineral, bahan organik, dan endapan-endapan yang relatif lepas ( loose), yang terletak di atas batuan dasar (bedrock ) (Hardiyatmo, 2006) Tanah merupakan sebuah agregat alam dari butiran mineral yang dapat dipisahkan secara mekanis oleh pengadukan dalam air (Muslikh, 1996)
Jenis-jenis utama tanah: 1. Kerikil 2. Pasir 3. Lanau 4 Lempung
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.3 Metode Geolistrik merupakan salah satu metode geofisika yang mempelajari tentang sifat aliran listrik di dalam bumi yang dimanfaatkan untuk eksplorasi sumber daya alam bawah permukaan bumi (Wahyono dkk, 2008) Prinsip kerja metode ini adalah dengan mengetahui perubahan resistivitas lapisan batuan di bawah permukaan tanah dengan cara mengalirkan arus listrik DC (Direct Current) dengan tegangan yang tinggi ke dalam tanah.
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.4 Metode Geolistrik Resistivitas Metode ini mempelajari sifat resistivitas dari lapisan batuan di dalam bumi dengan menggunakan dua elektroda arus yang digunakan untuk menginjeksikan arus listrik ke dalam bumi. Selain itu digunakan dua elektroda potensial yang digunakan untuk mengukur beda potensial (Reynolds, 1997)
mapping
metode yang mempelajari variasi resistivitas lapisan tanah di bawah permukaan bumi secara horizontal
sounding
metode yang mempelajari variasi resistivitas lapisan tanah di bawah permukaan bumi secara vertikal
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA Resistivitas Semu (Apparent Resistivity) Resistivitas semu merupakan resistivitas gabungan dari beberapa lapisan tanah yang dianggap sebagai satu lapisan homogen.
dimana: = resistivitas semu (m) V = beda potensial antara dua elektroda (Volt) I = arus listrik antara dua elektroda (Ampere) K = faktor geometri (m) a
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.5 Resistivitas Batuan Tabel 2.2 Nilai resistivitas beberapa material bumi Material
Resistivitas ( m)
Limestone (Gamping)
500 - 10.000
Sandstone (Batu Pasir)
200 - 8.000
Shales (Batu Tulis)
20 - 2.000
Sand (Pasir)
1 - 1.000
Clay (Lempung)
1 – 100
Ground Water (Air Tanah)
0.5 – 300
Sea Water (Air Asin)
0.2
Dry Gravel (Kerikil Kering)
600 - 10.000
Alluvium (Aluvium)
10 – 800
Gravel (Kerikil)
100 – 600
(Sumber: Telford, 1990)
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.6 Konfigurasi Wenner PRINSIP KERJA 1. empat elektroda konfigurasi yaitu C1, P1, P2, dan C2 2. Spasi yang sama dipindahkan secara keseluruhan dengan jarak yang tetap Gambar 2.5 Susunan elektroda konfigurasi Wenner
Jarak spasi tergantung pada kedalaman lapisan yang akan dipetakan
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.7 Sifat Fisik Tanah W W s W w
Tiga elemen fase tanah
V V s V v V s V w V a
dimana : = total berat tanah (kg) W = berat butiran padat (kg) Ws = berat air (kg) Ww = volume butiran padat (m3) Ws = total volume tanah (m3) V = volume pori (m3) Vv = volume air di dalam pori (m3) Vw = volume udara di dalam pori (m3) Va
Gambar 2.6 Tiga elemen fase tanah
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA Indeks Properties Tanah
KADAR AIR
BERAT ISI
Kadar air atau water content (w) adalah perbandingan antara berat air (Ww ) dengan berat butiran padat (Ws) di dalam tanah
Berat isi () adalah perbandingan antara berat tanah ( W) dengan volume total tanah ( V)
w
W w W s
100 %
W V
w
= kadar air (%)
= berat isi (kg/ m3 )
W w
= berat air (kg)
W
= berat tanah (kg)
W s
= berat butiran padat (kg)
V
= volume total tanah (m3)
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA Tabel 2.4 Nilai n, e, w, d, dan s untuk tanah
Macam Tanah
n
(%)
e
w
d 3
(%)
(kN/m )
s 3
(kN/m )
Pasir seragam, tidak padat
46
0,85
32
14,3
18,9
Pasir seragam, padat
34
0,51
19
17,5
20,9
Pasir berbutir campuran, tidak padat
40
0,67
25
15,9
19,9
Pasir berbutir campuran, padat
30
0,43
16
18,6
21,6
Lempung lunak sedikit organik
66
1,90
70
-
15,8
Lempung lunak sangat organik
75
3,00
10
-
144,3
(Sumber: Terzaghi, 1943)
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA Indeks Properties Tanah
BERAT JENIS Berat jenis atau specific gravity (Gs ) adalah perbandingan antara berat volume butiran padat ( s ) dengan berat volume air ( w )
G s
s w
G s = berat jenis s = berat volume butiran padat (kN/m 3) w = berat butiran padat (kg)
Tabel 2.3 Berat jenis tanah (specific gravity)
Macam Tanah
Berat Jenis (Gs)
Kerikil
2,65 – 2,68
Pasir
2,65 – 2,68
Lanau anorganik
2,62 – 2,68
Lempung organik
2,58 – 2,65
Lempung anorganik
2,68 – 2,75
Humus
1,37
Gambut
1,25 – 1,80
Sumber: Hardiyatmo, 2002)
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA Analisa Ukuran Butiran PRINSIP : menentukan presentase berat butiran pada satu unit saringan dengan suatu ukuran diameter lubang yang sudah ditentukan Metode yang digunakan untuk tanah berbutir kasar dapat dilakukan secara langsung dengan cara menyaring atau yang disebut dengan analisa saringan •
•
Tabel 2.5 Ukuran saringan standar Amerika No. Saringan
Diameter lubang (mm)
3 4
6,35 4,75
6 8
3,35 2,36
10 16 20
2,00 1,18 0,85
30 40 50
0,60 0,42 0,30
60 70
0,25 0,21
100 140 200
0,15 0,106 0,075
270
0,053
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
Analisis distribusi ukuran butiran (Sumber: hardiyatmo, 2002)
Koefisien keseragaman Koefisien gradasi
C u
C c
D60
Tanah bergradasi baik :
D10
( D30 ) 2 ( D60 )( D10 )
1 C c
4 Kerikil 6 Pasir
C u C u
3
BAB 3. METODE PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian 3.1.1 Waktu Penelitian Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Juli 2014 sampai dengan selesai 3.1.2 Tempat Penelitian Data geolistrik dan pengambilan sampel tanah: Penelitian ini dilakukan di Perumahan Istana Tidar Regency Jalan Kaliurang Kecamatan Sumbersari Kabupaten Jember Pengujian indeks properties: Laboratorium Mekanika Tanah Fakultas Teknik Universitas Jember •
•
BAB 3. METODE PENELITIAN
Gambar 3.1 Lokasi penelitian untuk lintasan 1 dan lintasan 2
BAB 3. METODE PENELITIAN
Gambar 3.2 Lokasi penelitian untuk lintasan 3 dan lintasan 4
BAB 3. METODE PENELITIAN 3.2 Alat Penelitian PENGAMBILAN DATA RESISTIVITAS TANAH 1. Resistivitymeter 2. Global Positioning System (GPS) 3. Kabel 4. Elektroda 5. Meteran 6. Sumber arus (Accu) 7. Palu 8. Pasak
BAB 3. METODE PENELITIAN 3.2 Alat Penelitian PENGAMBILAN SAMPEL TANAH 1. 2. 3. 4. 5.
Cangkul/sekop Batang bor Tabung logam Palu Kantong plastik tebal
BAB 3. METODE PENELITIAN 3.2 Alat Penelitian PENGUJIAN INDEKS PROPERTIES TANAH KADAR AIR 1. Oven 2. Cawan 3. Neraca
BAB 3. METODE PENELITIAN 3.2 Alat Penelitian PENGUJIAN INDEKS PROPERTIES TANAH
BERAT JENIS TANAH 1. Piknometer 2. Neraca 3. Oven 4. Saringan 5. Spreyer 6. Hot plate
BAB 3. METODE PENELITIAN 3.2 Alat Penelitian PENGUJIAN INDEKS PROPERTIES TANAH BERAT ISI TANAH 1. Silinder/ring 2. Pisau pemotong 3. Neraca
BAB 3. METODE PENELITIAN 3.2 Alat Penelitian PENGUJIAN INDEKS PROPERTIES TANAH ANALISA SARINGAN 1. Neraca 2. Satu set saringan 3. Oven 4. Shieve shaker
5. Talam 6. Scaper
BAB 3. METODE PENELITIAN 3.3 Skema Kerja Studi literatur Survey lokasi penelitian Pengambilan data geolistrik
Pengambilan sampel tanah
Pengujian indeks properties tanah Interpretasi hasil pengolahan data
Penyusunan laporan tahap akhir
SEKIAN TERIMA KASIH
