Data yang dikumpulkan meliputi data primer dan data sekunder. Data sekunder diperoleh dengan studi pustaka. Data sekunder ini diperoleh dari literatur-literatur dan internet, sedangkan data primer diperoleh dengan pengukuran dan perhitungan sifat fisik dan mekanik tanah. Pengukuran sifat fisik tanah meliputi:
1. Pengambilan Contoh Tanah dan Uji Tekstur
Bahan yang digunakan untuk membuat model tanggul adalah contoh tanah tidak utuh (terganggu). Contoh tanah ini diambil dengan cangkul pada kedalaman 20-40 cm. Tanah kemudian dikeringkan dengan cara dianginkan untuk mengurangi kadar airnya sehingga memudahkan dalam pengayakan. Tanah yang kering selanjutnya disaring menggunakan saringan ukuran mesh 4760 m sesuai dengan persyaratan uji pemadatan standar JIS A 1210-1980.
Uji tekstur tanah terlebih dahulu dilakukan dengan metode hidrometer. Uji tekstur terutama bertujuan untuk mengetahui kandungan liat tanah yang digunakan. Semakin banyak kandungan liat maka tanggul yang terbentuk semakin baik.
Hidrometer (a) Larutan H2O2 (b)
Gambar 6. Alat dan bahan uji tekstur
Metode yang digunakan untuk uji tekstur adalah metode yang merupakan standar JIS A 1204 -1980. Tanah yang lolos saringan 2000 µm (2 mm) diukur kadar air dan konstanta hidrometernya. Dalam pengukuran konstanta
hidrometer, tanah ditambahkan larutan H2O2 6% sebanyak 100 ml dengan tujuan untuk menghilangkan bahan organiknya. Larutan tanah dimasukkan ke dalam oven dan didiamkan selama 1 jam, kemudian ditambahkan air destilasi sebanyak 100 ml. Larutan didiamkan selama ±18 jam, kemudian dipindahkan ke wadah pengaduk (stirer), ditambahkan larutan sodium silikat 5% sebanyak 20 ml dan air destilasi sampai ¾ bagian wadah. Tanah diaduk selama 10 menit, kemudian dipindahkan ke gelas ukur yang berukuran 1000 ml. Pembacaan hidrometer pada selang waktu 0.5, 1, 2, 5, 15, 30, 60, 240, dan 1440 menit. Melalui pembacaan hidrometer akan diketahui diameter dan persentase fraksi tanah yang akan digambarkan pada grafik semilog. Dari hasil grafik yang diperoleh dapat diketahui nilai tekstur tanah tersebut.
2. Pengukuran Kadar Air
Pengukuran kadar air pada contoh tanah dilakukan dengan metode gravimetrik basis kering. Kadar air merupakan nisbah antara berat air dengan berat tanah kering. Kadar air tanah secara gravimetrik dihitung dengan persamaan sebagai berikut (Kalsim dan Sapei, 2003):
w = x100% mc mb mb ma ………. (4) dimana :
w = kadar air tanah (%)
ma = berat basah tanah dan wadah (g) mb = berat tanah kering dan wadah (g) mc = berat wadah (g).
3. Permeabilitas
Permeabilitas merupakan kemampuan fluida untuk mengalir melalui medium yang berpori. Pengujian permeabilitas menggunakan metode falling head. Untuk mendapatkan koefisien permeabilitas tanah dengan metode ini digunakan persamaan (Kalsim dan Sapei, 2003):
2 1 log 3 . 2 h h T x A l x a x Kr ... (5)
dimana:
Kr = koefisien permeabilitas tanah pada suhu T0C a = luas permukaan pipa gelas (cm2)
l = panjang contoh tanah (cm)
A = luas permukaan contoh tanah (cm2) T = waktu (detik)
h1 = tinggi minikus atas (cm) h2 = tinggi minikus bawah (cm).
Permeabilitas pada suhu standar (T = 200C) diperoleh dengan menggunakan rumus sebagai berikut (Sapei,et al.,1990):
K20 = ( T / 20) KT...(6)
Pengukuran nilai permeabilitas dilakukan dua kali pada bahan tanah utuh, yaitu sebelum model tanggul dibuat dan setelah model tanggul dibuat.
4. Pengukuran berat isi (Bulk Density)
Berat isi (bulk density) dari tanah tergantung pada kadar airnya. Pengukuran berat isi dilakukan pada contoh tanah utuh dimana berat isi merupakan berat tanah kering oven yang terdapat dalam volume tanah utuh. Pengukuran berat isi menggunakan persamaan (Sunggono, 1984):
t = V Wtb ……….. (7) d = ) 100 ( 100 w t ………... ... (8) dimana :
w = berat isi basah (g/cm3) d = berat isi kering (g/cm3) Wtb = berat tanah basah (g) Wtk = berat tanah kering oven (g) V = volume tanah (cm3)
Pada uji pemadatan, nilai berat isi kering maksimum dari beberapa selang kadar air merupakan tingkat kepadatan maksimum dari suatu tingkat pemadatan. Kadar air pada berat isi maksimum tersebut merupakan kadar air optimum dari suatu pemadatan.
5. Porositas
Porositas (n) adalah bagian dari volume tanah yang diisi oleh pori – pori dan didefinisikan sebagai (Kalsim dan Sapei, 2003):
n = V Vv
………...(9)
Nisbah antara volume pori – pori (void) dengan bahan padatan disebut nisbah void (e). e = s v V V ………. (10) dimana: Vv = Vw + Va V = Vs + Vv n = porositas e = angka pori
V = volume total contoh tanah (cm3) Vv = volume pori (cm3)
Vs = volume butiran padat (cm3) Vw = volume air dalam pori (cm3) Va = volume udara dalam pori (cm3)
6. Potensial Air Tanah (pF)
Pengukuran nilai potensial air tanah yang dipadatkan dilakukan dengan menggunakan sand box dan wide range pF meter. Nilai potensial air tanah diambil dari tanah tanggul yang telah dialiri air dengan menggunakan ring sample. Sand box digunakan untuk pF 0 – 1.0 sedangkan wide range pF meter digunakan untuk pF 1.5 – 3.2. Contoh tanah yang diukur pada pF 4.2 adalah tanah terganggu yang lolos saringan 2000 m yang dilakukan laboratorium
Departemen Ilmu Tanah. Pembacaan nilai potensial air tanah dilakukan setelah 24 jam.
Gambar 7. Sand box
(a) (b)
Gambar 8. Wide range pF meter (a); Automatic pressure controller (b)
Pengukuran nilai potensial air tanah dilakukan pada setiap proses pemadatan dengan nilai kadar air yang berbeda. Nilai potensial air tanah (pF) diplotkan dengan nilai kadar air yang ada sehingga hubungan antara potensial air tanah dan kadar air diketahui.
Pengujian sifat mekanik tanah meliputi: 1. Pengujian Konsistensi Tanah
Pengujian konsistensi tanah terdiri atas penentuan batas cair, batas plastis dan indeks plastisitas.
a. Batas cair (Liquid Limit)
Batas cair (LL) adalah batas atas dari rentang kadar air dimana tanah masih bersifat plastis atau dapat dikatakan sebagai batas atas dari daerah plastis. Batas cair biasanya ditentukan dari pengujian Cassagrande. Batas cair merupakan kadar air tanah dalam persen berat kering. Metode pengukuran yang digunakan merupakan standar JIS A 1205-1980. Peralatan yang digunakan disebut LL Device Grooving Tools.
Batas cair diuji dengan cara meletakkan contoh tanah yang sudah disaring ke permukaan gelas, kemudian tambahkan air destilasi dan diaduk sehingga membentuk pasta. Pasta tanah dimasukkan ke dalam mangkuk, kemudian dibuat goresan sampai mengenai bagian bawah dari mangkuk. Alat penentu batas cair diputar dengan kecepatan tertentu sampai goresan pada tanah bertemu dan dihitung jumlah ketukannya. Pengukuran kadar air dilakukan secara gravimetrik dengan mengambil sedikit contoh tanah dari mangkuk. Jika kadar air telah diketahui, maka dibuat suatu grafik kadar air terhadap banyaknya ketukan. Batas cair adalah kadar air dengan jumlah ketukan tertentu.
b. Batas plastis (Plastic Limit)
Batas plastis (PL) adalah kadar air pada kedudukan antara daerah plastis dan semi padat, yaitu persentase kadar air dimana tanah dengan diameter silinder 3.2 mm mulai retak – retak bila digulung. Metode yang digunakan adalah metode standar JIS A 1206-1970 (1978).
c. Indeks plastisitas (Plasticity Indeks)
Indeks plastisitas (PI) adalah selisih dari batas cair dan batas plastis (Wesley,1973):
PI = LL – PL……….. (11)
Jika tanah mempunyai kadar interval air daerah plastis yang kecil, maka disebut tanah kurus. Sebaliknya, jika tanah mempunyai interval kadar air
daerah plastis yang besar disebut tanah gemuk (Bowles, 1989). Nilai – nilai batas cair dan plastis yang diperoleh diplotkan dalam grafik plastisitas untuk mengetahui klasifikasi tanah yang diuji. Klasifikasi tanah yang digunakan dalam Sistem Klasifikasi Tanah Unified (Unified Soil Classification System).
2. Uji Tumbuk Manual dan Pemadatan Tanah
Uji tumbuk manual dilaksanakan untuk menentukan nilai d dari pemadatan di lapangan, yaitu pada proses pemadatan tanggul. Nilai d dihitung dengan persamaan untuk menentukan kadar air tanah berdasarkan kepadatan relatif (RC) yang didefinisikan sebagai berikut:
% 100 ker ker x um laboratori di percobaan maks ing isi Berat lapangan di ing isi Berat RC ……... (12) (a) (b)
Uji tumbuk manual ini dilakukan untuk mendapatkan ratio compaction (RC) > 90%. Tanah dipadatkan dengan menggunakan alat tumbuk manual yang mempunyai berat, tinggi jatuh, jumlah tumbukan, jumlah lapisan, dan energi serta frekuensi penumbukan yang ada telah diperhitungkan sehingga jumlah tumbukan (besarnya energi yang diberikan) menunjukkan kepadatan maksimum dan kadar air optimum bahan tersebut.
Uji pemadatan maksimum dilakukan dengan uji proctor sebagai uji standar. Tanah yang diuji dimasukkan ke dalam mold yang berbentuk tabung silinder. Setelah pemadatan dengan kadar air tertentu dilakukan, tanah dari mold dikeluarkan dengan menggunakan dongkrak. Dari uji ini diperoleh kadar air optimum (OMC) dan berat isi kering maksimum ( dmaks).
Tabel 5. Spesifikasi peralatan uji tumbuk manual
Spesifikasi Nilai
Berat palu (kg) 2.05
Tinggi jatuh (cm) 30
Saringan ( m) 4760
Kotak Tumbuk Panjang (cm) 40
Lebar (cm) 30
Tinggi (cm) 10
Spesifikasi peralatan uji tumbuk manual disajikan pada Tabel 5, sedangkan bentuk peralatannya seperti pada Gambar 8.
(a) (b)
60 Jumlah energi yang diberikan pada saat melaksanakan pemadatan bahan tanah dapat dihitung dengan menggunakan persamaan:
V g x L x N x H x W CE ……… (13) dimana:
CE = jumlah energi pemadatan (kJ/m3) W = berat palu (kg)
H = tinggi jatuh palu (m)
N = jumlah tumbukan pada setiap lapisan L = jumlah lapisan
V = volume cetakan (m3) g = gravitasi (m/dt2)
Perhitungan untuk pemadatan tanah meliputi (Bowles,1989): a. Berat isi basah ( t)
t = v
m
m2 1
……… (14) b. Berat isi kering ( d)
d = w t 100 100 ……… (15) c. Berat isi jenuh ( dsat)
dsat = 100 / / 1 Gs w w ………. (16) dimana:
m1 = berat cetakan dan piringan dasar (kg)
m2 = berat tanah padat, cetakan dan piringan dasar (kg) v = kapasitas cetakan (cm3)
Gs = berat jenis w = kadar air (%)
61 3. Pembuatan Model Tanggul
Model adalah representasi suatu masalah dalam bentuk yang lebih sederhana sehingga lebih jelas dan mudah dikerjakan. Model yang baik cukup mengandung bagian-bagian yang perlu saja. Bentuk model dapat dinyatakan dalam beberapa jenis (www.cert.or.id), yaitu :
a. Model Ikonik
Model ikonik memberikan visualisasi atau peragaan dari permasalahan yang ditinjau, dapat berupa foto udara, maket, grafik dan pie chart.
b. Model Analog
Model analog didasarkan pada keserupaan gejala yang ditunjukkan oleh masalah dan dimiliki oleh model. Misalnya modelisasi masalah lalu lintas di suatu kota dengan simulator rangkaian listrik, dengan menganalogikan arus lalu lintas terhadap arus listrik. Contoh lainnya adalah dengan menganalogikan gelombang suara terhadap gelombang permukaan air, sehingga karakteristik suara (akustik) dalam suatu ruangan auditorium dapat dipelajari dengan membuat model ruangannya dan merapatkannya dalam bak dangkal berisi air yang digetarkan.
c. Model Matematik/Simbolik
Model matematik/simbolik menyatakan secara kuantitatif persamaan matematik yang mewakili suatu masalah. Model matematik merupakan bahasa yang eksak, memberikan hasil kualitatif, dan mempunyai aturan (rumus, cara pengerjaan) yang memungkinkan pengembangannya lebih lanjut.
Model tanggul termasuk model ikonik. Model tanggul dibuat dalam sebuah kotak model yang terbuat dari bahan acrylic dengan kerangka besi. Kotak model ini dilengkapi dengan inlet, spillway sebagai control ketinggian, dan outlet untuk pembuangan rembesan air. Ukuran kotak model tanggul berdasarkan ukuran tanggul yang direncanakan dengan skala 1 : 12. Kotak model tanggul yang digunakan berukuran panjang 150 cm, lebar 50 cm, dan tinggi 30 cm.
Tinggi rencana tanggul (Hd) merupakan jumlah tinggi muka air rencana (H) dan tinggi jagaan (Hf). Ketinggian tersebut termasuk penyesuaian untuk kemungkinan penurunan tanah (Hs), yang tergantung pada pondasi dan bahan
62 yang dipakai dalam pembangunan tanggul. Tinggi muka air rencana yang sebenarnya didasarkan pada profil permukaan air. Tinggi jagaan (Hf) merupakan nilai penyesuaian yang ditambahkan untuk tinggi muka air yang diambil, termasuk tinggi gelombang (DPU, 1986).
Gambar 11. Kotak model tanggul
Pada ukuran sebenarnya, untuk tanggul yang direncanakan guna mengontrol kedalaman air kurang dari 1.5 m, lebar atas minimum tanggul dapat diambil 1.5 m. Jika kedalaman air yang dikontrol lebih besar dari 1.5 m, maka lebar atas minimum biasanya 3 m. Lebar atas diambil sekurang – kurangnya 3 m jika tanggul dipakai untuk pemeliharaan saluran. Tanah dipadatkan menggunakan rammer dengan jumlah tumbukan, jumlah lapisan, dan tinggi jatuhan berdasarkan uji tumbuk manual. Jumlah tumbukan tiap lapisan didapatkan dengan persamaan:
box el xN manual tumbuk kotak Luas n ke lapisan Luas Nmod ………. (17) dimana:
Nmodel = Jumlah tumbukan pada tiap lapisan pada model tanggul Nbox = Jumlah tumbukan pada setiap lapisan pada uji tumbuk manual
63 Tanggul pada penelitian ini merupakan model dengan skala 1 : 12 “geometrically similar”, yaitu mempunyai skala horizontal dan vertikal yang bernilai sama. Nilai 1 : 12 diambil dengan pertimbangan untuk memudahkan dalam penentuan dan perhitungan dimensi model. Model tanggul dibuat dalam kotak model tanggul dengan ukuran seperti Tabel 6. Kotak model tanggul yang digunakan seperti pada Gambar 11, terbuat dari bahan acrylic berkerangka besi. Pondasi kotak model terbuat dari bambu. Gambar teknik model tanggul yang dibuat pada kotak model disajikan pada Lampiran 2.
Dimensi tanggul ditentukan berdasarkan kriteria yang disebutkan dalam DPU (1986). Nilai kemiringan talud yang digunakan dalam pembuatan tanggul adalah 1 : 3 untuk memudahkan perhitungan. Selain itu, kemiringan talud ini sudah cukup aman pada selang tersebut. Lebar bawah tanggul dihitung berdasarkan kemiringan talud dan lebar atas, sehingga lebar bawah tanggul adalah jumlah lebar atas dan dua kali tinggi tanggul yang dikalikan dengan talud.
Tabel 6. Dimensi tanggul
Spesifikasi Dimensi
Model (cm) Sebenarnya (cm)
H (tinggi muka air) 12.5 150
Hf (tinggi jagaan) 5.0 60
Hd (tinggi tanggul) 17.5 210
B (lebar puncak atas/mercu) 12.5 150
L (lebar bagian bawah tanggul) 140.0 1680 Hp (tinggi muka air dari dasar tanggul) 15.0 180
Kemiringan 1 : 3 1 : 3
64 Setelah air merembes ke dalam tubuh tanggul, panjang zona basah a dapat dihitung dengan persamaan (1), penentuan garis freatik dengan persamaan (2), serta nilai K dengan persamaan (3). Penggambaran garis freatik kemudian dilakukan dengan pengamatan langsung pada model tanggul melalui pengambilan foto, analisis grafis, dan menggunakan program Geo-Slope. Urutan kerja penelitian disajikan pada Gambar 13.
65 Gambar 13. Diagram alir penelitian
ya Model tanggul dialiri air
Pembuatan model tanggul
tidak
ya
a
Uji tumbuk manual RC > 90 %
Mulai
Pengambilan contoh tanah
Pengukuran sifat fisik tanah
Pengukuran konsistensi tanah
Uji pemadatan standar
Jaringan aliran Analisis pola rembesan 1. Pengamatan langsung 2. Rumus empiris 3. Program Geo-Slope Uji permeabilitas & uji pF
Nilai permeabilitas dan pF
tidak
Pembongkaran model tanggul
Pengeringan tanah Pengambilan foto dan pengukuran debit rembesan
66
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Sifat Fisik Tanah Gleisol
Sifat fisik tanah berhubungan dengan kondisi asli tanah dan dapat menentukan jenis tanah. Pada penelitian ini digunakan tanah gleisol di Kebon Duren, pada kedalaman 20- 40 cm. Sifat-sifat fisik tanah gleisol dapat dilihat pada Tabel 7.
Tabel 7. Sifat-sifat fisik tanah gleisol,Kebon Duren, Depok
Sifat Fisik Nilai
Fraksi Liat (%) 45.00
Debu (%) 30.83
Pasir (%) 24.17
Kadar air tanah lapang (%) 15.09 Berat isi kering (g/cm3) 1.21
Permeabilitas (cm/jam) 0.13
Berat jenis tanah 2.69
Porositas (n) 0.62
Angka pori (e) 1.66
Potensial air tanah, pF 2.59
67 Berdasarkan Tabel 7, tanah gleisol yang digunakan dapat diklasifikasikan menurut sistem klasifikasi segitiga tekstur sistem USDA. Klasifikasi menurut segitiga tekstur sistem USDA didasarkan pada fraksi liat, debu dan pasir. Hasil penelitian menunjukkan tanah gleisol tergolong dalam kelas liat seperti terlihat pada Gambar 15. Hasil uji sifat fisik tanah gleisol selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 4.
1. Uji Tekstur Tanah
Uji tekstur adalah pengujian yang paling pertama dilakukan sebelum pengujian lainnya. Uji tekstur bertujuan untuk membuktikan bahwa tanah gleisol memiliki liat yang lebih tinggi daripada latosol yang telah digunakan pada penelitian sebelumnya. Semakin besar kandungan liat pada tanah, maka semakin baik untuk dijadikan bahan pembuatan tanggul karena dapat menahan air lebih baik. Dari hasil uji tekstur diperoleh bahwa tanah gleisol memiliki kandungan liat sebesar 45%. Berdasarkan penelitian sebelumnya (Ratnasari, 2007) kadar liat pada tanah latosol adalah sebesar 27.49%. Maka, terbukti bahwa tanah gleisol memiliki kandungan liat yang lebih tinggi daripada tanah latosol. Hasil uji tekstur tanah gleisol selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran 3.
2. Permeabilitas
Nilai koefisien permeabilitas yang diperoleh merupakan rata-rata dari tiga kali ulangan percobaan yang dilakukan dengan metode falling head. Besarnya nilai koefisien permeabilitas dipengaruhi oleh porositas dan angka pori tanah. Semakin besar porositas dan angka pori maka semakin besar pula koefisien permeabilitasnya (Sumarno,2003). Semakin kecil nilai permeabilitas tanah, maka nilai RC (kepadatan relatif) akan semakin besar, dan juga berarti tanggul semakin padat (Kurniasari, 2007).
Pengukuran permeabilitas tanah yang dilakukan pada contoh tanah yang diambil dari tubuh tanggul setelah pengaliran sebesar 0.13 cm/jam. Nilai permeabilitas yang didapat pada penelitian kali ini lebih kecil jika dibandingkan dengan penelitian sebelumnya (Ratnasari, 2007) untuk tanah latosol yaitu, 1.17
68 cm/jam. Hal ini disebabkan kandungan liat tanah gleisol lebih besar daripada tanah latosol, sehingga daya menahan air tanah gleisol juga lebih besar daripada tanah latosol. Berdasarkan klasifikasi permeabilitas menurut sesuai pada Tabel 1, tanah gleisol yang digunakan untuk pembuatan model tanggul termasuk ke dalam kelas permeabilitas rendah. Hasil pengukuran nilai permeabilitas tanah tanggul setelah dialiri dapat dilihat pada Lampiran 8.
3. Pengukuran Kadar Air
Pengukuran kadar air yang dilakukan menggunakan metode basis kering dengan 3 sampel pada setiap pengukurannya. Dari pengukuran ini didapatkan nilai kadar air optimum rata-rata uji tumbuk manual dari dua kali pengulangan sebesar 35.92%.
4. Pengukuran Potensial Air Tanah (pF)
Tabel 8. Hasil pengukuran nilai pF model tanggul pF
Kadar Air (%)
Ulangan 1 Ulangan 2 Ulangan 3
0 53.17 53.40 53.17 0.5 47.61 53.17 46.48 1 46.89 48.36 46.13 1.5 44.21 47.70 44.32 2 42.26 47.69 42.35 2.5 36.30 36.30 36.30 3 33.24 33.24 33.24 3.2 31.16 31.16 31.16 4.2 28.95 28.95 28.95
Penentuan nilai potensial air tanah (pF) dilakukan dengan percobaan langsung yang menggunakan sand box dan wide range pF meter. Dari percobaan yang telah dilakukan dapat diperoleh nilai pF sebesar 2,59 pada kadar air 35.92% (kadar air optimum hasil uji proctor) melalui interpolasi. Nilai pF yang diperoleh untuk kadar air optimum sama dengan nilai pF untuk kadar air optimum tanah oxisol (Praja dkk, 2007). Semakin jenuh tanah, maka nilai pF akan semakin rendah, tanpa terpengaruh oleh berat isi kering atau kepadatan
69 tanah. Grafik uji pF disajikan pada Gambar 15 dan hasil pengukuran nilai pF model tanggul disajikan pada Tabel 8.
Gambar 15. Grafik uji pF model tanggul untuk 3 ulangan
B. Sifat Mekanik Tanah
Sifat mekanik tanah berhubungan dengan pergerakan partikel tanah. Sifat mekanik tanah gleisol dapat dilihat pada Tabel 9.
Tabel 9. Sifat mekanik tanah gleisol (Kebon Duren, Depok)
Sifat Mekanik Nilai (%)
Batas cair 74.44
Batas plastis 42.66
Indeks plastisitas 31.78
Kadar air optimum 35.92
5. Uji Konsistensi Tanah
Uji konsistensi tanah terdiri dari uji batas cair, uji batas plastis, dan penentuan indeks plastisitas. Hubungan antara batas cair dan indeks plastisitas digunakan dalam klasifikasi tanah sistem Unified. Sistem klasifikasi Unified didasarkan dari hasil analisis konsistensi tanah yaitu menggunakan batas cair
70 dan batas plastis. Hasil penelitian menunjukkan bahwa tanah gleisol tersebut memiliki nilai batas cair (LL) adalah sebesar 74.44 % dan batas plastis (PL) sebesar 42.66 %. Nilai indeks plastisitas (PI) yang merupakan selisih dari batas cair dan batas plastis adalah sebesar 31.78 %. Nilai-nilai batas cair dan indeks plastisitas tersebut diplotkan ke dalam grafik klasifikasi tanah pada Gambar 15. Hasil dari plot tersebut didapatkan bahwa tanah gleisol berada pada daerah MH yaitu lanau anorganik plastisitas tinggi (Craig, 1987).
Gambar 16. Klasifikasi tanah gleisol berdasarkan sistem Unified
6. Uji Pemadatan
Uji pemadatan dilakukan dengan uji proctor sebagai uji standar. Dari hasil uji pemadatan tersebut diperoleh kadar air optimum, berat isi kering, berat isi basah dan berat isi jenuh. Pada penelitian ini uji pemadatan dilakukan dua kali ulangan dan hasil pengujian tertera pada Tabel 10 dan Tabel 11.
Dari tabel di atas, didapatkan rata-rata kadar air optimum adalah sebesar 35.92 % dan rata-rata berat isi kering maksimum ( dmax) sebesar 1.20 g/cm3. Nilai kadar air optimum dan berat isi kering maksimum tersebut merupakan nilai uji pemadatan standar sebagai acuan untuk melakukan pemadatan, baik uji pemadatan di laboratorium maupun pemadatan di lapangan. Pada penelitian
71 sebelumnya untuk jenis tanah latosol (Herlina, 2003) diperoleh kadar air optimum sebesar 33.50 %, berat isi kering sebesar 1.30 g/cm3, berat isi basah sebesar 1.74 g/cm3, dan berat isi jenuh sebesar 1.40 %, sedangkan penelitian (Ratnasari, 2007) diperoleh kadar air optimum sebesar 33.02 %, berat isi kering sebesar 1.26 g/cm3, berat isi basah sebesar 1.68 g/cm3, dan berat isi jenuh sebesar 1.41 %. Hal ini dapat terjadi disebabkan oleh jenis tanah yang digunakan berbeda dan juga dapat diakibatkan pada proses pemadatan yang tidak konsisten sehingga energi pemadatan yang diberikan berbeda.
Wesley (1973) menyatakan bahwa tanah yang dipakai untuk pembuatan tanggul, bendungan tanah, atau dasar jalan harus dipadatkan untuk menaikkan kekuatannya, memperkecil kompresibilitas, dan daya rembes air serta memperkecil pengaruh air terhadap tanah tersebut. Tujuan pemadatan tanah di lapangan yaitu memadatkan tanah pada keadaan kadar air optimumnya, sehingga tercapai keadaan yang paling padat. Dengan demikian tanah tersebut akan mempunyai kekuatan yang relatif besar, kompresibilitas kecil, dan memperkecil pengaruh air terhadap tanah.
Menurut Pratita (2007), tanah yang memiliki kadar air rendah maka tanah tersebut akan mengeras atau kaku dan sukar dipadatkan. Jika kadar air ditambahkan, maka air itu akan berfungsi sebagai pelumas sehingga tanah tersebut akan mudah dipadatkan dan ruang kosong antara butir menjadi lebih kecil. Pada kadar air yang lebih tinggi lagi, tingkat kepadatan tanah akan turun lagi karena pori-pori tanah menjadi penuh terisi air yang tidak dapat dikeluarkan dengan cara pemadatan. Hasil perhitungan uji pemadatan standar selengkapnya pada Lampiran 5.
7. Uji Tumbuk Manual
Uji tumbuk manual dilaksanakan di laboratorium dengan alat dan energi pemadatan tertentu. Alat yang digunakan dalam uji tumbuk manual maupun proses pemadatan tanggul ini adalah penumbuk (rammer) yang terbuat dari kayu. Pada proses uji tumbuk manual dipergunakan cetakan dengan ukuran yang telah disesuaikan dengan rammer buatan.
72 Spesifikasi pemadatan pada Tabel 5 diperoleh dari pengujian yang dilaksanakan dengan variasi jumlah tumbukan untuk mendapatkan nilai kadar air yang mendekati optimum dan berat isi kering yang mendekati maksimum dari hasil pengujian standar. Berat isi kering dihitung berdasarkan persamaan (15), sedangkan kadar air diteliti kembali dengan persamaan (4).
Uji tumbuk manual dilakukan 2 kali ulangan dengan 3 lapisan tanah pada setiap ulangan dan jumlah tumbukan yang berbeda seperti terlihat pada Lampiran 6. Dari hasil uji tumbuk manual didapatkan nilai energi pemadatan sebesar 241.326 kJ/m3 dan RC 90.60% dengan jumlah tumbukan 160. Untuk mendapatkan nilai RC yang besar, maka dibutuhkan energi pemadatan yang besar. Tingkat energi pemadatan yang besar akan meningkatkan nilai berat isi keringnya. Jumlah tumbukan yang didapatkan akan dijadikan pembanding dalam menghitung jumlah tumbukan yang akan diberikan pada model tanggul