BAB II
PEMADATAN
2.1. UMUM
Tanah, kecuali berfungsi sebagi pendukung pondasi bangunan, juga digunakan sebagi bahan timbunan seperti :tanggul, bendungan, dan jalan. Maksud dari pemadatan tanah antara lain :
1. Mempertinggi kuat geser tanah 2. Mengurangi sifat mudah mampat 3. Mengurangi Permeabilitas
4. Mengurangi perubahan volume sebagai akibat perubahan kadar air, dan yang lainnya.
Maksud tersebut dapat tercapai dengan pemilihan tanah bahan timbunan, cara pemadatan , pemilihanmesin pemadat, danjumlah lintasan yang sesuai.
Peristiwa bertambahnya berat volume kering oleh beban dinamis disebut pemadatan. Ada perbedaan yang mendasar antara peristiwa pemadatn dan peristiwa konsolidasi tanah. Konsolidasi adalah pengurangan pelan-pelan volume pori yang berakibat berambahnya berat volume kering akibat beban statis yang bekerja dalam periode tertentu.
2.2. UJI PEMADATAN
Untuk menentukan hubungan kadar air dan berat volume, dan untuk mengevaluasi tanah agar memenuhi syarat kepadatan, maka pada umumnya dilakukan uji pemadatan :
Hubungan berat vlume kering (d ) dengan berat volume basah (
b)dan kadar air (w), Dinyatakan dalam persamaan:
w b d
1
2.3. FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI HASIL PEMADATAN A. Pengaruh Macam Tanah
B. Pengaruh Usaha Pemadatan
N b = Jumlah pukulan per lapisan N I = Jumlah lapisan
W = Berat pemukul
H = Tinggi jatuh pemukul V = Volume mould
2.4. SIFAT-SIFAT TANAH LEMPUNG DI PADATKAN
Sifat-sifat teknis tanah lempung setelah pemadtan bergantung pada cara atau usaha pemadatan ,macam tanah,dan kadar airnya.Kering Optimum didefenisikan sebagai kadar air yang dari pada kadar air optimumnya.Basah Optimum didefenisikan sebagai kadar air yang lebih dari pada kadar air optimumnya.
2.5. SPESIFIKASI PEMADATAN TANAH DI LAPANGAN
Tujuan pemadatan adalah untuk memperoleh stabilitas tanah dan memperbaiki sifat-sifat teknisnya. Olehkarna itu, sifat teknis timbunan sangat penting di perhatikan, tidak hanya kadar air dan berat volume keringnya.
Terdapat dua kategori spesifikasi untuk pekerjaan tanah : 1. Spesifikasi hasil akhir dari pemadatan
2. Spesifikasi untuk cara pemadatan
Proctor atau Modeifikasi Proctor). Dalam spesifikasi hasil akhir ( Banyak digunakanpada proek-proyek jalan raya dan pondasi bangunan).
Perlu diingat bahwa memadatkan tanah pada sisi basah optimum (wet side of optimum), umumnya menghasilkan kuat geser tanah hasil pemadatan lebih rendah bila dibandingkan dengan kadar air pada sisi kering optimum (dry side of optimum), Sifat-sifat tanah yang lain seperti permeabilitas dan potensi kembang susut juga dipengaruhi oleh kadar air saat pemadatan. Karena itu, selain persen kepadatan ditentukan, rentang kadar air tanah yang akan dipadatkan sebaiknya juga ditentukan.
Untuk spesifikasi cara pemadatan, macam dan berat mesin pemadat, jumlah lintasan serta ketebalan setiap lapisan juga ditentukan. Hal ini banyak dipakai untuk proyek pengerjaan tanah yang besar seperti bendungan.
2.6. ALAT-ALAT PEMADAT DAN PROSEDUR PEMADATAN Alat-alat pemadat
Steel Wheel and a Pneumatic Tire Roller Working Side-by-Side.
2.7. KONTROL KEPADATAN DILAPANGAN
Ada dua macam untuk mengontrol kepadatan tanah dilapangan, yaitu dengan pemindahan tanah dan cara langsung.
Cara dengan pemindahan tanah :
1. Digali lubang pada permukaan tanah timbunan yang dipadatkan 2. Ditentukan kadar airnya
3. Diukur volume dari tanah yang digali. Cara yang biasa dipakai untuk ini adalah metode kerucut pasir (Sand Cone), dan balon karet (rubber balon). Dalam cara kerucut pasir, pasir kering yang telah diketahui berat volumenya dituangkan keluar lewat kerucut pengukuran kedlam lubang permukaan tanah. Volume lubang dapat ditentukan dari berat pasir dialam lubang dan berat volume keringnya . Dalam cara balon karet, volume ditentukan secara langsung dari pengembangan balon yang mengisi lubang galian.
4. Dihitung berat volume basah.Karna berat dari tanah yang digali dapat ditentukan dan volumenya telah diperoleh dari butir. Mka volume basah dapat ditentukan. Dengan kadar air yang telah ditentuklan dalam labolatorium, berat volume kering dilapangan dapat ditentukan.
2.8. PEMADATAN TANAH ORGANIK
OC =
ker
ing
ah
pada
suhu
Berat
Franklin dkk, melakukan penelitian dilaboratorium untuk meneliti pengaruh kandungan organic pada karakteristik tanah yang dipadatkan.
2.9. PEMADATAN DALAM (DEEP COMPACTION)
a. Vibroflotation
Vibroflotation banyak dipakai untuk pemadatan tanah granular (pasir) yang tebal dan longgar. Proses pemadatan dilakukan melalui vibroflot atau unit pengetar (Vibrating unit), dengan panjang lebih kurang 6 ft diameter 17 in.dan berat 4000 lb.Unit penggetar berupa beban eksentris didalamnya dan dapat mengembangkan gaya-gaya sentrifugal. Alat ini pentrasi kedalam tanah dengan kecepatan diantara 1 sampai 2 m/menit melalui semprotan air dan penggetaran. Pada lokasi tertentu, vibroflot dapat melakukan penetrasi dengan kecepatan 5 – 8 per menit.
Proses Pemadatan Vibroflotation adalah sbb :
1. Vibroflot (Vibrating Unit), diurunkan dengan bantuan semprotan air dibagian bawahnya.
2. Akibat berat sendiri vibriflot ditambah dengan semprotan air yang menyebabkan kondisi pembuburan (quik condition), tanah , maka tercipta lubang yang dapat dimasuki oleh vibroflot.
3. Tanah granuler (pasir), dimasukkan dari atas lubang (permukaan tanah). Air dari pintu penyempot bawah dipindahkan ke bagian penyemprot atas vibroflot, Air ini mendorong tanah urug (pasir), ke bawah lubang. 4. Vibroflot perlahan-lahan ditarik bertahap keatas pada tiap 30 cm dan
tanah sehingga membentuk kolom-kolom padat pada tingkat kepadatan tanah yang diinginan.
Zone tanahyang dapat dipadatkan , bergantung pada macam vibroflotnya. Alat vibroflotation dapat digunakan dalam tanh kohesif lunak dengan memasukkan kolom tanah granuler untuk menaikkan kekuatan dan kekakuan tanah.
b. Pemadatan Dinamik
Pemadatan dinamik adalah suatau cara pemadatan dengan menjatuhkan beban berat secara berulang-ulangdipermukaan tanah. Berat beban dari 8 samapai 35 ton, dan tinggi jatuh variasi dari 7,5 sampai 30 m. tingkat kepadatan yang dapat dicapai bergantung kepada beberapa faktor , seperti :
1. Berat beban (pemukul) 2. Tinggi jatuh beban 3. jarak titik jatuh pemberat
Leonard dkk, (1980) menyarankan persamaan kedalaman tanah yang dapat dipadatkan (D) oleh pukulan sebagi berikut :
D = WhH
2 1
Chow dkk, (2000) menyarankan hubungan kedalaman lubang dan energi kejut (Impact Energy) pada tingkat energi jenuh. Tingkat enegi jenuh terjadi pada saat tambahan kedalaman akibat tumbukan berikutnya tidak lebih dari 5% dari tumbukan awal. Jumlah tumbukan aeal yang dibutuhkan untuk mencapai tingkat energi jenuh ini kira-kira 10-15 pukulan. Persamaan yang disarankan oleh Chow dkk, (2000) adalah sebagai berikut :
Dengan:
D = Kedalaman yanag dapat dipadatkan (m) Wh = Berat pemukul (ton)
De = 0,125
De = Kedalaman lubng (m)
B
E = Eenrgi kejut per pukulan (t.m)
D = Untuk kedalaman tanah yang dipadatkan
2.10. PERUBAHAN VOLUME AKIBAT PENGEMBANGAN TANAH 2.10.1 Kembang Susut Tanah Lempung
Tanah-tanah yang banyak mengandung lempung mengalami perubahan volume ketika kadar air berubah. Pengurangan kadar air menyebabkan menyebabkan lempung menyusut, dan sebliknya bila kadar air bertambah lempung mengembang. Drajat pengembangannya bergantung pada beberapa faktor, seperti : tipe dan jumlah mineral lempung yang ada didalam tanah, luas spesifik lempung , susunan tanah, konsentrasi garam dalam air pori, valensi kation, sementasi, adanyan bahan-bahan organic dan sebagainya.
Pengembangan lempung adalh hasil dari bertambahnya tebal lapisan ion diffuse ketika ada air. Ion-ion monovalent exchangeable sodium akan menyebabkan pengembangan yang lebih besar dari pada ion-ion kalsium divalent.
Pada umumnya pembangunan gedung dilaksanakan pada musim panas. Bangunan yang menutup tanah mencegah penguapan sehingga tanah dibawah bangunan bartambah kadar airnya oleh akibat kapiler yang menyababkan tanah lempung mengembang. Jika tekanan yang ditahan oleh bangunan kurang dari tekanan pengembangan swelling pressure),maka permukaan tanah akan naik dan akibatnya bangunan yang ada diatasnya rusak.
Besar dan nilai tekanan pengembangan bergantung pada banyaknya mineral lempung didalam tanah. Tanah dengan susunan random cenderung lebih mudah mengembang dari pada tanah dengan susunan teratur. Kation-kation monovalent dalam lempung contohnya sodium montmorillonite akan mengembang lebih besar dari pada lempung divalent contohnya, kalsium montmorillonite.
2.10.2 Uji Pengembangan
Cara untuk menggambarkan sifat tanah ekspansif adalah poensi pengembangan (Swell potential) yang umumnya diuji dengan pengembangan. Uji pengembangan umumnya dilakukan pada cicin besi berbentuk selinder. Snethen (1984) menyarankan definisi potensi pengembangan sebagai berikut :
