Praktikum Mekanika Tanah

(1)

BAB 1

PEMERIKSAAN KEKUATAN TANAH DENGAN SONDIR

1.1 Referensi

Das, Braja M. Mekanika Tanah Prinsip Rekayasa Geoteknis Jilid 2 : Bab 13 hal 229 - 230. Erlangga. 1985.

1.2 Dasar Teori

Cone Penetration Test (CPT) atau lebih sering disebut sondir adalah salah satu survey lapangan yang berguna untuk memperkirakan letak lapisan tanah keras. Tes ini baik dilakukan pada lapisan tanah lempung. Dari tes ini didapatkan nilai perlawanan penetrasi konus. Perlawanan penetrasi konus adalah perlawanan tanah terhadap ujung konus yang dinyatakan dalam gaya per satuan luas. Sedangkan hambatan lekat adalah perlawanan geser tanah terhadap selubung bikonus dalam gaya per satuan panjang. Nilai perlawanan penetrasi konus dan hambatan lekat dapat diketahui dari bacaan pada manometer

Komponen utama sondir adalah konus yang dimasukkan kedalam tanah dengan cara ditekan. Tekanan pada ujung konus pada saat konus bergerak kebawah karena ditekan, dibaca pada manometer setiap kedalaman 20 cm. Tekanan dari atas pada konus disalurkan melalui batang baja yang berada didalam pipa sondir (yang dapat bergerak bebas, tidak tertahan pipa sondir). Demikian juga tekanan yang diderita konus saat ditekan kedalam tanah, diteruskan melalui batang baja didalam pipa sondir tersebut ke atas, ke manometer.

1.3 Tujuan Percobaan

(2)

1.4 Alat Percobaan

1. Alat sondir manual.

2. Seperangkat pipa sondir lengkap. 3. Konus dan Bikonus.

4. Manometer. 5. Angker 2 buah.

6. Kunci-kunci pipa, alat-alat pembersih, oli, minyak hidrolik, dll.

1.5 Dokumentasi Praktikum

(3)

1.6 Prosedur Percobaan

(4)

1.7 Data Pengamatan dan Pengolahan

Pada percobaan sondir ini, rumus yang digunakan adalah:

 Local Friction

(C+F) : Total Resistance, pembacaan kedua (kg/cm2).

 Friction ( Hambatan Lekat )

Karena yang diamati setiap kedalaman 20 cm, maka

 

F F F qs

HL 0.1 202 20

(5)

(6)

3,40 36 49 13 1,30 26,00 3,6 426,00 Silts

Tabel 1.1 Data Pengamatan dan Perhitungan Data

Contoh Perhitungan :

(7)

Grafik 1.1 Jumlah Hambatan Lekat Vs Kedalaman Tanah

Grafik 1.2 Perlawanan Penetrasi Konus Vs Kedalaman Tanah

Grafik Jumlah Hambatan Lekat Vs Kedalaman Tanah

0,0

0 300 600 900 1200 1500 1800 2100 2400

Jumlah Hambatan Lekat

Grafik Perlawanan Penetrasi Konus Vs Kedalaman Tanah

(8)

Gambar 1.3 Friction Ratio Vs C

1.8 Analisis Percobaan

 Nilai perlawanan penetrasi konus semakin besar menunjukkan bahwa

tanah semakin keras. Hal tersebut dapat dilihat dari grafik perlawanan penetrasi konus terhadap kedalaman tanah. Dari data hasil percobaan sondir, nilai perlawanan penetrasi konus sangat bervariatif. Pada kedalaman 0 – 1,0 m tanah cenderung semakin keras, sedangkan dari kedalaman 1,0 – 2,4 m tanah cenderung lunak. Pada kedalaman 2,4 – 8,0 m nilai penetrasi konus cenderung naik. Pada kedalaman 4,8 m didapat nilai yang sangat tinggi ( Hal ini diperkirakan karena adanya batu atau tanah keras ), dan pada kedalaman 5,2 - 5,4 m terdapat lapisan yang lunak.

 Secara umum perubahan nilai hambatan lekat kumulatif terhadap

(9)

 Jenis tanah didapat dari grafik yang ditentukan dari hasil perbandingan

coneresistance (C) dengan friction ratio (Fr).

 Pengukuran hanya dilakukan sampai kedalaman 8.20 m karena pada

kedalaman tersebut nilai tahanan ujung lebih besar dari 150 kg/cm2. Ini berarti lapisan tanah keras sudah dicapai\

1.9 Kesimpulan

 Secara umum, jenis tanah pada lokasi tes sondir tersebut adalah

lempung (clay). Pada kedalaman 0 – 1,0 m lapisan tanahnya merupakan tanah lanau, sedangkan pada kedalaman 1,0 – 8,0 m lapisan tanahnya merupakan tanah lempung.

 Dari nilai perlawanan penetrasi konus, tanah yang berada di lapisan

(10)

BAB II HAND BORING

2.1 Referensi

- Laboratorium Mekanika Tanah. Buku Panduan Praktikum Mekanika

Tanah. ITB. 2005.

2.2 Dasar Teori

Pemboran tanah adalah pekerjaan paling umum dan paling akurat dalam survey geoteknik lapangan. Pemboran tanah yang dimaksud adalah pembuatan lubang kedalam tanah dengan menggunakan alat bor manual maupun alat bor mesin, untuk tujuan berikut :

 Mengidentifikasi jenis tanah sepanjang kedalaman lubang bor, yang

dilakukan terhadap contoh tanah terganggu yang diambil dari mata bor atau core barrel,

 Untuk memasukkan alat tabung pengambil contoh tanah asli di

kedalaman yang dikehendaki, untuk mengambil contoh tanah asli,

 Untuk memasukkan alat uji penetrasi baku (Standart Penetration

Test, STP) di kedalaman yang dikehendaki,

 Untuk memasukkan alat-alat uji lainnya di kedalaman yang

dikehendaki.

Pemboran pada percobaan ini dilakukan dengan menggunakan alat bor tangan. Prinsip percobaan ini adalah untuk memperoleh sampel pada suatu kedalaman tertentu guna diteliti lebih lanjut pada percobaan di laboratorium. Pemboran dilakukan untuk mendapatkan gambaran visual setiap kelipatan kedalaman 20 cm.

2.3 Tujuan Percobaan

(11)

 Menetapkan kedalaman untuk pengambilan contoh tanah asli atau tidak asli.

 Mengumpulkan data/informasi untuk menggambarkan profil tanah

2.4 Alat Percobaan

a. Bor tangan

 Helical augers (bor spiral) alat bor kecil dengan diameter

minimum 1 ½”

 Post hole auger ( Iwan type, tanpa casing )

 Drive hand

 Stick apparatus

b. Casing (jika diperlukan), terdiri dari pipa baja dengan diameter yang lebih besar dari mata bor yang dipakai

c. Perlengkapan :

 Label-label

 Formulir profil bor

 Kantong sampel

(12)

2.5 Dokumentasi Praktikum

Gambar 2.2 Alat Bor Tangan

2.6 Prosedur Percobaan

Tentukan titik yang akan dibor, diusahakan dekat dengan titik sondir Bersihkan boring site dari rumput, akar dan sebagainya

Drad-drad pada stang bor harus bersih dari kotoran

Buat lubang dengan memutar mata bor sampai kedalaman yang diperlukan cabut mata bor

(13)

Casing digunakan pada tanah-tanah yang tidak stabil, dimana lubang bor tak dapat terbuka, atau jika pemboran dilakukan di bawah permukaan air. Diameter casing harus lebih besar daripada diameter luar mata bor yang digunakan. Casing dimasukkan pada kedalaman tertentu, dengan tidak melebihi kedalaman sampel yang diambil.

2.7 Data dan Pengolahan

BORING LOG

Depth

(m)

Thickness

(m) Log Warna Deskripsi

0,2 0,2

coklat muda, ada material seperti batu bata,semen

& kerikil lempung berpasir

0,4 0,2 coklat, mengandung sedikit kerikil lempung berpasir

0,6 0,2

coklat tua, sebagian tanah ada yang berwarna

hijau lanau

0,8 0,2

coklat tua pekat, mengandung batu-batuan lanau

1 0,2 coklat tua pekat, mengandung batu-batuan lanau

2.8 Analisis Percobaan

 Semakin dalam pengeboran, warna tanahnya semakin pekat.

(14)

 Berdasarkan penilaian visual, secara umum jenis tanah yang diamati

adalah lanau. Hal ini didasarkan pada butir-butirnya yang tidak tampak oleh mata telanjang dan permukaannya agak kasar, dan ketika sampel tanah dipilin di tangan patah-patah. Selain itu sampel tanah juga terasa agak lunak dan terdapat beberapa dari sampel tanah yang berwarna hijau kebiruan.

 Adanya kandungan material batu bata, semen, dan kerikil pada tanah

kedalaman 0.2 - 0.4 m dapat disebabkan karena tanah pada kedalaman tersebut merupakan tanah timbunan.

 Jenis lapisan tanah pada kedalaman 0.2 – 0.4 m adalah tanah lempung berpasir dan pada kedalaman 0.6 – 10 m adalah lanau.

(15)

BAB III

BERAT VOLUME TANAH

3.1 Referensi

 Das, Braja M. Mekanika Tanah I. Bab Komposisi Tanah : Hubungan Antara Berat Volume, Angka Pori, Kadar Air dan Berat Spesifik.

Prinsip percobaan yang utama adalah menghitung harga berat volume dari suatu sampel tanah yang telah diukur beratnya untuk volume tertentu. Sample tanah yang akan diuji harus yang undisturbed, karena yang akan dicari berat volume tanah keadaan asli.

Yang dimaksud dengan berat volume adalah perbandingan antara berat tanah seluruhnya dengan volume tanah seluruhnya.

 = W/V

dimana :

 = berat volume

W = berat tanah V = volume tanah

Selain itu dapat dicari berat kering tanah (setelah dioven), yaitu didapat dari penurunan rumus berat volume.

 = W/V

W = Wsolid + Wwater  = (Wsolid + Wwater) / V

= Wsolid 1 + (Wwater/Wsolid)/V  = Wwater/Wsolid

 = Wsolid (1+)/V ………..(1)

Definisi dari berat kering

(16)

(2) disubtitusikan ke (1)  = d (1+)

Jadi d =  / (1 +)

Untuk menentukan density tanah di lapangan dengan cara berat silinder untuk tanah yang relatif undisturbed dengan cara menusukkan silinder baja tipis ke dalam tanah melalui driving head khusus.

a. Dua buah silinder (ring), diameter + 2 - 5 1/2 inchi (50 mm - 140 mm)

b. Ada 2 type silinder (ring)

 tanpa draat

 dengan draat

Silinder yang memakai draat digunakan untuk kedalaman yang lebih dari satu meter. Silinder-silinder tersebut diberi nomor yang berbeda dan dengan cepat dapat diketahui sebelum ditimbang.

c. Drive Head

Untuk kedalaman kurang dari 1 meter, digunakan sliting weight untuk menusukkan silinder kedalam tanah.

Dan kedalaman lebih dari satu meter digunakan hammer dengan extention drive rod untuk menusukkan silinder kedalam tanah.

d. Straigtedge atau pisau

Terbuat dari baja dengan satu sisi yang tajam untuk memotong ujung sample pada permukaan silinder.

e. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gr.

f. Alat pengering (drying oven)

g. Shovel

(17)

 Angker

 Tipe Iwan atau tipe Auger lainnya untuk membuat lubang sampai kedalaman yang akan ditusuk dengan silinder.

h. Alat Lain-Lain

 Seperti sikat, katrol untuk hammer, kaleng dengan tutupnya untuk test kadar-air, dan sebuah sendok besar.

3.5 Dokumentasi Praktikum

(a) (b)

(18)

3.6 Prosedur Percobaan

bor dari material yang jatuh dari mata bor

Sambung cylinder dengan

drive head, masukkan

cylinder pada lubang bor lalu tumbukkan hammer

pada cylinder melalui

drive head

Sampel diputus dengan menggerak rod dan

cylinder (±2 putaran). Cabut cylinder dari lubang, cabut drive head. Bersihkan permukaan

yang akan dites. Buat lubang bor, material yang jatuh ke dasar dibersihkan. Ukur

kedalamannya.

Pasang cylinder lalu drive headnya. cylinder ditekan

dengan menginjak drop hammer hingga ujung atas cylinder melampaui

muka tanah ½ inch

Buka drive head, gali

cylinder dengan sekop. Sebelum cylinder dicabut,

potong tanah beberapa inch di bawah uung

cylinder

Bersihkan yang melekat pada cylinder, tanah dipotong pada ujung-ujung cylinder dengan

straightedge

Timbang sample+cylinder, keluarkan dari cylinder

(19)

3.7 Data Dan Pengolahan

(20)

3.8 Analisis

Berat volume contoh tanah dari percobaan ini adalah 1.18 gr/cm3 untuk tanah

kering dan 1.72 gr/cm3 untuk kondisi tanah basah.

Tanah sampel ini adalah jenis soft clay (lempung lembek).

Type Tanah Berat Volume Kering (gr/cm3)

 Pasir dan kerikil

 Lumpur dan lempung

 Gambut

 Lempung dan lumpur organik

1.5 – 2.3

06 - 1.8

0.1 – 0.3

0.5 – 1.5

Tabel 3.2 Tabel Referensi Hansbo

Menurut Tabel Berat Volume untuk tanah ini (clay) yaitu

d



=0.5 – 1. 5 g/cm3.

Sedangkan hasil yang didapat yaitu

d



= 1.18 g/cm3. Jadi sesuai dengan range.

Berat volume contoh tanah dari percobaan ini adalah

 1.18 gr/cm3 untuk tanah kering,

(21)

BAB IV WATER CONTENT 4.1 Referensi

 Braja M. Das. Principles of Geo technical Engineering. Fifth Edition. Bab 3

Suatu tanah pada umumnya terdiri dari tiga bagian, yaitu tanah, air, dan udara. Istilah–istilah yang umum dipakai untuk hubungan berat adalah kadar air(moisture content) dan berat volume (unit weight). Definisi dari istilah – istilah tersebut adalah sebagai berikut :

Kadar air didefinisikan sebagai perbandingan antara berat air yang

terkandung alam tanah dengan berat tanah tersebut, yaitu berat tanah

kering.

% 100

 

Ws Ww w

dimana : Ww = berat air (weight of water) Ws = berat butir (weight of soil)

Kadar air dari tanah selalu dinyatakan dalam persen, dalam keadaan aslinya, besarnya kadar air pada umumnya antara 15 % sampai 100%.

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan kadar air dari contoh tanah (sampel tanah biasanya diperoleh dengan pekerjaan hand boring atau NSPT).

(22)

b. Cawan kedap udara dan tidak berkarat, dengan ukuran yang cukup. Cawan dapat dibuat dari gelas atau logam, misalnya aluminium.

c. Desikator d. Neraca :

i. Neraca dengan ketelitian 0.01 gram. ii. Neraca dengan ketelitian 0.1 gram. iii. Neraca dengan ketelitian 1.00 gram.

4.5 Dokumentasi Percobaan

(a) (b)

Gambar 4.1 Alat praktikum.

(a) Oven (b) Neraca

(23)

4.7 DATA PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN

Tabel 4.1 Data Percobaan Kadar Air

(24)

% menggambarkan rasio antara massa air dan massa solid (tanah).

Dalam menentukan kadar air percobaan harus dilakukan dengan cara yang teliti. Percobaan ini sangat peka dengan kelembaban ruang laboratorium. Karena banyaknya sampel di dalam oven memungkinkan terjadinya pengurangan massa tanah akibat terjatuh atau tercampur dengan sample lain. Hal ini juga mempengaruhi ketepatan hasil.

Kadar air dapat digunakan untuk berbagai keperluan, misalnya untuk menentukan berat volume.

4.9 Kesimpulan

(25)

BAB V

PEMERIKSAAN BERAT JENIS TANAH

5.1 REFERENSI

a. M Das, Braja.1993. Mekanika Tanah Jilid I. Jakarta: Erlangga. Bab 1 Tanah dan batuan, Hal 15 -17.

5.2 DASAR TEORI

Berat jenis tanah sering juga disebut specific gravity, dapat dinyatakan sebagai perbandingan antara berat isi butir tanah dengan berat isi air. Nilai daripada berat isi butir tanah adalah perbandingan antara berat butir tanah dengan volumenya. Sedangkan berat isi air adalah perbandingan antara berat air dengan volume airnya, biasanya mendekati nilai 1 g/cm3. Jika terdapat keadaan dimana volume butiran tanah sama dengan volume air, maka dengan demikian berat jenis tanah dapat diambil sebagai perbandingan, diukur pada suhu tertentu, antara berat butir tanah dengan berat air suling.

Berat spesifik suatu massa tanah (Gs) dapat dihitung dengan rumus berikut :

)

5.3 TUJUAN PERCOBAAN

(26)

5.4 ALAT PERCOBAAN

a. Piknometer dengan kapasitas minimum 100 ml atau botol ukur dengan kapasitas minimum 50 ml.

b. Desikator.

c. Oven yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi sampai (110±5)C.

d. Neraca dengan ketelitian 0,01 gram.

e. Termometer ukuran 0o-5o C dengan ketelitian pembacaan 1o C. f. Saringan No.4, No.10, No.40 dan penadahnya.

g. Botol berisi air suling. h. Bak perendam.

i. Pompa hampa udara (vaccum, 1-11/2 PK) atau tungku listrik (Cookplat).

Gambar5-1 Alat percobaan berat jenis tanah Keterangan Gambar

1. Piknometer 3. Hot plate

2. Cawan perendam

(27)

(a) (b)

Gambar 5.2 _{Alat praktikum (a) Piknometer (b) Cawan dan Penumbuk}

(28)

masukkan benda uji ke dalam picnometer dan timbang bersama tutupnya dengan ketelitian 0,01

gram (W2)

tambahkan air suling sampai picnometer terisi 2_/3

tinggi picnometer.

didihkan picnometer selama minimal 10 menit, & miringkan botol sekali-sekali untuk mempercepat

pengeluaran udara tersekap

Isilah picnometer dengan air suling & biarkan agar suhu konstan di dalam bejana air atau dalam kamar

(24 jam)

tambahkan air suling seperlunya sampai tanda batas atau sampai penuh

Tutuplah picnometer, keringkan bagian luarnya dan timbang (W3)

Benda uji ditumbuk sampai halus

Gambar5-3 Flowchart prosedur percobaan berat jenis

5.7 DATA DAN PENGOLAHAN

1 Piknometer No. 4

2 Temperatur 26o c

3 Berat Piknometer + sample (W2) 32.99

4 Berat Piknometer (W1) 24.83

5 Berat bahan kering 8.16

6 Berat piknometer + air (W4) 73.9

7 Berat piknometer + air (koreksi) (WK) 73.88

8 Berat total 82.04

9 Berat piknometer + air + bahan kering (W3) 79

10 Volume bahan kering 3.04

11 Berat Jenis 2.68421

(29)

W1 = 24.83gram W3 = 79 gram

a. Piknometer dibersihkan, dikeringkan, ditimbang dan beratnya dicatat (W1). Piknometer diisi air suling dan dimasukkan ke dalam bejana air

pada suhu 25ºC, sesudah itu isi botol (piknometer) mencapai suhu 25ºC tutupnya dipasang. Bagian luar piknometer beserta isinya ditimbang(W25).

b. Dari nilai W25 yang ditentukan pada temperatur 25ºC disusun tabel harga

W4 untuk suatu urutan suhu kira-kira 18ºC sampai 31ºC. Jika

temperature tidak sama dengan 25ºC maka harga W4 dihitung :

W4 = W25 x K

W4 = Berat piknometer dan air yang telah dikoreksi

W25 = Berat piknometer dan air pada suhu 25ºC

K = Faktor Koreksi

c. Faktor Koreksi sebagai berikut:

Temperatur 18 19 20 21 22 23 24

Koreksi 1.0016 1.0014 1.0012 1.001 1.0007 1.0005 1.0003

Temperatur 25 26 27 28 29 30 31 Koreksi 1 0.9997 0.9995 0.9992 0.9989 0.9986 0.9983

Tabel 5-2 Faktor Koreksi Terhadap Temperatur

Nilai berat jenis atau specific gravity dari sampel tanah yang diuji adalah GS =

(30)

5.8 ANALISIS PERCOBAAN

Harga berat jenis tanah yang didapat dari percobaan ini adalah, Gs = 2.684 gr/cm3.

Sumber kesalahan yang mungkin mempengaruhi hasil percobaan kemungkinan adalah :

· Campuran air dengan tanah yang tidak merata

· Adanya kandungan udara dalam larutan yang menyebabkan volume bertambah

5.9 KESIMPULAN

Berat jenis merupakan besaran yang membandingkan berat butiran tanah terhadap volume yang ditempatinya.Nilai berat jenis atau specific gravity dari sampel tanah yang diuji adalah GS = 2,684 gr/cm3, dengan kemungkinan tanah

(31)

BAB VI

PLASTIS LIMIT DAN LIQUID LIMIT

6.1 LIQUID LIMIT

Tanah memiliki beberapa keadaan tertentu, yaitu dari keadaan cair sampai beku, seperti yang digambarkan dalam diagram sebagai berikut:

Keadaan

Batas Susut Batas Plastis Batas Cair

Gambar 6-1. Keadaan Tanah

Keadaan yang paling penting adalah batas cair dan batas plastis yang disebut sebagai batas-batas Atterberg. Batas cair didefinisikan sebagai nilai kadar air tanah pada batas antara keadaan cair dan plastis. Atau dapat dikatakan batas cair adalah batas suatu tanah berubah dari keadaan cair menjadi keadaan plastis.

Penentuan Batas Atterberg dilakukan secara rutin untuk sebagian besar penyelidikan tanah yang berbutir halus.

Cara penentuan batas cair dilakukan dengan memakai alat, yang dalam pelaksanaannya dilakukan dengan kadar air yang berbeda dan banyaknya air dihitung tiap ketukan.

(32)

WD = Wdry - Wcon

W% = Ww / WD x 100%

dengan:

Ww = berat air.

Wwet = berat sampel tare basah. Wdry = berat sampel tare kering. Wcon = berat container.

Wd = berat tanah kering. W% = kadar air, %

Batas cair adalah kadar air tanah pada 25 ketukan.

Parameter-parameter tanah yang berhubungan dengan percobaan ini adalah: a. Plasticity Index ( PI )

Adalah selisih harga liquid limit LL dengan plastic limit PL. b. _{Flow Index ( If )}

Adalah kemiringan dari kurva kadar air terhadap jumlah ketukan. c. _{Toughness Index ( It )}

Adalah perbandingan antara plasticity dengan flow index. d. Liquidity Index ( L )

_{L = (W - PL)/LL}

Rumus empiris untuk mencari batas cair atau liquid limit adalah:

W1 =Wn x (N/25)0,121

dengan:

W1 = liquid limit

Wn = kadar air pada ketukan ke N.

N = jumlah ketukan.

6.1.3 TUJUAN PERCOBAAN

(33)

6.1.4 ALAT PERCOBAAN

a. Alat batas cair standard. b. 4 buah container.

c. Timbangan atau neraca dengan ketelitian 0,01 gram.

d. Oven yang dilengkapi dengan pengukur suhu untuk memanasi sampai dengan suhu (110  15) C.

e. Air suling.

f. Spatula dengan panjang 12,5 cm. g. Pelat kaca 45 cm × 45 cm × 0,9 cm. h. Sendok dempul.

i. Alat pembuat alur.

Gambar 6-2. Alat Percobaan Batas Cair

Keterangan gambar: 1. Mangkok

2. Pen penggantung mangkok 3. Baut penjepit

4. Baut pengatur tinggi jatuh

5. Tuas pemutar 6. Alas

7. Alat pembuat alur ASTM

8. Alat pembuat alur Cassagrande

(34)

KELOMPOK 20 VI - 4

(a). (b).

(c).

Gambar 6-3. (a). Alat Batas Cair Standar

(35)

KELOMPOK 20 VI - 5 6.1.6 PROSEDUR PERCOBAAN

Di atas kaca, aduk 100 gram benda uji dengan menambah air suling sedikit demi sedikit sampai

homogen.

Setelah merata, ambil sebagian benda uji dan letakkan di atas mangkok alat

batas cair, ratakan permukaannya sejajar dengan dasar alat, bagian

paling tebal harus ± 1 cm.

Buat alur dengan membagi dua benda uji di mangkok dengan alat pembuat alur, tegak lurus permukaan mangkok.

Putar mangkok hingga naik/jatuh dengan kecepatan 2 putaran per detik.

Pemutaran dilakukan hingga dasar alur benda uji bersinggungan sepanjang 1.25 cm dan catat jumlah

ketukannya ketika bersinggungan.

Ulangi langkah di atas hingga diperoleh jumlah ketukan yang sama guna mengetahui apakah pengadukan

sudah merata kadar airnya. Jika sudah sama maka ambil benda ujinya

lalu masukkan ke cawan dan periksa kadar airnya.

Kembalikan benda uji ke atas plat kaca, bersihkan mangkok alat batas cair. Benda uji diaduk kembali dengan merubah kadar airnya. Ulangi langkah seperti menguji benda uji awal hingga diperoleh perbedaan jumlah ketukan

sebesar 8 – 10.

Gambar 6-4 Flowchart percobaan modul 6

6.1.7 DATA DAN PENGOLAHAN

Tabel Perhitungan dan Grafik:

TABEL PERHITUNGAN LIQUID LIMIT TEST

Type of test LL LL LL LL

Number of blow (N) 10.00 19.00 24.00 35.00

Wt. Sample + Tare (wet) gr 42.10 37.40 37.80 42.70

(36)

KELOMPOK 20 VI - 6

Tabel 6.1. Perhitungan Liquid Limit Contoh Perhitungan Manual:

Untuk Liquid Limit dengan 10x pukulan

1. Wsample + Tare (wet) = 42.10 gr (data percobaan)

(37)

KELOMPOK 20 VI - 7 6.1.8 ANALISA PERCOBAAN

Dari grafik yang didapat maka nilai batas cair atau LIQUID LIMIT (yaitu nilai kadar air pada jumlah ketukan sebanyak 25) adalah sebesar 74.26 %. Jadi nilai Liquid Limit-nya (LL) adalah 74.26 %.

6.1.9 KESIMPULAN

Batas cair adalah nilai kadar air tanah pada batas antara keadaan cair dan plastis. Atau dapat dikatakan batas cair adalah batas suatu tanah berubah dari keadaan cair menjadi keadaan plastis. Pada percobaan didapat nilai liquid limit sebesar 74,26%.

6.2 _{PLASTIC LIMIT}

6.2.1 REFERENSI

a. Craig, RF. Mekanika Tanah. BAB I Klasifikasi Dasar Tanah : Plastisitas Tanah Berbutir Halus.

b. Das, Braja M. Mekanika Tanah I. BAB II Komposisi Tanah : Konsistensi Tanah.

6.2.2 DASAR TEORI

Batas plastis didefinisikan sebagai kadar air, yang dinyatakan dalam persen, di mana tanah apabila digulung sampai dengan diameter 1/8 inch (3,2 mm) menjadi retak-retak. Batas plastis merupakan batas terendah dari tingkat keplastisan tanah.

6.2.3 TUJUAN PRAKTIKUM

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan kadar air suatu tanah pada ke-adaan batas plastis.

6.2.4 ALAT PERCOBAAN

(38)

KELOMPOK 20 VI - 8

a. Plat kaca 45 X 45 X 0,9 cm. b. Sendok dempul panjang 12,5 cm.

c. Batang pembanding dengan diameter 3mm panjang 10cm. d. Neraca dengan ketelitian 0,01 gram.

e. Cawan untuk menentukan kadar air 2 buah. f. Botol tempat air suling.

g. Air suling.

h. Oven yang dilengkapi pengukur suhu untuk memanasi sampai (110 ± 5)°C.

6.2.5 DOKUMENTASI PRAKTIKUM

Gambar 6.5 Pembuatan Sampel Batas Plastis

(39)

KELOMPOK 20 VI - 9 6.2.6 PROSEDUR PERCOBAAN

Letakkan benda uji di atas plat kaca, aduk hingga kadar air

merata.

Buat bola-bola tanah dari benda uji seberat 8 gram, kemudian di geleng-geleng di atas plat kaca

dengan telapak tangan dengan kecepatan 80-90 gelengan per

menit.

Penggelengan dilakukan terus hingga benda uji membentuk batang dengan diameter 3 mm. Jika benda uji sudah retak sebelum itu maka satukan kembali ditambah air sedikit lalu diaduk sampai merata. Jika penggelengan bola lebih kecil dari 3mm tanpa menunjukkan keretakan, maka benda

uji perlu dibiarkan beberapa saar di udara agar kadar airnya berkurang.

Pengadukan dan penggelengan diulangi terus hingga retakan-retakan itu terjadi tepat pada saat

gelengan mempunyai diameter 3mm.

Periksa kadar air tanah di atras, pemeriksaan dilakukan

gandabenda uji untuk perbedaan kadar air 5 %

(maksimum).

Gambar 6-7 Flowchart percobaan modul 6

6.2.7 DATA DAN PENGOLAHAN DATA

TABEL PERHITUNGAN PLASTIS LIMIT TEST

Type of test PL PL

Tabel 6-2. Perhitungan Plastic Limit

(40)

KELOMPOK 20 VI - 10

a. Wsample + Tare (wet) = 18.30 gr (data percobaan) b. Wsample + Tare (dry) = 14.67 gr (data percobaan)

c. Wair = 18.30 – 14.67

= 3.63 gr

d. Tare = 9.0 gr (data percobaan)

e. W dry of soil = 14.67 gr – 9.0 gr = 5.67 gr

f. Kadar air = (2.99/9.22) x 100% = 57.82%

6.1.8 ANALISIS PERCOBAAN

Analisis yang didapat dari data :

a. Dari percobaan-percobaan di atas didapat: 1). Liquid Limit  74.26 % 2). Plastic Limit  57.82 %

b. Sehingga nilai Plastisitas Index, PI, yang merupakan nilai selisih dari batas cair dan batas plastis dapat dihitung sebagai berikut:

PI = LL – PL = 74.26 – 57.82 = 16.44 %

6.1.9 KESIMPULAN

(41)

BAB VII ANALISIS SARINGAN

7.1 ANALISIS SARINGAN

7.1.1 Referensi

M Das, Braja.1993. Mekanika Tanah Jilid I. Jakarta: Erlangga. Bab 1 Tanah dan Batuan 17 - 24.

7.1.2 Tujuan Percobaan

Menentukan gradasi atau pembagian ukuran butir tanah (grain size distribution) dari suatu sample tanah dengan menggunakan suatu saringan.

7.1.3 Dasar Teori

Sifat-sifat tanah tertentu banyak tergantung pada ukuran butirnya. Maka dari itu pengukuran besarnya butir tanah sering dilakukan di laboratorium mekanika tanah.

Dengan mengetahui pembagian besarnya butir dari suatu tanah, maka kita dapat menentukan klasifikasi terhadap suatu macam tanah tertentu atau dengan kata lain dapat mengadakan deskripsi tanah.Besarnya butiran tanah biasanya digambarkan dalam grafik yang disebut grafik lengkung gradasi atau grafik lengkung pembagian butir.

Dari grafik ini dapat kita lihat pembagian besarnya butiran tanah tertentu dan juga dapat kita lihat batas antara kerikil dan pasir, pasir dan lanau, dsb.

 Koefisien Uniformitas

Cu = koefisien keseragaman

D60 = diameter yang bersesuaian dengan 60% lolos ayakan.

(42)

 Koefisien Gradasi

Cc = koefisien gradasi

Tanah yang bergradasi baik akan mempunyai Cu>4 dan Cc antara 1 dan 3

untuk tanah berkerikil,

Untuk tanah pasir memiliki Cu>6 dan Cc antara 1 dan 3.

Tanah dikatakan bergradasi buruk (poorly graded) jika sebagian dari butirannya mempunyai ukuran yang sama, tidak beragam ukurannya. Bergradasi baik (well graded) jika ukuran butiran tanah terbagi merata artinya ukuran dari yang besar sampai ke yang kecil ada disana.

7.1.4 Alat Percobaan

a. Enam buah saringan type ASTM, masing-masing No.10, 18, 35, 60, 140, 200.

b. Sikat untuk membersihkan dan mengeluarkan tanah dari saringan c. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gr.

d. Talam-talam

Gambar7-1-1 Gambar saringan standar ASTM 10

60 2 30

D D

D C_c

(43)

Keterangan gambar:

1. Penjepit saringan 9. Palang penggantung

2. Puli 10. Tutup saringan

3. Sabuk pemutar 11. Pan

4. Saklar 12. Landasan

5. Motor panggerak 13. Tiang penggantung

6. Condensor 14. Baut penjepit tiang

7. Saringan 15. Sentrik

8. Penggantung saringan

7.1.5 Dokumentasi percobaan

(a) (b)

Gambar 7-1-3 Alat Praktikum: (a) Neraca, (b) Saringan

(44)

Gambar7-1-2 Diagram alirpercobaan analisis saringan

7.1.7 Data dan Pengolahan

US. STANDARD Sample Cumulative Cumulative

(45)

Diameter

Tabel7-1-1 Perhitungan analisis saringan

Contoh perhitungan :

a. Menghitung % tertahan

Contoh untuk diameter 0.25 mm dengan berat tertahan 1.46 gr dan berat

total 200 gr maka % tertahan = 100% 0.73% 200

1.46 _ _

b. Menghitung % kumulatif tertahan

Contoh untuk diameter 0.25 mm dengan berat kumulatif tertahan 2.26 gr, merupakan kumulatif dari data % tertahan = 0.00+0.03+0.06+0.32+0.73 = 1.14 %

c. Menghitung % kumulatif lolos

(46)

97.50

Grafik7-1-1 Kurva distribusi ukuran butiran sieve analysis

7.1.8 Analisis percobaan

Berdasarkan data dari analisis saringan yang dilakukan, maka dapat di analisis melalui kurva distribusi bahwa klasifikasi tanah berdasarkan USCS, dapat dikelompokkan sebagai berikut :

o_{kerikil 76.2} _{s/d 4.75} _(mm) _{0 %} o_{pasir 4.75} _{s/d 0.075} _(mm) _{2.38 %} o_{halus (lanau dan lempung)< 0.075 (mm)} _{97.62 %}

Berdasarkan American Association of State Highway and Transportaton Officials (AASHTO), tanah tersebut dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

o_{kerikil 76.2 (mm)} _{s/d 2 (mm)}  _{0.03 %} o_{pasir 2 (mm) s/d 0.075 (mm)}  _{2.38 %} o_{lanau dan lempung < 0.075 (mm)}  _{97.62 %}

(47)



Dari hasil analisis gradasi diperoleh bahwa butiran tanah

dikelompokkan sebagai tanah berbutir halus (fine-grained soils).



Pada bagian tanah yang kasarnya, persentasenya tidak terlalu banyak dan juga tidak terlalu sedikit, yaitu hanya 2.38 %. Dan pada bagian tanah kasarnya ini, hampir seluruhnya adalah sand (pasir), bahkan hampir tidak dijumpai gravel (kerikil) yang jumlahnya hanya 0.03 %.

7.2 ANALISIS HIDROMETER

(48)

M Das, Braja.1993. Mekanika Tanah Jilid I. Jakarta: Erlangga. Bab 1 Tanah dan Batuan 17 - 24.

7.2.2 Tujuan Percobaan

Menentukan gradasi atau pembagian ukuran butir tanah ( grain size distribution ) dari suatu sample tanah dengan ukuran partikel yang lebih kecil dari 0,075 mm.

7.2.3 Dasar Teori

Pada percobaan Hydrometer analysis, diselidiki sifat sifat butiran tanah halus dengan cara mengukur specific gravity yang berubah-ubah dari sebuah suspensi tanah pada saat butiran tanah sedang mengalami proses pengendapan.

Dengan dasar hukum Stokes dapat ditentukan ukuran butiran dengan mendasarkan kepada kecepatan jatuh dari partikel. Agar persamaan Stokes dapat diterapkan pada percobaan Hidrometer diasumsikan :

a. Masing-masing butir tanah dianggap berbentuk bola.

b. Tidak ada interferensi antar partikel dan antara partikel dengan dinding. Untuk tujuan ini digunakan jumlah tanah yang relatif sedikit yaitu 50 gr/liter dan juga dipakai tabung gelas dengan 1000 cc campuran.

c. Specific gravity dari partikel diketahui.

Selanjutnya untuk perhitungan diameter efektif (D) butir tanah, dipergunakan rumus-rumus berikut :

(49)

_{w =} Berat volume air pada suhu percobaan(gr/cm3).

s = Berat volume butir(gr/cm3).

g = Percepatan gravitasi (gr/cm3_).

D = Diameter butir (cm).

Zr = Jarak permukaan campuran (suspensi) ke pusat volume hidrometer (ada tabel untuk ini).

t = Waktu (menit).

Harga k didapat dari tabel berikut :

Tabel 7- 2-1 Tabel penentuan harga k untuk Gs Yang Berbeda

T Specific gravity of soils

(50)

Tabel7-2-2 Faktor Koreksi  untuk Gs yang berbeda

Hydrometer 152 H

Actual Effective Actual Effective Actual Effective Hydrometer Depth Hydrometer Depth Hydrometer Depth

Reading L (cm) Reading L (cm) Reading L (cm)

Tabel7-2-3Tabel penentuan harga Zr untuk R yang berbeda

(51)

Prosentase yang lewat (N) dapat dihitung dari :

dimana: R = Pembacaan skala Hidrometer dalam suspensi. Ra = Pembacaan skala Hidrometer dalam air.

W = Berat butir/tanah kering yang lolos saringan No. 200. α = Faktor Koreksi.

Prosentase yang sebenarnya (N') dicari dengan : N' = N x (Wc/Ws)

= N x (% lolos saringan No.200)/100

= N x (N sisa dari sieve analysis) ...(4) dimana :

Wc = Berat tanah kering yang lewat saringan No. 200.

Ws = Berat total dari tanah kering yang digerakkan pada perhitungan

pada analisis saringan.

7.2.4 Alat Percobaan

a. Hydrometer

Bentuk bulb yang khusus, skala menunjukan berat butir dalam larutan yang bervolume 1 liter. Pada Hidrometer terbaca 1.00 pada larutan air murni (aquadest) pada suhu 19,45C.

b. Gelas ukur,diameter 2,5" dan tinggi 18" c. Timbangan ( dengan ketelitian 0,01 gram ) d. Alat mixer

e. Thermometer f. Tabung porselin g. Saringan No.200

(52)

Gambar7-2-1 Gambar Hidrometer & Mechanical Stirer

7.2.5 Dokumentasi percobaan

(a) (b)

Gambar7-2-2 (a) Mechanical stirer , (b) Gelas ukur

Keterangan gambar: 1. Bak kaca

(53)

7.2.6 Prosedur Percobaan

Gambar7-2-2 Diagram alir percobaan analisis hidrometer

(54)

waktu R=1000 Ra=1000 Temp. R-Ra N Zr √Zr/t D N'

(menit) (r-1) (Ra-1) (0C) % (cm) (mm) %

0.25 47 -1 27 48 95.616 8.6 5.865 0.0734 93.359

0.5 41 -1 27 42 83.664 9.6 4.382 0.0549 81.690

1 40 -1 27 41 81.672 9.7 3.114 0.0390 79.745

2 36 -1 27 37 73.704 10.4 2.280 0.0285 71.965

5 30 -1 27 31 61.752 11.4 1.510 0.0189 60.295

15 23 -1 27 24 47.808 12.7 0.920 0.0115 46.680

30 20 -1 27 21 41.832 13 0.658 0.0082 40.845

60 17 -1 27 18 35.856 13.5 0.474 0.0059 35.010

250 10 -1 27 11 21.912 14.7 0.242 0.0030 21.395

1440 4 -1 27 5 9.96 15.6 0.104 0.0013 9.725

Tabel 7-2-4 Perhitungan analisis Hidrometer

Gs = 2.667 Sieve = 97.64 %

(55)

0

Grafik7-2-1 Kurva distribusi ukuran butiran analisa hidrometer

0

(56)

7.2.8 Analisis percobaan

Dari kurva gabungan analisis saringan dan hidrometer dapat di analisis sebagai berikut :

- Koefisien uniformitas (Cu) sampel tanah tersebut adalah 14,509 yang masuk dalam kategori well graded yakni lebih besar dari 6.

- Koefisien gradasi sampel tanah tersebut adalah 1,024

Menurut kriteria untuk tanah akan tergradasi dengan baik apabila memiliki Cu lebih besar dari 4 dan memiliki Cc antara 1 dan 3. Karena

sampel tanah yang diamati memiliki Cu lebih besar daripada 4, dan Cu

diantara 1 dan 3. Maka dapat disimpulkan bahwa tanah tersebut tergradasi dengan baik.

Dari kurva yang didapat juga dapat ditentukan nilai prosentase pembagian butiran yang didasarkan pada American Association of State Highway and Transportaton Officials (AASHTO) sebagai berikut:

o_{kerikil 76.2} _{s/d 2} _(mm) _{0.03 %} o_{pasir 2 s/d} _0.075 _(mm) _{2.38 %} o_{lanau 0.075 s/d} _0.002 _(mm)  _{86.92 %} o_{lempung < 0.002 (mm)}  _{7.155 %}

7.2.9 Kesimpulan

Dari kurva gabungan tampak kurva mempunyai rentang yang tersebar sebagian besar pada tanah halus, atau dengan kata lain tanah sampel mempunyai gradasi yang buruk. Sedang dari grafik gabungan tidak dapat dapat ditentukan harga koefisien keseragaman dan koefisien gradasi, karena tanah yang diuji merupakan tanah halus.

Klasifikasi Tanah (AASHTO)

Dalam hal ini, klasifikasi tanah yang dilakukan berdasarkan American Association of State Highway and Transportaton Officials (AASHTO). Dari praktikum yang telah dilakukan telah didapat data-data dan parameter-parameter sebagai berikut:

 Kira-kira 0.03 % dari total tanah tergolong tanah tergolong kerikil

(hampir tidak dijumpai kerikil.

 Kira-kira 2.38 % dari total tanah tergolong pasir.

 Kira-kira 86.92 % dari total tanah tergolong lanau

(57)

Maka, berdasarkan parameter-parameter dan data-data di atas dapat ditentukan klasifikasi tanahnya sebagai berikut:

 Tanah dikelompokkan sebagai tanah berbutir halus (fine-grained

soils) yaitu 86,92 % merupakan lanau.

 Pada bagian tanah yang kasarnya, persentasenya tidak terlalu

(58)

BAB VIII

PEMERIKSAAN KEPADATAN STANDAR

11.1. REFERENSI

Braja M. Das. Principles of Geotechnical Engineering.Chapter 5 Soil Compaction.

11.2. DASAR TEORI

Pemadatan merupakan usaha untuk meningkatkan berat jenis tanah dengan cara mendesak tanah dengan memakai energi mekanis untuk merapatkan partikel – partikel tanah yang bertujuan untuk meningkatkan kekuatan tanah dan mengurangi kompresibilitas dan settlement. Dalam proses pemadatan penambahan air terhadap tanah yang dipadatkan dapat membantu meningkatkan kepadatan tanah karena dengan penambahan air tersebut dapat melumasi partikel – partikel tanah sehingga memudahkan pergerakan partikel – partikel tanah untuk membentuk suatu struktur yang lebih padat. Beberapa faktor yang mempengaruhi dalam proses pemadatan diantaranya adalah kadar air , jenis tanah dan energi kompaksi

Kenaikan kadar air tanah pada suatu tanah yang dipadatkan akan menaikkan berat volume tanah.Perlu diperhatikan bahwa pada saat kadar air = 0, berat volume basah tanah () adalah sama dengan berat volume

keringnya (d) atau

 = d(w=0)

Bila kadar airnya ditingkatkan terus secara bertahap pada usaha pemadatan yang sama, maka berat dari jumlah bahan padat dalam tanah per satuan volume juga meningkat secara bertahap pula atau dapat dituliskan :

 = d(w=0) + d

(59)

kemudian menempati ruang-ruang pori dalam tanah yang sebetulnya dapat didisi oleh paretikel-partikel solid dari tanah. Kadar air tanah yang menyebabkan harga berat volume kering maksimum disebut kadar air optimum.

Untuk suatu kadar air tertentu, berat volume kering maksimum secara teoretis didapat bila pada pori-pori tanah sudah tidak ada udaranya lagi, yaitu pada saat di mana derajat kejenuhan tanah sama dengan 100 %.

Jadi, berat volume kering maksimum (teoretis) pada suatu kadar air tertentu dengan kondisi zero air voids (pori-pori tanah tidak mengandung udara sama sekali) dapat ditulis sebagai berikut:

s

1. Menentukan hubungan antara kadar air dan kepadatan tanah. 2. Menentukan kepadatan tanah maksimum dan kadar air optimum.

11.4. Alat Percobaan

1. Mold untuk compaction dengan tinggi 7".

2. Spacer disk 2.5" sebagai dasar blow.

3. Silinder.

4. Hammer penumbuk 4.54 kg ( 10 lbs ) dan tinggi jatuh 45.7 cm (18").

5. Alat pengeluar contoh.

(60)

7. Oven yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi (110+5)oC.

8. Alat perata dari besi.

9. Saringan 50 mm (2”), 19 mm (3/4”) dan 4,75 mm (no.4). 10. Talam , alat pengaduk dan sendok.

11.5. Dokumentasi Praktikum

Gambar I. Dokumentasi percobaan

(61)

Gambar II. Flowchart prosedur percobaan

Cetakan dan keping alas ditimbang dengan ketelitian 5 gram (B1). Keping alas, cetakan dan leher dijadikan satu dan tempatkan pada alas/dasar yang kuat.

Aduk dan padatkan salah satu contoh. Jumlah seluruh tanah harus tepat, sehingga setelah leher dilepas kelebihan tinggi tanah tidak lebih dari 0.5 cm. Padatkan tanah sebanyak 5 lapisan dan masing-masing dipadatkan dengan 56 kali tumbukan.

Potong kelebihan tanah disekeliling leher dan lepaskan leher sambung. Ratakan kelebihan tanah tersebut dengan alat perata sehingga dapat betul-betul rata dengan permukaan cetakan.

Timbang cetakan yang berisi benda uji tersebut dengan alat timbang yang mempunyai ketelitian 5 gram (B2).

Ambil bagian atas, tengah dan bawah dari sampel untuk pengujian kadar air (w).

(62)

11.7. Data dan Pengolahan

Tabel I. Data percobaan dan pengolahan

Tabel II. Data percobaan dan pengolahan data

500 ml 650 ml 800 ml 950 ml 1100 ml

Top Mid Bot Top Mid Bot Top Mid Bot Top Mid Bot Top Mid Bot Wc + Wwet, gr 35,44 26,62 27,37 31,42 39,12 31,69 28,43 25,3 19,5 25,25 30,35 26,41 23,21 28,13 22,37 Wc + Wdry, gr 30,66 22,99 23,72 25,16 33,54 27,79 24,41 21,2 16,95 20,45 24,7 21,28 18,84 22,53 18,21 Wwater

= (2) - (3), gr 4,78 3,63 3,65 6,26 5,58 3,9 4,02 4,1 2,55 4,8 5,65 5,13 4,37 5,6 4,16 Wcont, gr 6,19 5,76 6,05 5,17 5,87 6,41 6,21 5,99 5,79 5,65 5,48 4,9 5,79 5,26 5,99 Wdry

= (3) - (5), gr 24,47 17,23 17,67 19,99 27,67 21,38 18,2 15,21 11,16 14,8 19,22 16,38 13,05 17,27 12,22 W

= (4):(6).100% 19,534 21,068 20,656 31,316 20,166 18,241 22,088 26,956 22,849 32,432 29,396 31,319 33,487 32,426 34,043

Wrata-rata 20,4 23,24 23,96 31,05 33,3

1 Mixture of water , cc 500 650 800 950 1100 2 Number of blows 56 56 56 56 56

3 Number of layers 5 5 5 5 5

4 Weight of mold+soil , gr 7285 7455 7600 7905 7854 5 Weight of mold, gr 4160 4160 4285 4285 4285 6 Weight. of Soil = (4) - (5) 3125 3295 3315 3620 3569 7 Moisture content % 20.4 23.24 23.96 31.05 33.3 8 Weight. of dry soil = 2596 2674 2674 2762 2677 (6):(1+(7):100), gr 9 Volume of soil, cm3 2086 2086 2086 2086 2086 10 Dry density d (8):(9) , gr/cm3 1.244 1.282 1.282 1.324 1.284 11 G 2.720 2.720 2.720 2.720 2.720 12 Zav 1.749 1.667 1.647 1.475 1.427

(63)

1.000

18.00 23.00 28.00 33.00 38.00

Series1 zav

Gambar III. Grafik Dry Density vs Water Content

Contoh Perhitungan :

Untuk Mixture of water = 950 ml ( Top )

 Contoh perhitungan kadar air:

o_{Wc + Wwet} _{= 25.25 gr}

 Contoh perhitungan dry density:

o_{weight of mold + soil} _{= 7905} _gr

 Contoh perhitungan zero air voids:

o Gs = 2.72

o_Zav _{= 2.72/ ( 1 + [ 2.72*{ 31.05/100} ] )}

(64)

11.8. Analisis Percobaan

Dari uji pemadatan yang telah dilakukan terhadap 5 sampel tanah dengan kadar air yang berbeda – beda , seperti yang terlihat pada grafik dry density vs water content penambahan kadar air terhadap sampel tanah yang dipadatkan akan meningkatkan berat volumnya hingga pada suatu kadar air tertentu penambahan kadar air justru akan menurunkan berat volumnya. Dari grafik diatas dapat ditentukan bahwa kadar air optimum untuk pemadatan adalah 31.05 % dan _{d max} = 1.324 gr/cm3.

Melalui grafik tersebut dapat terlihat bahwa kurva Zero air void berada di atas kurva kadar air.

11.9. Kesimpulan

Penambahan air pada sampel tanah yang dipadatkan akan menaikkan kadar air pada sampel tanah tersebut. Peningkatan kadar air tersebut akan meningkatkan berat volum sampel tanah tersebut. Peningkatan kadar air tersebut akan meningkatkan berat volumnya hingga pada suatu saat peningkatan kadar air justru menurunkan berat volumnya. Nilai kadar air yang mengakibatkan berat volum mencapai nilai maksimum (akibat penambahan kadar air) disebut kadar air optimum.

(65)

Catatan

1. Tanah yang telah dipadatkan dapat digunakan lagi untuk percobaan bila butir tanah tidak pecah akibat penumbukan.

2. Untuk tanah yang berbutir halus, petunjuk yang baik untuk mendapatkan kadar air yang optimum adalah batas plastis. Kadar air optimum untuk mendapatkan modified kira-kira 2 - 4% di bawah batas plastis.

3. Alat tumbuk mekanis harus dikalibrasi. 4. Kerataan alat perata harus diperhatikan.

5. Alas untuk meletakkan cetakan waktu dilakukan pemadatan dapat dibuat dari beton dengan berat tidak kurang dari 91 kg dan diletakkan pada dasar yang relatif stabil.

Bila di lapangan dapat dipergunakan lantai beton atau permukaan gorong-gorong persegi atau lantai jembatan.

(66)

BAB IX

CALIFORNIA BEARING RATIO

1. REFERENSI

Buku Panduan Praktikum Mekanika Tanah.

2. DASAR TEORI

CBR adalah perbandingan antara beban penetrasi suatu bahan terhadap bahan standar dengan kedalaman dan kecepatan penetrasi yang sama. Hasil perbandingan ini digunakan untuk menentukan kekuatan tanah. Cara ini mula-mula dilakukan oleh California State Highway Departement untuk menentukan kekuatan tanah sebagai dasar jalan (subgrade).

3. TUJUAN PERCOBAAN

Untuk menentukan CBR tanah dan campuran tanah agregat yang dipadatkan pada laboratorium pada kadar air tertentu.

4. ALAT PERCOBAAN

1. CBR mold  6" dan tinggi 4.5" 2. Spacer disk

3. Pesawat Penetrasi 4. Gelas ukur

5. Container

6. Oven

7. Straightedge dan pisau 8. Mixing pan dan sekop

(67)

10. Stopwatch

11. Alat pembongkar sampel

12. Hammer, berat 10 lbs;  2" dan tinggi jatuh 18"

Gambar 13.2 Alat CBR

5. PROSEDUR PERCOBAAN

Langkah-langkah yang dilakukan pada percobaan ini yaitu :

a. Dari contoh tanah yang sama dengan percobaan Modified AASHTO Compaction Test, ambil 3 buah sampel mesing-masing 5 kg.

b. Saring dengan ayakan no.4

c. Air ditambahkan sedemikian banyak sehingga tanah dalam keadaan kepadatan optimum. Banyaknya air diperoleh dari percobaan Modified AASHTO.

d. Diamkan sampel selama 24 jam. e. Kerjakan untuk tiap-tiap sampel

 Sampel 1 : Sampel dimasukkan ke dalam Mold 5 lapis, tiap lapis ditumbuk 10 kali.

 Sampel 2 : Sampel dimasukkan ke dalam Mold 5 lapis, tiap lapis ditumbuk 25 kali

(68)

f. Contoh tanah dalam mold yang sudah dipadatkan ini diratakan permukaannya dengan pisau, kemudian direndam dalam air.

g. Mold ditimbang bersama tanah di dalamnya.

h. Sampel tanah dipenetrasi dengan cara meletakkannya terbalik pada pesawat penetrasi.

i. Keluarkan tanah dari mold dan mold ditimbang.

j. Periksa kadar air tanah dari masing-masing sampel pada bagian atas, tengah, dan bawah.

Gambar 13.1 Flowchart CBR Test

(69)

Langkah-langkah Perhitungan:

Perhitungan dilakukan dengan tabel dan menggunakan rumus dan langkah-langkah sebagai berikut :

 Hitung kadar air kering udara dan penambahan air.

 Load = dial reading × kalibrasi ; kalibrasi = 5,086 lbs/10-4 inchi

 Pressure = load / luas piston ; luas piston = 3 sqi

 Dibuat grafik Pressure vs Penetrasi masing-masing contoh tanah. Untuk awal penetrasi jika terjadi lengkung yang cukup keatas, maka lengkung itu perlu dikoreksi sehingga tidak terdapat cekung ke atas.

 Dari grafik di atas dihitung harga CBR 0,2" dan CBR 0,1".

%

 Hitung kadar airnya, kemudian hitung untuk tiap sampel berat volume keringnya.

 Buat grafik antar CBR dengan d.

 Harga design CBR dari tanah tersebut adalah

pada 95 % dari harga d max.

Tabel 13.1 Data Water Content

water content sampel 1 (56 x) = 25.70% water content sampel 2 (25 x) = 25.97% water content sampel 3 (10 x) = 28.46%

(70)

10 x 25 x 56 x

1. wcont+wet 5355 5612 5975

2. wmold 3113 3113 3113

3. wwel =(1)-(2) 2242 2499 2862

4. Vmold 2086 2086 2086

5. gm = (3) / (4) 1.07 1.20 1.37

6. w (%) 25.70 25.97 28.46

7..gd=(5)/[1+(6)] 0.86 0.95 1.07

Contoh Perhitungan untuk tabel pressure dan penetration:

 Contoh perhitungan yang akan digunakan adalah untuk kondisi: surcharge load = 56 ×

elapsed time = 0.5 menit

penetration = 0.025 inch

 Perhitungannya sebagai berikut:

kalibrasi = 5.8939 lbs/10-4 inch

luas piston = 3 sqi

dial reading = 36.00 10-4 inch

load = 36.00 x 5.8939

= 212.18 lbs

pressure = 212.18 / 3

(71)

Tabel 13.3 Data Loading Test (Pressure and Penetration)

Project Soil sample 1lb 0.454 kg

Location Test no Bbn awal 10 lbs

Boring No Tested by corection 5.8939

Depth Date lbs/10^-4"

Surcharge load I = 56 x II = 25 x III = 10 x

56 x 25 x 10 x

Elapsed Penetra- Dial read Load Pressure Dial read Load Pressure Dial read Load Pressure Time (min) tion (in) 10^-4 in lbs (Lbs/in2) 10^-4 in lbs (Lbs/in2) 10^-4 in lbs (Lbs/in2)

0.0 0.000 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0.5 0.025 36.00 212.18 70.73 18.00 106.09 35.36 11.00 64.83 21.61 1.0 0.050 75.00 442.04 147.35 42.00 247.54 82.51 15.00 88.41 29.47 1.5 0.075 119.00 701.37 233.79 64.00 377.21 125.74 19.00 111.98 37.33 2.0 0.100 159.00 937.13 312.38 78.00 459.72 153.24 23.00 135.56 45.19 2.5 0.125 198.00 1166.99 389.00 86.00 506.88 168.96 29.00 170.92 56.97 3.0 0.150 232.00 1367.38 455.79 89.00 524.56 174.85 31.00 182.71 60.90 3.5 0.175 261.00 1538.31 512.77 83.00 489.19 163.06 35.00 206.29 68.76 4.0 0.200 292.00 1721.02 573.67 84.00 495.09 165.03 39.00 229.86 76.62 5.0 0.250 341.00 2009.82 669.94 99.00 583.50 194.50 46.00 271.12 90.37

SOIL MECHANICS LABORATORY

(72)

(73)

0.00 200.00 400.00 600.00 800.00 1000.00 1200.00

0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 0.600

Penetration

Pr

e

s

u

re

56 25 10

Gambar 13.3 Grafik Hubungan Penetrasi dengan Tekanan

Tabel 13.4 Tabel Hasil Perhitungan CBR

Penetra-

Pressure

(Lbs/in2) CBR

tion (in) 56 x 25 x 10 x 56 x 25 x 10 x

0.100 312.380 153.240 45.190 31.24 15.32 3.01

0.200 573.670 165.030 76.620 38.24 11.00 5.11

Tabel 13.5 Dry Density dan Nilai CBR

Jumlah

Pukulan y dry 0.1 0.2

56 1.07 31.24 38.24 25 0.95 15.32 11.00

(74)

CBR Vs DRY DENSITY

0.80 0.85 0.90 0.95 1.00 1.05 1.10

DRY DENSITY

CBR

CBR 01

CBR 02

Gambar 13.4 Grafik Hubungan Dry Density dengan Nilai CBR

Tabel 13.6 CBR Design

dry

Tabel 13.7 Deskripsi CBR Untuk Fondasi

Dari hasil test CBR, didapatkan nilai CBR design 0,1” adalah 25 % dan untuk 0,2” adalah 28 % berarti dapat dikategorikan sebagai tanah yang

good. Berarti tanah sample cukup baik untuk digunakan dalam design.

(75)

Seharusnya nilai CBR 0,1 lebih besar daripada CBR 0,2, jika nilai penetrasi CBR 0,2 lebih besar sebaiknya percobaan diulangi. Hasil praktikum kami menunjukkan nilai CBR 0,2 lebih besar dari CBR 0,1, tetapi karena keterbatasan waktu kami tidak mengulangi percobaan. Maka harga CBR yang kami ambil harga pada penetrasi CBR 0,2.

8. KESIMPULAN

Dari hasil percobaan didapatkan : 10 pukulan : CBR0,1 =04.52 %

CBR0,2 =05.11 %

25 pukulan : CBR0,1 = 15.32 %

CBR0,2 = 11.00 %

56 pukulan : CBR0,1 = 31.24 %

CBR0,2 = 38.24 %

Sedangkan nilai CBR design untuk sample tanah tersebut adalah :

CBR0.1 = 25 %

(76)

PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH 2006/2007

Bab 7, “Kemampumampatan Tanah”, Hal. 177.

2 DASAR TEORI

Telah kita ketahui bahwa ketika sebuah material dibebani atau ditekan, material tadi akan berdeformasi atau meregang. Terkadang, respons terhadap beban tadi adalah seketika itu juga. Material lainnya seperti tanah membutuhkan waktu yang relatif lama untuk menunjukkan deformasinya, hal ini khususnya terjadi pada tanah lempung.

Ketika tanah dibebani oleh timbunan atau struktur bangunan, maka deformasi akan muncul. Total deformasi vertikal pada permukaan yang disebabkan oleh beban disebut settlement. Pergerakan itu bisa ke bawah dengan penambahan beban atau ke atas dengan berkurangnya beban (swelling). Total settlement, st, dari tanah yang dibebani terdiri dari tiga komponen, yaitu:

s c i

t s s s

s   

dimana si = penurunan segera (immediate settlement)

sc = penurunan konsolidasi (consolidation settlement)

ss = pemampatan sekunder (secondary compression)

(77)

KELOMPOK 20

XIV- 2 Pada umumnya konsolidasi ini berlangsung dalam satu arah saja atau disebut juga one dimensional consolidation. Pergerakan dalam arah horizontal dapat diabaikan, karena tertahan oleh lapisan tanah sekelilingnya. Selama peristiwa konsolidasi berlangsung, tanah akan mengalami penurunan (settle).

Dua hal yang penting mengenai penurunan ialah :  Besarnya penurunan yang terjadi.

 Kecepatan penurunan tersebut.

Besarnya penurunan yang terjadi

Analisa Terzaghi:

Hi = tebal lapisan yang mengalami pemempatan

P1 = tekanan lapangan efektif (sebelum ada pembebanan)

P2 = P1 + P

P = perubahan tekanan akibat peningkatan tekanan pada umumnya

Penentuan Nilai Cc (indeks pemadatan)

Untuk menentukan nilai Cc, sebelumnya kita perlu menentukan terlebih dahulu besarnya tekanan prakonsolidasi. Casagrande (1936) menyarankan suatu cara yang mudah untuk menentukan besarnya tekanan prakonsolidasi, pc, dengan

(78)

KELOMPOK 20

XIV- 3 Prosedurnya adalah sebagai berikut (lihat gambar di bawah).

1. Dengan melakukan pengamatan secara visual pada grafik, tentukan titik a di mana grafik e versus log p memiliki jari-jari kelengkungan yang paling mnimum.

2. Gambar garis datar ab.

3. Gambar garis singgung ac pada titik a.

4. Gambar garis ad yang merupakan garis bagi sudut bac.

5. Perpanjang bagian grafik e versus log p yang merupakan garis lurus hingga me-motong garis ad di titik f.

6. Absis untuk titik f adalah besarnya tekanan prakonsolidasi (pc).

Gambar 14.1 Penentuan Tekanan Prakonsolidasi

Setelah mendapatkan harga tekanan prakonsolidasi, maka harga Cc dapat ditentukan dengan menggunakan prinsip sebagai berikut:

(79)

KELOMPOK 20

XIV- 4  Diambil dua titik ujung pada grafik yang paling linear tersebut

 Mengaplikasikan rumus berikut:

1 2

Grafik pembacaan penurunan vs akar pangkat dua dari waktu untuk setiap pembebanan dapat digunakan untuk mencari besarnya t90. Setelah didapat nilai t90 untuk masing-masing pembebanan maka dapat dicari besar nilai Cv.

Harga koefisien konsolidasi ditentukan dengan metoda akar waktu (time square root method) adalah sebagai berikut (lihat gambar di bawah):

1. Gambar suatu garis AB melalui bagian awal kurva (ambil kurva yang lurus).

2. Gambar suatu garis AC sehingga OC = 1.15 OB. Absis titik D, yang merupakan perpotongan antara garis AC dan kurva konsolidasi merupakan perpotongan an-tara garis AC dan kurva konsolidasi, memberikan harga akar waktu untuk terca-painya konsolidasi 90 %.

3. Hitung koefisien konsolidasi dengan menggunakan rumus berikut:

(80)

KELOMPOK 20

XIV- 5 Gambar 14.2 Cara Penentuan t90

Kecepatan penurunan

Berbicara mengenai kecepatan penurunan, kita selalu berhubungan dengan waktu yang dibutuhkan untuk penurunan tersebut. Waktu penurunan dihitung dengan rumus :

Cv TH t

2 dr 

dengan:

t = waktu

(81)

KELOMPOK 20

XIV- 6 Hdr = jarak lintas drainage (tergantung susunan lapisan

tanah)

Cv = koefisien konsolidasi, dicari dari lengkung konsolidasi.

3 TUJUAN PERCOBAAN

Tujuan dari percobaan ini adalah untuk menentukan sifat pemampatan suatu jenis tanah, yaitu sifat-sifat perubahan isi dan proses keluarnya air dari dalam pori tanah yang diakibatkan adanya perubahan tekanan vertikal yang bekerja pada tanah. Selain hal tersebut percobaan ini juga bertujuan untuk:

 Menentukan nilai Cc (Indeks Kompresibilitas)  Menentukan nilai Cv (Koefisien Konsolidasi)

4 ALAT PERCOBAAN

 Satu set alat konsolidasi.

 Tabung contoh tanah.

 Silinder penolong untuk mengisi contoh tanah kedalaman tabung contoh

tanah.

 Silinder ring yang berisi batu pori.

 Pelat tembaga untuk meratakan gaya pembebanan dengan peluru di

tengah-tengah.

 Oedometer.

(82)

KELOMPOK 20

XIV- 7 Gambar 14.4 Bagian-Bagian Alat Uji Konsolidasi

Keterangan Gambar:

1. Beban Keseimbangan 2. Plat Beban

3. Tiang Penyangga 4. Dudukan Dial 5. Sel Konsolidasi 6. Bola Baja 7. Plat Penekan 8. Batu Pori 9. Benda Uji 10. Ring Contoh 11. Sel Konsolidasi 12.Beban

(83)

KELOMPOK 20

(84)

Taruh batu pori di atas dan bawah

Baca dan catat arloji saat 9.6, 15, 21.6, 29.4, 38.4 dan benda uji. Ambil batu

pori. Keringkan

(85)

Tabel 14.1 Tabel Pembebanan

 Setiap pembebanan berlangsung selama 24 jam mulai saat beban

dipasang.

 Pembacaan dial dilakukan pada menit-menit ke:

0 ; 0.15 ; 1.0 ; 4 ; 6.15 ; 9 ; 12.15 ; 16.0 ; 20.15 ; 25.0 ; 36.0 ; 64.0 ; 100.0 untuk beban pada hari kedelapan pembacaan dial hanya dilakukan satu hari setelah pembebanan

 Setelah keseluruhan pembebanan selama 8 hari selesai, contoh tanah

diambil.

 Contoh tanah ditimbang, lalu dioven selama 24 jam pada temperatur 110 C.

(86)

KELOMPOK 20

XIV- 11 7 DATA DAN PENGOLAHAN

Wet Container + Wet Soil 121 gr Wet Container + Dry Soil 98.7 gr

Wet Water 22.3 gr

Wet Container 4.2 gr

Wet Dry Soil (Ws) 94.5 gr

Water Content 23.60%

Specific Gravity (Gs) 2.63

Po 10 kg/cm2

Tabel 14.2 Sampel Properties

Elapsed

(87)

KELOMPOK 20

XIV- 12 Applied

Final Dial 2H H

Void Height

Void

Ratio (t90)1/2 t90 Cv= Pressure

Dial Change 4H/H 2H - 2Ho

e=(2H-2Ho)/ menit sec 0.848H2/t90

kg/cm2 Mm mm mm mm mm 2Ho cm2/sec

0.0000 10.000 0.0000 20.0000 10.0000 8.6293 0.7589

0.1000 9.641 -0.3590 19.6410 9.8205 8.2703 0.7274 6.0000 2160.00 0.0004 0.2000 9.408 -0.2330 19.4080 9.7040 8.0373 0.7069 7.7000 3557.40 0.0002 0.4000 9.000 -0.4080 19.0000 9.5000 7.6293 0.6710 5.8500 2053.35 0.0004 1.0000 8.249 -0.7510 18.2490 9.1245 6.8783 0.6049 5.3000 1685.40 0.0004 2.5000 7.220 -1.0290 17.2200 8.6100 5.8493 0.5144 6.2000 2306.40 0.0003 5.0000 6.598 -0.6220 16.5980 8.2990 5.2273 0.4597 6.2000 2306.40 0.0003

(88)

KELOMPOK 20

XIV- 13 Contoh perhitungan sebagai berikut:

Contoh perhitungan diambil untuk applied pressure sebesar 0 kg/cm2 Final Dial = 10 mm

Grafik e vs p (skala log)

(89)

KELOMPOK 20

XIV- 14 Setelah diplot garis menurut langkah – langkah seperti yang telah dijeslakan dalam bagian 13.2, maka didapat bahwa tekanan pra konsolidasi Pc = 0.66 kg/cm2

Besarnya harga indeks pemampatan dapat dihitung sebagai berikut:

Pada kurva di atas, garis yang paling linear berada di antara P = 1 kg/cm2 (e = 0.605) dan P

=2.5 kg/cm2 (e = 0.514)

Dengan demikian, maka nilai Cc (indeks pemadatan) dapat dicari sebagai berikut :

1 2

Besarnya harga indeks pengembangan dapat dihitung sebagai berikut:

→ Untuk pembebanan 0.2 kg/cm2

Dari grafik didapat nilai t90 = 3557.4 dtk

H = 9.704 mm Cv = 0.848 ( H2) / t90

(90)

KELOMPOK 20

XIV- 15 14.8 ANALISIS PERCOBAAN