PERILAKU TANAH PASIR DENGAN PERKUATAN (KARUNG PLASTIK, KARUNG GONI, DAN PLASTIK)
BERBENTUK SILINDER VERTIKAL
TUGAS AKHIR
Oleh
Feki Nelasari Bp 08 1 092 3 198
JURUSAN TEKNIK SIPIL – FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS ANDALAS
PERILAKU TANAH PASIR DENGAN PERKUATAN (KARUNG PLASTIK, KARUNG GONI, DAN PLASTIK)
BERBENTUK SILINDER VERTIKAL
TUGAS AKHIR
Diajukan sebagai syarat untuk menyelesaikan pendidikan
Program Strata-1 pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Andalas Padang
Oleh
Feki Nelasari Bp 08 1 092 3 198
Pembimbing Rina Yuliet, MT
Andriani, MT
JURUSAN TEKNIK SIPIL – FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS ANDALAS
ii DAFTAR ISI
Halaman Judul
Lembar pengesahan oleh Pembimbing
Abstrak i
Daftar Isi ii
Daftar Tabel vi
Daftar Gambar viii
Daftar Lampiran xii
Kata Pengantar xiv
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang 1
1.2 Tujuan dan Manfaat 2
1.3 Batasan Masalah 2
1.4 Sistematika Penulisan 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pendahuluan 5
2.2 Landasan Teori 7
2.2.1 Pasir 7
2.2.2 Geosynthetic 8
iii
2.2.3 Karung Goni 20
2.2.4 Karung Plastik 21
2.2.5 Plastik 23
2.2.6Geocell 25
2.2.7Pemadatan 26
2.2.8Kekuatan Geser Langsung (Direct Shear) 30
2.2.9Kuat Geser Pasir 34
2.2.9.1Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kuat Geser Tanah Pasir 34
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Tahap Penelitian 37
3.2 Lokasi Penelitian 38
3.3 Bahan Penelitian 38
3.4 Diagram Alir Penelitian 39
BAB IV PROSEDUR DAN HASIL KERJA
4.1 Prosedur Penelitian 41
4.1.1 Persiapan Benda Uji 41
4.1.2 Pengujian Indeks Properties Pasir 43 4.1.3 Pengujian Sifat Mekanis Tanah 47 4.1.3.1 Pengujian Pemadatan (Standard Proctor) 47 4.1.3.2 Pengujian Geser Langsung (Direct Shear Test) 49
4.2 Pembuatan Benda Uji 50
4.2.1 Pembuatan Benda Uji Direct Shear 50
4.3Hasil Pengujian 51
iv
4.3.2 Sifat Mekanis Tanah 53 4.3.2.1 Hasil Pengujian Kepadatan 53 4.3.2.2 Hasil Pengujian Geser Langsung 53
BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN
5.1 Hasil Klasifikasi Tanah Asli 57 5.1.1 Hasil Klasifikasi Tanah Berdasarkan Sistem
AASHTO 57
5.1.2 Hasil Klasifikasi Tanah Berdasarkan Sistem
USCS 58
5.1.3 Hasil Klasifikasi Tanah Berdasarkan Sifat
Fisik Tanah 58 5.2 Analisa Sifat Mekanik Tanah 59
5.2.1 Analisa Kepadatan Tanah Asli 59 5.2.2 Analisa Hasil Pengujian Direct Shear Pasir Asli dan Pasir dengan Perkuatan 60 5.2.2.1 Perbandingan Peningkatan Sudut Geser (φ) Pasir Asli dengan Variasi Jenis Perkuatan Pasir 60 5.2.2.2 Perbandingan Peningkatan Nilai Kohesi (c) Pasir Asli dengan Variasi Jenis Perkuatan Pasir 62 5.2.2.3 Perbandingan Peningkatan Kuat Geser (τ) Tanah Pasir Asli dengan Variasi Jenis Perkuatan Pasir dengan tegangan normal 0.5, 1, 1.5 kg/cm2 63 5.2.2.3 Perbandingan Peningkatan Sudut Geser (φ) Pasir
Asli dengan Variasi Jenis dan Bentuk Perkuatan
v
5.2.2.3 Perbandingan Peningkatan Nilai Kohesi (c) Tanah Pasir Asli dengan Variasi Jenis dan Bentuk Perkuatan Pasir 69
BAB VIKESIMPULAN DAN SARAN
6.1 Kesimpulan 71
6.2 Saran 72
Daftar Pustaka 73
vi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Batasan Ukuran Jenis-Jenis Tanah 7
Tabel 2.2 Elemen-elemen dari percobaan pemadatan standar 28
Tabel 2.3 Nilai sudut geser (φ) internal kondisi drained 33
Tabel 2.4 Nilai kohesi (c) beberapa jenis tanah 33
Tabel 3.1 Dimensi geosintetik yang digunakan untuk Direct Shear 38
Tabel 4.1 Batas berat spesifik terhadap beberapa jenis tanah 46
Tabel 4.2 Standar Pengujian Pemadatan Proctor 48
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Sifat Fisik Pasir Asli 52
Tabel 4.4 Hasil Pengujian Analisa Saringan 52
Tabel 4.5 Hasil Pengujian Geser Langsung (Direct Shear) Pasir Tanpa Perkuatan 54
Tabel 4.6 Hasil Pengujian Geser Langsung (Direct Shear) Pasir dengan Perkuatan 54
Tabel 5.1 Hasil klasifikasi tanah berdasarkan sistem AASHTO 58
Tabel 5.2 Persentase Peningkatan Nilai Sudut Geser(φ) Pasir dengan Variasi Jenis Perkuatan Terhadap Pasir Tanpa Perkuatan 62
Tabel 5.3 Persentase Peningkatan Nilai Kohesi(c) Pasir dengan Variasi Jenis Perkuatan Terhadap Pasir Tanpa Perkuatan 63
Tabel 5.4 Persentase Peningkatan Nilai Kuat Geser(τ ) Pasir dengan Variasi Jenis Perkuatan Terhadap Pasir Tanpa Perkuatan Pada=0.5kg/cm2 64
vii
Tabel 5.6 Persentase Peningkatan Nilai Kuat Geser(τ ) Pasir dengan Variasi Jenis Perkuatan Terhadap Pasir Tanpa Perkuatan
Pada = 1 kg/cm2 66
Tabel 5.7 Nilai Sudut Geser(φ) dengan Variasi Jenis Perkuatan
Bentuk Lapisan Horisontal 68
Tabel 5.8 Nilai Sudut Geser(φ) dengan Variasi Jenis Perkuatan
Bentuk Serat Diskrit 69
Tabel 5.9 Nilai Kohesi(c) dengan Variasi Jenis Perkuatan
Bentuk Lapisan Horisontal 70
Tabel 5.10 Nilai Kohesi(c) dengan Variasi Jenis Perkuatan
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Geogrid 9
Gambar 2.2 Geogrid Triax 10
Gambar 2.3 Geogrid Biaxial 11
Gambar 2.4 Geogrid Uniaxial 12
Gambar 2.5 Geotextile 13
Gambar 2.6 Geotextile Non Woven 14
Gambar 2.7 Geotextile Woven 14
Gambar 2.8 Geotextile Separator 15
Gambar 2.9 Geotextile Filter 15
Gambar 2.10 Geotextile Stabilization 16
Gambar 2.11 Geocomposite 17
Gambar 2.12 Geomembranes 18
Gambar 2.13 Geofoam 18
Gambar 2.14 Karung goni 21
Gambar 2.15 Karung Plastik 22
Gambar 2.16 Geocell dengan film polyster 26
Gambar 2.17 Prinsip Pemadatan 29
Gambar 2.18 Susunan benda Uji geser langsung 32
Gambar 2.19 Alat uji geser langsung (direct shear) 33
Gambar 4.1 Tanah Pasir 41
Gambar 4.2 Karung Plastik untuk Direct Shear test 42
Gambar 4.3 Karung Goni untuk Direct Shear test 42
Gambar 4.4 Plastik untuk Direct Shear test 43
Gambar 4.5 Pemeriksaan Kadar Air 44
Gambar 4.6 Pemeriksaan Berat Isi 45
ix
Gambar 4.8 Pemasukan Pasir dengan Perkuatan Kedalam Cincin
Pemeriksaan Direct Shear 50
Gambar 4.9 Grafik Pemadatan Pasir Asli 53
Gambar 4.10 Grafik Rata-rata Kohesi (c) dan Sudut Geser (φ) Pada
Pasir Tanpa Perkuatan 55
Gambar 4.11 Grafik Rata-rata Kohesi (c) dan Sudut Geser (φ) Pada
Pasir dengan Perkuatan Karung Plastik 55
Gambar 4.12 Grafik Rata-rata Kohesi (c) dan Sudut Geser (φ)
Pada Pasir dengan Perkuatan Karung Goni 56
Gambar 4.13 Grafik Rata-rata Kohesi (c) dan Sudut Geser (φ)
Pada Pasir dengan Perkuatan Plastik 56
Gambar 5.1Diagram Hubungan Kadar Air dengan Kepadatan kering 60
Gambar 5.2 Diagram Perbandingan Peningkatan Nilai Sudut Geser (φ) Pasir Tanpa Perkuatan dengan Variasi Jenis
Perkuatan Pasir 61
Gambar 5.3 Diagram Perbandingan Peningkatan Nilai Kohesi (c) Pasir Tanpa Perkuatan dengan Variasi Jenis
Perkuatan Pasir 63
Gambar 5.4 Diagram Perbandingan Peningkatan Kuat Geser Tanah Pasir Tanpa Perkuatan dengan Variasi Jenis
Perkuatan Pasir dengan Tegangan normal 0.5 kg/cm2 64
Gambar 5.5 Diagram Perbandingan Peningkatan Kuat Geser Tanah Pasir Tanpa Perkuatan dengan Variasi Jenis
Perkuatan Pasir dengan Tegangan normal 1 kg/cm2 65
Gambar 5.6 Diagram Perbandingan Peningkatan Kuat Geser Tanah Pasir Tanpa Perkuatan dengan Variasi Jenis
x
Gambar 5.7 Diagram Perbandingan Peningkatan Sudut Geser (φ)
Pasir Asli dengan Variasi Jenis dan
Bentuk Perkuatan Pasir 67
Gambar 5.8 Diagram Perbandingan Peningkatan Nilai
Kohesi (c) Pasir Asli dengan Variasi Jenis dan
Bentuk Perkuatan Pasir 70
xii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Pengujian kadar air pasir L-1 Lampiran 2 Pengujian berat isi pasir L-2 Lampiran 3 Pengujian berat jenis pasir L-3 Lampiran 4 Pengujian analisa saringan pasir L-4 Lampiran 5 Pengujian pemadatan pasir L-5 Lampiran 6 Pengujian Direct Shear pasir
tanpa perkuatan 1 L-7
Lampiran 7 Pengujian Direct Shear pasir
tanpa perkuatan 2 L-8
Lampiran 8 Pengujian Direct Shear pasir
tanpa perkuatan 3 L-9
Lampiran 9 Pengujian Direct Shear pasirdengan
perkuatan karung plastik 1 L-10 Lampiran 10 Pengujian Direct Shear pasirdengan
perkuatan karung plastik 2 L-11 Lampiran 11 Pengujian Direct Shear pasirdengan
perkuatan karung plastik 3 L-12 Lampiran 12 Pengujian Direct Shear pasirdengan
perkuatan karung goni 1 L-13 Lampiran 13 Pengujian Direct Shear pasirdengan
perkuatan karung goni 2 L-14 Lampiran 14 Pengujian Direct Shear pasirdengan
xiii
perkuatan plastik 1 L-16 Lampiran 16 Pengujian Direct Shear pasirdengan
perkuatan plastik 2 L-17 Lampiran 17 Pengujian Direct Shear pasirdengan
xiv
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, puji dan syukur penulis sampaikan kepada Sang Rabb alam Semesta, yakni Allah SWT Yang Maha Pengasih lagi Maha Penyayang, atas segala limpahan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis bisa menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul “Perilaku Tanah Pasir dengan Perkuatan (Karung Plastik, Karung Goni dan Plastik
Berbentuk Silinder Vertikal”. Penulisan Tugas Akhir ini dimaksudkan
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar kesarjanaan pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Andalas.
Dukungan dari berbagai pihak dirasakan sangat membantu dan memberi warna tersendiri dalam penulisan Tugas Akhir ini. Pada kesempatan kali ini perkenankanlah penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang setulusnya kepada :
1. Yang teristimewa kedua orang tua dan keluarga atas segala
do’a, dukungan dan motivasi selama perkuliahan dan
pengerjaan Tugas Akhir ini.
2. Ibu Rina Yuliet, MT dan Ibu Andriani, MT selaku pembimbing yang telah banyak memberikan arahan dan bimbingan dalam pengerjaan Tugas Akhir ini.
3. Bapak Ir. Hendri Gusti Putra, MT selaku kepala Kelompok Bidang Keahlian (KBK) Geoteknik.
4. Ibu Yervi Hesna, MT selaku Pembimbing Akademik yang telah memberikan saran-saran selama perkuliahan.
xv
6. Bapak dan Ibu Staf Tata Usaha Jurusan Teknik Sipil yang telah bekerja sama dan memudahkan urusan administrasi.
7. Keluarga Besar Laboratorium Mekanika Tanah, yang telah membantu melaksanakan penelitian Tugas Akhir ini.
8. Rekan-rekan Sipil khususnya angkatan 2008 Reguler Mandiri
atas dukungan, bantuan dan do’anya.
9. Dan pihak-pihak lain yang telah turut membantu penulis menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan. Kritikan dan saran yang membangun diharapkan menjadi koreksi atas kekurangan dan kesalahan yang mungkin terdapat dalam Tugas Akhir ini.
Semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua dan untuk perkembangan Ilmu Teknik Sipil nantinya.
Padang, Oktober 2012
i ABSTRAK
Tanah merupakan salah satu bahan konstruksi yang langsung tersedia di lapangan. Apabila suatu tanah yang akan digunakan tidak memiliki sifat-sifat yang disyaratkan untuk suatu tujuan tertentu maka tanah tersebut harus diperbaiki.
Penelitian ini bertujuan mengetahui perilaku mekanis tanah pasir dengan mendapatkan kuat geser tanah pasir dilaboratorium sebelum dan sesudah diberi perkuatan. Pengujian parameter kuat geser menggunakan alat uji geser langsung dengan kadar air optimum. Bahan perkuatan yang digunakan pada penelitian ini berupa karung goni, karung plastik dan plastik yang berbentuk silinder vertical (Geocell).
Hasil penelitian menunjukkan dengan memberikan perkuatan pada pasir maka akan meningkatkan nilai parameter kuat geser pasir (kohesi dan sudut geser). Parameter kuat geser tertinggi ditunjukkan pada jenis perkuatan plastik dengan sudut geser sebesar 46,59o dan kohesi sebesar 0.354 kg/cm2. Untuk jenis perkuatan karung goni didapatkan nilai kohesi yang lebih kecil dari jenis perkuatan lainnya yaitu sebesar 0.119 kg/cm2 namun perkuatan dengan karung goni ini tetap meningkatkan kuat geser tanah karena peningkatan kuat geser tanah disebabkan oleh kenaikan sudut geser dalam (φ).
BAB I PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Perkembangan konstruksi bangunan saat ini mengalami kemajuan yang cukup pesat. Hal ini ditandai dengan adanya pembangunan gedung-gedung pencakar langit. Namun tidak semua lokasi pembangunan memiliki daya dukung tanah yang sesuai.
Tanah merupakan salah satu bahan konstruksi yang langsung tersedia di lapangan. Apabila suatu tanah pasir yang akan digunakan tidak memiliki sifat-sifat yang disyaratkan untuk suatu tujuan tertentu maka tanah tersebut harus diperbaiki. Untuk mengatasi masalah ini perlu dilakukan perbaikan yaitu berupa penguatan pasir baik dengan mencampurkan zat atau material pada pasir ataupun dengan penggunaan geosynthetic.
Penguatan pasir adalah suatu inklusi (pemasukan / penggabungan) elemen-elemen penahan kedalam massa pasir yang bertujuan untuk menaikkan perilaku mekanis pasir. Geosynthetic adalah suatu material sintetik hasil polimerisasi dari industri-industri kimia atau minyak bumi.
Dalam tulisan ini akan dipelajari pengaruh perilaku pasir yang diperkuat dengan bahan pengganti geosintetik yaitu karung plastik, karung goni dan plastik berbentuk silinder vertikal (geocell) melalui Pemadatan (Standar Proctor, ASTM D 3441-86) dan kekuatan geser langsung (Direct Shear, ASTM D 3080-82).
1.2 Tujuan dan Manfaat
Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah untuk mengetahui bagaimana perilaku mekanis pasir dengan perkuatan dan tanpa perkuatan.
Manfaat dari penelitian ini yaitu memberikan suatu alternatif atau cara untuk meningkatan perilaku mekanis pasir dengan menggunakan bahan-bahan penguat pengganti geosintetik yaitu karung plastik, karung goni, dan plastik.
1.3 Batasan Masalah
Pasir yang digunakan pada pengujian ini adalah pasir sungai yang diambil di sungai Kelurahan Kapalo Koto Padang. Bahan yang digunakan sebagai penguatadalah karung goni, karung plastik dan plastik. Pengujian akan dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah Universitas Andalas yang mengacu pada standar ASTM (American Standard Test Material). Pengujian yang dilakukan adalah:
1. Pengujian sifat fisik tanah pasir tanpa perkuatan : a. Kadar air (Water Content Test, ASTM D 2216-71). b. Berat isi (Unit Weight Test, ASTM D 2937-83). c. Berat Jenis (Specific Gravity, ASTM D854-83).
d. Analisa Butiran (Grained Size Analysis), berupa Analisa Saringan (Sieve Analysis, ASTM D421-85). 2. Pemadatan (Standar Proctor, ASTM D 3441-86) yang akan menghasilkan kadar air optimum (Optimum
Moisture Content) dan berat kering maksimum (Maximum Dry Density). Uji ini dilakukan untuk pasir dengan perkuatan dan tanpa perkuatan.
1.4 Sistematika Penulisan
Untuk menghindari terjadinya penulisan yang tidak terarah dan tidak jelas, maka penulisan ini dibagi menjadi beberapa bab. Masing-masing bab akan membahas mengenai hal-hal berikut:
BAB I Pendahuluan
Berisikan latar belakang, tujuan dan manfaat, batasan masalah serta sistematika penulisan. BAB II Tinjauan Pustaka
Menguraikan tentang pendahuluan yang berisikan tentang sumber acuan dari penelitian serta landasan yang berisikan teori dasar yang berhubungan dengan penelitian.
BAB III Metodologi Penelitian
Berisikan metodologi yang akan menjadi alur dalam analisis yang akan dilakukan serta menguraikan peralatan dan bahan yang dibutuhkan dalam penelitian.
BAB IV Prosedur dan Hasil Kerja
Terdiri dari tahapan penelitian dan hasil yang diperoleh.
BAB V Analisis dan Pembahasan
Berisikan analisis dan pembahasan berdasarkan hasil yang diperoleh.
