Estimasi Nilai Parameter Kompaksi Berdasarkan Nilai Klasifikasi Tanah Pada Proyek Jalan Raya

ESTIMASI NILAI PARAMETER KOMPAKSI

BERDASARKAN NILAI KLASIFIKASI TANAH

PADA PROYEK JALAN RAYA

TUGAS AKHIR

MUHAMMAD

IMAM MA’ARIF

SIREGAR

11 0404 032

Disetujui Oleh: Dosen Pembimbing

Ir. Zulkarnain A. Muis, M.Eng.Sc. NIP. 19560326 198109 1 003

BIDANG STUDI TRANSPORTASI

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

ABSTRAK

Tanah mempunyai peranan yang sangat penting sebagai media pondasi untuk meyebarkan beban bangunan kedalamnya. Selain sebagai penerima saluran beban akhir, tanah juga digunakan sebagai bahan konstruksi dari bangunan itu sendiri, seperti tanggul dan jalan raya. Perkerasan jalan sangat tergantung pada sifat-sifat dan daya dukung tanah dasar. Tuntutan akan kebutuhan pengontrolan di lapangan dan tersedianya dana, merupakan salah satu faktor yang harus dipertimbangkan dalam pekerjaan pemadatan/kompaksi tanah dasar. Untuk itu perlu dilakukan perbaikan untuk memperbaiki dan meningkatkan sifat dan kekuatan tanah lempung. Hal tersebut kemudian memunculkan pemikiran akan pemilihan alat atau cara untuk memperkirakan kepadatan tanah dengan sistem pelaksanaan yang tepat, cepat, dan ekonomis.

Penelitian ini bertujuan untuk mengestimasi/memprediksi besaran nilai parameter kompaksi yaitu berat isi kering maksimum (γd max) dan kadar air optimum (wopt) dari nilai indeks properties. Jumlah sampel sebanyak 30 sampel dimana masing-masing sampel dites parameter kompaksi dan indeks propertiesnya dahulu sehingga diketahui jenis tanahnya A4, A-6 dan A-7 dalam klasifikasi AASHTO dan SC, SC-SM, dan CL dalam klasifikasi USCS lalu tes Compaction Test.

Sampel berasal dari PT. Perkebunan Nusantara II Kecamatan Patumbak Kabupaten Deli Serdang Provinsi Sumatera Utara. Rentang dari pengujian tanah untuk berat isi kering maksimum estimasi regresi (γd max*) adalah 1,43 % - 1,50 % dengan rata-rata 1,49 %, untuk kadar air optimum (wopt*) adalah 19,41 % - 27,10 % dengan rata-rata 23,40 %, untuk berat isi kering maksimum model Goswami (γd max#) adalah 1,47 % – 1,53 % dengan rata-rata1,49 %, dan untuk kadar air optimum (wopt#) adalah 21,45 % - 24,84 % dengan rata-rata 23,40 %. Dari hasil persamaan yang telah diperoleh dapat disimpulkan bahwa terdapat hubungan yang cukup kuat antara nilai parameter kompaksi dengan nilai indeks properties.

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kepada Allah SWT yang telah memberikan kesehatan dan kesempatan kepada penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini. Penulisan Tugas Akhir yang berjudul “ESTIMASI NILAI PARAMETER KOMPAKSI BERDASARKAN NILAI KLASIFIKASI TANAH PADA PROYEK JALAN RAYA” ini dimaksudkan untuk memenuhi syarat penyelesaian Pendidikan Sarjana di Bidang Studi Struktur Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

Dalam penyusunan dan penulisan Tugas Akhir ini hingga dapat terselesaikan tidak terlepas dari keterlibatan berbagai pihak. Pada kesempatan ini, penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada pihak yang berperan yaitu:

1. Bapak Ir. Zulkarnain A.Muis, M.Eng, Sc., selaku Pembimbing yang telah banyak meluangkan waktu, pikiran, dan tenaga untuk memberikan arahan dan bimbingan dalam penyelesaian tugas akhir ini.

2. Ibu Adina Sari Lubis, S.T., M.T., selaku Co Pembimbing yang telah banyak meluangkan waktu, pikiran, dan tenaga untuk memberikan arahan dan bimbingan dalam penyelesaian tugas akhir ini.

3. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan, sebagai Ketua Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

4. Bapak Ir. Syahrizal, M.T., sebagai Sekretaris Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara.

5. Bapak Irwan Suranta Sembiring, S.T., M.T., Bapak Medis S. Surbakti, S.T, MT dan Bapak Ir. Andy Putra Rambe MBA. sebagai Dosen Pembanding dan Penguji Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

8. Kedua orang tua penulis Ayahanda Emir Rizal Siregar dan Ibunda Masturo Harahap., yang tak pernah berhenti memberikan do’a, dukungan, motivasi, kasih sayang dan segalanya selama ini. Abang-abang penulis, Kakak Tersayang Rima Amalia Siregar, Adinda-adinda tersayang Bayu Santosa Siregar dan Silvia Ardina Siregar yang selalu memberi dukungan moril dan materil serta seluruh keluarga besar penulis yang selalu mendukung dan membantu dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

9. Seluruh teman-teman mahasiswa Teknik Sipil 2011 dan 2014 yang telah banyak membantu penulis mulai dari awal proses pengerjaan Tugas Akhir hingga selesai, antara lain: abangda Iqbal, Tim Donkorleone, adinda Ridho, Dharma, Rajib, Gading, Mahendi, Jangwan, Romzi dan Nabila, terima kasih atas semangat dan bantuannya selama ini.

10. Seluruh Staf Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Teknik Sipil FT USU dan PTPN 2 Patumbak.

11. Segenap pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu disini, terimakasih atas jasa-jasanya dalam mendukung dan membantu penulis dari segi apapun, sehingga Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik.

Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, penulis menerima kritik dan saran yang membangun dalam penyempurnaan Tugas Akhir ini.

Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih dan semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi para pembaca.

Medan, Maret 2017 Penulis

DAFTAR ISI

Halaman

ABSTRAK ... i

KATA PENGANTAR ...ii

DAFTAR ISI ... iv

DAFTAR TABEL ... vi

DAFTAR GAMBAR ...vii

DAFTAR NOTASI ... viii

DAFTAR LAMPIRAN ... ix

BAB I PENDAHULUAN 1.1.Latar Belakang ... 1

1.2.Perumusan Masalah ... 2

1.3.Tujuan Penelitian ... 2

1.4.Manfaat Penelitian ... 2

1.5.Batasan Masalah ... 2

1.6.Sistematika Penulisan ... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Lapisan Tanah Dasar Perkerasan (Subgrade) ... 5

2.2. Pemeriksaan/Pengujian Material Subgrade ... 6

2.3. Pemadatan Tanah ... 12

2.3.1. Jenis-Jenis Pemadatan ... 13

2.3.2 Parameter Pemadatan Tanah/Kompaksi ... 18

2.3.2 Energi Pemadatan ... 22

BAB III METODE PENELITIAN

3.1. Metode dan Lokasi Penelitian ... 30

3.2. Sampel ... 30

3.3. Tahap Persiapan ... 31

3.4. Tahap Pengujian di Laboratorium... 32

3.5. Tahap Pengolahan Data ... 32

3.6. Estimasi Hubungan Parameter Kompaksi dengan Indeks Properties ... 33

3.7. Analisa Hasil Estimasi ... 33

BAB IV HASIL DAN ANALISA DATA 4.1. Hasil ... 35

4.1.1. Hasil Pengujian di Laboratorium ... 35

4.1.2. Hasil Estimasi Parameter Kompaksi dengan nilai indeks properties ... 40

4.2. Analisa Hasil Estimasi ... 49

4.3. Diskusi Hasil ... 51

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan ... 55

5.2. Saran ... 56

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Karakteristik tanah subgrade oleh AASHTO ... 10

Tabel 2.2 Klasifikasi Tanah Sistem AASHTO ... 11

Tabel 2.3 Klasifikasi Tanah Sistem Unified Soil Classification System ... 11

Tabel 2.4 Penentuan Nilai F ... 25

Tabel 2.5 Sampel tanah yang diguakan dalam membentuk persamaan (Blozt, 1998 dalam Nendi, 2010) ... 26

Tabel 2.6 Statistik hasil pengujian (Ugbe 2012) ... 52

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Kadar Air ... 35

Tabel 4.2 Hasil Pengujian Berat Jenis ... 35

Tabel 4.3 Hasil Pengujian Atterberg Limit ... 36

Tabel 4.4 Hasil Pengujian Persen Butiran Halus ... 37

Tabel 4.5 Hasil Pengujian Kompaksi ... 37

Tabel 4.6 Rangkuman Hasil Pengujian di Laboratorium ... 38

Tabel 4.7 Hasil Estimasi Parameter Kompaksi Model Regresi ... 41

Tabel 4.8 Berat Isi Kering Maksimum Model Goswami ... 44

Tabel 4.9 Kadar Air Optimum Model Goswami ... 45

Tabel 4.10 Hasil Estimasi Parameter Kompaksi Model Goswami ... 47

Tabel 4.11 Keakuratan Akurasi Berdasarkan Koesfisien Determinasi ... 45

Tabel 4.12 Perhitung t hitung dan t tabel Berat Isi Kering ... 52

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Susunan jenis lapisan perkerasan jalan raya ... 5

Gambar 2.2 Smooth wheeled roller ... 14

Gambar 2.3 Pneumatic-tired rollers ... 15

Gambar 2.4 Vibratory rollers ... 16

Gambar 2.5 Vibrating plate compactors ... 16

Gambar 2.6 Perbandingan Alat Uji Standar dengan Alat Uji Modified ... 18

Gambar 2.7 Hubungan kadar air optimum dengan berat isi kering maksimum .... 21

Gambar 2.8 Hubungan antara kadar air dan berat isi kering dengan Beberapa jenis tanah yang dipadatkan ... 23

Gambar 2.9 MDD Prediksi vs MDD lab ... 27

Gambar 2.10 OMC Prediksi vs OMC lab ... 27

Gambar 3.1 Sampel tanah yang akan diuji ... 32

Gambar 3.2 Diagram alir penelitian ... 34

Gambar 4.1 Hubungan Log G dengan berat isi kering maksimum ... 43

Gambar 4.2 Hubungan Log G dengan kadar air optimum ... 43

Gambar 4.3Hubungan berat isi kering aktual dengan berat isi kering estimasi Model Regresi ... 50

Gambar 4.4 Hubungan kadar air optimum aktual dengan kadar air optimum estimasi Model Regresi ... 51

Gambar 4.5 Hubungan berat isi kering aktual dengan berat isi kering estimasi Model Goswami ... 52

DAFTAR NOTASI

MDD = Berat isi kering OCD = Kadar air optimum γd = Berat isi kering

γdmaks = Berat isi kering maksimum

γdmaks* = Berat isi kering maksimum estimasi regresi

γdmaks# = Berat isi kering maksimum estimasi model Goswami

w = Kadar air

wopt = Kadar air optimum

wopt* = Kadar air optimum estimasi regresi

wopt# = Kadar air optimum estimasi model Goswami SG = Specific gra vity (berat jenis)

LL = Liquid limit (batas cair)

PL = Plastic Limit (batas plastis)

P I = Properties index (indeks properties)

FINES = Shirve analisys (analisa saringan)

Y = Berat isi kering maksimum atau kadar air optimum m = Kemiringan kurva

DAFTAR LAMPIRAN