YAYASAN AKRAB PEKANBARU Jurnal AKRAB JUARA Volume 6 Nomor 5 Edisi Desember 2021 (190-199) STUDI KELAYAKAN DAYA DUKUNG TANAH DASAR
--- Alfian A. Latif
Fakultas Teknik Universitas Nuku Tidore
(Naskah diterima: 20 November 2021, disetujui: 28 Desember 2021) Abstract
Soil is an important layer in the most basic construction of a construction. Soil physical properties are soil properties based on the shape, size of the soil, soil color, soil type and soil moisture content. while the mechanical properties of the soil is the strength of the soil. The method used in this study uses quantitative methods with the results of research testing at the Soil Mechanics Laboratory, Khairun University, Ternate. The results showed that the soil in the Tomalou Village, South Tidore District, Tidore City, North Maluku Province, was included in the OL group according to the unified system soil classification table, it is known that the soil is organic silt with low plasticity and based on the results of sieve analysis and Atterberg boundaries testing, The original soil sample was included in the fine- grained soil classification procedure. 50% or more passed the No. sieve. 200 (0.075 mm) and clay mixed with silt with a liquid limit of more than 50%. This is because the original soil sample has a percent pass sieve no. 200 (0.075 mm) is 99.06% for samples 1-5 and the liquid limit is 268.49% for samples 1-5.
based on the AASHTO table. So the soil is included in group A-7-5 which is silty soil with moderate to poor properties and CBR value = 3.99%, maximum dry volume weight (MDD) = 1.46gr/cm3 and optimum water content (OMC). ) = 61.27%.
Keywords: Subgrade, physical and mechanical properties of soil.
Abstrak
Tanah merupakan lapisan penting pada konstruksi paling dasar terhadap pembangunan suatu konstruksi. Sifat fisik tanah adalah sifat tanah yang didasarkan pada bentuk, ukuran tanah, warna tanah, jenis tanah dan kadar air tanah. sedangkan sifat mekanis tanah adalah kekuatan dari tanah tersebut. Metode yang digunakan dalam penelitian ini mengunakan metode kuantitatif dengan hasil penelitian pengujian di Laboratorium Mekanika Tanah Universitas Khairun Ternate. Hasil penelitian menghasilkan bahwa tanah pada Kelurahan Tomalou Kecamatan Tidore Selatan Kota Tidore Kepulauan Provinsi Maluku Utara termasuk kelompok OL menurut tabel klasifikasi tanah sistem inified, maka diketahui bahwa tanah tersebut bersifat lanau organik dengan plastisitas rendah dan berdasarkan hasil analisis saringan dan pengujian batas-batas atterberg, sampel tanah asli masuk dalam prosedur klasifikasi tanah berbutir halus 50% atau lebih lolos pada ayakan No.
200 (0,075 mm) dan lempung bercampur lanau dengan batas cair lebih dari 50%. Hal tersebut dikarenakan sampel tanah asli memiliki persen lolos saringan no. 200 (0,075 mm) sebesar 99,06% untuk sampel 1-5 dan batas cair sebesar 268,49% untuk sampel 1-5. berdasarkan tabel
YAYASAN AKRAB PEKANBARU Jurnal AKRAB JUARA Volume 6 Nomor 5 Edisi Desember 2021 (190-199) AASHTO. Maka tanah tersebut masuk dalam kelompok A-7-5 yang berjenis tanah lanau dengan sifat sedang sampai buruk dan nilai CBR = 3,99%, berat volume kering maksimum (MDD)
=1,46gr/cm3 dan, kadar air yang optimum (OMC) = 61,27 %.
Kata Kunci : Tanah Dasar, sifat fisik dan mekanis tanah.
I. PENDAHULUAN
anah merupakan suatu pendukung sebuah bangunan yang berfungsi sebagai penahan beban konstruksi di atasnya. Semua beban konstruksi seperti jalan dan gedung, semua diteruskan ke dalam tanah untuk itu kuat daya dukung tanah sangat berperan penting untuk mendirikan sebuah konstruksi diatasnya. Hampir setiap pengerja- an sebuah pembangunan berhubungan dengan tanah. Ada beberapa jenis tanah yang memiliki sifat – sifat tidak layak untuk didirikan sebuah konstruksi yaitu yang mempunyai daya du- kung rendah, kekuatan geser rendah, dan kembang susut tanah yang besar. Tidak sedikit beberapa pembangunan di Indonesia dihadapi dengan tanah yang memiliki daya dukung rendah.
T
Tanah mempunyai peranan penting pada suatu lokasi konstruksi, karena tanah berperan sebagai perletakan dari suatu konstruksi. Ba- gian konstruksi yang berhubungan langsung dengan tanah adalah pondasi. Tanah mempu- nyai sifat untuk meningkatkan kepadatan dan kekuatan gesernya apabila mendapat tekanan.
Apabila beban yang bekerja pada tanah pon- dasi telah melampaui daya dukung batasnya, tegangan geser yang ditimbulkan di dalam tanah pondasi melampaui ketahanan geser pondasi maka akan berakibat keruntuhan geser dari tanah pondasi.
Pembangunan yang bertujuan untuk ke- pentingan umum ini harus terus di tingkatkan seiring dengan pertumbuhan jumlah penduduk dengan diiringi meningkatnya kebutuhan da- lam bidang sarana dan prasarana umum. Jalan tani adalah salah satu sarana umum yang sangat berguna dalam menunjang kehidupan masyarakat, karena jalan tani dapat memper- mudahkan akses masyarakat sekitar. Untuk itu diambil penelitian skripsi tentang “Studi Kela- yakan Daya Dukung Tanah Dasar Pada Pembangunan Jalan Tani Kelurahan Toma- lou”.
II. KAJIAN TEORI a. Pengertian Tanah
Dalam pengertian teknik secara umum, tanah didefinisikan sebagai material yang terdiri dari agregat (butiran) mineral-mineral pada yang tidak tersementasi (terikat secara
YAYASAN AKRAB PEKANBARU Jurnal AKRAB JUARA Volume 6 Nomor 5 Edisi Desember 2021 (190-199) kimia) satu sama lain terdiri dari bahan orga-
nik yang telah melapuk (yang berpartikel pa- dat) disertai dengan zat cair dan gas yang mengisi ruang-ruang kosong diantara parikel partikel tanah tersebut (Braja M. Das, 1993 hal.1). Tanah berguna sebagai bahan bangu- nan pada berbagai macam pekerjaan teknik sipil, disamping itu tanah berfungsi juga seba- gai pendukung pondasi dari bangunan itu sen- diri seperti pada tanggul, bendungan dan jalan raya. Dengan demikian tanah mempunyai pe- ranan yang penting dalam pengerjaan teknik sipil.
Tanah merupakan lapisan teratas lapisan bumi. Tanah memiliki cirikhas dan sifat-sifat yang berbeda antara tanah di suatu lokasi dengan lokasi yang lain. Menurut Dokuchaev (1870) dalam Fauizek dkk (2018), Tanah adalah lapisan permukaan bumi yang berasal dari material induk yang telah mengalami proses lanjut, karena perubahan alami di bawah pengaruh air, udara, dan macam- macam organisme baik yang masih hidup maupun yang telah mati. Tingkat perubahan terlihat pada komposisi, struktur dan warna hasil pelapukan.
Menurut Bowles (1989) dalam Fauizek dkk (2018), tanah adalah campuran partikel- partikel yang terdiri dari salah satu atau selu-
ruh jenis berikut :
Berangkal (boulders), merupakan poto- ngan batu yang besar, biasanya lebih besar dari 250 mm sampai 300 mm. Untuk kisaran antara 150 mm sampai 250 mm, fragmen batuan ini disebut kerakal (cobbles).
Kerikil (gravel), partikel batuan yang berukuran 5 mm sampai 150 mm.
Pasir (sand), partikel batuan yang beru- kuran 0,074 mm sampai 5 mm, berkisar dari kasar (3-5 mm) sampai halus (kurang dari 1 mm).
Lanau (silt), partikel batuan berukuran dari 0,002 mm sampai 0,074 mm. Lanau dan lempung dalam jumlah besar ditemukan dalam deposit yang disedimentasikan ke dalam da- nau atau di dekat garis pantai pada muara sungai.
Lempung (clay), partikel mineral yang berukuran lebih kecil dari 0,002 mm. Partikel- partikel ini merupakan sumber utama dari ko- hesi pada tanah yang kohesif.
Koloid (colloids), partikel mineral yang
“diam” yang berukuran lebih kecil dari 0,001 mm
b. Klasifikasi Tanah
Sistem klasifikasi bukan merupakan system indentifikasi untuk menentukan sifat- sifat mekanis dan geologi tanah. Karenanya,
YAYASAN AKRAB PEKANBARU Jurnal AKRAB JUARA Volume 6 Nomor 5 Edisi Desember 2021 (190-199) klasifikasi tanah bukanlah satu-satunya cara
yang digunakan sebagai dasar untuk perenca- naan dan perancangan konstruksi. Klasifikasi tanah sangat membantu perencanaan dalam memberikan pengarahan melalui cara empiris yang tersedia dari hasil pengalaman yang telah lalu. Tetapi, perencana harus berhati-hati da- lam penerapannya karena penyelesaian masa- lah stabilitas, kompresi (penurunan), aliran air yang didasarkan pada klasifikasi tanah sering menimbulkan kesalahan yang signifikan (Lembe,1979)
c. Klasifikasi Berdasarkan Pemakaian Sistem klasifikasi tersebut adalah sistem klasifikasi AASHTO dan sistem klasifikasi Unified.
a. Sistem Klasifikasi AASHTO
Klasifikasi tanah dengan cara AASTHO (American Association of State Highway and Transportation Officials), mempunyai tujuan agar kita dapat dengan meudah memilih mate- rial tanah untuk konstruksi subgrade. Pemili- han tanah tersebut, tentunya atsa berdasarkan hasil uji tanah dan apabila kita telah mempu- nyai pengalaman lapangan dalam pembuatan konstruksi subgrade maka pemilihan tanah sangat mudah dilakukan.
Untuk jenis tanah yang berbutiran kasar (granuler soils), di bagi ada tujuh golongan / klasifikasi, seperti pada tabel berikut ini:
Klasifikasi
Umum Material granuler (<35% lolos saringan no. 200) Tanah-tanah lanau-lempung (>35% lolos saringan no. 200)
Klasifikasi kelompok
A-1
A-3
A-2
A-4 A-5 A-6
A-7
A-1-a A-1-b A-2-4 A-2-5 A-2-6 A-2-7 A-7-5/A-7-6
Analisa saringan (% lolos)
2,00 mm
(No.10) 50 maks - - - - - - - - - -
0,425 mm
(No.40) 30 maks 50 maks 51 maks - - - - - - - -
0,075 mm
(No.200) 15 maks 25 maks 10 maks 35 maks 35 maks 35 maks 35 maks 36 min 36 min 36 min 36 min Sifat fraksi lolos
saringan No. 40
Batas cair (LL) - - - 40 maks 41 min 40 maks 41 maks 40 maks 41 min 40 maks 41 min Index Plastis (PI) 6 maks Np 10 maks 10 maks 11 min 11 min 10 maks 10 maks 11 min 11 min
Index Kelompok
(G) 0 0 0 0 0 4 maks 8 maks 12 maks 16 maks 20 maks
Menurut tabel di atas tanah di bagi menjadi 7 kelompok, dan diberikan nama dari A-1 sampai A-7. Semakin kecil angkanya,
semakin baik untuk bahan subgrade jalan dan sebaliknya semakin besar angka maka sema- kin jelek untuk subgrade jalan. Kecuali pada
YAYASAN AKRAB PEKANBARU Jurnal AKRAB JUARA Volume 6 Nomor 5 Edisi Desember 2021 (190-199) tanah dalam grup A-3 lebih baik dari semua
jenis tanah dalam grup A-2 sebagai bahan untuk subgrade jalan.
b. Sistem Klasifikasi Unified
Pada sistem klasifikasi Unified, tanah diklasifikasikan kedalam tanah berbutir kasar (kerikil dan pasir) jika kurang dari 50 % lolos saringan nomor 200, dan sebagai tanah berbu- tir halus (lanau/lempung) jika lebih dari 50 % lolos saringan nomor 200. Selanjutnya, tanah diklasifikan dalam sejumlah kelompok dan subkelompok dengan simbol - simbol yang pada tabel berikut:
d. Sifat Fisik Tanah
Tanah dalam keadaan alami atau asli memiliki beberapa sifat-sifat dasar. Sifat-sifat dasar tersebut berupa sifat fisik yang berhu- bungan dengan tampilan dan ciri-ciri umum dari tanah. Sifat fisik tanah berguna untuk mengetahui jenis tanah tersebut. Berikut ada- lah macam-macam sifat fisik tanah :
Ukuran Butiran (Analisa Saringan) Ukuran partikel ditentukan dengan me- lakukan uji saringan dengan saringa yang di- susun dengan lubang yang terbesar berada paling di atas dan lubang yang semakin kecil berada paling bawah. Metode yang digunakan dapat untuk mengetahui jenis tanah berdasar- kan tekstur adalah metode grafik segitiga yang dikembangkan oleh Mississipi River Comis- sion
Kadar Air
Kadar air (w) didefenisikan sebagai per- bandingan antara kadar air dan berat butiran padat atau isi tanah dari volume tanah yang diselidiki.
Berat Jenis
Berat Jenis (Gs) didefinisikan sebagai perbandingan antar berat butir tanah dengan berat air suling dengan volume yang sama pada suhu tertentu. Berat butir tanah adalah perbandingan antara berat butir dan isi butir.
YAYASAN AKRAB PEKANBARU Jurnal AKRAB JUARA Volume 6 Nomor 5 Edisi Desember 2021 (190-199) Sedangkan berat isi air adalah perbandingan
antara berat air dan isi air. Beat jenis tanah dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:
Batas-batas cair Atterberg
Batas-batas konsisten tanah tersebut adalah batas cair (LL), batas plastis (PL) dan batas susut (SL). Batas-batas ini di kenal juga sebagai batas Atterberg.
Batas Cair (Liquid Limit)
Batas cair (LL) adalah kadar air batas dimana suatu tanah berubah dan keadaan cair menjadi keadaan plastis. Pendekatan yang di- gunakan untuk menentukan batas cair, dapat digunakan data jumlah pukulan dan kadar air.
Batas Plastis (Plastic Limit)
Batas plastis didefinisikan sebagai ka- dar air, dinyatakan dalam persen, dimana ta- nah apabila digulung sampai dengan 1/8 in (3,2 mm) menjadi retak-retak karena batas plastis merupakan batas terendah dari tingkat keplastisan tanah. Cara pengujiannya adalah sangat sederhana yaitu dengan cara menggu- lung massa tanah berukuran elipsoida dengan telapak tangan diatas kaca hingga terlihat re- tak-retak rambut.
Indeks Plastisitas (Plasticity Index) adalah perbedaan antara batas cair dan batas plastis suatu tanah (Das, 1998).
Pemadatan Tanah
Pengujian ini dimaksud untuk menentu- kan hubungan kadar air tanah dan berat isi tanah dengan memadatkan di dalam selinder dengan volume 939,22 dan mengunakan alat penumbuk 2.5 kg dengan tinggi jatuh 30 cm.
Secara teoritis berat volume kering maksimum pada suatu kadar air tertentu dengan pori-pori tanah tidak mengandung udara sama sekali (Zero Air Void).
e. Sifat mekanis tanah
Sifat mekanis tanah adalah sifat-sifat tanah yang mengalami perubahan setelah di- berikan gaya-gaya tambahan atau pembebanan dengan tujuan untuk memperbaiki sifat-sifat tanah.
CBR Laboratorium
CBR laboratorium ini perbandingan antara beban penetrasi suatu bahan terhadap bahan standar dengan kedalaman dan kecepa- tan penetrasi yang sama. Pengujian ini bertu- juan untuk menentukan CBR tanah dan cam- puran tanah agregat yang dipadatkan di laboratorium pada kadar air tertentu. Perhitu- ngan CBR 0,1” adalah dengan bacaan ((0.1”) /
YAYASAN AKRAB PEKANBARU Jurnal AKRAB JUARA Volume 6 Nomor 5 Edisi Desember 2021 (190-199) (3 x 1000)) x 100 dan 0.2” dengan bacaan 0.2”
adalah ((0.2”)/(3 x 1500)) x 100.
III. METODE PENELITIAN
a. Metode Dan Pendekatan Penelitian Kuanti- tatif
Metode yang digunakan dalam peneliti- an ini adalah metode penelitian pengujian la- boratorium. Kegiatan penelitian mengenai pe- ngaruh kelayakan tanah dasar terhadap nilai CBR tanah yang dilakukan dengan cara pengujian CBR di laboratorium.
Adapun sampel tanah yang digunakan pada penelitian ini diambil dari kelurahan to- malou kecamatan tidore selatan kota tidore, provinsi maluku utara. Pelaksanaan penelitian dilaksanakan di laboratorium mekanika tanah jurusan Teknik Sipil Universitas Khairun Ter- nate. Berikut adalah bagan alur penelitian:
b. Sampel Penelitian
Sampel penelitian adalah sampel yang di ambil mengunakan alat handboring, sampel yang di ambil dengan kedalaman sampel 1 40 cm, sampel 2 kedalaman 50 cm, sampel 3 kedalama 60, sampel 4 kedalaman 80 cm, sampel 5 kedalaman 100 cm.
IV. HASIL PENELITIAN
A. Hasil penelitian ini menunjukan bahwa nilai dari pengujian fisis tanah sebagai beri- kut:
Kadar air sampel 1 kedalaman 40 cm 33,34%, sampel 2 kedalaman 50 cm 26,18%, kedalaman 60 cm 36,06%, ke- dalaman 80 cm 37,93% dan kedalaman 100 cm 35,59%
YAYASAN AKRAB PEKANBARU Jurnal AKRAB JUARA Volume 6 Nomor 5 Edisi Desember 2021 (190-199)
Analisa saringan
Berat jenis tanah
Dari hasil pengujian berat jenis menunju- kan bahwa jenis tanah tersebut adalah tanah lanau organik, dapat di lihat pada tabel berikut:
Untuk pengujian batas cair (LL) tanah hanya di ambil nilainya diantara pukulan 20-30 untuk hubungan kadar air tanah
dan jumlah pukulan yang ada, dan hasil untuk nilai batas cair adalah:
Hasil pengujian batas plastis (PL) tanah hanya mendapatkan nilai batas plastis pada sampel 1 dengan kedalaman 40 cm dengan nilai 30,06 %, setelah mendapat-kan nilai batas cair (LL) dan batas plastis (PL) maka di daptkan nilai indekx plastisitas (PI) dengna menggu- nakan rumus sebagai berikut:
IP = LL – PL
IP = 38,18 – 30,06 = 8,12 %
Maka nilai untuk indeks plastisitas (IP) adalah 8,12 %
Pemadatan tanah (Standar Proctor)
YAYASAN AKRAB PEKANBARU Jurnal AKRAB JUARA Volume 6 Nomor 5 Edisi Desember 2021 (190-199)
Dari kurva di atas menunjukan hubungan kadar air dan berat volume adalah besarnya nilai berat volume kering maksimum de- ngan kadar air yang optimum adalah hasil kadar air (OMC) yaitu 61,27% dan volume kering (MDD) sebesar 1.46 gr/cm3
Rekapitulasi hasil pengujian sifat fisis tanah adalah
B. Hasil penelitian ini menunjukan bahwa nilai dari pengujian CBR Laboratorium sebagai berikut
Pada pengujian ini, pembebanan dilaku- kan secara teratur sehingga kecepatan pene- trasi mendekati 1,27 mm (0,005 inc). Pemba- caan pembebanan dilakukan pada interval penetrasi 0,025 (0,64 mm), sehingga mencapai penetrasi 0,5 inc (12,4 mm). Dengan menggu- nakan grafik yang telah dibuat, nilai CBR dihitung dengan cara membagi masing-masing beban dengan standar CBR pada penetrasi 0,1 inchi dengan beban standar 70,31 kg (3000 psi), penetrasi 0,2 inchi dengan beban standar 105,47 kg (4500 psi), dan hasil dari pemba- gian beban standar CBR dinyatakan dalam persen (%). Dan hasil nilai CBR adalah 3,99%
YAYASAN AKRAB PEKANBARU Jurnal AKRAB JUARA Volume 6 Nomor 5 Edisi Desember 2021 (190-199) V. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian dapat diam- bil kesimpulan sebagai berikut :
1. Sifat tanah yang telah diuji di laboratorium bersifat lanau organik dan masuk dalam golongan OL lanau-organik dan lempung berlanau organik plastisitas tanah rendah, dengan nilai plastis sebesar 8,12% nilai batas cair sebesar 268,49% untuk sampel 1- 5.
2. Tanah yang di uji mempunyai nilai CBR 3,99%, kadar air maksimum sebesar 61,27
% dan volume kering sebesar 1,46 gr/cm3, maka dari nilai tersebut memiliki daya dukung tanah yang sangat rendah. Jadi hasil dari pengujian mekanis tanah untuk daya dukung tanah sangat rendah.
DAFTAR PUSTAKA
Terazeghi, K., Peck, R. B. 1987. Mekanika Tanah Dalam Praktek Rekayasa.
Pernerbit Erlangga, Jakarta.
Das, B.M, 1998, Mekanika Tanah (Prinsip- prinsip Rekayasa Geoteknis), Jilid I dan II, Penerbit Erlangga, Jakarta.
Terzaghi, K., 1996, Theoritical Soil Mechanics, P.T. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.
Widodo, S., 1995, “Mekanika Tanah II”, Universitas Muhammadiyah Surakarta, Surakarta.
Das, B., 1985. The Principle of Geotechnical Engineering (Mekanika Tanah). Jakarta:
Erlangga.
Das, M. Braja Terjemahan B. Mochtar Indrasurya. 1998. Mekanika Tanah Jilid I (Prinsip- prinsip Rekayasa Geoteknis).
Jakarta. Erlangga.
Das, M. Braja Terjemahan B. Mochtar Indrasurya dan Noor Endah. 1998.
Mekanika Tanah Jilid II ( Prinsip- prinsip Rekayasa Geoteknis). Jakarta.
Erlangga.
Braja M. Das, 1994, Mekanika Tanah (Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknis), Penerbit Erlangga, Jakarta.
