Universitas Gadjah Mada
IV. PEMADATAN TANAH
PEMADATAN TANAH Stabilitas tanah Pendahuluan :
Maksud : usaha secara mekanis agar bahan-bahan tanah lebih merata dan akan mengeluarkan udara yang ada dalam pori-pori tanah (mengurangi pori- pori tanah)
Cara : • Menumbuk
• Menggilas
Pemadatan : volume total berkurang = sebesar volume pori yang berkurang Manfaat : memperbaiki beberapa sifat penting dari tanah
1. Menaikkan kuat geser tanah = menaikkan nilai ϕ dan c
2. Mengurangi sifat mudah mampat, sehingga mengurangi besarnya penurunan nantinya
3. Mengurangi sifat permeabilitas = menurunkan nilai k 4. Mengurangi sifat kembang susut tanah
Guna : • pada pekerjaan tanah : bendungan; jalan raya; lapangan terbang
• perbaikan tanah dasar fondasi Ukuran : berat volume kering tanah itu = γk
Hal - hal yang mempengaruhi :
1. tenaga pemadatan yang diberikan yang menentukan hasil pemadatan tanah
− berat alat
− banyaknya lintasan
− tebal lapisan
2. kadar air tanah tanah basah lebih mudah
Pengaruh tenaga pemadatan :
− makin besar tenaga tanah makin padat
− untuk banyaknya lintasan, dengan makin tipis lapisan yang digilas lebih padat
Pengaruh kadar air tanah
tanah kohesif kering merupakan bongkah-bongkah, yang sukar sekali dipadatkan jika disiram air tanah menjadi lunak, mudah dipadatkan
tapi jika terlalu banyak air kenyang air tidak bisa dipadatkan
untuk semua jenis tanah, makin mudah dipadatkan, karena air berfungsi sebagai pelumas agar butir-butir tanah lebih mudah saling merapat. Tapi kadar air yang berlebihan akan mengurangi hasil pemadatan yang dapat dicapai.
Kadar air terbaik (optimum) ωoptimum = OMC = Optimim Moisture Content Kepadatan Maksimum
Berat volume kering maksimum = MDD = γk maksimum Maximum Dry Density
OMC Jenis tanah
Dipengaruhi oleh
MDD Tenaga pemadatan
Yang menentukan besarnya pemadatan : Tebal lapisan tanah yang dipadatkan Berat mesin penggilas/penumbuk Jumlah lintasan/tumbukan
Pemeriksaan Laboratorium
sampel tanah yang dipadatkan, ditentukan OMC & MDD
disebut percobaan PROCTOR ada istilah STANDARD PROCTOR
Cara Pelaksanaan:
Cara STANDAR : untuk pekerjaan ringan (bendungan)
Cara MODIFIED : untuk pekerjaan berat, tenaga >>>> (jalan raya, lapangan terbang)
PERCOBAAN PEMADATAN LABORATORIUM
Mencari hubungan kadar air & kepadatan yang dicapai jika tanah dipadatkan dengan tenaga pemadatan tertentu.
Alat
1. silinder pemadatan (termasuk plat alas dan tutup kolar yang dapat dilepaskan) 2. penumbuk
3. data :
Volume silinder ft3 (0,95 1)
Berat penumbuk 5.5 lbs (2.5 kg) Tinggi jatuh 12” (30 cm
CARA :
Sampel tanah dikeringkan di ruangan, agar dapat digemburkan Dibasahi, tapi tidak terlalu basah
Tanah dimasukkan sebagian ke dalam silinder (dengan perkiraan setelah padat 1/3 volume
Ditumbuk 25 kali, sampai merata
Kemudian ditambahkan 1/3 volume, ditumbuk lagi 25 kali merata Isi lagi 1/3 volume, tumbuk 25 kali merata
Setelah padat, lalu dilepas, tanah dipotong dengan pisau (rata) dengan volume 0.95 L (tanah padat)
Tanah ditimbang, misal W
Diambil sedikit tanahnya, untuk dihitung kadar ai γk dapat dihitung dengan rumus
tanah dibongkar, gemburkan lagi beri air, agar kadar air naik kira
ulangi percobaan satu, sehingga didapat ω2
Universitas Gadjah Mada
Berat penumbuk 5.5 lbs (2.5 kg) 12” (30 cm)
Sampel tanah dikeringkan di ruangan, agar dapat digemburkan Dibasahi, tapi tidak terlalu basah ω1
Tanah dimasukkan sebagian ke dalam silinder (dengan perkiraan setelah padat 1/3
Ditumbuk 25 kali, sampai merata
Kemudian ditambahkan 1/3 volume, ditumbuk lagi 25 kali merata Isi lagi 1/3 volume, tumbuk 25 kali merata
Setelah padat, lalu dilepas, tanah dipotong dengan pisau (rata) dengan volume
Tanah ditimbang, misal W1 (volume = 0.95 L)
Diambil sedikit tanahnya, untuk dihitung kadar airnya ω1
dapat dihitung dengan rumus tanah dibongkar, gemburkan lagi
air, agar kadar air naik kira-kira 3 - 5 % ulangi percobaan satu, sehingga didapat :
Universitas Gadjah Mada
Tanah dimasukkan sebagian ke dalam silinder (dengan perkiraan setelah padat 1/3
Setelah padat, lalu dilepas, tanah dipotong dengan pisau (rata) dengan volume
ulangi percobaan seperti tersebut diatas hin naik lagi supaya dihentikan.
Contoh : Tentukan besarnya OMC & MDD Data:
No. test
Berat volume kering (gr/cm3) Kadar air (%)
PERCOBAAN PROCTOR MODIFIED Data alat :
silinder ft3
penumbuk 10 lbs = 4.5 kg
5 lapisan masing-masing 25 tumbukan Cara : sama dengan cara PROCTOR STANDAR
Suatu tanah yang sama, bila dipadatkan dengan cara standar dan modified timbul perbedaan hasil sebagai berikut
ulangi percobaan seperti tersebut diatas hingga 5 — 6 kali, dengan catatan naik lagi supaya dihentikan.
: Tentukan besarnya OMC & MDD
1 2 3 4
1.37 1.45 1.47 1.42
22.1 25.0 28.4 31.7
PERCOBAAN PROCTOR MODIFIED
penumbuk 10 lbs = 4.5 kg
masing 25 tumbukan PROCTOR STANDAR
Suatu tanah yang sama, bila dipadatkan dengan cara standar dan modified timbul perbedaan hasil sebagai berikut :
6 kali, dengan catatan γb tidak
5 1.32 35.1
Suatu tanah yang sama, bila dipadatkan dengan cara standar dan modified akan
Nilai OMC & MDD Cara standar :
γk max 0.96 --- tanah organik
ωoptimum 5% --- tanah butir kasar
PEMADATAN LAPANGAN
Pelaksanaan penimbunan & pemadatan dilakukan lapis demi lapis, tebal lapisan tergantung jenis tanah
Kohesif : 20 cm (lempung) Pasir : 30 cm
Sebelum digilas, kadar air tanah haru Penumbukan/Penggilasan
− Dilakukan beberapa lintasan yang perlu digilas
− 6 - 10 lintasan
Diadakan pemeriksaan pemadatannya : bila kurang padat, dapat digilas lagi.
Universitas Gadjah Mada
--- 2.32 gr/cm3
tanah butir kasar (well graded) --- 35%
tanah butir kasar lempung plastis
Pelaksanaan penimbunan & pemadatan dilakukan lapis demi lapis, tebal lapisan
: 20 cm (lempung)
lum digilas, kadar air tanah harus diperiksa, kondisinya OMC Penumbukan/Penggilasan
Dilakukan beberapa lintasan yang perlu digilas
Diadakan pemeriksaan pemadatannya : bila kurang padat, dapat digilas lagi.
Universitas Gadjah Mada
Pelaksanaan penimbunan & pemadatan dilakukan lapis demi lapis, tebal lapisan
Diadakan pemeriksaan pemadatannya : bila kurang padat, dapat digilas lagi.
ALAT PEMADAT
1. alat tumbuk (remmer/Temper)
sederhana : tenaga manusia, untuk pekerjaan kecil
Penumbuk besi
2. Mesin Gilas (Roller)
a. SMOOTH WHEEL ROLLER = ROAD ROLLER Menggunakan roda baja halus
Untuk timbunan krikil & batu pecah Masih dapat digunakan pada tanah pasir Tidak cocok untuk lempung lunak
b. SHEEP FOOT ROLLER Rodanya tidak halus
Cocok untuk tanah lempung bergumpal
c. PNEUMATIC TIRED ROLLER Rodanya diberi udara
Beratnya dapat diatur, untuk macam tanah
d. VIBRATING ROLLER
Roda besi halus, sambil berjalan alat tumbuk (remmer/Temper)
: tenaga manusia, untuk pekerjaan kecil
SMOOTH WHEEL ROLLER = ROAD ROLLER Menggunakan roda baja halus
Untuk timbunan krikil & batu pecah digunakan pada tanah pasir Tidak cocok untuk lempung lunak
SHEEP FOOT ROLLER Rodanya tidak halus
Cocok untuk tanah lempung bergumpal-gumpa/padat/keras
PNEUMATIC TIRED ROLLER Rodanya diberi udara/dipompa
Beratnya dapat diatur, untuk macam tanah
Roda besi halus, sambil berjalan — bergetar
Yang perlu diperhatikan : Kadar air tanah Tebal lapisan
Berat & jumlah lintasan mesin gilasBerat & jumlah lintasan mesin gilas
Universitas Gadjah Mada
Baik untuk tanah pasir & sirtu e. BULLDOZER
Untuk menggusur/meratakan alat
Untuk pekerjaan kecil, dapat digunakan juga untuk penggilas
PENGAWASAN PEKERJAAN PENIMBUNAN DAN PEMADATAN 1. Kadar air tanah sebelum digilas
Berpengaruh pada hasil pemadatan
Berpedoman pada hasil pemeriksaan laboratorium Jika kurang basah disiram /diperciki air
Jika terlalu basah dijemur; / dicampur dengan tanah lain yang lebih kering 2. Tebal lapisan disesuaikan dengan bestek (20 — 30) cm
3. Jumlah lintasan mesin gilas Sesuaikan dengan bestek
Over compacted = terlalu banyak lintasan terdapat lapisan yang tidak homogen
4. Memeriksa kepadatan setelah digilas
a. kepadatan yang harus dicapai 90 — 100 % padat max.
misal : bahan tanah mempunyai padat max /MDD = 1.6 gr/cm3 pada pemadatan disyaratkan mempunyai kepadatan 95 % maka yang harus dicapai sekurang-kurangnya :
γk = 0.95 x 1.6
= 1.52 gr/cm3 b. cara pemeriksaan
dengan cara silinder pengambil sampel dengan cara kerucut pasir (sand cone) dengan cara balon karet (rubber ballon) 5. Hal-hal lain :
Pengupasan/stripping
− mengupas lapisan teratas tanah sebelum digilas
− 20 — 30 cm, atau lebih tebal (sawah, hutan) dibersihkan dari kotoran : daun, kayu, akar kaki tanggul
PERCOBAAN PENIMBUNAN/PEMADATAN LAPANGAN Dilakukan pada awal pekerjaan sebelum penimbunan I Tujuan: mempelajari hubungan antara
− tebal lapisan
− berat mesin penggilas
− jumlah lintasan
(diusahakan ± 6 — 10 lintasan) Jika > 10 lintasan
Tujuan : untuk memeriksa
Butirannya ≤ 2 inch (50.8 mm)
Umumnya digunakan untuk memeriksa kepadatan tanah yang dipadatkan Alat :
1. botol kerucut pasir
− corong kerucut tinggi 5 3/8 inch dan diameter 6 1/2 inch 2. plat dasar 30.48 x 30.48 cm
3. pasir bersih, kering, tanpa bahan ikat menggunakan pasir otawa)
pasir saringan no. 10 (2 mm) > pasir 4. Timbangan
5. Alat pembantu : paku, sendok, kaleng, kuwas 6. Alat pemeriksaan kadar air
Pelaksanaan
Sebelum pelaksanaan lapangan diketahui dahulu a. berat volume pasir γo (gr/cm
b. pasir yang mengisi kerucut Pemeriksaan lapangan
Botol diisi pasir secukupnya Permukaan tanah diratakan
Plat dasar ditempatkan, kemudian tanah digali sesuai tanda yang telah dibuat NAN/PEMADATAN LAPANGAN
ekerjaan sebelum penimbunan I Tujuan: mempelajari hubungan antara
berat mesin penggilas ekonomis
10 lintasan)
- lapisan dipertipis - mesin gilas dipertebal
SAND CONE METHOD
untuk memeriksa/menentukan kepadatan tanah lapangan 2 inch (50.8 mm)
Umumnya digunakan untuk memeriksa kepadatan tanah yang dipadatkan
5 3/8 inch dan diameter 6 1/2 inch plat dasar 30.48 x 30.48 cm2 (12 inch2)
pasir bersih, kering, tanpa bahan ikat dapat mengalir bebas (sering menggunakan pasir otawa)
10 (2 mm) > pasir > saringan no. 200 (0.075 mm)
Alat pembantu : paku, sendok, kaleng, kuwas Alat pemeriksaan kadar air
Sebelum pelaksanaan lapangan diketahui dahulu (gr/cm3)
pasir yang mengisi kerucut ωo (gr)
Botol diisi pasir secukupnya tanah diratakan
Plat dasar ditempatkan, kemudian tanah digali sesuai tanda yang telah dibuat dapat mengalir bebas (sering
Plat dasar ditempatkan, kemudian tanah digali sesuai tanda yang telah dibuat
Universitas Gadjah Mada
Tanah galian dikumpulkan untuk diketahui beratnya (dimasukkan dalam kaleng) Botol pasir ditempatkan pada plat dengan menghadap ke bawah, kran dibuka dan tunggu sampai berhenti mengalir mengisi lubang dan corong, kemudian kran ditutup
Sisa pasir dalam botol ditimbang
Sebagian tanah dalam kaleng dicari kadar airnya
Kepadatan (γk)
!
Hitungan :
Volume botol (V)
− botol + corong (W1) gr
− botol + corong + air (W2) gr
− " #$%#&
' () berat volume pasir (γ0)
− botol + pasir penuh (W3) gr
− berat pasir Wp = W3 – W1
− #+* ,-.() Pasir isi kerucut (W0)
− berat botol + pasir secukupnya (W4) gr
− berat botol + sisa pasir (W5) gr
− Wo =W4 - W5 Lapangan
− berat botol + pasir (W6) gr
− berat botol + sisa pasir (W7) gr
− berat kaleng W8
− berat kaleng + tanah W9
− berat tanah W = W9 — W8 dicari kadar air tanah ω kepadatan tanah
'
#/%#0
#1%#2%#
