PERILAKU TANAH PASIR DENGAN PERKUATAN BERLAPIS MENGGUNAKAN KARUNG PLASTIK DAN KARUNG GONI
TUGAS AKHIR
Oleh
EVITA RAHMAWATI 0810923118
JURUSAN TEKNIK SIPIL – FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS ANDALAS
PERILAKU TANAH PASIR DENGAN PERKUATAN BERLAPIS MENGGUNAKAN KARUNG PLASTIK DAN KARUNG GONI
TUGAS AKHIR
Diajukan sebagai syarat untuk menyelesaikan pendidikan Program Strata-1 pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Andalas Padang
Oleh
EVITA RAHMAWATI 08 109 23 118
Pembimbing: RINA YULIET, MT
ANDRIANI, MT
JURUSAN TEKNIK SIPIL – FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS ANDALAS
i ABSTRAK
Perkuatan tanah merupakan proses memperbaiki struktur tanah menjadi lebih kuat dan lebih stabil dengan penambahan beberapa bahan perkuatan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kuat geser tanah pasir di laboratorium sebelum dan sesudah ditambahkan perkuatan. Perkuatan yang dipakai pada penelitian ini adalah karung goni dan karung plastik yang diletakan pada setiap lapisan tanah pasir. Pada penelitian ini digunakan variasi lapisan sebanyak 2 lapis dan 4 lapis karung goni kemudian 2 lapis dan 4 lapis karung plastik.
Pengujian tanah yang dilakukan yaitu pengambilan contoh tanah terganggu, yang kemudian dilanjutkan dengan pengujian laboratorium sifat-sifat fisik tanah, kepadatan, dan kuat geser langsung. Standar pengujian terhadap tanah pasir ini juga mengacu kepada standar ASTM.
Dari penelitian yang dilakukan dengan memberikan perkuatan karung plastik dan karung goni pada pasir dapat meningkatkan dan menurunkan nilai parameter kuat geser pasir (kohesi dan sudut geser). Nilai kohesi dan sudut geser paling besar ditunjukkan pada jenis perkuatan pasir + 4 lapis karung goni yaitu sebesar 0,118kg/cm2 dan 37,48º. Sedangkan bila diperkuat dengan karung plastik akan menyebabkan nilai kohesi dan sudut geser mengalami penurunan. Penurunan nilai kohesi terbesar di tunjukkan pada jenis perkuatan pasir
+ 4 lapis karung plastik yaitu sebesar 0,014 kg/cm2 dan untuk sudut
geser dengan perkuatan karung plastik semakin banyak jumlah lembaran karung plastik semakin besar sudut geser yang diperoleh.
Hasil Penelitian ini menunjukan dengan penambahan perkuatan dengan bahan karung goni lebih baik dibandingkan dengan karung plastik.
Kata Kunci : Tanah Pasir, Geosintetik , Karung goni, Karung plastik, Kuat
ii DAFTAR ISI
Halaman Judul Lembar Pengesahan
Abstrak i
Daftar Isi ii
Daftar Tabel vi
Daftar Gambar vii
Daftar Lampiran ix
Kata Pengantar xi
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 6
2.2.1 Pasir 7
2.2.2 Geosintetik 8
2.2.2.1 Klasifikasi Geosintetik 9
2.2.2.2 Kegunaan dan Aplikasi Geosintetik 17
iii
2.2.4 Perkuatan Berlapis 18
2.2.4.1 Karung Plastik 20
2.2.4.2 Karung Goni 23
2.2.5 Pemadatan 24
2.2.5 Pemeriksaan Uji Geser Langsung (Direct Shear) 27
2.2.6 Kuat Geser Tanah Pasir 32
2.2.7 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Kuat Geser
Tanah Pasir 35
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Tahap Penelitian 36
3.2 Lokasi Penelitian 37
3.3 Bahan Penelitian 37
3.4 Diagram Alir Penelitian 38
BAB IV PROSEDUR DAN HASIL KERJA
4.1Prosedur Penelitian 39
4.1.1 Persiapan Benda Uji 39
4.1.2 Pengujian Sifat Fisik Tanah 40
4.1.3 Pengujian Sifat Mekanis Tanah 44
4.1.3.1 Pengujian Pemadatan (Standard Proctor) 44 4.1.3.2 Pengujian Geser Langsung (Direct Shear) 46
4.2 Pembuatan Benda Uji 46
4.2.1 Pembuatan Benda Uji Geser Tanah 46
4.3 Hasil Pengujian 48
iv
4.3.2 Sifat Mekanis Tanah 49
4.3.2.1 Hasil Pengujian Kepadatan 49
4.3.2.2 Hasil Pengujian Kuat Geser Langsung 50
BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN
5.1 Analisa Sifat Fisik Tanah 54
5.1.1 Hasil Klasifikasi Tanah Berdasarkan Sistem
AASHTO 54
5.1.2 Hasil Klasifikasi Tanah Berdasarkan Sistem
USCS 55 5.1.3 Hasil Klasifikasi Tanah Berdasarkan Sifat
Fisik Tanah 55
5.2 Analisa Sifat Mekanik Tanah 56
5.2.1 Analisa Kepadatan Tanah Asli 56
5.2.2 Analisa Hasil Pengujian Kuat Geser Langsung
Pasir Asli dan Pasir dengan Perkuatan 57 5.2.2.1 Analisa Variasi Jenis Perkuatan dengan
Kohesi Tanah 57
5.2.2.2 Analisa Variasi Jenis Perkuatan dengan
Sudut Geser Tanah ( ) 59
5.2.2.3 Analisa Jenis Variasi Perkuatan dengan
Kuat Geser Tanah 60
5.2.2.4 Analisa Bentuk Perkuatan dengan Kohesi
Tanah 63
5.2.2.5 Analisa Bentuk Perkuatan dengan Sudut
v BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN
6.1 Kesimpulan 68
6.2 Saran 69
vi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Batasan ukuran jenis-jenis tanah 7
Tabel 2.2 Batasan Berat Jenis untuk Beberapa Jenis Tanah 8
Tabel 2.3 Elemen-elemen dari percobaan pemadatan standar 25
Tabel 2.4σilai sudut geser ( ) internal kondisi drained 31
Tabel 2.5 Nilai kohesi (c) beberapa jenis tanah 32
Tabel 4.1 Standar Pengujian Pemadatan Proctor 45
Tabel 4.2 Hasil Pengujian Sifat Fisik Tanah Asli 48
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Analisa Saringan 48
Tabel 4.4 Hasil Pengujian Direct Shear 53
Tabel 5.1 Hasil klasifikasi tanah berdasarkan sistem AASHTO 55
Tabel 5.2 Persentase Peningkatan dan Penurunan Kohesi ( c ) Pasir Asli dan Pasir dengan Perkuatan 57
Tabel 5.3 Persentase Peningkatan dan Penurunan Sudut Geser () Pasir Asli dan Pasir dengan Perkuatan 59
Tabel 5.4 σilai kuat geser ( ) Berdasarkan Variasi lapisan jenis material dengan menggunakan tegangan normal ( ) 61
Tabel 5.5 Nilai Sudut Geser( ) dengan Variasi Jenis Perkuatan Bentuk Berlapis 63
Tabel 5.6 Nilai Sudut Geser( ) dengan Variasi Jenis Perkuatan Bentuk Serat Diskrit 64
Tabel 5.7 Nilai Sudut Geser( ) dengan Variasi Jenis Perkuatan Bentuk Geocell 64
Tabel 5.8 Nilai Sudut Geser( ) dengan Variasi Jenis Perkuatan Bentuk Berlapis 66
Tabel 5.9 Nilai Sudut Geser( ) dengan Variasi Jenis Perkuatan Bentuk Serat Diskrit 66
vii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Geotekstil 10
Gambar 2.2 Geotesktil Non Woven 10
Gambar 2.3 Geotextile Woven 10
Gambar 2.4 Geogrid 12
Gambar 2.5 Geogrid Biaxial 13
Gambar 2.6 Geogrid Uniaxial 14
Gambar 2.7 Geomembran 15
Gambar 2.8 Geokomposit 16
Gambar 2.9 Geofoam 16
Gambar2.10 Bentuk Planar Layer 19
Gambar 2.11 Sampel Direct Shear pasir dengan perkuatan berlapis 19 Gambar 2.12 Karung Plastik 21
Gambar 2.13 Karung Plastik Roll 22
Gambar 2.14 Karung Jala (Waring) 22
Gambar 2.15 Prinsip Pemadatan 26
Gambar2.16 Hubungan antara Tegangan Normal dan Tegangan Geser 30 Gambar 2.17 Susunan Benda Uji Geser Langsung 30
Gambar 2.18 Alat Uji Geser Langsung (Direct Shear) 31
Gambar 2.19 Hasil Uji Geser Langsung pada Tanah Pasir 33
Gambar 4.1 Pasir Asli 39
Gambar 4.2 Bentuk Perkuatan Berlapis dengan Karung Plastik diameter 65mm 40
Gambar 4.3 Bentuk Perkuatan Berlapis dengan Karung Goni diameter 65 mm 40
Gambar 4.4 Sieve sahcker 43
Gambar 4.5 Grafik Pemadatan Tanah Asli 49
Gambar 4.6 Grafik Hubungan Tegangan Geser dan Tegangan Normal Pasir Asli 50
Gambar 4.7 Grafik Hubungan Tegangan Geser dan Tegangan Normal Pasir Asli + 2 Lapis Karung Plastik 51
Gambar 4.8 Grafik Hubungan Tegangan Geser dan Tegangan Normal Pasir Asli + 4 Lapis Karung Plastik 51
Gambar 4.9 Grafik Hubungan Tegangan Geser dan Tegangan Normal Pasir Asli + 2 Lapis Karung Goni 52
Gambar 4.10 Grafik Hubungan Tegangan Geser dan Tegangan Normal Pasir Asli + 4 Lapis Karung Goni 52
viii
Gambar 5.2 Diagram Perbandingan Variasi Jenis Perkuatan dengan
Kohesi 57
Gambar 5.3 Diagram Perbandingan Variasi Jenis Perkuatan dengan
Sudut Geser tanah 59
Gambar 5.4 Diagram Perbandingan Variasi Jenis Perkuatan dengan Kuat
Geser Tanah pada =0,5 kg/cm2 61
Gambar 5.5 Diagram Perbandingan Variasi Jenis Perkuatan dengan Kuat Geser Tanah pada = 1 kg/cm2 62
Gambar 5.6 Diagram Perbandingan Variasi Jenis Perkuatan dengan Kuat Geser Tanah pada = 1.5 kg/cm2 62 Gambar 5.7 Diagram Perbandingan Variasi Jenis Perkuatan dengan Kuat Geser Tanah pada = 0.5 kg/cm2; 1kg/cm2; 1.5 kg/cm2 63
Gambar 5.8 Diagram Perbandingan Bentuk Perkuatan dengan
Kohesi 64
Gambar 5.9 Diagram Perbandingan Bentuk Perkuatan dengan
ix
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Pengujian kadar air pasir (L-1)
Lampiran 2 Pengujian analisa saringan pasir asli (L-2)
Lampiran 3 Pengujian berat jenis pasir asli (L-3)
Lampiran 4 Pengujian berat volume pasir asli (L-4)
Lampiran 5 Pengujian pemadatan pasir asli (L-5)
Lampiran 6 Grafik Pemadatan (L-6)
Lampiran 7 Pengujian Geser Langsung ( Direct Shear)
pasir asli (pengujian 1) (L-7)
Lampiran 8 Pengujian Geser Langsung ( Direct Shear)
pasir asli (pengujian 2) (L-8)
Lampiran 9 Pengujian Geser Langsung ( Direct Shear)
pasir asli (pengujian 3) (L-9)
Lampiran 10 Pengujian Geser Langsung ( Direct Shear)
Pasir asli + 2 lapis karung plastik (pengujian 1) (L-10)
Lampiran 11 Pengujian Geser Langsung ( Direct Shear)
Pasir asli + 2 lapis karung plastik (pengujian 2) (L-11)
Lampiran 12 Pengujian Geser Langsung ( Direct Shear)
Pasir asli + 2 lapis karung plastik (pengujian 3) (L-12)
Lampiran 13 Pengujian Geser Langsung ( Direct Shear)
Pasir asli + 4 lapis karung plastik (pengujian 1) (L-13)
Lampiran 14 Pengujian Geser Langsung ( Direct Shear)
Pasir asli + 4 lapis karung plastik (pengujian 2) (L-14)
Lampiran 15 Pengujian Geser Langsung ( Direct Shear)
Pasir asli + 4 lapis karung plastik (pengujian 3) (L-15)
Lampiran 16 Pengujian Geser Langsung ( Direct Shear)
x
Lampiran 17 Pengujian Geser Langsung ( Direct Shear)
Pasir asli + 2 lapis karung goni (pengujian 2) (L-17)
Lampiran 18 Pengujian Geser Langsung ( Direct Shear)
Pasir asli + 2 lapis karung goni (pengujian 3) (L-18)
Lampiran 19 Pengujian Geser Langsung ( Direct Shear)
Pasir asli + 4 lapis karung goni (pengujian 1) (L-19)
Lampiran 20 Pengujian Geser Langsung ( Direct Shear)
Pasir asli + 4 lapis karung goni (pengujian 2) (L-20)
Lampiran 21 Pengujian Geser Langsung ( Direct Shear)
Pasir asli + 4 lapis karung goni (pengujian 3) (L-21)
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Penggunaan geosintetik dalam perkuatan tanah merupakan salah satu inovasi teknologi yang ditemukan dan telah banyak dipakai pada beberapa tahun belakangan ini. Salah satu jenis geosintetik yang digunakan adalah geotekstil yang bahannya mirip dengan karung plastik yang disebut geotekstil woven.
Usaha-usaha perbaikan tanah dasar untuk meningkatkan kekuatan tanah telah banyak dilakukan. Metode yang sudah sering dilakukan adalah dengan menambah material-material kimia ataupun bahan lain yang berupa serat (fiber) ataupun lembaran-lembaran. Karung plastik dan karung goni selama ini banyak digunakan untuk industri rumah tangga sebagai salah satu contoh untuk penyimpanan beras dan gula, sehingga peneliti ingin memanfaatkan karung plastik dan karung goni sebagai salah satu usaha untuk perbaikan tanah dasar.
Ada 3 bentuk sampel pasir yang diperkuat dengan geosintetik yaitu: perkuatan berlapis, silinder vertikal, dan serat diskrit. Dalam tulisan ini akan dipelajari pengaruh perilaku pasir yang diperkuat geosintetik berbentuk perkuatan berlapis melalui uji geser langsung (Direct Shear, ASTM D 3080-82).
Pada penelitian ini dimaksudkan untuk mengetahui kuat geser tanah pasir dilaboratorium sebelum dan sesudah ditambahkan lembaran geosintetik berdasarkan variasi penambahan jumlah lembaran.
1.2 Tujuan dan Manfaat
Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah untuk mempelajari bagaimana perilaku mekanis pasir tanpa dan dengan perkuatan karung plastik dan karung goni.
Manfaat dari penelitian ini yaitu memberikan suatu alternatif atau cara untuk meningkatan perilaku mekanis pasir dengan menggunakan bahan-bahan alternatif pengganti geosintetikyaitu berupa karung plastik dan karung goni.
1.3 Batasan Masalah
Pasir yang digunakan pada pengujian ini diambil di kawasan lingkungan Limau Manis, pasir yang di uji yaitu pasir sungai kapolo koto. Bahan alternatif pengganti yang digunakan sebagai geosintetik adalah karung plastik dan karung goni. 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 fisis tanah pasir tanpa perkuatan:
a. Analisa Butiran (Grained Size Analysis), berupa Analisa Saringan (Sieve Analysis, ASTM D421-85). b. Berat Jenis (Specific Gravity, ASTM D854-83).
c. Kadar Air (Water Content Test, ASTM D 2216-71). d. Berat Volume ( Volumetric Weight, ASTM D 2937-83).
3. Uji kekuatan geser langsung (Direct Shear, ASTM D 3080-82).
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 ha-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 teori yang berisikan teori-teori dasar yang berhubungan dengan penelitian.
BAB III Metodologi
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.