ISBN No. 978-979-18342-0-9 E-49
( STUDI KASUS TANAH DASAR UNTUK KECAMATAN KENJERAN –
SURABAYA )
Erna, Imawati, Djoko Sulistiono, Amalia Firdaus Mahasiswa, Dosen DIII Teknik Sipil FTSP-ITS
Email : [email protected]
ABSTRAK
Tanah dasar di kawasan kecamatan Kenjeran – Surabaya berdasarkan penelitian Irmina A. ( 2007 ) merupakan jenis tanah lempung anorganik yang memiliki indeks plastisitas 39,58 % dan nilai CBR 1,16 % ( tidak memenuhi standar Bina Marga yaitu indeks plastisitas ≤ 10 % dan nilai CBR ≥ 6 %), sehingga memerlukan proses stabilisasi yang dilakukan secara kimia dan mekanis. Tujuan dari penelitian ini adalah mencari cara yang terbaik dari kedua metode tersebut. Stabilisasi tanah dasar secara kimia dari penelitian irmina A. ( 2007 ) dengan bahan pencampur semen dan renolith, maka dengan jenis tanah dasar yang sama dilakukan stabilisasi tanah dasar secara mekanis dengan bahan pencampur pasir dan variasi campuran 10 %, 15 %, 20 %, 25 %, 30 %, 35 % dan 40 % terhadap berat tanah kering yang selanjutnya di uji di laboratorium sesuai dengan standar uji yang ada ( sesuai klasifikasi AASHTO dan USCS ), untuk menentukan sifat fisik, CBR, indeks plastisitas dan lain sebagaimana penelitian sebelumnya. Ternyata dari hasil penelitian didapat hasil yang terbaik yaitu variasi campuran pasir 40 % dengan nilai CBR 19 % dan indeks plastisitas 9,58 %. Sehingga dapat dibandingkan dengan stabilisasi kimia dari struktur perkerasan dan biaya. Perbaikan lapisan subgrade untuk stabilisasi kimia biayanya lebih mahal dibandingkan stabilisasi mekanis. Sebaliknya untuk lapisan perkerasan diatasnya dengan beban lalulintas yang sama stabilisasi kimia lebih tipis dibandingkan stabilisasi mekanis. Total biaya keseluruhan untuk keperluan stabilisasi dan perkerasan biaya stabilisasi mekanis lebih murah 27,36 % dari stabilisasi kimia.
Kata kunci : Stabilisasi kimia,stabilisasi mekanis,Indeks Plastisitas ( IP ),California Bearing Rasio ( CBR )
1. PENDAHULUAN
Kawasan kecamatan Kenjeran - Surabaya merupakan jalan yang akan digunakan sebagai jalan alternatif lingkar timur. Pada kondisi demikian memungkinkan terjadinya lalu lintas berat yang tentunya memerlukan struktur perkerasan yang kuat. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan sebelumnya Irmina A. ( 2007 ) dapat diketahui bahwa CBR tanah dasarnya tidak memenuhi persyaratan Bina Marga. Oleh karena itu perlu dilakukan adanya proses stabilisasi tanah dasar yang dapat dilakukan baik secara kimia maupun mekanis. Merujuk pada penelitian sebelumnya, yaitu stabilisasi tanah dasar secara kimia Irmina A. ( 2007 ) dengan bahan pencampur semen dan renolith, maka dengan jenis tanah dasar
yang sama dilakukan penelitian stabilisasi tanah dasar secara mekanis dengan bahan pencampur pasir.
Pasir, partikel yang tidak kohesif berbutir kasar yang memiliki kemungkinan dapat menurunkan indeks plastisitas dari tanah lempung yang kohesif. Permasalahannya adalah bagaimana perbedaan stabilisasi kimia dan mekanis. Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat memperoleh perbandingan antara stabilisasi secara kimia ( penambahan semen dan renolith ) dengan stabilisasi secara mekanis ( penambahan pasir ) ditinjau dari segi biaya , mutu , serta teknik pelaksanaan.
ISBN No. 978-979-18342-0-9 E-50 2. TINJAUAN PUSTAKA
Pengujian terhadap tanah dasar ini berfungsi untuk meningkatkan daya dukung tanah yang distabilisasi dengan mencampurkan tanah dasar dengan pasir. Pengujian ini menggunakan kombinasi - kombinasi campuran untuk mengetahui perubahan sifat-sifat tanah akibat penambahan pasir.
Material - material yang akan dicampurkan dalam pengujian ini meliputi, tanah lempung dari tempat studi kasus ( Kecamatan Kenjeran-Surabaya ), pasir dan air.
Adapun pasir yang digunakan untuk campuran berasal dari kota Mojokerto dengan klasifikasi terlampir yang diharapkan dapat memperbaiki kondisi tanah sesuai dengan persyaratan Bina Marga yaitu tanah dasar harus memenuhi kriteria antara lain :
1. Indeks Plastisitas ( IP ) maksimal 10% 2. CBR tanah minimal 6%
Merujuk pada penelitian sebelumnya dengan menggunakan semen 11 % dan renolith 7 % didapat hasil sebagai berikut :
• Harga Liquid Limit dari tanah dasar yang diteliti adalah 50,9 %.
• Harga Indeks Plastisitas dari tanah dasar yang diteliti adalah 11,92%.
• Hasil Uji CBR rendaman ( CBR SOAKED ) terhadap tanah yang diteliti adalah 27,84%.
3. METODOLOGI PENELITIAN
NO
YES
Gambar. 1
Metodologi Perbandingan Pengujian Stabilisasi Tanah Dasar Secara Kimia dan Mekanis Menambahkan
Variasi yang lebih besar dari
sebelumnya
Perbandingan Stabilisasi Kimia dan Mekanis ditinjau dari Segi Teknis, Mutu, dan Biaya pada Perencanaan Perkerasan Jalan
Kesimpulan FINISH Tanah+Variasi Pasir 10%,15%, 20%, 25%,30%, 35%,40%
Tanah + Variasi Semen 3%, 5%, 7%, 9%, 11% + Renolith 7% ( sudah diteliti sebelumnya )
START
StudiPustaka
Data / Informasi / Persyaratan BINA MARGA
Persiapan
A
A
Analisa Hasil Laboratorium
Data : • CBR • ATTERBERG LIMIT • PROCTOR TEST Sesuai persyaratan BINA MARGA Hasil Perbandingan
ISBN No. 978-979-18342-0-9 E-51 Penelitian ini dilakukan di laboratorium dengan pengujian sesuai standar AASHTO. Pada pengujian ini menggunakan campuran pasir 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35% dan 40%. Urutan pelaksanaan pengujiannya yaitu sebagai berikut :
- Melakukan test Atterberg yang terdiri test Liquid Limit ( Batas Cair ), PL ( Batas Plastis ), dan SL ( Batas Susut ).
- Melakukan test proctor untuk mengetahui kadar air optimum dan berat volume kering d maksimum. - Melakukan test CBR ( California
Bearing Test ) untuk mengetahui kepadatan tanah.
4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil penelitian laboratorium menunjukkan adanya perubahan pada masing – masing variasi.Untukstabilisasikimiamenggunakan variasisemen3%,5%,7%,9%,11% dari berattanah kering +Renolith 5 % dariberat semen ( sudah diteliti sebelumnya ), sedangkan untuk stabilisasi mekanik menggunakan variasi pasir 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35% dan 40% terhadap tanah kering.
Berikut hasil test pada tanah asli yangdisajikan padatabel1sampaidengan tabel3. Tabel1:HasilTestAtterbergpadatanah asli AtterbergLimit HargaRata-rata LL(% ) 66,8 PL(% ) 27,22 IP (% ) 39,58 Sumber:IrminaA.(2007) Tabel2:HasilWoptdan γd padatestproctor Parameter Harga Wopt ( % ) 17.28 γd ( gr/cm³ ) 1.58 Sumber:IrminaA.(2007) Tabel3:HasilnilaiCBR nilai CBR rata-rata sample1 1.24 1.16 sample2 1.08 Sumber:IrminaA.(2007) Berikuthasiltesttanahyangsudah distabilisasi dengan kimia yang disajikan padatabel4sampaidengan tabel6.
Tabel 4: Hasil test atterberg pada stabilisasi kimia
Parameter VariasiSemen +7% Renolith 3% 5% 7% 9% 11% LL(% ) 60,7 57,5 56,8 53,9 50,9 PL(% ) 33,58 34,59 35,21 38,1 38,98 IP (% ) 27,12 22,91 21,59 15,8 11,92 Sumber:IrminaA.(2007)
Gambar2:Grafikhubungan antaraIP dengan % semen +renolith
Sumber:IrminaA.(2007)
Tabel 5: Hasil Wopt danγd pada proctor test
Parameter VariasiSemen +7% Renolith
0% 3% 5% 7% 9% 11% γd maks (gr/cm3) 1,58 1,55 1,55 1,62 1,65 1,74 W opt ( %) 17,2 20,6 17,6 21,2 23 16,2 Sumber:IrminaA.(2007)
Gambar 3: Grafik hubungan antara γdmax dengan % semen + renolith
HUBUNGAN ANTARA IP DENGAN % SEMEN + RENOLITH
0 5 10 15 20 25 30 0% 2% 4% 6% 8% 10% 12% Je nis Campuran Ind ek s P la s tis itas Indeks Plstisitas
ISBN No.978-979-18342-0-9 E-52 Gambar 4:Grafik hubunganantaraW opt dengan % semen +renolith
Tabel6:HasilnilaiCBR
Para meter
Peme raman
VariasiSemen + 7% Renolith
0% 3% 5% 7% 9% 11% Nilai 0 1,16 1,94 3,26 5,51 8,42 9,69 CBR 3 2,6 4,01 5,88 8,42 10,6 ( % ) 7 5,07 8,07 13,1 25,6 27,8
Sumber : Irmina A. ( 2007 )
Gambar4:Grafikhubungan antaranilaiCBR dengan % renolith +semenUntukpengujian CBR dilakukan pemeraman dengan tujuan agartanah dapatmeresap zat –zatkimiadengan baik.
Berikut hasil test yang sudah distabilisasi dengan mekanikyangdisajikan padatabel7 sampaidengantabel9. Tabel7.Hasiltestatterbergpadastabilisasi mekanik. Sumber:ErnadanImawati(2008) Gambar 5:GrafikHargaIP daricampuran tanah +pasirdengan berbagaivariasi
Tabel8:HasilWoptdanγd padatestproctor Parame ter Variasipasir 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% γd maks (gr/c3) 1.66 1.69 1.71 1.72 1.73 1.73 1.73 W opt (% ) 17.0 16.9 16.7 16.5 16.4 15.0 14.5 Sumber:ErnadanImawati(2008)
Gambar 6: Grafik hubungan antara γdmax dengan variasipasir Parame ter VariasiPasir 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% LL (% ) 56.97 51.07 46.08 44.11 42.88 38.75 33.78 PL (% ) 37.12 32.10 30.60 28.94 28.74 24.96 24.20 IP (% ) 19.84 18.97 15.48 15.16 14.14 13.79 9.58
GRAFIK HUBUNGAN ANTARA NILAI CBR DENGAN % SEMEN + RENOLITH 0 5 10 15 20 25 30 0% 5% 10% 15%
Jum lah Campuran ( % )
Nila
i CBR
(
%
)
ISBN No.978-979-18342-0-9 E-53 Gambar 7: Grafik hubungan antara W opt dengan variasipasir
Tabel9:HasilnilaiCBR
Sumber:Ernadan Imawati(2008)
Gambar8:Grafikhubungan antaranilaiCBR dengan variasipasir
Hasil penelitian laboratorium menunjukkan adanya perubahan fisik akibat stabilisasi kimia maupun stabilisasi mekanik. Hal ini dapatdilihatpadagambar1sampaidengan gambar8diatas.
Selain adanya perubahan dan perbedaan antara hasil stabilisasi kimia maupun stabilisasimekanikdenganbeban lalulintas yang sama secara konstruksi juga terjadi perbedaan tebal perkerasan. Perbedaan tersebut menunjukkan adanya perbedaan biaya.
Tabel 10: Perbandingan tebal perkerasan padaRC –Soildengan Sand –Soil. URAIAN RC – SOIL ( 11% SEMEN +7% RENOLITH SAND – SOIL ( 40% PASIR ) CBR 27% CBR 19% MATERIAL • Hotmix = 7.5 cm • Agg A = 20 cm • Sirtu A = 14 cm • RC Soil = 30 cm • Hotmix = 8 cm • Agg A = 20 cm • Sirtu A = 20 cm • Sirtu Soil = 40 cm POTONGAN MELINTANG Sumber:ErnadanImawati(2008)
Tabel 11: Perbandingan Stabilisasi Tanah DasarSecaraKimia(Renolith-Semen )dan Mekanis(Pasir)dilihatdariSegiBiaya JENIS STABILISASI STABILISASI KIMIA STABILISASI MEKANIS ( 11% SEMEN + 7% RENOLITH ) ( 40% PASIR ) BIAYA STABILISASI ( M2 ) Rp.105.458,- Rp.47.299, -PERKERASAN ( M2 ) Rp.119.965,- Rp.129.690, -TOTAL Rp.225.423,- Rp.176.989, -Sumber:ErnadanImawati(2008)
Maka perbandingan biaya yang didapat adalah sebagaiberikut: =
100
%
989
.
176
989
.
176
423
.
225
x
Rp
Rp
Rp
−
= 27,36%Stabilisasimekanislebihmurah27,36% dari stabilisasikimia.
5. KESIMPULAN
Pembahasan sebelumnya didapatkan data, hasil terbaik untuk stabilisasi kimia yaitudengan pencampuran 7% renolith dan 11% semen,sedangkan untuk stabilisasi mekanis dengan pencampuran 40% material Para meter VariasiTanah + Pasir 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% Nilai CBR % 4.96 5.25 6.07 8.52 11.9 16.1 19.86 7,5 20 14 30 8 20 20 40
HUBUNGAN ANTARA NILAI CBR DENGAN VARIASI PASIR
0 5 10 15 20 25 0% 10% 20% 30% 40% 50% Variasi Pasir C B R ( % ) Series1
ISBN No.978-979-18342-0-9 E-54 pasir,sehinggadapat disimpulkan sebagai berikut:
1.Hasil pemeriksaan laboratorium terhadap tanah dasar yang diteliti menunjukkanbahwastabilisasimekanis ternyatadidapathargaIndeksPlastisitas lebih baik yaitu 9,58% dibandingkan denganstabilisasikimiayaitu11,92%.
2. Hasiltestproctorstandartmenunjukkan
bahwa stabilisasi mekanis dengan
γ
d
1,73 gr / cm3mempunyai nilai yang tidak jauh berbeda denganγ
d
stabilisasikimiayaitu1,74gr/cm3 3.Beban lalulintasyangsamapadatanahstabilisasikimiadengan nilaiCBR 27,84% dan stabilisasi mekanis 19,86 % didapatkan perbedaan pada struktur tebal perkerasannya. Lapisan subgrade dengan stabilisasi kimia lapisan perkerasannya lebih tipis dibandingkan pada lapisan subgrade dengan stabilisasi mekanis, atau lapisan perkerasan di atasnya untuk stabilisasi mekanis lebih tebal dibandingkan dengan stabilisasi kimia.
4.Anggaran biaya lapisan subgrade untuk stabilisasi mekanis lebih murah dibandingkan stabilisasi kimia, namun sebaliknya lapis perkerasan di atasnya untukstabilisasimekanisternyatalebih mahal dibandingkan dengan stabilisasi kimia.
5.Total biaya stabilisasi dan perkerasan untuk mekanis lebih murah 27,36% dibandingkan dengan kimia.
6. DAFTAR PUSTAKA
1.Adha, I., Miftahul, H., Rachmad, B., 2007. Pengaruh Penambahan Semen dan Renolith Terhadap Stabilisasi Tanah (Studi Kasus Tanah Dasar untuk Kecamatan Kenjeran-Surabaya).Tugas AkhirDiplomaIIITeknikSipil
2. Basuki, Rachmad. 1991. Pemakaian Kapur Untuk Perbaikan Tanah Dasar (Subgrade) Konstruksi Jalan Raya di Lamongan jawa Timur.
3.Bowles,JosephE.1984.Sifat-Sifat Fisis dan Geoteknis Tanah (Mekanika Tanah). Jakarta:Erlangga.
4.Das, Braja M. 1985. Principles of Geotechnical Engineering. Boston: Pridle weber& SchmidtPublished.
5.Erna, Imawati, Djoko, S., 2008. Studi Perbandingan Stabilisasi Tanah Dasar Secara Kimia dan Mekanis ( Studi Kasus Tanah Dasar untuk Kawasan Kecamatan Kenjeran-Surabaya ). Tugas Akhir DiplomaIIITeknikSipil
6.Nasution,Syarifuddin.1997.Perbaikan Tanah SI-431/SI-743. Bandung: ITB Press.
7.Smith, M.J. 1992. Mekanika Tanah. Jakarta:Erlangga.
8.Suripin.2001.Pelestarian Sumber Daya Tanah dan Air.Yogyakarta:Andi.
