Dokumentasi

BAB VIII BATAS KONSISTEN TANAH (ATTERBERG LIMIT TEST) (ASTM

8.6 Dokumentasi

Gambar 8.1 Plat Kaca Gambar 8.2 Timbangan

Gambar 8.3 Kontainer Gambar 8.4 Oven

Gambar 8.5 Cassagrande Gambar 8.6 Spatula

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT BANJARBARU 62

Gammbar 8.7 Grooving tool Gambar 8.8 Air suling

Gambar 8.9 Alat penumbuk Gambar 8.10 Hasil percobaan yang ditimbang

Gambar 8.11 Monel disk Gambar 8.12 Air raksa

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT BANJARBARU 63

Gambar 8.13 Cawan petri & Prong plate Gambar 8.14 Minyak pelumas (Oli bekas)

Gambar 8.15 Graduate cylinder Gambar 8.16 Hasil percobaan Batas susut yang sedang ditimbang

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT BANJARBARU 64

BAB IX

KLASIFIKASI TANAH 9.1 Tujuan

Percobaan ini dimaksudkan untuk mendapatkan uraian mengenai contoh yang dikenal secara tetap dan bersifat internasional, sehingga memudahkan pertukaran informasi umum mengenai tanah-tanah yang sama dan membentuk sebuah dasar untuk kepastian tes-tes selanjutnya yang diperlukanbagi pemecahan problem teknik tertentu, khususnya yang berhubungan dengan problem mekanika tanah.

9.2 Peralatan dan Bahan

Karena percobaan ini hanya memerlukan hasil dari percobaan liquid limit dan plastis limit maka peralatan yang digunakan adalah sama dengan percobaan tersebut.

9.3 Benda Uji dan Lokasi Percobaan

Benda uji yang digunkan adalah contoh tanah yang diambil pada kedalaman 0,2 – 0,6 m dari muka tanah dari lokasi hand boring.

9.4 Prosedur Percobaan

Cara melakukan klasifikasi tanah ialah dengan melakukan uji analisa saringan dan uji hydrometer serta liquid limit dan plastis limit.

9.5 Pengklasifikasian Tanah

Ada berbagai macam system yang digunakan untuk mengklasifikasikan tanah diantaranya adalah system USCS dan AASTHO.

9.5.1 Sistem Klasifikasi USCS

USCS mengelompokkan tanah ke dalam dua kelompok, yaitu : 1. Berbutir Kasar (Lebih dari 50% tertahan pada saringan no.200)

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT BANJARBARU 65

Tanah berbutir kasar dibagi menjadi kerikil (G=Gravel) dan pasir (S=Sand). Setiap grup dari bagian ini dibagi kembali menjadi empat golongan yaitu W (Well Graded), P (Poorly Graded), C (Clay), dan M (Slit) untuk membedakan terhadap sand maka digunakan notasi M.

Jadi penamaan golongan tanah berbutir kasar sebagai berikut :

Huruf pertama : Hurufkedua :

G- Kerikil W – Gradasi baik

S- Pasir P – Gradasi tidak baik

M – Kelanauan C – Kelempungan

2. Berbutir Halus (Kurang dari 50% tertahan pada saringn no.200) Tanah berbutir halus dibagi menjadi M(Slit), C (Clay), O (Organic), Pt (Peat).

Untuk golongan M, C, O dibagi lagi menjadi beberapa golongan berdasarkan batas cairnya.

• Batas Cair < 50%, L ( Low Plasticity)

• Batas Cair > 50%, H ( High Plasticity)

Secara umum penamaan golongan berbutir halus adalah sebagai berikut :

Huruf pertama: Huruf kedua :

O – Organik H – Plastisitas tinggi

C –Lempung L – Plastisitas rendah

M – Lanau

3. Tanah sangat organik adalah tanah yang mempunyai kadar organik tinggi.

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT BANJARBARU 66

Gambar 9.1 Klasifikasi USCS

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT BANJARBARU 67

Gambar 9.2 Tata Cara Klasifikasi Tanah Menurut USCS

Grafik 9.1 Hubungan Plasticity index, PI (%) dan Batas Plastis, LL (%) untuk menentukan klasifikasi tanah khusus tanah lolos saringan No. 200 diatas 50 %

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT BANJARBARU 68

Berdasarkan data-data dari hasil percobaan bab VI tentang analisa saringan agregat kasar dan agregat halus didapat hasil persen lolos saringan No.200 sebesar 99,83 % dan persen lolos saringan No.4 sebesar 100,00 %. Dari data percobaan bab VIII didapat hasil Plasticity index (PI) dengan nilai sebesar 38,84 % dan Liquid Limit (LL) sebesar 65,26 %. Berdasarkan data-data tersebut jika diliat dari Gambar 11.1 dan Grafik 11.1 tanah tersebut dapat diklasifikasikan sebagai tanah Lempung Organik dengan plastisitas sedang sampai tinggi (CH / CLAY HIGH). Hal ini karena pada bab VII (Analisa Hidrometer) terlihat tanah lempung lebih banyak daripada tanah lanau, sehingga dari grafik tersebut dapat kita ketahui bahwa tanah dapat diklasifikasikan kedalam jenis tersebut.

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT BANJARBARU 69

9.5.2 Sistem Klasifikasi AASTHO

Tabel 9.1 klasifikasi tanah menurut sistem AASHTO Klasifikasi

umum

Tanah Butir

( 35 % atau kurang dari seluruh contoh tanah lolos no. 200)

A-1 A-3 A-2

Klasifikasi kelompok

A-1a A-1b A-2-4 A-2-5 A-2-6 A-2-7

Analisis Ayakan ( % lolos )

No. 10 Maks 50 No. 40 Maks

30

Maks 50

Min 51 No. 200 Maks

15

Maks 25

Maks 10

Maks 35

Maks 35

Maks 35

Maks 35 Karakteristik

fraksi melalui No.40

Batas Cair

Indeks Plastisitas

Maks 6 NP

Maks 40 Maks

10

Min 41 Maks

10

Maks 40 Min

11

Min 41 Min

11

Tipe material yang paling dominan

Batu pecah, kerikil dan pasir

Pasir Halus

Kerikil dan pasir yang berlanau atau berlempung

Penilaian sebagai bahan tanah dasar

Baik sekali sampai baik

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT BANJARBARU 70

Catatan :

Kelompok A-7 terbagi menjadi atas A-7-5 dan A-7-6 yang bergantung pada nilai batas plastis (PL).

Untuk PL > 30, maka tergolong ke dalam klasifikasi A-7-5 Untuk PL < 30, maka tergolong ke dalam klasifikasi A-7-6 NP berarti Non Plastis

Klasifikasi umum

Tanah lanau-lempung

(Lebih dari 35% dari seluruh contoh tanah lolos ayakan no. 200)

Klasifikasi kelompok

A-4 A-5 A-6 A-7

A-7-5 / A-7-6 Analisis

ayakan No.10 No. 40

No.200 Min 36 Min 36 Min 36 Min 36

Karakteristik fraksi melalui No.40

Batas Cair Indeks Plastisitas

Maks 40 Maks 10

Min 41 Maks 10

Maks 40 Min 11

Min 41 Min 11

Tipe Material yang paling dominan

Tanau berlanau Tanah berlempung

Penilaian sebagai bahan tanah dasar

Biasa sampai jelek

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT BANJARBARU 71

Pada system klasifikasi AASTHO, klasifikasi didasarkan pada kriteria sebagai berikut :

1. Ukuran partikel

a. Kerikil : Fraksi yang lolos saringan ukuran 75mm (3 inch) dan tertahan pada saringan No.10.

b. Pasir : Fraksi yang lolos saringan No.12 (2 mm) dan tertahan pada saringan No.200 (0.0075 mm)

c. Lanau dan lempung : Fraksi yang lolos saringan No.200.

2. Plastisitas

Tanah yang berbutir halus digolongkan lanau bila plastisitas (PI) < 10 dan dikategorikan sebagai lempung apabila PI >11.

Dari percobaan uji saringan, liquid limit dan plastis limit, diketahui :

• Persen lolos saringan No. 10 = 100,00 %

• Persen lolos saringan No. 40 = 99,95 %

• Persen lolos saringan No. 200 = 99,83 %

• Liquit Limit (LL) = 65,26 %

• Pasticity index (PI) = 38,84 %

9.6 Kesimpulan

Berdasarkan klasifikasi tanah menurut USCS sampel tanah yang diambil terasuk dalam tanah berbutir halus dan tanah Lempung Organik dengan plastisitas sedang sampai tinggi (CH / CLAY HIGH). Dengan Plasticity index (PI) sebesar 38,84 % dan Liquid Limit (LL) sebesar 65,26 %.

Serta persen lolos saringan No. 200 lebih dari 50% yaitu sebesar 99,83 % Sedangkan klasifikasi tanah menurut AASTHO sampel tanah yang diambil tergolong dengan jenis tanah A-7-6 dengan nilai indeks grup 12 yang bersifat tanah berlempung degan liquit limit (LL) lebih besar dari 50% yaitu

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT BANJARBARU 72

65,26 %. Serta persen lolos saringan No. 200 lebih dari 50% yaitu sebesar 99,83 %

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT BANJARBARU 73

BAB X

UJI TEKAN BEBAS

(UNCONFINED COMPRESSION TEST) (ASTM D 2166 – 66)

10.1 Tujuan

Adapun tujuan percobaan ini adalah untuk :

a. Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan kekuatan tekan bebas (tanpa ada tekanan horizontal-tekanan samping), qu dalam keadaan asli maupun buatan (remoulded).

b. Menentukan derajat kepekaan tanah atau sensitivity (ST).

c. Menentukan besarnya nilai Kohesi Undrained (Cu)

10.2 Dasar Teori

Metode pengujian ini meliputi penentuan nilai kuat tekan bebas (Unconfined Compression Test) qu untuk tanah kohesif dari benda uji asli (undisturbed) maupun buatan (remoulded or recompacted samples). Yang dimaksud dengan kuat tekan bebas (qu) ialah besarnya beban aksial persatuan luas pada saat benda uji mengalami keruntuhan (beban maksimum), atau bila renggangan aksial telah mencapai 15%.

Secara alamiah kuat tekan tanah akan berkurang apabila tanah tersebut diuji ulang lagi setelah tanah tersebut mengalami kerusakan struktural.

Dengan data dari perhitungan kuat tekan bebas untuk yang diuji ulang ini kita dapat menentukan sensivitasnya.

Sensivitas merupakan sifat berkurangnya kekuatan tanah akibat adanya kerusakan struktural tanah tersebut sehingga tingkat sensivitas tanah diklasifikasikan dalam tabel berikut.

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT BANJARBARU 74

Tabel 10.1 Parameter sensitifitas tanah lempung

Sensitifitas Lempung

≈1 Tidak Sensitif

1-2 Sensitifitas Rendah

2-4 Sensitifitas Sedang

4-8 Sensitif

8-16 Sensitifitas Ekstra

>16 Quick

(sumber:http//repositoryusu.ac.id)bitstream/12345678/324601/3/chapter%2od.pd f).

Tabel 10.2 Hubungan kuat tekan bebas (qu) tanah lempung dan konsistensinya

Konsistensi qu (kg/m²)

Lempung keras >400

Lempung sangat kaku 200-400

Lempung kaku 100-200

Lempung sedang 50-100

Lempung lunak 25-50

Lempung sangat lunak <25

(sumber:http//repositoryusu.ac.id)bitstream/123456789/32460/3/chapter2011.pdf ).

10.3 Peralatan dan Bahan

a. Pesawat tekan bebas (Confined Compressive Machine) b. Ekstruder

c. Alat pencetak sampel berbentuk silinder dengan tinggi 2x diameter.

d. Pisau tipis dan tajam

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT BANJARBARU 75

e. Stopwatch.

f. Plat kaca.

10.4 Prosedur Percobaan

10.4.1 Persiapan percobaan :

a. Contoh tanah asli diambil dengan alat pencetak sampel.

b. Kedua ujung contoh diratakan, kedumian didorong keluar dengan memakai piston.

10.4.2 Percobaan

a. Siapkan pesawat tekan bebas (Unconfined Compression Test) b. Contoh tanah diletakkan pada pesawat UCST, lalu jalankan

c. Setiap pembacaan arloji dengan kelipatan 0,70 mm dilakukan pembacaan pada dial beban

d. Percobaan dilakukan sampai terjadi keruntuhan pada sample, selanjutnya semple yang telah hancur tersebut dicetak lagi untuk percobaan remoulded, dengan syarat massa dan berat tanah seperti diatas.

e. Percobaan a sampai d diulangi kembali sampai sampel terbuat.

10.5 Pengolahan Data

Besarnya regangan aksial dihitung dengan rumus:

𝜺 = ∆𝑳/𝑳𝒐 Dimana: 𝜀 = regangan aksial (%)

∆𝐿 = perubahan panjang benda uji Lo = panjang benda uji semula

Luas penampang benda uji A = Ao / (1-E)

Dimana: Ao = luas penampang benda uji semula Tegangan normal dihitung dari:

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT BANJARBARU 76

S = P/A (kg/cm²) P = n.x (kg)

x = angka kalibrasi dari cincin penguji (proving ring)

- Buat kurva harga tekanan bebas, qu (kg/cm2) terhadap regangan untuk kondisi undisturbed dan remoulded

- Hitung sensitifitas tanah 1. Tegangan normal:



= ^𝑃

𝐴 (kg/cm²) 𝑃 = N × n

N = Kalibrasi proving ring

n = Pembacaan dial (arloji tegangan)

2. Sensitivity:

St = ^{𝑞𝑢(𝑢)}

𝑞_𝑢(𝑟)

St = Sensitivity

qu (u) = kuat tekan bebas benda uji undisturbed (kg/cm²) qu (r) = kuat tekan bebas benda uji remolded (kg/cm²)

Contoh perhitungan:

a. Untuk Undisturbed Sample dengan t = 2 menit; ε = 1,71 %; Ac = 18,48 cm² dan n = 0,040 mm.

P = N × n

= 1,2 × 0,040

= 0,048 kg



= ^P

A

= 0,048 / 18,48

= 0,003 kg/cm² Cu = ^qu(u)

2

Cu = ^0,003

2 = 0,0015 kg / cm²

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT BANJARBARU 77

b. Untuk Disturbed Sample dengan t = 3,5 menit; ε = 3,06 %; Ac = 18,73 cm² dan n = 0,080 mm.

P = N × n

= 1,2 × 0,080

= 0,072 kg



= ^P

A

= 0,072/ 18,73

= 0,0038 kg/cm² Cu = ^qu(r)

2

Cu = ^0,0038

2 = 0,0019 kg / cm² c. Perhitungan Nilai Sensitivity

St = ^{𝑞𝑢(𝑢)}

𝑞_𝑢(𝑟)

= 0,0013 / 0,0019

= 0,679 (Sensitifitas Rendah) 10.6 Hasil Percobaan

Tabel 10.3 Data Pengujian Uji Kuat Tekan Bebas (UCT)

Berat Ring Silinder + tanah basah (gr) 406,39 396,43

Kalibrasi Proving Ring (kg/div) 0,7 0,7

Volume Sampel, V˳ (cm³) 160,42 160,42

Berat Ring Silinder (gr) 197,62 197,62

Tinggi Sampel, H˳ (cm) 8,76 8,76

Luas Penampang Awal, A˳ (cm ²) 18,31 18,31

Diameter Sampel, D˳ (cm) 4,83 4,83

Pengukuran Undisturbed Disturbed

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT BANJARBARU 78

Tabel 10.4 Pemeriksaan kadar air setelah pengujian

Tabel 10.5 Hasil Uji Tekan Bebas (UCT) dalam Keadaan Undisturbed

Berat Cawan W1

Berat Cawan + Tanah Basah W2

Berat Cawan + Tanah Kering W3

Berat Air Ww = W2 - W3

Berat Tanah Kering Ws = W3 - W1

Kadar Air ω = Ww/Ws × 100% 91,77% 91,51%

25,52 26,17

12,05 12,94

13,13 14,14

Langkah Pengujian Undisturbed Disturbed

12,39 12,03

37,57 39,11

Waktu ΔL Regangan

ε (%)

Faktor Koreksi Area CF (1 - ε)

Luas Terkorek

si Ac = Ao/CF (cm²)

P. Ring Dial/n 0,01 (kg)

Load P (kg)

Tegangan σ (kg/cm²)

0,0 0,000 0,00% 1,0000 18,31 0,0 0 0

0,5 0,385 0,44% 0,9956 18,39 0,8 0,6160 0,033

1,0 0,770 0,88% 0,9912 18,47 1,6 1,2320 0,067

1,5 1,155 1,32% 0,9868 18,55 2,1 1,6170 0,087

2,0 1,540 1,76% 0,9824 18,64 2,5 1,9250 0,103

2,5 1,925 2,20% 0,9780 18,72 2,9 2,2330 0,119

3,0 2,310 2,64% 0,9736 18,81 3,0 2,3100 0,123

3,5 2,695 3,08% 0,9692 18,89 3,3 2,5410 0,135

4,0 3,080 3,52% 0,9648 18,98 3,5 2,6950 0,142

4,5 3,465 3,96% 0,9604 19,06 3,8 2,9260 0,153

5,0 3,850 4,39% 0,9561 19,15 4,0 3,0800 0,161

5,5 4,235 4,83% 0,9517 19,24 4,0 3,0800 0,160

6,0 4,620 5,27% 0,9473 19,33 4,1 3,1570 0,163

6,5 5,005 5,71% 0,9429 19,42 4,2 3,2340 0,167

7,0 5,390 6,15% 0,9385 19,51 4,2 3,2340 0,166

7,5 5,775 6,59% 0,9341 19,60 4,3 3,3110 0,169

8,0 6,160 7,03% 0,9297 19,69 4,5 3,4650 0,176

9,0 6,930 7,91% 0,9209 19,88 4,8 3,6960 0,186

10,0 7,700 8,79% 0,9121 20,07 4,9 3,7730 0,188

11,0 8,470 9,67% 0,9033 20,27 4,9 3,7730 0,186

12,0 ^9,240 10,55% 0,8945 20,47 4,9 3,7730 0,184

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT BANJARBARU 79

Tabel 10.6 Hasil Uji Tekan Bebas (UCT) dalam Keadaan Disturbed

Waktu ΔL Regangan

ε (%)

Faktor Koreksi Area CF (1 - ε)

Luas Terkorek

si Ac = Ao/CF (cm²)

P. Ring Dial/n 0,01 (kg)

Load P (kg)

Tegangan σ (kg/cm²)

0,0 0,000 0,00% 1,0000 18,31 0 0 0

0,5 0,385 0,44% 0,9956 18,39 0,9 0,6930 0,038

1,0 0,770 0,88% 0,9912 18,47 1,2 0,9240 0,050

1,5 1,155 1,32% 0,9868 18,55 1,8 1,3860 0,075

2,0 1,540 1,76% 0,9824 18,64 2 1,5400 0,083

2,5 1,925 2,20% 0,9780 18,72 2,3 1,7710 0,095

3,0 2,310 2,64% 0,9736 18,81 2,6 2,0020 0,106

3,5 2,695 3,08% 0,9692 18,89 2,9 2,2330 0,118

4,0 3,080 3,52% 0,9648 18,98 3 2,3100 0,1217

4,5 3,465 3,96% 0,9604 19,06 3,2 2,4640 0,1292

5,0 3,850 4,39% 0,9561 19,15 3,3 2,5410 0,1327

5,5 4,235 4,83% 0,9517 19,24 3,5 2,6950 0,1401

6,0 4,620 5,27% 0,9473 19,33 3,6 2,7720 0,1434

6,5 5,005 5,71% 0,9429 19,42 3,8 2,9260 0,1507

7,0 5,390 6,15% 0,9385 19,51 3,9 3,0030 0,1539

7,5 5,775 6,59% 0,9341 19,60 4 3,0800 0,1571

8,0 6,160 7,03% 0,9297 19,69 4 3,0800 0,1564

9,0 6,930 7,91% 0,9209 19,88 4,1 3,1570 0,1588

10,0 7,700 8,79% 0,9121 20,07 4,1 3,1570 0,1573

11,0 8,470 9,67% 0,9033 20,27 4,1 3,1570 0,1557

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT BANJARBARU 80

10.7 Grafik

0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16 0,18

0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16

Grafik Hubungan Tegangan dan Rengangan

Series1

Grafik 10.1 Grafik hubungan tegangan, σ (kg/cm²) terhadap regangan (%) pada uji Unconfined Compression Test dalam keadaan asli (Undisturbed Sample)

Grafik 10.2 Grafik hubungan tegangan, σ (kg/cm²) terhadap regangan (%) pada uji Unconfined Compression Test dalam keadaan asli (Disturbed Sample)

0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14

0 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,1

GRAFIK HUBUNGAN TEGANGAN DAN REGANGAN

GRAFIK HUBUNGAN TEGANGAN DAN REGANGAN

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT BANJARBARU 81

10.8 Kesimpulan

Berdasarkan hasil percobaan didapatkan kesimpulan kekuatan tekan bebas untuk contoh tanah yang bersifat kohesif, dalam keadaan asli (undisturbed) adalah sebesar 0,093975 kg/cm² sedangkan dalam keadaan terganggu (disturbed) adalah sebesar 0,07939 kg/cm². Dari percobaan tersebut juga di dapatkan kuat geser undrained (Cu) sebesar 0.0019 kg/cm² dan nilai Sensitivity (ST) sebesar 0,679. Hasil perhitungan Nilai Sensitivity (ST) menunjukan nilai Sensitivity kurang dari 1 , dilihat dari Tabel 10.1 tanah dalam diklasifikasikan ke dalam golongan tanah Tidak Sensitif karena berada di ≈1.

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT BANJARBARU 82

10.9 Dokumentasi

Gambar 10.3 Ekstruder Gambar 10.4 Pisau Perata

Gambar 10.5 Sampel Uji Hasil Uji Dalam Kondisi Undisturbed

Gambar 10.6 Uji Hasil Uji Dalam Kondisi Disturbed

Gambar 10.1 Alat Pencetak Gambar 10.2 Pesawat tekan bebas

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT BANJARBARU 83

BAB XI

TAHANAN GESER TANAH (VANE SHEAR TEST)

(ASTM D 2537 – 67T)

11.1 Tujuan

Tujuan percobaan ini adalah untuk menentukan tahanan geser tanah (Su).

11.2 Dasar Teori

Hasil yang agak dapat diandalkan untuk kohesi tanah kondisi air termampatkan (undrained), kekuatan geser dari tanah-tanah yang sangat plastis bisa diperoleh dari uji geser vane. Alat vane geser biasanya tediri dari empat pelat baja tipis dengan dimensi yang sama yang dilaskan kesebuah batang putar. Alat Vane geser di laboratorium yang digunakan kali ini mempunyai dimensi diameter 13 inci (330 mm) dan tinggi 3,5 inci (85 mm).

Harga kekuatan geser tanah kondisi undrained yang didapat dengan alat Vane shear juga tergantung kepada kecepatan pemutaran momen torsi (T).

11.3 Peralatan dan Bahan a. Alat Vane Shear Test b. Stang Puntir

11.4 Prosedur Percobaan

a. Benamkan alat vane ke dalam lubang bor pada kedalaman tertentu. Apabila lubang lebih dalam dari panjang batang vane, maka batang pipa vane dapat disambung dengan pipa pengeboran.

b. Pasang stang torsi pada ujung batang vane, yang berada dipermukaan tanah.

c. Kemudian berikan gaya putaran torsi pada ujung batang tersebut dengan memutar stang torsi secara konstan (kecepatan putar tetap).

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT BANJARBARU 84

d. Amati simpangan jarum yang ditunjukkan oleh dial torsi pada batang torsi.

e. Tentukkan harga maksimum, yaitu pada saat simpangan jarum berbalik.

11.5 Pengolahan Data

Dari percobaan diperoleh harga bacaan torsi (T). Harga tahanan geser tanah dapat dihitung dengan persamaan :

Su = ^𝑇

𝜋𝐷² ( ^𝐻 2+^𝐷

6 )

Dimana : Su = Tahanan geser undrained (kg/m) T = Bacaan torsi maksimum (kgm) D = Diameter vane (m)

H = Tinggi vane (m)

11.6 Perhitungan dan Pengolahan Data

Dari percobaan yang di lakukan di Laboraturium Mekanika Tanah, pada alat menunjukkan angka 13 kPa.

11.7 Kesimpulan

Tabel 5.1 Klasifikasi Konsistensi Tanah

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT BANJARBARU 85

11.8 Dokumentasi

Gambar 11.1 Stang Puntir Gambar 11.2 Alat Vane Shear

Gambar 11.3 Pengerjaan Vane

shear Gambar 11.4 Hasil Pengujian

Vane shear Test

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT BANJARBARU 86

BAB XII

PEMERIKSAAN KEKUATAN GESER LANGSUNG (DIRECT SHEAR TEST)

12.1 Tujuan

Direct shear test dimaksudkan untuk menentukan harga kohesi (c) dan sudut geser dalam () dari tanah.

12.2 Peralatan dan Bahan

a. Sebuah cincin Direct Shear dengan perlengkapannya.

b. Cincin pemeriksaan 2 bagian dan 2 buah batu pori.

c. Stop Watch.

d. Sebuah extruder dan pisau pemotong tanah.

e. Cincin cetak benda uji, grease (gemuk), dll.

f. Suatu benda yang digunakan sebagai beban.

12.3 Dasar Teori

Keruntuhan geser (Shear Failure) pada suatu lapisan tanah terjadi akibat gerak relatif antara butirannya, hal ini bukan karena hancurnya butir tersebut.

Jadi kekuatan geser tanah tergantung dari gaya - gaya yang bekerja antara butir - butir tersebut, yaitu :

• Gaya tarik menarik antara benda yang sejenis (kohesi antar butir).

• Gaya antara butir yang sebanding dengan tegangan effektif yang bekerja pada bidang geser.

Rumus :  = c + (-u) tan  Dimana :  = tegangan geser tanah

c = tegangan hambatan effektif kohesi

 = tegangan normal u = tegangan air pori

 = sudut geser dalam effektif

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT BANJARBARU 87

Harga - harga dan dapat diukur secara langsung dari beban yang diberikan dalam kg, yang diberikan dalam tanah.

Untuk mendapatkan harga C dan  dari rumus di atas, akan diperlukan pengukuran khusus terhadap tegangan air pori, dalam Direct Shear hal ini berpengaruh terhadap modifikasi peralatan/perlengkapan pesawat Direct Shear tersebut.

Yang akan dibicarakan hal berikut di bawah ini adalah test tipe

"Unconsolidated Drained", dimana tidak dilakukan pengamatan terhadap konsolidasi dan tegangan air pori yang terjadi akibat pembebanan.

Pada test type "UD" air pori mengalir bebas keluar masuk specimen, dengan demikian tegangan air pori tidak akan mempengaruhi perhitungan, bila Strain Rate dikontrol sampai pada tahap tertentu sehubungan dengan hal tersebut, maka untuk mendapatkan hasil yang representatif sesuai dengan pengabaian tegangan air pori tersebut. Jadi disini beban geser diberikan untuk menghasilkan Strain Rate yang lambat dan konstan.

Dengan menghasilkan tegangan pori maka rumus menjadi sebagai berikut :

 = c + tan 

Karena yang dicari adalah parameter kekuatan tahan, maka dilakukan

“Destructive Test” sampai benda uji diberi gaya normal (H) yang konstan dan gaya geser yang terus menerus meningkat sampai kedudukan geser tercapai.

Harga - harga dan  pada saat runtuh dipakai untuk menentukan besaran c dan . Tegangan normal yang diterima benda uji sbb :

 = ^P A

n

Dimana :

Pn = Gaya normal yang diberikan A (kg) A = Luas penampang benda uji (cm³)

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT BANJARBARU 88

Tegangan geser yang diterima benda uji sbb :

 = ^P A

s = n N A .

Dimana :

Ps = Gaya geser yang diberikan (kg) A = Luas penampang benda uji (cm3) N = Proving ring dial (10-4 cm) N = Kalibrasi alat (kg/ 10-4 cm)

12.4 Persiapan Percobaan

a) Bersihkan shear ring dari direct shear dan periksa apakah lubang drain tidak tersumbat.

b) Bersihkan cincin pencetak benda uji dan berikan gemuk (Greas) agar tanah yang dicetak tidak melekat.

c) Keluarkan tanah dari tabung dengan alat extruder sepanjang + 1 cm, kemudian dipotong sehingga didapat permukaan yang rata.

d) Dorong cincin pencetak yang didepan tabung contoh dan keluarkan dari tabung sehingga memasuki cincin pencetak sampai keujungnya, kemudian dipotong dengan melewatkannya + 0,5 cm didepan ujung dari cincin pencetakannya.

e) Keluarkan benda uji tersebut dari cincin pencetak.

12.5 Prosedur Percobaan

a) Contoh tanah dikeluarkan dari tabung langsung dimasukkan dalam cincin, kemudian permukaan tanah diratakan dengan ring.

b) Contoh tanah tersebut, direndam dalam air selama 24 jam.

c) Masukkan benda uji kedalam cincin pemeriksaan yang telah terkunci menjadi satu dan pasanglah batu pori pada bagian atas dan bawah benda uji.

d) Tuangkan air pada bak contoh benda uji.

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT BANJARBARU 89

e) Hidupkan motor penggerak sehingga piston penggerak maju dan me- nyentuh tangkai shear ring atas, lalu matikan kembali motor.

f) Atur proving dial pada skala nol.

g) Letakkan beban 2 kg pada lengan beban dan turunkan batang penekan sehingga menyentuh shear ring atas kembali.

h) Hidupkan motor penggerak dan catat pembacaan proving ring dial menurut interval waktu tertentu.

i) Percobaan dihentikan jika benda uji telah mengalami keruntuhan geser, yaitu apabila tegangan-tegangan/ atau gaya-gaya geser menurun meskipun deformasi horizontal terus bertambah.

j) Ulangi tahapan-tahapan diatas untuk benda uji kedua dan ketiga, hanya mengubah beban yang diletakkan pada lengan beban (bagian g) menjadi 4 kg dan 7 kg.

Keterangan : Beban normal total yang diterima benda adalah berat beban pada skala penahan.

12.6 Data dan Perhitungan

Diameter benda uji = 63.60 mm Tinggi benda uji = 19.20 mm Luas = A = 1/4  D² = 31,75 cm² Proving ring no. = 1155 - 2 - 3043 Kalibrasi(N) = 0,5 kg/10^-4 cm

• Benda uji I

Beban normal = 0,5 x 3,429317088 = 1,714658544 kg Tegangan normal (1) = 1,714658544 +31,75

31,75 = 1,054 kg/cm²

• Benda uji II

Beban normal = (γtanah – 1) x kedalaman sampel x luas sampel : 1000

= 3,429317088 kg

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT BANJARBARU 90

Tegangan normal (2) = 3,429317088 +31,75

31,75 = 1,108 kg/cm²

• Benda uji III

Beban normal = 1,5 x 3,429317088 = 5,143975632 kg Tegangan normal (3) = 5,143975632 +31,75

31,75 = 1,162 kg/cm²

Dari hasil percobaan diatas, baik untuk benda uji I, II dan III dapat dibaca pada dial, hasil ini dikalikan dengan kalibrasi dan dibagi dengan luas contoh tanah, sehingga didapat tegangan horizontal stress ().

 = P A =

ah contoh Luas

Kalibrasi x

Dial

tan . .

. .

Misalnya pada contoh tanah I (Benda uji I) Proving ring = 0,0001 cm x 2 cm

Kalibrasi = 0.50 kg/10^-4 cm Luas (A) = 31,75 cm²

 = ^{1 x 0.50}

31,75 = 0.01574803 kg/cm²

Perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada tabel perhitungan terlampir.

Tabel 12.1 Data Hasil Perhitungan Pada Percobaan Direct Shear Test

1 = 1,054 kg/cm² 2 = 1,108 kg/cm² 3 = 1,162 kg/cm²

( minute ) mm 1

kg/cm2

2 kg/cm2

3 kg/cm2

0,00 0,000 0,000 0,000

0,20 0,038 0,047 0,057

0,40 0,085 0,094 0,104

0,60 0,117 0,126 0,135

0,80 0,164 0,173 0,183

1,00 0,211 0,220 0,230

1,20 0,258 0,268 0,277

1,40 0,290 0,299 0,309

1,60 0,305 0,315 0,324

1,80 0,305 0,320 0,331

2,00 0,305 0,323 0,334

2,20 0,324 0,340

2,40 0,324 0,343

2,60 0,324 0,345

2,80 0,346

3,00 0,346

3,20 0,346

NORMAL STRESS NORMAL STRESS

PROVING RING 0,0002 cm

16,4 17,0 17,6

PROVING RING 0,0002 cm PROVING RING 0,0002 cm

0,0 0,0 0,0

2,4 3,0 3,6

5,4 6,0 6,6

7,4

13,4 14,0 14,6

8,0 8,6

10,4 11,0 11,6

22,0

TIME HORIZONTAL

DEFORMATION

NORMAL STRESS

19,4 20,3 21,0

19,4 20,5 21,2

19,0 19,6

19,4 20,0 20,6

18,4

21,6

20,6 21,8

22

20,6 21,9

20,6

22

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT BANJARBARU 91

Dari grafik hubungan antara  dan t, didapat harga 1 max, 2 max, 3 max, setelah itu diplot grafik hubungan antara  vs , melalui grafik didapat rumus untuk mencari nilai y. Yang mana y adalah tan α (sudut geser dalam) + nilai kohesi (c).

Maka dari nilai Y = 0,3791x + 0,0946 , didapat :

• Sudut geser dalam () = tan α = 0,3791

= 20,76

• Nilai kohesi (c) = 0.0946

12.7 Kesimpulan

Dari percobaan dan perhitungan diatas, maka dapat disimpulkan bahwa besar Kohesi (c) = 0.0946 kg/cm² dan sudut geser dalam  = 20,76°

y = 0,3791x - 0,0946 R² = 0,998

0,200 0,250 0,300 0,350 0,400 0,450 0,500

1,000 1,050 1,100 1,150 1,200

Horizontal Shear (Kg/cm2)

Axial Stress (Kg/cm2)

DIRECT SHEAR TEST

Grafik 13.1 Hubungan antara Axial Stress dan Horizontal

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT BANJARBARU 92

12.8 Dokumentasi

Gambar 12.1 Alat Percobaan Direct Shear Test

Gambar 12.2 Alat Percobaan Direct Shear Test

Gambar 12.3 Sampel yang Telah Diuji Geser

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT BANJARBARU 93

BAB XIII KONSOLIDASI 13.1 Tujuan Percobaan

Pemeriksaan konsolidasi ini dimaksudkan untuk mendapatkan grafik hubungan e-log p dan untuk menentukan sifat pemampatan suatu jenis tanah, yaitu sifat-sifat perubahan isi/volume dan proses keluar air dari dalam pori tanah yang di akibatkan oleh adanya perubahan tekanan vertikal yang bekerja pada tanah tersebut.

13.2 Peralatan dan Bahan

a. Satu set alat konsolidasi yang terdiri dari alat pembebanan dan sel konsolidasi.

b. Arloji pengukur (dial) dengan ketelitian 0,01mm, dan panjang gerak tangkai minimal 1,0 cm.

c. Beban.

d. Alat pengeluar contoh dari tabung (extruder).

e. Alat pemotong contoh tanah.

f. Ring/cincin dengan diameter 6,31 cm.

g. Oven yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi 110 ± 5 C.

h. Stop watch.

13.3 Benda Uji

Cincin (bagian dari sel konsolidasi/ring) dibersihkan dan dikeringkan, kemudian ditimbang sampai ketelitian 0,1 gram.

a) Sebelum contoh dikeluarkan dari tabung, maka ujungnya diratakan dulu dengan jalan mengeluarkan contoh tersebut 1 - 2 cm, kemudian dipotong dengan alat pemotong (spatula). Permukaan ujung contoh tanah ini harus rata dan tegak lurus sumbu contoh.

b) Cincin dipasang pada hand, kemudian diatur sehingga bagian yang tajam berada + 0,5 cm dari ujung tabung contoh.