Document about Soil Compaction

Soil Compaction

Definition

 Soil compaction is the

densification—reduction in void ratio—of a soil through the

expulsion of air.

 This is normally achieved by using mechanical compactors, rollers, and rammers with the addition of water

 Measured by dry unit weight (_d)

Densification

V_v

V_s

V_v

V_s

Dry Unit Weight vs Water Content (Theoritically)

S = 100% or Zero Air

Void (ZAV) is nearly impossible

Laboratory Test: Proctor Compaction

Standard vs Modified Proctor

Compaction Energy

Proctor Test Interpretation

Find the maximum dry density and

the optimum water content!

Compaction and Soil Type

Field Compaction

Common types of rollers:

 Smooth-wheel roller

 Pneumatic rubber-tired roller

 Sheepsfoot roller

 Vibratory roller

Field Compaction Control

 Sand Cone Test

 Nuclear Density Meter

 Rubber Balloon Method

Is the dry density on the field already match the expected

maximum dry density?

Sand Cone Test

Relative Compaction

Sand Cone Procedure

Field CBR Test

CBR (California Bearing Ratio) value in percentage

Exercise

Soal 1

Berikut adalah hasil uji pemadatan laboratorium.

Berdasarkan hasil tersebut tentukan kepadatan kering

maksimum serta kadar air optimumnya

Soal 1 (2)

Soal 1 (3)

Vol (cm³) Mass (kg) W (%) r (kg/m³)  (kN/m³) _d (kN/m³)

943.3 1.48 8.4 1568.96 15.69 14.47

943.3 1.88 10.2 1993 19.93 18.09

943.3 2.12 12.3 2247.43 22.47 20.01

943.3 1.82 14.6 1929.4 19.29 16.83

943.3 1.65 16.8 1749.18 17.49 14.97

10 15 20 25

5 10 15 20

d(kN/m3 )

Water Content (%)

Soal 2

 Uji pemadatan laboratorium dilakukan terhadap sebuah contoh tanah lempung kepasiran (sandy-clay; 35% sand, 55% clay, and 10% silt) yang diambil dari quarry, dengan hasil seperti pada

halaman berikut.

 Tanah ini akan dipakai sebagai timbunan jalanan.

Soal 2 (2)

Target kepadatan timbunan

_dry : 19.7 kN/m³ W_opt : 8%

e = 0.38

Soal 2 (3)

Kondisi tanah pada Borrow Pit/Quarry:

Porosity (n): 65%

Water content (w): 5.2%

Gs: 2.7

Hasil uji pemadatan di laboratorium:

Soal 2 (4)

a. Tentukan berat jenis kering dan kadar air yang diharapkan untuk dicapai pada lokasi timbunan

b. Berapa meter kubik yang perlu diambil dari quarry/borrow pit untuk menimbun 1 meter kubik di lokasi jalan?

c. Berapa air yang dibutuhkan untuk per unit volume agar spesifikasi tersebut tercapai?

d. Berapa buah truk yang dibutuhkan untuk menimbun sebayank 100,000 m³ bila sebuah truk mempunyai kapasitas 22.5 m³ dan

peraturan hanya memperbolehkan pengisian maksimum 90% dari kapasitas total

Permasalahan Timbunan

V

_s

V

_v

V?

e = 1.86

V

_s

V

_v

V = 1m

³

e = 0.38 Pit / Quarry

Timbunan

Permasalahan Timbunan (2)

V

_s

V

_v

V?

e = 1.86

V

_v

= 1.86V

_s

V

_s

V

_v

V = 1m

³

e = 0.38

V

_s

= 0.72m

³

Pit / Quarry

Timbunan V = 2.86V

_s

Untuk V

_s

= 0.72m

³

,

maka V = 2.06m

³

Home Work 1

 Hasil uji pemadatan laboratorium tercantum pada tabel berikut.

Home Work 1 (2)

a. Tentukan kepadatan maksimum dan kadar air optimum yang bisa dicapai tanah tersebut.

b. Bila nilai spesific gravity (Gs) = 2.78, tentukan angka pori pada kondisi kadar air optimum.

c. Tentukan nilai kadar air minimum dan maksimum untuk mencapai kepadatan 95%.

Home Work 2

 Sebuah timbunan membutuhkan tanah padat sebanyak 3500 m³. Angka pori tanah timbunan yang dipadatkan tersebut harus

mencapai 0.65. Empat (4) buah lokasi quarry tersedia dengan kondisi angka pori dan harganya masing-masing.

Quarry Angka Pori Harga (Rp/m³)

A 0.85 46,000

B 1.2 38,000

C 0.95 40,000

D 0.75 50,000

Home Work 2 (2)

 Dengan asumsi nilai specific gravity (Gs) yang sama (2.7) untuk semua quarry, jelaskan hitungan anda quarry mana yang harus dipilih berdasarkan pertimbangan ekonomis.