Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Andalas (Unand) ISSN (Print) : 1858-2133 ISSN (Online) : 2477-3484 http://jrs.ft.unand.ac.id
STUDI DAYA DUKUNG TANAH DASAR DENGAN CAMPURAN TANAH KAPUR PULAU ENGGANO
TERHADAP STABILITAS TANAH
NADIA APRILIA1*, TRI SEFRUS2, ELLY TRI PUJIASTUTIE3
1Teknik Sipil, Teknik, Universitas prof. Dr. Hazairin, SH Bengkulu, Kota Bengkulu, Provinsi Bengkulu (email)
2Teknik Sipil, Teknik, Universitas prof. Dr. Hazairin, SH Bengkulu, Kota Bengkulu, Provinsi Bengkulu (email)
3Teknik Sipil, Teknik, Universitas prof. Dr. Hazairin, SH Bengkulu, Kota Bengkulu, Provinsi Bengkulu (email)
*Corresponding Author : email penulis
Naskah diterima : xx Desember 20XX. Disetujui: yy Januari 20YY. Diterbitkan : zz Februari 20ZZ (biarkan bagian ini, akan diisi oleh editor)
ABSTRAK
Tanah menjadi bagian dasar yang penting dalam suatu konstruksi. Agar mampu menahan beban diatasnya tanah harus memiliki daya dukung yang baik. Pulau enggano merupakan pulang terluar Indonesia yang tergolong kedalam pulang 3T(Terdepan Terluar Terpencil) sehingga akses masuk material ke pulau enggano sangat sulit. Maka dari itu diperlukanya pemanfaat material yang tersediah dialam untuk memperbaiki infastruktur yang ada di sana, salah satu material alam yang melimpah adalah tanah kapur. Metode yang digunakan dalam penelitian ini yaitu melakukan uji CBR laboratorium. Hal ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penggunaan tanah kapur terhadap daya dukung tanah dasar, dimana pada penelitian ini campuran tanah kapur yang digunkaan yaitu sebanyak 0%; 6%; 9%; dan 12%. Berdasarkan uji CBR yang telah dilakukan didapatkan hasil bahwa nilai CBR paling optimal terdapat penambahan tanah kapur sebesar 12%
dengan nilai CBR sebesar 12,145%. Kesimpulan yang dapat diambil dari pengujian ini yaitu dengan menambahkan tanah kapur pada tanah lempung membuat ukuran butir pada lempung menjadi lebih besar dan mengurangi tingkat plastis pada tanah lempung sehingga membuat daya dukung tanah lempung menjadi lebih baik.
Kata kunci : Tanah dasar, tanah kapur, CBR, Daya Dukung Tanah
1. PENDAHULUAN
Tanah menjadi material dasar yang sangat penting dalam konstruksi. Dalam pekerjaan teknik Sipil tanah yang digunakan memiliki beberapa kriteria, diantaranya harus memiliki indeks plastisitas lebih kecil dari 17% (Hardiyatmo,1992), hal itu di karenakan tanah dengan indeks plastisitas lebih besar dari 17% dapat mengakibatkan masalah teknis , dimana sifat tanah ini mudah menyerap air dan menyebabkan kembang susut yang besar. Salah satu tanah yang memiliki banyak masalah dalam konstruksi pada umumnya adalah tanah lempung.
Tanah lempung adalah tanah dengan ukuran mikroskopis sampai denagn sub mikrokonis yang berasal dari pelapukan unsur-unsur kimiawi penyusun batuan. Tanah lempung sangat keras dalam
DOI : 10.25077/jrs.16.1.xx-xx.20yy 1
keadaan kering dan bersifat plastis pada kadar air sedang. Pada keadaan air lebih tinggi lempung bersifat lengket (kohesi) dan sangat lunak (Das,1995.
Menurut hardiyatmo (1992) memiliki ukuran butir halus > 0,002 mm, memiliki sifat permeabilitas rendah, kenaikan air kapiler tinggi, mepunyai sifat sangat kohesif, kadar kembang susut yang tinggi dan sifat konsolidasi lambat.
Dalam pemabangunan perkerasan jalan, stabilitas tanah didefinisikan sebagai perbaikan material jalan lokal yang ada, dengan cara stabilitas mekanis atau dengan cara menambahakan suatu bahan tambahan (additive) kedalam tanh (Hardiyatmo, 2010).
Pulau Enggano adalah salah satu pulau terluar Indonesia yang termasuk kedalam kawasan 3T (Terdepan, Terpencil, Tertinggal) yang terletak di samudra Hindia. Sulitnya akses untuk mendatangkan material ke pulau enggano menjadi salah satu masalah yang di hadapi dalam pembangunan terutama pada pembangunan jalan. Salah satu potensi lokal yang dapat dimanfaatkan yaitu tanah kapur.
Tanah kapur disebut juga dengan tanah mediteran, yakni salah satu jenis tanah yang tidak memiliki unsur hara, atau memiliki unsur hara namun hanya dalam jumlah yang sedikit sekali.Tanah kapur ini disebut juga dengan tanah mediteran karena memiliki arti terbentuk dari bebatuan kapur yang yang telah lapuk dan hancur.Tanah kapur ini merupakan jenis tanah yang terbentuk dari pelapukan batuan kapur atau terbentuk oleh batuan kapur yang sudah melapuk dan hancur.Oleh karena itu tanah kapur ini memiliki warna tanah yang terang dan tidak segelap warna tanah lainnya Sari, (2015). Tanah kapur merupakan tanah-tanah di mana terdapat penimbunan liat di horison bawah, liat yang tertimbun di horison bawah ini berasal dari horison diatasnya dan tercuci ke bawah bersama gerakan air perkolasi (Hardjowigeno, 1993).
Tanah yang baik akan menentukan umur konstruksi yang dibangun di atsanya.Melimpahnya tanah kapur di Pulau Enggano merupakan salah satu alasan mengapa penelitian ini perlu untuk diteliti.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui apakah tanah kapur dapat di manfaatkan sebagai pondasi pada lapisan perkerasaan
2. METODA PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan dengan cara uji laboratorium yang dilakukan di Universitas Prof. Dr hazairin, SH. Pengujian yang dilakukan pada penelitian ini yaitu uji saringan, uji berat jenis, pengujian batas cair, pengujian batas plastis, dan uji CBR. Berikut ini adalah alur dalam pengujian ini :
Gambar 1. Bagan Alir
Berikut ini adalah langkah langkah yang dilakukan dalam pengujian tanah lempung dengan tambahan tanah kapur
2.1. Uji Saringan
Tanah lempung merupakan tanah halus yang lolos uji saringan no.200. pada penelitian sampel tanah yang diambil dihaluskan lalu di lakukan penyaringan dimana nantinya tanah yang lolos uji saringan no.200 yang nantinya akan digunkan pada pengujian ini.
2.2. Uji Berat Jenis
Pengujian berat jenis tanah merupakan perbandingn antara berat butir-butir tanah dengan berat air destilasi di udara dengan volume yang sama pada temperature tertentu. Dimana tujuan dari uji berat jenis tanah yaitu untuk mengetahui berat jenis dari sampel yang diteliti. Pada pengujian perat jenis tanah dilakukan beberapa kali pengujian yaitu pengujan dengan campuran tanah kapur 0%, 6%, 9%
dan 12%
Langkah yang dilakukan dalam pengujian berat jenis tanah yaitu menyiapkan alat dan bahan yang digunkan antara lain : timbangan, pikometer, air, tanah lempung, tanah kapur. Selanjutnya yang harus dilakukan yaitu menimbang berat pikometer kosong, lalu menimbang berat pikometer
ditambah tanah lempung kering, terakhir yang dilakukan yaitu menimbang berat pikometer dengan tanah lempung yang ditambahkan air.
Setelah melakukan uji laboratorium nantinya data akan diolah dengan menggunakan rumus : W2−W1
W3−W¿ 4
−(¿)
¿¿ Gs=W2−W1
¿
... 1
Di mana :
GS : Berat jenis tanah
W1 : Berat piknometer kosong
W2 : Berat piknometer dan tanah kering W3 : Berat piknometer dan tanah dan air W4 : Berat piknometer dan Air
2.3. Uji Batas Cair
Batas cair adalah pengujian ini untuk menentukan kadar air tanah pada batas cair dengan cara Cassagrande yang akan digunakan untuk menentukan sifat dan klasifikasi tanah. Pengujian batas cair dilakukan pada campuran tanah kapur 0%, 6%, 9% dan 12%
Dalam pengujian batas cair hal yang harus dilakukan yaitu mempersiapkan tanah yang sudah di campur oleh tanah kapur Tanah kemudian diberi air dan diaduk dengan rata sampai tingkat cair yang diinginkan. Kemudian tanah yang sudah di campur dengan air di letakan ke dalam mangkok pada alat Casagrade, lalu bagi benda uji dalam mangkok menjadi dua bagian yang homogen dengan menggunakan grooving tool. selanjutnya putar engkolan pada alat uji hingga tanah yang tadinya dibagi menjadi 2 bagian menyatu dengan rentan pukulan 15-20 ; 21-25 ; 26-30 ; 31-35 dan 36-40 pengujian dilakukan sebanyak 2 kali. Ambil sampel yang telah di uji masukan kedalam cawan lalu timbang berat basa. Langka selanjutnya oven sampel tanah yang telah di timbang selama 24 jam lalu timbang kembali berat sampel kering.
Kemudia hasil yang diperoleh dari pengujian di laboratorium di olah dengan menggunkan rumus : LL = WN
N 25
¿
)0.121 ………..… 2
Dengan :
LL = batas cair
N = Jumlah pukulan yang diperlukan untuk menutup alur pada tanah dengan kadar air WN
2.4. Uji Batas Plastis
Batas plastis merupakan suatu keadaan antara plastis dan semi plastis dimana tanah akan retak- retak apabila tanah tersebut digulung seperti lidi dengan ukuran ± 3 mm. Cara pengujian batas plastis sangat sederhana, yaitu dengan cara menggulung masa tanah berukuran elipsoida dengan telapak tangan di atas kaca datar. Tanah yang sudah digulung dan retak kemudian dimasukan
kedalam cawan lalu ditimbang, setelah itu sampel yang sudah ditimbang kemudian di masukan kedalam oven. Setelah 24 jam timbang kembali sampel yang sudah di oven.
Kemudian hasil dari uji lab nantinya akan dihitung dengan menggunakan rumus : PL = W2−W3
W3−W1 × 100% ... 3 Dimana :
PL : Batas plastis
W1 : Berat cawan kosong
W2 : Berat cawan dan tanah basah W3 : Berat cawan dan tanah kering
2.5. Uji CBR
CBR (California Bearing Ratio) ialah perbandingan beban penetrasi suatu bahan terhadap bahan standar dengan kedalaman dan kecepatan penetrasi yang sama. Setelah dilakukan pengujian di laboratorium dilakukan perhitungan dengan menggunkan rumus sebgai berikut :
CBR = Beban Terkorelasi
Beban Standar × 100% ……….4 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Dari pengujian laboratorium dan pengolahan data yang telah dilakukan didapatkan hasil sebagai berikut :
3.1. Uji Berat Jenis
Berdasarkam pengujian berat jenis yang telah dilakukan didapatkan hasil seperti table 1.
Table 1. Berat Jenis Tanah
Campuran Berat Jenis Tanah
Tanah dasar 1,752
Tanah dasar+ 6% tanah kapur 1,520
Tanah dasar+ 9% tanah kapur 1,684
Tanah dasar+ 12% tanah kapur 1,684
3.2. Pengujian Batas – Batas Atterberg
Berdasarkan pengujian batas-batas atterberg yang telah dilakukan didapatkan hasil seperti table 2.
Table 2. Batas-batas Atterberg
variabel Batas-batas atterberg
Batas cair (LL) % Batas plastis (BP) % Indeks plastis (IP) % tanah dasar + tanah Kapur
0.00% 54.00% 40.26% 13.74%
Tanah dasar + tanah Kapur
6.00% 53.00% 33.35% 19.65%
Tanah dasar + tanah Kapur
9.00% 54.00% 29.59% 24.41%
Tanah dasar + tanah Kapur
12.00% 54.00% 44.36% 9.64%
3.3. Uji CBR Laboratorium
Pada pengujian CBR pengujian dilakukan pada masing-masing variasi campuran abu cagkang sawit yaitu 0% ; 6%, 9% dan 12% Dimana hasil pengujian CBR dapat dilihat pasa table 3.
Table 3. Nilai CBR terhadap campuran tanah kapur dengan tanah lempung
Campuran
CBR
Penetrasi (inchi) Nilai CBR (%)
Tanah Asli 0,1
0,2
4,997 7,452
Tanah dasar + 6% tanah kapur 0,1
0,2
7,552 10,446
Tanah dasar + 9% tanah kapur 0,1
0,2
11,162 11,993
3.4. Analisis Batas Cair, Batas Plastis, dan Indeks Plastis
Batas cair merupakan kdar air tanah pada batas antara keadaan cair dan keadaan plastis, sedangkan batas plastis pada tanah kedudukannya antara daerah plastis dan semi pada.
Dengan melakukan penambahan tanah kapur terhadap tanah lempung, nilai-nilai batas
cair, batas plastis dan indeks plastis akan mengalami perubah. Seperti yang terlihat pada
grafik 1.
0.00% 6.00% 9.00% 12.00%
0.00%
10.00%
20.00%
30.00%
40.00%
50.00%
60.00%
LL BP IP
Gambar 1. Grafik hubungan antara batas-batas atterberg terhadap variasi campuran Berdasarkan grafik di atas dapat dilihat bahwa pada penambahan 12% tanah kapur pada batas cair mengalami penurunan nilai, dan pada batas plastis mengalami kenaikan nilai sedangkan pada indeks plastis mengalami penurunan nilai.
3.5. Analisis Nilai CBR
Nilai CBR merupkan salah satu cara untuk mengukurkekuatan tanah. Dimana nilai tersebut merupakan perbandingan antara beban yang diperlukan untuk menembus suatu jenis bahan terhdap beban yang diperlukan untuk menebus beban standard. Hasil dari perbandingan tersebut nantinya akan diwujudkan kedalam persentasi.
Nilai kekuatan tanah suatu bahan jalan akan dipengaruhi oleh kualitas tanah, ikatan antara butir dan kepadatannya. Bahan keras dan kuat artinya tidak mudah dihancurkan dan menjadi butir – butir yang lebih kecil atau berubah bentuk akibat adanya pengaruh beban maupun air. Gradasi yang baik atau yang menghasilkan nilai CBR yang tinggi adalah gradasi yang rapat. Artinya, apabila jenis gradasi butiran ini dipadatkan angka pori yang terjadi akan sangat kecil. Gradasi yang rapat akan lebih stabil apabila menerima beban dan deformasi butiran yang terjadi relatif kecil.
Tanah lempung semula memiliki kekuatan bahan yang jelek ditandai dengan nilai indeks plastisitas tinggi, memiliki daya rekat yang baik dan butirannya termasuk butiran halus dengan gradasi buruk.
Pencampuran dengan tanah kapur yang mampu bereaksi dengan tanah sehingga membentuk gumpalan–gumpalan menjadikan butiran tanah lempung menjadi besar, tekstur yang kasar dan sifatnya nonkohesif dapat mempengaruhi gradasi butirannya dengan demikian dapat meningkatkan nilai CBR. Hasil penelitian dapat dilihat dalam Gambar 5.2 sebagai berikut :
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
CBR Pada Penetrasi 0,1
Nilai CBR untuk Penetrasi 0,1
Gambar 5.2 . Grafik hubungan antara penambahan tanah kapur dengan nilai CBR pada penetrasi 0,1
Sumber : Hasil Penelitian di Laboratorium Fakultas Teknik Unihaz 2022
0 2 4 6 8 10 12 14
CBR Pada Penetrasi 0,2
Nilai CBR untuk Penetrasi 0,2
Gambar 5.3 . Grafik hubungan antara penambahan tanah kapur dengan nilai CBR pada penetrasi 0,2
Sumber : Hasil Penelitian di L aboratorium Fakultas Teknik Unihaz 2022
Dari gambar 5.2 dan 5.3 dapat dilihat bahwa nilai CBR mengalami peningkatan daya dukung tanaah pada varian 12% setelah dilakukan penambahan tanah kapur. Hal itu dikarenakan adanya
Campuran Tanah Dasar dengan Tanah Kapur
0% 6% 9% 12%
Campuran Tanah Dasar dengan Tanah Kapur
penggumpalan butiran tanah lempung yang memiliki gradasi tanah buruk sehingga menyebabkan butiran tanah lempug menjadi besar. Dikarenakan adanya perbaikan gradasi butiran tanah lempung menyebabkan nilai CBR mengalami peningkatan.
3.6. Analisis Hasil
Dari hasil penelitian mengenai sifat-sifat fisik dan mekanik dari sampel tanah yang diuji di Laboratorium, di peroleh karakteristik tanah asli yang dapat dilihat dalam Tabel 4 di bawah ini : Tabel 5.23. Karakteristik tanah asli
Nama Pengujian Hasil Pengujian
Berat Jenis
Batas-batas Atterberg 1. Batas Cair 2. Batas Plastis 3. Indeks Plastis CBR
1,752
54 % 40,26 % 13,74 % 7,45 %
Sumber : Hasil Penelitian di Laboratorium Fakultas Teknik Unihaz 2022
Berdasarkan hasil penelitian yang diperoleh maka dapat diketahui sifat-sifat konsistensi tanah asli yaitu dengan nilai batas cair sebesar 54%, batas plastis 40,26%, indeks plastis sebesar 13,74%
dan nilai CBR sebesar 7,45%. Berdasarkan hasil penelitian dapat dilihat melalui table 5.20 nilai CBR terhadap kekuatan subgrade jalan tanah asli tergolong kedalam mutuh buruk dengan klasifikasi system AASHTO A4, A5, A6, A7 atau tergolong kedalam tipe tanah berlanau- berlembung dengan kualias tanah sedang hingga buruk.
4. KESIMPULAN
Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa tanah dasar merupkan : 1. Tanah dengan daya dukung yang buruk dan perlu dilakukan perbaikan tanah agar dapat
meningkatkan stabilitas tanah.
2. Salah satu cara yang dapat dilakuan untuk meningkatkan daya dukung tanah adalah dengan menambahakan tanah kapur. Setelah dilakukan pengujian perbaikan tanah di laboratorium dengan mencampurkan tanah kapur didapatkan bahwa campuran optimum yang dapat meningkatkan tanah yaitu 12% dengan nilai CBR 12,145%.
3. Dari uji yang telah dilakukan tanah lempung dengan tambahan tanah kapur sebesar 12% dapat digolongkan kedalam tanah yang cukup baik untuk digunakan sebagai subgrade pada jalan, dengan klasifikasi AASHTO A2, A6, A7.
4. Sifat kembang susut dari tanah dasar dapat diminimalis dengan penambahan tanah kapur hal ini dibuktikan dengan adanya perbedaan hasil dari pengujian batas cair, batas plastis dan indeks plastis pada tanah asli dan tanah yang sudah di tambah dengan penambahan tanah kapur sebesar 12%
DAFTAR PUSTAKA
Chen, F. .. 1975. Foundation on Expansive Soil. Amsterdam: Esevier Scientific.
Syawal. 2004. “Definisi Tanah Ekspansif.” Retrieved (konsultasiskripsi.com/2017/07/15/tanah- ekspansif/).
Graille, J., Lozano, P., Pioch, D., & Geneste, P. (1985). Essais d'alcoolyse d'huiles végétales avec des catalyseurs naturels pour la production de carburants diesels.
Grim, R. E. (1953). Clay Mineralogy.,(McGraw-Hill Book Company, Inc.: New York.).
Bowles, J. F. W., & Morgan, D. J. (1984). The composition of rhabdophane. Mineralogical Magazine, 48(346), 146-148.
Daruslan H., 1994, Mekanika Tanah II, Biro Penerbit KMTS FT UGM, Yogyakarta
Apriyanti, Y., & Fahriani, F. (2020). Pengaruh Penambahan Limbah Abu Cangkang Sawit (POFA) Terhadap Nilai California Bearing Ratio (Cbr) Untuk Stabilisasi Tanah Lempung. In FROPIL (Forum Profesional Teknik Sipil) (Vol. 8, No. 2, pp. 102-109).
Hardiyatmo, H. C., Teknik, J., Universitas, S., Mada, G., Sipil, T., Teknik, F., & Gadjah, U.
(1992). Mekanika Tanah 1.
Kusuma, R. I., Mina, E., & Tanah, S. (2015). Stabilisasi Tanah Lempung Dengan Menggunakan Abu Sawit Terhadap Nilai Kuat Tekan Bebas (Studi Kasus Jalan Desa Cibeulah, Pandeglang ). 4.
Sarifah, J., & Pasaribu, B. (2017). Pengaruh Penggunaan Abu Cangkang Kelapa Sawit Guna Meningkatkan Stabilitas Tanah Lempung. 13(1), 55–61.
Yudhistira, H. (2014). Analisis Pengaruh Substitusi Abu Tandan Sawit Dan Gipsum Terhadap Nilai CBR Pada Tanah Lempung Lunak.
Yuliana, R. (2013). Karakteristik Fisis Dan Mekanis Abu Sawit (Palm Oil Fuel Ash) Dalam GeotekniK.
