Laporan Praktikum Mekanika Tanah II

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH

UNIVERSITAS WIDYAGAMA MALANG

BAB I

TEST VOLUMETRI / GRAVIMETRI

Pada prinsipnya, tanah terdiri dari air, udara dan butir-butiran tanah yang padat. Sifat-sifat

umum suatu tanah dapat dilihat dari besarnya harga-harga parameter dari tanah yang

bersangkutan, misalnya.

Berat volume (γ).

Berat volume kering ( ).

Berat volume butir ( ).

Specifis gravity (Gs).

Angka pori (e).

Porositas (n).

Kadar air (w) dan.

Darajat kejenuhan (Sr).

Harga-2 dari γ,w,Gs dapat ditentukan,secara langsung di laboratorium,sedang parameter-

parameter yang lain dapat dihitung secara analistis dengan menggunakan ketiga parameter

yang telah ditentukan di laboratorium tersebut. Rumus-rumus yang dapat dipergunakan

untuk menghitung parameter-parameter tersebut adalah sebagai berikut:

= Gs γx.

e = .

e = .

Sr = .

Dalam bab ini,cara pelaksanaan test di laboraturium untuk menentukan berat volume (γ),

kadar air (w), dan specific grafity (Gs) dari suatu tanah akan diterangkan secara terinci.

FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL



Bagian 1.1

TEST UNTUK MENENTUKAN BERAT VOLUME

Alat ini di perlukan:

1. Gelas kaca dengan diameter 5,05 – 6,50 cm dan dengan ketinggian kira-kira 3,0 – 4,0 cm.

2. Kaca dasar yang mempunyai tiga paku.

3. Air raksa.

4. Mangkok peluberan

5. Pisau

6. Timbangan dengan 0,1 gram.

Urutan Pelaksanaan Test.

1. Keluarkan contoh tanah yang akan ditest dari dalam tabung Shelby secara perlahan-lahan

sehingga keadaan tanahnya tidak berubah (sampel undistuyrbed).

2. Dengan mengunakan pisau, potong contoh tanah yang telah disiapkan pada langkah no.1

secara perlahan-lahan dan sedikit demi sedikit hingga didapat bentuk persegi dengan

ukuran 2 × 2 × 2 cm3.

3. Tentukan berat tanah yang telah disiapkan pada langkah no 2 (W1).

4. Tentukan volume tanah yang telah disiapkan pada langkah no 2 dengan menggunakan air

raksa, gelas kaca dan kaca datar yang mempunyai tiga paku. Caranya: isi gelas kaca

dengan air raksa hingga penuh (gelas kaca harus diletakkan dalam mangkok peluberan).

Dengan mengunakan kaca datar yang mempunyai tiga paku,ratakan permukaan air raksa

didalam gelas kaca, (kelebiihan air raksa yang tumpah ditampung dalam mangkook

peluberan), bersihkan kelebihan air raksa yang tertumpah kedalam mangkok peleburan dan

letakan gelas kaca kembali kedalam mangkok peluberan. Masukkan tanah yang telah

disiapkan pada langkah no 2 kedalam gelas kaca yang berisi air raksa (tanah tersebut akan

mengapung diatas air raksa). Dengan menggunakan kaca datar yang mempunyai tiga paku,

tekan tanah kering tersebut masuk kedalam air raksa secara perlahan-lahan hingga tanah

tersebut benar-benar terendam didalam air raksa. Kelebihan air raksa yang mengalir keluar

dari gelas kaca akan ditampung didalam mangkok peluberan (= W2) untuk dipakai dalam

menentukan volume tanah yang ditest.

Perhitungan:

Barat volume tanah : γ =




V = Volume tanah yang ditest :

Dimana :

13,6 = berat volume air raksa.

W1 = berat tanah

W2 = berat air raksa yang mempunyai volume sama dengan tanah yang ditest.

Contoh perhitungan untuk menentukan berat volume tanah (γ) diberi dalam tabel 1.1.

MENENTUKAN BERAT VOLUME TANAH

Proyek : Perancangan Fondasi

Lokasi : Perumahan D’wiga Regency

Sampel No. : -

Kedalaman : 1,00 cm

Jenis Tanah : -

Tabel 1.1

No Keterangan Satuan Nilai

1 Diameter of ring M1, cm 35.00

2 Height of ring M2, cm 38.00

3 Volume of ring M3, cm3 36.54

4 Mass of soil M4, gram 61.00

5 Bulk density, b M4/M3, gram/cm3 1.67



Sampel No. : -

Kedalaman : 2,00 cm

Jenis Tanah : -












Sampel No. : -

Kedalaman : 2,50 cm

Jenis Tanah : -







Contoh perhitungan

Test dengan kedalaman 2.5 m

Volume Tanah =

Berat volume = = W =1,67 x 36.54 = 61 gram

Bagian 1.2




TEST UNTUK MENENTUKAN KADAR AIR

Setiap kali mengadakan pengetesan suatu tanah dilaboraturium kadar air dari tanah yang

bersangkutan harus ditentukan lebih dahulu. Kadar air didefinisikan sebagai:

W =

Kadar air biasanya dinyatakan dalam persen (%).

Alat yang diperlukan:

1. Cawan

2. Timbangan yang mempunyai ketelitian 0,01 gram

3. Oven.

Urutan pelaksanaan test

1. Tentukan berat cawan termasuk tutupannya = W1, juga catat no dari cawan yang

bersangkutan.

2. Letakkan contoh tanah yang akan di test didalam cawan. Tutup cawan tersebut guna

menghindari penguapan dari tanah yang akan ditest.

3. Tentukan berat tanah + cawan + tutup = W2.

4. Letakan tutup cawan pada dasar cawan yang bersangkutan.

5. Letakkan cawan + tanah yang telah disiapkan pada langkah no. 4 didalam oven selama

kira-kira 24 jam atau sampai dengan beratnya tetap.

6. Tentukan berat tanah kering + cawan + tutupnya = W3.

Perhitungan:

Kadar air = w = .

Dimana :

W1 = berat cawan dan tutupnya.

W2 = W1 + tanah basah.

W3 = W1 + tanah kering.

Contoh perhitungan untuk menentukan kadar air dari contoh tanah yang ditest diberikan dalam

tabel 1.2

MENENTUKAN KADAR AIR (w)






Sampel No. : -

Kedalaman : 1,00 cm

Jenis Tanah : -

Tabel 1.2

1 Can no. 1 2

2 Mass of can M1 gram 31 38

3 Mass of wet soil + can M2 gram 72.00 80

4 Mass of dry soil + can M3 gram 62 69

5 Mass of moisture (M2-M3) gram 10 11

6 Mass of dry soil (M3-M1) gram 31 31

7 Water content, w [(M2-M3)/(M3-M1)]x100% 32.26 35.48

8 Average water content, w 33.87



Sampel No. : -

Kedalaman : 2,00 cm

Jenis Tanah : -

1 Can no. 1 2

2 Mass of can M1 gram 30 31

3 Mass of wet soil + can M2 gram 71.00 78

4 Mass of dry soil + can M3 gram 59 65

5 Mass of moisture (M2-M3) gram 12 13

6 Mass of dry soil (M3-M1) gram 29 34

7 Water content, w [(M2-M3)/(M3-M1)]x100% 41.38 38.24

8 Average water content, w 39.81






Sampel No. : -

Kedalaman : 2,50 cm

Jenis Tanah : -

1 Can no. 1 2

2 Mass of can W1 gram 30 31

3 Mass of wet soil + can W2 gram 55.00 83

4 Mass of dry soil + can W3 gram 47 67

5 Mass of moisture (W2-W3) gram 8 16

6 Mass of dry soil (W3-W1) gram 17 36

7 Water content, w [(W2-W3)/(W3-W1)]x100% 47.06 44.44

8 Average water content, w (rata-rata) 45.75

Contoh perhitungan :

Cawan I

w (%) =

Bagian 1.3.

TEST UNTUK MENENTUKAN SPECIFIC GRAVITY




Yang dimaksud dengan specific gravity dari suatu tanah adalah specifity grafity dari butir-

butir tanah (soil solid) tanpa termasuk air dan udara yagn terkandung didalam tanah tersebut.

Specifity gravity, Gs, didefinisikan sebagai berikut:

Gs =

Urutan pelaksanaan teks untuk menentukan specifity grafity yang akan diterangkan disini

hanya berlaku untuk tanah yang butir-butirnya berdiameter lebih kecil dari 4,75 mm (saringan

no 4).

Alat Yang Diperlukan:

1. Bejana volumetric yang mempunyai volume 500 ml.

2. Thermometer.

3. Timbangan dengan ketelitian sampai dengan 0,1 gram.

4. Air suling.

5. Pompa vacuum.

6. Mangkok.

7. Pisau spatula

8. Botol plastic.

9. Oven.

Beberapa alat yang dipakai untuk test ini dapat dilihat pada gambar 1.1

Gambar 1.1 Beberapa Peralatan yang dipergunakan untuk test spesific gravity

Urutan Pelaksanaan Test:

1. Bejana volumetri debersikan dan dikeringkan.




2. Bejana volumetri diisi dengan air suling sebanyak 500 ml (dasar dari garis cekung

permukaan air/water menikus harus pada tanda yang menunjukan 500 ml ).

3. Bejana volumetric beserta air dalamnya (pada langkah no 2) ditimbang = W1.

4. Temperature air didalam bejana diukur (T = T10C ) dengan cara memasukkan thermometer

kedalam bejana.

5. Ambil kira-kira 100 gram tanah yang telah diangin-anginkan pada udara terbuka.

6. Kalau tanah yang ditest adalah tanah lempung (kohesif), tambahkan air suling kecontoh

tanah yang akan ditest (pada langkah no. 5) dan campur hingga merata. Campur tanah + air

tersebut kemudian dibiarkan didalam sebuah mangkok selama setengah atau satu jam.

(catatan : kalau tanah yang ditest bukan tanah kohesif atau bukan tanah lempung, langkah

no. 6 tidak perlu dilakukan).

7. pindahkan tanah (untuk tanah yang bukan tanah kohesif) kedalam bejana volumetric

8. tambahkan air kedalam bejana volumetric yang telah berisi campuran tanah + air (pada

langkah no.7) sampai dengan mencapai kira-kira dua pertiga dari volume total (500 ml).

9. Hilangkan udara dari campuran tanah + air (pada langkah no.8) dengan cara :

a. Menggodok campuran tanah + air tersebut secara perlahan-lahan selama kira-kira

15 – 20 menit. Selama digodok, campuran tanah dan air tersebut harus diaduk-aduk

secara perlahan-lahan.

b. Mulut bejana volumetric yang berisi campuran tanah + air dihubungkan dengan pompa

vacuum (dengan maksud untuk menarik gelembung-gelembung udara dari dalam

campuran tanah + air) sampai tidak ada gelembung-gelembung udara yang tertinggal

didalam tanah tersebut.

Langkah No 9,adalah langkah yang terpenting dalam menentukan volume tanah pada

specifity grafity karena kekurangan ketelitian dari hasil test biasanya disebabkan oleh

adanya sisa-sisa udara yang tertinggal didalam pori-pori diantara butir-butiran.

10. Usaha temperature dari campuran tanah + air didalam bejana volumetric tetap yaitu sama

dengan T10C.

11. Tambahkan air suling bejana volumetric samapi dengan dasar dari garis cekung permukaan

air (meniscus) menentuh tanah yang menunjukkan volume 500 ml. keringkan bagian luar

dari bejana dan bagian dalam dari leher bejana (di atas meniscus) dengan kertas pengering.

12. Tentukan berat dari bejana + air +tanah (pada langkah no 11); misalkan beratnya = W2.

13. Ukur berat dari campuran tanah + air didalam bejana tersebut untuk mengetahui apakah

temperature dari campuran = T1 ± 1 C (batas toleransi ± 1 C).




14. Setelah ditimbang dan diukur temperaturnya, tuangkah campuran tanah + air tersebut

kedalam mangkok. Bersihkan sisa-sisa tanah yang tertinggal didalam bejana sampai bersih.

15. Untuk menentukkan berat tanah kering, mangkok beserta isinya (pada langkah no.14)

Dipanaskan didalam oven dengan temperatur 105 C selama minimal 24 jam sampai

dengan air menguap sama sekali.

16. Contoh tanah yang sudah kering ditimbang (= W3).

Perhitungan:

Gs =

Atau;

Gs =

Specific gravity umumnya ditentukan atas dasar berat volume air suling pada 200C, sehingga:

Gs (pada 200C ) = (pada T10C ) × = Gs (pada T10C ) ×A

A =

Dimana:

= berat volume air

W1 = berat bejana volumetric + air

W2 = berat bejana volumetric + air + tanah

W3 = berat tanah kering.

Harga dari A diberikan didalam tabel 1.3. untuk menentukan specific gravity

dari suatu tanah, paling sedikit 2 test harus dilakukan di laboratorium. Perbedaaan dari

hasil dua test tersebut tidak boleh lebih dari 2% - 3%. Contoh perhitungan untuk merupakan

harga Cs diberikan dalam Tabel 1.4.

Temperature, T(0C) A

18

19

1,0040

1,0020




20

22

24

26

28

30

1,0000

0,9996

0,9991

0,9986

0,9980

0,9975




MENENTUKAN SPECIFIC GRAVITY (Gs)

Proyek : Perancangan Pondasi


Sampel No. : -

Kedalaman : 1,00 m

Jenis Tanah : lempung

Volume dari Bejana Volumetri : -

Tabel 1.3

1 Piknometer no. 10 7

2 Mass of piknometer M1 gram 18.00 18.00

3 Mass of dry soil + piknometer M2 gram 29.00 29.00

4 Mass of dry soil + water + piknometer M3 gram 73.20 72.30

5 Mass of water + piknometer M4 gram 66.00 66.00

6 Temperature toC 27.00

7 A = M2 - M1 11.00 11.00

8 B = M3 - M4 7.20 6.30

9 C = A - B 3.80 4.70

10 Specific Gravity, G1 = A/C 2.89 2.34

11 Average specific gravity, G1 2.62

12 Gwater at toC 0.9965

13 G for 27,5 oC = G = (Gwater at toC)/(Gwater at 27.5oC) 2.62






Sampel No. : -

Kedalaman : 2,00 m









7 A = M2 - M1 12.00 11.00

8 B = M3 - M4 8.00 6.07

9 C = A - B 4.00 4.93










Sampel No. : -

Kedalaman : 2,00 m









7 A = M2 - M1 10.00 10.00

8 B = M3 - M4 6.00 6.30

9 C = A - B 4.00 3.70





Contoh Perhitungan :

Gs =

Gs (pada 20 0C) = Gs (pada T1 0C) x A = Gs x ( Ti °c ) x A

BAB II

TEST KONSISTENSI TANAH




Apabila tanah berbutir halus yang lembek mengandung mineral lempung, tanah tersebut

dapat diremas-remas tanpa timbulnya pecah-pecah. Sifat-sifat kohesi tersebut disebabkan

karena adanya air yang diserap oleh permukaan butir-butir tanah lempung. Apabila tanah

kohesif dicampur dengan air dengan cukup banyak, tanah tersebut akan berubah sifatnya, yaitu

dari padat menjadi plastis dan kemudian menjadi liquid (cair). Apabila campuran tanah+air

yang sudah berupa liquit tersebut dipanaskan secara perlahan-lahan, campuran tersebut akan

berubah dari keadaan liquit (cair) ke keadaan plastis, jika pemanasan diteruskan, keadaan

plastis tersebut akan berubah menjadi semi solid (agak padat). Digambarkan dengan diagram

seperti yang diberikan pada gambar 2.1. kadar air dimana tanah berubah dari keadaan cair ke

keadaan plastis disebut “batas cair (liquit limit)”, dan dari keadaan semi solid ke keadaan solid

disebut “batas kerut (shringkage limit)”.

Dengan diketahuinya harga-harga batas cair (LL), batas plastis (PL) dan batas kerut (SL),

maka sifat-sifat plastisitas dari tanah yang bersangkutan dapat diketahui dengan mudah. Tanah

yang mempunyai harga plastis indek (IP=LL-PL) tinggi berarti tanah yang bersangkutan mudah

berubah sifatnya, yaitu daya dukung atau kekuatan tanah menurun, apabila kadar airnya

bertambah. Oleh karena itu, tanah dengan IP tinggi adalah sangat peka terhadap perubahan

kadar air.

Mengingat pentingnya harga-harga dari parameter tersebut didalam menentukan sifat-sifat

suatu tanah lempung, maka pada awal abad ke-20, seorang ilmuwan dari Swedia bernama

Atterberg mengembangkan suatu metode untuk menentukan parameter-parameter tanah

tersebut. Cara pengetesan tanah tersebut kemudian dikenal dengan nama “test Atterberg”.

Pada bab II ini, cara pelaksanaan test Atterberg akan diterangkan secara jelas dan terinci.

padat semi plastis cair

kadar air

batas kerut batas plastis batas cair

Gambar 2.1 Batas Atterberg

BAGIAN 2.1

TEST BATAS CAIR (LIQUID LIMIT)




Alat yang diperlukan

1. Satu set alat yang digunakan untuk test liquid limit.

2. Alat pembuat alur

3. Cawan

4. Mangkok porselin

5. Pisau spatula

6. Oven

7. Timbangan yang mempunyai ketelitian 0,01 gram

8. Botol plastik

Semua peralatan yang digunakan untuk test liquid limit (kecuali timbangan dan oven)

dapat dilihat pada Gambar 2.2. Alat yang digunakan untuk test liquid limit, seperti yang

diperlihatkan pada Gambar 2.3a, terdiri dari mangkok kuningan yang bisa diangkat dan dijatuhkan

dari ketinggian 1 cm di atas suatu dasar terbuat dari karet yang keras; alat yang dipergunakan

untuk menaik turunkan mangkok kuningan tersebut dinamakan Cam yang dijalankan dengan cara

memutar Crank. Skema dari alat penggores (pembuat alur) diberikan pada Gambar 2.3b.

Urutan Pelaksanaan Test

1. Ambil tanah yang lolos lewat ayakan no.40 dan sudah diangin-anginkan sebanyak kira-kira

250 gram, dan taruh di dalam mangkok porselin. Tambahkan sedikit air kedalam tanah

tersebut dan campur hingga merata, apabila campuran tanah + air sudah mempunyai warna

yang merata dan kelihatan agak lembek, campuran tersebut sudah dapat ditest.

Gambar 2.2 Peralatan yang dipergunakan untuk menentukan batas cair atau liquid limit (LL)




(a) (b)

Gambar 2.3 Skema dari : a. Alat untuk menentukan batas cair

b. Alat penggores

2. Lepaskan mangkok kuningan dari alat test liquid limit; letakkan sebagian tanah yang sudah

disiapkan pada langkah no.1 didalam mangkok kuningan tersebut dengan menggunakan pisau

spatula. Ratakan permukaan tanah tersebut sedemikian rupa hingga ketebalan maximum dari

tanah di dalam mangkok kira-kira 8 mm.

3. Dengan menggunakan alat pembuat alur, buat alur pada contoh tanah yang telah disiapkan

pada langkah no.2 sepanjang garis tengah mangkok (Gambar 2.4a)

4. Pasang kembali mangkok kuningan beserta isinya (yang sudah disiapkan pada langkah no.3)

pada alat test liquid limit; putar crank dengan kecepatan kira-kira 2 putaran per detik. Dengan

memutar crank, mangkok kuningan beserta isinya akan terangkat dan jatuh dari ketinggian 1

cm sekali untuk setiap putaran, dan alur yang dibuat pada contoh tanah tersebut akan menutup

secara perlahan-lahan. Apabila dua bagian dari tanah yang dipisahkan oleh alur sudah

mendekat satu sama lain, seperti pada gambar 2.4b, pemutaran dari crank bisa dihentikan,

tentukan jumlah putaran yang dibutuhkan untuk menutup alur.

5. Ambil sebagian dari contoh tanah yang sudah ditest pada langkah no.4 sebanyak kira-kira 40

gram dan masukkan ke dalam cawan yang sudah diketahui beratnya (W1). Cawan beserta

contoh tanah didalamnya (beratnya = W2) lalu dimasukkan ke dalam oven selama 24 jam

untuk diketahui berat keringnya (berat cawan + tanah kering = W3) kemudian, tentukan kadar

air dari campuran tanah + air tersebut.

6. Tambahkan sedikit air pada sisa tanah yang sudah disiapkan pada langkah no.1, dan campur

lagi hingga merata.

7. Ulangi urutan test dari langkah no.2 s/d no.6 untuk mendapatkan harga dari kadar air pada

jumlah putaran antara 20 dan 25 dan antara 15 dan 20.




Perhitungan

Tentukan kadar air dari tiap-tiap test (4 buah test) yang telah dilakukan dengan cara sebagai

berikut :

Dimana :

W1 = berat cawan

W2 = berat tanah basah + cawan

W3 = berat tanah kering + cawan

Grafik

Pada kertas semi-log, plot harga-harga dari kadar air pada sumbu tegak dan jumlah putaran

pada sumbu datar (grafis logaritmis) seperti pada Gambar 2.5. Garis yang menghubungkan

titik-titik tersebut merupakan suatu garis lurus dinamakan “flow curve”. Dari grafik lurus

tersebut ditentukan harga kadar air pada putaran = 25, harga dari kadar air pada N = 25

putaran dinamakan “batas cair (liquid limit)’ dari tanah yang ditest. Sudut kemiringan dari

flow curve dinamakan “flow index (F1)”.

Dimana :

W1 (%) = kadar air pada putaran N1

W2 (%) = kadar air pada putaran N2

Potongan melintang

Tampak atas

Gambar 2.4 Skema dari tanah yang diletakkan di dalam mangkok untuk ditentukan batas cairnya.

a. Pada saat permulaan test,

b. Pada saat akhir test.




Jumlah pukulan, N

Gambar 2.5 Plot antara kadar air (%) dan jumlah pukulan, N

MENENTUKAN BATAS CAIR (LL)



Sampel No. : -

Kedalaman : 1,00 m



Tabel 2.1

Depth 1 meter

1 Cawan no. A B C D

2 Jumlah pukulan 36 27 23 223 Berat cawan kosong W1 gr 5 5 6 54 Berat cawan + tanah basah W2 gr 36 48 37 295 Berat cawan + tanah kering W3 gr 26 34 26 216 Berat Air A= W2 - W3 10 14 11 87 Berat tanah kering B = W3 - W1 21 29 20 16

8 Kadar airW=A/B x

100% 47.62 48.28 55.00 50.00

9 Kadar air rata - rata (%) 47.95 52.50






Sampel No. : -

Kedalaman : 2,00 m



Depth 2 meter

1 Cawan no. D E F G


8 Kadar airW=A/B x

100% 53.33 61.11 66.67 61.909 Kadar air rata - rata (%) 57.22 64.29



Sampel No. : -

Kedalaman : 2,50 m



Depth 2.5 meter

1 Cawan no. H I J K


8 Kadar airW=A/B x

100% 71.43 71.43 71.43 78.79

9 Kadar air rata - rata (%) 71.43 75.11


w (%) =

Bagian 2.2

TEST BATAS PLASTIK (PLASTIC LIMIT)




Pada percobaan di laboratorium, batas plastis biasanya didefinisikan sebagai kadar air dari

tanah dimana tanah tersebut akan retak-retak apabila digulung sampai dengan diameter 3 mm

(1/8 inchi). Test ini sepintas lalu kelihatannya tidak benar-benar dapat diandalkan karena

hasilnya barang kali masih tergantung dari siapa yang mengerjakannya, tetapi dalam

kenyataannya test ini memberikan hasil consisten (tidak banyak bervariasi).


1. Mangkok porselin

2. Pisau spatula

3. Botol plastik

4. Cawan

5. Kaca untuk menggulung tanah

6. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram


1. Ambil contoh tanah yang lolos lewat ayakan no.40 dan sudah diangin-anginkan sebanyak

kira-kira 20 gram dan taruh didalam mangkok porselin.

2. Tambahkan air pada tanah yang telah disiapkan pada langkah no.1 dan campur hingga

merata.

3. Tentukan berat cawan yang akan digunakan untuk menentukan kadar air (beratnya = W1).

4. Dari tanah lembab yang telah disiapkan pada langkah no.2, Siapkan beberapa masa tanah

dengan bentuk elipsoda yang dibuat dengan cara memencet-mencet tanah tersebut dengan

jari.

5. Ambil satu dari masa tanah yang telah disiapkan pada langkah dan gulung di atas kaca

yang telah disiapkan dengan menggunakan telapak tangan. Penggulungan tanah harus

dilakukan dengan kecepatan kira-kira80 gerakan lengkap per menit. Catatan : yang

dinamakan gerakkan lengkap adalah satu gerakkan maju dan satu gerakkan mundur dari

telapak tangan.

6. Apabila tanah yang digulung pada langkah no.5 sudah mencapai garis tengah 1/8 inchi (3

mm) tapi belum pecah-pecah, maka remas-remas contoh tanah tersebut dan bentuk

elipsoida masa tanah lagi.

7. Ulangi no.5 dan no.6 hingga gulungan tanah akan pecah apabila mencapai 3 mm (1/8

inchi)




8. Kumpulkan tanah yang pecah-pecah (pada langkah no.7) didalam cawan dan tutup cawan

rapat-rapat.

9. Ambil masa tanah (berbentuk elipsoida) yang lain (pada langkah no.4) dan ulangi urutan

pelaksanaan test dari langkah no.5 s/d 8.

10. Tentukan berat dari cawan + tanah (=W2). Ambil tutup cawan taruh tutup cawan tersebut

dibawah cawan dan kemudian taruh dalam oven.

11. Setelah kira-kira 24 jam, keluarkan cawan + tanah dari dalam dan timbang untuk

menentukan berat cawan + tanah kering (=W3).

Perhitungan

Plastic limit = PL =

Dimana :

W1 = berat cawan

W2 = berat cawan + tanah basah

W3 = berat cawan + tanah kering

Kalau liquid limit dan plastic limit dari suatu tanah diketahui, indek plastis (P1) dari tanah yang

bersangkutan dapat dihitung sebagai berikut :

P1 = LL – PL

Contoh perhitungan untuk menentukan batas plastis dari suatu contoh tanah diberikan dalam Tabel

2.2

MENENTUKAN BATAS PLASTIS (PL)



Sampel No. : -




Kedalaman : 1m, 2 m dan 2.5 m


Tabel 2.2

Depth 1 meter Depth 2 meter

Depth 2.5 meter

1 Cawan no. 7 5 2 4 3 1

2 Berat cawan kosong W1 gr 5 5 6 5 5 6

3 Berat cawan + tanah basah W2 gr 6.8 6.3 6.7 6 6.2 6.9

4 Berat cawan + tanah kering W3 gr 6.32 6 6.62 5.62 5.9 6.65

5 Berat air A = W2 - W3 0.48 0.3 0.08 0.38 0.3 0.256 Berat tanah kering B = W3 - W1 1.32 1 0.62 0.62 0.9 0.657 Kadar air W = A/B x 100% 36.36 30 12.903 61.2903 33.333 38.468 Kadar rata - rata (%) 33.18181818 37.09677419 35.8974359

Index Plastise = IP = LL - PL

IP ( 20 ) = LL – PL

IP ( 40 ) = LL – PL

Bagian 2.3

TEST BATAS KERUT (SHRINGKAGE LIMIT)

Apabila tanah lempung yang jenuh air (saturated) dikeringkan secara perlahan-lahan, tanah

tersebut akan kehilangan air yang dikandungnya dan akan terjadi penyusutan volume dari masa




tanah tersebut. Dalam proses pengeringan selanjutnya, akan tercapai suatu keadaan dimana

pengeringannya hanya akan menghasilkan pengurangan dari kadar air saja tanpa adanya

penambahan penyusutan lebih lanjut dari volume tanah. Kadar air pada saat mana tidak terjadi

penambahan penyusutan dari tanah yang bersangkutan dinamakan “shringkage limit atau batas

kerut”.


1. Mangkok shringkage limit yang terbuat dari porselin atau dari monel dengan diameter 4,40 cm

(1,75 inchi) dan dengan ketinggian 1,25 cm(0,5 inchi).

2. Gelas kaca dengan diameter kira-kira 5,60 – 6,25 cm (2,25 – 2,50 inchi) dan dengan

ketinggian kira-kira 3,10 – 3,75 cm (1,25 – 1,50 inchi).

3. Kaca datar yang mempunyai tiga paku

4. Mangkok porselin

5. Pisau spatula

6. Botol plastik

7. Penggaris besi

8. Air raksa

9. Mangkok Peluberan



1. Ambil kira-kira 80 s/d 100 gram contoh tanah yang telah dikeringkan pada suhu ruangan

dan yang lolos lewat ayakan no.40 di dalam mangkok porselin.

2. Tambahkan air pada tanah tersebut dan campur hingga merata; air ditambahkan sedikit

demi sedikit sampai campuran tanah + air tersebut menjadi lunak seperti pasta. Perlu

diperhatikan disini bahwa kadar air dari pasta tersebut harus lebih tinggi dari batas cair




(LL) dari tanah yang bersangkutan untuk memastikan bahwa campuran tanah + air telah

benar-benar jenuh air.

3. Lapisan mangkok shringkage limit dengan veselin yang tipis sekali dan tentukan beratnya

(=W1).

4. Isi mangkok yang telah disiapkan pada langkah no.3 dengan tanah yang telah dicampur

dengan air (pada langkah no.2) kira-kira 1/3 volume mangkok. Getaran mangkok yang

telah diisi tanah dengan cara mengetuk-ngetuk mangkok tersebut pada suatu permukaan

yang keras (meja) secara perlahan-lahan agar tanah dapat mengisi secara merata sampai ke

pinggiran-pinggiran mangkok dan tidak ada gelembung-gelembung udara yang tertinggal

atau terjebak.

5. Ulangi langkah no.4 sampai mangkok tersebut penuh terisi tanah.

6. Ratakan permukaan tanah di dalam mangkok dengan penggaris besi sesuai dengan tinggi

mangkok. Bersihkan sisa-sisa tanah yang menempel disisi-sisi luar dari mangkok dengan

kertas.

7. Tentukan berat mangkok beserta tanah di dalamnya (W2)

8. Angin-anginkan tanah yang ditaruh di dalam mangkok tersebut selama kira-kira 6 jam

sampai warna dari tanah menjadi lebih mentah. Lalu taruh mangkok beserta tanahnya

didalam oven.

9. Tentukan berat mangkok + tanah kering yang sudah di oven (W3)

10. Keluarkan tanah yang telah di oven (pada langkah no.8) dari dalam mangkok.

11. Untuk menentukan volume dari mangkok shringkage limit, isi mangkok tersebut dengan

air raksa. (Dalam hal ini, mangkok sebaiknya diletakkan di dalam mangkok peluberan).

Ratakan permukaan air raksa di dalam mangkok dengan menggunakan kaca datar yang

mempunyai tiga paku, kelebihan air raksa akan tumpah ke dalam mangkok peluberan;

tentukan berat air raksa yang tertinggal di dalam mangkok shringkage limit (=W4).

12. Untuk menentukan volume tanah yang sudah disiapkan pada langkah no.10, isi gelas kaca

dengan air raksa sampai penuh (gelas kaca tersebut juga harus diletakkan didalam

mangkok peluberan). Dengan menggunakan kaca datar yang mempunyai tiga paku,

ratakan permukaan air raksa yang didalam gelas kaca dan kemudian bersihkan semua air

raksa yang tumpah ke dalam mangkok peluberan. Taruh tanah kering yang telah disiapkan

pada langkah no.10 ke dalam gelas kaca yang berisi air raksa, tanah kering tersebut akan

mengapung di atas air raksa. Dengan menggunakan kaca datar yang mempunyai tiga paku,

tekan tanah kering tersebut masuk ke dalam air raksa secara perlahan-lahan sampai tanah

benar-benar terendam di dalam air raksa (seperti pada gambar 2.6). kelebihan air raksa di




dalam gelas kaca yang mengalir keluar ditampung dalam mangkok peluberan. Tentukan

berat air raksa yang tertampung dalam mangkok peluberan (W5) untuk dipakai dalam

menentukan volume tanah yang di test.

Perhitungan

Kadar air mula-mula (wi) dari tanah waktu ditaruh di dalam mangkok shringkage limit :

Perubahan kadar air (%) dari tanah tersebut sampai tercapainya batas kerut ialah (lihat gambar

2.7) :

=

Sehingga,

Berat kerut = SL =

Dimana :

Vi = volume tanah basah

Vf = volume tanah kering setelah di oven

W1 = berat mangkok shringkage limit

W2 = W1 + tanah basah

W3 = W1 + tanah kering

W4 = berat air raksa yang mempunyai volume sama dengan volume mangkok shringkage

limit.

5 = berat air raksa yang mempunyai volume sama dengan volume tanah kering (Ve)

13,6 = Spesific gravity dari air raksa

Contoh perhitungan untuk menentukan harga shringkage limit (SL) diberikan dalam Tabel 2.3




Gambar 2.6. Cara penentuan volume dari tanah yang ditest

Gambar 2.7 Definisi dari batas kerut (SL)

MENENTUKAN BATAS KERUT (SL)

Proyek : ............................................................................................................

Lokasi : ............................................................................................................

Sampel No. : ............................................................................................................

Kedalaman : -

Jenis Tanah : Lempung

Test No. I II III IV

Berat Mangkok, W1




Berat Cawan + Tanah Basah, W2

Berat Cawan + Tanah Kering, W3

wi =

Berat air raksa yang dipakai untuk mengisi

Mangkok, W4

Berat air raksa yang dipindahkan oleh tanah yang

ditest, W5

W =

SL = wi – w

Berat Cawan

Tabel 2.3

Contoh perhitungan ( kedalaman 20 )

Wi = ;

W =

SL = Wi - W

BAB III

TEST PEMBAGIAN BUTIR

Ada dua macam cara yang umum dipakai untuk menentukan pembagian butir dari

suatu tanah di laboratorium, yaitu :

1. Analisa ayakan, dan

2. Analisa hydrometer




Analisa ayakan biasanya dipakai untuk tanah yang butir-butirnya mempunyai diameter

lebih besar dari 0,075 mm, sedang analisa hydrometer dipakai untuk tanah yang diameter

butir-butirnya lebih kecil dari 0,075 mm.

Hasil dari test pembagian butir biasanya digambar dalam kertas semilogaritmis, dan

grafik dari hasil test tersebut dinamakan “grafik pembagian butir (particle size distribution”).

Diameter butir digambar pada sumbu datar (skala log), dan prosentase butir-butir tanah yang

lolos dari tiap-tiap ayakan diplot pada sumbu tegak (skala linear). Grafik pembagian butir

tidak hanya menunjukkan batasan dari ukuran-ukuran butir yang dikandung oleh suatu tanah,

tapi juga memberikan bentuk (type) dari grafik pembagian butir pada umumnya dapat

digolongkan dalam tiga kategori (seperti pada gambar 3.1), yaitu :

1. Poorly graded/ uniform graded, adalah tipe tanah dimana sebagian besar dari butir-

butirannya mempunyai ukuran yang sama.

2. Well graded, adalah type tanah dimana ukuran butir-butirannya terbagi merata dari besar

sampai kecil.

3. Gap graded, adalah type tanah dimana ukuran butir-butirannya hanya merupakan

kombinasi dari dua atau lebih diameter-diameter yang sama.

Gambar 3.1 Tiga bentuk umum dari grafik pembagian butir

Dari grafik pembagian butir dapat ditentukan harga-harga seperti : koefisien

keseragaman (Cu) dan koefisien gradasi (Cc) dari tanah yang bersangkutan; Cu dan Cc adalah

koefisien-koefisien yang diperlukan dalam menentukan jenis tanah yang akan digunakan

untuk filter (saringan) air.

Test pembagian butir juga perlu untuk klasifikasi tanah. Sistem klasifikasi tanah yang

umum dipakai oleh orang-orang teknik sipil adalah :

1. Sistem klasifikasi unified, dan

2. Sistem klasifikasi AASHTO (American Association State Highway Transportation

Official).




Dengan menggunakan sistem klasifikasi tanah tersebut diatas, maka tanah yang ditest

dapat dikelompokkan dalam salah satu dari dua kelompok besar, yaitu :

- Tanah berbutir kasar, dan

- Tanah berbutir halus.

Kalau kelompok dari tanah yang ditest sudah diketahui, sifat-sifat umum dari tanah

yang bersangkutan dapat diketahui dengan mudah. Disamping itu, analisa ayakan dapat

digunakan untuk menentukan sifat aktivitas (A), yaitu perbandingan antara indeks plastis (JP)

dan jumlah tanah yang lolos lewat ayakan nomor 200, dari tanah yang bersangkutan. Tanah

lempung yang mempunyai harga A = 1 (0,75 < A < 1,25) diklasifikasikan sebagai tanah

lempung yang bersifat normal; A < 0,75 adalah tanah lempung yang tidak aktif, dan A > 1,75

adalah tanah lempung yang aktif (mudah berubah sifatnya apabila kadar airnya berubah).

Dalam Bab III ini, prosedur pelaksanaan test pembagian butir dengan cara analisa ayakan dan

analisa hydrometer akan diterangkan secara jelas.

Bagian 3.1

TEST ANALISA AYAKAN

Daftar dari urutan nomor ayakan berdasarkan U.S standard dan ukuran lubang dari

tiap-tiap ayakan yang dipakai dalam test analisa ayakan diberikan pada Tabel 3.1. Perlu

diperhatikan bahwa kalau nomor dari ayakan bertambah besar, maka ukuran lubang dari

ayakan bertambah kecil. Susunan dari ayakan dapat dilihat pada Gambar 3.2.





1. Ayakan tidak berlubang (lengser) yang diletakkan pada urutan paling bawah dari susunan

ayakan, tutup ayakan, dan ayakan no 4, 10, 20, 40, 60, 140, dan 200; ayakan-ayakan

tersebut pada umumnya digunakan untuk standard analisa ayakan.


3. Mangkok keramik yang tebal dengan penumbuk yang mempunyai ujung karet.

4. Oven

5. Mesin pengguncang ayakan.


1. Keringkan contoh tanah yang akan ditest di dalam oven. Apabila tanah tersebut

mempunyai ukuran butir terbesar = 4,75 mm (ayakan no. 4), berat tanah yang ditest harus

sebanyak 500 gram sedangkan apabila ukuran butir terbesarnya adalah lebih besar dari

4,75 mempunyai, contoh tanah yang dites harus lebih dari 500 gram.

Tabel 3.1 Ukuran Lubang Ayakan (US Standard) yang dipakai dalam Test Analisa Ayakan

Nomor Ayakan Diameter Lubang Ayakan (mm)

4

6

8

10

12

16

4,750

3,350

2,360

2,000

1,680

1,180




20

30

40

50

60

80

100

140

200

270

0,850

0,600

0,425

0,300

0,250

0,180

0,150

0,106

0,075

0,053

Gambar 3.2 Susunan dari US standard ayakan yang dipergunakan untuk Test Analisa

Ayakan.

2. Pecahkan gumpalan tanah dengan menggunakan berujung karet hingga menjadi butir-butir

tanah yang terpisah satu sama lain. Perlu diperhatikan disini bahwa butir-butir tanah tidak

boleh pecah selama penumbukan.

3. Tentukan berat contoh tanah yang akan di test (W1)

4. Susun rangkaian ayakan-ayakan yang diperlukan berdasarkan urutan nomornya. Ayakan

dengan ukuran lubang besar diletakkan di atas ayakan yang mempunyai ukuran lubang

lebih kecil. Ayakan no.200 diletakkan paling bawah, lengser (pan) diletakkan dibawah

ayakan no.200 untuk menampung butir-butir tanah yang lolos lewat ayakan no.200. Untuk

standard analisa ayakan, ayakan-ayakan yang digunakan adalah no.4, 10, 20, 60, 140, dan

200; kalau ayakan dengan nomor lain ingin ditambahkan, ayakan tersebut dapat diselipkan

diantara ayakan-ayakan yang telah disusun berdasarkan nomor urutannya.




5. Letakkan semua contoh tanah yang telah disiapkan pada langkah no.3 didalam ayakan

yang diletakkan paling atas dari susunan ayakan yang telah disiapkan pada langkah no.4

6. Tutup ayakan yang telah diisi dengan tanah (pada langkah no.5)

7. Dengan menggunakan mesin pengguncang, guncang susunan ayakan beserta contoh

tanahnya selama 10 sampai dengan 15 menit.

8. Hentikan mesin pengguncang dan ambil susunan ayakan beserta contoh tanah yang layak

dari mesin pengguncang.

9. Tentukan berat dari contoh tanah yang tertahan pada tiap-tiap ayakan dan pada lengser.

10. Kalau contoh tanah yang tertahan pada ayakan no.200 cukup banyak, maka tanah yang

tertahan pada ayakan tersebut harus dicuci dengan air. Pencucian dari tanah tersebut bisa

dilakukan dengan mengalirkan air kran ke dalam ayakan no.200 tersebut (dapat dilihat

pada Gambar 3.3). kalau air yang melalui ayakan (air bekas cucian) sudah cukup bening

atau bersih, pencucian contoh tanah bisa dianggap cukup. Pindahkan contoh tanah yang

tertahan diatas ayakan ke dalam mangkok dengan cara mengalirkan air melalui bagian

bawah dari ayakan (Gambar 3.4). contoh tanah yang telah ditaruh di dalam mangkok

kemudian dikeringkan di dalam oven. (perlu diperhatikan bahwa langkah no.10 tidak perlu

dilakukan apabila tanah yang tertahan di atas ayakan no.200 hanya sedikit). Tentukan berat

tanah yang telah dikeringkan di dalam oven; perbedaan berat antara tanah yang sudah di

oven dan tanah yang tertahan di atas ayakan no.200 sebelum dicuci adalah merupakan

berat tanah yang lolos lewat ayakan no.200.

Gambar 3.3 Cara Mencuci Tanah yang Tertahan di atas Ayakan No.200




Gambar 3.3 Cara Memindahkan tanah yang tertahan di atas ayakan no.200 ke

dalam mangkok.

Perhitungan

1. Prosentase dari berat tanah yang tertahan di atas ayakan nomor n (dihitung dari ayakan

paling atas) :

2. Prosentase komulatif dari tanah yang tertahan di atas ayakan nomor n adalah :

=

3. Prosentase komulatif dari tanah yang lolos lewat ayakan nomor n adalah :

=

Contoh perhitungan dari analisa ayakan diberikan dalam Tabel 3.2.

Grafik

Grafik dari test pembagian butir dapat dilihat pada Gambar 3.5. Prosentase dari butir-butir

tanah yang lolos lewat tiap ayakan digambar pada sumbu tegak, sedangkan diameter butir-

butirnya digambar pada sumbu datar.




Perhitungan-perhitungan Lain

1. Menentukan harga : D10, D30, dan D60 dari gambar 3.5

D10 = Diameter dimana 10% dari total berat tanah terdiri dari butir-butir yang berdiameter

sama dan lebih kecil dari diameter tersebut.

D30 = Diameter dimana 30% dari total berat tanah terdiri dari butir-butir diameter dimana

30% dari total berat tanah terdiri dari butir-butir yang berdiameter sama dan lebih

kecil dari diameter tersebut.

D60 = Diameter dimana 60% dari total berat tanah terdiri dari butir-butir yang berdiameter

sama dan lebih kecil dari diameter tersebut.

2. Menghitung uniformity coefficient (koefisien keseragaman), Cu, dan coefficient of gradation

(koefisien gradasi), Cc, dengan menggunakan rumus sebagai berikut :

Sebagai contoh, dari Gambar 3.5, D60 = 0,46 mm, D30 = 0,21 mm dan D10 = 0,098 mm; maka

dari itu, Cu = 4,69; Cc = 0,98.




Gambar 3.5 Plot antara persen butir yang lolos lewat ayakan dan diameter butir.

ANALISA AYAKAN






Sampel No. : -

Kedalaman : 1,00 m


9.520 7.08 Sieve 4.750 18.00 2.000 10.47 0.850 13.89 0.425 13.50 Finner 7.66 0.250 13.06 Cu 25.81 0.106 20.71 Cc 0.05 0.074 31.00 d = 591.0Hydro 2 16 -1 28 5 12 -1 28 30 6.5 -1 28 60 3 -1 28 250 0.5 -1 28 1440 -1 -1 28

Specific Gravity 2.62Description of soil

Finer # 200 = 7.66 %




Gravel = 12.66 %Sand = 79.69 %Silt/Clay = 7.66 %

D10 D30 D60

Cu = D60/D10

Cc =(D30)2/(D10 x D60)

0.024 0.027 0.613 25.81 0.05



Sampel No. : -

Kedalaman : 2,00 m


Sieve 4.750 54.00 2.360 93.00 1.180 153.00 Finner 15.00 0.425 188.00 Cu 22.00 0.150 68.00 Cc 0.07 0.074 41.00 d = 597.0Hydro 2 16 -1 28 5 12 -1 28 30 6.5 -1 28 60 3 -1 28 250 0.5 -1 28 1440 -1 -1 28

Specific Gravity 2.62Description of soil




Finer # 200 = 15.00 %

Gravel = 14.53 %Sand = 70.47 %Silt/Clay = 15.00 %

D10 D30 D60

Cu = D60/D10

Cc =(D30)2/(D10 x D60)

0.023 0.003 0.600 22.00 0.07



Sampel No. : -

Kedalaman : 2,50 m


Sieve 4.750 8.00 2.360 68.00 1.180 172.00 Finner 9.84 0.425 212.00 Cu 27.41 0.150 70.00 Cc 0.06 0.074 47.00 d = 577.0Hydro 2 16 -1 28 5 12 -1 28 30 6.5 -1 28 60 3 -1 28 250 0.5 -1 28 1440 -1 -1 28

Specific Gravity 2.60




Description of soil

Finer # 200 = 9.84 %

Gravel = 14.00 %Sand = 76.16 %Silt/Clay

= 9.84 %

D10 D30 D60

Cu = D60/D10

Cc =(D30)2/(D10 x D60)

0.021 0.027 0.588 27.41 0.06

Berat Total, W1 = 498,3

Tanah yang hilang selama test analisa ayakan =

Test analisa ayakan =




Bagian 3.2

TEST ANALISA HYDROMETER

Test analisa hidrometer diperlukan kalau 90 % atau lebih dari contoh yang ditest lolos ayakan no 200; atau untuk manentukan harga activity tanah (apabila dari cotoh tanah yang lolos ayakan no 200 kurang dari 90 %). Pada analisa hidrometer, contoh tanah yang ditest dilarutkan dalam air; dalam keadaandispersed butir-butir tanah akan turun mengendap dengan bebas ke dasar bejana. Kecepatan menngendap butir-butir tanah berbeda-beda tergantung dari ukuran-ukuran butir tanah tersebut. Butiran tanah yang terbesar akan mengendap lebih dahulu dengan kecepatan mengandap yang lebih besar.




Gelas Silinder dan Alat ukur Hidrometer

Pada analisa hydrometer, contoh tanah yang akan ditest dilarutkan didalam air, dalam

keadaan “dispersed” butir-butir tanah akan turun mengendap dengan besar kedasar bejana.

Kecepatan mengendap dari butir-butir tanah berbeda-beda tergantung pada ukuran butir-butir

tanah tersebut. Butir tanah yang lebih besar akan mengendap lebih dahulu dengan kecepatan

mengendap lebih besar. Pada metode ini, butir-butir tanah dianggap berbentuk spheser (bulat),

dan teori yang digunakan untuk menentukan kecepatan turun (mengendap) dari butir-butir tanah

didalam air adalah didasarkan pada hokum Stoke yang persamaannya adalah sebagai berikut :

dimana :v = kecepatan turun butir-butir tanah (cm/detik)γs = berat volume butir-butir tanah (gram/cm3)γw = berat volume air (gram/cm3)η = viscosity / kekentalan air (gram/cm2)D = garis tengah butir-butir tanah

Kalau alat ukur didiamkan didalam larutan air + tanah dimana butiran-butiran tanahnya dalam keadaan dispersed (Gambar 3.3), alat ukur hydrometer akan mengukur specific garavity dari larutan tersebut sampai dengan keadaan kedalaman L; kedalaman Ldinamakan kedalaman efektif (effective depth). Pada saat t = t mr=enit dihitung dari saat test dimulai, butir-butir tanah yang akan mengendap diluardaerah pengukuran (yaitu diluar effective depth, L) akan mempunyai garis tengah yang bisa dihitung dangan perumusan sebagai berikut :


http://4.bp.blogspot.com/-FKxHGyRnKBI/T91c5eQH5CI/AAAAAAAAAVU/UfeE1ZqB9MI/s1600/foto+hidrometer.jpg



BAB IV

TEST PEMADATAN (PROCTOR TEST)

Untuk konsentrasi jalan raya, lapangan terbang dan bangunan – bangunan lainnya,

pemadatan dari tanah yang bersangkutan adalah sangat penting untuk menaikan/memperbaiki

kekuatan tanah. Dengan memperbaiki kekuatan tanah, maka daya dukung tanah untuk




menerima beban bangunan di atasnya akn bertambah, besarnya penurunan akibat beban

bangunan di atasnya berkurang, dan pada talud, stabilitas lerengnya bertambah.

Pemadatan tanah berarti memperkecil volume pori dari suatu tanah atau memperbesar

berat volume tanah. Selama proses pemadatan, penambah air akan menyebabkan butir-butir

tanah mudah untuk bergerak satu terhadap yang lain kedalam posisi yang lebih padat(harga

yd makian besar) ; hal ini di sebabkab karena air bekerja sebagai pelumas antara butir-butir.

Tetapi penambahan air akan menghasilkan keadaan yang berbed, yaitu harga yd menurun,

apabila suatu kadar air tertentu (kadar air optimum, Wopt) telah dilampui oleh tanah tersebut.

Keadaan ini disebabkan karena air tersebut tidak lagi berfungsi sebagai pelumas antara butir –

butir, tetapi justru mengambil alih tempat – tempat yang pada mulanya di tempati oleh butir –

butir tanah. Oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa: pada tahap pertama dari tes pemadatan,

harga dari yd selalu bertambah, tetapi setelah kadar air dari tanah yang di padatkan lebih

besar dari Wopt, harga dari yd akan menurun. Tingkat atau derajat kepedatan suatu tanah

dapat dilihat dari harga berat volume kering (yd) dari tanah yang di padatkan; makin besar

yd, makin padat tanah tersebut. Test hasil pemadatan dapat dilakukan di lapangan dan di

laboraturium; cara test hasil pemadatan di lapangan yang umum dipakai adalah :

- Metode sand cone, dan

- Metode rubber ballon

Dilaboraturium, cara test pemadatan yang biasa dilakukan adalah metode yang diperkenalkan

oleh Proktor pada tahun 1993.

Test pemadatan di laboraturium dengan cara yang di anjurkan oleh Proctor bertujuan untuk

menentukan harga maximum berat volume kering (yd max) dan kadar air yang bersesuaian

dengan yd max tersebut, kadar air dimana yd adalah mximum dinamakan “Kadar air

optimum (Wopt)”. Harga dari Wopt tersebut kemudian dipakai sebagai patokan dalam

pelaksanaan pemadatan dari tanah yang bersangkutan di lapangan. Ada dua cara test

pemadatan di laboraturium yang diperkenalkan oleh Proktor, yaitu:

- Standart proctor test, dan

- Modified Proctor test

Kedua metode test pemadatan tersebut di atas pada prinsipnya adalah sama kecuali

tenaga yang dipergunakan untuk memandatkan berbeda; Standart Proctor test menggunakan

tenaga sebesar 12,375 ft-pound/ft, sedang modified Proctor test menggunakan tenaga sebesar




56,250 ft-pound/ft. Dalam bab IV ini , urutan pelaksaan kedua cara test kepedatan di

laborturium tersebut akan di terangkan secara jelas.


1. Cetakan besi yang berbentuk silinder.

2. Penumbuk

3. Timbangan dengan ketelitian 4,5 gram (0,01 lb)


5. lengser besar (large flat pan)

6. Jsck

7. Penggaris besi dengan pinggiran lurus

8. Ayakan no. 4

9. Cawan

10. Oven

11. Botol plastic

Gambar 4.1 menunjukan semua peralatan yang dibutuhkan untuk test

pemadatan kecuali jack, oven dan timbangan.




Gambar 4.1 peralatan yang dipergunakan untuk test pemadatan

Bagian 4.1

STANDARD PROCTOR TEST




Skema dan cetakan yang mempunyai diameter 10 cm (4 inchi) dan tinggi 11,50 cm

(4,50 inchi) dapat dilihat pada gambar 4.2a. Cetakan tersebut mempunyai plat-dasar (base

plat) yang dapat dipasang pada dasar cetakan, dan mempunyai silinder perpanjangan yang

bias disambungkan pada bagian atas dari cetakan untuk menambah ketinggian cetakan

tersebut. Volume dalam cetakan (tanpa silinder perpanjangan) adalah 944 cm3 (1/30 ft3).

Gambar 4.2b menunjukan skema dari stndard proctor hammer (penumbuk) yang beratnya 2,5

Kg (5,5 pound); penumbuk dapat diangkat dan di jatuhkan dari ketinggian 304,8 mm (12

inchi).

Gambar 4.2 skema dari cetakan dan penumbuk yang dipakai untuk test pemadatan.

Urutan pelaksanaan test.

1. Ambil tanah yang sudah diangin-anginkan sebanyak 2,5 Kg (10 lb) pecahkan semua

gumpalan-gumpalan tanah.

2. Ayak tanah yang sudah disiapkan pada langkah no.1 dengan menggunakan ayakan no.4.

Kumpulkan semua tanah yang lolos lewat ayakan no.4 didalam lengser yang besar.

3. Tambahkan air pada tanah di dalam lengser tersebut dan campur hingga merata untuk

membuat kadar air dari tanah tersebut kira-kira 25%.

4. Tentukan berat dari cetakan + plat dasar (=W1).

5. pasang silinder perpanjangan pada bagian atas dari cetakan .

6. Masukkan tanah lembab yang sudah disiapkan pada langkah no.3 ke dalam cetakan di

dalam tiga lapis yang kira-kira sama tebalmya. Tiap-toap lapis harus di padatkan secara

merata dengan standart proctor hammer sebanyak 25 kali.

Catatan : Tanah lepas yang di taruh didalam cetakan untuk lapisan ketiga ( paling atas)

harus sedemikian tinggi sehingga apabila dipadatkan, bagian atas dari permukaan

tanah tersebut masih lebih tinggi dari cetakan.




7. Lepaskan silinder perpanjangan yang disambung pada bagian atas cetakan. Silinder

perpanjangan tersebut harus dilepas secara berhati-hati supaya tidak merusak tanah yang

sudah dipadatkan didalam silinder tersebut.

8. Dengan menggunakan penggaris besi, potong kelebihan tanah di atas cetakan tersebut

secara perlahan-lahan dan sedikit demi sedikit (gambar 4.3) hingga permukaan tanah yang

dipadatkan menjadi sama tinggi dengan permukaan cetakan tersebut.

Gambar 4.3 Cara memotong kelebihan tanah di atas cetakan proctor

9. Tentukan berat dari cetakan + Plat dasar + tanah yang sudah dipadatkan (yang telah

disiapkan pada langkah no.8) = W2

10. Lepaskan plat dasar dari cetakan dengan menggunakan jack, kemudian keluarkan tanah

yang sudah dipadatkan dari dalam cetakan.

11. Ambil sedikit tanah dari contoh tanah yang baru dikeluarkan dari cetakan (pada langkah

no.10), dan letakkan didalam cawan untuk ditentukan kadar airnya (sebelum dimasukkan

didalam oven, berat dari tanah bassah harus ditentukan lebih dahulu).

12. Pecahkan gumpalan-gumpalan tanah yang sudah dikeluarkan dari cetakan (langkah no.10)

dengan tangan dan campur tanah tersebut dengan tanah lembab yang tersisa didalam

lengser. Tambahkan air dan campur hingga merata agar supaya kadar air dari campuran

tersebut naik kira-kira 2%




13. Ulangi urutan pelaksanaan no.5 sampai dengan no.12 didalam pelaksanaan test ini, harga

dari berat volume tanah kering (yd) pertama-tama akan naik, dan kemudian akan turun.

Teruskan test sampai didapat paling sedikit dua kali penbacaan harga dari yd yang makin

mengecil.

14. Pada hari berikutnya, timbang tanah yang di keringkan pada langkah no.11 untuk

mengetahui berat kering tanah yang bersangkutan, dan kemudian tentukan kadar airnya.

Perhitungan

1. Berat volume tanah lembab dari tiap-tiap test :

γ=

Dimana V = 944 cm³ ( 1/ 30 ft³ )

2. berat volume kering (yd) untuk tip-tiap test :

γd =

Dimana :

W = kadar air

W1 = berat cetakan + plaaaaat dasar

W2 = berat cetakan + plat dasar + tanah didalamnya

Grafik

Gambarkan grafik antara yd dan w (%) dengan cara menghubungkan titik-titik yang

diplot, Jarak vertical dari titik yang tertunggi pada grafik adalah harga maximum berat

volume kering yang didapat dari test pemadatan; harga kadar air yang bersesuaian dengan

yd max adalah kadar air optimum (wopt).

Contoh perhitungan dari hasil test pemadatan diberikan dalam gambar 4.4

Grafik Zero Air Void




Secara teori, harga maximum yd akan terjadi bilamana tidak ada udara pada ruang

pori antara butir-butir. Harga yd maximum tersebut dapat di hitung dengan menggunakan

rumus sebagai berikut :

γd = γZav =

Dimana :

γd = berat volume kering dari tanah dimana pori antara butir-butiranya tidak mengandung

udara yang sama sekali.

γw = berat volume air

w = kadar air

Gs = specifik grafity dari butirab-butiran tanah

Karena harga dari yw dan Gs Diketahui dan harga dari w (%) dapat dipilih sesukanya, maka

harga dari yzav dapat dihitung. Harga-harga dari yzav yang

telah dihitung dan tabel 4.1 kemudian diplot di tempat sama dengan grafik dari hasil

percobaan pemadatan (yd vs w %), seperti yang diberikan pada gambar 4.

Catatan : Untuk segala jenis tanah yang ditest, tidak mungkin ada bagian dari grafik (yd vs

w%) dari hasil percobaan pemadatan yang akan berada disebelah kanan dari grafik

ZAV.

Gambar 4.4 Grafik antara ˠd dan w (%) dari hasil test pemadatan

TEST PEMADATAN


Grafik hubungan berat kering dan kadar air

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 20 40 60 80 100

kadar air

bera

t keri

ng



Proyek : ............................. Sampel no : 1

Lokasi : ............................. Kedalaman : 20 cm- 40 cm

Volume Cetakan, V : 944(cm3) Gs : ..........................

Jumlah Lapisan Tanah : 3 Berat Penumbuk : 3600(gram)

Jumlah Pukulan Untuk Tiap Lapisan Tanah : 35 kali


Standart Proktor

Test

No

Berat

Cetakan

W1

( Lb )

Berat

Cetakan

Tanah Basah W2

( Lb )

Berat

Tanah

Basah

W1 – W2

Berat

Volume

Kadar Air

W ( % )

Berat

Volume

Kering

1 5,3 7,9 2,6 78 33,3 83,75

II 5,3 8 2,7 81 27,5 68,7


Berat Volume; Kadar air ;

γA = = = 78,79 W = 100% = 100%

= 20,27 %

Bagian 4.2

MODIFIED PROCTOR TEST




Alat yang dibutuhkan untuk “Modified Proctor Test” adalah sama seperti yang

digunakan pada Standart Proctor Test kecuali berat penumbuk dan tinggi jatuh yang

dipergunakan untuk memadatkan tanah tidak sama, berat penumbuk = 4,5 Kg (10 lb) dan

tinggi jatuh = 45,5 cm (18 inchi);Gambar 4.5 memperlihatkan penumbuk dari Standart

Proctor dan Modified proctor. Ukuran dari cetakan yang digunakan untuk Standart Proctor

dan Modified Proctor adalah sama, yaitu 944 cm

Urutan Pelaksanaa Test

Urutan pelaksanaan test modified proctor adalah sama seperti pada standart proctor

test, kecuali langkah no.6 yaitu tanah lembab dimasukkan kedalam cetakan tidak dalam tiga

lapis, tapi dalam lima lapis dengan ketebalan yang sama . Tiap lapis harus dipadatkan dengan

modified proctor hammer (penumbuk modified proctor) sebanyak 25 x pukulan.

Perhitungan grafik

Sama seperti pada standart proctor

Penjelasan umum

Hasil test modified dan standart proctor test untuk tanah yang sama diberikan

dalam gambar 4.6. Dari kedua grafik tersebut dapat disimpulkan bahwa dengan bertambahnya

tenaga yang dipergunakan untuk memadatkan, maka :

1. Harga maximum yd dari tanah yang dipadatkan betambah, dan

2. Harga kadar air optimum berkurang.

Catatan : kepadatan swatu tanah tidak hanya tergantung pada tenaga yang dipakai saja, tetapi

juga tergantung pada :

- Kadar air,

- Jenis tanah, dan

- Tebal lapisan tanah yang dipadatkan




Gambar 4.5 Penumbuk yang dipergunakan untuk test pemadatan dengan cara

standart dan modified proctor.

Gambar 4.6 Grafik hasil test pemadatan dengan cara :

- standart proctor dan

- modified proctor

TEST PEMADATAN




Proyek : ............................. Sampel no : 1


Volume Cetakan, V : 944(cm3) Gs : ..........................

Jumlah Lapisan Tanah : 3 Berat Penumbuk : 3600(gram)

Jumlah Pukulan Untuk Tiap Lapisan Tanah : 35 kali


Modifed Proktor

Test

No

Berat

Ctakan

( Lb )

Berat Cetakan

Tanah Basah W2

( Lb )

Berat Tanah

Basah

W1 – W2

( Lb )

Berat

Volume

Kadar

Air

W ( % )

Berat

Volume

Kering

1 6.4 10.23 3.83 114.9 33,24 83,10

II 6.4 12.60 6.2 186 37,23 93,08

Grafik hubungan kadar air dan berat kering

0102030405060708090

100

0 20 40 60 80 100

Kadar air

Bera

t K

eri

ng

BAB V

TEST REMBESAN




Tanah terdiri dari butir-butir padat dan pori-pori (rongga) yang saling berhubungan

satu sama lain, melalui pori-pori tersebut, air di dalam tanah dapat mengalir dengan mudah

dari tempat yang mempunyai energi lebih tinggi ke tempat yang mempunyai energi yang lebih

rendah.

Dalam mekanika tanah, mempelajari aliran air di dalam tanah adalah sangat penting

untuk meng-estimasi besarnya rembesan air dalam tanah, banyaknya air yang dapat dipompa

dari dalam tanah untuk bangunan-bangunan dibawah tanah, dan bangunan-bangunan tembok

penahan tanah yang terkena gaya rembesan (seepage force).

Pada tahun 1856, Darcy memperkenalkan suatu cara untuk menghitung kecepatan

aliran air di dalam tanah yang jenuh air dengan menggunakan rumus sebagai berikut :

V = k x i

Dimana : V = Kecepatan aliran air dalam tanah (discharge velocity)

K = koefisien rembesan

I = hydraulic gradient,

= besarnya kehilangan energi antara dua titik

L = jarak antara dua titik yang kehilangan energi = harus besar dari koefisien

rembesan k dapat diukur secara langsung di lapangan, atau ditentukan di

laboratorium. Test rembesan di laboratorium dapat dilakukan pada contoh

tanah asli yang diambil dari lapangan dengan cara :

- Constant head test, dan

- Falling head test

Constant head test biasanya dipakai untuk menentukan harga k dari tanah

berbutir kasar, sedang faling head test biasanya dipakai untuk tanah berbutir

halus. Dalam Bab Variabel ini, cara pelaksanaan kedua macam test tersebut di

atas akan diterangkan secara jelas.

Bagian 5.1

TEST REMBESAN DENGAN CARA CONSTANT HEAD TEST




Alat yang diperlukan :

1. Constant head permeameter

2. Gelas ukur yang mempunyai volume 250 s/d 500 cc


4. Termometer dengan ketelitian 0,1 0C

5. Tabung plastik

6. Stop watch

Constant Head Permeameter

Skema dari constant head permeameter dapat dilihat pada gambar 5.1, terdiri dari

tabung plastik untuk tempat tanah yang akan di test, dua buah batu porous, dua buah karet

penutup (rubber stopper), satu buah pir, satu constant head bejana, corong besar, satu tiang

tegak (stand), tiga buah alat pemegang (clamp), dan beberapa pipa plastik. Tabung silinder

plastik seharusnya mempunyai diameter 6,25 cm (2,5 inchi) sebab batu porous dengan ukuran

tersebut biasanya tersedia di laboratorium. Panjang tabung untuk tempat tanah yang ditest

kira-kira 30 cm (12 inchi).


1. Tentukan berat dari tabung plastik tempat contoh tanah, dua buah batu porous, pir, dan dua

buah alat penutup (=W1).

2. Pasang karet penutup pada bagian bawah dari tabung plastik, letakkan batu porous di atas

karet penutup (karet penutup terletak dibawah batu porous).

3. Masukkan contoh tanah yang sudah dikeringkan ke dalam tabung plastik sedikit demi

sedikit dengan menggunakan sendok, dan padatkan tanah tersebut dengan menggunakan

mesin penggetar atau dengan peralatan lain.

Catatan : Untuk mendapatkan contoh tanah dengan kepadatan yang berbeda (angka pori

berbeda), tanah dapat dipadatkan dengan memakai tenaga yang berbeda.

4. Apabila contoh tanah yang dimasukkan ke dalam tabung sudah kira-kira 2/3 dari panjang

tabung, letakkan batu porous di atas contoh tanah tersebut.

5. Pasang pir dan karet penutup di atas batu porous. (Catatan : pir digunakan untuk mencegah

terjadinya perubahan volume dari contoh tanah dalam test).

6. Tentukan berat dari tabung beserta isinya yang sudah disusun pada langkah no.2 s/d no.5

(=W2).

7. Tentukan tinggi dari contoh tanah dalam tabung.




8. Letakkan constant head permeameter beserta contoh tanah yang sudah disusun tersebut

didekat pancuran air, seperti pada gambar 5.1.

9. Alirkan air ke atas corong yang sudah dipasang pada tiang tegak (stand). Melalui pipa

plastik, air akan mengalir dari corong ke contoh tanah. Air yang mengalir ditampung oleh

constant head bejana seperti terlihat pada Gambar 5.1, dan kemudian terus mengalir ke

gelas ukur. (Catatan : harus dijaga bahwa kebocoran air di dalam tabung tidak boleh

terjadi).

10. Air yang mengalir melalui corong harus diatur sedemikian rupa sehingga ketinggian air

didalam corong selalu tetap.

Gambar : Skema dari alat yang digunakan untuk test rembesan dengan cara “Constant

Head”.

Catatan : Sebelum test dimulai, gelembung-gelembung udara yang mungkin tertinggal di

dalam pipa plastik harus dihilangkan, hal ini dapat dilakukan dengan cara

membiarkan air mengalir melalui contoh tanah selama kira-kira 10 menit.

11. Setelah aliran air yang melalui contoh tanah sudah lancar (steady flow), kumpulkan air

yang mengalir keluar dari constant head bejana didalam gelas ukur (volume air yang

dikumpulkan = Q). Catat waktu yang diperlukan untuk mengumpulkan air di dalam gelas

ukur.

12. Ulangi langkah No.11 sebanyak tiga kali, usahakan waktu yang dibutuhkan untuk

mengumpulkan air yang mengalir dari constant head bejana sama untuk ketiga test dan

tentukan harga Q untuk tiap-tiap test. Dari tiga test tersebut tentukan rata-rata dari Q.

13. Rubah perbedaan tinggi antara permukaan air di dalam corong dan di dalam constant head

bejana, ulangi langkah no.10, no.11 dan no.12 kira-kira sebanyak tiga kali.




14. Catat temperatur, T, dari air.

Perhitungan

1. Hitung berat volume kering (γd) dan angka pori (e) dari contoh tanah dengan cara sebagai

berikut :

- Berat volume kering (γd) dari contoh tanah :

γd =

- Angka pori e, adalah :

e =

Dimana :

Gs = spesifik gravity tanah yang ditest.


D = diameter contoh tanah yang ditest

L = panjang contoh tanah yang ditest.

2. Hitung koefisien rembesan, k sebagai berikut :

k =

dimana :

A = ¼ π D2

3. Harga k biasanya diberikan untuk test dimana temperatur air yang digunakan = 20 0C.

Kalau pada waktu test temperatur air yang digunakan tidak sama dengan 20 0C, maka

koefisien rembesan, k, pada temperatur 20 0C dapat dihitung sebagai berikut :

K(20˚C) = k(T˚C x

Dimana :

= kekentalan dari air pada temperatur T˚C

= kekentalan dari air pada temperatur 20 ˚C

Hubungan antara dan T (dalam ˚C diberikan pada gambar 5.2)

Contoh perhitungan dari hasil tes rembesan dengan cara constan head diberikan dalam tabel

5.1.




Gambar 5.2 Plot antara

CONSTANT HEAD PERMEABILITY TEST

Proyek : ............................. Sampel no : ..........................


Jenis Tanah : Lempung Gs : ..........................

Panjang Contoh Tanah, L : 11(cm) Diameter Contoh Tanah, D : 6,25




Luas Permukaan Contoh Tanah, A : 30,66 (cm2)

Test No

Volume air yang

Mengalir Q

( cm3)

Waktu yang

Dibutuhkan t

( detik )

Temperatur

Air t

( ºC )

Perbedaan

Muka Air

( Head ) h

( cm )

( cm/dtk )

1

2

3

Tabel 5.1


A = ¼ .Л.D²

K =

K ( 20˚c ) = K ( T˚c ) x [ ]

Bagian 5.2

TEST REMBESAN DENGAN CARA FALLING HEAD TEST


1. Falling head permeameter


3. Termometer

4. Stop watch




Falling Head Permeameter

Skema dari falling head permeameter dapat dilihat pada Gambar 5.3. Alat ini mempunyai

tabung untuk tempat contoh tanah seperti pada constant head test; bagian atas dari tanah

dihubungkan dengan currette oleh pipa plastik. Tabung tempat contoh tanah dan burette

diletakkan berdiri dipegang oleh alat pemegang atau clamp yang dipasang pada tiang etgak

(stand). Bagian bawah dari tabung tempat contoh tanah dihubungkan dengan corong pipa

plastik. Corong ini dipegang oleh clamp posisi berdiri.


Langkah 1 sampai dengan 8 adalah sama seperti pada Constant Head Test

9. Alirkan air melalui pipa plastik ke dalam burette, air akan mengalir dari burette ke contoh

tanah dan akhirnya ke corong. Harus di cek bahwa tidak ada kebocoran pada alat dan tidak ada

gelembung-gelembung udara yang tertinggal di dalam pipa.

Gambar 5.3 Skema dari alat yang digunakan untuk test rembesan dengan cara “Falling Head”.

10. Biarkan air mengalir melalui contoh tanah untuk beberapa saat guna membuat contoh tanah

yang akan ditest cukup basah.

11. Dengan menggunakan alat penjepit pipa (pinch clock), tutup aliran air dari contoh tanah ke

corong dengan cara memasang alat penjepit tersebut pada pipa plastik yang menghubungkan

antara bagian bawah contoh tanah dan corong.

12. Ukur perbedaan tinggi antara permukaan luar di dalam burette dengan permukaan air di dalam

corong (= hi).

Catatan : Untuk falling head permeability test, jangan tambahkan air ke dalam burette.

13. Buka alat penjepit pipa: air akan mengalir dari burette ke contoh tanah dan akhirnya ke corong

(seperti pada Gambar 5.3) pada waktu t setelah alat penjepit pipa dibuka, tutup kembali aliran

air dari contoh tanah ke corong dengan menggunakan alat penjepit. Ukur beda tinggi antara

permukaan air di dalam burette dengan permukaan air di dalam corong (= h2)

14. Tentukan volume air yang mengalir melalui contoh tanah, Q selama 1 menit.




Q = a x (h1 – h2); a = luas penampung burette

15. Tambahkan air ke dalam burette untuk mengadakan test sekali lagi. Ulangi urutan pelaksanaan

test dari no.12 s/d 15. Setiap test, harga dari h1 dan h2 harus selalu diubah-ubah.

16. Catat temperatur, T, dari air yang digunakan untuk test.

Perhitungan

Koefisien rembesan, k, dapat dinyatakan dengan hubungan sebagai berikut :

k =

dimana : a = luas penampang

A = luas penampang contoh tanah

Contoh perhitungan dari hasil test rembesan dengan cara Falling Head

FALLING HEAD PERMEABILITY TEST

Proyek : ............................. Sampel no : ..........................

Lokasi : ............................. Kedalaman : 20 cm-40 cm

Jenis Tanah : Lempung Gs : ..........................

Panjang Contoh Tanah, L : 14(cm) Diameter Contoh Tanah, D : 6,25

Luas Permukaan Contoh Tanah, A : 30,66 (cm2)




Test No Hydrometer

( cm )

H2 ( cm ) Waktu Test

T ( dtk )

Temperatur

Air TC

Volume

Air V

( cm )

k

( cm/dtk )

1

2

3

Tabel 5.2

BAB VI

TEST KONSOLIDASI

Bilamana lapisan tanah lempung yang saturated (jenuh air) dikenai suatu beban, tekanan

air didalam pori-pori tanah akan naik secara mendadak. Tekanan air pori tersebut akan berkurang

secara perlahan-lahan dalam waktu yang cukup lama, hal ini disebabkan oleh koefisien rembesan

dari tanah lempung adalah sangat kecil. Oleh karena itu perubahan volume (penurunan) dari tanah

lempung yang disebabkan oleh proses keluarnya air dari dalam pori terjadi sangat pelan dan lama

sekali. Besarnya perubahan volume yang akan terjadi pada suatu tanah lempung akibat dari

penambahan beban diatasnya, serta waktu yang diperlakukan untuk perubahan volume tersebut

dapat diperkirakan dengan memadai metode yang diperkenalkan dengan memadai metode yang




diperkenalkan oleh terzaghi (1923) yaitu dengan menggunakan parameter-parameter compressi

dari tanah yang bersangkutan. Parameter-parameter yang diperlukan tersebut meliputi :

- Koefisien consolidasi (Cv)

- Compression index (Cc)

- Preconsolidation pressure (oc)

Harga dari parameter-parameter tersebut diatas dapat ditentukan dengan mudah di laboratorium,

yaitu dengan cara melakukan test konsolidasi.

Mengingat pentingnya parameter-parameter tersebut dalam memperkirakan besar dan lama

penurunan (settlement) yang akan terjadi pada suatu tanah di lapangan sebagai akibat dari

bangunan yang didirikan diatasnya, kiranya perlu untuk diterangkan cara pelaksanaan test

konsolidasi secara jelas agar didapat hasil yang cukup teliti. Didalam bab VI ini, urutan

pelaksanaan test dan cara pengolahan data yang didapat dari hasil pengetesan guna menentukan

parameter-parameter compressi tanah akan diterangkan dengan jelas.

Alat yang digunakan

1. Satu set alat konsolidasi

2. Alat untuk memotong sampel

3. Gergaji kawat


5. Stop watch

6. Cawan

7. Oven

Alat untuk test konsolidasi terdiri dari dua unit yaitu consolidasimeter dan loading unit. Ada 2

macam consolidometer, yaitu:

a. Floating ring consolidometer (gambar 6.1a), dan

b. Fixed ring consolidometer (Gambar 6.1b)

Floating ring consolidometer terdiri dari cincin kuningan untuk tempat contoh tanah yang

akan ditest, dan dua buah batu porous yang diletakkan di atas dan di bawah contoh tanah yang

akan ditest. Contoh tanah dan dua buah batu porous yang sudah diletakkan didalam cincin

kuningan tersebut kemudian diletakkan pada plat dasar dari consolidometer (seperti pada gambar

6.1a) muatan kemudian diberikan melalui loading head yang diletakkan di atas batu porous. Pada

sistem floating ring consolidometer ini, pemampatan dari contoh tanah yang ditest terjadi dari atas

dan dari bawah kearah pusat atau tengah-tengah contoh tanah.




Fixed ring consolidometer terdiri dari plat kuningan yang berlubang dua, batu porous,

cincin kuningan untuk tempat contoh tanah yang ditest dan cincin besi yang dapat dipasang

dengan rapat pada bagian atas dari plat dasar (seperti pada gambar 6.1b). Pada bagian pinggir dari

plat dasar, dipasang sebuah pita tegak yang ditest. Pada fixed consolidometer, pemampatan dari

contoh tanah yang ditest terjadi dari atas ke arah dasar tanah yang ditest.

Spesifikasi dari loading device yang dipakai untuk test konsolidasi adalah bermacam-

macam, tergantung pada pabrik yang membuatnya. Gambar 6.2 menunjukkan satu type dari

loading device yang mempunyai ratio lengan pembebanan = 1:10 (beban yang diterima oleh

contoh tanah yang ditest = 10 x besar beban yang diletakkan pada lengan pembebanan).

Pada test konsolidasi, geseran yang terjadi antara dinding ring kuningan sebelah dalam dan

contoh tanah yang ditest adalah berbeda-beda tergantung pada type dari consolidometer yang

dipakai, keadaan ini bisa dilihat pada gambar 6.3 untuk mudahnya, besar geseran antara sampel

dan dinding ring sebelah dalam diambil rata-rata, yaitu sebesar 10% dari besar muatan yang

diberikan.

Urutan pelaksanaan test.

1. Sediakan contoh tanah yang akan ditest dengan cara memotong pipa Shelby yang

diberisikan contoh tanah yang diambil dari lapangan diameter dari pipa Shelby seharusnya

kira-kira 6,35 mm – 12,70 mm (1/4 – ½ inchi) lebih besar dari diameter tanah yang akan

disiapkan untuk test.

2. Kumpulan sebagian dari sisa tanah bekas potongan didalam cawan untuk ditentukan kadar

airnya.




3. Kumpulan sebagian dari sisa tanah bekas potongan yang sudah dikeringkan untuk

ditentukan specipic grafity –nya (Gs).

4. Tentukan berat dari ring kuningan tempat contoh tanah yang akan ditest = W1.

5. Letakkan contoh tanah kedalam ring kuningan dan catat tinggi dari contoh tanah yang akan

ditest tersebut.

Catatan : Sebelum contoh tanah dimasukkan kedalam ring kuningan, dinding sebelah dalam dari

ring harus di beri bahan pelumas, misalnya silicon grase, untuk mengurangi geseran

yang timbul antara tanah yang ditest dan dinding sebelah dalam ring.

Gambar 6.3 Salah satu tipe dari loading device yag dipergunakan untuk test

Permukaan Sampel Permukaan Sampel

(a) (b)

f f

dasar sampel dasar sampel

f=

Gambar 6.3 Diagram dari geseran antara contoh tanah dan dinding ring kuningan yang timbul

selama test konsolidasi:

a. Untuk fixed ring consolidometer

a. Untuk floating ring consolidometer

6. Tentukan berat dari ring kuningan + contoh tanah yang ditest = W2

1. Rendam batu porous yang akan diletakkan di bawah contoh tanah dengan air.




7. Letakkan contoh tanah beserta ring kuningan yang telah disiapkan pada langkah no.5

diatas batu porous yang telah disapkan pada langkah no.7.

8. Letakkan batu porous yang lain diatas contoh tanah yang telah disiapkan pada langkah

no.8.

9. Letakkan consolidometer didalam loading device.

10. Letakkan dial reading diatas permukaan tanah yang ditest untuk mengukur penurunan yang

akan terjadi selama test. Dial reading harus dipasang sedemikian rupa hingga dial tersebut

dapat bekerja dengan baik pada saat permulaan test. Dial reading yang dipakai seharusnya

dikalibrasi untuk pembacaan satu deviasi = 0,0001 inchi (0,00254 mm).

11. Letakkan muatan di atas contoh tanah yang akan ditest sebesar ¼ tsf (23,94 kN/m), catat

penurunan vertical dari dial reading pada saat t = 0 menit, 0,25 menit, 0,5 menit, 1 menit, 2

menit, 4 menit, 8 menit, 15 menit, 30 menit, 60 menit, 120 menit, 240 menit, 480 menit,

960 menit, dan 1440 menit (24 jam).

Catatan : Setelah pengambilan pembacaan penurunan pada saat t = 2 menit selesai dilakukan,

tambahkan air pada consolidometer hingga penuh guna merendam contoh tanah yang

ditest, dan juga agar contoh tanah tetap dalam keadaan jenuh air selama test. Untuk fixed

ring consolidometer, ring bagian luar yang dihubungkan dengan permukaan plat dasar serta

pipa tegak harus dibuat selalu penuh air.

Keadaan ini hrus di jaga selama test berlangsung.

12. Setelah pengambilan pembacaan penurunan untuk t = 24 jam selesai, naikan muatan dari

0,25 – 0,5 ton/tf (47,88 kN/m). Catat penurunan vertical dari contoh tanah yang di test

pada waktu t yang sama seperti yang dilakukan pada langkah no.2

Catatan : Dalam hal ini kita menggunakan ratio penambahan muatan = 1 (dimana =

penambahan muatan dan = muatan yang ada).

13. Ulangi langkah no.13 untuk muatan sebesar 1 tsf, 2 tsf, 4 tsf, 8 tsf, dan seterusnya.

14. Apabila rebound (unloading) test diperlukan, maka setelah beban tertinggi selesei

diberikan selama 24 jam, beban kemudian dikurangi secara bertahap. Besarnya perubahan

tinggi (swelling) dari contoh tanah yang disebabkan oleh adanya pengurangan beban harus

dicatat setiap 30 menit. Apabila perubahan tinggi yang terjadi kecil sekali (yaitu = 0,00254

mm, = 0,0001 inchi), maka pengurangan beban dapat diteruskan. Demikian seterusnya

pengurangan beban dilakukan hingga beban yang paling kecil, yaitu 0,25 tsf.

15. Setelah pengetesan selesei, ambil tanah yang ditest dari dalam ring kuningan dan timbang.

Kemudian, keringkan contoh tanah dalam oven untuk ditentukan kadar airnya.




Perhitungan dan Grafik

Prosedur perhitungan dari hasil test konsolidasi dapat diterangkan dengan

menggunakan Tabel 6.1 dan 6.2, serta Gambar 6.4, 6.5 dan 6.6.

Cara Perhitungan :

1. Kumpulkan semua data (penurunan dan waktu) yang diambil selama pengetesan. Contoh

yang diberikan pada Tabel 6.1 adalah merupakan hasil pembacaan penurunan untuk contoh

tanah yang diberi penambahan untuk contoh tanah yang diberi penambahan muatan dari

= 2 tsf ke = 4 tsf.

2. Gambar grafik antara penurunan dan akar dari waktu ( ) pada kerja milimeter (seperti

pada Gambar 6.4), dan gambar grafik antara penurunan dan waktu pada kertas semi-log

(seperti pada gambar 6.5)

Catatan : Untuk menggambar hasil test, tiap grafik digambar dalam satu lembar kertas.

3. Tentukan waktu yang diperlukan untuk mencapai 90 % primary consolidation (t 90) dari

tiap-tiap grafik h vs ( ) (seperti pada gambar 6.4) yaitu dengan cara menggambar garis

singgung AB pada bagian permulaan grafik yang diplot. Melalui titik B, buat garis datar

sampai dengan memotong sumbu tegak di titik C; ukur panjang BC. Pada perpanjangan

garis BC, tentukan titik. Dengan sedemikian rupa hingga panjang CD = 1,15 x panjang

BC, hubungan titik A dan D besarnya absis (jarak mendatar) dari titik perpootongan antara

garis AD dengan grafik adalah = ( ). Pada gambar 6.4, ( ) = 4,75 menit, sehingga

t90 = (4,475)2 = 22,56 menit. Cara ini dinamakan “square-root-of-time-fitting method

(diperkenalkan oleh Taylor pada tahun 1942)

4. Tentukan waktu yang diperlukan untuk mencapai 50% primary consolidation (t50) dari

tiap-tiap grafik t vs h (seperti pada gambar 6.5). sebelum menentukan t50, harga dari d 100

(penurunan pada 100% primary consolidation) dan d0 (penurunan pada 0% primary

consolidation) harus ditentukan lebih dahulu. Prosedur untuk menentukan d100 dan d0

dapat dilihat pada Gambar; d100 ditentukan dengan cara memperpanjang bagian yang

lurus dari grafik primary consolidation ke bawah dan bagian yang lurus dari grafik

secondary consolidation ke atas. Besarnya absis dari titik perpotongan dari dua garis lurus

tersebut adalah d100. untuk menentukan besarnya d0, pilih suatu waktu t1 dan t2, dimana

t2 = 4 x t1. Melalui t1 dan t2, buat garis tegak sampai memotong grafik di titik A dan B;

melalui titik-titik A dan B tersebut, buat garis datar AA’ dan BB’ seperti pada gambar.

Tentukan beda penurunan vertikal pada waktu t1 dan t2 (jarak antara garis AA’ dan BB’)

misalnya = x. Gambar suatu garis horisontal yang mempunyai jarak vertikal = x di atas

garis AA’ hingga memotong sumbu tegak di titik C besarnya ordinat (jarak tegak) dari titik




C adalah d0. Setelah d100 dan d0 diketahui, tentukan penurunan vertikal yang sesuai

dengan 50% primary consolidation dengan cara sebagai berikut :

Melalui d50, buat garis mendatar hingga memotong grafik konsolidasi di titik D; absis

(jarak mendatar dari titik D dinamakan t50. Cara ini dinamakan logaritma-of-time-curve

fitting method (Cassagrande dan Fadum, 1940). Pada gambar 6.5, t50 = 4,9 menit.

5. Lengkapi data-data percobaan didalam kolom 1, 2, 8 dan 9 dari tabel 6.2 kolom 1 dan 2

adalah hasil pembacaan waktu dan penurunan yang diambil selama test, sedang kolom 8

dan 9 adalah hasil dari perhitungan yang dilakukan seperti pada langkah no.3 dan 4.

6. Tentukan tinggi solid dari contoh tanah yang ditest seperti pada tabel 6.2 dengan cara :

Dimana :

Hs = tinggi dari solid

Ws = berat kering dari tanah yang ditest

D = diameter dari tanah yang ditest

Gs = specific Gravity


7. Tentukan perubahan tinggi, h, dari tanah yang ditest sebagai akibat dari penambahan

beban dari ke + (kolom 3 tabel 6.2)

Contoh : = ½ t / tf2, pembacaan terakhir dari penurunan vertical adalah = 0,0283 inchi.

+ = 1 t / fts2, pembacaan terakhir dari penurunan vertical adalah = 0,0356 inchi.

Besarnya h adalah = 0,0356 – 0,0283 = 0,0073 inchi.

8. Tentukan tinggi contoh tanah, Ht (ft), pada saat akhir dari tiap-tiap pembebanan yang

diberikan selama test seperti ditulis dalam kolom 4 pada tabel 6.2. Sebagai contoh, dalam

Tabel 6.2 dapat dilihat bahwa Ht (faktor) pada = ½ tsf adalah 0,9917, dan h antara =

½ tsf dan = 1 tsf adalah 0,0073 inchi; sehingga Ht (f) pada = 1 tsf adalah 0,9917 –

0,0073 = 0,9844 inchi.

9. Tentukan tinggi void, Hv, dari contoh tanah pada saat akhir dari tiap-tiap pembebanan

selama test konsolidasi dengan cara sebagai berikut :

Hv = Ht (f) – Hs

10. Tentukan final void ratio pada saat akhir dari tiap-tiap pembebanan seperti ditulis dalam

kolom 6, Tabel 6.2 sebagai berikut :




11. Tentukan tinggi rata-rata contoh tanah Ht (av) pada tiap-tiap pembebanan (kolom 7, Tabel

6.2); sebagai contoh seperti yang ditulis dalam Tabel 6.2, harga Ht (av) antara = ½ dan

= 1 tsf adalah =

=

12. Hitungan koefisien konsolidasi, Cv (pada kolom 10, Tabel 6.2) dari t90 sebagai berikut :

Tv (90%) = 0,848 =

Dimana : Tv = time factor

H = Jarak maximum yang harus ditempuh oleh air pori untuk mengalir keluar; kalau air

dapat mengalir keluar melalui bagian atas dan bawah dari tanah yang ditest (double

drainage), maka :

Sehingga :

13. Hitung koefisien konsolidasi, Cv (pada kolom 11, Tabel 6.2) dari t50 sebagai berikut :

Tv (50%) = 0,197 =

14. Gambar grafik antara muatan ( ) dan final void ratio (e) dari kolom 1 dan 6 pada Tabel

6.2 didalam kertas semi-log. Muatan diplot pada sumbu mendatar (skala log) dan final

void ratio (e) diplot pada sumbu tegak (skala linear); sebagai contoh, hasil perhitungan

yang ditulis dalam Tabel 6.2 diplot pada gambar 6.6. dari gambar 6.6 tersebut, dapat dilihat

bahwa grafik e vs log terdiri dari 2 bagian, yaitu bagian atas yang merupakan garis

lengkung dan bagian bawah yang merupakan garis lurus.

15. Hitung compression index, Cc; Cc merupakan sudut kemiringan dari bagian yang lurus

dari grafik e vs log (langkah no.14). Pada gambar 6.6

16. Pada kertas semi log, plot harga Cv (kolom 10 dan 11 pada tabel 6.2) pada sumbu tegak

dan harga pada sumbu mendatar, sebagai contoh : harga-harga yang telah ditulis dalam




Tabel 6.2 di plot dalam gambar 6.6. Catatan : harga Cv di plot sesuai dengan harga rata-

rata dari = ( +1 + 2) / 2

17. Tentukan harga dari preconsolidation pressure, c dengan cara seperti yang diperkenalkan

oleh Cassagrande, 1936, yaitu pertama-tama ditentukan titik A pada suatu bagian dari

grafik e vs log yang mempunyai jari-jari terpendek. Pada titik A tersebut, buat garis

mendatar Ab, garis singgung AC, dan garis AD yang membagi sudut BAC sama besar.

Kemudian, perpanjangan bagian bawah dari grafik e vs log hingga memotong garis AD

pada titik E, jarak mendatar titik E adalah merupakan besarnya preconcolidation pressure

yang dicari. Dalam gambar 6.6, harga c = 1,6 tsf.




TEST KONSOLIDASI

Proyek : ............................. Sampel no : ..........................

Lokasi : ............................. Kedalaman : ..........................

Besar Beban : ............................................................................................

Waktu pada saat Pemberian Beban : ..............................................................................

Jenis Tanah : ............................................................................................

Pembacaan

Waktu Penurunan Dial

0 0,00 0

0.25 0,50 75

0.5 0,71 76

1 1,00 77

2 1,41 77

4 2,00 77

8 2,83 77

15 3,87 77

30 5,48 77

60 7,75 77

120 10,95 77

240 15,49 82

1440 37,95 186




TEST KONSOLIDASI

Proyek : ............................. Sampel no : ..........................


Besar Beban : ............................................................................................


Jenis Tanah : ............................................................................................

Waktu Pembacaan

Pembacaan t Penurunan Dial

0 0,00 0,00

0.25 0,50 186

0.5 0,71 195

1 1,00 196

2 1,41 198

4 2,00 198

8 2,83 198

15 3,87 198

30 5,48 214

60 7,75 222

120 10,95 234

240 15,49 243




1440 37,95 307




TEST KONSOLIDASI

Proyek : ............................. Sampel no : ..........................


Besar Beban : ............................................................................................


Jenis Tanah : ............................................................................................

Pembacaan


0 0,00 0,00

0.25 0,50 302

0.5 0,71 308

1 1,00 309

2 1,41 310

4 2,00 311

8 2,83 312




15 3,87 315

30 5,48 317

60 7,75 319

120 10,95 319

240 15,49 319

1440 37,95 322




TEST KONSOLIDASI

Proyek : ............................. Sampel no : ..........................


Besar Beban : ............................................................................................


Jenis Tanah : ............................................................................................

Pembacaan


0 0,00 0,00

0.25 0,50 324

0.5 0,71 326




1 1,00 328

2 1,41 330

4 2,00 331

8 2,83 332

15 3,87 332

30 5,48 332

60 7,75 332

120 10,95 332

240 15,49 332

1440 37,95 332




TEST KONSOLIDASI

Proyek : ............................. Sampel no : ..........................


Besar Beban : ............................................................................................


Jenis Tanah : ............................................................................................

Pembacaan





0 0,00 13

0.25 0,50 33,5

0.5 0,71 33,7

1 1,00 34

2 1,41 34,2

4 2,00 34,5

8 2,83 35

15 3,87 35,1

30 5,48 35,3

60 7,75 35,5

120 10,95 35,8

240 15,49 36,1

480 21,91 36,3

960 30,99 36,6

1440 37,95 36,9

Konsolidasi beban 8000 gram

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00 40,00




TEST KONSOLIDASI

Proyek : ............................. Sampel no : ..........................


Besar Beban : ............................................................................................


Jenis Tanah : ............................................................................................

Pembacaan


0 0,00 20

0.25 0,50 46

0.5 0,71 49

1 1,00 50

2 1,41 65

4 2,00 70

8 2,83 75FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL



15 3,87 76

30 5,48 76,5

60 7,75 77

120 10,95 77,5

240 15,49 78,3

480 21,91 79

960 30,99 79,6

1440 37,95 80

Konsolidasi beban 16000 gram

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00 40,00

TES KONSOLIDASI

(PERHITUNGAN ANGKA PORI DAN KOEFISIEN KONSOLIDASI)

Tekanan Pembacaan dial Δ H h Tinggi vol e

(kg/cm2) (mm) (m) (m) (m)

1 2 3 4 6 5

0,5 24 0,807 2,54 3,347 0,302

1 27 0,101 1,73 1,831 0,524

2 30 0,72 1,63 2,35 0,612


Grafik hubungan tekanan dan angka pori

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

0 20 40 60 80 100

Tekanan

Angka p

oriLABORATORIUM MEKANIKA TANAH


4 39 0,074 1,56 1,634 0,847

8 37,9 0,3 1,48 1,78 0,689

16 80 0,156 1,86 2,016 0,483

Tabel 6.2




PEMERIKSAAN

KEKUATAN TANAH DENGAN SONDIR

1. Maksud

Pemeriksaan itu dimaksudkan untuk mengetahui perlawanan penetrasi konus dan

hambatan lekat tanah.

Perlawanan penetrasi konsus adalah perlawanan anah terhadap ujung konus yang

dinyatakan dalam gaya persatuan luas.

Hambatan lekat adalah perlawanan geser tanah terhadap selubung bikonus dalam gaya

persatuan panjang.

2. Peralatan

a. Mesin sondir ringan (2ton) atau mesin sondir berat (10 ton)

b. Seperangkat pipa sondir lengkap dengan batang dalalm, sesuai kebutuhan dengan

panjang masing-masing …. Meter.

c. Manometer masing-masing 2 buah dengan kapasitas :

Sondir ringan O 50 Kg/cm……. dan O 250 Kg/cm….

SOndir berat O 50 Kg/cm…. dan O 600 Kg/cm…

d. Konus dan bikonus, Gambar no. 1.

e. Empat buah angker dengan perlengkapannya (angker daun atau spiral).

f. Kunci-kunci pipa, alat-alat pembersih, oli minyak hidrolik (Castrol Oi, SAE 10) dan

lain-lain.

3. Cara melakukan




a) Pasang dan aturlah agar mesin sondir vertical ditempat yang akan diperiksa dengan

mengunakan angker yang dimasukkan secara kuat kedalam tanah.

b) Pengisian minyak hidroli harus bebas gelembung-gelembung udara.

c) Pasang konus atau bikonus, sesuai kebutuhan pada ujung pipa pertama.

d) Pasang rangkaian pipa pertama beserta konus tersebut (b) pada mesin sondir.

e) Tekan pipa untuk memasukkan konus atau bikonus sampai kedalaman tertentu, umunya

20 cm.

f) Tekanlah batang :

Apabila dipergunakan bikonus maka penetrasi ini pertama-tama akan menggerakkan

ujung konus ke bawah sedalam 4 cm dan bacalah manometer sebagai perlawanan

penetrasi konus (PK). Penekanan selanjutnya akan menggerakkan konus beserta

selebung ke bawah sedalam 8 cm ; bacalah manometer sebagai hasil jumlah

perlawanan (JP) yaitu perlawanan penetrasi konus (PK) dan hambata lekat (Hl)

Apabila dipergunakan konus maka pembacaan manometer hanya dilakukan pada

penekanan ….ama (PK).

g) Tekanlah pipa bersama batang sampai kedalaman berikutnya yang akan di ukur.

Pembacaa dilakukan pada setiap penekanan pipa sedalam 20 cm.

4. Perhitungan

Pekerjaan sondir ringan diberhentikan pada keadaan sebagai berikut :

Untuk sondir ringan pada waktu tekanan manometer 3 kali berturut-turut melebihi 150

kg/cm. atu kedalamam maximum 30 meter.

Untuk sondir berat pada waktu tekanan manometer 3 kali berturut-turut melebihi 500

kg/cm.. Atau kedalaman maximum 50 meter.

a. Hambatan lekat dihitung dengan rumus :…….

b. Jumlah hambatan lekat…..

c. Buat grafik :

Perlawanan peenetasi kenus (PK) terhadap kedalaman.

Jumlah hambatan lekat (JHL) terhadap kedalaman.

Data peralatan sondir :

Diameter piston = 3,57 cm

Luas piston = 10,010 cm

Tinggi selubunmg biconus = 10,0 cm

Luas selubunng biconus = 112,200 cm

Tahap pembacaan (A) = 20 cm




Luas selubung/Luas piston = 11,209

Faktor alat (A/B) = 1,784

5. Kesimpulan

Dari hasil percobaan serta perhitungan dan grafik yang didapatkan. Diketahui

bahwa tanah yang diselidiki hambatan lekatnya bervariasi. Misalnya pada kedalaman 40

cm dan kedalaman 300 cm, hambatan lekatnya mengalami penurunan. Ini berearti kondosi

tanah pada kedalamian 40 cm dan 300 cm daya dukung tanahnya lebih rendah jika

dibandingkan dengan lapisan di atasnya.

Dari hasil perhitungan hambatan setempat menunjukkan bahwa tanah yang di

sellidiki memiliki lapisan yang berbeda-beda hambatannya.

DATA PENGAMATAN SONDIR

KEDALAMAN PK JP HL HLx JHP HS

m Kg/cm2 Kg/cm2 Kg/cm2 Kg/cm2 Kg/cm Kg/cm2

0 0 0 0 0 0 0

0,2 0,52 2,66 2,14 3,924 2,14 0,545

0,4 1,12 4,22 3,1 4,884 6,064 0,635

0,6 2,46 4,64 2,18 3,964 10,948 0,550

0,8 2,78 4,92 2,14 3,924 14,912 0,545

1 3,61 5,06 1,45 3,234 18,836 0,448

1,2 3,91 5,44 1,53 3,314 22,07 0,462

1,4 4,39 5,78 1,39 3,174 25,384 0,438

1,6 4,67 6,72 2,05 3,834 28,558 0,535

1,8 5,26 6,98 1,72 3,504 32,392 0,491

2 5,87 7,28 1,41 3,194 35,896 0,441

2,2 6,28 7,62 1,34 3,124 39,09 0,429

2,4 6,57 8,47 1,9 3,684 42,214 0,516

2,6 6,88 8,79 1,91 3,694 45,898 0,517

2,8 7,22 9,52 2,3 4,084 49,592 0,563

3 7,48 9,89 2,41 4,194 53,676 0,575

3,2 7,84 10,51 2,67 4,454 57,87 0,599

3,4 8,06 10,89 2,83 4,614 62,324 0,613

3,6 8,15 11,46 3,31 5,094 66,938 0,650

3,8 8,24 11,86 3,62 5,404 72,032 0,670

4 8,81 12,66 3,85 5,634 77,436 0,683




Grafik Sondir

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Jumlah HambatanLekat

Perlawanan Konus




BOR TANGAN (HAND BORING)

PENGAMBILAN CONTOH TANAH (SOIL SAMPLING)

1. Maksud

Pekerjaan ini dimaksudkan untuk

a. Mendapatkan gambaran lapisan tanah berdasarkan jenis dan warna tanah melalui

pengamatan secara visual.

b. Pengambilan contoh tanah untuk penyelidikan-penyelidikan yang lebih teliti mengenai

sifat-sifat lapisan tanah dimana tanah ini tidak mengalami perubahan yang berarti

dalam stuktur, kadar air maupun susunan kimia.

2. Peralatan

a. Alat-alat bor terdiri dari :

Mata bor (Alger)

Stang bor atau pipa bor (Rols)

Pengunci tabung sampel (Stick aparat)

Alat pemutar (Handle)

Kunci pipa

Kop pemukul

b. Tabung sampel berupa tabung silinnder yang panjangnmya 30, 40 ,50 cm, Ujung dari

silinder berulir sedang yang lainnya meruncing.

c. Alat pemukul, digunakan berupa palu besi untuk menekan tabung agar masuk dalam

tanah.

3. Cara melakukan

a. Pasang mata bor pada stang bor dan handle bor padad baagian atas. Kemudian pasang

pula batang pemutar pada handle bor.

b. Lakukan pemboran, harus di perhatikan agar pipa bor tetap tegak lurus, lalu diputar

sambil ditekan hingga masuk ke dalam tanah. Putarlah selalu searah jarum jam.

c. Setiap mencapai kedalaman 20 cm, bor dicabut dan tanahnya dikeluarkan lalu diteliti

warna dan jenis tanahnya.

d. Untuk penmganmbilan sampel mata bor diganti dengan tabung sampel dan dikunci

dengan stick aparat, sedangkan handle pemutar diganti dengan kop pemukul.




e. Kop pemukul dipukul dengan palu besi. Waktu memukul pipa bor dipegang dengan

kunci pipa.

f. Setelah tabung penuh, pipa bior diputar 2 kali putaran, searah jarum jam agar tabung

tidak terlepas, sampai contoh tanah putus dan sampel dapat diangkat.

g. Tabung sampel secepatnya diberi parafin pada kedua ujungnya. Maksud pemberian

parafin ini agar contoh tanah tidak terpengaruh dengan keadan luas baik struktur

maupun kadar airnya.

HASIL BOR TANGAN

KEDALAMAN PENETRASI JUMLAH PERLAWANAN HAMBATAN J. H. P HAMBATAN

( meter )KONUS PENETRASI GESEK PELEKAT

( kg/cm ) SETEMPAT

( PK ) ( JP ) ( kg/cm² ) ( kg/cm² ) ∑ ( kg/cm )

0 0 0 0 0 0 0

-0.2 0 0 0 0 0 0

-0.4 20 40 20 40 40 2

-0.6 25 30 5 10 50 0.5

-0.8 25 30 5 10 60 0.5

-1 25 30 5 10 70 0.5

-1.2 20 80 60 120 190 6

-1.4 25 70 45 90 280 4.5

-1.6 20 45 25 50 330 2.5

-1.8 15 80 65 130 460 6.5

-2 50 110 60 120 580 6

-2.2 55 130 75 150 730 7.5

-2.4 55 100 45 90 820 4.5

-2.6 50 100 50 100 920 5

-2.8 65 105 40 80 1000 4

-3 45 100 55 110 1110 5.5

-3.2 30 75 45 90 1200 4.5

-3.4 30 75 45 90 1290 4.5

-3.6 35 65 30 60 1350 3

-3.8 35 55 20 40 1390 2

-4 25 70 45 90 1480 4.5




-4.2 20 50 30 60 1540 3

-4.4 20 50 30 60 1600 3

-4.6 25 50 25 50 1650 2.5

-4.8 30 50 20 40 1690 2

-5 50 80 30 60 1750 3

-5.2 50 80 30 60 1810 3

-5.4 60 110 50 100 1910 5

-5.6 60 80 20 40 1950 2

-5.8 60 105 45 90 2040 4.5

-6 170 220 50 100 2140 5

KEDALAMAN PENETRASI JUMLAH PERLAWANAN HAMBATAN J. H. P HAMBATAN

KONUS PENETRASI GESEK PELEKAT(kg/cm

) SETEMPAT

( meter ) ( PK ) ( JP ) ( kg/cm² ) ( kg/cm² ) ∑ ( kg/cm )

0 - - - - - -

0.2 - - - - - -

0.4 0 0 0 0 0 0

0.6 0 0 0 0 0 0

0.8 0 30 30 60 60 3

1 30 50 20 40 100 2

1.2 30 50 20 40 140 2

1.4 30 50 20 40 180 2

1.6 35 60 25 50 230 2.5

1.8 40 65 25 50 280 2.5

2 30 65 35 70 350 3.5

2.2 25 50 25 50 400 2.5

2.4 25 55 30 60 460 3

2.6 25 55 30 60 520 3

2.8 20 55 35 70 590 3.5

3 20 55 35 70 660 3.5

3.2 20 55 35 70 730 3.5

3.4 20 60 40 80 810 4

3.6 25 60 35 70 880 3.5

3.8 40 65 25 50 930 2.5

4 15 25 10 20 950 1

4.2 15 20 5 10 960 0.5

4.4 15 35 20 40 1000 2

4.6 20 40 20 40 1040 2

4.8 35 70 35 70 1110 3.5




5 30 90 60 120 1230 6

5.2 100 145 45 90 1320 4.5

5.4 100 130 30 60 1380 3

5.6 60 150 90 180 1560 9

5.8 45 100 55 110 1670 5.5

6 60 110 50 100 1770 5

KAPASITAS DAYA DUKUNG PONDASIBERDASARKAN SONDIR

Titik

Kedalaman qc J H P Diameter Luas Keliling

Daya Dukun

g

Tiang ( m )kg/cm²

( kg/cm )

Tiang ( cm )

Tiang ( cm² )

Tiang ( cm )

Tiang ( kg )

S 1 1 18 101 30 707 94 6116

2 30 346 30 707 94 13578

3 22 664 30 707 94 17730

4 21 860 30 707 94 21249

5 51 1234 30 707 94 35365

6 73 1723 30 707 94 49650

7 61 2247 30 707 94 56634

7.6 98 2611 30 707 94 72245

GRAFIK HASIL PENGUJIAN SONDIR

TITIK ( 1 )




BAB VIII

DIRECT SHEAR TEST

(UJI GESER LANGSUNG)




11.1 tujuan percobaan :

Mencari parameter tanah c dan 0 dengan alat geser langsung.

11.2 Teori dan prinsip percobaan.

Dengan alat ini kekatan tanah terhadap geser dapat langsung diukur. Contoh tanah

yang ditest, dipasang pada alat dan diberi tegangan vertical (normal) yang konstan.

Kemudaian diberi tegangan geser sampai nilai maksimum.

Tegangan geser diberi srain rate yang konstan dan perlahan sehingnga regangan air

pori selalu nol. Jadi percobaan ini adalah percobaan drained. Dengan beberapa percobaan

dengan tegangan normal berbeda-beda, dibuat grafik antara tegangan geseer dan treganga

normal yang menghasilkan nilai c dan 0 dari contoh tanah yang bersangkutan dengan

ketelitiannya. Sehingga didapat c dan 0 untuk digunakan pada rumus Couloumb …..tan 0 +c

pada tanah yang bersangkutan.

11.3 Alat-alat yang digunakan.

1. Pesawat Direct shear dengan bagian-bagiannya sebagai berikut :

Frame atas dan frame bawah

Profing ring

Dial

Anak timbangan untuk pembebanan vertilkal

Mesin penggerak yang dapat manggerakkan frame secara kontinu dan konstan dalam

waktu yang lama.

2. Alat pencetak contoh.

11.4 Prosedur percobaan.

1. Dengan pencetak sampel dibuat empat sampel.

2. Masukkan sebuah sampel kedalam frame bawah dan tutupi dengan frame atas lalu diisi

dengan air, hal ini agar kita mendapatkan kondisi terburuk yang mungkin terjadi.

3. Letakkan frame pada tempatnya.




4.Letakkan dial pada tempatnya diatur agar dapat tempat menyinggung frame kemudian

jarum menunjukkan angka nol.

5. Contoh tanah yang telah dipasang alat direct shear diberi beban yang telah ditentukan.

Mesin dijalankan untuk mendapatkan tegangan geser. Sebelumnya untuk sampel yang

pertama anak timbangan sebesar 7 kg.

6. Pembacaan dial tiap 0,5 menit. Setelah tanah runtuh, yaitu padasaat dial menunjukkan

harga konstan percobaan dihentikan.

7. Percobaan diulang lagi untuk sampel yang kedua, ketiga dan eteusnya diberi beban masing-

masing 7 kg dan 13.5 kg.

Data Dan Grafik Uji Geser Langsung

B = 7 kg L = 32,05 cm ∂ = 0,2184

Waktu Pem. Dial Sheer

(detik)


Grafik Hubungan Tegangan

y = 2,5565x - 0,1371

R2 = 1

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35

Teg. normal

Teg

. g

eser



30 30 32

42 46 84

B = 15,5 kg L = 32,05 cm ∂ = 0,4212

Waktu Pem. Dial Sheer

(detik)

30 0 7

60 27 60

90 60 70

140 98 92

Dari grafik diatas maka didapatkan hasil:

c = 18,64

θ = 0,13˚


Laporan Praktikum Mekanika Tanah II

Documents

Transcript of Laporan Praktikum Mekanika Tanah II