Trihanyndio Rendy Satrya (Mhs S2 Geoteknik FTSP ITS) DR. Ir. Ria Asih Aryani Soemitro, M Eng (Dosen Pembimbing)

Transkripsi

1 STUDI PENGARUH BEBERAPA VARIASI BATAS CAIR TANAH LEMPUNG PADA PONDASI DANGKAL DENGAN PEMBEBANAN DINAMIS ZONA GEMPA INDONESIA 4, 5, 6 (DENGAN MENGGUNAKAN UJI MODEL DI LABORATORIUM) Trihanyndio Rendy Satrya (Mhs S2 Geoteknik FTSP ITS) DR. Ir. Ria Asih Aryani Soeitro, M Eng (Dosen Pebibing) Eail: rendy_star@yahoo.co ABSTRAK Kondisi dan letak geologis Indonesia enyebabkan banyak terjadinya gepa bui di Indonesia, kejadian gepa bui itu ditabah dengan banyaknya konstruksi pendukung bangunan-bangunan di Indonesia yang sebagian besar enggunakan pondasi dangkal yang belu tentu dapat enahan beban dinais. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk engetahui pengaruh kobinasi pebebanan statis vertikal dan pebebanan dinais zona gepa Indonesia 4, 5 dan 6 terhadap penurunan tanah pondasi dangkal dan paraeter-paraeter dasar serta kuat geser tanah. Pengujian akan dilakukan pada tanah lepung jenuh dengan LL sebesar 20 %, 40 %, 60 % dan 80 % dengan kadar air dan kepadatan inisial tanah yang ditentukan berdasarkan prosentase dari hasil uji proctor standar. Penelitian ini dilakukan di laboratoriu dengan enggunakan boks getar berukuran 50 c x 50 c x 35 c yang telah dirancang sedeikian sehingga dapat eodelkan percepatan gepa Indonesia zona 4, 5 dan 6, sedangkan perodelan pondasi dangkal berbentuk lingkaran berdiaeter 4,88 c. Pebebanan arah vertikal pondasi dangkal dilakukan secara bertahap sapai terjadi keruntuhan tanah di bawah pondasi dan untuk engetahui penurunan tanah yang terjadi, boks getar ini dilengkapi dengan sensor penurunan. Peilihan zona gepa 4, 5 dan 6 ini didasarkan pada besarnya percepatan gepa dan sebagian besar wilayah di Indonesia yang eiliki zonifikasi gepa tersebut. Dari analisa hasil percobaan pebebanan dinais setiap zone gepa dapat diperkirakan bahwa penurunan tanah lepung dengan LL (batas cair) yang tinggi lebih kecil apabila dibandingkan dengan penurunan tanah lepung dengan LL (batas cair) yang rendah. Apabila ditinjau dari faktor SF (perbandingan antara beban batas dengan beban yang diberikan), pada tanah LL 80 % dan zone gepa 6 penurunan tanah lepung terbesar (165 ) terjadi pada saat SF 1.38, pada tanah LL 60 % terjadi pada saat SF 1.6, pada tanah LL 40 % terjadi pada saat SF 2 dan pada tanah LL 20 % terjadi pada saat SF Pada tanah LL 80 % dan zone gepa 4 penurunan tanah lepung terbesar (140 ) terjadi pada saat SF 1.7, pada tanah LL 60 % terjadi pada saat SF 2, pada tanah LL 40 % terjadi pada saat SF 2 dan pada tanah LL 20 % terjadi pada saat SF Kata kunci: beban dinais, tanah lepung jenuh, batas cair, pondasi dangkal, zone gepa Indonesia. 1. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Sebagaiana yang telah kita ketahui bersaa bahwa Indonesia terletak di antara 2 (dua) lepeng patahan yaitu lepeng Eurasia dan lepeng Australia. Lepenglepeng ini selalu bergerak aktif dan pada bagian perbatasan antar lepeng tersebut terdapat 3 (tiga) aca interaksi, yaitu saling enjauh (divergent argins), saling endekat (convergent argins) atau saling elewati dengan enggeser (transfor argins). Pergerakan lepeng inilah yang enyebabkan banyak terjadinya gepa bui di Indonesia khususnya pada daerah ISBN No E-39

2 Studi Pengaruh Beberapa Variasi Batas Cair Tanah Lepung Pada Pondasi Dangkal Dengan Pebebanan Dinais Zona Gepa Indonesia 4, 5, 6 perbatasan antara lepeng Erurasia dan Australia. Gelobang perukaan yang dihasilkan oleh gepa bui khususnya gelobang Rayleigh eiliki aplitudo yang tinggi dan periode yang panjang sehingga keberadaan gelobang ini seakin ebahayakan struktur bangunan. Kerusakan akibat bencana ala tersebut ditabah dengan banyaknya konstruksi pendukung bangunan-bangunan di Indonesia yang sebagian besar enggunakan pondasi dangkal yang belu tentu dapat enahan beban dinais. Untuk eninjau variasi perubahan deforasi aksial (ε1) akibat beban dinais yang terjadi, diperlukan suatu variasi perubahan paraeter siklik seperti Aplitudo (A), Frekuensi (f) dan julah siklik (N). Penelitian sebelunya yang dilakukan oleh Doanh, T. (1984) pada aterial bendungan Mateale (benda uji CU) enggabarkan bahwa peningkatan aplitudo (A) dan julah siklik (N) akan eperbesar deforasi aksial (ε1)-nya. Sedangkan apabila frekuensi diperbesar, deforasi aksial (ε1)- nya akan enurun, hal ini terjadi karena frekuensi yang besar epunyai perilaku yang saa dengan pebebanan statis. Keapuan daya dukung tanah berhubungan dengan kekuatan geser tanah. Untuk pondasi di atas tanah lunak kekuatan geser undrained eegang peranan penting karena karena tanah lepung lunak epunyai pereabilitas yang rendah. Penurunan yang terjadi disebabkan oleh berubahnya susunan partikel-partikel tanah aupun oleh berkurangnya angka pori di dala tanah tersebut. Pada tanah lepung khususnya tanah lepung ekspansif, koposisi lepung dan air epunyai peranan besar dala kekuatan geser tanah, yang enyebabkan terjadinya beda penurunan setepat. Pada tanah ekspansif yang telah engalai deforasi akibat pengebangan dan penyusutan, beban dinais seperti gepa bui, akan seakin enabah ketidakstabilan pondasi dangkal. Untuk engatasi asalah ini sangat diperlukan pengetahuan tentang analisa beban dinais yang bekerja pada suatu pondasi dan analisa pengaruh beban dinais terhadap perubahan paraeter-paraeter dasar dan kuat geser tanah. Penelitian ini akan epelajari engenai pengaruh kobinasi pebebanan statis vertikal dan pebebanan dinais zona gepa Indonesia 4, 5 dan 6 terhadap penurunan tanah pondasi dangkal dan pengaruhnya terhadap paraeter-paraeter dasar serta kuat geser tanah. Untuk eodelkan tanah ekspansif, pengujian akan dilakukan pada tanah lepung jenuh dengan LL sebesar 20 %, 40 %, 60 % dan 80 % dengan kadar air dan kepadatan inisial tanah yang ditentukan berdasarkan prosentase dari hasil uji proctor standar. Peilihan zona gepa 4, 5 dan 6 ini didasarkan pada besarnya percepatan gepa dan sebagian besar wilayah di Indonesia yang eiliki zonifikasi gepa tersebut. Pengaruh pebebanan dinais terhadap paraeter dasar dan kuat geser tanah dapat diketahui dengan enggunakan triaksial statis. Manfaat dari penelitian ini secara langsung adalah untuk engetahui seberapa besar pengaruh pebebanan dinais terhadap paraeter-paraeter dasar, kuat geser tanah dengan variasi batas cair tanah lepung dan juga dapat diketahui tentang pengaruh beban dinais terhadap stabilitas pondasi dangkal. Secara tidak langsung, penelitian ini dapat eberikan kesepatan bagi para peneliti selanjutnya untuk eneliti suatu perasalahan isalnya kestabilan lereng akibat pebebanan dinais Perasalahan Masalah yang akan dikaji dala penelitian ini encakup beberapa hal sebagai berikut : 1. Bagaiana pengaruh pebebanan statis vertikal pondasi dangkal terhadap penurunan tanah dengan variasi batas cair tanah 20%, 40%, 60% dan 80%? 2. Bagaiana pengaruh pebebanan statis vertikal pondasi dangkal terhadap paraeter dasar dan kuat geser tanah dengan variasi batas cair tanah 20%, 40%, 60% dan 80%? 3. Bagaiana pengaruh pebebanan statis vertikal dan dinais pondasi dangkal zona 4, 5 dan 6 terhadap penurunan ISBN No E-40

3 Trihanyndio Rendy Satrya, Ria Asih Aryani Soeitro tanah dengan variasi batas cair tanah 20%, 40%, 60% dan 80%? 4. Bagaiana pengaruh pebebanan statis vertikal dan dinais pondasi dangkal zona 4, 5 dan 6 terhadap paraeter dasar dan kuat geser tanah dengan variasi batas cair tanah 20%, 40%, 60% dan 80%? 5. Bagaiana hasil perbandingan analisa pebebanan dinais dengan enggunakan progra Bantu Plaxis v Tujuan Penelitian Tujuan utaa dari penelitian ini adalah engetahui pengaruh kobinasi pebebanan statis vertikal dan pebebanan dinais zona gepa Indonesia 4, 5 dan 6 terhadap penurunan tanah pondasi dangkal dan pengaruhnya terhadap paraeterparaeter dasar serta kuat geser tanah. Secara detail, tujuan-tujuan yang diharapkan dari penelitian ini adalah : 1. Mengetahui pengaruh pebebanan statis vertikal pondasi dangkal terhadap penurunan tanah dengan variasi batas cair tanah 20%, 40%, 60% dan 80%? 2. Mengetahui pengaruh pebebanan statis vertikal pondasi dangkal terhadap paraeter dasar dan kuat geser tanah dengan variasi batas cair tanah 20%, 40%, 60% dan 80%? 3. Mengetahui pengaruh pebebanan statis vertikal dan dinais pondasi dangkal zona 4, 5 dan 6 terhadap penurunan tanah dengan variasi batas cair tanah 20%, 40%, 60% dan 80%? 4. Mengetahui pengaruh pebebanan statis vertikal dan dinais pondasi dangkal zona 4, 5 dan 6 terhadap paraeter dasar dan kuat geser tanah dengan variasi batas cair tanah 20%, 40%, 60% dan 80%? 5. Mengetahui hasil perbandingan analisa pebebanan dinais dengan enggunakan progra Bantu Plaxis v 8.0? 1.4. Batasan Masalah 1. Tanah yang digunakan adalah capuran antara bentonite, pasir dan air sebagai tanah lepung jenuh 2. Tanah lepung yang digunakan erupakan capuran bentonite + pasir + air dengan LL 20 %, 40%, 60% dan 100 % 3. Kepadatan dan kadar air inisial tanah ditentukan berdasarkan prosentase dari hasil uji proctor standar 4. Tidak ebahas liquefaction 5. Peberian beban statis vertikal sebesar beban batas tertentu yang diasusikan sebagai beban runtuh 6. Peberian percepatan beban gepa zone 4 sebesar 8,33 /s 2 ; zone 5 sebesar 8,82 /s 2 ; zone 6 sebesar 9,31 /s 2 7. Beban gepa diberikan selaa 15 detik 8. Pebebanan arah vertikal pondasi dangkal dilakukan secara bertahap sapai terjadi keruntuhan tanah di bawah pondasi. Untuk engetahui penurunan tanah yang terjadi, boks getar ini dilengkapi dengan sensor penurunan. 9. Pengukuran penurunan tanah pada boks perodelan dilakukan pada tanah di bawah pusat pondasi 10. Pebebanan statis vertikal dan dinais zone 4, 5 dan 6 dilakukan di dala boks getar berukuran 50 c x 50 c x 35 c yang dilakukan di Laboratoriu Mekanika Tanah, Jurusan Teknik Sipil, ITS, Surabaya 1.5. Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini secara langsung adalah untuk engetahui seberapa besar pengaruh kobinasi pebebanan statis vertikal dan dinais zona 4, 5 dan 6 terhadap paraeter-paraeter dasar dan kuat geser tanah dengan variasi batas cair tanah 20%, 40%, 60% dan 80% dan juga dapat diketahui tentang pengaruh kobinasi pebebanan statis vertikal dan dinais terhadap stabilitas pondasi dangkal. Secara tidak langsung, penelitian ini dapat eberikan kesepatan bagi para peneliti selanjutnya untuk eneliti suatu perasalahan isalnya kestabilan lereng akibat pebebanan dinais. 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Keruntuhan daya dukung pondasi dangkal akibat beban dinais Dari dokuentasi kasus kasus keruntuhan daya dukung selaa gepa [1] didapat tiga ISBN No E-41

4 Studi Pengaruh Beberapa Variasi Batas Cair Tanah Lepung Pada Pondasi Dangkal Dengan Pebebanan Dinais Zona Gepa Indonesia 4, 5, 6 factor yang enjadi sebab terjadinya keruntuhan. Faktor faktor ini dapat bekerja sendiri aupun bersaa saa. Faktor faktor tersebut adalah: 1. Tegangan geser tanah : Masalah yang biasa terjadi adalah hilangnya kuat geser tanah selaa gepa terjadi karena adanya liquefaction atau kehilangan gaya geser untuk lepung sensitif. 2. Beban struktural : Masalah yang biasa terjadi adalah beban yang terjadi selaa gepa lebih besar dari besar beban rencana. Kondisi ini terjadi bila gepa enyebabkan rocking pada struktur atas. Akibat rocking pada struktur atas tersebut tibul oen guling yang berpengaruh sebagai gaya siklik vertikal pada pondasi. 3. Perubahan Pada Kondisi Lapangan : Kondisi lapangan yang berubah ubah dapat engakibatkan keruntuhan daya dukung. Sebagai contoh, bila uka air tanah naik, aka potensi terjadinya liquefaction eningkat Persaaan daya dukung pondasi dangkal akibat beban dinais Seringkali sulit ditentukan besarnya pengaruh gaya gepa terhadap penurunan pondasi pada tanah kohesif dan tanah organic [1]. Salah satu pendekatan adalah dengan eyakinkan bahwa pondasi yang dibuat eiliki tingkat keaanan yang cukup untuk engatasi keruntuhan daya dukung. Untuk elakukan analisa daya dukung dapat digunakan Total Stress Analysis dengan engasusikan c = s u. Untuk keadaan gaya geser undrained yang relatif konstan, dibandingkan dengan kedalaan di bawah pondasi, daya dukung ultiit dapat dihitung dengan persaaan sebagai berikut: Pondasi setepat : Q ult = cn c = 5.5 Su...(1) Pondasi enerus : Q ult = cn B c = s u N c B )...(2) L L 2.3. Peraturan SNI engenai Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gepa untuk Bangunan Gedung Berikut ini adalah pasal-pasal yang terdapat dala peraturan SNI [3], pasal-pasal ini keudian digunakan sebagai pedoan perhitungan beban dinais Jenis tanah dan perabatan gelobang gepa Kecuali bila lapisan tanah di atas batuan dasar eenuhi syarat-syarat yang ditetapkan dala pasal , pengaruh gepa rencana di uka tanah harus ditentukan hasil analisis perabatan gelobang gepa dari kedalaan batuan dasar ke uka tanah dengan enggunakan gerakan gepa asukan dengan percepatan puncak untuk batuan dasar enurut Tabel 1 Akselerogra gepa asukan yang ditinjau dala analisis ini, harus diabil dari rekaan gerakan tanah akibat gepa yang didapat di suatu lokasi yang irip kondisi geologi, topografi dan seisotektoniknya dengan lokasi tepat struktur gedung yang ditinjau berada. Untuk engurangi ketidakpastian engenai kondisi lokasi ini, paling sedikit harus ditinjau 4 buah akselerogra dari 4 gepa yang berbeda, salah satunya harus diabil gepa El Centro N-S yang telah direka pada tanggal 15 Mei 1940 di California Batuan dasar adalah lapisan batuan di bawah uka tanah yang eiliki nilai hasil test Penetrasi Standar N paling rendah 60 dan tidak ada lapisan batuan lain di bawahnya yang eiliki nilai hasil Test Penetrasi Standar yang kurang dari itu, atau yang eiliki kecepatan rabat gelobang geser V S yang encapai 750 /detik dan tidak ada lapisan batuan lain di bawahnya yang eiliki nilai kecepatan rabat gelobang geser yang kurang dari itu Jenis tanah ditetapkan sebagai tanah keras, tanh sedang dan tanah lunak, apabila untuk lapisan setebal aksiu 30 paling atas dipenuhi syarat-syarat yang tercantu dala tabel 1. ISBN No E-42

5 Trihanyndio Rendy Satrya, Ria Asih Aryani Soeitro Tabel 1. Jenis-jenis tanah dan paraeter dinaisnya Dala tabel 1. V S, N dan Su adalah nilai rata-rata berbobot besaran itu dengan tebal lapisan tanah sebagai besaran pebobotnya yang harus dihitung enurut persaaanpersaaan sebagai berikut : t i V SI Sui V N S i t i= 1 i= t i= 1 i i t = = = 1 i i 1 t / V SI...(3) t i...(4) / Ni t = 1 i Su =...(5) i= i / Sui 1 diana : = tebal lapisan tanah ke-i = kecepatan rabat gelobang geser elalui lapisan tanah ke-i, N, nilai hasil Test Penetrasi Standar lapisan tanah ke-i, = kuat geser niralir lapisan tanah ke-i dan adalah julah lapisan tanah yang ada di atas batuan dasar. Selanjutnya, dala tabel 1. PI = Indeks Plastisitas tanah lepung W n = kadar air alai tanah dan Su = kuat geser niralir lapisan tanah yang ditinjau Yang diaksud dengan jenis tanah khusus dala tabel 1 adalah jenis tanah yang tidak eenuhi syarat-syarat yang tercantu dala tabel tersebut. Di saping itu, yang terasuk dala jenis tanah khusus adalah juga tanah yang eiliki potensi likuifaksi yang tinggi, lepung sangat peka, pasir yang terseentasi rendah yang rapuh, tanah gabut, tanah dengan kandungan bahan organik yang tinggi dengan ketebalan lebih dari 3, lepung sangat lunak dengan PI lebih dari 75 dan ketebalan lebih dari 10, lapisan lepung dengan 25 kpa < Su < 50 kpa dan ketebalan lebih dari 30. Untuk jenis tanah khusus percepatan puncak uka tanah harus ditentukan dari hasil analisis perabatan gelobang gepa enurut pasal Spektru respons dan pebagian wilayah gepa Indonesia ditetapkan terbagi dala 6 wilayah gepa seperti ditunjukkan dala gabar 1, di ana wilayah gepa 1 adalah wilayah dengan kegepaan paling rendah dan wilayah gepa 6 dengan kegepaan paling tinggi. Pebagian wilayah gepa ini, didasarkan atas percepatan puncak batuan dasar akibat pengaruh gepa rencana dengan perioda ulang 500 tahun, yang nilai rata-ratanya untuk setiap wilayah gepa ditetapkan dala gabar 1 dan Tabel 2. Tabel 2. Percepatan puncak batuan dasar dan percepatan puncak uka tanah untuk asing asing Wilayah Gepa Indonesia Wila yah Ge pa Perce patan puncak batuan dasar ( g ) Percepatan puncak uka tanah A o ( g ) Tanah Keras Tanah Sedang Tanah Lunak 1 0,03 0,04 0,05 0,08 2 0,10 0,12 0,15 0,20 3 0,15 0,18 0,23 0,30 4 0,20 0,24 0,28 0,34 5 0,25 0,28 0,32 0,36 6 0,30 0,33 0,36 0,38 Tanah Khusus Diperluk an evaluasi khusus di setiap lokasi Apabila percepatan puncak uka tanah A o tidak didapat dari hasil analisis perabatan gelobang seperti disebut dala pasal , percepatan puncak uka tanah tersebut untuk asing-asing wilayah gepa dan untuk asing-asing jenis tanah ditetapkan dala tabel Percepatan puncak batuan dasar dan percepatan puncak uka tanah A o untuk wilayah gepa 1 yang ditetapkan dala gabar 1 dan Tabel 2 ditetapkan juga sebagai percepatan iniu yang harus diperhitungkan dala perencanaan struktur gedung untuk enjain kekekaran ISBN No E-43

6 Studi Pengaruh Beberapa Variasi Batas Cair Tanah Lepung Pada Pondasi Dangkal Dengan Pebebanan Dinais Zona Gepa Indonesia 4, 5, 6 (robustness) iniu dari struktur gedung tersebut. Gabar 1. Wilayah Gepa Indonesia dengan percepatan puncak batuan dasar dengan perioda ulang 500 tahun Untuk enentukan pengaruh gepa rencana pada struktur gedung, yaitu berupa beban geser dasar noinal statik ekuivalen pada struktur beraturan enurut pasal , gaya geser dasar noinal sebagai respons dinaik raga pertaa pada struktur gedung tidak beraturan enurut pasal dan gaya geser dasar noinal sebagai respons dinaik seluruh raga yang berpartisipasi pada struktur gedung tidak beraturan enurut pasal , untuk asing-asing wilayah gepa ditetapkan Spektru Respons Gepa. Dala gabar tersebut C adalah faktor respons gepa dinyatakan dala percepatan gravitasi dan T adalah waktu getar alai struktur gedung dinyatakan dala detik. Untuk T = 0 nilai C tersebut enjadi saa dengan A o, di ana A o erupakan percepatan puncak uka tanah enurut Tabel Mengingat pada kisaran waktu getar alai pendek 0 T 0,2 detik terdapat ketidakpastian, baik dala karakteristik gerakan tanah aupun dala tingkat daktilitas strukturnya, faktor respons gepa C enurut Spektru Respons Gepa Rencana yang ditetapkan dala pasal , dala kisaran waktu getar alai pendek tersebut, nilainya tidak diabil kurang dari nilai aksiunya untuk jenis tanah yang bersangkutan Dengan enetapkan percepatan respons aksiu A sebesar A = 2,5. A o...(10) Dan waktu getar alai sudut T C sebesar 0,5 detik ; 0,6 detik dan 1,0 detik untuk jenis tanah berturut-turut tanah keras, tanah sedang dan tanah lunak, aka dengan eperhatikan pasal dan pasal , faktor respons gepa C ditentukan oleh persaaan-persaaan sebagai berikut : - untuk T T C : C = A...(7) - untuk T > T C : Ar C =...(8) T dengan Ar = A. T C...(9) Dala tabel 3, nilai-nilai A dan A r dicantukan untuk asing-asing wilayah gepa dan asing-asing jenis tanah. Tabel 3. Spektru respons gepa rencana 2.4. Konsistensi tanah lepung Tanah lepung aluvial secara geografis erupakan endapan yang baru, yang terdiri dari aterial lanau dan lepung di daerah sekitar sungai dan uara. Tanah ini terasuk terkonsolidasi noral. Pada awal tahun 1900, Atterberg engebangkan suatu etoda untuk enjelaskan konsistensi tanah halus pada kadar air yang bervariasi. Bilaana kadar airnya sangat tinggi, capuran air dan tanah akan enjadi sangat lebek seperti cairan, sehingga akan enyebabkan berkurangnya kuat geser tanah. Oleh karena itu, atas dasar air yang dikandung, Atterberg ebuat batasan-batasan yaitu: batas susut (shrinkage liit), batas plastis (plastic liit) dan batas cair (liquid liit). Casagrande (1932) telah enyipulkan bahwa tiap pukulan dari alat uji batas cair adalah bersesuaian dengan tegangan geser tanah sebesar kira-kira 1 g/c 2, oleh karena itu batas cair dari tanah berbutir halus (N = 25 pukulan) adalah kadar air di ana tegangan geser tanahnya adalah kira-kira 25 g/c 2. ISBN No E-44

7 Trihanyndio Rendy Satrya, Ria Asih Aryani Soeitro Dala pekerjaan pondasi, terdapat tiga nilai kadar air yang eberikan indikasi yang sangat berguna untuk eperkirakan perilaku tanah berbutir halus, yaitu kadar air (w) di tepat pekerjaan pondasi dan dua batas konsistensi yaitu batas cair (LL) dan batas plastis (PL) karena hal ini eberikan sesuatu yang penting dala kaitannya dengan stabilitas tanah. Konsistensi tanah lepung tidak terganggu dari lapangan dapat dikaitkan dengan nilai kuat geser tekan bebas (qu). Peck dkk (Tabel 4) enyajikan hubungan antara konsistensi, identifikasi dan nilai qu yang diperoleh dari pengujian kuat geser tekan bebas (unconfining pressure). Nilai-nilai perkiraan daya dukung aan untuk tanah lepung dapat dilihat pada Tabel 5 Tabel 4. Hubungan antara konsistensi, identifikasi, dan kuat geser tekan bebas Konsistensi Tanah Lepung Sangat lunak Lunak Sedang Kaku Sangat kaku Keras Identifikasi di lapangan Dengan udah ditebus beberapa inci dengan kepalan tangan Dengan udah ditebus beberapa inci dengan ibu jari Dapat ditebus beberapa inci pada kekuatan sedang dengan ibu jari Melekuk bila ditekan dengan ibu jari, tapi dengan kekuatan besar Melekuk bila ditekan dengan kuku ibu jari Dengan kesulitan, elekuk bila ditekan dengan kuku ibu jari qu (kg/c 2 ) < 0,25 0,25-0,5 0,5-1,0 1,0-4,0 2,0-4,0 > 4 Suber : Peck dkk, 1953 Tabel 5. Hubungan nilai N, konsistensi tanah dan perkiraan daya dukung aan untuk pondasi pada tanah lepung Konsistensi Sangat lunak Lunak Sedang Kaku Sangat kaku Daya dukung aan (qs) untuk N pondasi (kg/c 2 ) Bujur sangkar Meanjang 0-2 0,00-0,30 0,00-0, ,30-0,60 0,22-0, ,60-1,20 0,45-0, ,20-2,40 0,90-1, ,40-4,80 1,80-3,60 Keras 30 4,80 3,60 Suber : Terzaghi dan Peck, Pebuatan boks getar 3.1. Perodelan percepatan zona gepa Indonesia 4, 5 dan 6 Untuk eodelkan percepatan gepa Indonesia diperlukan data-data engenai percepatan puncak batuan dasar dan percepatan puncak uka tanah untuk asing-asing wilayah gepa Indonesia. Data-data ini telah terdapat pada peraturan SNI 1726 tabel 2. Untuk enentukan percepatan gepa setiap periode waktu yang dibutuhkan, diperlukan perhitungan respons spectra untuk asing-asing jenis tanah yang telah ditetapkan dala SNI tabel 3. Untuk eodelkan frekuensi zona gepa, diperlukan suatu faktor koreksi diana faktor ini uncul akibat efisiensi alat, berikut ini adalah daftar faktor koreksi alat : - Motor berkapasitas aksiu 1500 rp tetapi bekerja efektif pada kecepatan 1425 rp, sehingga faktor efisiensi sebesar 1425/1500 = Motor epunyai rasio ½ sehingga faktor reduksi = Gear Box eiliki rasio 1/20 sehingga faktor reduksi = 0.05, tetapi tepat dudukan Fan Belt pada Gear Box engecil sebesar ½ jari-jari sehingga faktor reduksi Gear Box total = 0.05 x 2 = 0.1 Sehingga apabila ditotal faktor reduksi dari otor ke boks getar adalah 0.95 x 0.5 x 0.1 = Jadi seisal ingin eodelkan frekuensi sebesar 2.3 Hz aka frekuensi yang uncul pada alat sebesar 2.3 = Hz Berikut ini adalah tabel perodelan percepatan gepa yang telah disesuaikan dengan percepatan otor : Tabel 6. Tabel percepatan perodelan yang telah disesuaikan dengan kapsaitas otor Para eter Zona Gepa a pero delan (/s2) a alat (/s2) r per odela n () frek per odel an (Hz) freku ensi alat (Hz) ISBN No E-45

8 Studi Pengaruh Beberapa Variasi Batas Cair Tanah Lepung Pada Pondasi Dangkal Dengan Pebebanan Dinais Zona Gepa Indonesia 4, 5, 6 4. METODOLOGI PENELITIAN Tahapan penelitian terlihat pada Gabar 2 berikut. Start Identifikasi paraeter bentonite+pasir Pebuatan saple capuran dengan LL = 20,40,60,80%, wi Statis Perodelan kadar air dan kepadatan inisial Wi = %. Wopt proctor γdi = %. γd ax proctor Measukkan capuran tanah ke dala bak perodelan pondasi dangkal Pebebanan vertikal Zona Gepa 4 SNI a = 8.33 /s2 f alat = 2.3 Hz R alat = 4 c Zona Gepa 5 SNI a = 8.82 /s2 f alat = 2.2 Hz R alat = 4.5 c Zona Gepa 6 SNI a = 9.31 /s2 f alat = 2.3 Hz R alat = 4.5 c 5. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 5.1. Hasil dan analisa perhitungan koposisi tanah uji Untuk eodelkan tanah uji dengan batas cair (LL) sebesar 20 %, 40 %, 60 % dan 80 % dibutuhkan tes Atterberg. Perodelan batas cair (LL) ini dibuat elalui proses pencapuran antara aterial pasir dengan bentonite, sejulah koposisi capuran yang terdiri dari pasir dan bentonite ini dibuat untuk dapat eodelkan variasi batas cair (LL) yang akan dilakukan. Perhitungan koposisi ini selanjutnya ditentukan dengan cara encocokkan kurva regresi antara kadar bentonite dengan LL yang dihasilkan. Berikut adalah tabel dan kurva perhitungan koposisi yang enentukan harga LL. Tabel 7. Tabel hasil pengujian Atterberg dengan berbagai koposisi pasir dan bentonite Kadar Kadar LL yang Pasir Bentonite dihasilkan (%) (%) (%) LL (%) Hubungan Kadar Bentonite & LL y = 2.249x R 2 = Penurunan 2. Paraeter dasar 3. Paraeter kuat geser 4. Hub tegangan-regangan Analisa perhitungan pondasi dangkal beban dinais berupa : 1. Variasi perubahan penurunan 2. Variasi perubahan paraeter dasar & kuat geser tanah Kadar Bentonite (%) Gabar 3. Kurva regresi antara kadar bentonite dengan LL yang dihasilkan Dari kurva di atas, dapat diperoleh koposisi bentonite dan pasir sesuai dengan batas cair (LL) yang diinginkan, berikut ini adalah koposisi akhir pasir dan bentonite untuk tanah uji dengan LL 20 %, 40 %, 60 % dan 80 %. Gabar 2. Bagan alir penelitian ISBN No E-46

9 Trihanyndio Rendy Satrya, Ria Asih Aryani Soeitro Tabel 8. Tabel perhitungan koposisi pasir dan bentonite untuk 4 variasi LL Koposisi yang dihasilkan : LL yang Kadar Kadar dihasilkan Bentonite Pasir (%) (%) (%) Perhitungan daya dukung tanah dan beban aksiu untuk asingasing tanah uji Dala enentukan beban batas yang dapat diteria asing-asing tanah uji dilakukan perhitungan daya dukung terlebih dahulu. Setelah daya dukung ditentukan aka nilai beban batas dianggap saa atau pebulatan ke atas dari hasil daya dukung tersebut. Perhitungan dilakukan dengan enggunakan ruus dasar : qult = c. Nc. ζc + ½ B. γ. N γ. ζ γ + γ. Df. Nq. ζq (Terzaghi) diana : c = kohesi drained (kg/c 2 ) B = lebar dasar pondasi () γ = berat volue efektif (t/ 3 ) Df = kedalaan pondasi () Koefisien yang lain dicantukan pada Tabel 9. Tabel 9. Koefisien Terzaghi Kedalaan pondasi Df : 0,00eter Sudut geser dala tanah : Kohesi tanah, Cu : 0,078 kg/c 2 γ saturated : 1,53 t/ 3 Lebar dasar pondasi, B : 0,05 eter Berdasarkan Tabel 4.4 diperoleh koefisien sebagai berikut: Nc = ζc = 1,3 Nq = ζq = 1,0 pondasi lingkaran Nγ = ζγ = 0,6 Qult = c. Nc. ζc + ½ B. γ. N γ. ζ γ + γ. Df. Nq. ζq = , ,000 = 8.2 t/ 2. = 0,82 kg/c 2 Luas Pondasi = 19,635 c 2 Beban Batas = 16 kg. = 20 kg Jadi didapat daya dukung sebesar 0,82 kg/c 2 dan beban batas sebesar 20 kg Perbandingan penurunan pondasi dangkal pada tanah uji LL 80% ditinjau dari kondisi pebebanan Analisa ini bertujuan untuk ebandingkan karakteristik tanah uji yang eiliki batas cair tanah saa dan dengan kondisi pebebanan yang berbeda-beda. Beban gepa yang diberikan disini encakup kobinasi antara beban statis vertikal dan beban gepa Penurunan () Grafik penurunan LL 80 % untuk setiap kondisi pe bebanan Prosentase pebebanan (% ) Beban statis Zona gepa 4 Zona gepa 5 Zona gepa 6 A. Daya dukung tanah LL 80% Perhitungan daya dukung tanah LL 80% adalah sebagai berikut: Gabar 4. Grafik perbandingan penurunan pondasi dangkal versus persentase beban dari beban aksiu pada tanah uji LL 80 % dengan beberapa variasi kondisi pebebanan ISBN No E-47

10 Studi Pengaruh Beberapa Variasi Batas Cair Tanah Lepung Pada Pondasi Dangkal Dengan Pebebanan Dinais Zona Gepa Indonesia 4, 5, 6 Pada kondisi beban statis vertikal dan beban 60 % beban aksiu tanah uji LL 80 % engalai penurunan sebesar 8, pada zona gepa 4 penurunan eningkat hingga 2025 % dari keadaan statis, sedangkan pada zona gepa 5 penurunan saa dengan zona gepa 4 dan pada zona gepa 6 penurunan asih saa. Dapat diperkirakan bahwa tanah uji LL 80 % dapat enahan penurunan aksiu sensor (200 ) pada saat beban vertikal = 60 % beban aksiu Perbandingan penurunan pondasi dangkal pada tanah uji ditinjau dari berubahnya nilai SF (safety factor) Dala sub bab ini setiap peberian beban diasusikan saa dengan sebuah nilai SF. Sebagai patokan, beban batas 100% dianggap eiliki SF 1 karena antara beban dan daya dukung bernilai saa. Dan seakin kecil beban yang diberikan aka seakin besar SF-nya. Perhitungannya dapat dijabarkan sebagai berikut: Perhitungan SF : Beban 20% = 100% 20% = 500% = 5 Beban 40 % = 100% 40% = 250% = 2,5 Beban 60% = 100% 60% = 167% = 1,67 Beban 80% = 100% 80% = 125% = 1,25 Beban 100% = 100% 100% = 100% = Perbandingan penurunan pondasi dangkal pada tanah uji LL 80% ditinjau dari angka keaanan Pada gabar 4, bila ditetapkan peristiwa keruntuhan terjadi saat penurunan encapai 5 c aka terlihat bahwa tanah LL 80% saat pebebanan statis vertikal tidak engalai keruntuhan hingga SF Sedangkan pada saat zona 4,5 dan 6 tanah uji telah engalai keruntuhan pada SF KESIMPULAN 1. Secara keseluruhan dapat disipulkan bahwa pada penurunan seluruh zona gepa eningkat bila dibandingkan dengan keadaan statis. Naun apabila penurunan dibandingkan pada setiap zona 4, 5 dan 6 hasilnya tanah uji LL 80% lebih baik dibandingkan dengan yang lain, di ana penurunannya hapir saa setiap zona 4, 5 dan 6 dan bernilai lebih kecil. Apabila dibandingkan dengan tanah uji LL 60 %, tanah uji LL 80 % erupakan koposisi tanah yang lebih baik apabila dibandingkan dengan tanah uji LL 60 %, karena selisih penurunan yang terjadi saat zona 6 dan beban 20 % beban aksiu sebesar Bila dilihat dari segi Safety Factor, perilaku tanah bila diberi beban statis vertikal dibandingkan dengan bila diberi beban statis vertikal dan gepa adalah berbeda. Pada pebebanan statis vertikal LL 40 % erupakan koposisi yang optial untuk enahan beban pondasi seentara LL 60 % erupakan koposisi yang tidak optial karena epunyai kadar lepung yang tinggi sehingga penurunannya besar. Pada pebebanan kobinasi beban statis vertikal dan gepa zona 6 LL 80 % erupakan koposisi yang optial untuk enahan beban pondasi seentara LL 20 % erupakan koposisi yang tidak optial karena epunyai penurunan yang besar yang disebabkan oleh kurangnya lekatan antar butiran. Untuk tanah LL 40 % dan 60 % eiliki penurunan yang saa pada nilai SF yang saa. Begitu pula dengan besar penurunan tanah yang terjadi bila tanah diberi beban statis vertikal dan gepa lebih besar daripada bila tanah hanya eneria beban statis vertikal saja walaupun berada di jangkauan Safety Factor yang saa. Daftar Pustaka 1. Atkinson, J.H., (1980), Foundations and Slopes, McGraw-Hill Book Copany Liited, England. 2. Asaranto. Runi, (2001), Pengaruh siklus pebasahan-pengeringan berulang terhadap properti dinaik tanah lepung ekspansif tidak jenuh yang distabilisasi dengan fly ash enggunakan alat triaksial siklik, Thesis S2 Jurusan S2 Teknik Sipil bidang keahlian Geoteknik, Institut Teknologi Sepuluh Nopeber, Surabaya. 3. SNI , (2002), Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gepa untuk Bangunan Gedung. ISBN No E-48