NILAI KUAT GESER TANAH BAYAT, KLATEN YANG DISTABILISASI DENGAN CAMPURAN TRAS DAN KAPUR. Tugas Akhir

Transkripsi

1 NILAI KUAT GESER TANAH BAYAT, KLATEN YANG DISTABILISASI DENGAN CAMPURAN TRAS DAN KAPUR Tugas Akhir untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil disusun oleh: PUTRI MUSTIKANINGATI NIM : D PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2017

2 LEMBAR PENGESAHAN NILAI KUAT GESER TANAH BAYAT, KLATEN YANG DISTABILISASI DENGAN CAMPURAN TRAS DAN KAPUR TugasAkhir Diajukan dan dipertahankan pada Ujian Pendadaran TugasAkhir Dihadapan Dewan Penguji Pada tanggal: September 2017 Diajukan oleh : PUTRI MUSTIKANINGATI NIM: D Susunan Dewan Penguji Dosen Pembimbing Qunik Wiqoyah, ST., MT. NIK : 690 Dosen Penguji I Dosen Penguji II Anto Budi Listyawan, ST., MSc. Agus Susanto, ST., MT. NIK : 913 NIK : 787 Tugas Akhir ini diterima sebagai salah satu persyaratan untuk mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil Surakarta : September 2017 DekanFakultasTeknik Ketua Program StudiTeknikSipil Ir. Sri Sunarjono, M.T., Ph.D. NIK : 682 Mochamad Solikin, Ph.D NIK : 792 ii

3 Nama PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI : PUTRI MUSTIKANINGATI NIM : D Fakultas / Jurusan Jenis Judul : TEKNIK / TEKNIK SIPIL : SKRIPSI : NILAI KUAT GESER TANAH BAYAT, KLATEN YANG DISTABILISASI DENGAN CAMPURAN TRAS DAN KAPUR Menyatakan dengan sebenarnya bahwa skripsi yang saya buat dan serahkan ini, merupakan hasil karya sendiri, kecuali kutipan kutipan dan ringkasan ringkasan yang telah saya jelaskan sumbernya. Apabila dikemudian hari dan atau dapat dibuktikan bahwa skripsi ini hasil jiplakan, maka saya bersedia menerima sanksi apapun dari Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik dan atau gelar ijazah yang diberikan oleh Universitas Muhammadiyah Surakarta batal saya terima. Demikan pernyataan ini saya buat dengan sesungguhnya dan semoga dapat digunakan sebagaimana mestinya. Surakarta, September 2017 Yang membuat peryataan, Putri Mustikaningati

4 MOTTO Tuntutlah ilmu dan belajarlah (untuk ilmu) ketenangan dan kehormatan diri, dan bersikaplah rendah hati kepada orang yang mengajarkamu. (HR. Ath-Thabrani) You were not to be hide. You were made to shine. (The Better Man Project) Jadilah wanita hebat, kuat, dan taat. You re worth fighting for. Remember that (The Better Man Project) Kegagalan itu adalah cara Allah mengatakan BERSABARLAH AKU memiliki sesuatu yang lebih baik Untukmu. iv

5 PRAKATA Assalaamualaikuum Wr. Wb Alhamdulillaah. Puji syukur atas rahmat dan karunia Allah SWT sehingga penulis mampu menyelesaikan Tugas Akhir ini untuk mencapai derajat sarjana S-1 di Universitas Muhammadiyah Surakarta. Tak lupa penulis sampaikan ucapan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah berjasa atas selesainya TugasAkhir ini, antara lain: 1. Bapak Ir. Sri Sunarjono, MT. PhD sebagai Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. 2. Bapak Mochamad Solikin, Ph.D sebagai Ketua Program Studi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta. 3. Kepada dosen-dosen pembimbing TA Ibu Qunik Wiqoyah, ST., MT., Bapak Anto Budi Listyawan, ST., M.Sc., dan Bapak Agus Susanto ST, MT, yang selama ini meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan dan pengarahan hingga selesainya Tugas Akhir ini. Semoga amal Bapak Ibu menjadi amal jariyyah. Aamiin. 4. Kepada Bapak Ali Asroni selaku Pembimbing Akademik yang telah memberikan saran dan pengarahan. 5. Kedua orang tua saya, Bapak Supari dan Ibu Dwi Sumaryanti yang senantiasa menyayangi, menginspirasi, mendidik, mendo akan, berkorban, memberi dukungan agar tidak patah semangat danselalu memberikan yang terbaik untuk anak-anaknya. 6. Adik saya, Mahar Brillian yang selalu memberikan motivasi dan semangat. Semoga kita bisa sukses dan membanggakan orang tua. 7. Seluruh dosen Prodi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta terima kasih atas bimbingan dan ilmu yang telah diberikan. 8. Kepada Achmad Arif Yoga Utama, yang selalu memberi semangat, masukan yang membangun, dan yang telah banyak membantu. 9. Sahabat saya dari awal kuliah dan satu kost dari awal kuliah juga, Cevy Dahlia Ayu Dewanty dan Ratih Fitriana Dewi, terima kasih telah saling menguatkan dan saling membantu satu sama lain. v

6 10. Para sahabat Kita Kece yaitu Cevy, Siti, Ratih, Rozy, Bagus dan sahabat ABG (Aisyatul, Kiki, Ulta) yang seluruhnya telah menyemangati dan membantu saya. 11. Tim praktikum (Cevy, Ratih, Rozy, Kiki, Ulta, Ajiz, Bagas) yang telah bekerja sama dan saling membantu. 12. Teman-teman Teknik Sipil angkatan Penyusun menyadari bahwa penyusunan laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan dan semoga laporan ini bermanfaat bagi kita semua. Amin. Wassalamu alaikumwr. Wb. vi

7 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i LEMBAR PENGESAHAN... ii LEMBAR PERNYATAAN... iii HALAMAN MOTTO... iv PRAKATA... v DAFTAR ISI... vii DAFTAR GAMBAR... xi DAFTAR TABEL... xiii DAFTAR LAMPIRAN... xiv DAFTAR NOTASI... xv ABSTRAKSI... xvi BAB I. PENDAHULUAN... 1 A. Latar Belakang Masalah... 1 B. Rumusan Masalah... 2 C. Tujuan Penelitian... 2 D. Manfaat Penelitian... 2 E. Ruang Lingkup Penelitian... 3 F. Keaslian Penelitian... 4 BAB II.TINJAUAN PUSTAKA... 5 A. Penelitian Sejenis... 5 B. Tanah Lempung... 6 C. Stabilitas Tanah... 8 D. Kapur... 9 E. Tras BAB III. LANDASAN TEORI vii

8 A. Sifat Fisis Tanah Kadar Berat jenis tanah atau specific grafity (Gs) Analisa Ukuran Butiran a.Analisa Hydrometer b.Analisa Saringan Batas-batas Atterberg a. Batas Cair (Liquid Limit) b. Batas Plastis (Plastic Limit) c. Batas Susut (Shrinkage Limit) d. Indeks Platisitas (Plasticity Indeks) Klasifikasi Tanah a.Sistem Klasifikasi Unified Soil Classification System (USCS) b. Sistem Klasifikasi American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO) B. Sifat Mekanis Tanah Uji Pemadatan Tanah (Standard Proctor) Pengujian DST (Direct Shear Test) BAB IV. METODE PENELITIAN A. Uraian Umum B. Alat Penelitian a. Uji Sifat Fisis Uji Kadar Air Uji Berat Jenis Uji Analisa Ukuran Butiran a) Uji Analisa Saringan b) Uji Analisa Hydrometer Uji Batas-batas Atterberg viii

9 4a) Uji Batas Cair (Liquid Limit) b) Uji Batas Plastis (Plastic Limit) c) Uji Batas Susut (Shrinkage Limit) b. Uji Sifat Mekanis Uji Pemadatan Tanah (Standard Proctor) Uji Kuat Geser (Shear Direct Test) C. Bahan Peneltian D. Tahapan Penelitian E. Pelaksanaan Penelitian a. Uji Sifat Fisis Uji Kadar Air Uji Berat Jenis Uji Analisa Ukuran Butiran a) Uji Analisa Hydrometer b) Uji Analisa Saringan Uji Batas-batas Atterberg a) Uji Batas Cair (Liquid Limit) b) Uji Batas Plastis (Plastic Limit) c) Uji Batas Susut (Shrinkage Limit) b. Uji Sifat Mekanis Uji Pemadatan Tanah (Standard Proctor) Uji Kuat Geser (Shear Direct Test) BAB V. HASIL ANALISIS DAN PEMBAHASAN A. Uji Kandungan Kimia B. Uji Sifat Fisis Tanah Asli dan Tanah Campuran Hasil Pengujian Kadar Air Kering Udara Hasil Pengujian Berat Jenis (Spesific Gravity) Hasil Pengujian Batas-batas Atterberg ix

10 3a) Batas Cair (Liquid Limit) b) Batas Plastis (Plastic Limit) c) Indeks Plastis (Plasticity Indeks) d) Batas Susut (Shrinkage Limit) Hasil Pengujian Analisa Ukuran Butiran C. Uji Mekanis Tanah Asli dan Tanah Campuran Hasil Pengujian Pemadatan Tanah (Standard Proctor) Hasil Pengujian Direct Shear Test (DST) BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan B. Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN x

11 DAFTAR GAMBAR Gambar III.1. Batas-batas Konsistensi menurut Atterberg dalam Hardiyatmo (2010) Gambar IV.1. Satu Set Alat Uji Kadar Air Gambar IV.2. Satu Set Alat Uji Spesific Graviy Gambar IV.3a Satu Set Alat Uji Analisa Saringan Gambar IV. 3b Satu Set Alat Uji Analisis Hydrometer Gambar IV. 4a Satu Set Alat Uji Batas Cair Gambar IV. 4b Satu Set Alat Uji Batas Plastis Gambar IV. 4c Satu Set Alat Uji Batas Susut Gambar IV.5 Satu Set Alat Uji Pemadatan (Standar Proctor) Gambar IV. 6 Satu Set Alat Uji Direct Shear Test Gambar IV.7. Bagan Alir Tahapan Penelitian Gambar V.1. Grafik Hubungan antara Kadar Air dengan Persentase Campuran Tras dan 5% Kapur Gambar V.2. Grafik Hubungan antara Berat Jenis dengan Persentase Campuran Tras dan 5% Kapur Gambar V.3. Grafik Hubungan antara Batas Cair (LL) dengan Persentase Campuran Tras dan 5% Kapur Gambar V.4. Grafik Hubungan antara Batas Plastis (PL) dengan Persentase Campuran Tras dan 5% Kapur Gambar V.5. Grafik Hubungan antara Indeks Plastisitas (PI) dengan Persentase Campuran Tras dan 5% Kapur Gambar V.6. Grafik Hubungan antara Batas Susut (SL) dengan Persentase Campuran Tras dan 5% Kapur Gambar V.7. Grafik Hubungan antara Persentase Lolos Saringan dengan Diameter Saringan Gambar V.8. Grafik Hubungan antara Berat Volume Kering dengan Kadar Air Gambar V.9. Grafik Hubungan antara Berat Volume Tanah Kering dengan Persentase Pencampuran Tras dan 5% Kapur xi

12 Gambar V.10. Grafik Hubungan antara Kadar Air Optimum dengan Persentase Pencampuran Tras dan 5% Kapur Gambar V.11. Grafik Hubungan antara Kohesi dengan Persentase Pencampuran Tras dan 5% Kapur Gambar V.12. Grafik Hubungan antara Sudut Gesek Dalam dengan Persentase Pencampuran Tras dan 5% Kapur Gambar V.13. Grafik Hubungan antara Tegangan Normal Dengan Tegangan Geser xii

13 DAFTAR TABEL Tabel II.1. Persyaratan Kimia Berdasarkan ASTM C618-92a Tabel III.1. Specific gravity (Gs) pada Macam-Macam Tanah Tabel III.2. Ukuran-Ukuran Ayakan Standar Amerika Serikat Tabel III.3. Nilai Indeks Plastisitas Dan Macam Tanah Tabel III.4. Sistem Klasifikasi USCS Tabel III.5. Sistem Klasifikasi USCS menggunakan LLR (Cassagrande, 1948) 19 Tabel III.6 Sistem Klasifikasi AASHTO Tabel III.7. Ukuran Alat Uji Standard Proctor Metode A (ASTM D698) Tabel III.8. Ukuran Alat Pemadatan Standard Proctor (ASTM D698). 21 Tabel V.1. Hasil Uji Unsur Kimia Sampel Tanah Tabel V.2. Hasil Uji Unsur Kimia Tras Tabel V.3. Unsur Kimia Kapur Tabel V.4. Hasil Pengujian Kadar Air Kering Udara.. 47 Tabel V.5. Hasil Pengujian Berat Jenis (Spesific Gravity). 48 Tabel V.6. Hasil Pengujian Batas-batas Atterberg Tabel V.7. Analisa Hydrometer Dan Analisa Saringan.. 53 Tabel V.8. Hasil Uji Sifat Fisis Tanah Asli dan Tanah Campuran. 55 Tabel V.9. Hasil Pengujian Pemadatan Tanah (Standard Proctor) 56 Tabel V.10. Hasil Pengujian Direct Shear Test (DST) 59 Tabel V.11. Hasil Tegangan Normal dan Tegangan Geser Pada Tanah Asli dan Tanah Campuran xiii

14 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran A Pengujian Kadar Air Lampiran B Pengujian Berat Jenis Lampiran C Pengujian Batas-batas Atterberg Lampiran D Pengujian Analisa Ukuran Butiran Lampiran E Pengujian Standard Proctor Lampiran F Pengujian DST Lampiran G Hasil Uji Kandungan Kimia xiv

15 DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN AASHTO ASTM CH F GI Gs = American Association of State Highway and Transportation Official = American Society for Testing and Materials = Lempung anorganik dengan plastisitas tinggi = Persentase butiran lolos No.200 = Group Index (indeks kelompok) = Spesific Grafity (Berat jenis) IP = Indeks Plastisitas (%) LL = Liquid Limit (batas cair) (%) MH OH opt = Lanau anorganic dengan plastisitas tinggi = Lempung organik dengan plastisitas sedang sampai tinggi = Optimum PL = Plastic Limit (batas plastis) (%) SL = Shringkage Limit (batas susut) (%) USCS = Unified Soil Clasification System 1 = Volume tanah basah dalam cawan (cm 3 ) 2 = Volume tanah kering oven (cm 3 ) V = Volume cetakan (cm 3 ) w = Kadar air (%) W W s W w = Berat tanah basah di dalam cetakan (gram) = Berat kering tanah (gram) = Berat air dalam tanah (gram) γb = Berat isi basah (gr/cm 3 ) γd = Berat isi kering (gr/cm 3 ) = Berat volume butiran tanah (gr/cm 3 ) s = Berat volume air (gr/cm 3 ) w c = Kohesi ( kg/cm 2 ) ϕ = Sudut Gesek Dalam ( ) xv

16 ABSTRAK NILAI KUAT GESER TANAH BAYAT, KLATEN YANG DISTABILISASI DENGAN CAMPURAN TRAS DAN KAPUR Menurut Kristanti (2010) tanah Bayat adalah tanah lempung dengan LL = 77,25%, PL = 50 %, SL = 16,026%, PI = 27,25 %. Kondisi tanah yang kurang baik, dan mudah sekali mengalami kerusakan seperti jalan berlubang, bergelombang, amblas, serta retak. Pada penelitian ini digunakan tras dan kapur sebagai bahan stabilisasi dengan presentase tras 0%, 2,5%, 5%, 7,5%, 10% dan 5% kapur. Uji sifat fisis tanah campuran diperoleh kadar air, berat jenis, batas cair, batas susut, indeks plastisitas, lolos saringan No. 200 turun, sedangkan batas plastis naik. Berdasarkan metode AASTHO tanah asli termasuk kelompok A-7-6 dan tanah campuran termasuk kelompok A-7-6 dan A-7-5. Berdasarkan USCS tanah asli dan campuran termasuk kelompok CH. Uji kepadatan semakin besar persentase campuran tras dan 5% kapur bahwa berat volume kering mengalami peningkatan dan kadar air optimum mengalami penurunan. Uji DST menunjukkan penambahan persentase tras dan 5% kapur bahwa nilai kohesi dan sudut gesek dalam cenderung naik. Nilai kohesi terbesar adalah 1,250 kg/cm 2 dan nilai sudut gesek dalam terbesar adalah 20,35. Nilai tegangan normal 4,47 kg/cm 2 dan tegangan geser cenderung mengalami kenaikan. Nilai tegangan geser terbesar 2,911 kg/cm 2 pada tanah dengan campuran tras 10% dan kapur 5% dan nilai tegangan geser terkecil 1,940 kg/cm 2 pada tanah asli. Kata kunci : kapur, kuat geser, sifat fisis, stabilisasi, tanah lempung, tras. xvi