ANALISIS PENCITRAAN GEORADAR TERHADAP PERKERASAN JALAN LENTUR. Tesis

Transkripsi

1 ANALISIS PENCITRAAN GEORADAR TERHADAP PERKERASAN JALAN LENTUR Tesis Karya tulis sebagai salah satu syarat Untuk memperoleh gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung Oleh IRWAN LIE KENG WONG NIM : Program Studi Rekayasa Geoteknik INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2007

2 ABSTRACT GEORADAR IMAGINATED ANALYSIS TO ELASTIC ROAD by Irwan Lie Keng Wong NIM: This study contains between data result of investigation of soils in field (Dynamic Cone Penetrometer) with data result of georadar assaying. Location in desa Cirawa Mekar Kabupaten Bandung. Purpose of this study is to check the relation of correlation between data dynamic Cone Penetrometer with georadar. This study analysis done by comparing data result of investigation of soils either in field and also in laboratory with amplitude data result of assying of georadar at the same depth. To get correlation from each the data is applied by statistical program SPSS v.13. Correlation between dynamic cone penetrometer with water content is obtained R 2 > 80%, where at depth of 30 cm for soil Cibitung is obtained R 2 = and soil Cibodas is obtained R 2 = At depth of 60 cm for soil Cibitung is obtained R 2 = and soil Cibodas is obtained R 2 = Correlation between dynamic cone penetrometer with amplitude at depth of 60 cm is obtained R 2 > 95%, where for soil Cibitung is obtained R 2 = and soil Cibodas is obtained R 2 = Correlation between dynamic cone penetrometer, water content and amplitude at depth 60 cm is obtained R 2 > 95%, where for soil Cibitung is obtained R 2 = and soil Cibodas is obtained R 2 = At depth amplitude of 100 cm is obtained R 2 > 95%, where for soil Cibitung is obtained R 2 = and soil Cibodas is obtained R 2 = Correlation between dry unit weight, water content and amplitude at depth of 60 cm is obtained R 2 > 75%, where for soil Cibitung is obtained R 2 = and soil Cibodas is obtained R 2 = At depth amplitude of 100 cm is obtained R 2 > 80%, where for soil Cibitung is obtained R 2 = and soil Cibodas is obtained R 2 = Correlation between dry unit weight, dynamic cone penetrometer of 60 cm and amplitude at depth of 60 cm is obtained R 2 > 95%, where for soil Cibitung is obtained R 2 = and soil Cibodas is obtained R 2 = At depth amplitude of 100 cm is obtained R 2 > 90%, where for soil Cibitung is obtained R 2 = and soil Cibodas is obtained R 2 = Keys words: dynamic cone penetrometer, regression, georadar, amplitude i

3 ii

4 ABSTRAK ANALISIS PENCITRAAN GEORADAR TERHADAP PERKERASAN JALAN LENTUR Oleh Irwan Lie Keng Wong NIM : Studi ini berisi korelasi antara data hasil penyelidikan tanah di lapangan dynamic cone penetrometer dengan data hasil pengujian georadar, berlokasi di Desa Cirawa Mekar Kabupaten Bandung. Tujuan studi ini adalah untuk meneliti hubungan korelasi antara data dynamic cone Penetrometer dengan hasil georadar. Analisis studi ini dilakukan dengan membandingkan data hasil penyelidikan tanah baik di lapangan maupun di laboratorium dengan data amplitudo hasil pengujian georadar. Untuk memperoleh korelasi dari masing-masing data tersebut digunakan program statistik SPSS v.13. Korelasi antara dynamic cone penetrometer dengan kadar air diperoleh tingkat kecocokan R 2 >80%, dimana pada kedalaman 30 cm untuk tanah Cibitung diperoleh R 2 = dan untuk tanah Cibodas diperoleh R 2 = Pada kedalaman 60 cm untuk tanah Cibitung diperoleh R 2 = dan untuk tanah Cibodas diperoleh R 2 = Korelasi antara dynamic cone penetrometer dengan amplitudo pada kedalaman 60 cm diperoleh tingkat kecocokan R 2 >95%, dimana untuk tanah Cibitung diperoleh R 2 = dan untuk tanah Cibodas diperoleh R 2 = Korelasi antara dynamic cone penetrometer, kadar air dan amplitudo pada kedalaman 60 cm diperoleh tingkat kecocokan R 2 >95%, dimana untuk tanah Cibitung diperoleh R 2 = dan untuk tanah Cibodas diperoleh R 2 = Pada amplitudo kedalaman 100 cm diperoleh tingkat kecocokan R 2 > 95%, dimana untuk tanah Cibitung diperoleh R 2 = dan untuk tanah Cibodas diperoleh R 2 = Korelasi antara berat isi kering (γ d ), kadar air dan amplitudo pada kedalaman 60 cm diperoleh tingkat kecocokan R 2 >75%, dimana untuk tanah Cibitung diperoleh R 2 = dan untuk tanah Cibodas diperoleh R 2 = Pada amplitudo kedalaman 100 cm diperoleh tingkat kecocokan R 2 >80%, dimana untuk tanah Cibitung diperoleh R 2 = dan untuk tanah Cibodas diperoleh R 2 = Korelasi antara berat isi kering (γ d ), dynamic cone penetrometer kedalaman 60 cm dan amplitudo pada amplitudo kedalaman 60 cm diperoleh R 2 >95%, dimana untuk tanah Cibitung diperoleh R 2 = dan untuk tanah Cibodas diperoleh R 2 = Pada amplitudo kedalaman 100 cm diperoleh R 2 > 90%, dimana untuk tanah Cibitung diperoleh R 2 = dan untuk tanah Cibodas R 2 = Kata-kata kunci : dynamic cone penetrometer, regresi, georadar, amplitudo ii

5 PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS Tesis S2 yang tidak dipublikasikan terdaftar dan tersedia di Perpustakaan Institut Teknologi Bandung, dan terbuka untuk umum dengan ketentuan bahwa hak cipta ada pada pengarang dengan mengikuti aturan HaKI yang berlaku di Institut Teknologi Bandung. Referensi kepustakaan diperkenankan dicatat, tetapi pengutipan atau peringkasan hanya dapat dilakukan seizin pengarang dan harus disertai dengan kebiasaan ilmiah untuk menyebutkan sumbernya. Memperbanyak atau menerbitkan sebagian atau seluruh tesis haruslah seizin Direktur Program Pascasarjana, Institut Teknologi Bandung. Pedoman Penggunaan Tesis iii

6 KATA PENGANTAR Segala puji dan syukur saya panjatkan kepada Allah S.W.T karena atas rahmat dan karunia-nya penelitian dan penulisan tesis ini dapat diselesaikan. Namun saya menyadari bahwa dalam penelitian dan penulisan tesis ini masih banyak terdapat kekurangan dan ketidaksempurnaan. Oleh karena itu, kritik dan saran yang membangun kearah kesempurnaan tesis ini akan diterima dengan senang hati. Pada kesempatan ini, saya menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada : 1. Bapak Dr. Ir. Ilyas Suratman selaku dosen pembimbing yang telah menyediakan waktu dan memberikan bimbingan serta masukan hingga tesis ini dapat selesai. 2. Bapak Untoro, MS dan Bapak Ir. Syarifuddin Nasution, M.Eng., selaku dosen penguji yang telah memberikan saran dan masukan bagi pengerjaan tesis ini. 3. Bapak Ir. Muljana Wangsadipora, M.Eng., selaku dosen penguji yang telah memberikan saran dan masukan bagi pengerjaan tesis ini. 4. Seluruh dosen-dosen yang telah mengajar selama kuliah, atas bantuan baik selama masa perkuliahan maupun dalam masa penyelesaian tesis ini. 5. Seluruh karyawan tata usaha dan perpustakaan atas dukungan dan bantuan hingga tesis ini dapat selesai. 6. Seluruh teman-teman geoteknik Ang 2003, 2004, 2005, 2006 dan 2007, yang telah memberikan semangat, saran-saran dan doa hingga tesis ini dapat selesai.. Bandung, September 2007 Irwan Lie iv

7 DAFTAR ISI Abstrak... i Abstract... ii Pedoman penggunaan tesis... iii Kata pengantar... iv Daftar isi... v Daftar simbol... xiii Daftar tabel... xiv Bab I Pendahuluan I - 1 I.1. Latar Belakang... I - 1 I.2. Maksud dan Tujuan I - 2 I.3. Ruang Lingkup Penelitian. I - 2 I.4. Sistematika Pembahasan I - 2 Bab II Tinjauan Pustaka. II - 1 II.1. Georadar... II - 1 II.1.1. Prinsip Dasar Metoda Georadar... II - 1 II.1.2. Pengolahan Data... II - 2 II.1.3. Prinsip Interpretasi... II - 3 II.1.4. Spesifikasi Teknis Peralatan Georadar... II - 4 II.1.5. Sifat gelombang georadar dan pengolahannya... II - 4 II.2. Pemadatan Tanah... II - 6 II.2.1. Prinsip Pemadatan Tanah... II - 6 II Tujuan Pemadatan Tanah... II - 6 II.3. California Bearing Ratio Test (CBR)... II - 6 II.3.1. Teori... II - 6 II.3.2. Maksud dan tujuan... II - 7 II.4. Dynamic Cone penetrometer... II - 7 II.4.1. Maksud dan Tujuan... II - 7 II Teori... II - 7 II.5. Perkerasan Jalan... II - 7 II.5.1. Perkerasan Lentur (Flexible pavement)... II - 8 v

8 II.5.2. Perkerasan kaku (Rigid pavement)... II - 8 Bab III Metodologi Penelitian III - 1 III.1. Tinjauan Pustaka... III - 1 III.2. Pengumpulan Material Tanah... III - 3 III.2.1 Kegiatan Pengambilan Contoh Tanah di Lapangan... III - 3 III Pengambilan contoh tanah undisturbed... III - 3 III Pengambilan contoh tanah Disturbed... III - 3 III.3 Kegiatan Pengujian awal sample tanah di Laboratorium... III - 4 III.3.1 Kegiatan Pengujian Indeks Properties... III - 4 III.3.2. Kegiatan Pengujian Pemadatan (Kompaksi)... III - 6 III Peralatan pemadatan (Kompaksi)... III - 6 III Persiapan Benda Uji... III - 6 III Prosedur Pengujian Kompaksi... III - 7 III.3.3 Kegiatan Pengujian CBR... III - 8 III Alat-alat dan bahan... III - 8 III Prosedur pengujian... III - 8 III Sampel yang tidak direndam... III - 8 III Sampel yang direndam... III - 9 III Pelaksanaan Pengujian... III - 10 III.3.4. Kegiatan Pengujian Dynamic Cone Penetrometer... III - 10 III Peralatan yang digunakan... III - 10 III Prosedur Pengujian... III - 11 III.4 Pemodelan Tanah... III - 11 III.4.1 Kegiatan Pembuatan Model Lapisan Tanah... III - 11 III.4.2 Kegiatan Pembuatan Model Perkerasan Lentur... III - 12 III.5. Kegiatan Pengukuran Georadar... III - 13 III.5.1. Pengolahan Data... III - 14 III.6. Metode Pengolahan Data... III - 15 III.7. Statistical Product and Service Solutions (SPSS)... III - 17 III.7.1. Sejarah SPSS... III - 17 III.7.2. Cara kerja SPSS... III - 17 III Komputer... III - 17 vi

9 III Statistik... III - 17 III SPSS... III - 18 III.7.3. Statistical Product and Service Solutions v III - 19 III.8. Kesimpulan Dari Hasil Korelasi Data... III - 24 BAB IV Analisa Data... IV - 1 IV.1. Data Hasil Uji Pemadatan di Lapangan... IV - 1 IV.1.1. Hasil uji pemadatan tanah dari Cibitung (TL)... IV - 1 IV.1.2. Hasil uji pemadatan tanah dari Cibodas (TLP)... IV - 1 IV.2. Pengujian CBR Laboratorium... IV - 2 IV.2.1.Hasil Pengujian CBR tanah Cibitung (TL)... IV - 2 IV.2.2.Hasil Pengujian CBR tanah Cibodas (TLP)... IV - 3 IV.3. Pengujian Dynamic Cone Penetrometer... IV - 3 IV.3.1. Hasil uji Dynamic Cone Penetrometer tanah Cibitung (TL)... IV - 4 IV.3.2. Hasil uji Dynamic Cone Penetrometer tanah Cibodas (TLP)... IV - 4 IV.4. Pencitraan dengan Georadar... IV - 4 IV.4.1. Hasil Pencitraan Georadar untuk sampel tanah Cibitung (TL)... IV - 5 IV.4.2. Hasil Pencitraan Georadar untuk sampel tanah Cibodas (TLP)... IV - 5 IV.5. Korelasi Data Hasil Pengujian DCP dengan Kadar Air... IV - 6!V.5.1. DCP 0.3 m vs Kadar Air untuk sampel dari Cibitung (TL)... IV - 6!V.5.2. DCP 0.6 m vs Kadar Air untuk sampel dari Cibitung (TL)... IV - 7!V.5.3. DPT 0.3 m vs Kadar Air untuk sampel dari Cibodas (TLP)... IV - 8!V.5.4. DPT 0.6 m vs Kadar Air untuk sampel dari Cibodas (TLP)... IV - 9 IV.6. Korelasi Data Hasil Pengujian DPT dengan Georadar... IV - 9 vii

10 !V.6.1. DPT 0.3 m vs Amplitudo untuk sampel dari Cibitung (TL) pada 0,3 m... IV - 9 V.6.2. DPT 0.6 mvs Amplitudo untuk sampel dari Cibitung (TL) pada 0,6 m... IV - 10 IV.6.3. DPT 0,3 m vs Amplitudo untuk sampel dari Cibodas (TLP) pada 0,3 m... IV - 11 IV.6.4. DPT 0.6 m vs Amplitudo untuk sampel dari Cibodas (TLP) pada 0,6 m... IV - 12 IV.7. Korelasi Data Hasil Pengujian Kadar Air dengan Amplitudo... IV - 13!V.7.1. Kadar Air TL vs Amplitudo TL 0.3 m... IV - 13!V.7.2. Kadar Air TL vs Amplitudo TL 0.6 m... IV - 14!V.7.3. Kadar Air TL vs Amplitudo TL 1.0 m... IV - 15!V.7.4. Kadar Air TLP vs Amplitudo TLP 0.3 m... IV - 16!V.7.5. Kadar Air TLP vs Amplitudo TLP 0.6 m... IV - 16!V.7.6. Kadar Air TLP vs Amplitudo TLP 1.0 m... IV - 17 IV.8. Korelasi Data Hasil Pengujian Berat isi kering dengan Amplitudo!V.8.1. Berat isi kering (γ d ) Cibitung (TL) vs Amplitudo TL 0.3 m... IV - 18 IV.8.2. Berat isi kering (γ d ) Cibitung (TL) vs Amplitudo TL 0.6 m... IV - 19 IV.8.3. Berat isi kering (γ d ) Cibitung (TL) vs Amplitudo TL 1.0 m... IV - 20!V.8.4. Berat isi kering (γ d ) Cibodas (TLP) vs Amplitudo TLP 0.3 m... IV - 20!V.8.5. Berat isi kering (γ d ) Cibodas (TLP) vs Amplitudo TLP 0.6 m... IV - 21!V.8.6. Berat isi kering (γ d ) Cibodas (TLP) vs Amplitudo TLP 1.0 m... IV - 22 IV.9. Korelasi menggunakan regresi linear ganda (Dua variabel)... IV - 22 IV.9.1. Korelasi regresi linier ganda terhadap DCP, Kadar Air dan Amplitudo hasil pencitraan georadar.... IV - 22 viii

11 IV Korelasi DCP 0.3 m, Kadar Air TL dan Amplitudo TL 0.3 m... IV - 23 IV Korelasi DCP 0.3 m, Kadar Air TL dan Amplitudo TL 0.6 m... IV - 23 IV Korelasi DCP 0.3 m, Kadar Air TL dan Amplitudo TL 1.0 m... IV - 24 IV Korelasi DCP 0.6 m, Kadar Air TL dan Amplitudo TL 0.3 m... IV - 24 IV Korelasi DCP 0.6 m, Kadar Air TL dan Amplitudo TL 0.6 m... IV - 24 IV Korelasi DCP 0.6 m, Kadar Air TL dan Amplitudo TL 1.0 m... IV - 25 IV Korelasi DCP 0.3 m, Kadar Air TLP dan Amplitudo TLP 0.3 m... IV - 25 IV Korelasi DCP 0.3 m, Kadar Air TLP dan Amplitudo TLP 0.6 m... IV - 26 IV Korelasi DCP 0.3 m, Kadar Air TLP dan Amplitudo TLP 1.0 m... IV - 26 IV Korelasi DCP 0.6 m, Kadar Air TLP dan Amplitudo TLP 0.3 m... IV - 27 IV Korelasi DCP 0.6 m, Kadar Air TLP dan Amplitudo TLP 0.6 m... IV - 27 IV Korelasi DCP 0.6 m, Kadar Air TLP dan Amplitudo TLP 1.0 m... IV - 28 IV.9.2. Korelasi regresi linier ganda terhadap kadar Air,berat isi kering dan Amplitudo hasil pencitraan georadar.... IV - 29 IV Korelasi Kadar Air TL, Berat Isi Kering dan Amplitudo TL 0.3 m... IV - 29 IV Korelasi Kadar Air TL, Berat Isi Kering dan Amplitudo TL 0.6 m... IV - 29 IV Korelasi Kadar Air TL, Berat Isi Kering dan Amplitudo TL 1.0 m... IV - 30 ix

12 IV Korelasi Berat Isi kering,kadar Air dan Amplitudo TLP 0.3 m... IV - 30 IV Korelasi Berat Isi kering,kadar Air dan Amplitudo TLP 0.6 m... IV - 30 IV Korelasi Berat Isi kering,kadar Air dan Amplitudo TLP 1.0 m... IV - 31 IV.9.3.Korelasi regresi linier ganda terhadap DCP, berat isi kering dan Amplitudo hasil pencitraan georadar... IV - 32 IV Korelasi DCP 0.3 m, Berat Isi Kering dan Amplitudo TL 0.3 m... IV - 32 IV Korelasi DCP 0.3 m, Berat Isi Kering dan Amplitudo TL 0.6 m... IV - 32 IV Korelasi DCP 0.3 m, Berat Isi Kering dan Amplitudo TL 1.0 m... IV - 33 IV Korelasi DCP 0.6 m, Berat Isi Kering dan Amplitudo TL 0.3 m.... IV - 34 IV Korelasi DCP 0.6 m, Berat Isi Kering dan Amplitudo TL 0.6 m... IV - 34 IV Korelasi DCP 0.6 m, Berat Isi Kering dan Amplitudo TL 1.0 m.... IV - 35 IV Korelasi DCP 0.3 m, Berat Isi Kering dan Amplitudo TLP 0.3 m... IV - 36 IV Korelasi DCP 0.3 m, Berat Isi Kering dan Amplitudo TLP 0.6 m... IV - 36 IV Korelasi DCP 0.3 m, Berat Isi Kering dan Amplitudo TLP 1.0 m... IV - 37 IV Korelasi DCP 0.6 m, Berat Isi Kering dan Amplitudo TLP 0.3 m... IV - 37 IV Korelasi DCP 0.6 m, Berat Isi Kering dan Amplitudo TLP 0.6 m... IV - 38 IV Korelasi DCP 0.6 m, Berat Isi Kering dan Amplitudo TLP 1.0 m... IV - 38 x

13 IV.10. Korelasi DCP vs Kadar air vs Berat isi kering... IV 39 IV DCP 0.3 cm vs Kadar air TL vs Berat isi kering... IV - 39 IV DCP 0.6 cm vs Kadar air TL vs Berat isi kering... IV - 40 IV DCP 0.3 cm vs Kadar air TLP vs Berat isi kering... IV - 40 IV DCP 0.6 cm vs Kadar air TLP vs Berat isi kering... IV 41 IV.11. Korelasi menggunakan regresi linear ganda (Tiga variabel) IV Korelasi DCP 0.3 m, Berat Isi Kering TL, Kadar Air TL dan Amplitudo 0.3 m... IV - 42 IV Korelasi DCP 0.3 m, Berat Isi Kering TL, Kadar Air TL dan Amplitudo 0.6 m... IV - 42 IV Korelasi DCP 0.3 m, Berat Isi Kering TL, Kadar Air TL dan Amplitudo 1.0 m... IV - 43 IV Korelasi DCP 0.6 m, Berat Isi Kering TL, Kadar Air TL dan Amplitudo 0.3 m... IV - 44 IV Korelasi DCP 0.6 m, Berat Isi Kering TL, Kadar Air TL dan Amplitudo 0.6 m... IV - 44 IV Korelasi DCP 0.6 m, Berat Isi Kering TL, Kadar Air TL dan Amplitudo 1.0 m... IV - 45 IV Korelasi DCP 0.3 m, Berat Isi Kering TLP, Kadar Air TLP dan Amplitudo 0.3 m... IV - 45 IV Korelasi DCP 0.3 m, Berat Isi Kering TLP, Kadar Air TLP dan Amplitudo 0.6 m... IV - 46 IV Korelasi DCP 0.3 m, Berat Isi Kering TLP, Kadar Air TLP dan Amplitudo 1.0 m... IV - 46 IV Korelasi DCP 0.6 m, Berat Isi Kering TLP, Kadar Air TLP dan Amplitudo 0.3 m... IV - 47 IV Korelasi DCP 0.6 m, Berat Isi Kering TLP, Kadar Air TLP dan Amplitudo 0.6 m... IV - 47 IV Korelasi DCP 0.6 m, Berat Isi Kering TLP, Kadar Air TLP dan Amplitudo 1.0 m... IV - 48 IV.12. Hasil pengujian di jalan sebenarnya... IV - 49 xi

14 IV Hasil Uji Dynamic Cone Penetrometer di jalan Sebenarnya... IV - 49 IV Hasil pencitraan georadar di jalan sebenarnya... IV - 49 IV.13. Verifikasi hasil korelasi dengan hasil pengujian jalan sebenarnya. IV Verifikasi data hasil korelasi antara DCP vs Amplitudo TL 0.3 m... IV - 50 IV Verifikasi data hasil korelasi antara DCP vs Amplitudo TLP 0.3 m... IV - 51 BAB V Kesimpulan dan Saran... V - 1 V.1. Kesimpulan... V - 1 V.2. Saran... V - 1 xii

15 Daftar Tabel Tabel 4.1 Tabel hasil uji laboratorium kadar air (w), berat isi kering (γ d ) dan berat isi (γ) untuk tanah dari Cibitung... IV - 1 Tabel 4.2. Tabel hasil uji laboratorium kadar air (w), berat isi kering (γ d ) dan berat isi (γ) untuk tanah dari Cibodas... IV - 2 Tabel 4.3. Hasil uji laboratorium test CBR tanah Cibitung... IV - 2 Tabel 4.4. Hasil uji laboratorium test CBR tanah Cibodas... IV - 3 Tabel 4.5. Hasil uji Dynamic Cone Penetrometer tanah Cibitung (TL)... IV - 3 Tabel 4.6. Hasil uji Dynamic Cone Penetrometer tanah Cibodas (TLP).. IV - 4 Tabel 4.7. Hasil pencitraan georadar untuk tanah Cibitung (TL)... IV - 5 Tabel 4.8. Hasil pencitraan georadar untuk tanah Cibodas (TLP)... IV - 6 Tabel 4.9. Hasil pengujian Dynamic Cone Penetrometer pada jalan sebenarnya... IV - 45 Tabel Hasil pencitraan georadar pada jalan sebenarnya... IV - 46 Tabel Hasil verifikasi data berdasarkan korelasi DCV vs Amplitudo TL 0,3 m... IV - 46 Tabel Hasil verifikasi data berdasarkan korelasi DCV vs Amplitudo TLP 0.3 m... IV - 47

16 Daftar Simbol Lambang Definisi Satuan c Kohesi Kg/cm 2 D Dynamic Cone Penetrometer - Amp Amplitudo - TL Tanah lempung - TLP Tanah lempung berpasir - w Kadar air % γ Berat isi Kg/cm 3 γ d Berat isi kering Kg/cm 3