HALAMAN JUDUL BUKU PETUNJUK PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH. Arwan Apriyono, S.T., M.Eng. Sumiyanto, S.T., M.T. A.Adhe Noor P.S.H., S.T., M.T.

Transkripsi

1 HALAMAN JUDUL BUKU PETUNJUK PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH Arwan Apriyono, S.T., M.Eng. Sumiyanto, S.T., M.T. A.Adhe Noor P.S.H., S.T., M.T. LABORATORIUM MEKANIKA TANAH PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS SAINS DAN TEKNIK UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN TAHUN 2012 i

2 LEMBAR PENGESAHAN 1. Nama Mata Kuliah : Praktikum Mekanika Tanah 2. Ketua Tim Pengusul a. Nama Lengkap : Arwan Apriyono, ST, M.Eng b. Jenis Kelamin : Laki laki c. NIP : d. Pangkat/Golongan : Penata Muda Tk I/3b e. Jabatan Fungsional : Lektor f. Alamat : Perum Karen 3 Blok B11 Sokaraja Bms g. Telepon : Anggota : 1. Sumiyanto, ST, MT 2. A.Adhe Noor PSH, ST, MT Purwokerto, 10 Desember 2012 Disetujui oleh, Ketua Program Studi Teknik Sipil Ketua Tim Dr. Gito Sugiyanto, ST, MT NIP Arwan Apriyono, ST, M.Eng NIP Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Hari Prasetijo, ST, MT NIP ii

3 KATA PENGANTAR Puji syukur penyusun panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa, karena atas limpahan rahmat dan hidayahnya, Buku Petunjuk Praktikum Mekanika Tanah ini dapat terselesaikan dengan baik. Buku petunjuk praktikum ini disusun sebagai panduan mahasiswa, dalam melaksanakan Praktikum Mekanika Tanah Beberapa perubahan dan penyempurnaan dilakukan terhadap buku edisi sebelumnya, dengan harapan agar sesuai dengan kurikulum yang diajarkan di mata kuliah Mekanika Tanah. Buku Petunjuk Praktikum Mekanika Tana ini, disusun oleh Tim KBK Geoteknik dibantu oleh teknisi dan asisten laboratorium. Pada kesempatan ini, penulis mengucapakan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah membantu menyelesaikan penyusunan buku. Penulis menyadari masih banyak kekurangan pada buku ini, sehingga masukan dari berbagai pihak yang terkait, sangat diharapkan demi perbaikan. Akhir kata penulis berharap agar Buku Petunjuk Praktikum Mekanika Tanah ini, dapat dimanfaatkan secara maksimal oleh mahasiswa dalam melaksanakan Praktikum Mekanika Tanah. Purbalingga, 10 Desember 2012 Ketua, Arwan Apriyono, ST, M.Eng iii

4 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL i LEMBAR PENGESAHAN ii KATA PENGANTAR iii DAFTAR ISI iv DAFTAR GAMBAR v DAFTAR TABEL vi PERATURAN PRAKTIKUM vii BAB 1 PENGUJIAN KADAR AIR TANAH 1 BAB 2 PENGUJIAN BERAT JENIS (SPECIFIC GRAVITY) 4 BAB 3 PENGUJIAN BERAT VOLUME TANAH/ BULK DENSITY BAB 4 PENGUJIAN BATAS CAIR TANAH/ LIQUIT LIMIT 7 9 BAB 5 PENGUJIAN BATAS PLASTIS TANAH/ PLASTIC LIMIT 13 BAB 6 PENGUJIAN ANALISIS BUTIRAN (GRAIN SIZE ANALYSIS) 15 BAB 7 PENGUJIAN PEMADATAN TANAH (STANDARD PROCTOR) 20 BAB 8 PENGUJIAN KEPADATAN TANAH LAPANGAN (SAND CONE) 24 BAB 9 PENGUJIAN CALIFORNIA BEARING RATIO 28 BAB 10 PENGUJIAN GESER LANGSUNG BAB 11 PENGUJIAN TRIAXIAL 38 BAB 12 PENGUJIAN SONDIR 43 BAB 13 PENGUJIAN KONSOLIDASI 48 LAMPIRAN vii iv 33

5 DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Alat pengujian kadar air...2 Gambar 2.1 Alat pengujian berat jenis tanah...5 Gambar 4.1 Alat pengujian batas cair...10 Gambar 4.2 Grafik hubungan jumlah ketukan dan kadar air...12 Gambar 5.1 Alat pengujian batas plastis tanah...13 Gambar 6.1 Alat pengujian hidrometer...16 Gambar 6.2 Alat pengujian analisis saringan...18 Gambar 7.1 Alat pengujian pemadatan standart proctor test...21 Gambar 7.2 Grafik hasil pengujian standart proctor test...23 Gambar 8.1 Alat pengujian sand cone...24 Gambar 9.1 Alat pengujian CBR laboratorium...29 Gambar 9.2 Grafik hubungan vertical displacement dan load...32 Gambar 10.1 Gaya pada uji geser langsung...33 Gambar 10.2 Alat pengujian geser langsung...35 Gambar 10.3 Lengan momen uji geser langsung...36 Gambar 11.1 Alat pengujian triaxial...39 Gambar 12.1 Alat pengujian sondir...44 Gambar 13.1 Alat pengujian konsolidasi (oedometer)...49 v

6 DAFTAR TABEL Tabel 1.1 Data pengujian kadar air...3 Tabel 2.1 Data pengujian berat jenis tanah...6 Tabel 3.1 Data pengujian bulk density...8 Tabel 4.1 Data pengujian batas cair...11 Tabel 5.1 Data perhitungan batas plastis...14 Tabel 6.1 Data dan perhitungan analisis hidrometer...17 Tabel 6.2 Data dan perhitungan pengujian analisis saringan...19 Tabel 7.1 Data dan perhitungan pengujian standart proctor test...23 Tabel 8.1 Data pengujian sandcone (berat volume pasir)...26 Tabel 8.2 Data pengujian sandcone (berat volume tanah lapangan)...27 Tabel 9.1 Data dan perhitungan pengujian CBR...31 Tabel 12.1 Tabel pengujian sondir...47 vi

7 PERATURAN PRAKTIKUM Dalam pelaksanaan praktikum, dianjurkan mengikuti pedoman yang ada, agar praktikum dapat berjalan dengan sempurna dan lancar. Oleh karena itu, mahasiswa/praktikan diharapkan untuk membaca pedoman sebelum melakukan praktikum. A. Peraturan Praktikum Dalam melaksanakan praktikum, mahasiswa diwajibkan untuk : 1. Mempelajari dengan baik mengenai cara-cara melakukan/prosedur uji yang akan dilaksanakan, sehingga dapat menjalankan praktikum dengan baik. 2. Bekerja secara hati-hai dengan alat yang digunakan terutama alat dari bahan gelas. Setelah selesai praktikum, bersihkan alat-alat tersebut, susun kembali dengan baik dan serahkan kepada petugas. Kerusakan dan kehilangan alat dibebankan kepada kelompok yang menggunakan. B. Laporan Setelah melaksanakan praktikum Mekanika Tanah, mahasiswa diwajibkan untuk membuat Laporan Praktikum dengan ketentuan sebagai berikut ini. 1. Laporan harus sudah diserahkan paling lambat 1 bulan setelah praktikum selesai. 2. Laporan Praktikum harus memuat : a. nama pengujian, b. tujuan c. dasar teori, d. alat dan bahan, e. cara pelaksanaan f. hasil dan pembahasan g. kesimpulan 3. Laporan ditulis tangan secara rapi, tidak diketik dengan komputer. vii

8 BAB 1 PENGUJIAN KADAR AIR TANAH ASTM D (1996) 1.1 Umum Kadar air merupakan perbandingan antara berat air yang terkandung dalam tanah dengan berat butiran tanah kering yang dinyatakan dalam persen (%). Pengujian kadar air dalam praktikum ini menggunakan standar ASTM D (1996). 1.2 Tujuan Untuk mengetahui kadar air yang terkandung dalam tanah. 1.3 Alat dan Bahan Alat dan bahan yang digunakan pada pengujian kadar air tanah / water content ( ) adalah : a. neraca b. cawan c. oven listrik d. contoh tanah hasil boring alat-alat pengujian dapat dilihat pada Gambar 1.1 1

9 2 Gambar 1.1 Alat pengujian kadar air. 1.4 Cara Kerja a. Menimbang cawan kosong dengan neraca (a gram) b. Contoh tanah diambil sedikit, kemudian diletakan pada cawan dan ditimbang dengan neraca. Berat cawan + tanah basah (b gram) c. Cawan + contoh tanah dimasukkan dalam oven selama 24 jam. Setelah kering lalu ditimbang. Berat cawan + tanah kering (c gram) d. Langkah (a-c) diulang lagi untuk contoh tanah yang lain. contoh tanah diambil 3 cawan. Tiap

10 3 1.5 Data dan Perhitungan Untuk menetukan besarnya kadar air (water content) terkandung dalam tanah asli digunakan rumus : w dimana : b c x100% c a w = kadar air (%) a = berat cawan kosong (gram) b = berat cawan + tanah asli (gram) c = berat cawan + tanah kering oven (gram) data pengujian disajikan dalam Tabel 1.1 Tabel 1.1 Data pengujian kadar air Sampel Berat cawan kosong (a) gram Berat cawan + tanah asli (b) gram Berat cawan + tanah kering oven (c) gram Berat air (b-c) gram Berta tanah kering (c-a) gram Water Content rata-rata (%) w b c x100% c a yang

11 BAB 2 PENGUJIAN BERAT JENIS (SPECIFIC GRAVITY) ASTM D (1994) 2.1 Umum Selain mencari kadar air dalam tanah, parameter lain yang perlu dicari pada tanah adalah berat jenis butir tanah (Gs). Berat jenis tanah adalah perbandingan berat volume tanah dengan berat volume air. Pengujian ini menggunakan standar ASTM D (1994). 2.2 Tujuan Tujuan dari percobaan ini adalah mencari berat jenis butir tanah (Gs). 2.3 Alat dan Bahan Alat dan bahan yang digunakan dalam pengujian adalah sebagai berikut ini. a. Piknometer b. Cawan c. Landasan d. Neraca e. Termometer f. Palu karet g. Saringan no. 40 h. Contoh tanah hasil boring yang telah dioven selama 24 jam. i. Aquades j. Oven Listrik Piknometer 4

12 5 Piknometer dan Termometer Gambar 2.2 Alat pengujian berat jenis tanah. 2.4 Cara Kerja a. Membersihkan dengan lap dan menimbang 3 buah piknometer dalam keadaan kosong dan kering (a gram). b. Piknometer diisi aquades sampai penuh lalu ditimbang dan suhunya diukur. Berat masing-masing piknometer dan aquades jenuh adalah b gram. c. Piknometer diisi contoh tanah kering yang telah dioven selama 24 jam sebanyak 3 buah (tanah yang dimasukkan piknometer 1/3 volume piknometer) d. Piknometer yang berisi tanah kering ditimbang (c gram) e. Piknometer yang berisi contoh tanah kering diberi aquades sampai batas bawah leher piknometer dan didiamkan selama 24 jam dalam keadaan tertutup. f. Selanjutnya piknometer diketuk-ketuk sampai gelembung udara tidak ada dalam air di atas tanah, aquades kelihatan jernih kemudian diisi aquades sampai penuh dan ditimbang (d gram). g. Mengukur suhu aquades dalam piknometer.

13 6 2.5 Data dan Perhitungan Untuk mendapatkan harga berat jenis butir tanah (specific gravity), dipergunakan rumus : Gs c a (b a )T1 (d c)t2 dimana : Gs = berat jenis butir tanah a = berat piknometer kosong (gram) b = berat piknometer + aquades jenuh (gram) c = berat piknometer + sampel kering (gram) d = berat piknometer + sampel + aquades (gram) T1 = faktor koreksi pada suhu t1 (ºC) T2 = faktor koreksi pada suhu t2 (ºC) Data dan perhitungan disajikan dalam Tabel 2.1 di bawah ini. Tabel 2.2 Data pengujian berat jenis tanah Sampel Berat piknometer kosong (a) Berat piknometer + aquades (b) Berat piknometer + sampel kering (c) Berat piknometer + sampel + aquades (d) Temperatur b (t1 ) Temperatur d (t2 ) Faktor koreksi suhu (T1 ) Faktor koreksi suhu (T2) 1 2 3

14 BAB 3 PENGUJIAN BERAT VOLUME TANAH/ BULK DENSITY (ASTM D-2049) 3.1 Umum Selain kedua hal tadi, yang perlu diperhatikan adalah berat volume basah. Yang dimaksud dengan berat volume basah tanah asli adalah perbandingan antara berat tanah asli seluruhnya dengan isi tanah asli seluruhnya. Untuk keadaan tanah asli yang besar atau padat dapat langsung dengan air raksa. Dalam pengujian ini digunakan standar ASTM D Tujuan Untuk menetukan berat volume tanah asli atau berat pasir tanah sampel. 3.3 Alat dan Bahan a. Pisau b. Mangkuk c. Cawan kaca d. Neraca e. Air raksa f. Tanah asli hasil boring yang dipotong berbentuk kubus 1x1x1 cm3 3.4 Cara Kerja a. Contoh tanah undisturbed (hasil boring) dipotong berbentuk kubus 1x1x1 cm3, tiap contoh tanah dibuat 3 buah kubus. b. Menimbang cawan kosong (a gram). c. Menimbang cawan + contoh tanah (b gram). d. Menuangkan air raksa dalam mangkuk, kemudian permukaannya diratakan dengan cara menekan cawan kaca penahan. e. Memasukan contoh tanah dalam mangkuk, kemudian meratakannya dengan kaca penahan, maka sebagian air raksa akan tumpahdari mangkuk, lalu tumpahan dimasukan pada cawan kemudian ditimbang berat cawan + tumpahan air raksa (c gram). 7

15 8 f. Selanjutnya contoh tanah yang lain dikerjakan seperti langkahlangkah di atas. 3.5 Data dan Perhitungan Untuk mendapatkan harga berat volume basah ( b) maka digunakan rumus-rumus : a. Mencari volume air raksa yang tumpah (d gram) d c a 13,6 Dimana : a = berat cawan kosong (gram) c = berat cawan + air raksa yang tumpah (gram) d = volume air raksa yang tumpah (cm3) b. Mencari berat volume basah ( b) b b a d Dimana : a = berat cawan kosong (gram) b = berat cawan + contoh tanah (gram) b= berat volume basah (gr/ cm3) d = volume air raksa yang tumpah (cm3) Data dan perhitungan dapat disajikan dalam tabel 3.1 di bawah ini. Tabel 3.3 Data pengujian bulk density Sampel Berat cawan kosong (a) gram Berat cawan + tanah asli (b) gram Berat cawan + air raksa yang tumpah (c) gram Volume air raksa yang tumpah (d = (ca)/13,6) Berat volume basah ( b= (b-a)/d b rata-rata (gram/cm3 ) 1 2 3

16 BAB 4 PENGUJIAN BATAS CAIR TANAH/ LIQUIT LIMIT (ASTM D ) 4.1 Umum Adalah suatu keadaan antara cair dan plastis atau keadaan air tanah bisa diputar 25 kali ketukan dengan alat cassagrande, tanah sudah dapat merapat (sebelumnya terpisah dalam jalur yang dibuat dengan solet). 4.2 Tujuan Tujuan dari percobaan ini adalah untuk mencari kadar air pada batas antara kadaan cair dan plastis. 4.3 Alat dan Bahan Alat dan Bahan yang digunakan : acawan bsolet cneraca doven ecassagrande f Aquades gmangkuk hpisau Cassagrande i Pisau 9

17 10 Gambar 4.3 Alat pengujian batas cair. 4.4 Cara Kerja a Menimbang berat cawan dan meletakan sampel asli hasil boring dalam cawan b Menambahkan air ke dalam sampel lalu mengaduknya hingga merata c Meletakan sampel ke dalam mangkuk, mengaduk, dan meratkannya dengan solet. d Membelah sampel pada Cassagrande dengan solet hingga terpisah menjadi 2 bagian yang sama. e Memutar stang Cassagrande sehingga terketuk hingga alur menutup kembali sepanjang 1 cm. f Mencatat jumlah ketukan g Mengambil tanah dari Cassagrande menjadi 3 bagian lalu menimbangnya. h Melakukan percobaan 4 kali dan mengusahakan agar jumlah ketukan di bawah 25 kali sebanyak 2 kali dan di atas 25 ketukan sebanyak 2 kali juga.

18 11 i Memasukkan sampel yang telah ditimbang dalam oven kemudian menimbangnya kembali. 4.5 Data dan Perhitungan Perhitungan nilai batas plastis disajikan dalam Tabel 4.1. Tabel 4.4 Data pengujian batas cair Jumlah Ketukan Berat Cawan kosong (a) Berat Cawan + Tanah Basah (b) Berat Cawan + Tanah Kering (c) Kadar Air (w) Kadar Air Rata-rata Jumlah Ketukan Berat Cawan kosong (a) Berat Cawan + Tanah Basah (b) Berat Cawan + Tanah Kering (c) Kadar Air (w) Kadar Air Rata-rata Jumlah Ketukan Berat Cawan kosong (a) Berat Cawan + Tanah Basah (b) Berat Cawan + Tanah Kering (c) Kadar Air (w) Kadar Air Rata-rata Jumlah Ketukan Berat Cawan kosong (a) Berat Cawan + Tanah Basah (b) Berat Cawan + Tanah Kering (c) Kadar Air (w) Kadar Air Rata-rata Satua n gr gr gr % % Satua n gr gr gr % % Satua n gr gr gr % % Satua n gr gr gr % % Data diolah dalam bentuk grafik hubungan antara jumlah ketukan dan kadar air. Contoh grafik hubungan jumlah ketukan dan kadar air dapat dilihat pada Gambar 4.2.

19 12 Gambar 4.4 Grafik hubungan jumlah ketukan dan kadar air. Nilai batas cair adalah kadar air pada saat jumlah ketukan tepat 25 ketukan.

20 BAB 5 PENGUJIAN BATAS PLASTIS TANAH/ PLASTIC LIMIT (ASTM D ) 5.1 Umum Adalah kadar air minimum dimana masih dalam keadaan plastis atau keadaan di antara keadaan plastis dan keadaan semi plastis. 5.2 Tujuan Untuk mengetahui kadar air tanah pada batas atas pada daerah plastis 5.3 Alat dan Bahan Alat dan bahan yang digunakan : acawan bsolet cneraca doven emangkuk f Lempeng kaca Cawan Mangkuk Kaca Gambar 5.5 Alat pengujian batas plastis tanah. 5.4 Cara Kerja a Menimbang cawan kosong 13

21 14 b Menambahkan sampel tanah dengan aquades dan mengaduknya sampai rata. c Meletakan sampel di atas kaca dan menggelintirnya sampai berdiameter 3 mm dan mulai retak. d Jika sampai diameter 3 mm dan belum retak berarti tanah terlalu banyak mengandung air. Maka dicari bagian tanah yang tidak terlalu banyak airnya. e Jika sampai diameter 3 mm dan mulai retak lalu memasukkanya ke dalam oven selama 24 jam pada suhu 110 C dengan menimbanya kembali. 5.5 Data dan Perhitungan Data dan perhitungan batas plastis disajikan dalam Tabel 5.1. Tabel 5.5 Data perhitungan batas plastis Percobaan Berat Cawan Kosong (d) gram Berat Cawan + Tanah Basah (e) gram Berat Cawan + Tanah Kering (f) gram Kadar Air (w) % w= ((e-f)/(f-d))x 100% Kadar Air Rata-rata % 1 2 3

22 BAB 6 PENGUJIAN ANALISIS BUTIRAN (GRAIN SIZE ANALYSIS) (ASTM D & ASTM D ) 6.1 Umum Sifat-sifat tanah sangat tergantung pada ukuran butirannya. Besar butiran dijadikan dasar untuk pemberian nama dan klasifikasi tanahnya. Oleh karena itu analisa butiran merupakan pengujian yang sangat sering dilakukan. Analisa butiran tanah adalah penentuan presentas berat butiran pada satu unit saringan, dengan ukuran diameter lubang tertentu. Tujuan umum dari analisa ini adalah untuk mengetahui prosentase susunan butir tanah sesuai dengan batas klasifikasinya sehingga dapat diketahui jenis contoh tanah yang diuji. Dalam pengujian ini digunakan standar ASTM D (1990). Percobaan ini terdiri dari 2 macam percobaan, yaitu : 1. Hydrometer Analysis / Analisa Hidrometer Yaitu untuk mengetahui diameter butir tanah yang lebih kecil dari 0,074 mm atau lolos saringan no Sieve Analysis / Analisa Butiran Yaitu untuk mengetahui diameter butir tanah yang lebih besar dari 0,074 mm atau tertahan saringan no Analisis Hidrometer 1. Tujuan Untuk mengetahui prosentase susunan butiran tanah yang lebih kecil dari 0,0074 mm atau lolos saringan no Alat dan Bahan Alat dan bahan yang digunakan : a Gelas ukur 1000 ml 1 buah b Pelampung hidrometer c Cawan alumunium, mangkuk, dan solet d Aquades e Neraca 15

23 16 f Oven g Stop watch h Termometer i Cairan sodium silikat Pelampung Hidrometer dan Gelas Ukur 1000 ml Gambar 6.6 Alat pengujian hidrometer. 3. Cara Kerja a Sampel tanah hasil boring yang telah dioven diambil 60 gram, kemudian diberi aquades secukupnya dan dipanaskan sampai mendidih. b Sampel tanah dicampur dengan sodium silikat 10 ml dan diaduk hingga merata. c Campuran tadi dimasukkan dalam gelas ukur dan ditambahkan aquades hingga volumenya 1000 ml dan didiamkan selama 24 jam.

24 17 d Setelah 24 jam sampel dikocok hingga homogen, lalu pelampung hidrometer dan termometer dimasukkan, stop watsh dihidupkan dan pengukuran dimulai. e Hasil pengamatan dicatat dalam tabel terhadap pelampung hidriometer dan termometer diamati suhunya, waktu pengamatan pada menit ke-1, 2, 5, 12, 30, 60, 240. dan Pengamatan menit ke-0 adalah pada saat tabung gelas ukur tegak lurus dengan meja kerja sebelum pelampung hidrometer masuk. 4. Data dan Perhitungan a Dari Specific Gravit, kita mendapatkan nilai Gs. b Dengan harga Gs dari Tabel L.1 dapat diperoleh nilai koreksi miniscus (cm). c koreksi miniscus (cm) ditambahkan pada data hasil pembacaan pelampung hidrometer (Ra) ; Rc = Ra + cm. d Dari nilai Rc, dengan menggunakan Tabel L.2 kita mendapatkan nilai L e Dari nilai suhu, dengan menggunakan Tabel L.3 kita memperoleh nilai ct f Berdasarkan suhu pada pengamatan ke t menit dan nilai Gs dengan menggunakan Tabel L.3 kita mendapatkan nilai K Perhitungan analisis hidrometer disajikan dalam Tabel 6.1 di bawah ini. Tabel 6.6 Data dan perhitungan analisis hidrometer 6.3 Analisis Hidrometer 1. Tujuan Untuk mengetahui diameter butir tanah yang lebih besar dari 0,0074 mm atau tertahan saringan no. 200.

25 18 2. Alat dan Bahan a Satu set saringan (no. 8, 16, 20, 40, 80, 100, 120, 200). b Penggertar saringan (vibrator). c Neraca dan anak timbangan. d Oven listrik. e Cawan alumunium f Sampel tanah yang digunakan pada analisis hidrometer. Gambar 6.7 Alat pengujian analisis saringan. 3. Cara Kerja a Sampel tanah dari percobaan hidrometer dicuci dengan saringan no. 200 sampai bersih. b Penucian dinyatakan bersih apabila air bekas cucian telah jernih. c Sampel tanah yang tertahan dalam saringan no. 200 diletakan di cawan dan di oven selama 24 jam.

26 19 d Sampel tanah kering yang telah dioven selama 24 jam ditimbang bersama cawannya. e Sampel tanah dimasukkan ke dalam susunan saringan kemudian digetarkan dengan alat penggetar. f 4. Sampel tanah yang tertinggal pad asetiap saringan ditimbang. Data dan Perhitungan Data dan perhitungan pengujian analisis saringan disajikan dalam Tabel 6.2 di bawah ini. Tabel 6.7 Data dan perhitungan pengujian analisis saringan 5. Cara Pembuatan Grafik Hasil pengujian analisis hidrometer dan analisis saringan disajikan dalam bentuk grafik dan penggambarannya sabagai berikut : a Grafik digambar pada kertas logaritma b Sumbu absis merupakan diameter saringan c Sumbu ordinat merupakan prosentase kumulatif yang lolos saringan d Data-data dari hidrometer analisis dan sieve analisis kemudian diplotkan ke dalam kertas grafik e Setelah mengetahui tempat kedudukan titik-titik dari data di atas, kemudian dibuat garis yang menghubungkan titik-titik tersebut.

27 BAB 7 PENGUJIAN PEMADATAN TANAH (STANDARD PROCTOR) (ASTM D a) 7.1 Tujuan Pemadatan tanah merupakan suatu proses mekanis dimana udara dalam pori tanah dikeluarkan. Proses tersebut dilakukan pada tanah yang digunakan sebagai bahan timbunan deengan tujuan sebagai berikut ini. a Mempertinggi kekuatan tanah b Memperkecil pengaruh air pada tanah c Memperkecil compressibility dan daya rembes airnya d Kepadatan tanah itu mulai dari berat isi kering tanah (dry density) dantergantung pada kadar air tanahnya (water content). Pada derajat kepadatan tinggi berarti : e Berat isi maksimum f Kadar air tanahnya (w) optimum) g Angka porinya (e) minimum Standart proctor ini adalah suatu percobaan tanah disamping percobaan yang lain yaitu Modified proctor test untuk memeriksa kadar air tanah dan sifat yang lain. Adapun hasil percobaan (berupa grafik) umumnya dipakai untuk menentukan syarat-syarat yang harus dipenuhi pada waktu pekerjaan pemadatan di lapangan. 7.2 Tujuan a. Untuk mengetahui kadar air optimum pada suatu pemadatan dengan gaya tertentu. b. Untuk mengetahui angka pori dan porositas tanah. c. Untuk mengetahui berat isi tanah basah di lapangan. d. Untuk mengetahui berat isi tanah kering di lapangan. 7.3 Alat dan Bahan 20

28 21 Alat dan bahan yang digunakan untuk pengujian adalah sebagai berikut ini. a. Mould untuk memadatkan, diameter ± 5 cm. b. Palu besi, tinggi jatuh = 30 cm, berat = 2,5 kg c. Strain egne / pengikir sendok d. Neraca analitis dan anak timbangan e. Cawan f.gelas ukur g. Oven listrik h. Piknometer dan termometer i.dongkrak j.kantong plastik k. Air l.contoh tanah Gambar 7.8 Alat pengujian pemadatan standart proctor test. 7.4 Cara Kerja a. Contoh tanah dilapangan ditumbuk lalu disaring b. Contoh tanah dibagi menjadi 6 bagian dan masing-masing ditambahkan dengan air yang kadarnya berbeda (100 ml, 200 ml, 300 ml, 400 ml, 500 ml, 600 ml)

29 22 c. Contoh tanah dicampur dan diaduk secara merata. Kemudian ditaruh dalam plastik dan didiamkan selama 12 jam agar homogen. d. Contoh tanah yang telah homogen dimasukkan ke dalam mould kira-kira 1/3 bagian, lalu ditumbuk 25 kali. Ditambah 1/3 bagian lagi, ditumbuk merata sebanyak 25 kali. Kemudian ditambah 1/3 bagian lagi, sampai mould terisi penuh dan ditumbuk 25 kali. e. Contoh tanah yang berada dalam mould diratakan permukaannya sesuai dengan volume mould, kemudian ditimbang. f.menyiapkan 3 (tiga) buah cawan yang telah diketahui beratnya. g. Contoh tanah dikeluarkan dari mould dengan dongkrak, kemudian dibagi menjadi 3 bagian. contohnya, ditimbang Pada masing-masing bagian diambil dengan cawan yang telah disiapkan sebelumnya, kemudian dioven selama 24 jam. h. Kemudian cawan dan tanah yang telah dioven 24 jam ditimbang untuk mendapatkan kadar airnya. i.hal yang sama dilakukan untuk sampel-sampel dengan kadar air yang berbeda. 7.5 Data dan Perhitungan Rumus-rumus yang digunakan : a. Berat isi basah ( wet wet = berat volome basah / volume tanah basah b. Berat isi kering ( dry dry wet 1 w c. Angka pori e G w (1 w) w wet d. Porositas n ) e e 1 )

30 23 e. Berat isi tanah jenuh ( wet = wet ) sat (1- n) + n Data dan perhitungan disajikan dalam bentuk tabel sebagai berikut ini. Tabel 7.8 Data dan perhitungan pengujian standart proctor test Hasil pengujian standart proctor test disajikan dalam bentuk grafik, untuk mengetahui nilai kadar air optimum dan berat volume air maksimum. Contoh grafik hasil pengujian standart proctor seperti dalam Gambar 7.2 di bawah ini. Gambar 7.9 Grafik hasil pengujian standart proctor test.

31 BAB 8 PENGUJIAN KEPADATAN TANAH LAPANGAN (SAND CONE) (ASTM D ) 8.1. Tujuan Untuk mengetahui kepadatan di lapangan dari lapisan tanah atau perkerasan yang telah dipadatkan Alat Yang Digunakan a Corong kalibrasi pasir diameter cm b Pelat untuk corong ukuran cm x cm. diameter cm c Peralatan kecil seperti : palu. sendok. kuas. pahat. dan peralatan untuk mencari kadar air. d Timbangan kapasitas 10 kg dengan ketelitian 1.0 gr e Tempat tanah atau sebuah kaleng Gambar 8.10 Alat pengujian sand cone. 24

32 Cara Kerja a Menentukan berat pasir dalam corong : 1 Botol diisi pelan - pelan dengan pasir sampai secukupnya dan ditimbang beratnya. 2 Meletakkan alat dengan corong di bawah pada pelat corong pada dasar yang rata dan bersih. 3 Kran dibuka pelan-pelan sampai pasir berhenti mengalir. 4 Kran ditutup dan alat berisi sisa pasir ditimbang. 5 Menghitung berat pasir dalam corong. b Menentukan berat isi tanah 1 Mengisi botol dengan pasir secukupnya. 2 Meratakan permukaan tanah yang akan diperiksa dan meletakkan pelat corong pada permukaan yang telah rata tersebut dan dikokohkan agar tidak goyah / tergeser. 3 Menggali tanah yang terletak pada lubang dalam plat minimal 10 cm dan tidak melampaui tebal hamparan padat. 4 Seluruh tanah hasil galian dimasukkan ke dalam kaleng yang tertutup yang telah diketahui beratnya. 5 Menimbang kaleng + tanah hasil galian. 6 Menimbang alat corong + pasir di dalamnya. 7 Meletakkan alat dengan corong ke bawah di atas pelat corong dan kran dibuka pelan - pelan sehingga pasir masuk ke dalam lobang. Setelah pasir berhenti mengalir kran ditutup kembali dan alat dengan sisa pasir ditimbang 8 Mengambil sedikit tanah dari kaleng untuk menentukan kadar air10 %.

33 Data dan Perhitungan a Menghitung kadar air. Rumus yang digunakan : w = ((b - e)/ (c - a)) x 100% dengan : a : berat cawan kosong b : berat cawan + tanah asli (basah) c : berat cawan + tanah kering b Menghitung kepadatan tanah di lapangan dengan sandcone. 1 Berat pasir dalam corong + lubang = w6 - w7 2 Berat pasir dalam corong = w4 - w5 3 Berat pasir dalam lubang ( w10 ) = (w6 - w7) - (w4 - w5) 4 Berat isi pasir = p = (w3 -w1) / v1 5 Volume tanah (pasir dalam lubang) = w10 / p 6 Berat tanah basah = w8 -w9 7 Berat isi tanah basah = b = (w8 -w9) / v 8 Berat isi kering = d = b/(100 + w) 9 Derajat kepadatan lapangan = D = (( d lap)/( d lab)) x 100% Data pengujian sand cone disajikan dalam bentuk tabel seoert dapat dilihat pada Tabel 8.1 dan 8.2 di bawah ini. Tabel 8.9 Data pengujian sandcone (berat volume pasir)

34 27 Tabel 8.10 Data pengujian sandcone (berat volume tanah lapangan)

35 BAB 9 PENGUJIAN CALIFORNIA BEARING RATIO (ASTM D ) 9.1 Tujuan Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan CBR (California BearingRatio) tanah agregat yang dipadatkan di laboratorium pada keadaan tertentu. CBR adalah perbandingan antara beban penetrasi suatu bahan dengan bahan standar dengan kedalaman dan kecepatan penetrasi yang sama. 9.2 Alat dan Bahan a. Alat penetrasi (Loading Machine ) berkapasitas minimal 4,45 ton dengan kecepatan penetrasi 1,27 mm/menit. b. Cetakan logam berbentuk silinder dengan diameter 152,,4 0,6609 mm dengan tinggi 177,8 0,13 mm. Cetakan harus dilengkapi dengan leher sambung dengan tinggi 50,8 mm dan keping alas logam yang terlubang-lubang dengan tebal 9,58 mm dan diameter lubang tidak lebih dari 1,59 mm c. Piringan pemisah dari logam (spenser disk ) denga diameter 150,8 mm dan tebal 61,4 mm. d. Alat penumbuk e. keping beban dengan berat 2,27 kg diameter 194,2 mm dengan lubang tengah diameter 54 mm. f. Torak penetrasi dari logam dengan diameter 49,5 mm dengan luas 1953 mm2 dan panjangnya tidak kurang dari 101,6 mm. g. Satu buah arloji beban dan satu buah arloji pengukur penetrasi. h. Alat timbang. i. Peralatan lain seperti talam dan alat perata. 28

36 29 Gambar 9.11 Alat pengujian CBR laboratorium. 9.3 Cara kerja a. Persiapan Benda Uji 1 Menumbuk contoh tanah dari lapangan lalu menyaringnya. 2 Mencampur contoh tanah dari lapangan dengan air sampel kadar air optimum (dari percobaan proctor ). 3 Mengaduk campuran hingga homogen. 4 Memasukkan tanah yang telah homogen ke dalam mould kirakira 1/5 bagian lalu ditumbuk 56 kali. 5 Menambah 1/5 bagian lalu ditumbuk 56 kali. 6 Menambah 1/5 bagian lagi sampai mould terisi penuh dan ditumbuk 56 kali. 7 Contoh tanah yang berada di mould diratakan permukaannya sesuai dengan volume mould. 8 Menimbang mould yang berisi tanah tersebut 9 Siap melakukan percobaan CBR.

37 30 b. Pemerikaan CBR 1 meletakkan keping pemberat diatas permukaan benda uji seberat minimal 4,5 kg atau sesuai dengan beban perkerasan. 2 Pertama, keping pemberat 2,27 kg diletakkan untuk mencegah mengembangnya permukaan benda uji pada bagian lubang keping pemberat. Pemberat selanjutnya dipasang setelah torak disetuhkan pada benda uji. 3 Kemudian torak penetrasi diatur pada permukaan benda uji sehingga arloji beban menunjukan beban permukaan sebesar 4,5 kg. Pembebanan permukaan ini diperlukan untuk menjamin bidang sentuh sempurna antara torak dengan permukaan benda uji, kemudian arloji penunjuk beban dan arloji pengukur penetrasi di nolkan. 4 Pembebanan diberikan dengan teratur, sehingga kecepatan penetrasi mendekati kecepatan 1,27 mm/menit. 5 Mencatat pembebanan pada penetrasi 0,5 ; 1,0 ; 1,5 ; 2,0 ; 2,5; 3,0 ; 3,5 ; 4,0 ; 5,0 ; 6,0 ; 7,0 ; 8,0 ; 9,0 ; 10,0 mm. 6 Mencatat beban maksimum dan penetrasi bila pembebanan maksimum terjadi sebelum penetrsi 2,5 mm. 7 Mengeluarkan benda uji dari cetakan dan menentukan kadar air dari lapisan atas benda uji setebal 25,4 mm. 9.4 Data dan Perhitungan Rumus yang digunakan : LOAD LDRxLRCxG A dengan, LDR LRC G A = = = = Load Dial Reading Load Ring Constanta Gravitasi = 9,81 m/dt Luas torak penetrasi = 19, m2 X1 CBR0,1 = 1000 x 6,9 x 100 % CBR0,2 = dengan, X2 x 100 % 1000 x10,3

38 31 X0,1 = load pada saat VDR = 0,1 inch X0,2 = load pada saat VDR = 0,2 inch Data dan perhitungan pengujian CBR disajikan dalam tabel di bawah ini. Tabel 9.11 Data dan perhitungan pengujian CBR. Elapsed Vertikal Force time Dial VDR LDR (Kpa) (minute) (mm) 0 0,0 0 0,5 0,5 50 1,0 1, ,5 1, ,0 2, ,5 2, ,0 3, ,5 3, ,0 4, ,5 4, ,0 5, Selanjutnya data dibuat dalam bentuk grafik hubungan vertical displacement dan load seperti contoh pada Gambar 9.2 di bawah ini.

39 32 Gambar 9.12 Grafik hubungan vertical displacement dan load

40 BAB 10 PENGUJIAN GESER LANGSUNG 10.1 Dasar Teori Dengan alat geser langsung kekuatan geser dapat diukur secara langsung. Sampel yang akan diuji dipasang dalam alat dan diberikan tegangan vertikal (yaitu tegangan normal) yang konstan. Kemudian sampel diberikan tegangan geser sampai tercapai nilai maksimum. Tegangan ini diberikan dengan memakai kecepatan bergerak (strain rate) yang konstan, yang cukup perlahan-lahan sehingga tegangan air pori selalu tetap nol. Maka percobaan ini dilakukan dalan kondisi drained. Untuk mendapat nilai c dan maka perlu dilakukan beberapa percobaan dengan memakai nilai Pv (tegangan normal) yang berbeda. Dengan demikian hasilnya dapat digambar dalam grafik. Grafik ini menyatakan hubungan nilai tegangan geser maksimum terhadap tegangan normal dari masing-masing percobaan. Nilai c dan diambil dari garis yang paling sesuai dengan titik-titik yang dimasukkan pada grafik tersebut. Gambar Gaya pada uji geser langsung. Dari hasil percobaan ini akan didapat harga kohesi dan sudut geser dalam tanah, sehingga besarnya kekuatan geser dalam tanah dapat dicari : = c + n tan dimana : c n : : : : Kekuatan geser dalam tanah (kg/cm2) Kohesi tanah (kg/cm2) Tegangan normal bidang geser (kg/cm2) Sudut geser dalam tanah 33

41 Tujuan Adapun tujuan dari pengujian ini adalah untuk mengetahui parameter-parameter kekuatan geser tanah yaitu sudut geser dalam ( ) dan kohesi tanah (c) dalam kg/cm Alat dan Bahan Alat dan Bahan yang digunakan : a. Direct Shear Test Apparatus merk MARVI b. Beban pemberat 4 buah ( 0,8 kg; 1,6 kg; 2,4 kg; dan 3,2 kg ) c. Pisau pemotong d. Cetakan contoh tanah undisturb ( D = 6 cm, t = 2 cm ) e. Neraca f. Stop watch g. Pipet h. Oli dan kuas i. Oven listrik j. Air k. Contoh tanah hasil boring

42 35 Gambar Alat pengujian geser langsung Persiapan Benda Uji a. Contoh tanah dari hasil boring yang telah dikeluarkan dari tabung silinder diambil bagian tengahnya. b. Mengolesi alat cetakan dengan oli dan mencetak contoh tanah dengan cara menekan cetakan / ring pada tanah asli. Diameter cetakan 6 cm dan t= 2 cm. c. Meratakan bagian ujung diluar atas dan bawah cetakan dengan pisau. d. Mengeluarkan contoh tanah dari cetakan Cara Kerja a. Kotak geser dari alat direct shear apparatus dikeluarkan dari tempatnya dan dasar perletakan tabung dibersihkan serta diberi oli agar diperoleh dasar yang licin. b. Contoh tanah dimasukkan ke tempatnya dari alat direct shear, setelah dilapisi dengan lempeng batu porus dan kertas pori. c. Mempersiapkan perlengkapan dan alat uji direct shear : 1. Menyiapkan stop watch

43 36 2. Memberi air pada sampel 3. Mengatur horizontal dial dan load dial supaya menunjukkan angka nol d. Mulai melakukan percobaan dengan meletakkan beban 0.8 kg. e. Nivo diatur ( Nivo beban di lengan diatur ). f. Mesin dihidupkan dan kotak geser diberi pergeseran dengan kecepatan pergeseran 1 % x diameter contoh tanah per menit (1% x 6 cm /menit ) g. Pada waktu-waktu tertentu dilakukan pembacaan dial horisontal, dial pembebanan (sesuai dengan tabel ). h. Setelah dial horisontal menunjukkan angka 600 atau mencapai harga shear stress failure, maka mesin uji dimatikan, kotak geser dikeluarkan dan air dikeluarkan. i. Mengulang percobaan dengan beban 1,6 kg; 2,4 kg serta 3,2 kg Cara Perhitungan a. Tegangan normal ( n ) Rumus yang digunakan: n = 0.5 x Pn dimana n = tegangan normal (kgf/cm2) = factor tetapan (cm2). 0.5 Keterangan : Pn = beban normal 0.5 = factor tetapan, diperoleh dari perhitungan berikut : Gambar Lengan momen uji geser langsung P = Pn x b/a

44 37 n = P / A = (Pn x b/a) / A P = gaya yang diterima beban A = luas sampel = 28,2743 cm 2 b/a = perbandingan lengan alat direct shear yang dipakai = sehingga (b/a)/a = / = 0.5 per cm b. Tegangan Geser ( ) Rumus yang digunakan : = SF / A = ( LDR x LRC ) / A dimana : : tegangan geser (kg/cm2) SF : shear force (kg) A : luas contoh tanah (cm2) LDR : load dial reading (kg/d ) LRC : load ring constant (kg/d ) 2

45 BAB 11 PENGUJIAN TRIAXIAL 11.1 Dasar Teori Percobaan triaxial merupakan metode paling umum untuk mencari kekuatan geser tanah. Percobaan ini dilakukan dengan cara benda uji dimasukkan dalam selubung karet tipis dan diletakkan dalam tabung kaca. Kemudian ruang di dalam tabung diisi dengan air. Benda uji mendapat tegangan sel dengan jalan pemberian tekanan sel atau tekanan sampling serupa dengan tekanan akibat tanah sekelilingnya. Kemudian digeser secara vertikal dengan kecepatan pergeseran ( 1 % x Lo ) per menit. Tekanan vertikal yang diberikan pada proses keruntuhan ini adalah tegangan deviator dan dapat diukur dengan cincin uji. Apabila suatu seri percobaan ini dilakukan dengan tekanan sel yang berbeda, dapat digambar lingkaran Mohr lainnya. Lingkaran - lingkaran ini harus mempunyai suatu garis singgung yang dikenal dengan selubung kegagalan Lingkaran Mohr - Coulomb dan merupakan suatu garis yang sama dengan persamaan garis yang diberikan oleh percobaan Coulomb, sehingga diketahui nilai c dan. Pada percobaan ini dilakukan secara Unconsolidated Undrained (tanpa konsolidasi-tanpa drainase). Contoh percobaan ini diberikan tegangan sel / ruang dimana air tidak boleh mengalir dari tanah contoh. Setelah diberikan tegangan ruang, kemudian dilakukan geseran vertikal dengan kecepatan (1 % x Lo)/menit. Percobaan Uncosolidated - Undrained ini merupakan analisis tegangan total. Jadi tujuan percobaan ini adalah untuk mencari parameter - parameter kekuatan geser yaitu kohesi (c) dan sudut geser dalam ( ) total Tujuan Untuk mencari paremeter-parameter kekuatan geser yaitu kohesi tanah ( c) dan sudut geser dalam ( ) Alat dan Bahan Alat dan bahan yang digunakan : a. Alat cetakan tanah 38

46 39 b. Pisau / gergaji kawat c. Oli dan kuas d. Mistar e. Membran f. Contoh tanah undisturbed g. Alat Triaxial h. Terdiri dari cincin karet, batu berpori, silinder perspex, pipa untuk pemberian tegangan sel, pipa unit pengaliran atau pengukur tegangan pori, kran udara. Gambar Alat pengujian triaxial Cara Kerja a. Persiapan Sampel : 1. Tanah asli boring dikeluarkan dari tabung sampel dengan dongkrak sehingga tanah asli keluar dari tabung, lalu dipotong-potong menjadi 2 bagian. 2. Tanah yang dipotong tadi dicetak dengan cetakan sampel berupa tabung, potongan tanah asli dimasukkan dalam tabung sampai terisi penuh lalu diratakan permukaannya dengan pisau.

47 40 3. Tanah didalam tabung pencetak dikeluarkan dengan mendesak sehingga sampel lepas dari tabung pencetak, lalu sampel disimpan dalam stoples selama 24 jam. 4. Jumlah sampel untuk percobaan ini ada 3 buah sampel. b. Jalannya Percobaan : 1. Siapkan sampel, ukur panjangnya (Lo), isi gas dan tancapkan stopkontak dan kemudian dicari luas penampangnya (A). 2. Dari tiap percobaan, masing - masing : L = Lo x (%) 3. Hitung vertikal dial reading = L x Pasang membran T dan ratakan permukaan dengan pipet sedot. 5. Pasang sampel dalam sel, siapkan ring pecah dan karet (2) 6. membran dilepaskan T diangkat 7. bagian bawah membran dikaret 8. Pasang bagian atas, usahakan karet melingkar sampel, membran tarik ke bagian atas, karet lagi, ring pecah dilepas. 9. Pasang bagian penutup sel triaksial, paskan bagian atas dan putar sampai kencang. 10. Isi sel triaksial dengan air, putar kran air, buka penutup katup agar bisa naik, setelah air penuh tutup lagi penutup katup. 11. Pasang proving ring dan manometer samping 12. Untuk memasang proving ring, putar besi penyangga agar bisa pas. 13. Kaitkan manometer waktu di samping, terus putar sekrup, atur agar jarum (kecil) pas nol. 14. Mengatur manometer beban dan manometer waktu untuk jarum (besar) dalam kondisi nol. 15. Menghidupkan angka pori digital, mengatur kotak pori agar bacaan awal bisa nol. 16. Memberi tekanan dengan memutar kran tekanan sebesar 0.5; 1; 1.5 dengan memutar kran ke posisi atas. 17. Setelah itu mengunci / arah kiri

48 Alat siap dijalankan, posisi pada mesin ditarik 19. a. pembacaan load dial : hitam 20. b. pembacaan vertikal : merah 21. Menghidupkan triaxial test, menyamakan bacaan manometer waktu dengan Vertical Dial Reading pada table, baca load dial dan angka pori untuk mengatur kecepatan putar (W) 22. Setelah waktu habis mesin dimatikan. 23. Mengeluarkan air dari sel konsolidasi dengan memposisikan keatas dan pada posisi ditekan terus diputar dibuka. 24. Setelah air habis, melepas bagian luar dan ambil sampel serta gambar keruntuhannya. 25. Langkah pengosongan air dan udara pada posisi bawah, dalam posisi atas, sampel penuh, pada posisi kanan, dibuka, depan terus kembalikan ke posisi atas Cara Perhitungan a. Tanah contoh diukur panjangnya (Lo) dan diameter, kemudian dicari luas penampang (Ao) b. Dari tiap percobaan dicari h masing-masing ( L= ho x %). c. Menghitung Vertikal Dial Reading = L x 100 d. Dari bacaan alat triaxial didapat harga = load dial/angka pori (ho), dan 3. e. Menghitung load = LRC x LDR f. Menghitung A' = Ao \ (1 - ) g. Menghitung tegangan deviator ( 1-3) = Load / A h. Dari beberapa harga ( 1-3) dipilih harga terbesar, kemudian dihitung i. Setelah didapat 1,, 3, dan maka dapat dicari jari - jari lingkaran Mohr j. R = ( 1-3 ) / 2 Gambar lingkaran Mohr, sehingga dapat diukur besarnya c dan. k. Hasil perhitungan dapat dilihat dalam tabel.

49 42 Cara pengisian tabel triaxial compresion test a. Untuk tabel atas 1. Kolom 1 = waktu pembacaan 2. Kolom 2 = proses regangan ( Σ % ) 3. Kolom 3 = pertambahan panjang ( L ) L = L0 X Σ 4. Kolom 4 = vertikal dial reading (VDR) VDR = L X Kolom 5 = load dialreading (LDR) Hasil pembacaan alat 6. Kolom 6 = tegangan air pori Hasil pembacaan alat 7. Kolom 7 = load (L) L = LDR x LRC 8. Kolom 8 = A / (1 Σ ) A = Luas penampang sampel 9. Kolom 9 = deviator stress ( 1-3) = kolom 7/ kolom 8 b. Untuk tabel bawah 1. Kolom 1 = harga 3 2. Kolom 2 = harga Σ dari deviator stress terbesar 3. Kolom 3 = harga u dari deviator stress terbesar 4. Kolom 4 = 3 = 3 - u 5. Kolom 5 = 1-3 harga deviator stress terbesar 6. Kolom 6 = 1 = ( 1-3 ) Kolom 7 = 1 = 1 + u 8. Kolom 8 = 0,5 x ( )/2 9. Kolom 9 = 0,5 x ( 1 + 3)/2

50 BAB 12 PENGUJIAN SONDIR 12.1 Dasar Teori Sondir disebut juga Dutch Deep Sounding Apparatus, yaitu suatu alat statis yang berasal dari Belanda. Ujung alat ini langsung ditekan ke dalam tanah. Pada ujung rangkaian pipa sondir ditempatkan alat conus yang berujung lancip dengan kemiringan kurang lebih 60. Pipa sondir dimasukkan ke dalam tanah dengan bantuan mesin sondir. Ada 2 macam metode sondir: a. Standard Type (Mantel conus) Yang diukur hanya perlawanan ujung (nilai conus) yang dilakukan dengan menekan conus ke bawah. Seluruh tabung luar diam. Gaya yang bekerja dapat dilihat pada manometer. b. Friction Sleeve (Addition Jacket Type / Biconus) Nilai conus dan hambatan lekat keduanya diukur. Hal ini dilakukan dengan memakai stang dalam. Mula-mula hanya conus yang ditekan ke bawah, nilai conus diukur. Bila conus telah digerakan sejauh 4 cm, maka dengan sendirinya ia mengait friction sleeve, dan conus beserta friction sleeve ditekan bersama-sama sedalam 4 cm. Jadi nilai conus sama dan hambatan lekat didapat dengan mengurangkan besarnya conus dan nilai jumlah keseluruhan. Dalam percobaan ini metode friction sleeve yang dipakai Tujuan Tujuan penyelidikan ini untuk mengetahui perlawanan penetrasi conus dan hambatan lekat tanah pada biconus. Perlawanan penetrasi conus adalah perlawanan terhadap ujung conus yang dinyatakan dalam gaya persatuan luas. Hambatan lekat adalah perlawanan terhadap mantel biconus yang dinyatakan dalam gaya persatuan panjang Alat yang Digunakan Alat pengujian sondir dapat dilihat pada Gambar

51 44 Gambar Alat pengujian sondir 12.4 Cara Kerja a. Menyiapkan alat 1. Pada tanah yang diselidiki ditancapkan 3 (tiga) buah angkur luar dengan cara diputar dengan stang pemutar, searah jarum jam sambil ditekan agar dapat turun dan masuk ke dalam tanah. 2. Balok tumpuan diletakan untuk mendukung alat sondir, kemudian alat sondir didirikan di atas balok sedemikian rupa sampai benarbenar tegak lurus. 3. Besi kanal dipasang untuk menjepit kaki alat sondir dengan cara memasang baut pada angkur-angkur tersebut. 4. Conus dan biconus dipasang pada pipa dan dikontrol sambungannya. 5. Bila semua alat siap, maka stang pemutar diputar agar dapat menekan ujung conus ke dalam tanah. Percobaan ini dimulai pada saat ujung conus menyentuh tanah (kedalaman 0 cm), selanjutnya dibaca pada kedalaman kelipatan 20 cm.

52 45 6. Kunci dibuka dan stang diputar turun 4 cm dan diperoleh pembacaan nilai conus. 7. Hubungan tangkai dilepaskan, kemudian stang pemutar diluruskan smpai kedalaman 4 cm lagi sehingga menghasilkan pembacaan nilai biconus. 8. Kemudian tangkai conus dikaitkan lagi, yaitu pada posisi kunci, dan ditekan kembali, maka mantel luar terikat, stang dalam akan ikut tertekan sampai kedalaman 40 cm. 9. Mengulangi langkah 7-9 samapai nilai conus 250 kg/cm2. a. Membaca manometer 1. Pada kedalaman 0 cm dibaca nilai conus dan biconus, stang diputar pada posisi kunci sehingga jarum tidak bergerak sampai kedalaman 20 cm pemutaran stang dihentikan. 2. Kunci dibuka dan stang diputar turun 4 cm sehingga stang dalam akan ditekan pada lubang yang menghubungkan dengan manometer, lalu dibaca pada manometer tersebut, angka ini adalah nilai conus. 3. Hubungan tangkai dilepaskan lalu stang diputar lagi, pemutaran dilakukan sampai kedalaman bertambah 4 cm, baru angka pada manometer dibaca. Angka ini menunjukan nilai biconus, yaitu nilai conus ditambah hambatan lekatnya. 4. Tangkai conus dilekatkan lagi, yaitu pada posisi kunci dan ditekan lagi maka mantel luar berikut stang dalam akan ikut tertekan sampai kedalaman 40 cm. 5. Setelah itu dibaca nilai conus dan biconusnya seperti cara di atas. Pekerjaan ini dilakukan sampai jarum manometer menunjukan angka 250 kg/cm2. 6. Memasukan hasil pembacaan kedalam tabel dan akan diperoleh grafik hubungan antara kedalaman dan hambatan total Contoh Perhitungan Rumus yang dipakai : HL ( H C ) x D A dimana : HL : Hambatan lekat (kg/cm2)

53 46 H : Nilai biconus (kg/cm2) C : Nilai conus (kg/cm2) D : Selisih kedalaman (20) A : Luas conus / luas torak (10) Keteranagan pengisian tabel Kolom 1 : kedalaman tanah yang ditentukan oleh conus dan biconus. Kolom 2 : nilai conus yang terbaca pada manometer untuk gerakan 1. Kolom 3 : nilai biconus yang terbaca pada manometer untuk gerakan 2. Kolom 4 : nilai hambatan / friction merupakan hasil pengurangan nilai conus dan biconus. Kolom 5 : nilai hambatan lekat. Kolom 6 : nilai hambatan lokal. Contoh perhitungan : 1. Z = 0 cm H = 0 kg/cm2 C = 0 kg/cm2 HL = (0-0). 20/10 = 0 kg/cm2 HT = =0 kg/cm2 2. Z = 20 cm H = 25 kg/cm2 C = 25 kg/cm2 HL = (25-25). 20/10 = 0 kg/cm2 HT = = 0 kg/cm2 3. Z= 40 cm H = 25 kg/cm2 C = 25 kg/cm2 HL = (25-25). 20/10 = 0 kg/cm2 HT = = 0 kg/cm2

54 47 Tabel Tabel pengujian sondir Kedalaman Conus Biconus Friction HL = (H - C) x D/A HT = ΣHL ( Z1 cm ) ( C1 kg/cm2 ) ( H1 kg/cm2 ) ( H-C kg/cm2 ) ( kg/cm2 ) ( kg/cm2 )

55 BAB 13 PENGUJIAN KONSOLIDASI 13.1 Dasar Teori Konsolidasi adalah proses mengalirnya air pori dari lapisan tanah yang jenuh air dan disertai dengan mengecilnya volume tanah akibat adanya penambahan beban vertikal diatasnya. Pada kenyataannya konsolidasi bisa diartikan pula sebagai penurunan / settlement. Konsolidasi terjadi apabila memenuhi syarat - syarat : a. Tanah dalam keadaan jenuh air. b. Adanya beban di atasnya. c. Adanya air yang mengalir Tujuan Pengujian ini merupakan pengujian satu dimensi, dimana beba yang bekerja hanya satu arah yaitu arah vertikal. Adapun tujuan dari pengujian ini adalah untuk menentukan parameter-parameter konsolidasi, yaitu Koefisien Konsolidasi (Cv) dan Koefisien Kompresi (Cc) yang terjadi akibat adanya tekanan yang bekerja pada tanah tersebut Alat dan Bahan a. Satu set alat konsolidasi (Odo Meter) yang terdiri dari alat - alat pembebanan dan sel konsolidasi b. Arloji pengukur (ketelitian 0.01 dan panjang gerak tangkai minimal 1.0 cm) c. Beban - beban (0.25 kg, 0.8 kg, 1.6 kg, 3.2 kg) d. Alat pengeluar contoh dalam tabung (extruder) e. Pemotong yaitu pisau tipis dan tajam serta pisau kawat f. Pemegang cicin kawat g. Neraca h. Oven listrik yang dilengkapi dengan pengukur suhu untuk memanasi sampai i C. j. Stopwatch. 48

56 49 Gambar Alat pengujian konsolidasi (oedometer) Cara Kerja a. Persiapan Benda Uji Cincin (bagian dari sel konsolidasi) dibersihkan dan dikeringkan kemudian ditimbang sampai ketelitian 0.1 gr. Sebelum contoh dikeluarkan dari tabung ujungnya diratakan dahulu dengan jalan mengeluarkan contoh tersebut 1 sampai dengan 2 cm. Kemudian dipotong dengan pisau. Permukaan ujung contoh ini harus diratakan dan tegak lurus terhadap sumbu contoh.cincin dipasang pada pemegangnya kemudian diatur sehingga bagian yang tajam berada 0.5 cm dari ujung tersebut. Contoh dikeluarkan dari tabung dan langsung dimasukkan ke dalam cincin sepanjang kurang lebih 2 cm, kemudian dipotong. Agar

57 50 diperoleh ujung yang rata pemotongan harus dilebihkan 0.5 cm kemudian diratakan dengan alat penentu tebal. Pemotongan harus dilakukan sehingga pisau potong tidak sampai menekan benda uji tersebut. b. Percobaan 1. Benda uji dan cincin ditimbang dengan ketelitian 0.1 gr 2. Menempatkan batu pori di bagian atas dan bawah dari cincin sehingga benda uji yang sudah dilapisi kertas saring/filter terapit kedua buah batu pori kemudian dimasukkan ke dalam sel konsolidasi. 3. Memasukkan plat penumpu di atas batu pori. 4. Meletakkan sel konsolidasi yang sudah terisi benda uji pada alat konsolidasi sehingga bagian runcing dari plat penumpu menyentuh tepat pada lat pembebanan. 5. Mengatur kedudukan arloji (alat ini harus menunjukkan angka nol) kemudian dibaca dan dicatat. 6. Memasang beban pertama sebesar 0.25 kg, kemudian diikuti dengan pengaturan nivo agar seimbang. 7. Pada saat memasang beban 0.25 kg diamati pembacaan arloji mulai (0, 0.25, 0.5, 1, ) menit. 8. Setelah langkah 7 selesai, maka beban ditambah sehingga menjadi 0.8 kg. 9. Demikian seterusnya untuk beban yang berbeda yaitu untuk pembebanan 1.6 dan 3.2 diamati pembacaan arloji mulai menit 0, 0.25, 0.5, 1, Setelah sampai pada pembebanan 3.2 kg maka dilakukan unloading test dengan pengurangan beban sehingga pembebanan menjadi 1.6 kg dan diamati pembacaan arloji mulai menit 0, 0.25, 0.5, 1,..., Setelah percobaan berakhir maka dikeluarkan cincin dan benda uji dari sel. konsolidasi, demikaian pula batu pori pada permukaan atas dan bawah.

58 Cincin dan benda uji dikeringkan dalam oven listrik selama 24 jam dengan temperatur 110 C. 13. Setelah kering cincin dan benda uji ditimbang Cara Perhitungan a. Menghitung : 1. berat tanah basah 2. kadar air 3. berat isi basah 4. berat tanah kering b. Ada dua cara menggambarkan hasil percobaan konsolidasi : 1. Dengan membuat grafik penurunan terhadap tekanan. 2. Dengan membuat grafik angka pori terhadap tekanan. Pada kedua cara ini harga tekanan digunakan skala logaritma. Bila dipakai cara II maka dilakukan perhitungan sebagai berikut : 1. Tinggi Efektif benda uji Ht = Bk / (A x Gs) dimana : Ht : tinggi efektif benda uji / tinggi butiran tanah (satu kesatuan) A : luas benda uji Gs : berat jenis tanah Bk : berat tanah kering 2. Besar penurunan total ( H) yang terjadi pada pembebanan H = pembacaan arloji pada permulaan percobaan dikurangi pembacaan arloji sesudah pembebanan tersebut 3. Angka pori semula (angka pori asli) eo = (Ho - Ht) / Ht dimana : Ho = tinggi contoh semula. 4. Perubahan angka pori ( e) pada setiap pembebanan

59 52 e = H / Ht 5. Angka pori ( e )pada setiap pembebanan e = eo - e 6. Menggambarkan harga angka-angka pori tersebut pada grafik angka pori terhadap tekanan dan dengan menggunakan skala logaritma untuk tekanan. c. Menghitung derajat Kejenuhan sebelum dan sesudah percobaan Sr = (w.gs) / e dimana : d. Sr : derajat kejenuhan W : kadar air G : berat jenis tanah e : angka pori Harga Koefisien Konsolidasi (Cv) Cv = (0,848 Hm2 ) / t90 dimana : Cv : Koefisien konsolidasi Hm : Tinggi benda uji rata - rata t90 : Waktu untuk mencapai konsolidasi 90 % e. Menggambar grafik hubungan antara Cv dan beban (logaritma) f. Langkah-langkah penggambaran grafik konsolidasi : 1. Absis = (waktu), ordinat = penurunan 2. Titik koordinat hasil pembacaan dihubungkan sehingga didapat grafik kecepatan penurunan yang berupa garis lengkung (kurva). 3. Kurva diperpanjang hingga memotong sumbu Y (titik A). 4. Kemudian dibuat garis singgung yang berimpit dengan permulaan kurva. 5. Dicari titik singgung akhir kurva dimana kurva dan garis singgung mulai memisah (titik P) 6. Ditarik garis tegak lurus sumbu ordinat Y sampai memotong titik P, diukur panjangnya.