PERBAIKAN SUBGRADE JALAN KECAMATAN SUKODONO KABUPATEN SRAGEN DENGAN MENGGUNAKAN GIPSUM

Transkripsi

1 PERBAIKAN SUBGRADE JALAN KECAMATAN SUKODONO KABUPATEN SRAGEN DENGAN MENGGUNAKAN GIPSUM Tugas Akhir Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana S 1 Teknik Sipil Disusun oleh: Ulta Windi Pralina NIM: D PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2017

2 ii

3 iii

4 MOTTO Sesungguhnya bersama kesulitan ada kemudahan. Maka apabila engkau telah selesai (dari sesuatu urusan), tetaplah bekerja keras (untuk urusan yang lain). Dan hanya kepada Tuhanmulah engkau berharap. (Q.S. Al-Insyirah : 6-8) Allah SWT adalah pelindung orang-orang yang beriman, Dia mengeluarkan mereka dari kegelapan (kekafiran) kepada cahaya (iman). (Q.S. Al-Baqarah : 257) Ya Allah, Tunjukilah kami jalan yang lurus, yaitu jalan orang-orang yang telah engkau anugerahkan nikmat kepada mereka, bukan mereka yang dimurkai dan bukan pula jalan mereka yang sesat. (Q.S. Al-Fatihah : 6-7)... Kepada Allah-lah kami bertawaqal : Ya Tuhan kami, janganlah Engkau jadikan sasaran fitnah bagi kaum yang zalim... (Q.S. Yunus : 85) Allah SWT akan meninggikan orang-orangyang beriman dan berilmu sampai beberapa derajat. (Q.S. Al-Mujadilah : 11) Mengaku kekurangan diri adalah tangga untuk mencapai cita-cita, berusaha terus-menerus untuk mengisi kekurangan adalah kebenaran luar biasa. (Hamka) iv

5 PERSEMBAHAN Setelah engkau berkorban demi diriku. Kini saatnya kupersembahkan karyaku buat dirimu. Inilah jerih payahku.perjunganku. Diriku sadar, semua ini berkat motivasi dan do amu. Serta ridho dari Allah SWT.tanpa ridho-nya, semua akan sia-sia. Teruntuk : Ayah dan Bunda. Masih tersimpan di dalam memoriku setiap nasehatmu. Nasehatmu tidak hanya kudengar, tetapi sebagai inspirasi serta motivasi buat ananda. Ayah dan Bunda. setiap petuahmu akan selalu ku ingat seiring detak jantungku. Ayah dan Bunda. atas do amulah ananda dapat menghadapi rintangan ini. Maafkan ananda. ananda hanya bisa mengucapkan terima kasih. Akan ananda ingat slalu. bahwa perjalanan ananda masih panjang. Teruntuk : Sahabat-sahabat Terbaikku Inilah karaku. Terimakasih atas motivasi dan do amu. Tak ada yang bisa kuberikan selain ucapan terimakasih. Engkaulah inspirasiku. kamu engkaulah aku berpacu. Akan selalu kuingat didalam memoriku atas hari-hariku bersama kalian. Ya Allah. engkau telah mengabulkan do aku. hamba memohon semoga karya hamba ini mendapat ridho dari-mu.. Aamiin. v

6 PRAKATA هتاگربواللهاةمحرومکيلعملاسلا Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan karunia, rahmat, nikmat dan hidayah-nya sehingga punulis dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir yang berjudul PERBAIKAN SUBGRADE JALAN KECAMATAN SUKODONO KABUPATEN SRAGEN DENGAN MENGGUNAKAN GIPSUM dengan baik. Laporan Tugas Akhir ini disusun sebagian syarat untuk memperoleh gelar kesarjanaan pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammaadiyah Surakarta. Dalam kesempatan ni perkenankanlah penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada semua pihak yang telah ikut serta membantu penulis baik secara langsung maupun tidak langsung, secara moril maupun materiil selama penulis belajar sampai terselesaikannya Laporan Proposal Tugas Akhir ini. Dengan terselesainya Laporan Kerja Praktek ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih atas bantuan, petunjuk, arahan, bimbingan dan kerjasamanya kepada yang terhormat : 1. Bapak Sri Sunarjono, PhD selaku Dekan Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. 2. Bapak Mochamad Sholikin, PhD selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. 3. Ibu Qunik Wiqoyah, ST. MT. selaku Pembimbing yang telah memeberikan dorongan, arahan serta bimbingan, 4. Ibu Ir. Renaningsih, M. T., selaku Dosen Penguji Utama yang telah memberikan bimbingan,arahan dan dorongan. 5. Bapak Anto B. L ST. MSc Dosen Penguji yang telah memberikan bimbingan,arahan dan dorongan 6. Bapak Drs. Gotot Slamet M,MT Dosen Pembimbing Akademik, yang telah membantu dan memberikan pengarahan pengarahan yang berharga selama vi

7 masa studi di Program Studi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta. 7. Bapak dan Ibu tercinta yang telah memberikan dorongan baik materiil maupun sprituil, 8. Sahabat-sahabatku seperjuangan ratih, pondra, ayu, kiki, ais, cevy, putri yang selalu memeberikan dorongan, dan kepercayaan selama kuliah ini. 9. Serta teman-temanku angkatan 2013 senasib seperjuangan, yang telah banyak membantu dalam menyelesaikan laporan ini. Semoga segala bantuan yang diberikan kepada penyusun, senantiasa mendapat ridho dari Allah SWT, dan semoga penelitian ini bermanfaat bagi kita semua, Amin. هتاکربواللهاةمحرومكياعملاسلاو Surakarta, April 2017 Penulis vii

8 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PENGESAHAN... ii HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI... iii HALAMAN MOTTO... iv HALAMAN PERSEMBAHAN... v PRAKATA... vi DAFTAR ISI... viii DAFTAR GAMBAR... xi DAFTAR TABEL... xii DAFTAR GRAFIK... xiii DAFTAR LAMPIRAN... xiv DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN... xv ABSTRAKSI... xvii BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang... 1 B. Rumusan Masalah... 2 C. Tujuan Penelitian... 2 D. Manfaat Penelitian E. Batasan Masalah... 3 F. Keaslian Penelitian... 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Tinjauan Penelitian Sejenis... 5 B. Tanah Lempung... 6 C. Gipsum... 7 D. Stabilisasi Tanah viii

9 BAB III LANDASAN TEORI A. Sifat-sifat Fisis Tanah Berat Jenis Tanah (Specific Gravity) Kadar Air (Water Content) Batas-batas Atterberg a) Batas Cair (Liquid Limit) b) Batas Plastis (Plastic Limit) c) Batas Susut (Shrinkage Limit) d) Indeks Plastisitas (Plasticity Indeks) Analisa Ukuran Butiran a) Analisa Hydrometer b) Analisa Saringan Klasifikasi Tanah a) Unified Soil Classification System (USCS) b) American Association Of State Highway and Transportation Officials (AASTO) B. Sifat Mekanis Tanah Uji Pemadatan (Standard Proctor) Uji CBR (California Bearing Ratio) Pengembangan (Swelling) BAB IV METODE PENELITIAN A. Tinjauan Umum B. Bahan Penelitian C. Peralatan Penelitian Uji Sifat-sifat Fisis Tanah a) Uji Kadar Air b) Uji Specific Grafity c) Uji Batas-batas Atterberg ix

10 1d) Analisa Ukuran Butiran Uji Sifat Mekanis Tanah a) Uji Pemadatan (Standard Proctor) b) Uji CBR (California Bearing Ratio) D. Tahapan Penelitian E. Pelaksanaan Penelitian Pengujian Kadar Air Pengujian Berat Jenis Pengujian Batas-batas Atterberg Pemeriksaan Pembagian Ukuran Butiran Tanah Pengujian Pemadatan (Standard Proctor) Pengujian CBR (California Bearing Ratio) BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN A. Uji Pendahuluan B. Uji Sifat Fisis Tanah Asli dan Tanah Campuran Berat Jenis (Specific Gravity) Gipsum Uji Tanah Asli Uji Tanah Campuran Gipsum C. Uji Mekanis Uji Pemadatan (Standard Proctor) Uji CBR (California Bearing Ratio) BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan B. Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN x

11 DAFTAR GAMBAR Gambar II.1. Mineral-mineral lempung... 6 Gambar III.1. Batas-batas Atterberg Gambar IV.1. Satu set alat uji kadar air Gambar IV.2. Satu set alat uji berat jenis Gambar IV.3. Satu set alat uji batas cair Gambar IV.4. Satu set alat uji batas plastis Gambar IV.5. Satu set alat uji batas susut Gambar IV.6. Satu set alat uji hydrometer Gambar IV.7. Satu set alat uji analisa saringan Gambar IV.8. Satu set alat uji standar proctor Gambar IV.9. Satu set alat uji CBR Gambar IV.10. Bagan alir tahapan penelitian Gambar V.1. Hubungan antara kadar air dengan persentase penambahan Gipsum Gambar V.2. Hubungan antara specific gravity (Gs) dengan persentase penambahan gipsum Gambar V.3. Hubungan antara nilai batas cair dengan persentase penambahan gipsum Gambar V.4. Hubungan antara nilai batas plastis dengan persentase penambahan gipsum Gambar V.5. Hubungan antara nilai batas susut dengan persentase penambahan gipsum Gambar V.6. Hubungan antara nilai indeks plastis dengan persentase penambahan gipsum Gambar V.7. Hubungan antara persentase lolos saringan dengan diameter saringan Gambar V.8. Hubungan kadar air dengan berat volume kering tanah asli dan campuran pada tanah lolos saringan No xi

12 Gambar V.9. Hubungan berat volume maksimum dengan persentase penambahan gipsum Gambar V.10 Hubungan kadar air dengan persentase penambahan gipsum Gambar V.11. Hubungan nilai CBR soaked dengan persentase penambahan gipsum Gambar V.12. Hubungan antara persentase gipsum dengan nilai pengembangan Gambar V.13. Hubungan antara nilai pengembangan dengan berat volume kering maksimum xii

13 DAFTAR TABEL Tabel III.1. Specific gravity (Gs) pada macam-macam tanah Tabel III.2. Nilai indeks plastisitas dan macam tanah Tabel III.3. Ukuran-ukuran ayakan standar di Amerika Serikat Tabel III.4. Sistem Klasifikasi USCS Menggunakan LLR (Cassagrande, 1948) 16 Tabel III.5. Sistem Klasifikasi USCS Tabel III.6 Sistem Klasifikasi AASHTO Tabel III.7. Ukuran pemadatan Standard Proctor (ASTM D698) Tabel III.8. Ukuran Standard Proctor (ASTM D698 metode A) Tabel V.1. Hasil uji unsur kimia sampel tanah Tabel V.2. Hasil uji unsur kimia gipsum Tabel V.3. Hasil uji sifat fisis tanah asli Tabel V.4. Hasil uji sifat fisis tanah campuran Tabel V.5. Hasil uji gradasi butiran Tabel V.6. Hasil uji sifat fisis tanah asli dan campuran Tabel V.7. Hasil uji standard Proctor pada tanah asli dan campuran lolos saringan No Tabel V.8. Hasil uji CBR Soaked (rendaman) pada tanah lolos saringan No.4 57 Tabel V.9. Hasil uji pengembangan xiii

14 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran A Pengujian Kadar Air Lampiran B Pengujian Berat Jenis Lampiran C Pengujian Batas-batas Atterberg Lampiran D Pengujian Analisa Saringan Lampiran E Pengujian Hydrometer Lampiran F Pengujian Standard Proctor Lampiran G Pengujian CBR Soaked Lampiran H Pengujian Swelling 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 = Lanau anorganic dengan plastisitas tinggi OH = Lempung organik dengan plastisitas sedang sampai opt 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) = Berat isi basah (gr/cm 3 ) b = Berat isi kering (gr/cm 3 ) d = Berat volume butiran tanah (gr/cm 3 ) s = Berat volume air (gr/cm 3 ) w P 1 = Tekanan pada penetrasi 0,1 inch (psi) xv

16 P 2 S ΔH H A = Tekanan pada penetrasi 0,2 inch (psi) = Persen pengembangan = Perubahan tinggi benda uji (mm) = Tinggi benda uji mula-mula (mm) = Aktivitas Tanah C = Persentase berat fraksi ukuran lempung (ukuran butiran < 0,002 mm atau 2 μm) dalam tanah. xvi

17 PERBAIKAN SUBGRADE JALAN KECAMATAN SUKODONO KABUPATEN SRAGEN DENGAN MENGGUNAKAN GIPSUM (Studi Kasus Tanah Lempung Desa Bendo, Sukodono, Sragen) ABSTRAKSI Berdasarkan hasil penelitian pendahuluan menunjukan tanah di Sukodono, Sragen termasuk ke dalam tanah lempung yang berplastis tinggi, dengan nilai LL = 76,50%, PL= 25,29%, PI= 51,21%. Dilihat dari nilai PI =51,21% (lebih dari 17%) maka tanah tersebut perlu diadakan perbaikan tanah dengan menstabilisasi tanah secara kimiawi menggunakan gipsum dengan persentase penambahan gipsum 0%, 2,5%, 5%, dan 7,5% yang diharapkan dapat memperbaiki sifat fisis tanah dan daya dukung tanah menjadi lebih baik. Pengujian sifat fisis tanah meliputi kadar air, spesific gravity, batas-batas atterberg, analisis saringan, dan uji mekanis meliputi uji Standard Proctor dan CBR soaked. Hasil uji sifat fisis tanah asli dan tanah campuran pada penelitian ini didapatkan nilai kadar air, batas cair, batas susut, lolos saringan No. 200 mengalami penurunan, sedangkan nilai spesific gravity, dan batas plastis mengalami kenaikan. Klasifikasi tanah dengan persentase gipsum 0%, 2,5%, 5%, dan 7,5% menurut sistem AASHTO termasuk kedalam kelompok A-7-6, sedangkan menurut USCS termasuk ke dalam kelompok CH. Hasil uji sifat mekanis dari uji Standard Proctor tanah campuran gipsum 0%, 2,5%, 5%, dan 7,5% mengalami kenaikan pada berat volum kering dan nilai kadar air optimum mengalami penurunan. Nilai berat volume kering maksimum sebesar 1,342 gr/cm 3 dan kadar air optimum terendah sebesar 24%. Nilai CBR soaked mengalami peningkatan dengan bertambahnya persentase gipsum. Nilai CBR soaked yang terbesar dengan nilai 3% pada penambahan gipsum 7,5%. Nilai pengembangan mengalami penurunan maksimal pada penambahan gipsum 7,5% dengan nilai pengembangan yaitu 1,13%. Kata kunci : CBR, gipsum, sifat fisis dan mekanis, stabilisasi, tanah lempung xvii