PERBANDINGAN KONSOLIDASI TANAH LEMPUNG LUNAK YANG DISTABILISASI DENGAN KOLOM CAMPURAN PASIR KAPUR DAN KOLOM PASIR DI ATAS KAPUR.

Transkripsi

1 PERBANDINGAN KONSOLIDASI TANAH LEMPUNG LUNAK YANG DISTABILISASI DENGAN KOLOM CAMPURAN PASIR KAPUR DAN KOLOM PASIR DI ATAS KAPUR Tugas akhir untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil Disusun oleh : Rastika Eka Rini (D ) PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2015

2 ii

3 PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI Saya yang bertanda tangan dibawah ini : Nama : RASTIKA EKA RINI NIM : D Program Studi : S1 - TEKNIK SIPIL Judul Skripsi : PERBANDINGAN KONSOLIDASI TANAH LEMPUNG LUNAK YANG DISTABILISASI DENGAN KOLOM CAMPURAN PASIR-KAPUR DAN KOLOM PASIR DI ATAS KAPUR Menyatakan dengan sebenarnya bahwa skripsi yang saya buat dan serahkan ini, merupakan hasil karya saya sendiri, kecuali kutipan kutipan dan ringkasan ringkasan yang semuanya 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 dan ijazah yang diberikan oleh Universitas Muhammadiyah Surakarta batal saya terima. Surakarta, 25 November 2015 Rastika Eka Rini iii

4 MOTTO Raihlah ilmu, dan untuk meraih ilmu belajarlah untuk tenang dan sabar (Khalifah Umar bin Khattab) Allah akan meninggikan orang-orang yang beriman diantara kamu dan orang-orang yang berilmu pengetahuan beberapa derajat. Dan Allah Maha mengetahui apa yang kamu kerjakan (Al-Mujadillah:11) Tuntutlah ilmu mulai dari buaian hingga ke liang lahat Engkau tak dapat meraih ilmu kecuali dengan enam hal, yaitu cerdas, selalu ingin tahu, tabah, punya bekal dalam menuntut ilmu, bimbingan dari guru, dan dalam waktu yang lama (Khalifah Ali bin Abi Thalib) Barang siapa yang menempuh jalan untuk mencari ilmu, niscaya Allah memudahkannya jalan menuju surga (HR. Tirmidzi) 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 S-1 di Universitas Muhammadiyah Surakarta. Tak lupa penulis sampaikan ucapan terimakasih kepada pihak-pihak yang telah berjasa atas selesainya Tugas Akhir ini, antara lain: 1. Bapak Ir. Sri Sunarjono, MT. PhD sebagai Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. 2. Bapak Dr. Mochamad Solikin sebagai Ketua Program Studi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta. 3. Bapak Kuswartomo, ST. MT sebagai Pembimbing Akademik 4. Dosen pembimbing TA Bapak Anto Budi Listyawan, S.T. M.Sc., Ibu Ir. Renaningsih, M.T., dan Bapak Agus Susanto, S.T, M.T., yang selama ini meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan dan pengarahan hingga selesainya Tugas Akhir ini. Semoga amal bapak dan ibu menjadi amal jariah. Aamiin. 5. Orang tua saya, yang senantiasa menyayangi, menginspirasi, mendidik, mendo akan, berkorban, dan memberikan yang terbaik untuk anak-anaknya. 6. Seluruh keluarga saya, terima kasih atas dukungan yang telah diberikan. 7. Seluruh dosen Prodi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta terimakasih atas bimbingan dan ilmu yang telah diberikan. 8. Para sahabatku Kikit, Dadis, Dian, Ariska, dan seluruh teman-teman Teknik Sipil 2011, terimakasih atas dukungan dan bantuan kalian. Semoga perjuangan dan kesabaran kita mebuahkan hasil yang baik. 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 alaikum Wr. Wb. v

6 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL. i LEMBAR PENGESAHAN ii PERNYATAAN KEABSAHAN iii HALAMAN MOTTO. iv PRAKATA v DAFTAR ISI vi DAFTAR TABEL viii DAFTAR GAMBAR x ABSTRAKSI xiii I. PENDAHULUAN 1 A. Latar Belakang 1 B. Rumusan Masalah 2 C. Tujuan dan Manfaat Penelitian 2 1. Tujuan Penelitian 2 2. Manfaat Penelitian 2 D. Batasan Masalah 3 E. Keaslian Penelitian 3 II. TINJAUAN PUSTAKA 5 A. Tanah Lempung Lunak 5 B. Stabilitas Tanah 6 C. Pasir 6 D. Kapur 7 E. Drainase Vertikal 8 F. Tinjauan Penelitian Sejenis 8 III. LANDASAN TEORI 10 A. Sifat-sifat Fisis Tanah Specific Gravity (Gs) Konsistensi Tanah dan Batas-batas Atterberg 10 B. Sifat-sifat Teknis Konsolidasi Metode untuk menentukan Koefisien Konsolidasi 14 C. Stabilisasi Tanah dengan Drainase Vertikal 15 vi

7 IV. METODE PENELITIAN 16 A. Uraian Umum 16 B. Lokasi Penelitian 16 C. Bahan yang Digunakan 16 D. Alat yang Digunakan 16 E. Tahapan Penelitian 19 V. ANALISIS DAN PEMBAHASAN 22 A. Uji Sifat Fisis Tanah Uji Berat Spesifik (Gs) Uji Batas-batas Atterberg 25 B. Uji Sifat Mekanis Tanah Koefisien Konsolidasi (Cv) Indeks Pemampatan (Cc) Penurunan Konsolidasi (Sc) Perbedaan Efisiensi Jenis Kolom 48 VI. KESIMPULAN DAN SARAN 51 A. Kesimpulan 51 B. Saran 52 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN vii

8 DAFTAR TABEL Tabel V.1 Hasil uji Gs tanah dengan kolom campuran pasir-kapur 22 Tabel V.2 Hasil uji Gs tanah dengan kolom pasir di atas kapur pada arah horizontal 23 Tabel V.3 Hasil uji Gs tanah dengan kolom pasir di atas kapur pada arah vertikal 24 Tabel V.4 Hasil uji batas-batas Atterberg pada kolom pasir di atas kapur arah horizontal 25 Tabel V.5 Hasil uji batas-batas Atterberg pada kolom pasir di atas kapur arah vertikal 25 Tabel V.6 Hasil uji batas-batas Atterberg pada kolom campuran pasirkapur 30 Tabel V.7 Nilai koefisien konsolidasi (Cv) pada stabilisasi menggunakan kolom campuran pasir kapur 33 Tabel V.8 Persentase perbedaan nilai Cv dari tanah yang distabilisasi menggunakan kolom campuran pasir-kapur dengan tanah tanpa stabilisasi 34 Tabel V.9 Nilai koefisien konsolidasi (Cv) pada stabilisasi menggunakan kolom pasir di atas kapur arah horizontal 34 Tabel V.10 Nilai koefisien konsolidasi (Cv) pada stabilisasi menggunakan kolom pasir di atas kapur arah vertikal 35 Tabel V.11 Perbandingan nilai Cv antara penelitian Luthfiarta (kolom kapur) dan Satriyana (kolom pasir) 36 Tabel V.12 Perbedaan nilai Cv pada tanah tanpa stabilisasi dan kolom pasir di atas kapur 37 Tabel V.13 Perbandingan persentase nilai Cv pada stabilisasi kolom campuran pasir-kapur dan kolom pasir di atas kapur terhadap tanah tanpa stabilisasi 38 Tabel V.14 Nilai indeks pemampatan (Cc) 39 Tabel V.15 Perbedaan nilai Cc antara stabilisasi menggunakan kolom campuran pasir-kapur dengan tanah tanpa kolom 40 Tabel V.16 Nilai indeks pemampatan (Cc) arah horizontal 40 Tabel V.17 NIlai indeks pemampatan arah vertikal 41 Tabel V.18 Perbandingan nilai Cc antara penelitian Luthfiarta (kolom kapur) dan Satriyana (kolom pasir) 42 viii

9 Tabel V.19 Perbedaan nilai Cc antara stabilisasi menggunakan kolom pasir di atas kapur dengan tanah tanpa kolom 43 Tabel V.20 Perbedaan persentase nilai Cc pada tanah stabilisasi kolom campuran pasir-kapur dan kolom pasir di atas kapur dengan tanah tanpa stabilisasi 43 Tabel V.21 Nilai penurunan konsolidasi (Sc) 44 Tabel V.22 Perbedaan nilai Sc antara stabilisasi menggunakan kolom campuran pasir-kapur dengan tanah tanpa kolom 44 Tabel V.23 Nilai penurunan konsolidasi (Sc) arah horizontal 45 Tabel V.24 Nilai penurunan konsolidasi (Sc) arah vertikal 45 Tabel V.25 Perbandingan nilai Sc antara penelitian Luthfiarta (kolom kapur) dan Satriyana (kolom pasir) 46 Tabel V.26 Perbedaan nilai Sc antara stabilisasi menggunakan kolom pasir di atas kapur dengan tanah tanpa kolom 47 Tabel V.27 Perbedaan persentase nilai Sc pada stabilisasi kolom campuran pasirkapur dan kolom pasir di atas kapur terhadap tanah tanpa stabilisasi 48 ix

10 DAFTAR GAMBAR Gb. III.1 Batas-batas konsistensi tanah 10 Gb. III.2 Percobaan batas cair 12 Gb. III.3 Alat uji konsolidasi 14 Gb. III.4 Benda uji konsolidasi 14 Gb. III.5 Perletakan sampel pada konsolidometer 14 Gb. III.6 Metode Akar Waktu (Taylor, 1948) 15 Gb. III.7 Ilustrasi pemasangan kolom pasir 16 Gb. IV.1 Box uji tampak atas dengan kolom yang dipasang di sisi kanan dan kiri box 17 Gb. IV.2 Box dengan kran yang dipasang di sisi kanan dan kiri untuk membuang air 18 Gb. IV.3 Bagan alir penelitian 21 Gb. V.1 Grafik hubungan antara variasi jarak pengambilan sampel dan specific gravity (Gs) 23 Gb. V.2 Grafik hubungan antara variasi jarak pengambilan sampel dan specific gravity (Gs) arah horisontal 23 Gb. V.3 Grafik hubungan antara variasi jarak pengambilan sampel dan specific gravity (Gs) arah vertikal 24 Gb. V.4 Grafik hubungan antara variasi jarak pengambilan sampel dan batas cair arah horizontal (LL) 26 Gb. V.5 Grafik hubungan antara variasi jarak pengambilan sampel dan batas cair arah vertical (LL) 26 Gb V.6 Grafik hubungan antara variasi jarak pengambilan sampel dengan batas plastis (PL) arah horizontal 27 Gb V.7 Grafik hubungan antara variasi jarak pengambilan sampel dengan batas plastis (PL) arah vertikal 27 Gb V.8 Grafik hubungan antara variasi jarak pengambilan sampel dengan Indeks Plastisitas (PI) arah horisontal 28 Gb V.9 Grafik hubungan antara variasi jarak pengambilan sampel dengan Indeks Plastisitas (PI) arah vertikal 28 Gb. V.10 Grafik Hubungan antara variasi jarak pengambilan sampel dengan batas susut (SL) arah horizontal 29 x

11 Gb. V.11 Grafik Hubungan antara variasi jarak pengambilan sampel dengan batas susut (SL) arah vertical 29 Gb. V.12 Grafik hubungan antara variasi jarak pengambilan sampel dan batas cair (LL) 30 Gb V.13 Grafik hubungan antara variasi jarak pengambilan sampel dengan batas plastis (PL) 31 Gb V.14 Grafik hubungan antara variasi jarak pengambilan sampel dengan indeks plastisitas (PI) 31 Gb V.15 Grafik hubungan antara variasi jarak pengambilan sampel dengan batas susut (SL) 32 Gb V.16 Grafik hubungan antara variasi jarak pengambilan sampel dan nilai Cv 33 Gb V.17 Grafik hubungan antara variasi jarak pengambilan sampel dan nilai Cv (arah horizontal) 35 Gb V.18 Grafik hubungan antara variasi jarak pengambilan sampel dan nilai Cv (arah vertikal) 35 Gb V.19 Perbandingan nilai Cv dari penelitian Luthfiarta dan Satriyana 37 Gb V.20 Perbedaan nilai Cv antara kolom campuran pasir-kapur dan kolom pasir di atas kapur 38 Gb. V.21 Hubungan antara variasi jarak dengan indeks pemampatan (Cc) 39 Gb. V.22 Hubungan antara variasi jarak dengan indeks pemampatan (Cc) arah horizontal 40 Gb. V.23 Hubungan antara variasi jarak dengan indeks pemampatan (Cc) arah vertikal 41 Gb V.24 Perbandingan nilai Cc dari penelitian Luthfiarta dan Satriyana 42 Gb V.25 Perbedaan nilai Cc antara kolom campuran pasir-kapur dan kolom pasir di atas kapur 43 Gb. V.26 Hubungan antara variasi jarak dengan penurunan konsolidasi (Sc) 44 Gb. V.27 Hubungan antara variasi jarak dengan penurunan konsolidasi (Sc) arah horizontal 45 Gb. V.28 Hubungan antara variasi jarak dengan penurunan konsolidasi (Sc) arah vertikal 46 Gb V.29 Perbandingan nilai Sc dari penelitian Luthfiarta dan Satriyana 47 Gb V.30 Perbedaan nilai Sc antara kolom campuran pasir-kapur dan kolom pasir di atas kapur 48 xi

12 Gb V.31 Gb V.32 Gb V.33 Perbedaan persentase nilai Cv pada kolom campuran pasir-kapur dan kolom pasir di atas kapur 49 Perbedaan persentase nilai Cc pada kolom campuran pasir-kapur dan kolom pasir di atas kapur 49 Perbedaan persentase nilai Sc pada kolom campuran pasir-kapur dan kolom pasir di atas kapur 50 xii

13 PERBANDINGAN KONSOLIDASI TANAH LEMPUNG LUNAK YANG DISTABILISASI DENGAN KOLOM CAMPURAN PASIR-KAPUR DAN KOLOM PASIR DI ATAS KAPUR ABSTRAKSI Pada daerah dengan kandungan lempung tinggi bisa menyebabkan jalan bergelombang dan penurunan tanah karena sifat kembang susut tanah lempung. Hal tersebut sering terjadi di Desa Troketon Kecamatan Pedan Kabupaten Klaten. Salah satu cara untuk mengatasi masalah ini yaitu stabilisasi tanah dengan sistem drainase vertikal menggunakan kolom pasir atau kapur. Pada penelitian ini, untuk mengetahui pengaruh stabilisasi dengan drainase vertikal terhadap tanah lempung Desa Trokteton Kec. Pedan Kab. Klaten, dilakukan dengan membandingkan dua pengujian yaitu stabilisasi menggunakan kolom campuran pasir-kapur dan kolom pasir di atas kapur. Perbandingan dua jenis pengujian ini ditinjau berdasarkan nilai koefisien konsolidasi (Cv), indeks pemampatan (Cc), dan penuruan (Sc). Variasi jarak untuk kolom campuran pasir-kapur yaitu 16,67 cm; 33,33 cm; dan 50 cm dari tepi kolom, sedangkan untuk kolom pasir di atas kapur yaitu 16,67 cm; 33,33 cm; 50 cm lapis ke-1; 50 cm lapis ke-2; dan 50 cm lapis ke-3. Dari hasil kedua penelitian, nilai koefisien konsolidasi (Cv) mengalami kenaikan saat pengambilan sampel semakin dekat dengan kolom yaitu pada jarak 16,67 cm. Nilai indeks pemampatan (Cc) mengalami penurunan ketika sampel semakin dekat dengan kolom yaitu pada jarak 16,67 cm. Sedangkan nilai penurunan konsolidasi semakin turun ketika sampel semakin dekat dengan kolom yaitu pada jarak 16,67 cm. Persentase pengaruh stabilisasi kolom campuran pasir-kapur terhadap tanah asli terjadi perubahan nilai Cv sebesar 644,184%; Cc sebesar 61,216%; dan Sc sebesar 57,383%, sedangkan untuk kolom pasir di atas kapur perubahan nilai Cv sebesar 589,402%; Cc sebesar 58,769%, dan Sc sebesar 53,931%. Sehingga dari persentase tersebut, stabilisasi tanah menggunakan kolom campuran pasir-kapur lebih baik daripada stabilisasi menggunakan kolom pasir di atas kapur. Kata kunci: lempung, konsolidasi, kolom pasir-kapur, koefisien konsolidasi, indeks pemampatan, penurunan xiii