BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Universitas Semarang merupakan Universitas di bawah Yayasan Alumni Universitas Diponegoro yang di dalamnya terdapat banyak jurusan, salah satu jurusan yang ada di Universitas Semarang adalah Jurusan S-1 Teknil Sipil. Syarat untuk mendapatkan gelar S- 1 adalah dengan membuat tugas akhir. Ilmu-ilmu yang telah didapat melalui perkuliahan pada semester sebelumnya diharapkan dapat diaplikasikan untuk penyusunan laporan tugas akhir secara sistematis, logis dan informatif serta didukung dengan adanya data yang akurat analisis yang tepat sehingga laporan tugas akhir dapat tersusun dengan baik. Diharapkan setelah menyusun laporan tugas akhir ini, dapat dijadikan bekal bagi mahasiswa untuk melangkah menuju dunia kerja, khususnya dalam bidang perencanaan konstruksi dan usaha jasa konstruksi. Laporan tugas akhir ini memuat suatu penelitian tentang uji kepadatan dan permeabilitas terhadap bahan timbunan pada zona 4 material random pada bendungan logung kudus yang teletak di desa kandangmas kecamatan dawe kabupaten kudus. Uji penelitian tersebut diperlukan agar mengetahui tingkat kepadatan dan penyerapan pada zona timbunan tersebut supaya tidak terjadi keruntuhan maupun rembesan yang tidak diinginkan pada tubu bendungan tersebut. Material yang di gunakan yaitu hasil galian pada sisi pelimpah samping dan galian pada tubuh bendungan. Bendungan adalah suatu konstruksi yang dibangun melintang pada aliran sungai, untuk tujuan menampung genangan air. Selain itu bendungan dapat difungsikan sebagai penyedia air bersih untuk irigasi dan pembangkit listrik tenaga air. Berdasarkan konstruksinya, bendungan dibedakan menjadi dua tipe yaitu, bendungan urugan (fill dams, embankment dams), dan bendungan beton (concrete dams). Salah satu bendungan tipe urugan yang sedang dibangun yaitu bendungan Logung, yang terletak di Kabupaten Kudus, Jawa Tengah. Bendungan urugan adalah suatu bendungan yang dibangun dengan cara menimbunkan bahan-bahan seperti: batu, krakal, kerikil, pasir dan tanah pada komposisi tertentu dengan fungsi sebagai pengempang atau pengangkat permukaan air yang terdapat di dalam waduk di udiknya.
Didasarkan pada ukuran butirnya dari bahan timbunan yang digunakan,, secara umum dapat dibedakan 2 type bendungan urugan, yaitu: 1. Bendungan urugan batu (rock fill dam) disingkat dengan istilah Bendungan batu. 2. Bendungan urugan tanah (earth fill dam) disingkat dengan istilah Bendungan tanah. Selain kedua jenis tersebut, terdapat pula bendungan urugan campuran, yaitu terdiri dari timbunan batu di bagian hilirnya yang berfungsi sebagai penyangga, sedang bagian udiknya terdiri dari timbunan tanah yang disamping berfungsi sebagai penyangga tambahan, terutama berfungsi sebagai tirai kedap air. Sehubungan dengan fungsinya sebagai pengempang air atau penganngkat permukaan air di dalam suatu waduk, maka secara garis besarnya tubuh bendungan merupakan penahan rembesan air ke arah hilir serta penyangga tandonann air tersebut. Ditinjau dari penempatan serta susunan bahan yang membentuk tubuh bendungan untuk dapat digolongkan dalam 3 (tiga) type utama, yaitu: 1. Bendungan urugan homogen (bendungan homogen). 2. Bendungan urugan zonal (bendungan zonal). 3. Bendungan urugan bersekat (bendungan sekat). Untuk dapat membedakan ketiga type tersebut, maka skema serta uraian singkatnya tertera pada Gbr 1-1.
Gambar 1.1 Klasifikasi Bendungan Type Urugan. Pada pembahasan tugas akhir ini adapun hal-hal mengenai proses penyusunan dan uji penelitian yang dilakukan yaitu mengacu pada pembahasan zona 4 timbunan material tanah random atau tanah campuran sebagai bahan timbunan yang nantinya digunakan pada zonan 4 tersebut yaitu mengenai uji kelayakan material atau quality control material tersebut yang telah ditetapkan spesifikasinya oleh depatemen pekerjaan umum dan perumahan rakyat melalui balai besar wilaya sungai pemali-juana. Gambar 1.2 Potongan Memanjang Bendungan
Gambar 1.3 Potongan Melintang Bendungan. Zona 4 Random Tanah Kebutuhan Volume Bahan timbunan = 1.079.917,00 m3 Gambar 1.4 Detail Zona 4 Tanah Random. Bahan tubuh bendugan urug yang membentuk tubuh bendungan terdiri dari batuan atau tanah bergradasi berbeda dalam urutan pelapisan tertentu (zona lulus air dan zona kedap air). Zona inti kedap air merupakan koefisien permeabilitas < 10-5 cm/s, retakan dan rembesan harus dihindari. Gradasi zona kedap air dipilih agar tidak terjadi penurunan yang berbeda dengan zona disampingnya. Tebal zona ini ditentukan oleh batas minimum rembesan (30-50% dari tinggi air). Filter yakni untuk mencegah erosi buluh, biasanya ditempatkan pada kedua sisi zona kedap air. Rembesan dari zona ini dialihkan melalui drainase horoizontal. Tebal filter disesuaikan dengan workability, clogging dan gempa. Zona transisi/ semi lulus air dipasang diantara zona kedap air dan lulus air, untuk
mencegah perbedaan gradasi yang signifikan. Zona transisi dapat dicampur dengan kerikil, pasir, batuan lapuk atau batuan pecah, selanjutnya yaitu Zona lulus air berfungsi memikul beban air dan menstabilkan lereng hilir terhadap gaya luar. Bahkan sangat halus agar air hujan dan air sisa bebas mengalir. Bahkan dapat berupa batuan keras, keraka ataupun kerikil. Bila dipasang dibagian udik harus mempunyai ketahanan tinggi terhadap tekanan gelombang air. Bendungan urugan mempunyai alas yang luas sehingga beban yang harus didukung oleh pondasi bendungan per satuan unit luas biasanya kecil. Beban utama yang harus didukung oleh pondasi terdiri dari berat tubuh bendungan dan tekanan hydrostatis dari air dalam waduk. Karena hal tersebut, maka bendungan urugan dapat dibangun di atas batuan yang sudah lapuk atau diatas alur sungai yang tersusun dari batuan sedimen dengan kemampuan daya dukung yang rendah asalkan kekedapannya dapat diperbaiki pada tingkat yang dikehendaki. Akan tetapi type ini mempunyai kelemahan yang cukup berarti, yakni tidak mampu menahan limpasan di atas mercunya, dimana limpasan-limpasan pada lereng hilir yang dapat mengakibatkan jebolnya bendungan tersebut. Pada pelaksanaa calon bendungan bahan untuk tubuh bendungan dapat digunakan batuan yang terdapat di sekitar calon bendungan dan pembangunannya dapat dilaksanakan pada hampir semua kondisi geologi dan geografi yang dijumpai. Material geologi dapat dikelompokkan menjadi 2 (dua) jenis yakni material tanah dan material batu. Material tanah merupakan material yang terdiri dari agregat (butiran) mineral-mineral padat yang tidak tersemetasi (terikat secara kimia) satu sama lain. Material tanah ada beberapa faktor yang perlu diperhatiakan dalam faktor eksplorasi tanah, keperluan menggunakan tanah sebagai tempat konstruksi, keperluan penyelidikan tanah sebagai syarat-syarat peraturan bangunan setempat. Sedangkan material batu untuk kepentinga bangunan diperlukan sifat-sifat batuan, antara lain porositas, kerapatan, kekuatan dan ketahanan. Adapun agar mengetahui perilaku maupun penyebaran material geologi tersebut dapat diketahui dengan melalui proses pengujian pada material tersebut. Nilai koefisien permeabilitas tanah merupakan hal yang perlu diketahui. Mengetahui nilai koefisien permeabilitas tanah maka aliran air dalam tanah dapat diprediksi. Besar kecilnya aliran air dalam tanah dapat digunakan menjadi salah satu dasar untuk melakukan perancangan bangunan teknik sipil. Dasar yang dimaksud adalah sebagai salah satu pertimbangan untuk meningkatkan pelayanan tanah yang dimaksud.
Dalam pencegahan kerusakan tanah sebagai fondasi, aliran air didalam tanah yang dikenal dengan nilai permeabilitas tanah juga dapat dikatakan sebagai faktor yang mempengaruhi kekuatan tanah. Tanah dengan kecepatan aliran air yang besar atau dengan nilai koefisien permeabilitasnya besar akan lebih rentan mengalami kerusakan dibandingkan dengan tanah yang mempunyai nilai permeabilitas yang kecil. Dari beberapa percobaan telah dijelaskan bahwa faktor yang mempengaruhi nilai permeabilitas tanah maupun kepadatan tanah adalah: jenis tanah, bentuk dan ukuran tanah, komposisi mineral, jumlah pukulan, rongga pori, drajat kejenuhan dan tipe aliran. Material tanah random atau tanah campuran yang terdiri dari batuan-batuan serta elemen unsur lainnya merupakan satu jenis dengan sifat permeabilitas tinggi. Karena hal tersebut maka untuk memperoleh permeabilitas yang ditetapkan untuk suatu konstruksi maka dilakukan uji standar proctor untuk mengetahui kepadatan material tanah random tersebut dan tentunya dilakukan pengujian lapangan. 1.2 Perumusan Masalah Permasalahan yang sering dihadapi yang berhubungan dengan tanah adalah besarnya rebesan air dalam tanah. Rembesan air dalam tanah terjadinya sufosi (erosi dalam atau piping) oleh gaya-gaya yang timbul dalam aliran filtrasi yang terjadi di dalam tubuh bendungan dan longsoran yang terjadi baik pada lereng hulu, maupun lereng hilir tubuh bendungan akan menjadi masalah yang fatal jika jumlah air yang merembes terlalu banyak. Masalah tersebut diantisipasi untuk mengurangi rembesan air dalam yang akan diamati dalam nilai koefisien permeabilitas tanah serta kepadatan atau standart proctor dan pengujian lapangan. Pemadatan merupakan salah satu usaha untuk memperkecil permeabilitas tanah. Untuk itu perlu diamati bagaimana pengaruh pemadatan tanah terhadap nilai permeabilitas suatu tanah agar nantinya dapat digunakan sebagai bahan timbunan. Campuran tanah yang terdiri dari berbagai ukuran juga mempengaruhi nilai besar kecilnya permeabilitas dan tingkat kepadatan yang dihasilkan. Selain itu campuran tersebut juga akan mengubah parameter-parameter lainnya. 1.3 Tujuan Penelitian Adapun tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah : 1. mendapatkan nilai koefisien permeabilitas tanah.
2. Mendapatkan nilai kepadatan dengan cara pemadatan langsung lapangan dan pemadatan standard proctor. 3. Mengetahui sifat fisis tanah melalui: a) Uji soil test. b) Uji direct shear test. c) Uji Sieve Analysis dan Hydrometer. d) Uji Batas Atterberg meliputi: Batas Cair (liquid limit) Batas Plastis (plastic limit) Indeks Plastisitas (Plastis Index) e) Uji Berat Jenis (Spesific Gravity). 1.4 Manfaat Penelitian Dalam penelitian ini manfaat atau kontribusi yang diharapkan adalah akan diketahui tentang karakteristik tanah. Serta memberikan pengetahuan sifat fisis tanah random sebagai bahan timbunan dan pengetahuan hasil dari penelitian ini akan menjadi informasi tambahan bagi setiap instansi dan pihak-pihak lainnya yang terkait akan kondisi tanah di wilayah tesebut yang ingin membangun struktur sipil yang aman dan nyaman bagi penggunanya. 1.5 Batasan Masalah Penelitian Untuk menghindari pembahasan yang terlalu luas sehingga pembahasan tidak terfokus pada tujuan awal maka penelitian yang dilakukan ini dibatasi dalam beberapa hal Adapun batasan-batasan dalam penelitian ini adalah : 1. Material yang digunakan adalah jenis tanah campuran atau random, yaitu jenis batuan lapuk yang berasal dari hasil galian pelimpah samping pada bendungan, dikarenkan jenis kontruksi bendungan tersebut yaitu jenis tipe bendungan berzona yang terdiri dari lima zona yakni Inti kedap air, filter halus,filter kasar, material tanah campuran (random) dan rip-rap. Pada penelitian ini pembahasan yang dilakukan yaitu pada jens tanah campuran atau material random yang berada dilokasi yaitu desa kandangmas, kec dawe, kab kudus, jawa tengah. 2. Pengujian yang dilakukan meliputi: a. Uji soil test b. Uji direct shear test
c. Uji Analisis Saringa (Sieve Analysis dan Hydrometer) d. Uji Batas Atterberg meliputi: Batas Cair (liquid limit) Batas Plastis (plastic limit) Indeks Plastisitas (Plastis Indeks) e. Uji Berat Jenis (Spesific Gravity) f. Pemadatan lapangan dan pemadatan standard proctor g. Permeability Test h. Tial Embankment. 1.6 Sistematika Penulisan Laporan Penelitian Dalam penyusunan Proposal Tugas Akhir Penelitian ini, sistematika penyusunan laporan tugas akhir yang digunakan antara lain sebagai berikut : BAB I Pendahuluan Pada bab ini berisi latar belakang, perumusan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, batasan masalah, lokasi penelitian, dan sistematika penulisan hasil laporan penelitian. BAB II Tinjauan Pustaka Pada bab ini berisi tentang teori-teori yang berhubungandengan penelitian,seperti sistem klasifikasi tanah, sistem AASTHO, tanah random, pemadatan, hukum darcy, permeabilitas, direct shear test, pengujian kadar air, berat jenis, batas-batas atterberg, sieven analysis dan trial embankment. BAB III Metodologi Penelitian Pada bab ini dijelaskan mengenai cara yang digunakan saat proses penelitian berlangsung baik seperti pengumpulan data, teknik pengolahan data, dan teknik analisis data. BAB IV Hasil dan Analisis Pada bab ini dijelaskan mengenai data yang diperoleh dari hasil Pengujian sifat fisik tanah yang dilakukan dilaboratorium dan analisis dari data yang diperoleh.
BAB V Penutup Pada bab ini dijelaskan mengenai hasil yang telah didapat selama pelaksanaan penelitian dan rekomendasi untuk penelitian ini. DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN-LAMPIRAN