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 TANAHPROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS SAINS DAN TEKNIKUNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMANTAHUN 2012

i

LEMBAR PENGESAHAN

1. Nama Mata Kuliah : Praktikum Mekanika Tanah2. Ketua Tim Pengusul

a. Nama Lengkap : Arwan Apriyono, ST, M.Engb. Jenis Kelamin : Laki – lakic. NIP : 19820426 200501 1 003d. Pangkat/Golongan : Penata Muda Tk I/3be. Jabatan Fungsional : Lektor f. Alamat : Perum Karen 3 Blok B11 Sokaraja Bms g. Telepon : 05742327200

3. Anggota : 1. Sumiyanto, ST, MT2. A.Adhe Noor PSH, ST, MT

Purwokerto, 10 Desember 2012Disetujui oleh,Ketua Program Studi Teknik Sipil Ketua Tim

Dr. Gito Sugiyanto, ST, MT Arwan Apriyono, ST, M.EngNIP. 19800215.200212.1.003 NIP. 19820426 200501 1 003

Mengetahui,Ketua Jurusan Teknik

Hari Prasetijo, ST, MTNIP.19730822.200012.1.001

ii

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

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................................7

BAB 4 PENGUJIAN BATAS CAIR TANAH/ LIQUIT LIMIT............................................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.....................................................................33

BAB 11 PENGUJIAN TRIAXIAL........................................................................................38

BAB 12 PENGUJIAN SONDIR...........................................................................................43

BAB 13 PENGUJIAN KONSOLIDASI...............................................................................48

LAMPIRAN..............................................................................................................................vii

iv

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

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

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

BAB 1 PENGUJIAN KADAR AIR TANAHASTM D2216-92 (1996)

1.1Umum

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 D2216-92 (1996).

1.2Tujuan

Untuk mengetahui kadar air yang terkandung dalam tanah.

1.3Alat 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

2

Gambar 1.1 Alat pengujian kadar air.

1.4Cara 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. Tiap

contoh tanah diambil 3 cawan.

3

1.5Data dan Perhitungan

Untuk menetukan besarnya kadar air (water content) yang

terkandung dalam tanah asli digunakan rumus :

dimana : 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 1 2 3

Berat cawan kosong (a) gramBerat cawan + tanah asli (b) gramBerat cawan + tanah kering oven (c) gramBerat air (b-c) gramBerta tanah kering (c-a) gramWater Content

rata-rata (%)

w=b−cc−a

x100 %

w=b−cc−a

x100 %

BAB 2 PENGUJIAN BERAT JENIS (SPECIFIC GRAVITY)ASTM D654-92 (1994)

2.1Umum

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 D654-92 (1994).

2.2Tujuan

Tujuan dari percobaan ini adalah mencari berat jenis butir tanah

(Gs).

2.3Alat 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

5

Piknometer dan Termometer

Gambar 2.2 Alat pengujian berat jenis tanah.

2.4Cara 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.

6

2.5Data dan Perhitungan

Untuk mendapatkan harga berat jenis butir tanah (specific gravity),

dipergunakan rumus :

Gs= c−a(b−a)T1−(d−c )T 2

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 tanahSampel 1 2 3

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)

BAB 3 PENGUJIAN BERAT VOLUME TANAH/ BULK DENSITY(ASTM D-2049)

3.1Umum

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-2049.

3.2Tujuan

Untuk menetukan berat volume tanah asli atau berat pasir tanah

sampel.

3.3Alat 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

3.4Cara 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

8

f. Selanjutnya contoh tanah yang lain dikerjakan seperti langkah-

langkah di atas.

3.5Data dan Perhitungan

Untuk mendapatkan harga berat volume basah (b) maka digunakan

rumus-rumus :

a. Mencari volume air raksa yang tumpah (d gram)

d= c−a13 ,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)

γ b=b−ad

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 densitySampel 1 2 3

Berat cawan kosong (a) gramBerat cawan + tanah asli (b) gramBerat cawan + air raksa yang tumpah (c) gramVolume air raksa yang tumpah (d = (c-a)/13,6)Berat volume basah (b= (b-a)/db rata-rata (gram/cm3 )

BAB 4 PENGUJIAN BATAS CAIR TANAH/ LIQUIT LIMIT(ASTM D 4318-00)

4.1Umum

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).

4.2Tujuan

Tujuan dari percobaan ini adalah untuk mencari kadar air pada

batas antara kadaan cair dan plastis.

4.3Alat dan Bahan

Alat dan Bahan yang digunakan :

a Cawan

b Solet

c Neraca

d Oven

e Cassagrande

f Aquades

g Mangkuk

h Pisau Cassagrande

i Pisau

9

10

Gambar 4.3 Alat pengujian batas cair.

4.4Cara 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.

i Memasukkan sampel yang telah ditimbang dalam oven kemudian

menimbangnya kembali.

11

4.5Data dan Perhitungan

Perhitungan nilai batas plastis disajikan dalam Tabel 4.1.

Tabel 4.4 Data pengujian batas cair

Jumlah KetukanSatua

n15 - 25

Berat Cawan kosong (a)Berat Cawan + Tanah Basah (b)Berat Cawan + Tanah Kering (c)Kadar Air (w)

grgrgr%

Kadar Air Rata-rata %

Jumlah KetukanSatua

n15 - 25

Berat Cawan kosong (a)Berat Cawan + Tanah Basah (b)Berat Cawan + Tanah Kering (c)Kadar Air (w)

grgrgr%

Kadar Air Rata-rata % 25 - 40

Jumlah KetukanSatua

n2

Berat Cawan kosong (a)Berat Cawan + Tanah Basah (b)Berat Cawan + Tanah Kering (c)Kadar Air (w)

grgrgr%

Kadar Air Rata-rata %

Jumlah KetukanSatua

n25 - 40

Berat Cawan kosong (a)Berat Cawan + Tanah Basah (b)Berat Cawan + Tanah Kering (c)Kadar Air (w)

grgrgr%

Kadar Air Rata-rata %

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.

12

10 100

60

61

62

63

64

65

66

67

68

69

70

Grafik Hubungan w dan N

Jumlah Ketukan ( N )

Kad

ar A

ir (

wL

) %

Gambar 4.4 Grafik hubungan jumlah ketukan dan kadar air.

Nilai batas cair adalah kadar air pada saat jumlah ketukan tepat 25 ketukan.

Kaca

Cawan

Mangkuk

BAB 5 PENGUJIAN BATAS PLASTIS TANAH/ PLASTIC LIMIT(ASTM D 4318-00)

5.1Umum

Adalah kadar air minimum dimana masih dalam keadaan plastis

atau keadaan di antara keadaan plastis dan keadaan semi plastis.

5.2Tujuan

Untuk mengetahui kadar air tanah pada batas atas pada daerah

plastis

5.3Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan :

a Cawan

b Solet

c Neraca

d Oven

e Mangkuk

f Lempeng kaca

Gambar 5.5 Alat pengujian batas plastis tanah.

5.4Cara Kerja

a Menimbang cawan kosong

13

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 110C dengan

menimbanya kembali.

5.5Data dan Perhitungan

Data dan perhitungan batas plastis disajikan dalam Tabel 5.1.

Tabel 5.5 Data perhitungan batas plastisPercobaan 1 2 3

Berat Cawan Kosong (d) gramBerat Cawan + Tanah Basah (e) gramBerat Cawan + Tanah Kering (f) gramKadar Air (w) % w= ((e-f)/(f-d))x 100%Kadar Air Rata-rata %

BAB 6 PENGUJIAN ANALISIS BUTIRAN (GRAIN SIZE ANALYSIS)(ASTM D 1140-00 & ASTM D 422-63)

6.1Umum

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 D422-63 (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. 200.

2. Sieve Analysis / Analisa Butiran

Yaitu untuk mengetahui diameter butir tanah yang lebih besar dari

0,074 mm atau tertahan saringan no. 200.

6.2Analisis Hidrometer

1. Tujuan

Untuk mengetahui prosentase susunan butiran tanah yang lebih

kecil dari 0,0074 mm atau lolos saringan no. 200.

2. 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

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.

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 1440. 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 hidrometerElapsed R1 t Cm R'= L K Ct D= R= M P=

time min. R1+Cm K*L/T R1-R2 K2*R%

1

2

5

15

30

60

240

1440

6.3Analisis Hidrometer

1. Tujuan

Untuk mengetahui diameter butir tanah yang lebih besar dari

0,0074 mm atau tertahan saringan no. 200.

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.

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 Sampel tanah yang tertinggal pad asetiap saringan ditimbang.

4. 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 saringanAyakan Diameter Persen

No. Ayakan Lolos(mm) %

8 2.360

16 1.180

20 0.850

40 0.425

80 0.250

100 0.150

120 0.125

200 0.074

pan

(gr) (gr) e/W x 100%

Berat Berat PersenTertahan Lolos Tertahan

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.

BAB 7 PENGUJIAN PEMADATAN TANAH (STANDARD PROCTOR)(ASTM D 698-00a)

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

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)

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. Pada masing-masing bagian diambil

contohnya, ditimbang 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 )

γ dry= γ wet1+w

c. Angka pori

e=G ¿ γ w⋅¿(1+w)

γ wet−γ w ¿

d. Porositas

n= ee+1

e. Berat isi tanah jenuh ( sat)

23

wet = wet (1- n) + n

Data dan perhitungan disajikan dalam bentuk tabel sebagai berikut ini.

Tabel 7.8 Data dan perhitungan pengujian standart proctor testNo1 1 2 3 4 5 62 Berat cawan (gram) 3 Berat cawan + tanah basah (gram)45 Kadar air = ((4-3)/(4-1))x100%6 Rata-rata kadar air (%)

No cawan Nomor test 1 2

Berat cawan + tanah kering

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.

1.05

1.06

1.07

1.08

1.09

1.10

1.11

1.12

55 60 65

Yd

(gr/

cm3)

kadar air (%)

Grafik hubungan w dan Yd

Gambar 7.9 Grafik hasil pengujian standart proctor test.

BAB 8 PENGUJIAN KEPADATAN TANAH LAPANGAN (SAND CONE)(ASTM D 1556-00)

8.1. Tujuan

Untuk mengetahui kepadatan di lapangan dari lapisan tanah atau

perkerasan yang telah dipadatkan.

8.2. Alat Yang Digunakan

a Corong kalibrasi pasir diameter 16.51 cm

b Pelat untuk corong ukuran 30.48 cm x 38.48 cm. diameter 16.51

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

25

8.3. 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 %.

26

8.4. 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)

No Satuan Nilai1 Berat gelas kalibrasi gram2 Berat gelas kalibrasi + pasir gram3 Volume gelas kalibrasi cm3

4 Berat pasir dalam gelas (2 - 1) gram5 Berat volume pasir (4/3) gram/cm36 Berat pasir + tabung sebelum kran dibuka gram7 Berat pasir + tabung setelah kran dibuka gram8 Berat pasir dalam corong (6-7) gram

Uraian

Tabel 8.10 Data pengujian sandcone (berat volume tanah lapangan)

27

No Satuan Nilai 1 Berat cawan kosong gram2 Berat tanah + cawan kosong gram3 Berat tanah dalam cawan (10-9) gram4 Berat pasir + tabung sebelum kran dibuka gram5 Berat pasir + tabung setelah kran dibuka gram6 Berat pasir dalam lobang (12-13-8) gram7 Volume tanah = volume pasir dalam lobang (14 / 5) cm38 Berat volume tanah basah gram/cm39 Kadar air %

10 Berat Volume tanah kering gram/cm3

Uraian

BAB 9 PENGUJIAN CALIFORNIA BEARING RATIO(ASTM D 1883-99)

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,,40,6609 mm

dengan tinggi 177,80,13 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

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 kira-

kira 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.

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=LDRxLRCxGA

dengan,

LDR = Load Dial Reading LRC = Load Ring ConstantaG = Gravitasi = 9,81 m/dtA = Luas torak penetrasi = 19,3548 . 10-4 m2

CBR0,1 =

X 11000 x6,9

x 100 %

CBR0,2 =

X 21000 x10 ,3 x 100 %

31

dengan,

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

time(minute)

Vertikal Dial

(mm)VDR LDR

Force(Kpa)

00,51,01,52,02,53,03,54,04,55,067910

0,00,51,01,52,02,53,03,54,04,55,067910

050

1001502002503003504004505006007009001000

Selanjutnya data dibuat dalam bentuk grafik hubungan vertical

displacement dan load seperti contoh pada Gambar 9.2 di bawah ini.

32

0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

45000

50000

Hubungan Vertikal displacement vs Load

vertikal displacement (mm)

Load

(K

pa)

Gambar 9.12 Grafik hubungan vertical displacement dan load

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 10.13 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 : : Kekuatan geser dalam tanah (kg/cm2)c : Kohesi tanah (kg/cm2)n : Tegangan normal bidang geser (kg/cm2) : Sudut geser dalam tanah

33

34

10.2 Tujuan

Adapun tujuan dari pengujian ini adalah untuk mengetahui

parameter-parameter kekuatan geser tanah yaitu sudut geser dalam ()

dan kohesi tanah (c) dalam kg/cm2.

10.3 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

35

Pengatur nivo

Dial penurunan

Box sampel

Dial proving ring

Beban

Gambar 10.14 Alat pengujian geser langsung.

10.4 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.

10.5 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

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.

10.6 Cara Perhitungan

a. Tegangan normal (n )

Rumus yang digunakan:

n = 0.5 x Pn

dimana n = tegangan normal (kgf/cm2)

0.5 = factor tetapan (cm2).

Keterangan :

Pn = beban normal

0.5 = factor tetapan, diperoleh dari perhitungan berikut :

Gambar 10.15 Lengan momen uji geser langsung

P = Pn x b/a

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

= 14.1372

sehingga (b/a)/A = 14.1372 / 28.264 = 0.5 per cm 2

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)

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.

11.2 Tujuan

Untuk mencari paremeter-parameter kekuatan geser yaitu kohesi

tanah ( c) dan sudut geser dalam ( ).

11.3 Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan :

a. Alat cetakan tanah

38

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 11.16 Alat pengujian triaxial.

11.4 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.

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 100

4. 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

41

18. 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.

11.5 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 R = (1 - 3 ) / 2

j. Gambar lingkaran Mohr, sehingga dapat diukur besarnya c dan

.

k. Hasil perhitungan dapat dilihat dalam tabel.

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 100

5. 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’) + 3’

7. Kolom 7 = 1’ = 1’ + u

8. Kolom 8 = 0,5 x (1’ + 3’)/2

9. Kolom 9 = 0,5 x (1 + 3)/2

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.

12.2 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.

12.3 Alat yang Digunakan

Alat pengujian sondir dapat dilihat pada Gambar 12.17

43

44

Gambar 12.17 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 benar-

benar 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.

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.

12.5 Contoh Perhitungan

Rumus yang dipakai :

HL=(H−C )x DA

dimana :

HL : Hambatan lekat (kg/cm2)

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 + 0 =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 + 0 = 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 + 0 = 0 kg/cm2

47

Tabel 12.12 Tabel pengujian sondir

Kedalaman Conus Biconus FrictionHL = (H - C) x

D/AHT = ΣHL

( Z1 cm )( C1

kg/cm2 )( H1

kg/cm2 )( H-C

kg/cm2 )( kg/cm2 ) ( kg/cm2 )

020406080

100120140160180200220240260280300320

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.

13.2 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.

13.3 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. 110 0 C.

j. Stopwatch.

48

49

Gambar 13.18 Alat pengujian konsolidasi (oedometer).

13.4 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

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, ... 1440) 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, ... 1440.

10. 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, ... , 1440.

11. Setelah percobaan berakhir maka dikeluarkan cincin dan

benda uji dari sel . konsolidasi, demikaian pula batu pori

pada permukaan atas dan bawah.

51

12. Cincin dan benda uji dikeringkan dalam oven listrik selama

24 jam dengan temperatur 110 C.

13. Setelah kering cincin dan benda uji ditimbang.

13.5 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

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 :

Sr : derajat kejenuhan

W : kadar air

G : berat jenis tanah

e : angka pori

d. 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.

53

7. Kemudian dibuat garis himpit dengan garis nomor 6 (titik

Q).

8. Dibuat garis A sampai memotong kurva di titik B.

9. Membuat garis tegak lurus absis melalui B.

10. Didapat akar t90 = titik potong antara garis no. 9 dengan

sumbu absis X

g. Cara pengisian tabel :

1. Stress, beban yang diberikan pada loading test (kg/cm2).

2. Dial reading, bacaan yang diperoleh dari dial pengukur

setelah 1440 menit.

3. Deformasi dial reading, sewlisih sebelum dan sesudah diberi

beban.

4. Sampel deformasi (H), selisih deformasi dalm satuan cm

5. e = H / Ht

6. e = eo - e

7. Average deformation (cm)

8. √t 90 (dt-1/2)

9.Cv=0 ,848.Hm2

t 90

(cm/dt 2 )

LAMPIRAN

Tabel L.1 Nilai koreksi miniscus (cm)s cm

2.85 0.962.80 0.972.75 0.982.70 0.992.65 1.002.60 1.012.55 1.022.50 1.03

Tabel L.2 Nilai kedalaman efektif (L)R1 + cm L (cm) R1 + cm L (cm) R1 + cm L (cm)

0 16.301 16.10 20 13.00 41 9.602 16.00 21 12.00 42 9.403 15.80 22 12.70 43 9.204 15.60 23 12.50 44 9.105 15.50 24 12.40 45 8.90

25 12.206 15.30 46 8.807 15.20 26 12.00 47 8.608 15.00 27 11.90 48 8.409 14.80 28 11.70 49 8.30

10 14.70 29 11.50 50 8.1030 11.40

11 14.50 31 11.20 51 7.9012 14.30 32 11.10 52 7.8013 14.20 33 10.90 53 7.6014 14.00 34 10.70 54 7.4015 13.80 35 10.60 55 7.30

16 13.70 36 10.40 56 7.1017 13.50 37 10.20 57 7.0018 13.30 38 10.10 58 6.8019 13.20 39 9.90 59 6.6020 13.00 40 9.70 60 6.50

vii

Tabel L.3 Nilai KT

°C 2.45 2.50 2.55 2.60 2.65 2.70 2.75 2.80

16 0.01510 0.01505 0.01481 0.01457 0.01435 0.01414 0.01394 0.0137417 0.01511 0.01486 0.01462 0.01439 0.01417 0.01396 0.01376 0.0135618 0.01492 0.01467 0.01443 0.01421 0.01399 0.01378 0.01359 0.0133919 0.01474 0.01449 0.01425 0.01403 0.01382 0.01361 0.01342 0.0132320 0.01456 0.01431 0.01408 0.01386 0.01365 0.01344 0.01325 0.0130721 0.01438 0.01414 0.01391 0.01369 0.01348 0.01328 0.01309 0.0129122 0.01421 0.01397 0.01374 0.01353 0.01332 0.01312 0.01294 0.0127623 0.04040 0.01381 0.01358 0.01337 0.01317 0.01297 0.01279 0.0126124 0.01388 0.01365 0.01342 0.01321 0.01301 0.01282 0.01264 0.0124625 0.01372 0.01349 0.01327 0.01306 0.01286 0.01267 0.01249 0.0123226 0.01357 0.01334 0.01312 0.01291 0.01272 0.01253 0.01235 0.0121827 0.01342 0.01319 0.01297 0.01277 0.01258 0.01239 0.01221 0.0120428 0.01327 0.01304 0.01283 0.01264 0.01244 0.01225 0.01208 0.0119129 0.01312 0.01290 0.01269 0.01249 0.01230 0.01212 0.01195 0.0117830 0.01298 0.01276 0.01256 0.01236 0.01217 0.01199 0.01182 0.01169

Gs

Tabel L.4 Nilai koreksi suhu (ct)Suhu (oC) Ct

15 -1.1016 -0.9017 -0.7018 -0.5019 -0.3020 0.0021 0.2022 0.4023 0.7024 1.0025 1.3026 1.6527 2.0028 2.5029 3.0530 3.80

viii