KATA PENGANTAR

Puji syukur Kehadirat Yang Maha Kuasa yang telah melimpahkan rahmat dan

hidayah – Nya, sehingga penyusun dapat menyelesaikan laporan praktikum

Mekanika Tanah II.

Laporan praktikum ini merupakan salah satu syarat bagi mahasiswa jurusan

teknik sipil fakultas teknik sipil Universitas 17 Agustus 1945 Semarang, untuk

mengikuti ujian Mekanika Tanah II.

Praktikum ini dilaksanakan dengan tujuan untuk mengetahui dan memahami

tentang sifat – sifat tanah yang mendalam. Disamping itu kami tidak lupa

mengucapkan terima kasih yang sebesar – besarnya kepada :

1. Ir. Bambang Widodo, MT, selaku dosen Mekanika Tanah II.

2. Tupardiyanto, selaku asisten pengampu Mekanika Tanah II, yang telah

memebimbing kami dalam melaksanakan praktikum dan sampai terlaksananya

laporan ini.

3. Serta kepada rekan – rekan semua atas kerjasamanya sehingga terbentuk laporan

Mekanika Tanah II yang lebih sempurna.

Akhir kata, kami mengharapkan semoga dengan telah disusunnya buku ini

dapat menambah perbendaraan buku – buku Teknik Sipil khususnya masalah

Laboratorium.

Semarang,

Penyusun

DAFTAR ISI

LEMBAR JUDUL

LEMBAR PENGESAHAN

LEMBAR ABSENSI

KATA PENGANTAR

DAFTAR ISI

PENDAHULUAN

RINGKASAN

PENELITIAN TANAH DI LAPANGAN

BOORING

SONDIR

COMPACTION TEST

PENELITIAN TANAH DI LABORATORIUM

SOIL TEST

PROCTOR TEST

UNCONFINED TEST

GRAIN SIZE DISTRIBUSI

ATTERBERG LIMIT

DIRECT SHEAR TEST

PENUTUP

Daftar Pustaka

PENDAHULUAN

Seperti kita ketahui, bahwa setiap bangunan sipil khususnya pada

perancangan pondasi, terlebih dahulu harus kita ketahui dan sifat tanahnya, baik

tanah sebagai bahan yang berdiri sendiri maupun sebagai bagian dari berat bumi.

Hal ini dimaksudakan agar bangunan diatas pondasi tersebut dapat berdiri dengan

kokoh dan stabil.

Pada praktikum Mekanika Tanah yang dilakukan ada dua jenis tahap

penyelidikan yaitu :

a. Penyelidikan di lapangan antara lain :

- Booring : Untuk mengetahui struktur lapisan tanah dan sekaligus

contoh tanahnya diselidiki sifat – sifat baru di bawa ke

laboratorium

- Sand Cone dan Compaction Tabung ; Untuk mengetahui hasil

pemadatan di lapangan.

- Sondir ; Untuk mengetahui kepadatan reletif tanah dan juga daya

dukung tanah

b. Penyelidiakan di laboratorium antara lain :

- Penyelidikan sifat tanah fisik tanahnya :

1. Soil Test

2. Grain Size

3. Hydrometer

4. Permeability

5. Atterberg Limit

6. Cone Penetrometer

- Penyelidikan mekanis tanah :

1. Proctor Test

2. CBR

3. Triaxial

4. Unconfined Test

5. Konsolidasi

6. Direct Shear

Dengan menggabungkan serta mengolah data yang diperoleh dari lapangan

dan laboratorium maka kita dapat mengetahui sifat, keadaan, dan struktur tanah

dengan jelas, sehingga akan dapat dipilih jenis pondasi yang paling tepat guna dan

ekonoimis sesuai dengan kondisi tanahnya.

RINGKASAN ″MEKANIKA TANAH II″

* SONDIR

Untuk mengetahui nilai tahanan ujung (qc) dan gesekan selimutnya (fs),

mengetahui perlawanan penetrasi konus dan perlawanan geser tanah serta untuk

mengetahui kedalaman lapisan tanah keras.

* UNCONFINED COMPRESSION

Untuk menentukan kekuatan tekan bebas ( tanpa ada tekanan horizontal), dan

untuk mengetahui qs dalam keadaan asli (undisturbed) maupun buatan (remoulded),

menentukan derajat kepekaan tanah atau sensitifitas tanah.

* SAND CONE

Untuk mengetahui kepadatan ditempat dari lapisan tanah atau perkerasan yang

telah dipadatkan.

* COMPACTION TEST / PROCTOR

Untuk mendapatkan berat isi kering maksimum (γb) maks, kadar air optimum (w),

serta berat isi kering maksimum (γd) maks, pada uji pemadatan di laboratorium.

* GRAIN SIZE

Untuk mengetahui distribusi tanah yang tertahan pada masing-masing sieve ( yang

tertahan sieve 200 ).

* ATTERBERG LIMIT

Untuk mengetahui batas–batas konsistensi tanah baik batas cair ( liquidity limit ),

batas plastis ( plastic limid ), dan batas susut ( shrinkage limit ).

* DIRECT SHEAR

Bertujuan untuk mengetahui sudut geser dalam (ø) dan kohesi tanah (c).

* HYDROMETER

Untuk mengetahui distribusi butiran tanah yang lolos saringan no. 200.

* CONSOLIDATION TEST

Untuk mengetahui sifat-sifat pemampatan pada saat dibebani, menentukan

tekanan pra konsolidasi (Pc) tanah dan besarnya nilai koefisien konsolidasi (Cv), serta

nilai koefisien kompresi (Cc).

BAB I

PERCOBAAN BOORING

I. LATAR BELAKANG

Dalam ilmu teknik sipil kita sering menghadapi atau mempelajari ilmu

Mekanika Tanah yang mencakup tentang kelakuan kondisi tanah yang berbeda

– beda yang kita sering temukan dalam praktek.

Keragaman ini menentukan sifat tanah dengan berbagai persoalan sesuai

dengan kondisi tertentu yang dikehendaki dalam pelaksanaannya. Tetapi

kesimpulan ditentukan oleh penggunaan tanah dengan anggapan yang

disederhanakan yang memberikan tafsiran terhadap situasi terakhir dengan

kemungkinan yang ada dalam pengetahuan Mekanika Tanah untuk memecahkan

berbagai macam persoalan yang berhubungan dengan tanah, misalnya dalam

pembuatan pondasi bendungan yang membutuhkan lapisan tanah yang

berkualitas baik.

II. PERUMUSAN MASALAH

i. Pada kedalaman tertentu, bagaiman lapisan tanah terbentuk ?

ii. Bagaimana kondisi tanah dalam berbagai lapisan ?

iii. Bagaimana struktur tanah, muka air tanah dari beberapa

kedalaman ?

iv. Bagaimana pengambilan sample tanah dengan cara disturb /

undistrub ?

III. TUJUAN PENELITIAN

i. Untuk mengetahui struktur tanah, muka air tanah dan

pengambilan contoh tanah dari beberapa kedalaman.

ii. Untuk mengetahui kondisi tanah dalam berbagai lapisan.

iii. Untuk mengetahui struktur lapisan tanah yang terbentuk dan

muka air tanah pada kedalaman tertentu.

iv. Untuk mengetahui pengambilan sample tanah.

IV. INTRODUKSI TEORI

i. Contoh – contoh asli diperlukan untuk diselidiki di laboratorium,

maka harus diikat rapat dengan menggunakan parafin, diujung

tempatnya untuk menghindari penyaringan.

ii. Metode yang paling penting untuk penyelidikan tanah di

lapangan adalah sebagai berikut :

Bor tangan.

Bor tangan terdiri atas dua bagian yaitu bagian atas dan bawah,

bagian atas terdiri atas rangkaian stang – stang ( rods ) bor.

Stang digunakan untuk memutar alat tersebut. Jika menggunakan

tripot maka akan dapat mencapai kedalaman 15 m, tetapi jika

tidak maka hanya mencapai kedalaman 8 – 10 m. Bor tangan ini

hanya untuk bahan yang lunak. Macam bor tangan : iwan besar,

iwan kecil, spiral, nelifal.

Bor dengan mesin.

Terdiri dari :

Alat yang dapat memutar stang bor hingga dapat memberikan

gaya kebawah.

Pompa untuk memompa air melalui bagian dalam stang bor.

Roda pemutar dari derrick / tripot untuk menaikkan.

Macam alat yang digunakan sesuai dengan macam tanah dan

maksud pembuatan lubang bor, macam alat yang sering

digunakan antara lain :

Dilakukan dengan memakai alat Augger dan alat yang dipastikan

pada ujung kabel dan turunkan atau dijatuhkan ke bawah

kedalam lubang bor dengan memakai roda pemutar dan tripot.

Pemboran ini dilakukan pada kerikil dengan pasir dimana tidak

mungkin digunakan Auger dan Core Borell.

Pemboran dengan air.

Air dipompa kebawah melalui stang bor ke alat pemotong/pahat

pemotong dan air pengeboran ini mengangkut potongan dan

menghancurkan potongan tanah tersebut ke atas permukaan

tanah. Sehingga pemboran ini tidak untuk mencatat yang tepat

karena tanah sudah tercampur dengan air hasil penyemprotan

tadi.

High Auger dan Care Cutter.

Dipakai untuk pemboran tanah yang lunak/lepas seperti lempung,

lanau dan pasir. Kelanauan karena pengeboran tersebut tidak

menggunakan air sehingga pengeboran ini dapat dipakai untuk

mendapatkan inti karena mudah ditekan atau diputar untuk

pengambilan sampelnya.

Core barrels

Dipakai untuk mendapatkan inti dari batuan yang hancur / lunak,

juga unuk lempung keras dan kerikil serta pasir Test.

Standart Penetration Test (SPT).

Menggunakan "split spoon sample" .Alat ini dimasukkan pada

dasar lubang bor dengan memakai beban penumbuk seberat 140

ton (67,5 kh) yang dijatuhkan dari ketinggian 30 inchi (75 cm).

Setelah alat itu dimasukkan 6 inchi jumlah pukulan ini disebut R

(Number or N value) dengan satuan pukulan per kali (Glows per

foot). Nilai N ini diperoleh dengan percobaan SDT dapat

dihubungkan secara empiris dengan beberapa sifat tanah. Hasil

SDT dianggap sebagai pembanding dari hasil sondir yang ada.

Contoh dari split spoon dapat dipakai untuk percobaan klasifikasi

semacam batas Atterberg dan ukuran butiran, tetapi kurang sesuai

untuk percobaan lain karena diameter terlalu kecil dan tidak dapat

dianggap sumbu asli.

Kepadatan Relatif Harga N (SPT)A. Pasir

Sangat lepas

Lepas

Agak lepas

Padat

Sangat padat

B. Lempung dan lanau

Sangat lunak

Lunak

Medium

Agak kenyal

Sangat kenyal

Keras

0 – 4

4 – 10

10 – 30

30 – 50

> 50

< 2

2 – 4

4 – 8

8 – 15

15 – 30

> 30

Harga N adalah jumlah pukulan untuk tiap 15 cm sebanyak 3x

(N1 , N2 , N32). Sedangkan yang disebut dengan N SPT adalah N2 + N32.

Tujuannya untuk mengetahui apa saja jenis tanah yang ada dan berapa

lapiasan tersebut.

Macam – macam pengambilan sampel :

1. Dalam kondisi disturb / terbuka ( terganggu ).

Contoh ini diambil tanpa usaha-usaha yang dilakukan untuk

melindungi struktur tanah asli. Contoh ini yang biasanya dibawa ke

laboratorium dengan tempat tertutup ( kantong plastik ) sehingga

kadar airnya tidak berubah. Bila tidak ada usaha mempertahankan

kadar air asli dari contoh tersebut maka contoh ini dapat diambil

terbuka. Cara ini biasanya dipakai untuk percobaan analiasa ukuran,

batas Atterberg, batas jenis dan sebagainya.

2. Dalam kondisi Undisturb / tertutup ( tidak terganggu ).

Contoh asli adalah contoh yang masih menunjukkan sifat asli dari

tanah tersebut, contoh asli ini tidak mengalami perubahan struktur

kadar air / susunan kimianya. Contoh asli dapat diambil dari tabung

sample / langsung dengan tangan.

Diskripsi Visual

Langkah menentukan tanah dengan mengkategorikan kedalam

kerikil / lempung dan lanau adalah 0,06 yang hampir tepat dengan

saringan nomor 20 merupakan ukuran yang terkecil yang terlihat oleh

mata. Dengan memperhatikan perbandingan relatif dari ukuran butiran

yang ada sebagai dasar menyatakan, misalnya kerikil kepasiran yang

seluruh bahan mengandung kerikil tapi ada sejumlah pasir.

Pasir kelempungan adalah bahan yang hampir seluruhnya terdiri

dari pasir dan mengandung lempung. Cara untuk membedakan lanau dan

lempung adalah dengan percobaan Dilatasi. Dalam beberapa hal reaksi

dalam percobaan dilatasi tidak begitu tegas, maka harus diklasifikasikan

sebagai lempung kelanauan / lanau kelempungan, yaitu :

A. Untuk Pasir dan Kerikil.

1. Kadar bahan halus.

2. Gradasi.

3. Ukuran butiran maksimum.

4. Bentuk butiran ( Bulat memanjang ).

5. Kekasaran butiran.

6. Warna.

B. Untuk Lanau dan Lempung.

1. Plastisitas.

2. Warna.

3. Asal Geologis.

No Deskripsi

Jenis Sifat Uji Lapangan

1.

2.

3.

4.

Kerikil

Pasir

Silt / Lanau

Clay /

Lepas

Padat

Sedikit

terikat

Lepas

Padat

Sedikit

terikat

Lunak / lepas / keras / padat

Dapat digali dengan sekop; pasak kayu 50 mm dapat ditancapkan dengan mudah.Dibutuhkan cangkul untuk menggali, pasak kayu 50 mm sulit ditancapkan.Pengujian secara visual; cangkul memindahkan gumpalan-gumpalan tanah yang dapat terkikis.

Dapat digali dengan sekop, pasak kayu 50 mm sulit ditancapkan.Bila terkena air mudah larut.Pengujian secara visual, bila dipegang oleh tangan mudah terlepas.

Mudah diremas dengan jari dapat diremas dengan tekanan yang kuat pada jari- jari tangan.

Meleleh diantara jari-jari tangan ketika diperas. Dapat diremas dengan mudah.

lempung SangatLunak, keras, kaku

Dapat diremas dengan tekanan jari yang kuat. Tidak dapat diremas dengan jari, dapat digencet dengan ibu jari bila diberi air akan menjadi cairan yang licin seperti oli.

Deskripsi KondisiKerikil sedikit berpasir

Kerikil berpasir

Kerikil sangat berpasir

Kerikil / pasir

Pasir sangat berkerikil

Pasir berkerikil

Pasir sedikit berkerikil

Pasir / kerikil sedikit berlanau

Pasir / kerikil berlempung

Pasir / kerikil sangat berlanau

Pasir / kerikil sedikit berlempung

Pasir / kerikil berlempung

Pasir / kerikil sangat berlempung

Lanau / lempung berpasir

Lanau / lempung berkerikil

Sampai 5 % pasir

5 % - 2 % pasir

Pasir di atas 20 %

Proporsinya kurang lebih sama

Kerikil di atas 20 %

5 % - 20 % kerikil

Sampai 5 % kerikil

Sampai 5 % lanau

5 % - 15 % lanau

15 % - 35 % lanau

Sampai 5 % lempung

5 % - 15 % lempung

15 % - 35 % lempung

35 % - 65 % pasir

35 % - 65 % kerikil

Diskripsi Sistematik

Klasifikasi tanah dapat dilakukan dengan secara visual yang

disebabkan pada hasil percobaan sedikit banyak sifat-sifat tanah

tergantung pada ukuran butirannya dan ini sebagai titik tolak

mengklasifikasikan tanah.

Berdasarkan hal di atas tanah dapat dibagi :

NAMA TANAH BATAS UKURAN1. Berangkal

2. Kerakal

3. Batu kerikil

4. Pasir kasar

5. Pasir sedang

6. Pasir halus

7. Lanau

8. Lempung

8 inchi

3 inchi – 8 inchi

2 mm – 8 mm

0,6 mm – 2 mm

0,2 mm – 0,6 mm

0,6 mm – 0,2 mm

0,002 mm – 0,06 mm

0,002 mm

Distribusi ukuran adalah satu-satunya sifat yang dipakai untuk

mengklasifikasikan tanah. Pada tanah tertentu tidak ada hubungan

langsung antara sifat-sifatnya dengan ukuran butiran. Untuk menyatakan

sifat dan mengklasifikasikan dipakai metode tertentu yaitu batas Atterberg

dan percobaan dilatasi. Tanah yang halus dari 0,006 mm tidak perlu diukur

butirannya.

Sumur Percobaan

Adalah hasil dari rangkaian tangan 1 sampai 5 dari lubang ini

mempunyai keuntungan bisa memberikan gambaran yang lebih jelas.

Tentang susunan tanah dan juga dapat mengambil contoh berupa potongan

yang lebih besar dari dinding / lubang dasar tersebut.

V. METODOLOGI PENELITIAN

a. Alat – alat :

1. Mata bor.

2. Pipa bor secukupnya.

3. Stang pipa bor.

4. Tabung sampler.

5. Pipa sampler.

6. Cap ( kepala ) dan dan alat pemukul ( palu ).

7. Alat pembersih tanah pada mata bor ( solet ).

8. Kunci inggris besar 1 pasang.

9. Tempat sample ( kantong plastik dan karet ).

b. Cara kerja :

1. Pipa bor disambung dengan pipa 1 m dahulu dan stang dipasang.

2. Stang diputar dengan tekanan jarum jam, dan tegak lurus.

3. Apabila mata bor sudah penuh maka diangkat dan dibersihkan begitu

selanjutnya sampai kedalaman yang ditentukan.

4. Pada kedalaman yang dimaksud 1 m, 2 m, 3 m diadakan pengambilan

contoh tanah dengan tabung dan apabila tanahnya lembek pengambilan

diambil dengan bor.

5. Pekerjaan dilakukan seterusnya dan kemudian dibawa ke laboratorium

jangan lupa kedalaman muka tanah.

Kesimpulan :

Pada kedalaman 0,00 – 0,50 meter.

Kondisi tanah adalah siit, berlempung, coklat kekuningan, dan

kondisi lunak.

Pada kedalaman 0,50 – 2,00 meter.

Kondisi tanah adalah siit, berlempung, coklat kekuningan, dan

sedikit pasir lunak.

BAB II

SONDIR

I. LATAR BELAKANG

Prosedur penelitian aktual tanah tergantung sifat alamiah lapisan-lapisan

dan tipe proyek, tetapi tujuannya akan melibatkan proyek penggalian lubang-

lubang bor. Sebuah penyelidikan awal pada skala yang paling dekat dengan

kenyataan dilakukan untuk memperoleh karakteristik lapisannya diikuti

penyelidikan yang lebih luas dan direncanakan dengan baik termasuk

pengambilan contoh dan uji lapangan.

Penyelidikan perlu dilakukan sampai kedalaman yang direncanakan atau

memadai. Kedalaman ini tergantung pada tipe dan ukuran proyek tetapi harus

mencakup lapisan yang dipengaruhi oleh struktur dan karakteristiknya.

Penelitian itu perlu diperluas sampai dibawah semua lapisan geser yang

memadai untuk mendukung pondasi atau yang menimbulkan penurunan yang

cukup berarti.

Bila ditemukan batuan perlu dilakukan penetrasi paling sedikit 3 meter

untuk memastikan bahwa yang ditemukan tersebut benar-benar lapisan batuan,

bukan sebuah bongkah batu besar.

II. PERUMUSAN MASALAH

1. Berapa daya dukung tanah ?

2. Berapakah hambatan lekat tanah ?

3. Berapakah kepadatan relatif tanah ?

4. Berapakah kedalaman muka air tanah ?

5. Berapakah kedalaman tanah keras ?

III. TUJUAN PENELITIAN

1. Mengetahui daya dukung tanah.

2. Mengetahui hambatan lekat tanah.

3. Mengetahui kepadatan relatif tanah.

4. Mengetahui kedalaman muka air tanah.

5. Mengetahui kedalaman tanah keras.

IV. INTRODUKSI TEORI

Praktikum ini adalah praktek di lapangan dengan menggunakan alat

yang berfungsi untuk mengetahui kepadatan relatif dan juga daya dukung

tanah (bearing capacity). Dengan menggunakan alat sondir ini memungkinkan

sekali untuk mencapai kedalaman 30 m atau lebih. Bila tanah yang diselidiki

benar-benar lunak, maka ada 2 macam kerangka yang dipakai untuk menekan

stang-stang ke awah, yaitu alat-alat yang tidak begitu berat (medium weight)

dan alat-alat berat (heavy weight device).

Medium Weight dapat dipakai untuk pengukuran nilai konus mencapai

150 kg / cm², sedang alat yang lebih berat lagi dapat digunakan untuk

pengukuran nilai konus hingga 400 kg / cm². Hasil praktikum dengan alat

sondir ini memberikan gambaran yang baik mengenai kondisi tanah, walaupun

tidak memberi keterangan pada kita mengenai macam tanah itu. Sepintas lalu

kita dapat melihat apakah hanya satu lapisan tanah atau beberapa lapisan tanah

yang ada dari praktikum tersebut.

Alat sondir ini sangat cocok untuk keadaan di indonesia karena disini

terdapat banyak lapisan lempung yang dalam dengan kekuatan rendah,

sehingga tidak sulit ditembus dengan alat ini. Sebaiknya dapat dimengerti

dengan jelas bahwa nilai conus merupakan suatu angka empiris yang mungkin

dapat dihubungkan secara empiris dengan sifat lain dari pada tanah tersebut,

misalnya nilai sondir pada lapisan pasir dapat dipakai sebagai petunjuk

mengenai kepadatan relatif (relatif density) pasir tersebut.

Daya dukung keseimbangan ( Q ) diperoleh dari rumus :

Q = P . A + f . O

Dimana :

P = nilai conus ( kg / cm² )

F = jumlah hambatan pelekat ( kg / cm² )

A = luas tiang ( cm² )

O = keliling tiang ( cm )

P dan f dari percobaan sondir

Kemudian daya dukung yang diperoleh ialah :

Qa=

P . A3

+ f .O5

Dimana 3 dan 5 adalah faktor keamanan

Deskripsi nilai qc ( tekanan conus ).

Hasil sondir ( k / cm² ) Klasifikasi

Qc Fs

6

6 – 10

10 – 30

30 – 60

60 -150

150 - 300

0,15 – 0,40

0,20

0,20 – 0,60

0,10

0,10 – 0,40

0,40 – 0,80

0,80 – 2,00

1,50

1,00 – 3,00

1,00

1,00 – 3,00

3,00

1,00 – 2,00

Humus, lempung sangat lunak

Pasir kelanauan lepas,

Pasir sangat lepas

Lempung lembek,lempung

Pasir lepas

Lempung / lempung kelanauan

Lempung agak kenyal

Pasir kelanauan, pasir agak padat

Lempung / lempung kenyal

Kerikil kepasiran lepas

Pasir padat, pasir kelanauan / lempung

padat / kerikil kelanauan

Lempung kerikil kenyal

Pasir padat, pasir kerikil padat, pasir kerikil

padat, pasir kasa padat, pasir kelanauan

sangat padat

Deskripsi Visual.

Untuk menentukan tanah kategori pasir atau kerikil, harus diketahui

batas ukuran pasir atau lanau 0,06 mm atau sama dengan lolos saringan no.

200. Cara membedakan pasir atau lanau dengan percobaan dilatasi meliputi :

A. Pasir dan kerikil

a.Gradasi, yaitu apakah bahan tersebut bergradasi baik atau kah

berukuran seragam.

b. Kadar bahan halus.

c.Ukuran butir maksimum.

d. Bentuk datar, bulat, bersudut, memanjang.

e.Kekerasan butiran.

f. Warna.

B. Lanau dan lempung.

a.Plastisitas, meliputi : rendah, sedang dan tinggi.

b. Warna.

c.Asal geologis ( jika diketahui ).

Contoh – contoh pernyataan bahan berbutir kasar dan halus :

- Kerikil kepasiran : bergradasi baik dengan sedikit bahan kelanauan

seluruh kerikil keras dan bersudut, ukuran

maksimum 3 inchi, abu – abu.

- Lempung : coklat muda, plastisitas tinggi, mengandung batu

disana sini ( 0,5 inchi )

- Pasir kelanauan : bahan yang terdiri dari pasir dan sedikit lempung.

Rumus :

Penentuan daya dukung terhadap tiang biasanya berlandaskan hasil

percobaan sondir.

Daya dukung keseimbangan atau batas tiang pancang :

Q = P . A + f . O

Dimana :

P = nilai conus ( kg / cm² )

f = jumlah hambatan pelekat ( kg / cm² )

A = luas penampang ujung tiang ( cm² )

O = keliling tiang ( cm )

Rumus daya dukung tanah :

q = C . Nc . A + K . O . L

Dimana :

q = daya dukung tanah ( kg / cm² )

C = kekuatan geser tanah ( kg / cm² )

Nc = faktor daya dukung

A = luas tiang ( cm² )

K = perbandingan antara gaya pelekat dengan kekuatan geser tanah

O = keliling tiang ( cm )

L = dalam tiang ( cm )

Deskripsi Sistematik

Tanah diklasifikasikan berdasarkan hasil percobaan dan secara visual,

sifat tanah dibagi menurut ukuran butirnya.

Macam tanah Batas ukuran1. Berangkal

2. Kerakal

3. Batu kerikil

4. Pasir kasar

5. Pasir sedang

6. Pasir halus

7. Lanau

8. Lempung

> 8 inchi ( 20 cm )

3 – 8 inchi ( 8 – 20 cm )

2 mm – 3 inchi ( 2 mm – 8 cm )

0,6 – 2 mm

0,2 mm – 0,6 mm

0,06 mm – 0,2 mm

0,002 mm – 0,06 mm

< 0,002 mm

Sifat tanah yang berbutir kasar tergantung ukuran butirannya, tapi pada

bahan berbutir halus tidak ada hubungan antara sifat dan ukuran butirannya.

Definisi yang dipakai secara umum :

a) Lempung adalah tanah berbutir halus, bersifat kohesi, plastis, tidak

mengenal sifat dilatasi, bahan kasar jumlahnya sangat sedikit.

b) Fraksi lempung adalah bagian berat butir tanah yang lebih halus dari

0,002 mm

c) Fraksi lanau adalah bagian berat bahan antara 0,002 mm – 0,06 mm

d) Kerikil kepasiran diistilahkan demikian kerikil, tetapi mengandung

sejumlah pasir. Pasir kelanauan, demikian pasir yang mengandung

sejumlah lanau.

V. METODOLOGI PENELITIAN

1. Alat – alat.

a. Alat sondir ( kerangka lengkap ).

b. Conus.

c. Manometer ( untuk tekanan kecil dan besar ).

d. Pipa sondir lengkap ( berisi pipa penekan ).

e. Angkur ( penguat kedudukan alat sondir ).

f. Besi kanal.

g. Olie, vaseline dll.

2. Cara kerja.

a. Titik yang akan disondir ditentukan letaknya. Kemudian dipasang

angkur dengan jarak tertentu antara lebar kerangka sondir yang

nantinya digunakan sebagai alat penguat kerangka sondir.

b. Angkur dipasang dengan diputar sambil ditekan searah jarum jam.

c. Alat sondir didirikan pada tempat yang dimaksud.

d. Besar kanal dipasang menjepit kaki sonir, sedemikian sehingga

kedudukan alat sondir dalam posisi.

e. Manometer dipasang pada tempatnya. Olie dimasukkan ke ruang

hidrolis sampai penuh, sehingga tekanan pada manometer sempurna.

f. Conus dipasang pada pipa dan dijaga agar jangan sampai lepas bila

didalam tanah.

g. Pekerjaan sondir dimulai dengan memutar stang pemutar sehingga

ujung conus menekan tanah.

h. Manometer dibaca tiap interval 20 cm.

Cara pembacaan manometer.

- Pada waktu pipa sudah masuk pada kedalaman yang ditentukan

maka pemutaran stang dihentikan sejenak. Kemudian dilanjutkan

kembali untuk menekan pipa.

- Pada waktu ada penekanan didalam piap jarum pada manometer

bergerak gerakan jarum itu ada 2 macam yaitu :

Gerakan jarum yang pertama terlihat berhenti, lalu dicatat,

penunjukkan ini disebut pembacaan conus.

Gerakan kedua atau selanjutnya pada waktu penekanan tetap

dilakukan jarum manometer bergerak, lalu dicatat, penunjukkan

ini dinamakan hambatan atau gesekan.

VI. PEMBAHASAN MASALAH

6.1. Cara perhitungan dari gambaran grafik :

Grafik sondir yang ada pada praktikum ada 3 yaitu :

a. Grafik nilai conus.

b. Grafik lokal friction/hambatan pelekat setempat.

c. Grafik total friction/jumlah hambatan pelekat ordinat grafik tersebut

diatas adalah menyatakan keadaan tanah. Pembacaan dimulai dari

0,00 m dari setiap kedalaman 0,2 m.

a.Absis pada grafik a menyebabkan nilai conus yang berlangsung

pada skala manometer ( kg / cm² ).

b. Absis pada grafik b menyatakan selisih antara hambatan lekat

dikurangi nilai conus sondir.

c.Absis pada grafik c menyatakan dua kali absis pada grafik b

ditambah hasil absis yang telah diketahui sebelumnya.

VII. PERHITUNGAN SONDIR

1. Perlawanan geser.

Perlawanan Gesek = Jumlah perlawanan – qc.

a) Kedalaman 0 m → Perlawanan Gesek = 0 – 0 = 0 kg / cm².

b) Kedalaman 0,2 m → Perlawanan gesek = 4 – 2 = 2 kg / cm².

c) Dan seterusnya ........................

2. Hambatan Pelekat.

Hambatan pelekat = Perlawanan Gesek x interval Luas Penampang Conus

Dimana : Interval kedalaman = 20 cm

Luas Penampang Conus = 10 cm²

a) Kedalaman 0,2 m → Hambatan Pelekat =

2 x 2010

=40 kg /cm

b) Dan seterusnya ....................

3. Jumlah Hambatan Pelekat ( JHP ).

JHPX = JHPN + ( Hambatan Pelekat )n+1

a) Kedalaman 0 m → JHPo = 0 kg / cm

b) Kedalaman 0,2 m→ JHP0,2 = 0 + 40 = 40 kg / cm

c) Dan seterusnya ......................

4. Hambatan Setempat

Hambatan Setempat =

JHP luas Penampang Conus

a) Kedalaman 0 m → Hambatan setempat =

010

=0kg / cm

b) Kedalaman 0,2 m → Hambatan setempat =

4010

= 4 kg / cm

c) Dan seterusnya ......................

Kesimpulan :

Pada kedalaman 0,00 – 1,00 meter.

Nilai qc berkisar antara 0 – 7 kg / cm².

Pada kedalaman 1,00 – 2,00 meter.

Nilai qc berkisar antara 7 – 60 kg / cm².

Pada kedalaman 2,00 – 2,40 meter.

Nilai qc berkisar antara 60 – 100 kg / cm².

BAB III

COMPACTION TEST

I. LATAR BELAKANG

Pada pembuatan timbunan jalan raya dan banyak struktur lainnya, tanah

yang meningkatkan kemantapan lereng timbunan.

II. PERUMUSAN MASALAH

1. Berapa besar berat isi tanah basah ( γ b ) di lapangan ?

2. Berapa besar kadar air di lapangan ( w )

3. Berapa besar berat isi tanah kering ( γ d ) ?

4. Berapa besar tingkat kepadatannya ( P ) ?

III. TUJUAN PENELITIAN

Mengetahui berat isi kering pemadatan di lapangan pada compaction test ada 2

macam yaitu :

i. Cara sand cone

ii. Cara tabung ASTM

Percobaan ini dilakukan di lapangan berguna untuk menghitung :

1. Berat isi tanah basah ( γ b )

2. Kadar air tanah ( w )

3. Berat isi tanah kering ( γ d ) lapangan

4. Tingkat kepadatan ( P )

IV. INTRODUKSI TEORI

Dalam pemadatan tanah seperti pembuatan tanggul, bendungan

tanah/dasar jalan itu berguna untuk :

1. Menaikkan kekuatan.

2. Memperkecil compressibility daya rembesan air.

3. Memperkecil pengaruh air terhadap tanah tersebut.

Pemadatan adalah suatu proses dimana udara pada pori tanah

dikeluarkan dengan salah satu cara mekanis. Untuk setiap daya pemadatan

tertentu kepadatan yang tercapai tergantung pada banyaknya air dalam tanah

tersebut.

Bila kadar air suatu tanah itu rendah, maka tanah itu keras dan sukar

dipadatkan. Bila kadar air itu ditambah maka kadar air berguna sebagai pelumas,

sehingga tanah mudah dipadatkan dan ruang kosong antara butir tadi akan

menjadi lebih kecil. Pada air yang tinggi kepadatannya akan turun lagi karena

pori – pori tanah akan terisi air yang tidak dapat dikeluarkan dengan cara

pemadatan. Dari setiap pemadatan kita akan mendapatkan kadar air yang

berbeda, kadar air itu adalah kadar air yang paling cocok untuk data pemadatan

tersebut dan biasanya kadar air optimum.

* Sand Cone

a) Dry Density pasir = ρd= berat pasir dalam gelas ukur ( gr / cm² ) volume gelas ukur

b) Volume tanah = volume pasir =

W 1−W 2−W 3

Xcm3

Dimana : W1 = berat pasir semula dalam botol ( gr )

W2 = berat pasir sisa ( gr )

W3 = berat pasir dalam cone ( gr )

c) Bulk Density tanah ( γb ) =

WV

gr /cm3

Dimana : W = berat tanah dari lubang ( gr )

V = volume tanah ( cm³ )

d) Dry Density tanah ( γd ) =

γb1+w ( gr / cm³ )

Dimana : w = kadar air tanah ( % )

e) Kadar air tanah ( w ) =

b−cc−a

x100 %

Dimana : a = berat cawan kosong ( gr ).

b = berat tanah basah ( gr ).

c = berat tanah kering ( gr ).

Dari hasil dry density lapangan diperoleh dan dipresentasikan terhadap

dry density standart hasil percobaan laboratorium. (γd max proctor).

Didapatkan prosentase kepadatan di lapangan :

P =

γ dlapanganγ ds tan dard

x100 %

Syarat : P < 90 % maka pemadatan tidak baik ( tidak pada ).

P > 90 % maka pemadatan baik ( tanah padat ).

V. METODOLOGI PENELITIAN

Sand Cone

a. Alat – alat :

1. Standart cone dan Kalibrating cone.

2. Pasir standar.

3. Plat dengan lubang untuk dudukan cone.

4. Pahat, paku, sendok, palu.

5. Timbangan dan oven.

b. Persiapan :

1. Alat dalam kondisi baik, agar hasil yang didapat sempurna.

2. Pilih tempat pengetesan yang rata.

c. Cara kerja :

1. Timbang cone + tabung kosong ( Wa ).

2. Timbang cone kosong ( a ) Plat sand cone diisi dengan pasir standar

hampir penuh dan ditimbang.

3. Isi cone dengan pasir standart sampai penuh, ratakan dan timbang

( b ). Hitung berat pasir dalam cone ( W3 ) = ( b ) – ( a )

4. Timbang berat gelas ukur kosong ( ag ).

5. Isi gelas ukur dengan pasir dan timbang ( bg ). Dimana volume pair =

volume gelas ukur, dan hitung berat pasir dalam gelas ukur ( gb – ag ).

6. Hitung berat isi pasir ( ρd ).

7. Isi cone + tabung dengan pasir dan timbang ( Wb ).

8. Hitung berat pasir awal ( W1 ) ={(Wb )−(Wa )} .

9. Letakan plat sand cone pada tanah yang rata. Buat lubang dengan

kedalaman 10 – 15 cm.

10. Tanah galian dikumpulkan dan ditimbang ( W ). Tanah diuji kadar

airnya :

a. Timbang cawan kosong ( a ).

b. Tanah yang digali + cawan ditimbang ( b ).

c. Sampel tanah dioven 24 jam.

d. Sampel kering + cawan ditimbang ( c ).

e. Kadar air dapat dicari.

11. Lubang galian dilapisi dengan plastik agar pasir standart dalam

keadaan bersih.

12. Alat sand cone diletakkan terbalik diatas lubang dan plat.

13. Kran pengurai alat sand cone dibuka dan pasir akan mengisi lubang

dan corong sampai penuh.

14. Tutup kembali kran pengurai. Timbangan pasir sisa + cone + tabung

( Wc ).

15. Hitung pasir sisa sesudah test ( W2 ) = ( Wc – Wa ).

16. Berat pasir dalam lubang ( W1 - W2 - W3 ), volume pasir, γbdan γd

dalam lubang dapat dihitung.

17. Semua pasir bersih dikumpulkan kembali.

VI. PERHITUNGAN

6.1. Sand Cone

1. Berat isi tanah basah (γb )

Berat pasir dalam gelas ukur = 331,30 gram

Volume pasir dalam gelas ukur = 200 cm³

Berat isi pasir ( γ pasir )

γ pasir = Berat pasir Volume pasir

=

331 ,30200

= 1,657 gr / cm³

Berat pasir semula ( w1 ) = 5443 gr

Berat pasir sesudah test ( w2 ) = 2143 gr

Berat pasir dalam cone ( w3 ) = 1547 gr

Berat pasir dalam lubang ( w1 – w2 – w3 ) = 1753 gr

Berat tanah dari lubang ( w ) = 2000,8 gr

Volume lubang ( V )

V =

w1−w2−w3

γ pasir

=

5443−2143−15471 , 657

=1057 ,9 cm³

Berat isi basah / Density tanah (γb ) =

Berattnh

Volumepasir

=

2000 ,81057 ,9

=1 ,888 gr /cm³

2. Kadar air ( w )

Berat cawan kosong ( a ) = 20,5 gr

Berat cawan + sampel basah ( b ) = 68,8 gr

Berat cawan + sampel kering ( c ) = 57,5 gr

W =

b−cc−a

x100 %

=

68 , 8−57 ,557 , 5−20 , 5

x 100 %

= 30,540 %

3. Berat isi kering / dry density tanah (γd )

Berat isi basah (γb ) = 1,888 gr / cm³

Kadar air = 30,540 %

γd =

γb1+w

= 1 , 8881+30 ,540

=0 , 060 gr / cm³

4. Tingkat kepadatan ( P )

γd lapangan = 1,599 gr / cm³

γd standar / proctor :

P =

γdlapangan

γd proctorx100%

=

0 , 0601 ,189

x100 %=. .5 , 046 . .%

BAB IV

SOIL TEST

I. LATAR BELAKANG

Dalam pekerjaan teknik sipil untuk bangunan, kita harus mengetahui

sifat – sifat tanah seperti berat isi tanah ( density ), berat jenis tanah, kadar air,

angka pori ( void ratio ), porositas ( porosity ).

Dengan demikian diketahuinya sifat tanah seperti di atas maka

diharapkan bangunan yang berdiri bisa kuat dan stabil. Untuk mengetahui sifat

– sifat tanah itu, kita dapat melakukan uji coba di laboratorium.

II. PERUMUSAN MASALAH

1. Berapa besar Bulk Unit Weight ( γ b ) ?

2. Berapa kadar air tanah asli ( w ) ?

3. Berapa besar berat isi kering ( γ d ) ?

4. Berapa besar Harga Air Piknometer ( HAP ) ?

5. Berapa berat jenis butir tanah ( Gs ) ?

6. Berapa besar porositasnya ( n ) ?

7. Berapa besar angka pori ( e ) ?

III. MAKSUD DAN TUJUAN PENELITIAN

1. Menentukan berat isi basah ( γ b ).

2. Menentukan kadar air tanah asli ( w ).

3. Menentukan berat isi kering ( γ d ).

4. Menentukan harga air piknometer ( HAP ).

5. Menentukan berat jenis butir air tanah ( Gs ).

6. Menentukan porositasnya ( n ).

7. Menentukan angka pori ( e ).

IV. INTRODUKSI TEORI

1) Bulk Unit Weight ( γ b )

Adalah perbandingan antara berat butir dengan isi butir.

γ b =

WV

→V =

VolumeHg13 , 6

Dimana W = berat sample ( gr )

V = Volume sample ( cm³ )

γ b = berat isi basah ( gr / cm³ )

13,6 = berat jenis Hg

2) Kadar air

Adalah perbandingan antara berat air dengan berat butir tanah.

w =

b−cc−a x 100 %

Dimana : w = kadar air ( % )

a = berat cawan kosong ( gr )

b = berat cawan + sample tanah sebelum oven ( gr )

c = berat cawan + sample tanah setelah oven ( gr )

3) Berat isi kering (γ d )

Adalah perbandingan berat butir dengan isi tanah seluruhnya

γ d =

γb1+w ( gr / cm² )

Dimana w = kadar air ( % )

γ d = berat isi kering ( gr / cm³ )

γ b = berat isi basah ( gr / cm³ )

4) Harga air piknometer ( HAP ) adalah :

HAP = ( b – a ) . t1

Dimana: HAP = Harga air piknometer

5) Berat jenis butir air tanah ( Gs )

Adalah perbandingan antara berat isi butir tanah dengan berat isi air.

Gs =

(c−a)HAP−(d−c ). t

2'

Dimana : Gs = berat jenis butir tanah

a = berat piknometer kosong ( gr )

c = berat piknometer + sample tanah kering ( gr )

d = berat pikno + aquadest + sample ( gr )

HAP = harga air piknometer

t2 = kalibrasi temperature aquadest dalam piknometer

6) Porositas (n)

Adalah perbandingan antara isi pori dengan isi tanah seluruhnya.

N =

e1−e

x100 % atau n = [1−

γdGs ] x 100 %

Dimana n = porositas

e = angka pori

7) Angka pori ( e )

Adalah perbandingan antara isi butir tanah

e =

γd .Gs . (1+w )γb

−1 atau e =

n1−n

Dimana : w = kadar air ( % )

E = angka pori

γ b = berat isi basah ( gr / cm³ )

γ d = berat isi kering ( gr / cm³ )

Gs = berat jenis butir tanah.

Batasan – batasan yang digunakan.

1. Berat isi tanah (γ b )

Biasanya ditentukan dalam gr / cm³. Nilai berat isi pada tanah asli jarang

lebih kecil dari pada 1.2 gr / cm³ atau lebih besar dari pada 2.5 gr / cm³.

Nilai paling biasa adalah 1.6 – 2.0 gr / cm³.

2. Berat isi kering (γ d )

Ditentukan dengan satuan gr / cm³ nilainya berkisar 0.6 – 2.4.

3. Kadar air ( w )

Dinyatakan dalam % nilainya dapat berkisar dari 0 % - 200 % atau 300 %.

Pada tanah dalam keadaan aslinya kadar air biasanya adalah 15 % - 100 %.

4. Berat jenis tanah ( Gs )

Dinyatakan sebagai bilangan saja, nilai rata – rata adalah sebesar 2.65

dengan variasi kecil yaitu jarang di bawah 2.4 di atas 2.8.

5. Angka pori ( e )

Dinyatakan sebagai bilangan saja, nilainya dapat berkisar 0.3 sampai >

dari 3.0.

6. Derajat kejenuhan ( Sr )

Dinyatakan dalam % sehingga nilai terkecil adalah 0 % dan terbesar

adalah 100 %. Tanah asli di lapangan biasanya mempunyai derajat lebih

tinggi dari 90 %.

V. METODOLOGI PENELITIAN

5.1 Berat Volume tanah

a. Alat – alat :

1. Botol berisi air raksa

2. Cawan + kaca penekan

3. Neraca analitis + anak timbangan

b. Cara kerja :

1. Sample tanah dipotong dan dibentuk kubus dengan ukuran

1.5 x 1.5 x 1.5 cm.

2. Cawan kosong ditimbang

3. Timbang sample yang telah dibentuk

4. Taruh sample diatas air raksa yang sudah disiapkan kemudian

sample ditekan dengan kaca sampai rata dengan permukaan

sehingga Hg tersebut akan tumpah ke bawah mangkuk.

5. Timbang cawan + tumpahan Hg tersebut.

5.2 Kadar Air

a. Alat – alat :

1. Neraca analitis dan anak timbangan

2. Cawan ditimbang

3. Oven sampai 105ºC - 100ºC

4. Desikator

b. Cara kerja :

Cawan kosong ditimbang beratnya (a).

Sample tanah dari lapangan diambil sedikit demi sedikit diletakkan

pada cawan dan ditimbang (b).

Setelah tanah basah + cawan dioven selama 24 jam pada temperatur

110 + 5ºC.

Sesudah cawan + tanah didinginkan dalam desikator beberapa waktu

kemudian cawan + sampel ditimbang (c).

5.3 Harga Air Piknometer

a. Alat – alat :

1. Botol piknometer ( sejumlah yang akan digunakan ).

2. Neraca analitis dan anak timbangan.

3. Aquadest.

4. Desikator.

5. Lap pembersih.

6. Thermometer.

b. Cara kerja :

1. Piknometer kosong dan kering ( sudah dibersihkan dan

didinginkan dalam desikator ) sesudah itu dibersihkan dengan lap

pembersih.

2. Piknometer kosong + tutup ditimbang (a) lalu diisi dengan

aquadest sampai penuh lalu tutup. Kemudian ditimbang lagi (b).

3. Temperatur aquadest diukur dan dicari kalibrasinya dalam tabel

(t1 ).

5.4 Berat Jenis Butir Tanah

a. Alat – alat :

1. Botol piknometer.

2. Neraca analitis dan anak timbangannya.

3. Aquadest.

4. Oven.

5. Thermometer.

b. Cara kerja

1. Kita harus mencari harga piknometer yang kita gunakan.

2. Contoh tanah kering ditumbuk dan diayak dengan saringan ¢

0,425 mm.

3. Contoh tanah kering minimal 5 gr dimasukkan ke dalam

piknometer kemudian ditimbang (c).

4. Piknometer berisi tanah tersebut diberi aquadest 2/3 botol lalu

dikocok selama 15 menit, lalu didiamkan selama 24 jam dalam

keadaan terbuka. Tambahkan aquadest hingga penuh dan tutup

dengan centrifuge, hingga ada sebagian aquadest yang tumpah

keluar botol piknometer dibersihkan dari tumpahan dan

ditimbang (d).

5. Ukur suhu aquadest dalam piknometer dan cari kalibrasi dalam

tabel. (t2 ).

VI. PERHITUNGAN SOIL TEST

1. Mencari Bulk Unit Weight (γ b )

γ=WV

dimana : W : Berat sampel asli ( gr )

V : Volume sampel ( cm³ )

W Hg : Berat Hg ( gr )

berat Hg berat jenis Hg

Volume = dimana bj Hg = 13,6 gr / cm³

Kedalaman 1,00 m

Data : W1 = 13,8 gr W Hg1 = 107,7 gr

W2 = 14,5 gr W Hg2 = 112,7 gr

V1 =

107 , 713 , 6 = 7,919 cm³

γ b1 =

13 , 87 , 919 = 1,743 gr / cm³

V2 =

112 , 713 , 6 = 8,287 cm³

γ b2 =

14 , 58 ,827 = 1,643 gr / cm³

γ brata−rata =

γb1+γb2

2=1 , 743+1 ,643

2=1 , 693

gr / cm³.

2. Kadar air ( w )

w =

b−cc−a x 100 %

Dimana : a : berat cawan kosong ( gr )

b : berat cawan + sampel basah ( gr )

c : berat cawan + sampel kering ( gr )

Kedalaman 1,00 meter

Data : a1 : 5,6 gr a2 = 6,0 gr

b1 : 41,7 gr b2 = 47,4 gr

c1 : 32,0 gr c2 = 35,9 gr

w1 =

41 ,7−32, 032 ,0−5,6 x 100 %

= 36,742 %

w2 =

47 ,4−35 ,935 , 9−6,0 x 100 %

= 38,461 %

Wrata−rata =

w1+w2

2 =

36 ,742+38 ,4612 = 37,601 %

3. Dry Unit weight (γ d )

γ d =

γb1+w

Dimana : w = Kadar air ( % )

γ b = Bulk unit weight ( gr / cm³ )

γ d = Dry unit weight ( gr / cm² )

Kedalaman 1,00 meter

Data : γ b = 1,693 gr / cm³

w = 37,601 %

γ d =

1 , 6931+37 ,601

=0 ,044 gr / cm³

4. Mencari Air Piknometer ( HAP )

HAP = ( b – a ) x t1

Dimana : HAP = Harga air piknometer

a = berat piknometer kosong ( gr )

b = berat piknometer + air ( gr )

t1 = kalibrasi temperature aquadest dalam piknometer

Kedalaman 1,00 meter

Data : a = 29,4 gr

b = 79,5 gr

t1 = 28º = 1,00374

HAP = ( b – a ) x t1 = ( 79,5 – 29,4 ) x 1,00374

= 50,1 x 1,00374

= 50,28 gr.

5. Berat Jenis Butiran Tanah ( Gs )

Gs =

( c−a )HAP−[(d−c ). t 2]

Dimana :

Gs = Berat jenis butiran tanah

d = Berat piknometer + sampel + aquadest ( gr )

c = Berat piknometer + sampel kering ( gr )

a = Berat piknometer kosong ( gr )

HAP = Harga air piknometer ( gr )

t2 = Kalibrasi temperature aquadest dalam piknometer

Kedalaman 1,00 meter

Data : d = 85,70 gr

c = 39,4 gr

a = 29,4 gr

HAP = 50,287 gr

t2 = 29º = 1,00458

Gs =

( c−a )HAP−[(d−c ). t2]

=

(39 , 4−29 ,4 )50 ,287−((85 , 70−39 ,4 ) x1 ,00458 )

= 2,630

6. Porositas ( n )

n = [1−γ d

Gs ]x 100 %.

• Kedalaman 1,00 meter.

Data : γ d = 0,044 gr / cm³

Gs = 2,630

n = [1−0 , 0442 , 630 ]x 100 % = 98,327 %

7. Angka Pori ( e )

e =

n1−n

• Kedalaman 1,00 meter

n = 98,33 %

e =

0 ,98331−0 , 9833

=

0 , 98330 , 0167

= 58,88

VII. KESIMPULAN

Dari hasil percobaan dan perhitungan maka dapat kami simpulkan

sebagai berikut :

1. Untuk kedalaman 1,00 meter

a. Berat isi basah (γ b) = 1,693 gr / cm³

b. Kadar air ( w ) = 37,601 %

c. Berat isi kering (γ d) = 0,044 gr / cm³

d. Harga air piknometer ( HAP ) = 50,287 gr

e. Berat jenis butiran tanah ( Gs ) = 2,630

f. Porositas tanah ( n ) = 98,327 %

g. Angka pori tanah ( e ) = 58,88 .

BAB V

PROCTOR TEST

I. LATAR BELAKANG

Pembangunan dalam bidang teknik sipil tidak lepas dari penyelidikan

dan pengetahuan akan sifat – sifat tanah terutama pada konstruksi bangunan

yang akan diseleksi. Dari pengetahuan tersebut perlu adanya survei mengenai

kepadatan tanah dan daya dukungnya dengan menyelidiki besar berat isi kering

tanah, prosentase kadar air optimum, kadar pori dan juga porositas tanah.

Dengan demikian kondisi tanah dapat diharapkan untuk mampu mendukung

bangunan yang akan berdiri di atasnya.

Penyelidikan ini dapat mengetahui kepadatan tanah dapat dilakukan

dengan proctor test, dimana sample dari lapangan untuk diperiksa di

laboratorium.

II. PERUMUSAN MASALAH

1. Berapa besar kadar air optimum ( w optimum ) ?

2. Berapa besar dry density maximum / berat isi kering maksimum

3. ( γ d max ) ?

4. Berapa besar spesific gravity ( Gs ) ?

5. Berapa angka porositas minimum dari Zero Air Void ( ZAV ) ?

6. Bagaimana hubungan antara kadar air dengan berat isi kering ?

III. TUJUAN PENELITIAN

1. Mencapai kadar air optimum yang diperlukan untuk pemadatan tanah.

2. Mendapatkan Dry Density maximum / berat isi kering maksimum.

3. Mencari kadar pori minimum.

4. Mencari Spesific Gravity.

5. Mengetahui hubungan antara kadar air dengan berat isi kering dan berat isi

basah.

IV. INTRODUKSI TEORI

Penyelidikan Proctor test ini dilakukan dengan pemadatan dimana

kerapatan butiran, kadar air tanah, kerapatan keringnya yang telah ditentukan

melalui suatu perhitungan, maka akan diperoleh suatu nilai kadar air optimum

seperti diketahui bahwa kepadatan (compaction) adalah proses naiknya

kerapatan tanah dengan memperkecil jarak antar partikel sehingga terjadi

Reduksi Volume udara. Jadi tidak terjadi perubahan volume air yang berarti

pada tanah ini.

Pada pelaksanaan urugan dan timbunan tanah yang bersifat lepas

ditempatkan lapis dengan rentangan ketebalan antara 75 mm sampai 450 mm.

Tiap lapisan kepadatan standart tertentu dengan mesin gilas penumbuk

(hammer). Umumnya makin tinggi derajat pemadatan makin tinggi pula

kekuatan geser dan makin rendah permeabilitas tanah.

Bila kerapatan butiran tanah adalah γ b dan kadar air dinyatakan dengan

w akan didapatkan kerapatan kering :

γ d =

γb1+w ( gr / cm³ )

Kepadatan kering setelah pemadatan tergantung pada kadar air dan

besarnya energi yang diberikan oleh alat pemadatan ( dinyatakan sebagai usaha

pemadatan ). Karakteristik pemadatan dari suatu tanah dapat diketahui dari uji

standart di lab.

Tanah dipadatkan dalam cetakan silindris dengan volume cetakan

1000 cm³ dari tanah ( semua partikel yang lebih besar dari 20 mm disingkirkan)

dipadatkan dengan penumbuk ( hammer ) seberat 2,5 kg massa dan tinggi 300

mm. Tanah dipadatkan dalam tiga lapisan yang sama dimana tiap lapisan

masing – masing ditumbuk 25 kali. ( Proctor Standar ).

Untuk menentukan kadar optimum yang diperlukan dalam pemadatan

tanah, maka metode dengan percobaan proctor test perlu dilakukan di

laboratorium.

Tujuan pemadatan antara lain :

1. Menaikkan kekuatan tanah.

2. Memperkecil compressibility dan daya rembesan air.

3. Memperkecil pengaruh air terhadap tanah.

Umumnya ada dua penyelidikan di lab yang dilakukan untuk menentukan kadar

air optimum dan berat isi maksimum.

1. Percobaan Pemadatan Standart

Dalam penyelidikan ini, tanah dipadatkan dalam suatu cetakan dengan cara

menjatuhkan pemukul seberat 5,5 pounds tinggi 12 inchi dipadatkan dalam 3

lapisan, setiap lapis ditumbuk 25 pukulan.

2. Percobaan pemadatan modified.

Penyelidikan teknisnya sama seperti pemadatan standart hanya saja pemukul

lebih berat 10 pounds dan tinggi 18 inchi juga diisi tanah dipadatkan dalam 5

lapisan sebanyak 25 pukulan.

Contoh grafis yang khas dari kedua macam percobaan dihitung dengan

rumus: γ d =

Gs . γw1+ (w .Gs ) ( gr / cm³ )

Dimana : γ d = Zero Air Void ( ZAV )

γ w = berat isi air ( gr / cm³ )

Gs = berat jenis butiran

w = kadar air

Garis pemadatan tidak boleh memotong garis zero air void. Pada harga

air yang tinggi seharusnya menjadi sejajar dengan garis tersebut. Dari setiap kali

pemadatan ini dilakukan didapat suatu nilai kadar air. Satu nilai kepadatan

( angka pori ). Angka – angka ini yang dipakai untuk membuat grafik angka pori

terhadap kadar air. Jelaslah bahwa pada suatu nilai kadar air tertentu, maka

angka pori menjadi paling rendah yaitu tanah menjadi padat. Kadar air ini

menjadi kadar air yang cocok untuk daya pemadatan dan biasa disebut daya air

optimum. Kadar ini ialah air yang selalu tergantung pada Daya Pemadatan.

Bilamana daya pemadatan berlainan maka kadar air optimum juga berlainan.

V. METODOLOGI PENELITIAN

1. Alat – alat :

a. Proctor App ( modified )

b. Pisau

c. Vaselin

d. Oven

e. Neraca

f. Cawan

g. Alat pemukul

h. Gelas ukur

i. Saringan ukuran 4,75 mm

j. Baskom plastik

2. Persiapan

Persiapan 1 :

a. Sampel tanah dijemur sampai kering, kemudian ditumbuk dan disaring

dengan saringan ¢ 4,75 mm ( No. 4 ).

b. Tanah hasil saringan kita uji kadar air mula – mula ( Wo ), HAP dan Gs

nya.

c. Sample dibagi menjadi 6 bagian masing – masing seberat 5 kg dan tanah

ditaruh dalam kantong plastik.

d. Kantong dituang dalam ember satu persatu untuk dicampur dengan air

yang sudah ditentukan intervalnya masing – masing.

Kantong 1 : 200 cc

Kantong 2 : 300 cc

Kantong 3 : 400 cc

Kantong 4 : 500 cc

Kantong 5 : 600 cc

Kemudian diaduk dengan rata sampai homogen.

e. Masukkan kembali tanah ke dalam plastik dan tutup dengan rapat lalu

diberi kode penambahan air untuk tiap-tiap kantong sesuai dengan

intervalnya dan diamkan selama 24 jam.

Persiapan 2 :

a. Siapkan peralatan uji proctor

b. Ukur diameter dan tinggi mold untuk mencari volume mold

c. Ukur panjang penumbuk

d. Timbang berat mold dan alas kosong.

3. Cara kerja :

a. Siapkan mold dan collar, kemudian disusun dan dalamnya diberi

pelumas.

b. Ambil 1 kantong sampel tanah ( 300 cc ) lalu masukkan ke dalam mold

sebanyak 5 lapis secara bertahap dengan masing – masing lapisan

ditumbuk sebanyak 25 kali sesuai dengan pola penumbukan.

c. Setelah selesai penumbukan, collar dilepas dan sisa tanah diatas mold

dipotong, diratakan dengan permukaan mold.

d. Mold yang berisi tanah ditimbang.

e. Tanah bagian atas dan bagian bawah didalam mold diambil sedikit untuk

diuji kadar airnya.

f. Tanah dalam mold dibuang, dan dibersihkan untuk pengujian proctor

selanjutnya.

g. Ulangi percobaan diatas untuk 5 kantong yang lain.

VI. PERHITUNGAN

A. Kadar air tanah ( w )

w =

b−cc−a x 100 %

Dimana : w = kadar air ( % )

a = berat cawan kosong ( gr )

b = berat cawan + sampel tanah basah ( gr )

c = berat cawan + sampel tanah kering ( gr )

1. Kadar air mula – mula ( wo )

a = 19,2 gr

b = 103,4 gr

c = 83,2 gr

W =

b−cc−a x 100 % =

103 ,4−83 , 283 , 2−19 ,2 x 100 % = 31,5 %

2. Percobaan 1 ( penambahan air 400 cc )

a = 6,1 gr

b = 52,2 gr

c = 39,6 gr

W =

b−cc−a x 100 % =

52 ,2−39 ,639 , 6−6,1 x 100 % = 37,61 %

3. Percobaan 2 ( penambahan air 600 cc )

a = 6,3 gr

b = 76,1 gr

c = 54,9 gr

W =

b−cc−a x 100 % =

76 , 1−54 ,954 , 9−6,3 x 100 % = 43,62 %.

4. Percobaan 3 ( penambahan air 200 cc )

a = 8,3 gr

b = 44,4 gr

c = 31,0 gr

W =

b−cc−a x 100 % =

44 ,4−31 , 031 , 0−8,3 x 100 % = 59,03 %.

5. Percobaan 4 ( penambahan air 300 cc )

a = 8,3 gr

b = 52,7 gr

c = 39,0 gr

W =

b−cc−a x 100 % =

52 ,7−39 ,039 , 0−8,3 x 100 % = 44,63 %

6. Percobaan 5 ( penambahan air 500 cc )

a = 6,3 gr

b = 68,9 gr

c = 50,5 gr

W =

b−cc−a x 100 % =

68 ,9−50 ,550 ,5−6,3 x 100 % = 41,63 %

B. Mencari berat isi tanah basah ( γ b )

γ b =

WbV

Dimana : Wb = Berat tanah basah ( gr )

V = Volume tanah

= ¼ π x ( diameter mold )² x tinggi mold

= ¼ x 3,14 x ( 15 )² x 11,5

= 939,7 cm³

a. Percobaan 1

Wb = 1610 gr

γ b =

WbV =

1610939 , 7 = 1,713 gr / cm³

b. Percobaan 2

Wb = 1670 gr

γ b =

WbV =

1670939 , 7 = 1,777 gr / cm³

c. Percobaan 3

Wb = 1620 gr

γ b =

WbV =

1620939 , 7 = 1,724 gr / cm³

d. Percobaan 4

Wb = 1580 gr

γ b =

WbV =

1580939 , 7 = 1,681 gr / cm³.

e. Percobaan 5

Wb = 1620 gr.

γ b =

WbV =

1620939 , 7 = 1,724 gr / cm³.

C. Berat isi kering ( γ d )

γ d =

γb1+w

a. Percobaan 1

γ b = 1,713 gr / cm³ ; w = 37,6 %

γ d =

γb1+w =

1 ,7131+0 ,376 = 1,245 gr / cm³

b. Percobaan 2

γ b = 1,777 gr / cm³ ; w = 37,6 %

γ d =

γb1+w =

1 ,7771+0 ,376 = 1,291 gr / cm³

c. Percobaan 3

γ b = 1,724 gr / cm³ ; w = 37,6 %

γ d =

γb1+w =

1 ,7241+0 ,376 = 1,253 gr / cm³

d. Percobaan 4

γ b = 1,681 gr / cm³ ; w = 37,6 %

γ d =

γb1+w =

1 ,6811+0 ,376 = 1,222 gr / cm³

e. Percobaan 5

γ b = 1,724 gr / cm³ ; w = 37,6 %

γ d =

γb1+w =

1 ,7241+0 ,376 = 1,253 gr / cm³.

VII. KESIMPULAN

d maksimum proctor = 1,253 gr / cm³

γ b maksimum proctor = 1,777 gr / cm³

Kadar air optimum ( w ) = 37,6 %

BAB VI

UNCONFINED COMPRESSION TEST

I. LATAR BELAKANG

Untuk membuat bangunan teknik sipil perlu kita pelajari kondisi tanah

masing–masing dan perlu juga dipelajari sifat–sifat tanah. Sifat–sifat tanah

dibagi dalam tiga golongan yaitu fisik, sifat mekanis, dan sifat hidrolis.

Adapun sifat – sifat tanah antara lain :

a. Konsolidasi

Pada konsolidasi dihitung dari perubahan isi pori tanah akibat beban. Sifat

ini diperlukan untuk penurunan bangunan.

b. Kekuatan geser

Untuk menentukan kemampuan tekan tanah tanpa mengalami keruntuhan.

Sifat ini dibutuhkan dalam perhitungan stabilitas pondasi / dasar yang

dibebani, stabilitas isian / timbunan di belakang penahan tanah dan

stabilitas timbunan tanah.

Pengetahuan mengenai kekuatan geser tanah sangat penting dalam

teknik sipil hal ini terutama untuk mengetahui daya dukung tanah, tegangan

tanah terhadap dinding penahan dan kestabilan lereng. Untuk mengenai dan

menjawab ketiga faktor tersebut, maka perlu diadakan percobaan ″Unconfined

Compression Test″. Dan mengenai ketiga faktor tersebut, maka segi keamanan

bangunan dapat terjamin dan kualitas dapat dipertanggung jawabkan.

II. PERUMUSAN MASALAH

1. Apa hubungan daya dukung tanah dengan kekuatan geser ?

2. Apa hubungan tegangan tanah terhadap dinding penahan dengan kekuatan

geser ?

3. Apa hubungan kestabilan lereng dengan kekuatan geser ?

4. Apa hubungan antara pondasi dengan kekuatan geser ?

III. MAKSUD DAN TUJUAN

1. Untuk mengetahui apakah tanah yang bersangkutan cukup buat menahan

beban pondasi tanpa terjadi keruntuhan akibat menggeser dan mengetahui

penurunan tanah yang tergantung macam tanahnya.

2. Untuk mengetahui tegangan yang terjadi dalam lapisan tanah baik

tegangan tanah horisontal maupun tegangan tanah vertikal yang tergantung

pada berat isi tanah, kedalaman dan koefisien tanah.

3. Untuk mengetahui kestabilan lereng dan kemantapan lereng baik lereng

alam, lereng yang dibuat dalam tanah asli atau lereng dari tanah yang

dipadatkan dari kemungkinan timbulnya kelongsoran akibatnya terletak

pada bidang gelincir dan bidang dasar.

4. Untuk mengetahui apakah tanah tempat mendirikan rencana pondasi cukup

kuat menahan beban pondasi dan bangunan diatasnya.

IV. INTRODUKSI TEORI

Keruntuhan geser dalam tanah adalah akibat gerak relatif antar butiran.

Oleh karena itu kekuatan tanah tergantung pada kekuatan geser yang bekerja

pada tanah tersebut. Maka kekuatan geser tanah terdiri dari dua bagian :

1. Bagian yang bersifat kohesi, yang tergantung pada macam tanah serta

kepadatan butiran.

2. Bagian yang mempunyai gerakan yang sebanding dengan tegangan

efektif yang bekerja pada bidang geser.

Maka didapat rumus :

S = c′ + ( σ - u ) tg ¢

Dimana : c = kohesi

σ = tegangan total pada bidang geser

u = tegangan air pori

¢ = sudut perlawanan geser

S = kekuatan geser tanah

Dalam percobaan, kekuatan geser dilakukan dalam 2 tanah :

1. Tingkat I, yaitu dengan pemberian tegangan normal.

2. Tingkat II, yaitu pemberian tegangan geser sampai terjadi keruntuhan akan

sampai mencapai tegangan geser maksimum.

Untuk bangunan yang sangat besar C′, σ, ¢, sebaiknya dilakukan dengan

pengukuran laboratorium

Percobaan ini banyak dipakai untuk mengukur Unconfined Compression Test

dari tanah lempung atau lanau, bilamana lempung mempunyai derajat jenuh

100 % maka kekuatan geser dapat ditentukan langsung dari kekuatan

unconfined.

Kalau qu = confined compression test maka :

Cu =

qu2

kg/cm2

Cu = kekuatan geser undrained, kecepatan strain rate untuk percobaan ini

biasanya digunakan 1 % per menit.

Percobaan kekuatan geser dapat dibagi tiga macam yaitu :

1. Undrained Test ( percobaan tertutup )

2. Pada percobaan ini tidak diperbolehkan mengalir dari contoh sama sekali,

baik pada air tingkat pertama maupun tingkat kedua. Tegangan air pori

biasanya tidak diukur pada percobaan semacam ini. Dengan demikian

hanya kekuatan geser undrained ( Undrained shear strength ) yang dapat

ditentukan dengan percobaan ini.

3. Consolidation Undrained Test

4. Pada percobaan ini contoh diberikan tegangan normal dengan air

diperbolehkan mengalir dari contoh. Tegangan normal ini bekerja sampai

konsolidasi selesai, yaitu sampai tidak terjadi percobaan pada isi sampel

tanah. Kemudian jalan air dari contoh tanah ditutup dan contoh diberi

tegangan geser secara undrained yaitu secara tertutup dengan tegangan

normal masih bekerja biasa, tegangan air pori diukur selama tegangan

geser ini diberikan.

5. Drained test ( percobaan terbuka )

6. Pada percobaan ini contoh diberikan tegangan normal dari air

diperbolehkan mengalir sampai konsolidasi selesai.

7. Kemudian tegangan geser diberikan dengan jalan air tetap terbuka, yaitu

pergeseran dilakukan secara drained ( secara terbuka ). Untuk menjaga

supaya tegangan pori tetap nol. Maka percobaan harus perlahan – lahan.

Pada percobaan consolidation undrained dan drained kita mengetahui nilai

c dan ¢ karena sudah diketahui nilai tegangan pori dan tegangan efektif

sedang pada undrained adalah mengukur kekuatan geser.

UJI KEKUATAN GESER

a. Lempung

Untuk mendapat nilai c dan ¢ pada tanah lempung percobaan – percobaan

consolidation undrained yang dipakai. Bilamana plastisitas tanah lempung

tersebut agak rendah sehingga lebih mudah dirembesi air, maka percobaan

drained juga dapat dipakai untuk mendapat c dan ¢. Harga c dan ¢ untuk

lempung mempunyai variasi yang agak besar. Secara garis besar harga c

yang kecil sekali ( hampir sama dengan nol ). Makin besar derajat over

consolidation maka makin besar harga c harga diameter secara garis besar

tergantung pada besarnya fraksi lempung, maka makin kecil ¢, makin

besar fraksi lempung.

b. Pasir

Percobaan pada pasir biasanya dilakukan secara drained ( terbuka. Karena

pasir tidak mempunyai kohesi maka nilai C selalu nol. Nilai ¢ tergantung

terutama pada kepadatan pasir tetapi dipengaruhi juga oleh gradasi. Pasir

yang pada mempunyai nilai ¢ kira – kira antara 40º sampai 45º, sedangkan

pasir yang tidak padat mempunyai nilai ¢ sekitar 30º.

1. Hubungan Daya Dukung Tanah dengan Kekuatan Geser

Bilamana beban diatas sebuah pondasi ditambah sedikit demi

sedikit, maka pondasi tersebut akan turun. Besarnya penurunan pada

setiap penambahan beban dapat ditentukan sehingga dapat dibuat

grafik penambahan beban. Bila tanah agak keras atau padat maka tanah

tersebut akan membentuk seperti garis Q1. Dalam hal ini ternyata

tegangan terbesar yang dapat ditahan pondasi tersebut sebesar q1.

Tegangan ini disebut daya dukung keseimbangan. Bila tanah lunak /

lepas bentuk grafiknya seperti garis Q2 , dimana daya dukung

keseimbangan tidak punya harga tertentu atau tidak punya batas yang

jelas. Harga tegangan yang diambil pada titik dimana lengkungan

maksimum dari grafik tersebut dengan q2 dianggap sebagai daya

dukung keseimbangan. Cara praktis yaitu dengan mengambil contoh

tanah asli. Untuk menentukan kekuatan geser dilakukan di

laboratorium. Kemudian nilai kekuatan geser dipakai. Untuk

menghitung daya dukung tanah dengan teori daya dukung tanah,

diantaranya teori Terzaghi, yang menghasilkan rumus :

q = ( c x Nc ) + ( τ x d Nq ) + ( ½ x τ x BN )

Dimana :

q = daya dukung keseimbangan

B = lebar pondasi

d = dalam pondasi

γ = berat isi tanah

c = kohesi

N = sudut perlawanan

Nc , Nq , Nr = faktor daya dukung yang tergantung pada ¢

FAKTOR – FAKTOR DAYA DUKUNG

1. Daya dukung untuk tanah lempung

Rumus kekuatan geser yang dipakai pada teori daya dukung diatas

mengandung nilai tegangan air tanah. Rumus kekuatan geser yang

dimaksud S = c + σ tg ¢

Sebenarnya tepat bila tidak ada tegangan air pori, kalau ada tegangan air

pori maka itu harus juga diperhitungkan. Untuk lapisan lempung

pembuatan bangunan diatasnya akan selalu menimbulkan tegangan air

pori, yang mana tidak akan segera menyusut. Biasanya waktu yang

diperlukan untuk penyusutan tegangan air pori jauh lebih lama dari pada

waktu yang diperlukan untuk mendirikan bangunan di atasnya. Hal ini

berarti bahwa kekuatan geser lempung tidak akan banyak mengalami

perubahan selama pembangunan gedung tersebut. Oleh karena itu daya

dukung lempung biasanya dihitung dengan memakai nilai kekuatan geser,

yaitu kekuatan geser undrained dengan cara ini sudut geser dianggap nol

dan kekuatan geser S = 0.

Jika ¢ = c, maka rumus Terzaghi menjadi :

q = c . Nc + γ . d

Dimana : c = kohesi

Nc = faktor daya dukung yang tergantung pada ¢

γ = berat istirahat tanah

d = dalam pondasi

Nilai Nc ini diperoleh berdasarkan pada teori maupun pengalaman

lapangan. Untuk pondasi dangkal nilai Nc diambil menurut Terzaghi

sedangkan untuk pondasi dalam nilai Nc diambil menurut Meyer Hoof.

Untuk pondasi lingkaran atau bujur sangkar nilai NC mendekati q. Bila

dalamnya pondasi 4 kali lebih lebar pondasi ( Menurut Skempton ).

2. Daya Dukung Pasir.

Untuk pasir yang telah mengandung lempung maka nilai C = O,

sehingga rumus tercapai menjadi :

q = γ . d . Nq + ½ . γ . B . Nτ

Untuk pondasi pada permukaan tanah :

q = ½ . γ . B . Nτ

Dimana :

½ γ BNτ = sumbangan terhadap daya dukung akibat berat sendiri

tanah.

γ D Nq = sumbangan dari tekanan akibat beban

Jadi pondasi izin pasir tergantung pada kerapatan relatif, sejarah

tegangan, posisi muka air tanah relatif terhadap elevasi pondasi dan

ukuran pondasi, serta bentuk partikel dan gradasinya.

TEKANAN TANAH PADA DINDING

Menurut cara Rankine jika dinding dianggap licin ( smooth ), tidak ada gaya

gesekan maka Ka dan Kp dapat dihitung langsung. Untuk menentukan

tegangan horizontal kita pakai kekuatan geser tanah, karena tanah adalah

dalam keadaan keruntuhan. Bentuk rumus kekuatan geser tanah kita rubah

sehingga mengandung tegangan – tegangan utama ( principal shees ) bukan

tegangan geser seperti biasanya. Menurut teori Rankine, tanah di dalam daerah

ABC adalah keadaan keruntuhan. Dalam keadaan aktif, tegangan vertikal

didalam tanah adalah tegangan utama besar ( σ1 = σh ). Dan tegangan

horizontal adalah tegangan utama kecil ( σ3 = σa ). Jika C tidak sama dengan

0 ( C ¿ 0 )

N0=

1+sin φ1−sin φ

Jadi : σa =

σhN 0

− 2 c√N0

Dimana :

σa = tegangan aktif

γ = berat isi tanah

h = kedalaman

¢ = sudut geser

c = kohesi

Dalam keadaan tanah positif tegangan horizontal adalah yang menjadi

tegangan utama besar ( σ1 = σp ) dan tegangan vertikal menjadi kecil ( σ3 =

σh ).

Jadi : σp = σh . N ¢ + 2c . √ Nφ

Dimana :

σp = tegangan rankine pasif

σ = tegangan horizontal

¢ = sudut geser

c = kohesi

Gaya total pada dinding dalam keadaan aktif sebesar :

Pa = ∫O

H ( σhNφ

− 2 c√ Nφ )

. σh

=

σH2

2Nφ−2cH

√Nφ

Dimana : Pa = gaya aktif normal

H = kedalaman ( tinggi dinding )

Gaya total dalam keadaan pasif ialah :

Pp = ½ σH2

, N ¢ + 2 cH √ Nφ

Dimana : Pp = gaya pasif total

Dalam hal tanah tidak berkohesi ( c = 0 ) maka tegangan pada dinding

sebagai berikut :

σa =

σhNγ dan Pa =

σH2

2 Nφ

juga σP = σh . N¢ dan Pp = ½ σh² ¢

Dimana :

σP = tegangan pasif

σa = tegangan aktif

γ = berat isi tanah

N = faktor daya dukung

H = kedalaman

Pa = gaya aktif total

Pp = gaya pasif total

Gaya Pa dan Pp yang bekerja pada

13 fungsi dinding.

1. Hubungan antara tegangan tanah terhadap dinding penahan dengan

kekuatan geser.

Dalam setiap lapisan tanah dalam keadaan asli terdapat horizontal.

Biasanya tegangan horizontal lebih kecil dari tegangan vertikal.

Yaitu : σh = Ko . σv

= Ko . σh

Dimana σh = tegangan tanah horizontal

σv = tegangan tanah vertikal

h = kedalaman

σ = berat isi tanah

Ko = koefisien tanah

Nilai K0 untuk beberapa tanah :

Pasir

Pasir lepas

Lempung Normally Consolidate

Lempung oven consolidated

0,35

0,45

0,4 – 0,8

0,8 – 2,0

Pada pembuatan dinding penahan, terlebih dahulu mengatakan penggalian

tanah. Setelah kita mengisolasikan kembali tanah di belakang dinding.

Apabila dinding kaku ( rigid ) maka tegangan yang bekerja sebesar

σh = K0 . σh. Pada umumnya dinding penahan tidaklah dianggap kaku dan

sedikit banyak akan bergerak ( deform ) ke depan pada waktu pemimpin

tanah di belakangnya, akibatnya deformasi cukup besar sehingga tercapai

keadaan keruntuhan dalam tanah. Tegangan yang bekerja disebut tegangan

tanah aktif. Dan juga beberapa keadaan dimana dinding ditekan sehingga

bergerak ke belakang maka tegangan tanah menjadi lebih besar dari K0

.σh. Sedang tegangan tanah pasif adalah tegangan tanah yang mencapai

keadaan runtuh.

Keadaan tanah pasif ini tanah ditekan sebenar-benarnya oleh dinding.

Sedang keadaan aktif dinding ditekan oleh tanah. Bila dinding dipegang

teguh sampai tak bergerak kedepan, tegangan akan menurun sebesar

Ka x σh, dimana Ka adalah koefisien tegangan aktif dan apabila dinding

ditekan supaya bergerak ke belakang ( yaitu ke arah tanah yang ditekan ),

maka tegangan akan naik sampai menjadi Ka x σh, dimana Ka adalah

koefisien tegangan aktif.

2. Hubungan antara kestabilan lereng dengan kekuatan geser.

Dalam teknik sipil adalah 3 macam lereng :

a. Lereng alam :

Yaitu lereng yang terbentuk karena proses-proses alam misalnya lereng

bukit.

b. Lereng yang dibuat dalam tanah asli

Bilamana tanah dipotong untuk pembuatan jalan atau saluran air.

c. Lereng yang dibuat dari tanah yang dipadatkan, misalnya tanggul

untuk bendungan.

Pada setiap lereng kemungkinan terjadi kelongsoran selalu ada. Sering kita

melihat tanah longsoran dan secara umum telah mengetahui bentuk tanah

longsor. Jelas bahwa tanah yang longsor itu bergerak pada bidang tertentu.

Bidang ini disebut bidang gelincir ( shift surface ) atau ( shear surface ).

Beberapa bidang longsor :

a. Rotational slide : Bidang gelincir berbentuk busur lingkaran.

b. Translation surface : bidang hampir lurus.

c. Surface slide : tanah longsor yang terjadi pada bidang yang dangkal.

d. Deep slide : bidang gelincir yang dalam.

Bilamana terjadi tanah longsor, maka dalam hal ini kekuatan geser akan

terlampaui yaitu perlawanan geser pada bidang gelincir tidak cukup

untuk menahan gaya – gaya yang bekerja pada bidang tersebut. Secara

umum digunakan rumus :

S = c + ( σ – U ) tg ¢

Dimana : S = kekuatan geser tanah

U = tegangan air pori

γ = tegangan normal

c = kohesi

¢ = sudut geser

Kekuatan geser pada bidang longsor

Rumus ini S = c + ( γ - U ) tg ¢ digunakan untuk menentukan

kekuatan geseran tanah pada bidang manapun asal kohesi dan

sudut geser diketahi. Cara untuk menentukan kemantapan lereng

dengan memperhitungkan tegangan pori dengan rumus di atas,

disebut Effective stress Analysis yaitu perhitungan berdasarkan

tegangan efektif sedang, sebelum perhitungan kemantapan

lereng, memakai rumus kekuatan geser yang memperhitungkan

tegangan total bukan tegangan air pori.

Cara – cara menstabilkan lereng

a. Memperkecil momen penggerak atau gaya penggerak.

Membuat lereng lebih datar yaitu mengurangi sudut

kemiringan.

Memperkecil ketinggian lereng.

b. Memperbesar gaya melawan atau momen melawan

Dengan memakai counter weight tanah timbunan pada

kaki lereng.

Dengan mengurangi tegangan air pori di dalam lereng.

Dengan mekanis, dengan memasang tiang atau dengan

membuat dinding penahan.

Dengan cara injeksi yaitu bahan kimia atau semen yang

dipompa melalui pipa supaya masuk ke dalam lereng.

3. Hubungan antara perencanaan pondasi dengan kekuatan geser.

Pada umumnya pondasi bangunan dapat bidang dalam 2 golongan utama :

A. Pondasi Dalam

Pondasi ini dibagi menjadi 2 macam :

Pondasi sumuran

Pondasi ini dipakai bertujuan supaya berat bangunan dapat dipikul

oleh lapisan keras yang terlampau dalam, pondasi ini dipakai bila

lapisan keras terdapat pada kedalaman 2 – 3 m.

Beban yang diperbolehkan di atas sumuran dihitung dengan :

Qa = qa . A

Qa = tegangan yang diperbolehkan di atas tanah pada dasar

sumuran.

A = luas sumuran.

Pondasi tiang

A. Tiang Tunggal

Pondasi ini digunakan bila bagian atas tanah sedikit lembek

sehingga tidak cukup kuat memikul bangunan dengan memakai

pondasi langsung. Cara untuk menentukan daya dukung tiang

adalah dengan melakukan percobaan pembebanan tiang.

B. Tiang group

Jika kelompok tiang terdiri dari point bearing piles maka

memang cukup tepat bila daya dukung kelompok dianggap

sama dengan daya dukung sebuah tiang – tiang tersendiri

dikalikan jumlah tiang. Daya dukung kelompok ( Qt ) adalah :

Qt = c . Nc . A + 2 ( b + y ) . Lc

Dimana : C = kekuatan geser tanah

Nc = faktor daya dukung

L = kedalaman tiang

b = lebar kelompok

y = panjang kelompok

A = luas kelompok

B. Pondasi dangkal.

Pondasi langsung di atas lempung.

Penentuan daya dukung dengan tepat tergantung pada telitinya

pengukuran contoh tanah asli untuk percobaan undrained

compression di laboratorium. Nilainya diambil dari ½ dari

kekuatan unconfined compresionnya.

Pondasi langsung diatas pasir.

Daya dukung lapisan ditentukan dengang mengambil contoh asli

untuk pengukuran c dan ¢ di laboratorium. Lalu nilai itu

dimasukkan rumus daya dukung Terzaghi.

Pondasi plat.

Cara perencanaannya sama seperti pondasi langsung. Pondasi plat

diatas pasir akan mengalami penurunan yang kurang lebih sama

(bagian tengah penurunannya tidak akan lebih besar dari penurunan

bagian pinggir). Sedangkan diatas lempung bagian tengah akan

mengalami penurunan yang lebih besar.

V. ALAT DAN CARA KERJA

1. Alat – alat :

a. Alat Unconfined compression Test

b. Stop watch

c. Mistar dan busur derajat

d. Pisau untuk meratakan

2. Persiapan

a. Contoh dari tabung dikeluarkan

b. Contoh dicetak dengan trimming

3. Cara Kerja :

a. Sampel diletakkan tegak lurus

b. Dial pada proving ring distel dan harus menunjukkan angka nol.

c. Setelah siap, dilaksanakan pemutaran pada tangkai dongkrak perlahan-

lahan serta pada waktu memutar bersamaan dengan pemasangan stop

watch.

d. Kedua dial harus dilihat atau diperhatikan dan dicatat pada waktu

berhenti dan sampel sudah pecah dan stop watch dimatikan.

e. Dongkrak diangkat kembali contoh tanah diambil dengan hati-hati

supaya sudut pecahnya tetap sesudah itu diukur dengan busur derajat.

f. Contoh yang telah hancur dicetak lagi untuk di kompres dalam

keadaan tidak asli.

VI. PERHITUNGAN

Kedalaman 1 – 1,5 meter

1) Diameter contoh = 5 cm

2) Tinggi contoh = 10 cm

3) Luas = ¼. π D² = ¼. 3.14 . ( 5 )²

= 19,625 cm²

4) Isi contoh = luas x tinggi

= 19,625 x 10

= 196,25 cm³

5) Berat contoh = 343 gr

6) Berat isi ( γ b ) =

343196 , 25 = 1,748 gr / cm³

7) Berat cawan ( a ) = 5,8 gr

8) Berat basah + cawan ( b ) = 348,8 gr

9) Berat kering + cawan ( c ) = 293,0 gr

10) Berat contoh basah = 343,0 gr

11) Berat contoh kering = 287,2 gr

12) Kadar air ( w ) =

b−cc−a x 100% =

348 , 8−293 , 0293 , 0−5,8 x 100%

= 19,43 %

1. Sampel Asli

a. Mencari beban ( kg )

Beban = pembacaan dial x kalibrasi ( 1,824 )

Regangan( % )

Pembacaan dial x kalibrasi Beban ( kg )

0,000,501,002,003,004,005,006,007,008,009,0010,0011,0012,0013,00

0,0 x 1,824 1,0 x 1,824 1,3 x 1,824 2,0 x 1,824 2,3 x 1,824 2,4 x 1,824 2,5 x 1,824 3,0 x 1,824 3,3 x 1,824 3,9 x 1,824 4,0 x 1,824 4,1 x 1,824 4,9 x 1,824 4,9 x 1,824 4,8 x 1,824

01,822,373,654,204,384,565,476,027,117,307,488,948,948,76

b. Mencari luas koreksi ( cm² )

Luas koreksi = angka koreksi x luas semula

Regangan

( % )Angka koreksi x Luas semula Luas koreksi

( cm² )

0,000,501,002,003,004,005,006,007,008,009,0010,0011,0012,0013,00

1,000 x 19,625 1,005 x 19,625 1,010 x 19,625 1,020 x 19,625 1,031 x 19,625 1,042 x 19,625 1,053 x 19,625 1,064 x 19,625 1,075 x 19,625 1,087 x 19,625 1,099 x 19,625 1,111 x 19,625 1,123 x 19,625 1,137 x 19,625 1,149 x 19,625

19,62519,72319,82120,01820,23320,44920,66520,88121,09721,33221,56821,80322,03922,31422,549

c. Mencari tegangan ( qu ) kg / cm²

Tegangan = beban : luas koreksi

Regangan

( % ) Beban : Luas koreksi Tegangan

( kg/cm² )

0,000,501,002,003,004,005,006,007,008,009,0010,0011,0012,0013,00

0 : 19,625 1,82 : 19,723 2,37 : 19,821 3,65 : 20,018 4,20 : 20,233 4,38 : 20,449 4,56 : 20,665 5,47 : 20,881 6,02 : 21,097 7,11 : 21,332 7,30 : 21,568 7,48 : 21,803 8,94 : 22,039 8,94 : 22,314 8,76 : 22,549

00,0920,1200,1820,2080,2140,2210,2620,2850,3330,3380,3430,4060,4010,388

d. Mencari Cu

Cu = ½ x qu asli

= ½ x 0,406

= 0,203 kg / cm2.

VII. KESIMPULAN

Dari penelitian ″Unconfined Compression″ yang kami lakukan memperoleh

hasil :

Pada kedalaman 1 – 1,5 meter

- Berat isi tanah ( γ b ) : 1,748 gr / cm³

- Kadar air ( w ) : 19,43 %

- qu maks sampel asli : 0,406 kg / cm²

( Termasuk tanah yang memiliki derajat sensitivitas rendah karena kepekatan

( < 2 ).

BAB VII

GRAIN SIZE DISTRIBUSI

I. LATAR BELAKANG

Mekanika tanah adalah ilmu yang mempelajari sifat karakteristik dari

suatu jenis tanah. Sifat dan karakteristik tanah selalu beraneka ragam baik fisik

propertis maupun mekanikal propertis. Dengan variasi mengenai sifat-sifat dan

karakteristik tanah maka harus ditunjang oleh data lapangan dan analisa

laboratorium yang tepat.

Sifat suatu tanah banyak tergantung dari ukuran butirannya karena itu

analisa ukuran besarnya butiran tanah merupakan suatu percobaan yang amat

sering dilakukan. Jadi klasifikasi tanah dalam praktikum mekanika tanah sangat

penting artinya untuk memberikan sifat – sifat teknis dari tanah tersebut.

II. PERUMUSAN MASALAH

Dalam praktikum/penelitian grain size akan timbul permasalahan

sebagai berikut :

Berapa prosentase ukuran ( gradasi ) butiran tanah sample pada sample

tertahan saringan no 200 ?

Bagaimanakah tipe gradasi tanah sample ?

Bagaimana kadar lumpur dan struktur lapisan tanah ?

III. TUJUAN PENELITIAN

Untuk mengetahui besar prosentase ukuran ( gradasi ) butiran tanah

sample dan yang tertahan sieve no. 200.

Untuk mengetahui tipe gradasi tanah sample.

Untuk mengetahui kadar lumpur dan struktur lapisan tanah.

Untuk mengidentifikasi dan mengklasifikasi tanah dengan gradasi

pembagian butirnya.

IV. INTRODUKSI TEORI

Sifat suatu macam tanah tertentu banyak tergantung kepada ukuran

butirannya, karena itu pengukuran besarnya butir tanah merupakan suatu

percobaan yang sangat sering dilakukan dalam praktikum mekanika tanah.

Besarnya butir tanah biasanya dengan digambar pada grafik, yaitu

dijadikannya grafik lengkung gradasi pembagian butir (particle size

distribution curve).

Biasanya suatu tanah tertentu terdiri dari butir-butir yang termasuk

beberapa golongan, yaitu kerikil sering mengandung pasir dan lempung dan

pasir sering mengandung lanau dan lempung.

Pembagian jenis tanah berdasarkan pada besar butirannya dapat

diklasifikasikan sebagai berikut :

Batu ( ¢ 64 mm keatas )

Kerikil ( ¢ 20 mm – 64 mm )

Sifat – sifatnya :

a) Dapat ditentukan dengan pandangan mata

b) Mudah didapatkan

c) Mudah dikeringkan, tidak mudah dipengaruhi air

d) Mudah didrainer

e) Bahan pondasi yang stabil.

Pasir

Pasir kasar ( ¢ 0,50 mm – 2,00 mm )

Pasir sedang ( ¢ 0,25 mm – 0,50 mm )

Pasir halus ( ¢ 0,05 mm – 0,25 mm )

Sifat – sifatnya :

a) Mudah ditentukan oleh pandangan mata.

b) Mudah dikeringkan dan sedikit dipengaruhi air.

c) Kelolosan air besar, sehingga mudah di draine.

d) Kapasitas rendah.

e) Struktur butir lepas.

f) Pasir tajam baik sekali untuk pondasi.

g) Nilai sondir tinggi.

h) Pemadatan baik.

Lumpur ( Lanau ) ¢ 0,0052 mm – 0,05 mm

Sifat – sifatnya :

a) Tidak ada plastisitas.

b) Sukar dipadatkan.

c) Keadaan kering tidak ada.

d) Instabilitasnya tidak dapat dipercaya.

e) Dalam air makin lepas.

f) Kelolosan air kecil.

g) Nilai sondir kecil.

Lempung ( ¢ dibawah 0,005 mm )

Sifat – sifatnya :

a) Dalam keadaan basah tertentu plastis sekali.

b) Keadaan kering keras sekali dan sulit dipecahkan.

c) Keadaan basah tidak dapat dipadatkan.

d) Kelolosan air kecil sekali.

e) Gaya muai atau surut besar.

f) Kapasitas tinggi.

g) Kohesi besar.

h) Pemadatan menerus.

i) Nilai sondir kecil.

Tanah sampah

Tanah terdiri dari bahan organis, bagian tanaman yang sudah

lapuk, yang sebagian karena rintangan masuknya zat dirubah menjadi

persenyawaan kayu arang ( humus ) pada tanah sampah struktur

tanaman berserat masih dapat dikenal dengan pandangan mata,

adanya suatu lapisan atau konsentrasi humus diperhatikan dalam

taknik sipil.

Hubungan yang terjadi antara sifat-sifat tanah terhadap gradasi tanah.

Dalam Teknik Sipil adanya suatu jenis lapisan atau konsentrasi humus

sangat perlu diperhatikan dan mengenai gradasi tanah itu sendiri mempunyai

berbagai macam hubungan diantaranya :

a. Hubungan antara gradasi butiran dengan stabilitas tanah.

Untuk mengetahui bahwa butiran tanah lebih halus, lebih baik untuk

stabilitas apabila dikeringkan dan lebih cepat keras, sedangkan pada

butiran kasar tidak dapat sebagai bahan konstruksi karena cepat runtuh.

Meskipun dapat harus dilakukan perbaikan dengan cara pemadatan. Bahan

yang bekerja pada tanah itu tergantung pada type atau struktur dan berat

dari tanah akibat bahan yang isopolis, dimana tegangannya diselesaikan

dengan analisa matematika. Tanah itulah yang menjadikannya sedikit gaya

yang menggeser kedudukan tanah.

b. Hubungan antara permeability dengan gradasi butiran

Untuk mengetahui bahwa kecepatan rembesan air didalam tanah tidaklah

tergantung pada isi ruangan pori didalam tanah, tetapi tergantung pada

besar masing-masing pori. Sifat permeability ini adalah sampai dimana

tanah menjadi fasilitas terhadap air untuk mengalir melalui pori-porinya.

Sifat ini sangat penting untuk pekerjaan yang mencakup drainase. Semua

macam tanah terdiri dari butiran-butiran dengan ruangan-ruangan yang

disebut rembesan. Kecepatan rembesan air didalam tanah tergantung pada

besarnya angka pori. Jadi tidak ada hubungan yang bersifat umum antara

daya rembesan dengan angka pori. Tetapi untuk suatu macam tanah

tertentu, masing-masing ada kemungkinan daya rembesannya dapat

dihubungkan dengan angka pori, hal ini benar terutama untuk pasir.

c. Hubungan antara daya dukung tanah dengan gradasi butiran

Daya dukung tanah tergantung pada kekuatan geser sedang penurunan dan

kekuatan geser tergantung pada jenis butiran dan klasifikasinya. Dalam

perencanaan pondasi gedung / bangunan lain ada 2 hal utama yaitu daya

dukung tanah. Sedangkan penurunan yang terjadi tergantung pada

klasifikasinya / jenis tanah. Bilamana tanah tersebut lunak maka grafik

akan seperti garis lengkung. Dalam hal ini daya dukung tanah tidak

mempunyai harga tertentu atau batas yang jelas. Untuk lapisan lempung

pembuatan bangunan diatasnya akan selalu menimbulkan air pori, yang

mana tidak akan segera menyusut. Biasanya waktu yang diperlukan untuk

penyusutan tegangan pori sangat lama.

Apabila butiran pasir dan kerikil berhubungan dengan air maka adanya air

tidak akan mempengaruhi, tetapi lain halnya dengan partikel lempung.

Partikel lempung jika berhubungan dengan air akan mengalami perubahan,

yaitu mengalami pengembangan jika ditambah air dan menyusut bila

kurang air. Selanjutnya, pada butiran-butiran yang lebih kecil ¢ 0,6 mm

yang berhubungan dengan air, maka timbul surface tension. Tegangan ini

akan bertambah geser pada butiran-butiran kecil pada akhirnya tegangan

akan menarik dan mengikat butiran yang ada di dekatnya ( cohesi ).

Dari dua kemungkinan tersebut, maka dapat dibedakan antara tanah yang

tidak mempunyai ikatan dan yang mempunyai ikatan ( non kohesif dan

kohesif ).

d. Hubungan antara pemadatan tanah dengan gradasi butiran

Pemadatan tanah berfungsi untuk menaikkan kekuatan dan memperkecil

daya rembesan airnya serta pengaruh air. Tanah yang dipakai untuk

pembuatan bendungan dan dasar jalan harus dipadatkan untuk menaikkan

kekuatan dan memperkecil daya rembesan airnya serta pengaruh air.

Pemadatan adalah suatu usaha dimana udara suatu tanah dikeluarkan

secara mekanis. Bila kadar air rendah maka tanah sukar dipadatkan. Pada

air yang tinggi sekali, kepadatannya akan turun lagi karena pori-pori tanah

terisi air yang tidak dapat dikeluarkan.

e. Pengaruh Pondasi.

Klasifikasi tanah dan jenisnya sangat berpengaruh sekali untuk

menentukan daya dukung tanah, terutama untuk bangunan yang benar-

benar matang merencanakan jenis / macam pondasi yang akan digunakan.

Sesuai dengan tanah lokasi suatu misal pondasi plat yang dibangun diatas

pasir umumnya akan mengalami penurunan yang kurang lebih sama rata.

Hal ini disebabkan pada lapisan pasir hampir dianggap tegangan air pori

selalu tidak ada. Sedangkan bila dibangun di atas lapisan lempung

penurunan banyak terjadi pada bagian tengah disebabkan terjadi

pergeseran yang dapat menimbulkan runtuhnya bangunan diatasnya.

Daya dukung lapisan pasir dapat ditentukan dengan mengambil contoh asli

untuk pengukuran C dan diameternya di laboratorium juga tidak dapat

dilaksanakan ( terutama di bawah muka air tanah ) sehingga

menentukan nilai C dan diameternya di laboratorium juga tidak dapat

dilaksanakan. Kedua daya dukung pasir cukup tinggi dibanding dengan

daya dukung lempung, sehingga kemungkinan terjadi keruntuhan akibat

pergeseran adalah sangat kecil.

V. METODE PENELITIAN

Ada 2 cara dalam melaksanakan metode penelitian, yaitu metode saringan dan

metode hydrometer.

A. SARINGAN

1. Alat – alat.

a. Satu set alat standart saringan ASTM / British no. 9, 10, 30, 40, 60, 70,

80, 100, 120, 200 ( atau kombinasi lain ).

b. Sieve shaker.

c. Sifat halus.

d. Timbangan analisis sampai ketelitian 0,01 gr.

e. Oven.

2. Persiapan.

a. Siapkan contoh tanah sebanyak 500 gr dalam kondisi kering ( oven

110ºC, 24 jam ).

b. Ambil 200 gr.

c. Siapkan alat – alat.

3. Cara Kerja

a. Sample 200 gr dibersihkan dengan air di atas sieve no. 200

b. Sisa sample tanah yang tertahan pada sieve 200 dioven sampai kering

(110ºC, 24 jam).

c. Sample kering ditimbang.

d. Contoh tanah yang telah dioven kemudian disaring dengan susunan

sieve dan digetarkan selama 15 menit.

e. Contoh yang tertahan pada masing – masing sieve kemudian ditimbang

untuk diketahui beratnya.

B. HYDROMETER

1. Alat – alat.

a. Saringan no. 200.

b. Gelas ukur hydrometer ( 1000 cc ) 2 buah.

c. Alat ukur hydrometer.

d. Cawan porselin besar.

e. Mixer.

f. Air suling.

g. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram.

h. Oven.

i. Thermometer.

j. Defloculating Agent – Sodium Silicate.

2. Persiapan.

a. Kita ukur diameter gelas ukur hydrometer.

b. Kita isikan aquadest dan baca perubahan volumenya.

c. Kita masukkan alat hydrometer dan baca perubahan volumenya ( air ).

d. Kita ukur panjang alat hydrometer dan timbang.

e. Kita ukur panjang titik baca pengetesan keujung bawah.

3. Cara Kerja

a. Sisa tanah yang dipergunakan dalam percobaan saringan sebanyak 200

gr ditumbuk agar memecah menjadi butir-butirdan disaring pada

saringan no. 200.

b. Hasil saringan kita ambil sebanyak 30 gr.

c. Kemudian kita rendam dengan air dan sodium silicate 125 cc selama

24 jam.

d. Setelah itu contoh tanah diaduk dalam mixer selama 15 menit.

e. Setelah diaduk kita masukkan pada gelas ukur dan tambahkan aquadest

agar volume mencapai 1 liter ( 1000 cc ).

f. Gelas ukur dengan cairan ini kita kocok dengan tangan menutup pada

ujung terbuka dengan hati-hati agar menjadi merata.

VI. PEMBAHASAN MASALAH

A. SARINGAN

1. Prosentase tertahan ( retained percent = T )

T = berat tertahan x 100 % berat semula

2. Prosentase komulatif tertahan ( Kn )

Komulatif percent retained : percent retained

Sieve no. 10, 18, 35 dst

Kn = Tn + ( Kn – 1 )

3. Prosentase lolos

Lolos ( % ) = 100 % - Kn

4. Prosentase lumpur

= ( berat semula – berat sesudah dicuci ) + tertahan pan x 100 % berat semula

B. HYDROMETER

1. N = (R−Ra

W ) x A

Dimana; w = berat contoh yang dipakai.

A = faktor koreksi.

2. D = 18us−w x

Zrt

Dimana ; u = viscositas air.

s = berat volume butir.

w = berat volume air pada temperatur pembacaan.

Zr = dibaca dari tabel.

t = dibaca dalam menit.

N’ = N x sisa N dari analisa saringan.

D = adalah prosentase yang digambarkan bersama dengan N

hasil saringan pada grafik untuk mendapatkan distribusi

butir.

VII. PERHITUNGAN GRAIN SIZE METODE SARINGAN

Kedalaman 1,00 meter

1. Berat tertahan ( gr )

No. Saringan ¢ Sieve Berat Tertahan ( gr )4

10

20

40

60

80

120

170

200

Pan

4,750

2,000

0,850

0,425

0,250

0,180

0,125

0,090

0,075

Pan

5,1

2

8

3

15

14

6

2,2

2

0,6

berat tertahan berat sebelum dicuci

2. Prosentase tertahan = x 100 %

¢ Sieve Perhitungan % tertahan4,750

2,000

0,850

0,425

0,250

0,180

0,125

0,090

0,075

Pan

( 5,1 / 200 ) x 100 %

( 2 / 200 ) x 100 %

( 8 / 200 ) x 100 %

( 3 / 200 ) x 100 %

( 15 / 200 ) x 100 %

( 14 / 200 ) x 100 %

( 6 / 200 ) x 100 %

( 2,2 / 200 ) x 100 %

( 2 / 200 ) x 100 %

(200−53 ,5 )+2200

x100%

2,25

1,0

4,0

1,5

7,5

7

3,0

1,1

1,0

74,25

3. Komulatif tertahan

Kn = Tn + ( Kn – 1 )

K1 = 1,15 %

K2 = 1,0 + 1,15 = 2,15 %

K3 = 5,1 + 2,15 = 7,25 %

K4 = 1,5 + 7,25 = 11,25 %

K5 = 7,5 + 11,25 = 18,75 %

K6 = 7 + 18,75 = 25,75 %

K7 = 3,0 + 25,75 = 28,75 %

K8 = 1,1 + 28,75 = 29,85 %

K9 = 1,0 + 29,85 = 30,85 %

K10 = 0,3 + 30,85 = 31,15 %

4. Prosentase lolos = 100 % - Kn

1) 100 % - 1,15 % = 98,85 %

2) 100 % - 2,15 % = 97,85 %

3) 100 % - 7,25 % = 92,75 %

4) 100 % - 11,25 % = 88,75 %

5) 100 % - 18,75 % = 81,25 %

6) 100 % - 25,75 % = 74,25 %

7) 100 % - 28,75 % =71,25 %

8) 100 % -29,85 % = 70,15 %

9) 100 % - 30,85 % = 69,15 %

5. Prosentase Lumpur ( PL )

% lumpur = ( berat semula – berat sesudah dicuci ) + Pan x 100 % berat sebelum dicuci

= (200−53 ,5 )+2200

x100 %

= 74,25 %.

BAB VIII

ATTERBERG LIMIT

I. LATAR BELAKANG

Dalam mempelajari tanah, salah satu hal terpenting adalah tentang kadar

air yaitu pengaruh kadar air tanah terhadap mekanisme tanah. Misal suatu tanah

berbutir halus yang telah dicampur dengan air sehingga mencapai keadaan cair.

Jika campuran ini dikeringkan sedikit demi sedikit, maka tanah ini akan

mengalami beberapa keadaan tertentu dari keadaan cair menjadi keadaan baku.

Keadaan ini dengan istilah yang dipakai dalam perbatasannya adalah :

Basah makin kering kering

Keadaan cair ( liquit )

Keadaan plastis ( plastis )

Keadaan semi plastis ( semi plastis )

Keadaan beku ( solid )

Dari batasan-batasan tersebut yang terpenting adalah batas cair dan batas plastis

yang disebut juga batas atterberg. Pengukuran ini harus diadakan secara rutin

untuk sebagian besar pengaruh penyelidikan tanah berbutir halus, karena batas-

batas ini tidak merupakan sifat fisik yang jelas, maka dipakai cara empiris untuk

menentukannya. Menentukan batas-batas konsistensi (atterbeg limit) dilakukan

pada tanah yang lolos saringan no. 40.

II. PERUMUSAN MASALAH

2.1. Berapa besar kandungan kadar air ( w ) ?

2.2. Berapa besar batas cair ( LL ) ?

2.3. Berapa besar batas plastis ( PL ) ?

2.4. Berapa besar indeks plastis ( PI ) ?

2.5. Berapa besar indeks kecairan ( LI ) ?

III. TUJUAN PENELITIAN

3.1. Mengetahui besar kandungan kadar air

3.2. Mengetahui besar Liquid Limit

3.3. Mengetahui besar Plastic Limit

3.4. Menentukan besar Plastic Indeks

3.5. Menentukan besar Liquid Indeks

IV. INTRODUKSI TEORI

Batas – batas konsistensi ( atterberg limit ) di bagi menjadi :

4.1. Batas Cair ( Liquit Limit )

Adalah kadar air tanah pada batas antara keadaan cair dan keadaan plastis

( yaitu batas atas dari keadaan plastis ).

Rumus mencari kadar air ( Water Content ) :

w =

b−cc−a x 100 %

dimana :

w = kadar air ( Water Content ) ( % )

a = berat cawan kosong ( gr )

b = berat cawan + sample basah ( gr )

c = berat cawan + sample kering ( gr )

4.2. Batas Plastis ( Plastic Limit )

Adalah kadar air antara liat dan padat ( kadar air pada batas bawah daerah

plastis ), dimana kadar air tanah pada waktu tersebut menyebabkan tanah

tidak dapat di gelintir atau digiling lebih kecil dari pada diameter ( Ǿ ) = 3

mm dan jika digiling terus tanah akan putus.

Rumus mencari kadar air ( Water Content ) :

w =

b−cc−a x 100 %

dimana :

w = kadar air ( Water Content) ( % )

a = berat cawan kosong ( gr )

b = berat cawan + sample basah ( gr )

c = berat cawan + sample kering ( gr )

4.3. Indeks Plastis ( Plastic Index / PI )

Adalah selisih antara batas cair dan batas plastis, ialah daerah dimana

tanah tersebut adalah dalam keadaan plastis.

Rumusnya adalah :

PI = LL – PL

Dimana :

PI = Plastic Indeks

LL = Liquit Limit

PL = Plastic Limit

4.4. Index Kecairan ( Liquidity Index / LI )

Kadar air ( water content ) tanah dalam keadaan aslinya, biasanya terletak

antara batas cair dan batas plastis. Suatu angka kadang – kadang dipakai

sebagai petunjuk akan keadaan tanah ditempat aslinya dan ini disebut

Liquidity Indeks (LI).

Liquidity Indeks diperoleh dari persamaan :

LI =

w−PLLL−PL

=w−PLPI

Dimana :

w adalah kadar air asli dari tanah.

Jadi Liquidity Indeks ( LI ) pada umumnya berkisar antara 0 sampai 1.

Apabila Liquid Indeks ( LI ) kecil ( mendekati nol ) maka tanah itu

kemungkinan adalah tanah yang agak keras dan apabila Liquidity Indeks

(LI) besar ( mendekati satu ) maka tanah itu kemungkinan besar adalah

tanah lembek.

4.5. Batas Kerut ( Shrinkage Limit )

Definisi Batas Kerut adalah Kadar air pada waktu tanah mencapai batas

dimana ukuran luar tanah tidak akan berkurang lagi apabila tanah tersebut

dikeringkan.

Pada batas ini ditentukan kadar air dan warna tanah mulai menjadi muda

karena pori-porinya berisi udara.

Rumusnya adalah :

e =

1Sm

−1S

Dimana :

Sm = berat volume kering

S = berat jenis butir

S1 = batas kerut

w = kadar air.

Dalam keadaan kenyang air menjadi :

e =

1Sm

−1S×Ws×S1

atau dalam %

Berat kering : S1 = (

1Sm

−1S

) x 100 %

4.6. Batas Lekat ( Sticky Limit )

Definisi Batas Lekat adalah batas dimana tanah tidak dapat melekat lagi

pada batang logam.

Ada tanah yang mempunyai sifat pada kadar air tertentu jadi begitu liat

hingga dapat melekat pada logam.

Titik pada waktu tanah tersebut tidak lagi melekat pada batang logam

disebut Batas Lekat ( Sticky Limit ).

V. METODOLOGI PENELITIAN

5.1. Batas Cair ( Liquid Limit )

a. Alat – alat

1. Alat cassagranda.

2. Grooving tool.

3. Cawan penguat.

4. Oven.

5. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gr.

6. Spatula dengan panjang 75 mm, lebar 20 mm.

7. Cawan porselin diameter 115 mm untuk campuran tanah dan air.

b. Persiapan alat :

1. Timbangan dalam keadaan setimbang.

2. Cawan ditimbang untuk kadar air.

3. Cassagranda dibersihkan.

c. Persiapan sample :

1. Sampel tanah kering disaring melalui ayakan no. 40.

2. Sebagian dicampur dengan aquades lalu diaduk dengan solet hingga

rata.

3. Campuran yang sudah rata dimasukkan dalam cawan cassagranda

lalu dimasukkan diratakan dengan solet dan dipotong menjadi 2

bagian pada bagian tengahnya.

4. Sebelum memutar mangkok cassagranda diatur lebih dahulu

sehingga jatuhnya mengkok tersebut terhadap alasnya sekitar 1 cm,

lalu dilakukan pemutaran dengan kecepatan kira – kira 2 kali

perdetik.

5. Dalam hal ini dilakukan percobaan 4 kali, yaitu 2 percobaan

dengan pukulan kurang dari 25 dan 2 percobaan lebih dari 25

pukulan.

6. Pada setiap percobaan diambil sample untuk ditentukan kadar

airnya.

7. Dari hasil tersebut diambil grafik, dengan sumbu data adalah jumlah

pukulan dan garis tegak adalah kadar air.

5.2. Batas Plastis ( Plastic Limit )

a. Alat – alat :

1. Saringan no. 40

2. Cawan timbang

3. Solet

4. Lempeng kaca

5. Neraca analitis

6. Oven

7. Desicator

8. Mangkok

b. Persiapan alat :

1. Timbang dalam keadaan dipersiapkan ( 150 – 200 gr )

2. Ditempatkan pada cawan porselin

3. Dicampur dengan air suling sebanyak 14 – 20 ml dicampur rata

dengan alat spatula.

c. Cara kerja

1. Ambil sample yang lolos saringan no 40 diambil ditaruh dalam

mangkuk dan diberi aquades serta diaduk – aduk supaya rata betul.

2. Ambil sedikit demi sedikit dan letakkan pada lempeng kaca lalu

digiling.

3. Tambahkan aquades beberapa kali sehingga tanah dapat digiling

sehingga mencapai keadaan retak – retak pada diameter 3 mm.

4. Setelah terdapat tanah ditimbang sampai 5 – 10 gr untuk ditentukan

kadar airnya.

5.3. Batas Lekat ( Sticky Limit )

Adalah batas dimana tanah tidak dapat lagi melekat pada batang logam.

a. Alat - alat

1. Saringan no. 40

2. Cawan

3. Solet

4. Oven

5. Desicator

6. Neraca analitis

7. Mangkok

5.4. Batas Susut

a. Alat – alat :

1. Prong plate

2. Monel dish

3. Cristalizing dish

4. Cawan petry

5. Mercury

6. Porselen dish

b. Cara kerja

1. Tanah yang lolos saringan no. 40 disiapkan sebanyak 30 gr.

2. Letakkan dalam porselen dish, dan tambahkan air suling secukupnya

untuk mengisi pori tanah. Banyaknya air yang dibutuhkan agar

tanah mudah diaduk kira – kira sedikit lebih tinggi dari pada kadar

air batas cair.

3. Lekatkan / oleskan sedikit vaselin pada monel dish untuk

mencegah lekatan tanah.

4. Isi 1/3 bagian monel dish dengan pasta tanah yang telah disiapkan,

lalu pinggir monel dish diketuk, sehingga tidak ada gelembung

udara yang terperangkap.

5. Tanah yang kelebihan dipotong dengan pisau.

6. Bersihkan monel dish, lalu ditimbang ( A ) gr.

7. Diamkan monel dish tersebut dalam udara terbuka sehingga terjadi

penguapan, lalu masukkan ke oven selama 24 jam pada suhu 110

ºC.

8. Setelah kering, masukkan desicator, setelah dingin ditimbang ( B )

gr.

9. Timbang monel dish yang telah dibersihkan ( C ) gr.

10. Ukur volume monel disini :

Isi monel dish dengan air raksa.

Timbang monel dish berikut air raksanya ( D )

Hitung volume monel dibagi dish yaitu berat air raksa ( D – C )

dibagi 13,6 gr / cm³

11. Ukur volume tanah kering :

Tempatkan cristalizing dish pada cawan petry besar.

Isi cristalizing dish dengan air raksa hingga meluap.

Letakkan prong plate diatas cristalizing dish lalu tekan

sehingga air akan keluar dan akan ditampung dalam cawan

petry besar.

Angkat cristalizing dish dari cawan petry besar lalu air raksa

dalam petry tersebut dipindahkan ke dalam botol penyimpan.

Bersihkan cawan petry dari air raksa, lalu ditimbang.

Letakkan lagi cristalizing dish tadi ke dalam cawan petry, lalu

sampel tanah yang sudah kering letakkan diatasnya.

Tekan sample tanah itu dengan prong plate.

Timbang cawan petry yang berisi tumpahan air raksa tersebut.

VI. PERHITUNGAN

1. Menghitung kadar air mula – mula ( w )

W =

b−cc−a

x 100 %

Dimana : a = berat cawan kosong ( gr )

b = berat cawan + sampel basah ( gr )

c = berat cawan + sampel kering ( gr )

w = kadar air ( % )

Kedalaman 1,00 m

Dari data percobaan soil test didapatkan kadar air rata – rata ( w rata−rata )

= 37,60 %.

2. Menghitung Liquid Limit ( LL )

Batas cair merupakan kadar air pada batas antara keadaan cair dan keadaan

plastis.

Dari percobaan didapat hasil :

W =

b−cc−a

x100 %

Dimana : a = berat cawan kosong ( gr )

b = berat cawan + sampel basah ( gr )

c = berat cawan + sampel kering ( gr )

w = kadar air ( % )

Kedalaman 1,00 m

Sampel I

Data :

Jumlah ketukan : 11 kali

a : 7,1 gr

b : 49,9 gr

c : 31,5 gr

Kadar air ( w ) :

W =

49 , 9−31 ,531 ,5−7,1

x 100 %

= 75,410 %.

Sampel II

Data :

Jumlah ketukan : 21 kali

a : 6,1 gr

b : 39,7 gr

c : 26,9 gr

Kadar air ( w ) :

W =

39 , 7−26 ,926 , 9−6,1

x 100 %

= 61,538 %.

Sampel III

Data :

Jumlah ketukan : 42 kali

a : 6,3 gr

b : 34,0 gr

c : 24,8 gr

Kadar air ( w ) :

W =

34 , 0−24 , 824 , 8−6,3

x100 % = 49,730 %.

Sampel IV

Data :

Jumlah ketukan : 50 kali

a : 5,9 gr

b : 34,1gr

c : 26,1 gr

Kadar air ( w ) :

W =

34 , 1−26 ,126 , 1−5,9

x100 %

= 39,604 %.

Dari grafik liquid limit pada 25 ketukan didapat batas cair ( LL ) = 56 %.

3. Menghitung Plastic Limit ( PL )

Batas Plastis adalah kadar air antara liat dan padat ( kadar air pada batas

bawah daerah plastis ), dimana kadar air tanah pada waktu tersebut

menyebabkan tanah tidak dapat di gelintir atau digiling lebih kecil dari

pada diameter ( Ǿ ) = 3 mm dan jika digiling terus tanah akan putus.

Dari percobaan didapat :

W =

b−cc−a

x 100 %

Dimana : a = berat cawan kosong ( gr )

b = berat cawan + sampel basah ( gr )

c = berat cawan + sampel kering ( gr )

w = kadar air ( % )

Kedalaman 1,00 m

Data :

a = 6,5 gr

b = 13,9 gr

c = 12,0 gr

Kadar air ( w ) :

PL =

13 , 9−12 ,012 , 0−6,5

x100 %

= 34,545 %.

4. Mencari Plastic Indeks ( PI )

Selisih antara cair dan batas plastis ialah daerah dimana tanah tersebut

adalah dalam keadaan plastis.

PI = LL – PL

Kedalaman 1,00 m

Data :

LL = 56,000 %

PL = 34,545 %

PI = 56,000 – 34,545

= 21,455 %

5. Mencari Liquid Indeks ( LI )

Kadar air ( water content ) tanah dalam keadaan aslinya, biasanya terletak

antara batas cair dan batas plastis. Suatu angka kadang – kadang dipakai

sebagai petunjuk akan keadaan tanah ditempat aslinya dan ini disebut

Liquidity Indeks (LI).

LI =

W−PLPI

Kedalaman 1,00 m

W = 56,000 %

PL = 34,545 %

PI = 21,455 %

LI =

W−PLPI

=56 , 000−34 ,54521 , 455 = 1,000 %

VII. KESIMPULAN

Dari hasil percobaan dan perhitungan Atterberg Limit, dapat kami simpulkan

sebagai berikut :

Untuk kedalaman 1,00 meter, memiliki :

Batas cair / Liquid Limit = 56,000 %

Batas plastis / Plastic Limit = 34,545 %

Indeks plastis / Plastic Index = 21,455 %

Indeks kecairan / Liquid Index = 1,000 %

Dari data di atas termasuk jenis tanah berlempung.

BAB IX

DIRECT SHEAR TEST

I. LATAR BELAKANG

Kedalaman geser tanah merupakan penentu yang dapat menimbulkan

kelongsoran tanah. Untuk itu pengetahuan mengetahui berat geser tanah sangat

diperlukan dalam bidang teknik sipil, yaitu untuk menghitung :

1. Daya dukung tanah.

2. Tegangan tanah terhadap dinding penahan.

3. Kestabilan lereng.

Kestabilan lereng Keruntuhan geser dapat terjadi bila suatu titik pada

sembarang bidang dan suatu masa tanah memiliki tegangan besar yang sama

dengan kekuatan gesernya. Keruntuhan akibat kuat geser tanah dapat

dihindarkan dengan merekayasa 3 hal diatas, maka untuk mengetahui kuat geser

tanah dilakukan percobaan direct shear.

II. PERUMUSAN MASALAH

Berapa besar kohesi tanah ( c ) ?

Berapa besar sudut geser tanah ( ¢ ) ?

Berapa besar tegangan normal ( σ n ) ?

Berapa besar tegangan geser ( τ s ) ?

III. TUJUAN PENELITIAN

3.1. Mencari besar kohesi ( c ).

3.2. Mencari besar sudut geser tanah ( O ).

3.3. Mencari tegangan normal ( σ n ).

3.4. Mencari besar tegangan geser ( τ s ).

IV. INTRODUKSI TEORI

Keruntuhan geser dalam tanah adalah gerak relatif antara butirannya.

Untuk kekuatan tanah tergantung pada yang bekerja antara butirannya. Untuk itu

kekuatan geser tanah terdiri dari 2 bagian, yaitu :

Bagian yang bersifat kohesif tergantung pada macam tanah dan kepadatan

butirannya.

Bagian yang mempunyai gesekan sebanding dengan tegangan efektif yang

bekerja pada bidang geser.

Rumus :

S = C + ( σ - U ) tg ¢

Dimana : S = kekuatan geser ( hg / cm² )

c = kohesi ( kg / cm² )

¢ = sudut geser ( º )

σ = tegangan total pada bidang geser ( kg / cm² )

U = tegangan air pori ( kg / cm² )

Dalam percobaan kekuatan geser biasanya dilakukan dalam dua tingkat :

a. Tingkat pertama : dengan pemberian tegangan normal ( σn )

b. Tingkat kedua : dengan pemberian tegangan geser sampai terjadi keruntuhan

yaitu sampai tercapai tegangan geser maksimum ( τ s max ).

Dalam teknik sipil adalah 3 macam lereng :

a. Lereng alam :

Yaitu lereng yang terbentuk karena proses–proses alam misalnya lereng bukit.

b. Lereng yang dibuat dalam tanah asli

Bilamana tanah dipotong untuk pembuatan jalan atau saluran air.

c. Lereng yang dibuat dari tanah yang dipadatkan, misalnya tanggul untuk

bendungan.

Pada setiap lereng kemungkinan terjadi kelongsoran selalu ada.Sering kita

melihat tanah longsoran dan secara umum telah mengetahui bentuk tanah longsor.

Jelas bahwa tanah yang longsor itu bergerak pada suatu bidang tertentu.Bidang ini

disebut bidang gelincir (shift surface) atau (shear surface).

Beberapa bidang longsor :

a. Rational slide : Bidang gelincir berbentuk bidang lingkaran.

b. Translation surface : bidang hampir lurus.

c. Surface slide tanah longsor yang terjadi pada bidang yang dangkal.

d. Deep slide bidang gelincir yang dalam.

Sedangkan peralatan pengujian meliputi kotak geser dari besi, yang

berfungsi sebagai tempat benda uji. Kotak geser tempat benda uji dapat berbentuk

bujur sangkar maupun lingkaran,dengan luas kira-kira 19,35 cm² sampai 25,8 cm²

dengan tinggi 2,54 cm² (1"). Kotak terpisah menjadi dua bagian yang sama.

Tegangan normal pada benda uji diberikan dari atas geser.Gaya geser diterapkan

pada setengah bagian atas dari kotak geser untuk memberikan geseran pada

tengah-tengah benda uji.

Pada benda uji yang kering, kedua batu tembus air (porous) tidak

diperlukan. Selama pengujian, perpindahan akibat geser (Δ L) dari setengah

bagian atas kotak geser dan perubahan tebal ( h ) benda uji dicatat.

Alat uji geser langsung dapat dibentuk bujur sangkar . Kotak pengujian

dapat bervariasi dari yang luasnya 100 x 100 mm² sampai 300 x 300 mm². Kotak

geser dengan ukuran yang besar digunakan untuk pengujian tanah dengan butiran

yang berdiameter lebih besar.

Terdapat beberapa batasan maupun kekurangan dalam pangujian geser

langsung, antara lain :

1. Tanah benda uji dipaksa untuk melawan keruntuhan ( fail ) pada bidang yang

telah ditentukan sebelumnya.

2. Distribusi tegangan pada bidang kegagalan tidak uniform.

3. Tekanan air pori tidak dapat diukur.

4. Deformasi yang diterapkan pada benda uji hanya sebatas pada gerakan

maksimum sebesar alat geser langsung dapat digerakan.

5. Pola tegangan pada kenyataan adalah sangat kompleks dan arah dari bidang-

bidang tegangan utama ber-rotasi ketika regangan geser ditambah.

6. Drainase tidak dapat dikontrol, (hanya dapat ditentukan kecepatan

penggeserannya).

7. Luas bidang kotak antara tanah dikedua setengah bidang kotak geser

berkurang ketika pengujian berlangsung. Koreksi mengenai kondisi ini

diberikan oleh Petley (1966). Tetapi pengaruhnya sangat kecil pada hasil

pengujian, sehingga dapat diabaikan.

V. METODOLOGI PENELITIAN

i. Alat-alat

Alat-alat :

a. Direct shear test apparatus.

b. Anak timbangan (pembebanan).

c. Stop watch.

d. Pisau/alat pemotong atau pencetak.

ii. Persiapan

a. Alat direct shear test sudah disiapkan dan stop watch serta dial harus

menunjukan angka nol, anak timbangan atau pembebanan dimulai dari

yang ringan (0,5 kg/cm² - 1,5 kg/cm²).

b. Contoh tanah (sample) dicetak dan dimasukan ketempatnya.

iii. Cara Kerja :

a. Beban vertikal (normal) dipasang guna mendapatkan tegangan normal

(σn) dan alat pemutar mulai dilaksanakan guna mendapatkan tegangan

geser (τs) bersamaan dengan pemasangan stop watch.

b. Pada waktu sudah menggeser jarum dial berhenti dan dicatat (dua

gerakan dial).

c. Percobaan dilakukan beberapa kali dengan beban yang berbeda-beda

untuk penggambaran.

VI. PEMBAHASAN MASALAH

6.1. Beban normal (p) dibagi luas penampang sampel untuk mendapatkan

tegangan normal (σn).

6.2. Penunjuk dial (angka yang dicatat) pada provigring dikalikan faktor

kalibrasi, setelah itu dibagi luas permukaan tanah (sample).

6.3. Angka-angka dari percobaan digambarkan dan koordinat-koordinat dengan

absis adalah tegangan normal dan sebagai ordinat adalah tegangan geser.

6.4. Garis lurus yang menghubungkan dari koordinat-koordinat akan

memotong sumbu koordinat. Dan titik pemotong garis lurus tersebut dicari

jaraknya dari titik pusat (0,0).

6.5. Sedangkan sudut pemotongan dihitung atau diukur dengan berpedoman

pada garis yang mendatar ataun horisontal dengan busur derajat. Maka

akan mendapatkan sudut geser (Ø).

Rumus :

σ n =

Pembacaan skala x faktor kalibasi luas penampang sample

kg/cm3

τ s =

Berat beban (V total ) luas penampang sample

kg/cm3

VII. PERHITUNGAN

1. Kedalaman 0,50 meter

a. Berat beban 1 ( V1 ) = 4 kg.

Berat beban 2 ( V2 ) = 8 kg.

Berat beban 3 ( V3 ) = 16 kg.

Faktor kalibrasi = 0,375 kg.

Pembacaan dial = 26

σn =

bebanV 1

luas( A )= 4 , 760

31 ,157=0 ,153

kg / cm².

τ s = pembacaan dial x kalibrasi kg / cm². luas ( A )

=

26 x 0 ,37531 ,157

=0 , 313 kg / cm².

b. Berat beban 1 ( V1 ) = 4 kg.

Berat beban 2 ( V2 ) = 8 kg.

Berat beban 3 ( V3 ) = 16 kg.

Faktor kalibrasi = 0,375 kg.

Pembacaan dial = 31

σn =

bebanV 1

luas( A )= 8 , 760

31 , 157=0 ,281

kg / cm².

τ s = pembacaan dial x kalibrasi kg / cm². luas ( A )

=

31 x0 , 37531 ,157

=0 ,373 kg / cm².

c. Berat beban 1 ( V1 ) = 4 kg.

Berat beban 2 ( V2 ) = 8 kg.

Berat beban 3 ( V3 ) = 16 kg.

Faktor kalibrasi = 0,375 kg.

Pembacaan dial = 37

σn =

bebanV 1

luas( A )=16 ,76

31 ,157=0 ,538

kg / cm².

τ s = pembacaan dial x kalibrasi kg / cm². luas ( A )

=

37 x0 ,37531 ,157

=0 ,445 kg / cm².

2. Kedalaman 1,00 meter

a. Berat beban 1 ( V1 ) = 4 kg.

Berat beban 2 ( V2 ) = 8 kg.

Berat beban 3 ( V3 ) = 16 kg.

Faktor kalibrasi = 0,375 kg.

Pembacaan dial = 30

σn =

bebanV 1

luas( A )= 4 , 760

31 ,157=0 ,153

kg / cm².

τ s = pembacaan dial x kalibrasi kg / cm². luas ( A )

=

30 x 0 , 37531 ,157

=0 , 361 kg / cm².

b. Berat beban 1 ( V1 ) = 4 kg.

Berat beban 2 ( V2 ) = 8 kg.

Berat beban 3 ( V3 ) = 16 kg.

Faktor kalibrasi = 0,375 kg.

Pembacaan dial = 35

σn =

bebanV 1

luas( A )= 8 , 760

31 , 157=0 ,281

kg / cm².

τ s = pembacaan dial x kalibrasi kg / cm². luas ( A )

=

35 x0 ,37531 ,157

=0 , 421 kg / cm².

c. Berat beban 1 ( V1 ) = 4 kg.

Berat beban 2 ( V2 ) = 8 kg.

Berat beban 3 ( V3 ) = 16 kg.

Faktor kalibrasi = 0,375 kg.

Pembacaan dial = 39

σn =

bebanV 1

luas( A )=16 ,76

31 ,157=0 ,538

kg / cm².

τ s = pembacaan dial x kalibrasi kg / cm². luas ( A )

=

39 x0 ,37531 ,157

=0 , 469 kg / cm².

VIII. KESIMPULAN

Dari percobaan Direct Shear Test didapatkan harga atau nilai kohesi

(c) dan sudut geser ( ¢ ) :

1. Kedalaman 0,50 meter.

- Nilai kohesi ( c ) = 0,245 kg / cm².

- Sudut geser ( ¢ ) = 12º

2. Kedalaman 1,00 meter.

- Nilai kohesi ( c ) = 0,245 kg / cm².

- Sudut geser ( ¢ ) = 12º

Jadi pada kemiringan lereng yang berbeda akan didapatkan kekuatan

geser yang berbeda karena dipengaruhi oleh nilai kohesi dan sudut geser yang

berbeda pada tiap – tiap deskripsi tanah.

PENUTUP

A. KESIMPULAN

Dari hasil penelitian dan perhitungan serta pembahasan praktikum

Mekanika Tanah II, maka dapat diambil suatu kesimpulan sebagai berikut :

Pada percobaan-percobaan di laboraturium kita dapat menentukan kadar air.

Sifat-sifat tanah dengan memakai metode-metode sistematika. Sehingga untuk

tanah-tanah tertentu dapat diberikan nama yang tepat dan istilah tentang

sifatnya, dapat terpilih dengan tepat.

Kadar air dan jenis tanah disuatu tempat berbeda-beda menyesuaikan dengan

keadaan setempat.

Pada kemiringan dan kecuraman lereng yang berbeda-beda akan mendapatkan

deskripsi tanah yang berbeda pada tiap-tiap deskripsi tanah.

Dari percobaan diatas diketahui bahwa jenis tanah yang kita uji banyak yang

mengandung lempung.

B. SARAN-SARAN

Untuk meningkatkan motivasi praktikum, dibutuhkan suatu cara atau

sarana yang dapat merangsang motivasi kerja praktikum tersebut maka perlu

ditingkatkan kualitas asistensi dalam membimbing praktikum dan juga didukung

dengan peralatan yang lebih baik untuk membantu kelancaran dan ketelitian

dalam praktikum.

Dengan adanya saran tersebut diatas maka diharapkan untuk praktek-

praktek selanjutnya lebih baik dari sebelumnya.

DAFTAR PUSTAKA

Buku Petunjuk Praktikum Mekanika Tanah , Laboraturium Mekanika Tanah

Universitas 17 Agustus 1945 Semarang Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil.