Laporan Praktikum Tanah Lengkap

BAB I

PENDAHULUAN

1.1         Latar Belakang

Dalam pekerjaan teknik sipil, tanah memang peranan penting baik itu digunakan sebagai bahan kontribusi maupun tanah sebagai tempat diletakkannya struktur bangunan. Sesuai dengan proses terjadinya, tanah tersusun dari berbagai mineral, sifat dan prilaku yang berbeda-beda. Tanah yang digunakan dalam pekerjaan teknik sipil tersebut mempunyai sifat fisis dan sifat mekanis yang berbeda-beda, yang tidak dapat digunakan untuk hal yang sama dalam suatu kontruksi, maka dari itu dilaksanakan pemeriksaan tanah yang bertujuan untuk menyelidiki sifat-sifat fisis dan mekanis, maka sejauh mana pemakaian tanah tersebut dalam bidang teknik sipil. Hal tersebut terutama sebagai tempat meletakkan pondasi suatu kontruksi dan sebagai bahan kontruksi, baik dalam hal pembuatan bangunan gedung maupun pembuatan jalan.

Berdasarkan jenis tanah dapat ditentukan juga kegunaan dari kontruksi yang dibangun diatas permukaan tanah tersebut, contohnya suatu kontruksi yang karena penurunannya kecil dan berjalan cepat sesuai degan jenis tanah pasif.

Pekerjaan pemeriksaan tanah mulai dengan pengambilan sampel tanah pada sebuah lokasi. Sampel tanah dibawa ke laboratorium untuk pelaksanaan pengukuran dan pemeriksaan terhadap sifat fisis dan mekanisnya. Percobaan ini dilaksanakan di laboratorium mekanika tanah Politeknik Negeri Lhokseumawe.

            Tanah berguna sebagai bahan bangunan pada berbagai macam pekerjaan teknik sipil, disamping itu tanah berfungsi juga sebagai pendukung pondasi dari bangunan. Bangunan dalam ilmu teknik sipil dikelompokkan kedalam dua kelompok yakni bagian atas tanah (upper structure) dan bagian bawah tanah (sub structure).

            Upper structure adalah seluruh bagian struktur dari bangunan yang ada diatas permukaan tanah, yang terdiri dari struktur beton bertulang, beton pratekan, baja atau bahan lain. Pada bagian ini yang diperlukan adalah perhitungan-perhitungan kekuatan, kestabilan serta keamanan dari struktur tersaebut. Baik akibat berat sendiri, angin ataupun gempa beserta pengenalan perilaku bahan yang digunakan.

            Bagian sub structure adalah bagian bangunan yang ada dibawah tanah, yakni pondasi tempat seluruh bangunan bertumpu. Untuk mendapatkan pondasi yang baik, harus memenuhi dua kriteria yaitu daya dukung yang cukup dan penurunan yang tidak membahayakan bangunan.

            Dengan demikian diperlukan penguasaan terhadap gaya-gaya yang bekerja pada pondasi dan penguasaan sifat-sifat tanah, dimana pondasi itu bertumpu. Untuk mendapatkan desain pondasi yang baik dan memenuhi kriteria perlu dicaci parameter tanah baik sifat fisik maupun mekanis tanah. Dengan demikian perlu dipelajari ilmu mekanika tanah dan uji tanah. Uji tanah langsung dilapangan atau laboraturium merupakan upaya silmulasi untuk mendapatkan parameter tanah yang mendekati sebenarnya.

1.2. Tujuan Pegujian

            Pengujian ini bertujuan untuk menentukan parameter–parameter yang akan berpengaruh terhadap contohtanahlapangan, baik terhadap sifat fisik maupun sifat mekanisnya.

1.3. Jenis-Jenis Pengujian

  Pengujian yang dilakukan di laboratoriumantara lain :

1.    KuatTekanBebas

2.    UjiGeserLangsung

3.    PengujianTriaksial

4.    Sand Cone

5.    Sondir

6.    Pengujian DCP (Dinamic Cone Penetrometer)

BAB II

PEKERJAAN UJI TANAH

2.1        Pengambilan Sampel

2.1.1        Keadaan Alam Lokasi

Lokasi sampel tanah untuk praktikum mekanika tanah ini berada di desa Buket Rata, Kab. Aceh utara, lokasi tempat pengambilan sampel ini adalah merupakan tanah lapangan. Tanah yang diambil adalah asli, bukan merupakan tanah timbunan.

2.1.2        Cara Pengambilan Contoh Tanah

Sebelum sampel tanah diambil untuk diuji sebagai bahan penelitian, tanah tersebut digali lebih kurang sedalam 10 cm, setelah itu diambil untuk dijadikan sampel. Pengambilan sampel tanah meliputi pengambilan terganggu dan tanah tak terganggu.

2.1.3        Pengambilan Sampel Tanah Terganggu

Pada saat pengambilan sampel tanah terganggu ini dilakukan dengan menggunakan cangkul dan tanah berada dalam keadaan lembab. Sebelum sampel diambil, terlebih dahulu tanah dibersihkan kemudian dilakukan penggalian lebih kurang sedalam 10 cm dari permukaan tanah yang sudah dibersihkan, tujuan dari penggalian ini adalah untuk menghindari tanah yang mengandung humus atau sampah karena pemilihan jenis tanah harus disesuaikan dengan percobaan yang akan menjadi objek praktikum. Selanjutnya tanah diambil lebih kurang 1 kg, kemudiaan dimasukkan ke dalam kantong plastik.

2.1.4        Pengambilan Sampel Tanah Tidak Terganggu

Pada saat pengambilan sampel tanah tidak terganggu, areal pengambilan tanah dalam keadaan tergenang air hujan. Pengambilan sampel tidak terganggu ini dilakukan dengan menggunakan Tube (Tabung). Pada saat pengambilan sampel tanah, tanah berada dalam keadaan tidak terganggu kadar airnya.

Pengambilan tanah tidak terganggu dilakukan dengan memasukkan Tube kedalam tanah, Tube diusahakan penuh terisi dengan tanah. Setelah itu Tube diangkat dari dalam tanah bersama dengan tanah yang sudah terisi dalam ruangan Tube tersebut.

2.2              KUAT TEKAN BEBAS

2.2.1        Tujuan Pelaksanaan

·         Untuk mendapatkan nilai kekuatan tanah dalam keadaan bebas sampai mencapai keruntuhan

·         Untuk menghitung kekuatan geser tanah apabila ada beban vertikal.

2.2.2    Dasar Teori

Kuat tekan bebas adalah besar beban aksial tiap satuan luas penampang benda uji pada saat mengalami keruntuhan atau pada saat regangan mencapai 20 %. Jika tanah dibebani maka akan melibatkan tegangan. Apabila tegangan geser akan mencapai angka batas, maka massa tanah akan mengalami deformasi dan cenderung akan runtuh. Keruntuhan geser dalam tanah adalah akibat geser relatif antara butir-butir massa tanah.

Pada kuat tekan bebas terdapat istilah konsistensi tanah yang merupakan gaya persatuan luas yang terjadi pada saat sampel tanah hancur dalam percobaan pembebanan. Kuat tekan bebas menggunakan sampel tanah kohesif baik pada kondisi asli maupun tidak asli yang diberi beban sampai mencapai beban maksimum dan akhirnya mengalami keruntuhan.

Proses pengujian ini harus berlangsung dengan cepat sampai keruntuhannya. Hal ini merupakan pengujian tegangan total dan kondisinya harus tanpa drainase selama pengujian berlangsung. Jika waktu yang dibutuhkan dalam pengujian terlalu lama, penguapan dan pengeringan benda uji akan menambah tegangan keliling dan dapat menghasilkan kuat geser yang lebih tinggi.

Rumus atau persamaan yang digunakan dalam pengujian kuat tekan bebas adalah sebagai berikut :

a.       Regangan Axial (Ɛ)

ε	=	∆L
		L0

∆L = ε x L0

Dimana :          Ɛ    = Regangan Axial

                        ∆L = Perubahan panjang

                        L₀= Panjang contoh awal (cm)

b.      Angka Koresi

Angka Koreksi	=	1
		1 – ε

Dimana :          Ɛ= Regangan Axial

c.       Beban (P)

P = Pembacaan arloji beban x k

Dimana :          P = Beban (kg)

                        K = Faktor kalibrasi = 0,102 kg/div

a. 

b. 

d.     Luas Terkoreksi (A)

A = A0 x angka koreksi

Dimana :          A = Luas terkoreksi (cm²)

                        A₀= Luas penampang awal (cm²)

e.       Tegangan (σ)

σ	=	P
		A

Dimana :          P = Beban (kg)

                        A = Luas terkoreksi (cm²)

2.2.3        Alat Dan Bahan

Ø  Alat

1.      Alat tekan bebas

2.      Stopwatch

3.      Vaselin

4.      Jangka sorong

5.      Cetakan

6.      Spatula

7.      Kaca

Ø  Bahan

1.      Sampel tanah yang lolos saringan no.40

2.      Aquades

2.2.4        Langkah Kerja

1.      Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan dalam praktikum

2.      Membuat benda uji dengan cara :

a.       Mengambil cetakan untuk benda uji kemudian mengukur diameter dan tingginya dengan menggunakan jangka sorong.

b.      Mengoleskan vaselin pada bagian dalam cetakan.

c.       Mencampur sampel tanah dengan aquades diatas plat kaca dan diaduk dengan spatula.

d.      Memasukkan contoh tanah tersebut kedalam cetakan, kemudian membuat benda uji sepadat mungkin.

e.       Meratakan kedua sisi ujung tanah sehingga rata sesuai permukaan cetakan,  kemudian mengeluarkan contoh tanah tersebut dari cetakan dengan hati-hati agar sampel tidak mengalami kerusakan.

3.      Menghitung nilai ∆L yang akan dijadikan acuan untuk pembacaan arloji regangan.

4.      Meletakkan sampel tanah pada alat penekan, kemudian mengatur arloji beban dan arloji regangan ke nol.

5.      Memutar alat tekan sambil melihat pembacaan arloji rengangan nilai ∆L yang telah dihitung sambil menyalakan stopwatch.

6.      Membaca arloji beban apabila arloji rengangan menunjukkan nilai ∆L.Menghentikan pembacaan ketika arloji beban menunjukkan angka yang sama tiga kali (3x) berturut- turut atau arloji beban menunjukkan penurunan angka.

2.2.5        Contoh Perhitungan

Dik: diameter sampel 3,5 cm

  L_o = 6,75 cm

  Kecepatan regangan = 1,5 %

  Bacaan dial = 1,5

  Angka kalibrasi alat = 0,102 kg/div

-          Perubahan benda uji, ∆L = 0.25 x 0.100 = 0.025 cm

-          Luas penampang koreksi, =

-          Beban, P = (pembacaan dial) x (angka kalibrasi)

P = 5 x 0.102 = 0.51 kg

-          Tegangan normal, σ _n =   =

Dimana :

·        

·         ε =   x 100%                       =                       = 0.37 %

 =

            =

            = 9.62 cm²

-        Misalkan dari grafik hubungan antar regangan dan tegangan normal, diperoleh σ _asli =  0.61 kg/cm², σ _Remolded = 0.45 kg/cm². Maka sensitifitas nya :

              Sensitifitas = 

2.3              Kuat Geser Langsung

2.3.1         Tujuan Pelaksanaan

1.      Untuk dapat mengetahui kekuatan tanah terhadap gaya horizontal

2.      Untuk menentukan besar nilai sudut geser dalam ( Ø )

3.      Untuk menentukan nilai kohesi tanah yang di uji (τ)

2.3.2         Dasar Teori

Kekuatan geser suatu tanah dapat didefenisikan sebagai tahanan maksimum suatu tanah terhadap tegangan geser dibawah suatu kondisi yang bersangkutan dengan sifat-sifat tanah tersebut.

Jika dibebani, maka akan mengakibatkan tegangan geser. Apabila teganan geser mencapai hingga batas, maka tanah akan mengalami deformasi dan cenderung akan mengakibatkan keruntuhan / longsoran tanah. Keruntuhan tersebut akibat geser relatif antara butir - butir massa tanah. Kekuatan geser tanah dapat terdiri dari 3 komponen yaitu :

1.      Geseran struktur, karena perubahan jalinan antara butir-butir contoh tanah.

2.      Geseran dalam tanah, karena perubahan terletak antara butir- tanah sendiri dengan titik kontak yang sebanding.

3.      Kohesi dan adhesi antara permukaan butir-butir tanah yang tergantung pada jenis tanah dan kepadatan butir-butirnya.

Rumus atau persamaan yang digunakan dalam pengujian kuat geser langsung adalah sebagai berikut :

a.       Kekuatan Geser (P)

P = P_max x k

Dimana : P      = Kekuatan Geser

P_max       = Pembacaan arloji maksimum

k          = Faktor kalibrasi alat = 0,145 kg/div

b.      Tegangan Normal (σ)

σ_n =

Dimana : σ      = Tegangan Normal (kg/cm²)

N         = Beban Normal (kg)

A         = Luas bidang Normal (cm²)

c.       Tegangan Geser (τ)

                        τ =

Dimana :          τ           = Tegangan geser (kg/cm²)

                        P          = Kekuatan geser (kg)

                        A         = Luas bidang geser (cm²)

2.3.3        Alat Dan Bahan

Ø  Alat :

1.      Jangka Sorong

2.      Cincin/cetakan

3.      Alat Geser

4.      Batu pori (Pori stone)

5.      Alat pembebanan

6.      Spatula

7.      Plat kaca

8.      Alat pemotong contoh

9.      Stopwatch

10.  Kertas Filter

Ø  Bahan :

1.      Sampel tanah yang lolos saringan nomor 40

2.      Vaseline

3.      Aquades

2.3.4        Langkah Kerja

1.        Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan dalam praktikum

2.        Mengukur diameter cincin/cetakan dengan menggunakan jangka sorong

3.        Mencampur contoh tanah dengan air suling diatas plat kaca.

4.        Mengoleskan oli pada bagian dalam cincin/cetakan

5.        Memasukkan tanah kedalam cincin/cetakan, kemudian contoh tanah tersebut dipadatkan. Sampel tanah yang dibuat sebanyak 3 buah.

6.        Memasang alat dengan posisi yang benar pada alat kuat geser langsung.

7.        Memasukkan pori stone dan kertas filter kemudian memasang baut alat.

8.        Meletakkan cincin yang berisi sampel tanah pada alat, kemudian sampel tersebut didorong sampai sampel sepenuhnya masuk. Sampel didorong/dimasukkan dengan hati-hati agar sampel tidak mengalami kerusakan

9.        Memasang alat pembebanan pertama yaitu 10 kg

10.    Mengaktifkan alat geser langsung dan melakukan pembacaan arloji setiap 15 detik menggunakan stopwatch

11.    Pembacaan arloji dapat dihentikan ketika arloji pada alat menunjukkan penurunan angka dengan menekan tombol “stop” untuk berhenti

12.    Mengambil sampel yang telah di uji dan membersihkan alat.

13.    Menekan tombol “return” pada alat geser untuk mengembalikan alat ke kondisi semula.

14.    Mengambil sampel kedua kemudian melakukan kembali prosedur nomor 6 sampai 13. Hal yang sama juga dilakukan untuk menguji sampel yang ketiga. Untuk sampel yang kedua, beban dinaikkan menjadi 20 kg, dan untuk sampel ketiga beban dinaikkan menjadi 30 kg.

2.3.5        Contoh Perhitungan

Dik : d  = 6,3 cm

   t  = 2,2 cm

Angka Kalibrasi Alat = 0,145 kg/Div

Ø  Beban geser (p) = bacaan dial horizontal x angka kalibrasi

=  31 x 0.145 = 4 kg

Ø  Tegangan Geser ( Ʈ ) =  =  = 0,260 Kg/Cm²

2.4       Pengujian Triaxial

2.4.1  Tujuan Percobaan

1.      Menentukan harga kohesi tanah (c)

2.      Menentukan harga sudut geser dalam tanah (f) dalam kondisi Undrained Unconsolidated.

2.4.2  Dasar Teori

Keruntuhan tanah merupakan akibat gerak relatif antara butir-butir tanah tersebut, bukan karena hancurnya butir-butir tersebut. Dengan demikian, kekuatan geser c (Shear Failure) tanah dapat dianggap terdiri dari dua komponen, yaitu :

Bagian yang bersifat kohesi dan tergantung pada macam tanah dan kepadatannya.

Bagian yang mempunyai sifat gesekan (Frictional) yang sebanding dengan tegangan efektif yang bekerja pada bidang gesernya.

Oleh karena itu, kekuatan geser tanah dapat dinyatakan dengan rumus sebagai berikut :

                        S = c + (s - u ) tan f

dimana :

S          =  Kekuatan geser tanah (shear strength)       

s          = tegangan total pada bidang geser   

u          = tegangan air pori (pore water pressure)       

c          =  kohesi efektif tanah           

f          = sudut geser dalam efektif

Percobaan kekuatan geser dilakukan dalam 2 tahap, yaitu :

       1.       Pemberian tegangan normal.

       2.       Pemberian tegangan geser sampai terjadi failure dimana saat itu   tercapai tegangan geser maksimum.

Pada percobaan triaxial, pengukuran kekuatan geser dilakukan dengan memberikan tekanan vertikal pada sampel. Dari proving ring dapat diketahui tekanan vertikal maksimum, yaitu pada waktu terjadi failure.

Bila M = pembacaan pada proving ring yang maksimum, maka :

                                    Gaya vertikal = K x M

dimana :        K = kalibrasi alat proving ring = 1,645 kg/div

                        Tegangan vertikal

dimana :

A    = luas sampel pada saat pembacaan M tercapai tegangan vertikal

s₃ =  tegangan sel

            maka         

dimana :

s₁ - s₃ = tegangan deviator

Untuk mengukur harga  c dan fdigunakan lingkaran Mohr yaitu cara grafis untuk menentukan tegangan-tegangan yang bekerja pada suatu badan.  Dengan menggunakan kedua sampel didapat dua buah lingkaran Mohr.  Garis singgung dari kedua lingkaran ini adalah garis kekuatan geser yang bersangkutan.

Keuntungan dari Uji Triaxial

1.      Kondisi pengaliran dapat dikontrol

2.      Tekanan air pori dapat diukur

3.      Tanah dapat dijenuhkan / dikonsolidasi

2.4.3  Alat-Alat Yang Digunakan

1.      Alat Triaxial dengan perlengkapan-perlengkapan sebagai berikut :

-        Proving ring

-        Dial gauge

-        Pedestal (landasan)

-        Batu pori (porous stone)

-        Silinder perspek

-        Cop

2.      Rubber membran dan kertas filter

3.      Compressor

4.      Pompa vakum

5.      Alat pengukur tegangan air pori (pore water pressure aparatus)

6.      Alat pencetak tanah yang berbentuk silinder dengan diameter 1.5", tinggi 3", dan volume 86,875 cm³

7.      Stop watch atau alat pengukur waktu lainnya.

2.4.4   Langkah Kerja

1.      Ambil 3 buah sampel dari tabung, cetak dengan alat pencetak sampel sehingga berbentuk silinder dengan diameter 1.5 " dan tinggi 3 ".

2.      Timbang masing-masing sampel dan cari berat satuan volumenya (berat sampel/volume sampel (= 86.875 cm³) )

3.      Reservoir harus penuh, tutup dahulu semua kran dan periksa semua sambungan ke pesawat ukur tegangan air pori, bila pada tabung yang berisi air raksa terdapat gelembung-gelembung udara maka hal tersebut harus dihindarkan (harus dikeluarkan), karena akan mempengaruhi pengukuran tekanan air pori

4.      Buka klep-klep saluran yang menghubungkan alat triaxial dengan alat ukur teganganair pori, kemudian pasang batu berpori (porous stone) pada alat triaxial

5.      Buka klep buret agar air dari buret masuk ke saluran menuju alat triaxial

6.      Tutup klep buret bila batu berpori sudah jenuh air

7.      Pasang kertas saring di atas batu berpori tersebut

8.      Masukkan membran karet ke dalam stetcher, kemudian jalankan pompa vakum sehingga membran karet menempel pada dinding dalam stetcher

9.      Masukan sampel dalam stetcher dan membran diselubungkan

10.  Letakkan silinder kaca di atas sampel dan letakkan butir penekan yang akan meneruskan tekanan sampel di atas silinder kaca tersebut

11.  Pasang chamber, kencangkan ketiga baut, buka klep pada bagian atas chamber

12.  Isi chamber dengan air hingga penuh, sampai tegangannya sama dengan nol, kemudian tutup klepnya

13.  Biarkan tanah berkonsolidasi dulu, dial gauge dan null indicator dinolkan dulu dengan menyetel screw control sehingga tinggi air raksa pada buret tetap

14.  Tutup kran pengukur tekanan air pori

15.  Jalankan pesawat triaxial dengan menjalankan motor mesin sehingga sampel mendapatkan tegangan vertikal dengan kecepatan penurunan sampai 2%

16.  Lakukan pembacaan dial gauge dan tegangan air pori tiap menit dan air raksa diatur agar tetap pada posisinya sampai terjadi keruntuhan, yaitu dial gauge menunjukan angka yang tetap

17.  Matikan mesin, null indikator dinolkan

18.  Buka kran reservoir air dengan membuka klep bagian atas chamber, air akan keluar dari chamber

19.  Buka chamber, kemudian keluarkan sampel tanah

20.  Keluarkan batu pori

21.  Lakukan percobaan pada ketiga sampel dan masing-masing sampel diberi s₃  (tegangan sel) yang sudah ditentukan

2.4.5    Contoh perhitungan

2.5              Pengujian Sand Cone

2.5.1        Tujuan Pelaksanaan

a.       Untuk mendapatkan nilai kepadatan tanah dilapangan (γ_dlap), dan untuk mengetahui nilai derajat kepadatan dilapangan (D)

b.      Untuk mengetahui prosedur pengujian kepadatan tanah dilapangan.

2.5.2        Dasar Teori

Hampir semua spesifikasi untuk pekerjaan tanah diharuskan untuk mencapai suatu kepadatan tanah dilapangan yang berupa berat volume kering sebesar 90 % - 95 % berat volume kering maksimum tanah tersebut. Untuk mencapai hubungan kadar air dan berat volume dan untuk mengevaluasi tanah agar memenuhi persyaratan pemadatan, perlu diadakan pengujian kepadatan.

Kerucut pasir (sandcone) digunakan untuk mengetahui berat volume kering maksimum dilapangan. Bila kadar organik melebihi 8 % - 10 %, maka berat volume kering maksimum pada kepadatan akan menurun drastis. Sedangkan tanah dengan kadar organik lebih tinggi dari 10 % adalah tidak baik untuk pekerjaan pemadatan.

Penyelesaian secara kualitatif mengenai deposit tanah berbutir sebagai berikut : Kepadatan 0 – 50 % tanah sangat lepas, 15 % - 50 % tanah lepas, 50 % - 70 % tanah menengah, 70 % - 85 % tanah padat, dan 85 % - 100 % tanah sangat padat.

                Kepadatan suatu tanah dinyatakan dengan berat isi kering (γd) :

            γps       = =    (gr/cm³)

            Keterangan :

                  W1 = Berat silinder + Corong (gr)

                  W2 = Berat silinder + Corong + Air penuh (gr)

                  W3 = Berat pasir di silinder + Corong (gr)

Volume lubang, Ve    =    =  W10 = (W6 - W7) - (W4 - W5)

Keterangan : W10 = Berat pasir dalam lubang (gr)

                     γps  = Berat isi pasir (gr/cm³)

                     W7  = Berat sisa pasir dalam silinder + Corong (gr)

                     W6  = Berat pasir + silinder + Corong (gr)

                     W5  = Berat sisa pasir di silinder (gr)

                     W4  = Berat pasir secukupnya di silinder + Corong (gr)

            γ    =    (gr/cm³)

            Keterangan : γ= Berat isi tanah (gr/cm³)

                     W8 = Berat tanah + Plastik (gr)

                     W9 = Berat plastik (gr)

                     Ve  = Isi lubang (cm³)

Berat isi kering γd lap =  x100% (gram/cm³)

            Keterangan : γd lap = Berat isi tanah kering di lapangan (gram/cm³)

                     γ = Berat isi tanah (gram/cm³)

                     W = Kadar air tanah (%)

            Derajat kejenuhan (D)  = x 100%

            Keterangan :

                  γd lap   = Berat isi tanah kering di lapangan  (gram/cm³)

                  γdmaks=Berat isi tanah kering maksimum di lapangan (gr/cm³)

2.5.3        Alat Dan Bahan

Ø  Alat :

1.      Botol plastik transparan kapasitas 1 galon.

2.      Corong logam dengan diameter 16,5 cm.

3.      Plat dasar dengan ukuran 70,5 cm² dengan lubang di tengah berdiameter 16,5 cm.

4.      Timbangan kapasitas 10 kg dengan ketelitian 1,0 gr.

5.      Timbangan digital dengan ketelitian 0,01 gr.

6.      Sendok tanah

7.      Talam

8.      Mistar

9.      Cawan

10.  Oven

Ø  Bahan :

1.      Sampel tanah galian

2.      Aquades (Air suling)

3.      Pasir Ottawa / Pasir bersih yang tidak mengandung bahan pengikat dan dapat mengalir bebas

2.5.4        Langkah Kerja

Di Laboratorium :

1.      Menentukan volume corong logam dan botol transparan :

-          Menimbang berat corong logam + botol transparan(W₁)

-          Meletakkan corong logam dengan lobang diatas dan membuka kerannya.

-          Botol diisi dengan pasir otawa hingga pasir keluar dari keran.

-          Menutup keran

-          Menimbang corong logam + botol transparan + pasir (W₂)

2.      Menentukan berat isi pasir :

-          Meletakkan botol transparan dan corong logam dengan lubang berada diatas.

-          Menutup keran dan mengisi pasir ke dalam corong logam.

-          Membuka keran dan menjaga supaya corong logam selalu terisi pasir minimal setengah corong, pengisian pasir harus sampai botol transparan dan corong logam terisi penuh.

-          Menutup keran dan membuang sisa pasir yang ada dalam corong logam.

-          Corong logam + botol transparan + pasir ditimbang(W₃)

3.      Menentukan jumlah pasir yang dibutuhkan untuk mengisi corong logam hingga penuh :

-          Meletakkan botol transparan + corong logam diatas talam.

-          Mengisi botol transparan dengan pasir, botol transparan + corong logam + pasir ditimbang.(W₄)

-          Menutup keran corong logam lalu membalik botol transparan diatas talam sehingga posisi corong logam berada di bawah.

-          Membuka keran pada corong logam dan membiarkan pasir mengisi corong logam hingga penuh dan pasir kelihatan berhenti.

-          Menutup keran dan botol transparan + corong logam + sisa pasir ditimbang (W₅)

Dilapangan :

1.      Membersihkan tanah tempat pengujian dan meratakan permukaan tanah.

2.      Meletakkan plat dasar dengan ukuran 70,5 cm dengan lubang ditengah berdiameter 16,5 cm diatas permukaan tanah yang sudah rata dan memberi tanda pada lubang plat.

3.      Menggali tanah dan mengukur kedalaman galian tanah sedalam ± 8 cm dengan menggunakan mistar. Meletakkan tanah hasil galian diatas talam.

4.      Mengisi pasir kedalam botol transparan yang diperkirakan mencukupi untuk mengisi lubang sedalam ± 8 cm dan menyisakan pasir dalam botol transparan.

5.      Menimbang botol transparan + corong logam + pasir ditimbang(W₆).

6.      Menempatkan kembali plat pada posisi semula.

7.      Menutup keran lalu mengembalikan botol transparan dan corong logam diatas plat yang telah disiapkan.

8.      Membuka keran dan membiarkan pasir mengalir dalam lubang sampai berhenti kemudian menutup kerannya.

9.      Menimbang botol transparan + corong logam + talam(W₇).

10.  Menimbang tanah hasil galian + talam(W₈).

11.  Menimbang tanah hasil galian (W₉).

12.  Mengambil tanah galian secukupnya untuk memeriksa kadar airnya (W).

Menentukan Kadar Air :

1.      Menimbang cawan kosong dalam keadaan bersih kemudian mencatat beratnya

2.      Memasukkan tanah hasil galian dalam cawan kosong secukupnya.

3.      Menimbang cawan + tanah basah menggunakan timbangan digital lalu mencatat beratnya

4. Memasukkan tanah + cawan kedalam oven dengan suhu ± 115⁰ C  sampai berat contoh tanah menjadi konstan (± 24 jam).

5. Menimbang berat cawan + tanah kering lalu mencatat beratnya.

2.5.5        Contoh Perhitungan

Perhitungan di laboratorium

 Berat pasir = W₂- W₁

= 3730 – 1955 = 1755 gr

Mengukur berat pasir dalam corong:

Corong + tabung + pasir        = 7660 gr

Corong + tabung + sisa pasir = 5785 gr

Berat pasir dalam corong       = 7660-5785 =1875 gr

DENAH PENGUJIAN SANDCONE

 

2.6              Pengujian Sondir

2.6.1        Tujuan pelaksanaan

Pengujian sondir bertujuan untuk mengetahui daya dukung tanah terhadap beban yang ada diatasnya dan dapat meneruskan beban tersebut kepada tanah bawahnya sehingga tanah kuat untuk menahannya, mengetahui daya dukung tanah sampai kedalaman lapisan tanah keras. Pengujian ini bisa bermaanfaat dalam menentukan jenis pondasi yang paling sesuai.

2.6.2        Dasar Teori

Sebelum melakukan pemancangan pada tanah tentunya sangat diperlukan berbagai pemeriksaan untuk mengetahui karakteristik tanah. Salah satu pemeriksaan yang sangat penting dilakukan adalah pemeriksaan sondir. Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk mengetahui kekuatan tanah (Strenght of Soil) yang dapat digunakan sebagai pelengkap untuk memberikan gambaran kondisi tanah dasar.

Pengujian sondir dilakukan untuk mengetahui perlawanan tanah terhadap tekanan konus dan hambatan pelekatnya. Perlawanan penetrasi konus adalah gaya perlawanan tanah terhadap ujung konus yang dinyatakan dalam gaya persatuan luas. Hambatan pelekat adalah gaya perlawanan geser terhadap selubung bidang konus yang dinyatakan dalam gaya persatuan luas. Gesekan dan tekanan bikonus yang terjadi di dalam tanah dihantarkan melalui Stang Sondir bagian dalam yang kemudian dibaca pada manometer.

Pada pengujian ini, jenis sondir yang digunakan adalah sondir ringan, dimana kapasitas manometer pada alat sondir ringan adalah 0-60 kg/cm² dan 0-300 kg/cm². Pada saat pengujian sondir dilapangan, apabila pembacaan manometer  menunjukkan nilai > 150  kg/cm², atau jika penekanan mesin sondir sudah mencapai maksimalnya atau telah mencapai tanah keras, maka pengujian sondir dapat dihentikan karena alat sondir yang digunakan sudah terangkat.

Dari data yang diperoleh pada pengujian sondir dilapangan, maka dibuatlah grafik perlawanan konus dan jumlah hambatan pelekatnya. Dengan adanya grafik sondir, maka dapat diketahui kedalaman tanah dan kondisinya untuk perencanaan pondasi.

Ø  Keuntungan alat sondir :

1.      Dapat menentukan tanah keras dan memperkirakan perbedaan lapisan

2.      Dengan rumus empiris hasilnya dapat digunakan untuk menghitung daya dukung tanah.

3.      Cukup baik untuk digunakan pada lapisan yang berbutir halus.

Ø  Kekurangan alat sondir :

1.      Jika terdapat batuan keras, bisa memberikan indikasi lapisan keras yang salah.

2.      Tidak dapat mengetahui jenis tanah secara langsung.

3.      Jika alat tidak lurus maka konus tidak bekerja dengan baik maka hasil yang diperoleh bisa meragukan.  

Rumus-rumus yang digunakan dalam perhitungan data pengujian sondir adalah sebagai berikut :

b.      Hambatan Lekat (HL)

HL	=	(JP-PK)	x	A
				B

Dimana :

JP        = Jumlah perlawanan konus dan Hambatan lekat (pembacaan kedua)

PK       = Perlawanan Penetrasi Konus (pembacaan pertama)

A         = Interval Pembacaan 20 cm

B         = Faktor Alat = = 10 cm

c.       Jumlah Hambatan Lekat (JHL atau JHP)

JHLi =

Dimana :  

i = Kedalaman Lapisan Yang Ditinjau

2.6.3  Alat Dan Bahan

Ø  Alat:

1.      Mesin sondir.

2.      Satu set batang sondir lengkap dengan stang dalam yang panjangnya 1 meter.

3.      Satu buah Bikonus dan satu buah paten konus,

4.      kunci inggris dan kunci inggris

5.      Satu set (2) buah angker.

6.      Stang angker

7.      Plat besi panjang 2 batang

8.      Plat besi pendek (berlubang) 2 batang

Ø  Bahan :

1.      Minyak Hidrolik (Castrol Oli SAE 10)

2.6.4  Langkah Kerja

1.      Menentukan tempat dimana alat akan dipasang, yaitu pada permukaan tanah yang datar.

2.      Memasang empat buah angker ke dalam tanah dengan memutarnya menggunkan kunci pemutar angker (kunci T). kemudian memasang 2 pelat persegi yng memanjang di saming angker. Jarak antar angker dan jarak kedua pelat disesuaikan dengan ukuran mesin sondir.

3.      Memasang mesin sondir tegak lurus dan perlengkapannya pada lokasi pengujian, yang diperkuat dengan pelat besi pendek untuk menjepit mesin dan diperkuat dengan mor pengunci angker yang dipasang ke dalam tanah.

4.      Memasang Traker,tekan stang dalam. Pada penekanan pertama ujung konus akan bergerak ke bawah sedalam 4 cm, kemudian manometer dibaca yang menyatakan perlawanan ujung. Pada penekanan berikutnya konus dan mantelnya bergerak4cm.Nilai pada manometer yang terbaca adalah nilai tekanan ujung dan perlawanan lekat.

5.      Menekan stang luar sampai kedalaman baru, penekanan stang dilakukan sampai setiap kedalaman tambahan sebanyak 20 cm.

6.      Melakukan hal yang sama dengan langkah kerja di atas sampai pembacaan manometer tiga kali berturut-turut menunjukkan nilai ≥150 kg/cm2 dan jika penekanan mesin sondir sudah mencapai maksimalnya atau dirasa telah mencapai tanah keras, maka pengujian ini dapat dihentikan.

2.7         Pengujian DCP (Dinamic Cone Penetrometer)

2.7.1    Tujuan Pelaksanaan

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui daya dukung tanah dinyatakan dalam nilai CBR dengan satuan % (persen).

2.7.2    Dasar Teori

Dynamic Cone Penetrometer (DCP) Pengujian cara dinamis ini dikembangkan oleh TRL (Transport and Road Research Laboratory), Crowthorne, Inggris dan mulai diperkenalkan di Indonesia sejak tahun 1985 / 1986. Pengujian ini dimaksudkan untuk menentukan nilai CBR (California Bearing Ratio) tanah dasar, timbunan, dan atau suatu sistem perkerasan. Pengujian ini akan memberikan data kekuatan tanah sampai kedalaman kurang lebih 70 cm di bawah permukaan lapisan tanah yang ada atau permukaan tanah dasar. Pengujian ini dilakukan dengan mencatat data masuknya konus yang tertentu dimensi dan sudutnya, ke dalam tanah untuk setiap pukulan dari palu/hammer yang berat dan tinggi jatuh tertentu pula.

Pengujian dengan alat DCP ini pada dasarnya sama dengan Cone Penetrometer (CP) yaitu sama-sama mencari nilai CBR dari suatu lapisan tanah langsung di lapangan. Hanya saja pada alat CP dilengkapi dengan poving ring dan arloji pembacaan, sedangkan pada DCP adalah melalui ukuran (satuan) dengan menggunakan mistar percobaan dengan alat CP digunakan untuk mengetahui CBR tanah asli, sedangkan percobaan dengan alat DCP ini hanya untuk mendapat kekuatan tanah timbunan pada pembuatan badan jalan, alat ini dipakai pada pekerjaan tanah karena mudah dipindahkan ke semua titik yang diperlukan tetapi letak lapisan yang diperiksa tidak sedalam pemeriksaan tanah dengan alat sondir.

Pengujian dilaksanakan dengan mencatat jumlah pukulan (blow) dan penetrasi dari konus (kerucut logam) yang tertanam pada tanah/lapisan pondasi karena pengaruh penumbuk kemudian dengan menggunakan grafik dan rumus, pembacaan penetrometer diubah menjadi pembacaan yang setara dengan nilai CBR.

2.7.3    Peralatan

a.         Peralatan Utama

Alat DCP terdiri dari tiga bagian utama yang satu sama lain harus disambung sehingga cukup kuat/kaku, seperti terlihat pada gambar dibawah ini.

Penetrometer konusdinamis (DCP)

1.      Bagian atas

a.       Pemegang.

b.      Batang bagian atas diameter 16 mm, tinggi jatuh setinggi 575 mm;

c.       Penumbuk berbentuk silinder berlubang, berat 8 kg.

2.      Bagian tengah

a.       Landasan penahan penumbuk terbuat dari baja;

b.      Cincin peredam kejut;

c.       Pegangan untuk pelindung mistar penunjuk kedalaman.

3.      Bagian bawah

a.       Batang bagian bawah, panjang 90 cm, diameter 16 mm;

b.      Batang penyambung, panjang antara 40 cm – 50 cm, diameter 16 mm

c.       Penggaris berskala, panjang 1 meter, terbuat dari plat baja;

d.      Konus terbuat dari baja keras berbentuk kerucut dibagian ujung, diameter 20 mm, sudut 60^o atau 30^o;

e.       Cincin penguat.

f.       Peralatan Bantu

Peralatan bantu adalah cangkul, sekop, blincong, pahat, linggis, palu, core drill apabila pengujian pada lapisan perkerasan beraspal, alat ukur panjang/pita ukur yang bisa dikunci, kunci pas, formulir lapangan dan alat tulis.

2.7.4 Langkah Kerja

Persiapan Alatdan Lokasi Pengujian

a.       Persiapan alat dan lokasi pengujian, sebagai berikut :

b.      Sambungkan seluruh bagian peralatan dan pastikan bahwa sambungan batang atas dengan landasan serta batang bawah dan kerucut baja sudah tersambung dengan kokoh;

c.       Tentukan titik pengujian, catat Sta./Km., kupas dan ratakan permukaan yang akan diuji;

d.      Buat lubang uji pada bahan perkerasan yang beraspal, sehingga didapat lapisan tanah dasar;

e.       Ukur ketebalan setiap bahan perkerasan yang ada dan dicatat.

2.7.5  Cara Pengujian

a.       Letakkan alat DCP pada titik uji di atas lapisan yang akan diuji;

b.      Pegang alat yang sudah terpasang pada posisi tegak lurus diatas dasar yang rata dan stabil, kemudian catat pembacaan awal pada mistar pengukur kedalaman;

c.       Mencatat jumlah tumbukan;

d.      Angkat penumbuk pada tangkai bagian atas dengan hati-hati sehingga      menyentuh batas pegangan;

e.       Lepaskan penumbuk sehingga jatuh bebas dan tertahan pada landasan;

f.       Lakukan langkah-langkah pada 6.c).1) dan 6.c).2) diatas, catat jumlah tumbukan dan kedalaman pada formulir DCP,

g.      Hentikan pengujian apabila kecepatan penetrasi kurang dari 1 mm / 3 tumbukan. Selanjutnya lakukan pengeboran atau penggalian pada titik tersebut pada sampai mencapai bagian yang dapat diuji kembali.

h.      Pengujian per titik, dilakukan minimum duplo (dua kali ) dengan jarak 20 cm dari titik uji satu ketitik uji lainnya. Langkah-langkah setelah pengujian;

i.        Siapkan peralatan agar dapat diangkat atau dicabut ke atas;

j.        Angkat penumbuk dan pukulkan beberapa kali dengan arah keatas sehingga menyentuh pegangan dan tangkai bawah terangkat keatas permukaan tanah;

k.      Lepaskan bagian-bagian yang tersambung secara hati-hati, bersihkan alat dari kotoran dan simpan pada tempatnya;

2.7.6    Contoh Perhitungan

                   Selisih = Penetrsi 2 – Penetrasi 1

                          = 4.0 cm – 2 cm

                          = 2 cm = 20 mm