TINJAUAN PENURUNAN KONSOLIDASI TANAH LEMPUNG KECAMATAN SUKODONO YANG DISTABILISASI DENGAN Tinjauan Penurunan Konsolidasi Tanah Lempung Kecamatan Sukodono Yang Distabilisasi Dengan Garam Dapur (NaCl).

TINJAUAN PENURUNAN KONSOLIDASI TANAH LEMPUNG
KECAMATAN SUKODONO YANG DISTABILISASI DENGAN
GARAM DAPUR (NaCl)

Tugas akhir

Untuk memenuhi sebagai persyaratan
mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil

Disusun oleh:
Sri Endah Mujiwati
D 100 120 082

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2017

i

ii

iii

MOTTO
 Orang berilmu dan beradab tidak akan diam di kampung halaman. Tinggalkan
negerimu dan merantaulah ke negeri orang. Pergilah, yang akan kamu dapatkan
pengganti dalam kerabat serta kawanmu. Singa tidak akan pernah memangsa jika
tidak meninggalkan sarang. Anak panah jika tak tinggalkan busur tidak akan kena
sasaran. (Imam Syafii)
 Tuntutlah ilmu dan belajarlah (untuk ilmu) ketenangan dan kehormatan diri, dan
bersikaplah rendah hati kepada orang yang mengajar kamu.
(HR. Ath-Thabrani)
 Banyak kegagalan dalam hidup ini dikarenakan orang-orang tidak menyadari betapa
dekatnya mereka dengan keberhasilan saat mereka menyerah.
(Thomas Alva Edison)
 Seorang sabahat adalah orang yang menjawab, apabila kita memanggil dan sering
menjawab sebelum kita panggil.
(Penulis)

iv

PERSEMBAHAN
Bismillahirrohmanirrohim
Dengan Rahmat Allah yang Maha Pengasih Lagi Maha Penyayang. Dengan ini
saya persembahkan karya kecil ini untuk :


Orang tuaku tercinta, Papa (Ahmad Zaenuri) dan Mama (Eny
Purwanti): Sebagai tanda bakti, hormat, dan rasa terima kasih yang tiada
terhingga kupersembahkan karya kecil ini kepada papa dan mama yang
telah memberikan kasih sayang, segala dukungan, dan cinta kasih yang
tiada terhingga yang tiada mungkin dapat kubalas. Semoga ini menjadi
langkah awal untuk membuat kalian bahagia dan bangga, selama ini saya
belum bisa berbuat lebih. Terima kasih papa dan mama.



Masku (Anggo Cahyo Pranomo) dan adikku (Tri Wiryawan): kalian
orang-orang yang maju pertama ketika aku tersakiti dan menderita. Terima
kasih kalian mengajarkan aku untuk menjadi wanita tangguh, bertanggung

jawab, dan menjadi lebih dewasa lagi.



Teman ‘’konsolidasi’’ Davit dan Eni terima kasih atas bantuan, doa,
nasehat, hiburan, traktiran, dan semangat yang kalian berikan selama
penyusunan skripsi ini. Mukti,Meiriza, Teguh, Ika, Latip, Damar, mas
Ikhsan, Toha terima kasih telah membantu selama kuliah, nyusun skripsi,
takkanku lupakan semua yang telah kalian berikan selama ini. Alumni
Sipil ’12 sebagai motivasi saya untuk segera menyelesaikan skripsi ini,
sisa-sisa Sipil ’12 semangat untuk kalian semua segera selesaikan studi
kalian. Semoga keakraban diantara Teknik Sipil ‘12 selalu terjaga. Salam
teknik!!



Untuk Adit Sarasto terima kasih atas kasih sayang, perhatian, waktu dan
kesabaranmu yang telah memberikan semangat dan bantuan dari saya awal
kuliah hingga selesai skripsi ini, semoga engkau pilihan yang terbaik dari
Allah buatku dan masa depanku.



Terakhir, saya ucapkan terima kasih kepada orang-orang yang telah men
jadi inspirasi saya. Maaf tidak bisa dituliskan satu-persatu, nama kalian
pada kertas terbatas ini.

v

PRAKATA
Assaalamu’alaikum Wr.Wb.
Alhamdullilah, segala puji syukur dipanjatkan ke hadirat Allah SWT atas
limpahan rahmat, taufik dan hidayah-Nya sehingga penyusun Tugas Akhir dapat
terselesaikan. Tugas Akhir ini disusun guna melengkapi persyaratan untuk
menyelesaikan program studi S-1 pada Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil
Universitas Muhammadiyah Surakarta. Bersama ini penyusun mengucapkan
terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan dukungan sehingga
penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Kemudian dengan selesainya Tugas Akhir ini penyusun mengucapkan
banayak terima kasih kepada :

1. Bapak Ir. Sri Sunarjono, MT. PhD. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Dr. Mochamad Sholikin, PhD. selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
3. Ibu Qunik Wiqoyah, S.T. M.T., dan bapak Agus Susanto, S.T. M.T., selaku
Dosen pembimbing yang sedemikian tulus dan ikhlas telah memberikan
bimbingan, saran-saran yang bermanfaat dan arahan serta petunjuk kepada
penyusun penuh kesabaran dalam menyusun Tugas Akhir ini. Semoga bapak
dan ibu selalu di berikan kemurahan rejeki, kesehatan, dan kebahagian.
4. Bapak Anto Budi L, S.T. Msc., selaku Dosen penguji tamu pada saat Pra
Pendadaran dan kepada Ibu Ir. Renaningsih, M.T., selaku Dosen penguji yang
banyak menyumbangkan kritik dan saran yang sangat membangun. Semoga
amal bapak ibu menjadi amal jariyyah. Amiin.
5. Bapak Ir. Ali Asroni, M.T., selaku Pembimbing Akademik Program Studi
Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta.
6. Bapak-bapak dan ibu-ibu Dosen Program Studi Teknik Sipil Universitas
Muhammadiyah Surakarta terima kasih atas ilmu yang bermanfaat dan
bimbingannya kepada penyusun selama ini.

vi

7. Semua karyawan Program Studi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah
Surakarta yang telah melayani dan membantu penyusun selama studi dan
hingga selesainya penyusunan Tugas Akhir ini.
8. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah banyak
memberikan bantuan dan dukungannya.
Akhirnya penyusun menyadari bahwa hasil dari penulisan Tugas Akhir ini
masih jauh dari sempurna. Namun dengan terselesainya Tugas Akhir ini semoga
bermanfaat bagi penyusun sendiri maupun bagi pembaca.
Wassalamu’alaikum Wr.Wb.
Surakarta, Januari 2017

Penyusun

vii

DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ................................................................................................i
HALAMAN PENGESAHAN ..................................................................................ii
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ...........................................iii

HALAMAN MOTTO ..............................................................................................iv
HALAMAN PERSEMBAHAN ..............................................................................v
PRAKATA ................................................................................................................vi
DAFTAR ISI .............................................................................................................viii
DAFTAR GAMBAR ................................................................................................xii
DAFTAR TABEL ....................................................................................................xiv
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................xv
DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN ................................................................xvi
ABSTRAKSI.............................................................................................................xviii

BAB I PENDAHULUAN .........................................................................................1
A. Latar Belakang Masalah .................................................................................1
B. Rumusan Masalah ..........................................................................................2
C. Tujuan Penelitian ...........................................................................................2
D. Manfaat Penelitian .........................................................................................2
E. Batasan Masalah.............................................................................................3
F. Keaslian Penelitian .........................................................................................4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA..............................................................................5
A. Tanah Lempung .............................................................................................5

B. Garam Dapur ..................................................................................................6
C. Stabilisasi Tanah ............................................................................................7
D. Tinjauan Penelitian Sejenis ............................................................................8

BAB III LANDASAN TEORI .................................................................................9
A. Sifat-sifat Fisis Tanah ....................................................................................9
1. Kadar Air..................................................................................................9

viii

2. Berat Jenis Tanah (Specific Gravity) .......................................................9
3. Batas-batas Atterberg ...............................................................................10
1) Batas cair (Liquid Limit) ...................................................................11
2) Batas plastis (Plastic Limit) ..............................................................11
3) Batas susut (Shringkage Limit) .........................................................11
4) Indeks plastisitas (Plasticity Indeks) .................................................12
4. Analisa Ukuran Butiran............................................................................13
1) Analisa hydrometer ............................................................................13
2) Analisa saringan .................................................................................13
5. Klasifikasi Tanah .....................................................................................14

1) Unified Soil Classification System (USCS) ........................................14
2) American of State Highway and Transportation Officials
(AASTHO) ..........................................................................................18
B. Sifat-sifat Mekanis Tanah ..............................................................................19
1. Uji Pemadatan (Standard Proctor) .........................................................19
2. Uji Konsolidasi Tanah..............................................................................22
a. Phase konsolidasi ...............................................................................23
b. Indeks pemampatan tanah (Cc) .........................................................24
c. Koefisien konsolidasi tanah (Cv) ......................................................25
d. Penurunan konsolidasi .......................................................................28

BAB IV METODE PENELITIAN .........................................................................29
A. Tinjauan Umum .............................................................................................29
B. Bahan Penelitian.............................................................................................29
C. Peralatan Penelitian ........................................................................................29
1. Uji sifat fisis tanah ...................................................................................29
1.a) Uji kadar air tanah (water content) .................................................29
1.b) Uji berat jenis tanah (specific gravity) ............................................30
1.c) Uji gradasi tanah ..............................................................................31
a) Uji hydrometer .............................................................................31

b) Analisa saringan ..........................................................................32

ix

1.d) Uji batas-batas Atterberg ................................................................33
a) Uji batas cair (Liquid Limit) .......................................................33
b) Uji batas plastis (Plastic Limit) ..................................................34
c) Uji batas susut (Shringkage Limit) .............................................35
2. Pengujian sifat mekanis tanah ....................................................................37
2.a) Uji pemadatan (Standard Proctor) ...................................................37
2.b) Uji penurunan konsolidasi .................................................................38
D. Tahapan Penelitian .........................................................................................39
E. Pelaksanaan Penelitian ...................................................................................41
1. Uji sifat fisis tanah......................................................................................41
1.a) Kadar air tanah (water content) .......................................................41
1.b) Berat jenis tanah (specifi gravity) .....................................................42
1.c) Gradasi ukuran butiran tanah ............................................................43
a) Hydrometer ....................................................................................43
b) Analisa saringan ............................................................................44
1.d) Pengujian batas-batas Atterberg .......................................................45

a) Batas cair (Liquid Limit) ...............................................................45
b) Batas plastis(Plastic Limit) ...........................................................46
c) Batas susut (Shringkage Limit) .....................................................47
2. Pengujian Pemadatan .................................................................................48
3. Pengujian Konsolidasi ................................................................................49

BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN ...................................................................51
A. Uji Sifat Fisis ..................................................................................................51
1. Uji Specific Gravity Garam Dapur ............................................................51
2. Uji Tanah Asli ...........................................................................................51
3. Uji Sifat Fisis Tanah Campuran Dengan Penambahan NaCl ....................52
a) Kadar air ...............................................................................................52
b) Specific gravity .....................................................................................53
c) Batas cair (Liquid Limit) ......................................................................54

x

d) Batas plastis (Plastic Limit) .................................................................54
e) Batas susut (Shringkage Limit) ............................................................55
f) Indeks plastisitas (Plasticity indeks) ....................................................56
g) Analisa ukuran butiran ..........................................................................57
h) Klasifikasi tanah asli dan tanah campuran ............................................58
B. Uji Sifat Mekanis ...........................................................................................60
1. Uji pemadatan (Standard Proctor) .........................................................60
2. Uji konsolidasi.........................................................................................63
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN..................................................................66
A. Kesimpulan ....................................................................................................66
B. Saran ...............................................................................................................67
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

xi

DAFTAR GAMBAR
Gambar I.1. Mineral-mineral lempung ...................................................................... 6
Gambar III.1. Batas-batas Atterberg ..........................................................................10
Gambar III.2. Kurva hubungan kadar air dan berat volume kering ..........................21
Gambar III.3. Penempatan sampel pada uji konsolidasi ............................................22
Gambar III.4. Sifat khusus grafik hubungan penurunan terhadap waktu ..................24
Gambar III.5 Indeks pemapatan Cc ..........................................................................25
Gambar III.6. Metode akar waktu .............................................................................26
Gambar III.7. Metode kecocokan log-waktu.............................................................28
Gambar IV.1. Satu set alat uji kadar air ....................................................................30
Gambar IV.2. Satu set alat uji berat jenis ..................................................................31
Gambar IV.3. Satu set alat uji Hydrometer ...............................................................32
Gambar IV.4. Saringan dan mesin penggetar ............................................................33
Gambar IV.5. Satu set alat uji batas cair ....................................................................34
Gambar IV.6. Satu set alat uji batas plastsis ..............................................................35
Gambar IV.7. Satu set alat uji batas susut..................................................................36
Gambar IV.8. Satu set alat Standard Proctor ............................................................37
Gambar IV.9. Satu set alat uji konsolidasi .................................................................38
Gambar IV.10.Bagan alir tahapan penelitian .............................................................40
Gambar V.1. Grafik hubungan antara kadar air dengan persentase campuran
NaCl .....................................................................................................53
Gambar V.2.Grafik hubungan antara Specific Gravity (Gs) dengan persentase
campuran NaCl ...................................................................................53
Gambar V.3.Grafik hubungan antara batas cair (LL) dengan persentase campuran
NaCl ....................................................................................................54

xii

Gambar V.4.Grafik hubungan antara batas plastis (PL) dengan persentase
campuran NaCl ...................................................................................55
Gambar V.5.Grafik hubungan antara batas susut (SL) dengan persentase
campuran NaCl ...................................................................................56
Gambar V.6. Grafik hubungan antara indeks plastisitas (PI) dengan persentase
campuran NaCl ...................................................................................56
Gambar V.7. Grafik hubungan antara persentase lolos saringan dengan diameter
saringan...............................................................................................58
Gambar V.8. Grafik hubungan berat volume kering tanah asli dan tanah campuran
garam dapur (NaCl) dengan nilai kadar air ........................................61
Gambar V.9.Grafik hubungan antara berat volume kering dengan persentase
campuran NaCl ...................................................................................61
Gambar V.10.Grafik hubungan antara kadar air optimum dengan persentase
campuran NaCl.................................................................................62
Gambar V.11.Grafik hubungan antara coefficien of consolidation dengan
persentase campuran NaCl .................................................................63
Gambar V.12.Grafik hubungan antara compression index dengan persentase
campuran NaCl ...................................................................................64
Gambar V.13.Grafik hubungan antara setleement of consolidation dengan
prsentase campuran NaCl ...................................................................64

xiii

DAFTAR TABEL
Tabel III.1. Specific gravity (Gs) pada macam-macam tanah ....................................10
Tabel III.2. Nilai indeks plastisitas dan macam tanah ...............................................12
Tabel III.3. Ukuran-ukuran ayakan standar di Amerika Serikat ................................14
Tabel III.4. Klasifikasi tanah sistem USCS ...............................................................16
Tabel III.5. Sistem Klasifikasi USCS menggunakan LLR ........................................17
Tabel III.6. Sistem Klasifikasi AASHTO ..................................................................18
Tabel III.7. Ukuran pemadatan Standard Proctor (ASTM D698).............................19
Tabel III.8. Ukuran Standart Proctor (ASTM D698 metode A) ...............................20
Tabel V.1. Hasil uji sifat fisis tanah asli ...................................................................51
Tabel V.2. Hasil uji sifat fisis tanah campuran .........................................................52
Tabel V.3. Hasil uji gradasi butiran pada tanah asli dan tanah campuran ................57
Tabel V.4. Hasil uji Standard Proctor pada tanah asli dan tanah campuran ............60
Tabel V.5. Hasil uji konsolidasi pada tanah asli dan tanah campuran ......................63

xiv

DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran.I

Pemerikasaan kadar air pada tanah asli dan tanah campuran NaCl

Lampiran.II

Pemeriksaan berat jenis (specific gravity) pada tanah asli dan tanah
campuran NaCl

Lampiran.III Pemeriksaan batas-batas Atterberg pada tanah asli dan tanah
campuran NaCl
Lampiran.IV Pemeriksaan analisa butiran pada tanah asli dan tanah campuran
NaCl
Lampiran.V

Pemeriksaan pemadatan (standard Proctor) pada tanah asli dan
tanah campuran NaCl

Lampiran.VI Pemeriksaan konsolidasi pada tanah asli dan tanah campuran NaCl

xv

DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN
AASHTO

= American Association of State Highway and Transportation
Official

ASTM

= American Society for Testing and Materials

Cc

= Compression Index

CH

= Lempung anorganik dengan plastisitas tinggi

Cv

= Coefficient of Consolidation (cm2/dtk)

e1

= Angka pori pada awal pengujian

e2

= Angka pori pada akhir pengujian

F

= Persentase butiran lolos No.200

GI

= Group Index (indeks kelompok)

Gs

= Specific Gravity (Berat Jenis)

H

= Tinggi contoh tanah

IP

= Indeks Plastisitas (%)

LL

= Liquid Limit (batas cair) (%)

m1

= Berat cawan (gram)

m2

= Berat cawan + tanah basah (gram)

m3

= Berat cawan + tanah kering (gram)

MH

= Lanau anorganik dengan plastisitas tinggi

OH

= Lempung organik dengan plastisitas sedang sampai tinggi

opt

= Optimum

p1’

= Tegangan efektif awal (kg/cm2)

p2’

= Tegangan efektif akhir (kg/cm2)

PL

= Plastic Limit (batas plastis) (%)

Sc

= Penurunan konsolidasi (m)

SL

= Shrinkage Limit (batas susut) (%)

t50

= Waktu terjadinya konsolidasi 50%

t90

= Waktu terjadinya konsolidasi 90%

USCS

= Unified Soil Classification System

V

= Volume cetakan (cm3)

v1

= Volume tanah basah dalam cawan (cm3)

xvi

v2

= Volume tanah kering oven (cm3)

w

= Kadar air (%)

Ws

= Berat kering tanah (gram)

Ww

= Berat air dalam tanah (gram)

γb

= Berat isi basah (gr/cm3)

γd

= Berat isi kering(gr/cm3)

γs

= Berat volume butiran tanah (gr/cm3)

γw

= Berat volume air (gr/cm3)

γZAV

= Berat volume kering tanah saat jenuh (gr/cm3)

xvii

TINJAUAN PENURUNAN KONSOLIDASI TANAH LEMPUNG
KECAMATAN SUKODONO YANG DISTABILISASI DENGAN GARAM
DAPUR (NaCl)
ABSTRAK
Berdasarkan hasil pengujian Atterberg limits tanah Sukodono memiliki
nilai indeks plastisitas PI=51,77% yang berarti termasuk tanah lempung dengan
plastisitas tinggi, maka perlu dilakukan perbaikan. Pada penelitian ini dilakukan
perbaikan secara kimiawi yaitu dengan memberikan penambahan garam dapur
(NaCl) dengan persentase penambahan 5%, 10%, 15%, dan 20% dari berat
sampel. Metode pengujian yang dilakukan meliputi uji sifat fisis, uji standard
Proctor dan uji konsolidasi pada tanah asli dan tanah campuran. Hasil uji sifat
fisis menunjukkan bahwa semakin besar persentase penambahan NaCl nilai kadar
air, batas plastis, batas susut semakin naik sedangkan nilai specific gravity, batas
cair, indeks plastisitas dan lolos saringan No. 200 semakin menurun. Hasil uji
standard Proctor didapatkan nilai berat volume kering maksimum yang naik dan
nilai kadar air optimum yang semakin menurun seiring dengan penambahan NaCl.
Nilai berat volume kering maksimum sebesar 1,368 gr/cm3 dan kadar air optimum
terendah sebesar 24,3% pada tanah campuran dengan penambahan NaCl 20%.
Hasil uji konsolidasi menunjukkan bahwa semakin besar persentase penambahan
NaCl nilai koefisien konsolidasi (Cv) semakin naik, sedangkan untuk nilai indeks
pemapatan (Cc) dan penurunan konsolidasi (Sc) semakin menurun. Nilai Cv tanah
asli sebesar 0,0158 cm2/dtk, nilai Cc sebesar 0,2961 dan nilai Sc sebesar 0,1183
cm. Nilai Cv tertinggi sebesar 0,0194 cm2/dtk, nilai Cc terendah sebesar 0,2320
dan nilai Sc terendah 0,0917 cm didapatkan pada tanah campuran dengan
persentase penambahan NaCl 20%.
Kata kunci: garam dapur (NaCl), konsolidasi, sifat fisis, tanah lempung

xviii

OBSERVATION OF CLAY SOIL SETTLEMENT OF CONSOLIDATION
IN SUKODONO DISTRICT STABILIZED BY USING SALT (NaCl)
ABSRACT
Based on the result of Atterberg limits test Sukodono’s soils has plasticity
index value PI = 51,77%, which means clay soil with high plasticity, therefore it
is necessary to be repaired. In this research, chemically improvements have done
by adding salt (NaCl) with percentage of addition 5%, 10%, 15%, and 20% of the
sample weight. The methods of analysis in this research include physical
properties test, standard Proctor test and consolidation test on original soil and
mix soil. The result of physical properties test shows that the bigger percentage
addition of NaCl water content value, plastic limit, shrinkage limit rise, while the
specific gravity value, liquid limit, plasticity index and passing sieve No. 200
decrease. The result of standard Proctor test, the maximum value of dry weight
increase and the optimum moisture content value decrease along with the addition
of NaCl. Maximum value of dry volume weight is 1,368 g/cm3 and the lowest
optimum water content is 24,3% on mix soil with the addition of 20% NaCl. The
result of consolidation test shows that the bigger percentage of NaCl addition, the
coefficient of consolidation value (Cv) increase, while compression index value
(Cc) and settlement of consolidation (Sc) decrease. Cv value of the original soil is
0,0158 cm2/sec, Cc value is 0,2961 and Sc value of 0,1183 cm. The highest Cv
value is 0,0194 cm2/sec, the lowest Cc value is 0,2320 and the lowest Sc value is
0,0917 cm obtained on the mix soil with addition percentage 20% of NaCl.
Keywords : clay soil, consolidation, physical properties, salt (NaCl).

xix