STUDI DAYA DUKUNG STABILISASI TANAH LUNAK MENGGUNAKAN ISS 2500 (IONIC SOIL STABILIZER) SEBAGAI LAPIS PONDASI TANAH DASAR (SUBGRADE)

ABSTRACT

STUDY OF BEARING CAPACITY ON SOFT SOIL USING ISS 2500 (IONIC SOIL STABILIZER) AS A SUBGRADE

By LUKI SANDI

Soil conditions in some coverage area will not have the same characteristics with the others, there has a good bearing capacity and those that bad. Soil with a significant swelling potential (high plasticity) is known as soft soil. Road sections which built on the subgrade with low bearing capacity (CBR < 6 %) is generally faster suffered damage mainly in the rainy season. To overcome this, needed an available alternative treatment, among others, with the addition of chemicals (chemical stabilization) and one of them using the ISS 2500 (Ionic Soil Stabilizer).

Soil samples that tested in this research is the soft soil are derived from Rawa Sragi, Belimbing Sari village, district Jabung, East Lampung. Variation of solution concentration used in the ISS 2500 is 0.5 ml, 0.8 ml, 1.1 ml and 1.4 ml with the same curing time for 7 days and soaking for 4 days. Based on the examination of the physical properties of original soil, AASHTO classify soil samples in group A-7 (clay soil) and subgroup A-7-5, while the USCS soil samples classify as fine-grained soil and belonging to CH group.

As a results of laboratory research showed using the ISS 2500 as stabilizing agent can improve the physical and mechanical properties of soft soil. On physical examination, such as specific gravity and Atterberg limits decreased after stabilization. While the mechanical testing, the use of ISS 2500 is effective enough in increasing the bearing capacity of soft soil. From the test results of CBR soaked or unsoaked, soil that has been stabilized with a mixture of the ISS 2500 can be used as a subgrade for road construction due to CBR value ≥ 6 %.

ABSTRAK

STUDI DAYA DUKUNG STABILISASI TANAH LUNAK MENGGUNAKAN ISS 2500 (IONIC SOIL STABILIZER) SEBAGAI LAPIS PONDASI TANAH DASAR (SUBGRADE)

Oleh LUKI SANDI

Kondisi tanah pada suatu daerah tidak akan memiliki sifat tanah yang sama dengan daerah lainnya, ada yang mempunyai daya dukung baik dan adapula yang buruk. Tanah dengan pengembangan yang cukup besar (plastisitas tinggi) dikenal sebagai tanah lunak. Ruas-ruas jalan yang dibangun diatas tanah dasar dengan daya dukung rendah (CBR < 6 %) umumnya lebih cepat mengalami kerusakan terutama pada musim penghujan. Untuk mengatasi hal ini diperlukan alternatif penanganan yang tersedia antara lain dengan penambahan bahan kimia (stabilisasi secara kimiawi) dan salah satunya menggunakan ISS 2500 (Ionic Soil Stabilizer). Sampel tanah yang di uji pada penelitian ini yaitu tanah lunak yang berasal dari Rawa Sragi Desa Belimbing Sari, Kecamatan Jabung Lampung Timur. Variasi kadar larutan ISS 2500 yang digunakan yaitu 0.5 ml, 0.8 ml, 1.1 ml dan 1.4 ml dengan dilakukan waktu pemeraman yang sama selama 7 hari dan perendaman selama 4 hari. Berdasarkan pemeriksaan sifat fisik tanah asli, AASHTO mengklasifikasikan sampel tanah pada kelompok A-7 (tanah berlempung) dan subkelompok A-7-5, sedangkan USCS mengklasifikasikan sampel tanah sebagai tanah berbutir halus dan termasuk kedalam kelompok CH.

Hasil penelitian di laboratorium menunjukkan bahan stabilisasi menggunakan ISS 2500 dapat memperbaiki sifat fisik dan mekanik tanah lunak. Pada pengujian fisik seperti berat jenis dan batas-batas Atterberg mengalami penurunan setelah distabilisasi. Sementara pada pengujian mekanik, penggunaan ISS 2500 cukup efektif dalam meningkatkan daya dukung tanah lunak. Dari hasil pengujian CBR rendaman atau tanpa rendaman, tanah yang telah distabilisasi dengan campuran ISS 2500 dapat digunakan sebagai tanah dasar pada konstruksi jalan dikarenakan nilai CBRnya ≥ 6 %.

V. PENUTUP

A. Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengujian dan pembahasan yang telah dilakukan terhadap sampel tanah lunak yang distabilisasi menggunakan Ionic Soil Stabilizer 2500, maka diperoleh beberapa kesimpulan :

1. Sampel tanah yang digunakan dalam penilitian ini berasal dari daerah Rawa Sragi, Desa Blimbing Sari, Kecamatan Jabung, Kabupaten Lampung Timur, berdasarkan sistem klasifikasi AASHTO digolongkan pada kelompok tanah A-7 (tanah berlempung) dan subkelompok A-7-5 yaitu tanah yang buruk dan kurang baik digunakan sebagai tanah dasar pondasi. Berdasarkan sistem klasifikasi USCS digolongkan tanah berbutir halus dan termasuk kedalam kelompok CH yaitu tanah lempung anorganik dengan plastisitas tinggi dan termasuk lempung “gemuk” (fat clays).

2. Penggunaan bahan campuran ISS 2500 sebagai bahan stabilisasi pada tanah lempung lunak Rawa Sragi mampu meningkatkan kekuatan daya dukungnya, hal ini dapat dilihat pada :

a. Hasil pengujian untuk CBR unsoaked dengan waktu pemeraman selama 7 hari mengalami peningkatan dari CBR tanah asli. Peningkatan CBR konstan terjadi pada kadar 0.5 ml dan 0.8 ml, yaitu

78

sebesar 15.3 % dan 30.8 %, akan tetapi pada saat kadar 1.1 ml dan 1.4 ml terjadi penurunan nilai CBR dari kadar sebelumnya, yaitu sebesar 19.1 % dan 18 %.

b. Hasil pengujian untuk CBR soaked dengan waktu perendaman selama 4 hari mengalami peningkatan konstan bila dibandingkan dengan nilai CBR unsoaked, yaitu sebesar 6.2 %, 8.8 %, 10.9 % dan 12.2 %.

3. Pemakaian campuran ISS 2500 sebagai bahan stabilisasi terhadap tanah lempung lunak Rawa Sragi mampu menurunkan nilai berat jenis tanah pada setiap kadar penambahan larutannya.

4. Melihat hasil pengujian CBR baik pemeraman 7 hari atau dengan perendaman 4 hari dapat disimpulkan bahwa tanah yang telah distabilisasi dengan campuran ISS 2500 sebanyak 0.5 ml, 0.8 ml, 1.1 ml dan 1.4 ml dapat digunakan sebagai subgrade pada konstruksi jalan, karena nilai CBRnya ≥ 6 %.

5. Penggunaan ISS 2500 cukup efektif dalam meningkatkan daya dukung tanah lunak yang berasal dari Rawa Sragi terutama sebagai subgrade, akan tetapi peningkatan yang terjadi tidak terlalu signifikan.

B. Saran

Untuk penelitian selanjutnya mengenai stabilisasi tanah dengan menggunakan bahan kimia ISS 2500, disarankan beberapa hal dibawah ini untuk dipertimbangkan :

79

1. Untuk mengetahui efektif atau tidaknya campuran ISS 2500 perlu diteliti lebih lanjut untuk tanah dari daerah yg lain dengan menggunakan campuran yang sama, sehingga akan diketahui nilai nyata terjadinya perubahan akibat pengaruh penambahaan ISS 2500.

2. Diperlukan penelitian lebih lanjut untuk mengetahui sifat campuran ISS 2500dengan perilaku dan perlakuan yang berbeda.

3. Diperlukan penelitian dengan jenis pemodelan sampel agar diperoleh hasil yang lebih bervariasi dan akurat sesuai dengan kondisi perlakuan stabilisasi tanah di lapangan.

4. Perlunya penelitian lebih lanjut pada sampel tanah lunak dengan campuran kadar larutan ISS 2500 yang lebih bervariasi.

5. Sebaiknya dilakukan pembersihan alat/mesin sebelum melakukan pengujian-pengujian di laboratorium, hal ini dikarenakan akan mempengaruhi hasil yang akan didapat.

6. Penelitian yang lebih luas dan komprehensif masih diperlukan, khususnya, untuk meningkatkan jaminan stabilitas tanah lunak terhadap efek jangka panjangnya (long term effect).

I.

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Tanah tidak akan lepas kaitannya dalam pekerjaan Teknik Sipil, dimana tanah merupakan material yang sangat berpengaruh pada berbagai macam pekerjaan konstruksi ataupun sebagai tempat diletakkannya struktur. Sebagai contohnya adalah menjadi pendukung pondasi suatu bangunan atau jalan. Kondisi tanah pada suatu daerah tidak akan memiliki sifat tanah yang sama dengan daerah lainnya, ada yang mempunyai daya dukung sangat baik dan adapula mempunyai daya dukung sangat buruk. Hal ini tentu sangat dipengaruhi oleh jenis tanahnya, sehingga dalam suatu pekerjaan Teknik Sipil perlu adanya penguasaan yang lebih mendalam mengenai masalah Mekanika Tanah, baik itu secara analitis mengenai perilaku tanah, sifat fisik dan mekanis tanah.

Salah satu persoalan yang mungkin dihadapi oleh para perencana dan pelaksana pembangunan jalan adalah cara menangani tanah atau bahan yang jelek agar dapat digunakan sebagai bahan perkerasan. Umumnya sebagian besar wilayah Indonesia ini diliputi oleh tanah dengan pengembangan yang cukup besar (plastisitas tinggi), yaitu akan berubah volumenya (mengembang) bila bertambah (berubah) kadar airnya. Volumenya akan membesar dalam kondisi basah dan akan menyusut bila dalam kondisi kering (sifat kembang

2

susut). Tanah dengan sifat tersebut dikenal sebagai tanah lunak dan tanah inilah yang dapat menyebabkan kerusakan pada konstruksi-kontruksi bangunan sipil, khususnya konstruksi jalan pada bagian lapis pondasinya. Ruas-ruas jalan yang dibangun diatas tanah dasar dengan daya dukung rendah (CBR < 6 %) umumnya lebih cepat mengalami kerusakan terutama pada musim penghujan. Begitu juga untuk ruas-ruas jalan tanpa penutup aspal atau jalan tanah, seperti jalan-jalan di kawasan pulau kecil terpencil dan jalan di kawasan Indonesia Timur. Tanah lunak ini diperkirakan meliputi sekitar 20 juta hektar atau sekitar 10 % dari luas total daratan Indonesia dan ditemukan terutama di daerah sekitar pantai. Untuk mengatasi hal ini diperlukan alternatif penanganan yang tersedia antara lain dengan menggunakan teknologi stabilisasi tanah.

Proses stabilisasi tanah secara konvensional saat ini belum mampu merubah sifat kembang susut tanah sehingga walaupun jalan sudah di padatkan akan cepat mengalami kerusakan, karena sifat-sifat buruk tanah pondasi dibawahnya masih ada. Melihat perkembangan yang terjadi dilapangan, teknologi stabilisasi tanah telah mengalami peningkatan dan salah satunya adalah menggunakan ISS 2500 (Ionic Soil Stabilizer). Bahan ini berfungsi melapisi partikel tanah melalui reaksi elektro – kimia sehingga kandungan air di dalamnya terpisah dan ikatan sesama partikel tanah akan menguat. Kuatnya ikatan partikel tanah akan mencegah air kembali menyatu pada permukaan tanah, sehingga nantinya diharapkan akan merubah sifat-sifat buruk tanah dasar seperti kembang susut, menjadi tanah yang mudah dipadatkan dan stabil secara permanen sehingga mendukung lapisan diatasnya.

3

B. Rumusan Masalah

Perumusan masalah pada penelitian ini adalah mengenai bagaimana pengaruh pencampuran ISS 2500 (Ionic Soil Stabilizer) yang dianggap sebagai bahan additive kimia untuk stabilisasi pada jenis tanah lunak dengan variasi kadar campuran yang berbeda-beda, adakah perubahan yang dialami oleh tanah yang melingkupi perubahan nilai batas-batas konsistensi (batas-batas Atterberg) seperti batas cair, batas plastis, batas susut, indeks plastisitas serta nilai kuat dukung tanah asli dengan tanah yang telah dicampur atau distabilisasi dengan menggunakan ISS 2500 sebagai bahan additive, sehingga nantinya dapat disimpulkan bahwa ISS 2500 ini dapat digunakan sebagai bahan alternatif untuk stabilisasi tanah pada lapis pondasi khususnya pada lapisan subgrade.

C. Pembatasan Masalah

Masalah pada penelitian ini dibatasi pada sifat dan karakteristik tanah lunak sebelum dan sesudah dicampur menggunakan ISS 2500 (Ionic Soil Stabilizer) sebagai stabilizing agent dengan melaksanakan pengujian-pengujian yang dilakukan di Laboratorium. Adapun ruang lingkup dan batasan masalah pada penelitian ini adalah :

1. Sampel tanah yang digunakan merupakan sampel tanah terganggu (disturbed) pada jenis tanah lunak daerah Rawa Sragi, Lampung Timur. 2. Bahan yang digunakan untuk stabilisasi tanah adalah ISS 2500 (Ionic Soil

Stabilizer) yang merupakan produk stabilisasi tanah secara kimiawi. 3. Pengujian-pengujian yang dilakukan di Laboratorium antara lain, sebagai

4

a.Pengujian pada tanah asli meliputi : 1.Uji Analisis Saringan

2.Uji Berat Jenis 3.Uji Kadar Air

4.Uji Batas-Batas Atterberg 5.Uji Pemadatan tanah 6.Uji CBR

b.Pengujian pada tanah yang telah distabilisasi meliputi : 1. Uji CBR

2. Batas-Batas Atterberg 3. Uji Berat Jenis

D. Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Mengetahui peningkatan daya dukung tanah yang telah distabilisasi menggunakan ISS 2500 (Ionic Soil Stabilizer) terhadap tanah asli dengan menggunakan tes CBR.

2. Untuk mengetahui pengaruh batas-batas konsistensi tanah dengan variasi pencampuran ISS 2500 (Ionic Soil Stabilizer) pada tanah lunak.

3. Mengetahui perbandingan karakteristik fisik sampel tanah sebelum dan sesudah dilakukan stabilisasi menggunakan ISS 2500 (Ionic Soil Stabilizer).

78

sebesar 15.3 % dan 30.8 %, akan tetapi pada saat kadar 1.1 ml dan 1.4 ml terjadi penurunan nilai CBR dari kadar sebelumnya, yaitu sebesar 19.1 % dan 18 %.

b. Hasil pengujian untuk CBR soaked dengan waktu perendaman selama 4 hari mengalami peningkatan konstan bila dibandingkan dengan nilai CBR unsoaked, yaitu sebesar 6.2 %, 8.8 %, 10.9 % dan 12.2 %.

3. Pemakaian campuran ISS 2500 sebagai bahan stabilisasi terhadap tanah lempung lunak Rawa Sragi mampu menurunkan nilai berat jenis tanah pada setiap kadar penambahan larutannya.

4. Melihat hasil pengujian CBR baik pemeraman 7 hari atau dengan perendaman 4 hari dapat disimpulkan bahwa tanah yang telah distabilisasi dengan campuran ISS 2500 sebanyak 0.5 ml, 0.8 ml, 1.1 ml dan 1.4 ml dapat digunakan sebagai subgrade pada konstruksi jalan, karena nilai CBRnya ≥ 6 %.

5. Penggunaan ISS 2500 cukup efektif dalam meningkatkan daya dukung tanah lunak yang berasal dari Rawa Sragi terutama sebagai subgrade, akan tetapi peningkatan yang terjadi tidak terlalu signifikan.

B. Saran

Untuk penelitian selanjutnya mengenai stabilisasi tanah dengan menggunakan bahan kimia ISS 2500, disarankan beberapa hal dibawah ini untuk dipertimbangkan :

79

1. Untuk mengetahui efektif atau tidaknya campuran ISS 2500 perlu diteliti lebih lanjut untuk tanah dari daerah yg lain dengan menggunakan campuran yang sama, sehingga akan diketahui nilai nyata terjadinya perubahan akibat pengaruh penambahaan ISS 2500.

2. Diperlukan penelitian lebih lanjut untuk mengetahui sifat campuran ISS 2500 dengan perilaku dan perlakuan yang berbeda.

3. Diperlukan penelitian dengan jenis pemodelan sampel agar diperoleh hasil yang lebih bervariasi dan akurat sesuai dengan kondisi perlakuan stabilisasi tanah di lapangan.

4. Perlunya penelitian lebih lanjut pada sampel tanah lunak dengan campuran kadar larutan ISS 2500 yang lebih bervariasi.

5. Sebaiknya dilakukan pembersihan alat/mesin sebelum melakukan pengujian-pengujian di laboratorium, hal ini dikarenakan akan mempengaruhi hasil yang akan didapat.

6. Penelitian yang lebih luas dan komprehensif masih diperlukan, khususnya, untuk meningkatkan jaminan stabilitas tanah lunak terhadap efek jangka panjangnya (long term effect).

I.

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Tanah tidak akan lepas kaitannya dalam pekerjaan Teknik Sipil, dimana tanah merupakan material yang sangat berpengaruh pada berbagai macam pekerjaan konstruksi ataupun sebagai tempat diletakkannya struktur. Sebagai contohnya adalah menjadi pendukung pondasi suatu bangunan atau jalan. Kondisi tanah pada suatu daerah tidak akan memiliki sifat tanah yang sama dengan daerah lainnya, ada yang mempunyai daya dukung sangat baik dan adapula mempunyai daya dukung sangat buruk. Hal ini tentu sangat dipengaruhi oleh jenis tanahnya, sehingga dalam suatu pekerjaan Teknik Sipil perlu adanya penguasaan yang lebih mendalam mengenai masalah Mekanika Tanah, baik itu secara analitis mengenai perilaku tanah, sifat fisik dan mekanis tanah. Salah satu persoalan yang mungkin dihadapi oleh para perencana dan pelaksana pembangunan jalan adalah cara menangani tanah atau bahan yang jelek agar dapat digunakan sebagai bahan perkerasan. Umumnya sebagian besar wilayah Indonesia ini diliputi oleh tanah dengan pengembangan yang cukup besar (plastisitas tinggi), yaitu akan berubah volumenya (mengembang) bila bertambah (berubah) kadar airnya. Volumenya akan membesar dalam kondisi basah dan akan menyusut bila dalam kondisi kering (sifat kembang

2

susut). Tanah dengan sifat tersebut dikenal sebagai tanah lunak dan tanah inilah yang dapat menyebabkan kerusakan pada konstruksi-kontruksi bangunan sipil, khususnya konstruksi jalan pada bagian lapis pondasinya. Ruas-ruas jalan yang dibangun diatas tanah dasar dengan daya dukung rendah (CBR < 6 %) umumnya lebih cepat mengalami kerusakan terutama pada musim penghujan. Begitu juga untuk ruas-ruas jalan tanpa penutup aspal atau jalan tanah, seperti jalan-jalan di kawasan pulau kecil terpencil dan jalan di kawasan Indonesia Timur. Tanah lunak ini diperkirakan meliputi sekitar 20 juta hektar atau sekitar 10 % dari luas total daratan Indonesia dan ditemukan terutama di daerah sekitar pantai. Untuk mengatasi hal ini diperlukan alternatif penanganan yang tersedia antara lain dengan menggunakan teknologi stabilisasi tanah.

Proses stabilisasi tanah secara konvensional saat ini belum mampu merubah sifat kembang susut tanah sehingga walaupun jalan sudah di padatkan akan cepat mengalami kerusakan, karena sifat-sifat buruk tanah pondasi dibawahnya masih ada. Melihat perkembangan yang terjadi dilapangan, teknologi stabilisasi tanah telah mengalami peningkatan dan salah satunya adalah menggunakan ISS 2500 (Ionic Soil Stabilizer). Bahan ini berfungsi melapisi partikel tanah melalui reaksi elektro – kimia sehingga kandungan air di dalamnya terpisah dan ikatan sesama partikel tanah akan menguat. Kuatnya ikatan partikel tanah akan mencegah air kembali menyatu pada permukaan tanah, sehingga nantinya diharapkan akan merubah sifat-sifat buruk tanah dasar seperti kembang susut, menjadi tanah yang mudah dipadatkan dan stabil secara permanen sehingga mendukung lapisan diatasnya.

3

B. Rumusan Masalah

Perumusan masalah pada penelitian ini adalah mengenai bagaimana pengaruh pencampuran ISS 2500 (Ionic Soil Stabilizer) yang dianggap sebagai bahan additive kimia untuk stabilisasi pada jenis tanah lunak dengan variasi kadar campuran yang berbeda-beda, adakah perubahan yang dialami oleh tanah yang melingkupi perubahan nilai batas-batas konsistensi (batas-batas Atterberg) seperti batas cair, batas plastis, batas susut, indeks plastisitas serta nilai kuat dukung tanah asli dengan tanah yang telah dicampur atau distabilisasi dengan menggunakan ISS 2500 sebagai bahan additive, sehingga nantinya dapat disimpulkan bahwa ISS 2500 ini dapat digunakan sebagai bahan alternatif untuk stabilisasi tanah pada lapis pondasi khususnya pada lapisan subgrade.

C. Pembatasan Masalah

Masalah pada penelitian ini dibatasi pada sifat dan karakteristik tanah lunak sebelum dan sesudah dicampur menggunakan ISS 2500 (Ionic Soil Stabilizer) sebagai stabilizing agent dengan melaksanakan pengujian-pengujian yang dilakukan di Laboratorium. Adapun ruang lingkup dan batasan masalah pada penelitian ini adalah :

1. Sampel tanah yang digunakan merupakan sampel tanah terganggu (disturbed) pada jenis tanah lunak daerah Rawa Sragi, Lampung Timur. 2. Bahan yang digunakan untuk stabilisasi tanah adalah ISS 2500 (Ionic Soil

Stabilizer) yang merupakan produk stabilisasi tanah secara kimiawi. 3. Pengujian-pengujian yang dilakukan di Laboratorium antara lain, sebagai

4

a.Pengujian pada tanah asli meliputi : 1.Uji Analisis Saringan

2.Uji Berat Jenis 3.Uji Kadar Air

4.Uji Batas-Batas Atterberg 5.Uji Pemadatan tanah 6.Uji CBR

b.Pengujian pada tanah yang telah distabilisasi meliputi : 1. Uji CBR

2. Batas-Batas Atterberg 3. Uji Berat Jenis

D. Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Mengetahui peningkatan daya dukung tanah yang telah distabilisasi menggunakan ISS 2500 (Ionic Soil Stabilizer) terhadap tanah asli dengan menggunakan tes CBR.

2. Untuk mengetahui pengaruh batas-batas konsistensi tanah dengan variasi pencampuran ISS 2500 (Ionic Soil Stabilizer) pada tanah lunak.

3. Mengetahui perbandingan karakteristik fisik sampel tanah sebelum dan sesudah dilakukan stabilisasi menggunakan ISS 2500 (Ionic Soil Stabilizer).