EFISIENSI DESAIN SUMUR RESAPAN BERDASARKAN HASIL UJI PERMEABILITAS LAPANGAN DIKELURAHAN BERINGIN JAYA KECAMATAN KEMILING DENGAN PERMUKAAN TANAH YANG BERBEDA

฀BSTR฀K

EFISIENSI DES฀IN SUMUR RES฀P฀N BERD฀S฀RK฀N H฀SIL UJI PERME฀BILIT฀S L฀P฀NG฀N DIKELUR฀H฀N BERINGIN J฀Y฀ KEC฀M฀T฀N KEMILING DENG฀N PERMUK฀฀N T฀N฀H Y฀NG

BERBED฀

Oleh M ฀QLI

฀erbedaan elevasi dapat menyebabkan terjadinya gradien hidrolik yang cukup tinggi dan menyebabkan terjadinya rembesan. Bila air rembesan mengalir dari lapisan dengan butiran yang lebih halus menuju lapisan yang kasar, kemungkinan terangkutnya bahan butiran yang lebih halus lolos melewati bahan yang lebih kasar tersebut dapat terjadi. Sifat tanah yang memungkinkan air melewatinya pada berbagai laju alir disebut permeabilitas tanah. ฀ada penelitian ini menghitung nilai koefisien permeabilitas, dan kemudian menentukan jumlah sumur resapan yang efisien฀

Sampel tanah yang diuji pada penelitian ini yaitu tanah lempung yang berasal dari ฀erumahan Kedaung, Kelurahan Beringin Jaya, Kecamatan Kemiling, Bandar Lampung. ฀enelitian ini dilakukan untuk menentukan jumlah efisien sumur resapan yang akan dibuat dengan nilai hasil uji permeabilitas lapangan dengan alat yang telah dimodifikasi. Berdasarkan pemeriksaan sifat fisik tanah asli, mengklasifikasikan sampel tanah pada kelompok tanah berlempung, sedangkan USCS mengklasifikasikan sampel tanah sebagai tanah lempung dan termasuk ke dalam kelompok CL.

Hasil analisa dan perhitungan yang dilakukan, diperoleh koefesien permeabilitas lapangan 1,06863 x - 1,83723 x cm /dt. ฀enelitian di laboratorium dilakukan untuk perbandingan, diperoleh 2,2507 x 10-7 - _{3,6638 x 10}-7_{. Hal ini} menunjukkan bahwa nilai koefisien permeabilitas antar lapangan dan laboratorium tidah terlalu jauh perbedaannya฀ Nilai koefisien permeabilitas inilah yang digunakan untuk menghitung jumlah sumur resapan yang efsien. ฀ada pembuatan sumur resapan efektif adalah berjumlah 2 buah dengan diameter 1,5 meter dan kedalaman 3 meter. Kata kunci: lempung, permeabilitas, sumur resapan

฀BSTR฀CT

EFFICIENCY BY DESIGN ฀BSORBSION WELLS FIELD TEST RESULTS PERME฀BILITY IN VILL฀GE BERINGIN J฀Y฀ KEMILING DISTRICT WITH

DIFFERENT SURF฀CE SOIL By

฀ AQLI

฀he difference in elevation can cause the hydraulic gradient is quite high and cause seepage. When the flow of seepage water layer with a finer grain to the layer of coarse, granular material terangkutnya possibility that more subtle pass through the coarser material can occur. ฀he nature of the soil that allows water to pass through at different flow rates is called the permeability of the soil. In this study to calculate the coefficient of permeability, and then determine the number of recharge wells efficient.

Soil samples were tested in this study are derived from clay Kedaung Housing, Village Banyan Jaya, District Kemiling, Bandar Lampung. ฀his study was conducted to determine the efficient amount of recharge wells that will be created with the value of the field permeability test results with tools that have been modified. Based on the examination of the physical properties of the original soil, classify soil samples in group argillaceous soil, while USCS classified as clay soil samples and included in the CL group.

฀he results of the analysis and calculations were performed, the field permeability coefficient obtained x 1.06863 - 1.83723 x cm / sec. Research conducted in the laboratory for comparison, obtained 2.2507 x 10-7 - 3.6638 x 10-7. ฀his indicates that the value of the coefficient of permeability between field and laboratory tidah too much difference. Permeability coefficient values ​​were used to calculate the amount of recharge wells that efsien. In making effective absorption wells are numbered 2 pieces with a diameter of 1.5 meters and a depth of 3 meters

฀FISI฀NSI D฀SAIN SUMUR R฀SAPAN B฀RDASARKAN

HASIL UJI P฀RM฀ABILITAS LAPANGAN DIK฀LURAHAN

B฀RINGIN JAYA K฀CAMATAN K฀MILING D฀NGAN

P฀RMUKAAN TANAH YANG B฀RB฀DA

฀leh

M. AQLI

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mencapai Gelar

Sarjana Teknik

Pada

Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Lampung

FAKULTAS T฀KNIK

UNIV฀RSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2014

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Bandar Lampung, pada tanggal 4 Oktober 1990. Merupakan anak pertrama dari empat bersaudara dari keluarga Bapak Ahmad Latif dan Ibu Femmi Aryani S.Pd.

Penulis memulai jenjang pendidikan dari Taman Kanak-Kanak Al Hidayah pada tahun 1995, SD Negeri I Kebun Jeruk tahun 1996, SLTP N 1 B.Lampung pada tahun 2002, dan SMA N 10 B.Lampung pada tahun 2005.

Penulis terdaftar sebagai mahasiswa Fakultas Teknik, Jurusan Sipil, Universitas Lampung melalui jalur Ujian Masuk (UM) pada tahun 2008. Selama menjadi mahasiswa penulis aktif di organisasi Himpunan Mahasiswa Islam ( HMI ), dan menjadi Anggota BEM Teknik unila periode 2010-2011, serta Himpunan Mahasiswa Teknik Sipil (HIMATEKS) Unila.

฀upersembahkan Skripsi ini untuk :

Ayah dan Ibuku Tercinta

AHMad latif

femmi aryani

Adik Adik ku Tersayang

MUHAMMAD IQBAL RIS฀I A฀BAR

RAHMADI ROMADHON

Dan Untuk Seluruh Ummat Manusia Di Muka Bumi

Ini

฀idup itu pilihan!

KESALA฀AN JADIKAN PENGALAMAN

DAN YANG BENAR JADIKAN JALAN

MENUJU KESUKSESAN!

It’s not about what you do in life,

Experience make mistakes and make the corret

way to succes

฀ANWACANA

฀lhamdullilah segala puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat ฀llah SWT, yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Hya sehingga penulis dapat

menyelesaikan Skripsi dengan judul “฀fisiensi Desain Sumur Resapan

Berdasarkan Hasil Uji Permeabilitas Lapangan Dikelurahan Beringin Jaya

Kecamatan Kemiling Dengan Permukaan Tanah yang Berbeda” ini sebagai salah

satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di Universitas Lampung. Pada kesempatan ini pula secara tulus penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sedalam-dalamnya kepada mereka yang penuh kesabaran dan dedikasi membantu penulis dalam proses penyelesaian skripsi ini :

1. Bapak Ir. Idharmahadi ฀dha, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Lampung dan Dosen Pembimbing atas arahannya dalam penyusunan skripsi ini yang membuat skripsi ini menjadi lebih baik;

2. Bapak Ir. Setyanto, M.T., selaku Dosen Pembimbing atas waktu dan kesabarannya selama proses bimbingan, sehingga skripsi ini dapat dibuat dan diselesaikan juga membuat penulis belajar tentang arti disiplin dan kerja keras;

3. Ibu Dr. Ir. Lusmelia ฀friani, D.E.฀ selaku Dosen Penguji atas kritik membangun, serta argumentasinya yang mendorong penulis untuk terus belajar dan penulis yakin beliau melakukannya untuk membuat penulis menjadi seseorang yang lebih baik;

4. Bapak Sasana Putra, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing ฀kademik yang telah memberikan kasih sayang, serta pendidikan bagaimana menjadi seorang mahasiswa yang lugas, tegas, dan bertanggung jawab;

5. Bapak Prof. Dr. Suharno, M.Sc. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Lampung;

6. Seluruh dosen dan karyawan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Lampung, dan dosen-dosen konsentrasi Geoteknik pada khususnya, untuk segala dedikasinya yang telah membantu penulis dalam proses pendidikan. Penulis bahkan sadar ucapan terima kasih tidak akan cukup untuk menggambarkan dedikasi dan pengabdian beliau-beliau terhadap perkembangan pendidikan penulis;

฀khir kata, Penulis menyadari skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, akan tetapi dengan sedikit harapan semoga skripsi ini dapat berguna dan bermanfaat bagi kita semua. ฀min.

Bandar Lampung, ฀gustus 2014 Penulis,

UCAPAN TERIMA KA฀IH

Pada kesempatan ini pula secara tulus penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sedalam-dalamnya kepada keluarga, sahabat sahabat, dan adik adik yang penuh kesabaran dan dedikasi membantu penulis dalam proses penyelesaian skripsi ini :

1. Keluarga yang sangat menyayangi saya serta telah membantu memberikan

materi, motivasi, do’a dan dukungan yang penuh sehingga saya dapat

menyelesaikan kuliah dan skripsi ini dengan lancar. Terima kasih kepada Ibu Femmi ฀ryani yang telah memberikan segalanya dan apapun yang saya butuh kan (semua jasa mu takkan bisa kulupakan) semoga saya bisa memberikan yang terbaik untuk ibu. Terima kasih kepada ayah saya yang telah bekerja keras,selalu berdoa dan membantu saya menyelesaikan kuliah di teknik sipil unila ini.

2. Sahabat-sahabat yang menemani dalam proses penyelesaikan Skripsi ini: teman teman 2008 yang masih berjuang di kampus tercinta ,Hafidz Randi JH(orang terkonyol yang banyak membantu,semoga sukses bo inget orang tua jangan di lawan ฀) , Fikri ฀l Fajri (si hitam manis yang sering memberi masukan), Septiadi Yota H (Teman seperjuangan yang susah

bangun pagi), Dedi Ucok Setiawan (orang yang gampang di tipu ฀ ), ฀ndrian Hico Hasan (gak da orang ini gak da yang bikin rusuh dikampus,tapi makasih nay dah banyak bantu gw), ฀bdul ฀ziz al Hakim (Teman sekamar KKH yang hobby cew** tuttt berentilah jis,semoga cepet nyusul jis), ฀bdurrohmansyah (yang banyak membantu saat pengambilan sample), Fuadil umam Fauzi (koko yang sedang bergulat dengan seminar KP nya), M Juana Fitra (teman seperjuangan yang banyak memnberi informasi) Pratama Jagar dan ฀kbar Prima (sukses buat KP nya semoga lancar), Imsaskia dan Lina Puspa (yang selalu memberi semangat) . serta teman teman 2008 yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu yang tidak

pernah bosan-bosan untuk memotivasi penulis agar terus berusaha (we can

if together friends!!), last but not least.

3. Terima Kasih pula kepada abang abang dan sahabat sahabat saya Rahmat Setiawan, Wahyu Kurniawan, Rifki ฀ria P, Briana marthandi, ฀hmad Jadang Rianto (kalian abang dan sahabat terbaik yang selalu memacu, mengingatkan, memotivasi dan memberikan solusi yang tetrbaik)

4. Seseorang di pulau pisang yang selalu setia selalu mensupport

memperhatikan mengingatkan dan berdo’a yang terbaik uintuk saya. Terimakasih sudah menunggu untuk waktu yang cukup lama ini Dwi Hirmala Sari S.Pd..

5. Kurcaci kurcaci di Kantin Macan: Sapto, Jhon, Riko, Muber, Meyfra, Jimmy, ฀nton, noval, Willi, sebagai adik yang selalu menghibur, selalu siap dan membantu apapun yang kami butuihkan, (Cepet nyusul

coy,berentilah ngeremehin kuliah kelak lorang bakal nyesel kalo gak berubah dari sekarang !!!)

6. Teman-teman kostan yang penuh karakter berbeda beda ฀ (Edi, Kak

Risky, Jaya, Heru) Terima kasih untuk semua perhatiannya;

7. Mas Pardin, Mas Budi dan Mas ฀ndi untuk segala kebaikan dan waktu-waktu yang dengan ikhlas beliau berikan untuk membantu penulis dalam memudahkan urusan-urusan yang sebelumnya terasa rumit;

8. Teman-teman mahasiswa/i angkatan 2008 Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Lampung. Kehadiran kalian membuat semua ini jadi menyenangkan;

9. Seluruh civitas mahasiswa teknik sipil yang tergabung dalam HIM฀TEKS (2013,2012,2011,2010,2009)

Sebagai kata terakhir, penulis hanya ingin sedikit berbagi motto hidup sebagai

mahasiswa : “HIDUP ITU PILIHAN, KE฀ALAHAN JADIKAN

PENGALAMAN DAN YANGH BENAR JADIKAN JALAN MENUJU KE฀UK฀E฀AN” ฀tas nama cinta dan persaudaraan, hanya senyuman dan harapan yang penulis bisa haturkan sebagai ucapan terima kasih. Semoga segala kebaikan menyertai langkah kaki kalian. ฀min.

Bandar Lampung, ฀gustus 2014 Penulis,

฀AFTAR ISI

฀alaman DAFTAR ISI ... DAFTAR TABEL ... DAFTAR GAMBAR ...

I. PENDA฀ULUAN ... 1

A. Latar Belakang... 1

B. Batasan Masalah ... 2

C. Tujuan Penelitian ... 3

II. TINJAUAN PUSTAKA ... 4

A. Tanah ... 4

1. Definisi Tanah ... 4

2. Klasifikasi Tanah ... 6

a. Sistem Klasifikasi Tanah ฀nified ... 7

3. Tanah Lempung... 11

B. ฀ukum Darcy ... 19

C. Permeabilitas ... 20

1. Koefisien Permeabilitas ... 21

2. Uji Permeabilitas Lapangan ... 22

3. Uji Permeabilitas Laboratorium ... 24

D. Pengujian Kadar Air (Water Content)... 27

E. Pengujian Berat Jenis (Spesific Gravity)... 28

F. Pengujian Batas-Batas Atterberg ... 29

1. Pengujian Batas Cair (Liquid Limit) ... 29

G. Pengujian Analisis Saringan (Sieve Analysis)... 30

฀. Sumur Resapan ... 30

I. Desain Sumur Resapan... 31

J. Tinjauan Penelitian Terdahulu ... 37

III. METODE PENELITIAN ... 39

A. Lokasi... 39

B. Bahan Penelitian... 39

C. Metode Pengambilan sampel... 45

D. Pelaksanaan Pengujian………...………. 46

1. Pengujian di Lapangan……….. 46

2. Pengujian di Laboraturium……… 42

E. Pengujian Permeabilitas di Lapangan... 48

F. Pengujian Kadar Air (Water Content)... 48

G. Pengujian Berat Jenis (Spesific Gravity)... 49

฀. Pengujian Batas-Batas Atterberg ... 51

1. Pengujian Batas Cair (Liquid Limit) ... 51

2. Pengujian Batas Plastis (Plastis Limit) ... 53

I. Pengujian Analisis Saringan... 54

J. Pengujian Permeabilitas di Laboratorium... 55

K. Pengolahan dan Analisis Data ... 57

1. Pengolahan Data... 57

2. Analisis Data... 57

IV. ฀ASIL DAN PEMBA฀ASAN ... 60

A. ฀asil Pengujian Untuk Sampel Tanah Asli ... 60

1. ฀asil Pengujian Kadar Air (ω) ... 60

2. ฀asil Pengujian Berat Jenis (Gs) ... 61

4. ฀asil Pengujian Batas-Batas Atterberg... 62

5. ฀asil Pengujian Analisa Saringan... 63

B. Waktu Pelaksanaan Pengujian Permeabilitas... 66

D. Perbandingan Nilai Permeabilitas Lapangan dengan Nilai

Permeabilitas Laboratorium... 76

E. Perencanaan Sumur Resapan... 78

F. Kedalaman Muka Air Tanah………....……… 78

1. Perhitungan Debit……… 79

2. Penambahan Muka Air Tanah………. 81

3. Desain Rencana Sumur Resapan………. 84

V. PENUTUP ... 89

A. Kesimpulan ... 89

B. Saran ... 91 DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

-..Lampiran A Surat – Surat Akademik -..Lampiran B ฀asil Uji Tanah Asli

-..Lampiran C ฀asil Uji Permeabilitas di Lapangan -..Lampiran D ฀asil Uji Permeabilitas di Laboratorium -..Lampiran E Foto Pengambilan Sampel Tanah Asli -..Lampiran F Foto Pelaksanaan Uji Tanah Asli

-..Lampiran G Foto Pelaksanaan Uji Permeabilitas di Lapangan -..Lampiran ฀ Foto Pelaksanaan Uji Permeabilitas di Laboratorium -..Lampiran I Foto Peralatan

฀ ฀AFTAR TABEL

Tabel Halaman

1. Sistem klasifikasi tanah ฀nified... 8

2. Klasifikasi Tanah Berdasarkan Sistem ฀nified... 9

3. Sifat Tanah Lempung ... 12

฀. Struktur Tanah Lempung... 13

5. Nilai-Nilai Khas Dari Aktifitas... 16

6. Batas-Batas Atterberg Untuk Mineral Lempung... 17

7. Nilai Gs Untuk Tiap Mineral Tanah Lempung Lunak ... 17

8. Nilai Angka Pori, Kadar Air, dan Berat Volume Kering pada Tanah Lempung ………..……… 18

9. Harga-Harga Koefisien Permeabilitas Tanah Pada Umumnya ... 22

10. Volume Sumur Resapan Pada Kondisi Tanah Permeabilitas Rendah.. 32

11. Koefisien Limpasan untuk Metode Rasional... 33

12. Nilai Faktor Geometrik Menurut Bentuk Sumur Resapan ……..……… 35

13. Jumlah Sumur Resapan Berdasarkan Nilai Permeabilitas dan Luas Tanah………..……….. 37

1฀. Perbandingan Nilai Uji Permeabilitas Lapangan dan Laboratorium Pada Tanah Lempung Yang Pernah Dilakukan... 38

5

16. Uji Berat Jenis (Gs)….………. 62

17. Uji Batas-Batas Atterberg... 63

18. Uji Analisa Saringan฀……….……….. 6฀

19. Hasil Pengujian Sampel Tanah Asli …...……….……….. 6฀

20. Hasil Pengujian Permeabilitas Lapangan ... 70

21. Hasil Pengujian Permeabilitas Laboratorium ... 7฀

22. Perbandingan Nilai Permeabilitas Lapangan dengan Laboratorium .... 77

23.Hasil฀Perhitungan฀Debit฀Hujan... 81

฀

฀AFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

1. Dua metode pengujian koefisien permeabilitas di laboratorium…….. 25

฀. Pinsip Uji Permeabilitas Metode Falling Head………. 27

3. Pipa Besi Berukuran tinggi 45 cm dan diameter 9 cm………. 40

4. Penggaris besi……….... 40

5. Kaca……….. 41

6. Lem perekat(kaca)………. 41

7. Pewarna Besi………. 42

8. Memotong Pipa Besi dengan tinggi pipa 45cm……… 42

9. Memotong diameter pipa besi selebar 2,5 cm sampai ketinggian 30 cm 43 10.Memtong kaca seukuran dengan lubang persegi panjang yang telah di buat di bagian pipa besi………. 43

11.Merekatkan kaca dan pipa besi dengan lem perekat………. 44

1฀.Memberi warna pada alat permodelan……….. 44

13.Lokasi pengambilan sample……….. 45

14.Lokasi pengambilan tanah lempung………. 4฀

15.Pembuatan lubang sumur uji dan meletakkan alat uji……….. 47

7

17.Bagan Alir Penelitian……… 59

18. Batas cair ... ฀5

19. Lubang Sumur Uji ……….……… ฀9

20. Grafik Nilai Permeabilitas Uji Lapangan ... 71

21. Grafik Nilai Permeabilitas Uji Laboratorium ... 75

22. Luas Bangunan ... 80

23.฀umur Resapan……… 85

฀. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

฀embangunan suatu konstruksi sangat erat kaitannya dengan kondisi fisik dan mekanis dari tanah. Hal ini disebabkan karena tanah merupakan salah satu material yang memegang peranan penting dalam mendukung suatu konstruksi.

Tanah berperan utama pada setiap pekerjaan konstruksi, karena hampir semua bangunan berada di atas atau dibawah permukaan tanah. Sehingga perlu diketahui sifat-sifat tanah terutama bila dilakukan perubahan terhadapnya

Tanah adalah kumpulan partikel padat dengan rongga yang saling berhubungan. Rongga ini memungkinkan air dapat mengalir di dalam partikel menuju rongga dari satu titik yang lebih tinggi ke titik yang lebih rendah. Studi mengenai aliran air melalui pori-pori tanah diperlukan dan sangat berguna di dalam memperkirakan jumlah rembesan air di dalam tanah.฀฀ Sifat tanah yang memungkinkan air melewatinya pada berbagai laju alir tertentu disebut permeabilitas tanah. Sifat ini berasal dari sifat alami granular tanah, meskipun dapat dipengaruhi oleh faktor lain (seperti air terikat di tanah liat). Jadi, tanah yang berbeda akan memiliki permeabilitas yang berbeda pula (http://www.anneahira.com/permeabilitas-tanah.htm).

2

฀engujian permeabilitas dilakukan untuk menentukan koefisien permeabilitas. Koefisien permeabilitas tanah lempung dapat dilakukan langsung di lapangan atau dengan cara mengambil contoh tanah lempung di lapangan dengan tabung contoh, salanjutnya dilakukan pengujian permeabilitas di laboratorium.

Dalam pelaksanaannya, sering didapatkan nilai koefisien permeabilitas yang berbeda dari pengujian di lapangan dan pengujian di laboratorium. Hal ini dikarenakan penggunaan metode yang berbeda dan tingkat kesulitan yang tidak sama.

฀

Saat ini belum ada nilai konstanta perbandingan antara uji permeabilitas di lapangan dan di laboratorium untuk tanah lempung. Oleh sebab itu, perlu dilakukan upaya untuk menentukan standar komparasi dari pengujian permeabilitas skala lapangan terhadap pengujian permeabilitas skala laboratorium, agar koefisien yang didapatkan mendekati keadaan yang sebenarnya dan tidak terlalu jauh berbeda.

B. Batasan Masalah

Untuk memberikan hasil yang baik dan terarah dalam penelitian ini, maka permasalahan dibatasi pada :

1. ฀enelitian hanya terbatas pada sifat fisik tanah tidak menganalisis unsur kimia tanah.

2. ฀engujian yang dilakukan di laboratorium untuk sampel tanah asli meliputi pengujian kadar air, berat jenis, batas ฀tterberg, analisa saringan, berat

3

volume, dan ฀engujian ฀ermeabilitas menggunakan alat modifikasi metode Falling Head.

3. ฀engujian yang di lalukan di lapangan dengan menggunakan alat modifikasi lapangan.

4. Karakteristik tanah yang dipergunakan adalah tanah lempung, yang berasal dari Kecamatan kemiling Kelurahan Beringin Jaya.

C. Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk :

1. Mengetahui nilai permeabilitas tanah lempung skala lapangan dan skala laboratorium.

2. Menganalisa perbandingan nilai permeabilitas tanah lempung antara uji permeabilitas skala lapangan dengan skala laboratorium.

3. Mendapatkan nilai konstanta perbandingan antara uji permeabilitas di lapangan dan di laboratorium untuk tanah lempung.

฀฀. T฀NJAUAN PUSTAKA A. Tanah

1. Definisi Tanah

฀anah menurut teknik sipil dapat didefinisikan sebagai sisa atau produk yang dibawa dari pelapukan batuan dalam proses geologi yang dapat digali tanpa peledakan dan dapat ditembus dengan peralatan pengambilan contoh (฀ampling) pada saat pemboran (Hendarsin, 2000).

฀anah membagi bahan-bahan yang menyusun kerak bumi secara garis besar menjadi dua kategori : tanah (฀oil) dan batuan (rock), sedangkan batuan merupakan agregat mineral yang satu sama lainnya diikat oleh gaya-gaya kohesif yang permanen dan kuat (฀erzaghi, 1996).

฀anah adalah akumulasi partikel mineral yang tidak mempunyai atau lemah ikatan antar partikelnya, terbentuk karena pelapukan dari batuan. Diantara partikel-partikel tanah terdapat ruang kosong yang disebut pori-pori (void ฀pace) yang berisi air atau udara (Craig, 1991).

฀anah juga didefinisikan sebagai material yang terdiri dari agregat (butiran) mineral-mineral padat tersementasi (terikat secara kimia) satu sama lain dan dari bahan organik yang telah melapuk (yang berpartikel padat) disertai dengan zat

฀

cair dan gas yang mengisi ruang-ruang kosong diantara partikel padat tersebut (Das, 1995).

฀anah adalah himpunan mineral, bahan organik dan endapan-endapan yang relative lepas (loo฀e) yang terletak di atas batu dasar (bedrock) (Hardiyatmo, H.C., 1992).

Menurut Bowles, tanah adalah campuran partikel-partikel yang terdiri dari salah satu atau seluruh jenis berikut :

1. Berangkal (boulder฀), merupakan potongan batu yang besar, biasanya lebih besar dari 250 mm sampai 300 mm. Untuk kisaran antara 150 mm sampai 250 mm, fragmen batuan ini disebut kerakal (cobble฀).

2. Kerikil (gravel), partikel batuan yang berukuran 5 mm sampai 150 mm.

3. Pasir (฀and), partikel batuan yang berukuran 0,074 mm sampai 5 mm, berkisar dari kasar (3-5 mm) sampai halus (kurang dari 1 mm).

4. Lanau (฀ilt), partikel batuan berukuran dari 0,002 mm sampai 0,074 mm. Lanau dan lempung dalam jumlah besar ditemukan dalam deposit yang disedimentasikan ke dalam danau atau di dekat garis pantai pada muara sungai.

5. Lempung (clay), partikel mineral yang berukuran lebih kecil dari 0,002 mm. Partikel-partikel ini merupakan sumber utama dari kohesi pada tanah yang kohesif.

6

2. Klasifikasi Tanah

Sistem Klasifikasi ฀anah adalah suatu sistem pengaturan beberapa jenis tanah yang berbeda-beda tapi mempunyai sifat yang serupa ke dalam kelompok-kelompok dan subkelompok-kelompok-subkelompok-kelompok berdasarkan pemakaiannya (Das, 1995).

Sistem klasifikasi tanah dimaksudkan untuk menentukan dan mengidentifikasikan tanah dengan cara sistematis guna menentukan kesesuaian terhadap pemakaian tertentu dan juga berguna untuk menyampaikan informasi mengenai kondisi tanah dari suatu daerah ke daerah lain dalam bentuk suatu data dasar. Klasifikasi tanah juga berfungsi untuk studi yang lebih terperinci mengenai keadaan tanah tersebut serta kebutuhan akan pengujian untuk menentukan sifat teknis seperti karakteristik pemadatan, kekuatan tanah, berat isi, dan sebagainya (Bowles, 1991).

Sistem klasifikasi tanah digunakan untuk mengelompokkan tanah-tanah sesuai dengan perilaku umum dari tanah pada kondisi fisis tertentu. ฀anah-tanah yang dikelompokkan dalam urutan berdasarkan suatu kondisi-kondisi fisis tertentu bisa saja mempunyai urutan yang tidak sama jika berdasarkan pada kondisi-kondisi fisis yang lainnya (Dunn, 1992).

Kebanyakan klasifikasi tanah menggunakan indek pengujian yang sangat sederhana untuk memperoleh karakteristik tanahnya. Umumnya klasifikasi didasarkan atas ukuran partikel yang diperoleh dari analisis saringan (percobaan sedimentasi) dan plastisitasnya (Hardiyatmo, 2002).

7

Sistem klasifikasi tanah yang umum digunakan dalam perencanaan jalan adalah sebagai berikut :

฀ Sistem ฀nified (฀nified Soil Classification / ฀SCS)

(USCS) diajukan pertama kali oleh Casagrande dan selanjutnya dikembangkan oleh United State Bureau of Reclamation (USBR) dan United State Army Corp฀ of Engineer (USACE). Kemudian American Society for Te฀ting and Material฀ (AS฀M) memakai USCS sebagai metode standar guna mengklasifikasikan tanah. Dalam bentuk yang sekarang, sistem ini banyak digunakan dalam berbagai pekerjaan geoteknik. Dalam USCS, suatu tanah diklasifikasikan ke dalam dua kategori utama yaitu :

a. ฀anah berbutir kasar (coar฀e-grained ฀oil), yaitu tanah kerikil dan pasir yang kurang dari 50% berat total contoh tanah lolos saringan No.200. Simbol untuk kelompok ini adalah G untuk tanah berkerikil dan S untuk tanah berpasir. Selain itu juga dinyatakan gradasi tanah dengan simbol W untuk tanah bergradasi baik dan P untuk tanah bergradasi buruk.

b. ฀anah berbutir halus (fine-grained ฀oil), yaitu tanah yang lebih dari 50% berat contoh tanahnya lolos dari saringan No.200. Simbol kelompok ini adalah C untuk lempung anorganik dan O untuk lanau organik. Simbol Pt digunakan untuk gambut (peat), dan tanah dengan kandungan organik tinggi. Plastisitas dinyatakan dengan L untuk plastisitas rendah dan H untuk plastisitas tinggi.

Menurut Bowles, 1991 Kelompok-kelompok tanah utama sistem klasifikasi Unified dapat dilihat pada tabel 1. berikut ini :

8

฀abel 1. Sistem Klasifikasi ฀anah Unified

Jenis Tanah Prefiks Sub Kelompok Sufiks

Kerikil G Gradasi baik W

Gradasi buruk P

Pasir S Berlanau M

Berlempung C

Lanau M

Lempung C wL < 50 % L

Organik O wL > 50 % H

Gambut Pt

Sumber : Bowles, 1991. Keterangan :

G = Untuk kerikil (Gravel) atau tanah berkerikil (Gravelly Soil).

S = Untuk pasir (Sand) atau tanah berpasir (Sandy ฀oil). M = Untuk lanau inorganik (inorganic ฀ilt).

C = Untuk lempung inorganik (inorganic clay). O = Untuk lanau dan lempung organik.

Pt = Untuk gambut (peat) dan tanah dengan kandungan organik tinggi.

W = Untuk gradasi baik (well graded). P = Gradasi buruk (poorly graded). L = Plastisitas rendah (low pla฀ticity).

9

฀abel 2. Klasifikasi ฀anah Berdasarkan Sistem Unified Divisi utama Simbol _kelompok Nama umum ฀a nah ber but ir kas ar≥ 50 % but ira n tert aha n sari nga n No . 20 0 Pasir≥ 50 % fraksi kasar lolos saring an No. 4 Kerikil bersih (hanya kerikil)

GW Kerikil bergradasi-baik dan campuran kerikil-pasir, sedikit atau sama sekali tidak mengandung butiran halus

GP Kerikil bergradasi-buruk dan campuran kerikil-pasir, sedikit atau sama sekali tidak mengandung butiran halus

Kerikil dengan Butiran halus

GM Kerikil berlanau, campuran kerikil-_pasir-lanau GC Kerikil berlempung, campuran kerikil-_{pasir-lempung} Keriki l 50 %≥ fraksi kasar tertah an saring an No. 4 Pasir bersih (hanyapa sir)

SW Pasir bergradasi-baik , pasir berkerikil, sedikit atau sama sekali tidak mengandung butiran halus

10

sedikit atau sama sekali tidak mengandung butiran halus Pasir

dengan butiran halus

SM Pasir berlanau, campuran pasir-lanau SC Pasir berlempung, campuran pasir-_lempung ฀anah

berbutir halus 50 % atau lebih lolos ayakan No. 200 Lanau dan lempung batas cair ≤ 50 %

ML Lanau anorganik, pasir halus sekali, serbuk batuan, pasir halus berlanau atau berlempung

CL

Lempung anorganik dengan plastisitas rendah sampai dengan sedang lempung berkerikil, lempung berpasir, lempung berlanau, lempung “kurus” (lean clay฀) OL Lanau-organik dan lempung berlanau _{organik dengan plastisitas rendah} Lanau

dan lempung batas cair ≥ 50 %

MH Lanau anorganik atau pasir halus diatomae, atau lanau diatomae, lanau yang elastis

CH Lempung anorganik dengan plastisitas _{tinggi, lempung “gemuk” (fat clay฀)} OH Lempung organik dengan plastisitas _{sedang sampai dengan tinggi} ฀anah-tanah dengan

kandungan organik

sangat tinggi P฀

Peat (gambut), muck, dan tanah-tanah lain dengan kandungan organik tinggi

Lanjutan ฀abel 2. Klasifikasi ฀anah Berdasarkan Sistem Unified Kriteria klasifikasi

11

Klasifikasi berdasarkan persentase buti ≥ 12 % lolos saringan No. 200 GM, GC, SM, SC

5 - 12 % lolos saringan No. 200 klasifikasi perbatasan yang memerlukan r halus

≤ 5 % lolos saringan No. 200 GW, GP, SW, SP

penggunaan dua simbol

Cu = D60 / D10 > dari 4 Cc =

60 10 2 30) ( xD D

D _{antara 1 dan 3}

฀idak memenuhi kedua kriteria untuk GW Batas-batas Atterberg di bawah

garis A atau PI < 4

Batas-batas Atterberg yang digambar dalam daerah yang diarsir merupakan klasifikasi batas yang

membutuhkan simbol ganda Batas-batas Atterberg di atas

garis A atau PI > 7

Cu = D60 / D10 lebih besar dari 6 Cc =

60 10 2 30) ( xD D

D _{antara 1 dan 3}

฀idak memenuhi kedua kriteria untuk SW Batas-batas Atterberg di bawah

garis A atau PI < 4

Batas-batas Atterberg yang digambar dalam daerah yang diarsir merupakan klasifikasi batas yang

membutuhkan simbol ganda

Batas-batas Atterberg di atas garis A atau PI > 7

Bagan plastisitas

Untuk klasifikasi tanah berbutir-halus dan fraksi halus dari tanah berbutir kasar Batas Atterberg yang digambarkan di bawah yang diarsir merupakan klasifikasi batas yang membutuhkan simbol ganda Persamaan garis A PI = 0,73(LL – 20) OL ML & OH MH & CL CH

CL - ML

Garis A

0 10 20 40 ฀0 60 70 80 90 100

Batas Cair 60 ฀0 40 30 20 10 7 4 Inde x pl ast isi tasas

12

Manual untuk identifikasi secara visual dapat dilihat dalam AS฀M designation D-2488

10

3. Tanah Lempung

฀anah lempung merupakan partikel mineral yang berukuran lebih kecil dari 0,002 mm. Partikel-partikel ini merupakan sumber utama dari kohesi di dalam tanah yang kohesif (Bowles, 1991).

฀anah lempung adalah tanah yang mempunyai partikel mineral tertentu yang menghasilkan sifat-sifat plastis pada tanah bila dicampur dengan air (Grim, 1953 dalam Darmady, 2009).

฀anah lempung merupakan tanah yang berukuran mikroskopis sampai dengan sub mikroskopis yang berasal dari pelapukan unsur-unsur kimiawi penyusun batuan, tanah lempung sangat keras dalam keadaan kering dan bersifat plastis pada kadar air sedang. Pada kadar air lebih tinggi lempung bersifat lengket (kohesif) dan sangat lunak (Das, 1995).

฀anah butiran halus khususnya tanah lempung akan banyak dipengaruhi oleh air. Sifat pengembangan tanah lempung yang dipadatkan akan lebih besar pada lempung yang dipadatkan pada kering optimum dari pada yang dipadatkan pada basah optimum. Lempung yang dipadatkan pada kering optimum relatif kekurangan air oleh karena itu lempung ini mempunyai kecenderungan yang lebih besar untuk meresap air sebagai hasilnya adalah sifat mudah mengembang (Hardiyatmo, 2002).

11

฀ Sifat–Sifat Tanah Lempung

Sifat yang khas dari tanah lempung adalah dalam keadaan kering dia akan bersifat keras, dan jika basah akan bersifat lunak plastis, dan kohesif, mengembang dan menyusut dengan cepat, sehingga mempunyai perubahan volume yang besar dan itu terjadi karena pengaruh air.

Sifat-sifat yang dimiliki tanah lempung (clay) adalah sebagai berikut (Hardiyatmo, 2002) :

a. Ukuran butir halus, kurang dari 0,002 mm b. Permeabilitas rendah

c. Kenaikan air kapiler tinggi d. Bersifat sangat kohesif

e. Kadar kembang susut yang tinggi f. Proses konsolidasi lambat

Sifat tanah lempung juga dapat dilihat pada tabel 2 sebagai berikut : ฀abel 3. Sifat ฀anah Lempung

Tanah Sifat Uji Lapangan

Lempung Sangat Lunak Meleleh diantara jari ketika diperas Lunak Dapat diperas dengan mudah Keras Dapat diperas dengan jari yang kuat

Kaku ฀idak dapat diremas dengan jari, tapi dapat di gencet dengan ibu jari

Sangat Kaku Dapat digencet dengan kuku ibu jari Sumber : Mekanika ฀anah 1, R.F CRAIG, 1991

Pada tabel 3 menunjukkan bahwa untuk menguji sifat dari tanah lempung di lapangan, dapat dilakukan dengan cara yang sederhana. Yaitu dengan meremas

12

sampel tanah lempung dengan tangan, apabila tanah tersebut meleleh diantara jari ketika diperas maka tanah tersebut merupakan tanah lempung yang bersifat sangat lunak.

Struktur tanah lempung adalah sebagai berikut : ฀abel 4. Struktur ฀anah Lempung

Hal Keterangan Struktur terdispersi ฀erbentuk oleh partikel–partik el lempung yang mengendap secara individu. Orientasi butir-butirnya hampir parallel. Struktur terflokulasi ฀erbentuk oleh gumpalan–gu mpalan butiran lempung yang mengendap. Domain Kelompok unit–unit submikrokopis dari partikel lempung.

13

Claster

Kelompok dari domain yang

membentuk cluster. Dapat dilihat dengan mikroskop biasa.

Ped

Kelompok dari cluster yang membentuk ped. Dapat dilihat tanpa mikroskop.

Sumber : Mekanika ฀anah, Braja M. Das (1995)

฀ Sifat Kembang Susut (Swelling) Tanah Lempung

฀anah-tanah yang banyak mengandung lempung mengalami perubahan volume ketika kadar air berubah. Perubahan itulah yang membahayakan bangunan. ฀ingkat pengembangan secara umum bergantung pada beberapa faktor, yaitu :

1) ฀ipe dan jumlah mineral yang ada di dalam tanah. 2) Kadar air.

3) Susunan tanah.

4) Konsentrasi garam dalam air pori. 5) Sementasi.

14

Secara umum sifat kembang susut tanah lempung tergantung pada sifat plastisitasnya, semakin plastis mineral lempung semakin potensial untuk menyusut dan mengembang.

฀ Jenis Mineral Lempung a. Kaolinite

Kaolinite merupakan anggota kelompok kaolinite ฀erpentin, yaitu hidru฀ alumino ฀ilikat dengan rumus kimia Al2 Si2O5(OH)4. Kekokohan sifat struktur dari partikel kaolinite menyebabkan sifat-sifat plastisitas dan daya pengembangan atau menyusut kaolinite menjadi rendah.

b. Illite

Illite adalah mineral bermika yang sering dikenal sebagai mika tanha dan merupakan mika yang berukuran lempung. Istilah illite dipakai untuk tanah berbutir halus, sedangkan tanah berbutir kasar disebut mika hidru฀.

Rumus kimia illite adalah KyAl2(Fe2Mg2Mg3) (Si4yAly)O10(OH)2. c. Montmorilonite

Mineral ini memiliki potensi plastisitas dan mengembang atau menyusut yang tinggi sehingga bersifat plastis pada keadaan basah dan keras pada keadaan kering. Rumus kimia montmorilonite adalah Al2Mg(Si4O10)(OH)2 xH2O.

1฀

Menurut Bowles (1989), mineral-mineral pada tanah lempung umumnya memiliki sifat-sifat sebagai berikut :

1. Hidrasi

Partikel-partikel lempung dikelilingi oleh lapisan-lapisan molekul air yang disebut sebagai air teradsorbsi. Lapisan ini umumnya mempunyai tebal dua molekul karena itu disebut sebagai lapisan difusi ganda atau lapisan ganda.

2. Aktifitas

฀epi-tepi mineral lempung mempunyai muatan negatif netto. Ini mengakibatkan terjadinya usaha untuk menyeimbangkan muatan ini dengan tarikan kation. ฀arikan ini akan sebanding dengan kekurangan muatan netto dan dapat juga dihubungkan dengan aktifitas lempung tersebut. Aktifitas ini didefinisikan sebagai :

dimana persentase lempung diambil dari fraksi tanah yang < 2 µm. Aktivitas juga berhubungan dengan kadar air potensial relatif. Nilai-nilai khas dari aktifitas dapat dilihat pada tabel 5 berikut ini :

16

Kaolinit 0,4 – 0,5

Illit 0,5 – 1,0

Montmorilonit 1,0 – 7,0 3. Flokulasi dan dispersi

Flokulasi adalah peristiwa penggumpalan mineral lempung didalam larutan air akibat mineral lempung umumnya mempunyai pH > 7 dan bersifat alkali tertarik oleh ion-ion H+ _{dari air, gaya Van der Waal. Untuk menghindari flokulasi} larutan air dapat ditambahkan zat asam.

4. Pengaruh Air

Air pada mineral-mineral lempung mempengaruhi flokulasi dan disperse yang terjadi pada partikel lempung. Untuk meninjau karakteristik tanah lempung maka perlu diketahui sifat fisik atau Index Propertie฀ dari tanah lempung tersebut, yaitu :

฀ Batas-batas Atterberg (Atterberg Limit฀)

Atterberg (1990), telah meneliti sifat konsistensi mineral lempung pada kadar air yang bervariasi yang dinyatakan dalam batas cair, batas plastis, dan batas susut. Hasil penelitian tersebut dapat dilihat pada tabel 6. berikut ini :

17

Mineral Batas Cair Batas Plastis Batas Susut Montmorillonite 100 - 900 50 - 100 8,5 – 15

Illite 60 - 120 35 - 60 15 – 17

Kaolinite 30 - 110 25 - 40 25 – 29

Berdasarkan tabel tersebut maka dapat dilihat pada gambar 2, tanah lempung lunak dapat dikategorikan ke dalam kelompok MH atau OH.

฀ Berat Jenis (Gs)

Nilai Specific Gravity yang didasarkan pada tiap-tiap mineral pada tanah lempung lunak dapat dilihat pada tabel 6 berikut ini :

฀abel 7. Nilai Gs Untuk ฀iap Mineral ฀anah Lempung Lunak Mineral lempung lunak Berat jenis ( Gs )

Kaolinite 2,6 – 2,63

Illite 2,8

Montmorillonite 2,4

฀ Permeabilitas ฀anah (k)

Struktur tanah, konsistensi ion, dan ketebalan lapisan air yang menempel pada butiran lempung berperan penting dalam menentukan koefisien permeabilitas tanah lempung. Umumnya nilai k untuk lempung kurang dari 10-6 cm/detik2_.

18

฀ Komposisi ฀anah

Angka pori, kadar air, dan berat volum kering pada beberapa tipe tanah lempung dapat dilihat pada tabel 8 berikut :

฀abel 8. Nilai Angka Pori, Kadar Air, dan Berat Volume Kering pada ฀anah Lempung

Tipe tanah Angka pori, E

Kadar air dalam keadaan jenuh

Berat volume kering, (kN/m3 ₎

Lempung kaku 0,6 21 17

Lempung lunak 0,9 – 1,4 30 – 50 11,5 – 14,5

Lempung organik

lembek 2,5 – 3,2 30 – 120 6–8

Kesimpulannya adalah tanah kohesif seperti lempung memiliki perbedaan yang cukup mencolok terhadap tanah non kohesif seperti pasir. Perbedaan tersebut adalah :

1. ฀ahanan friksi tanah kohesif < tanah nonkohesif 2. Kohesi lempung > tanah granular

3. Permeability lempung < tanah berpasir

4. Pengaliran air pada lempung lebih lambat dibandingkan pada tanah berpasir. 5. Perubahan volume pada lempung lebih lambat dibandingkan pada tanah

19

B. Hukum Darcy

✁ ✂✁ ✄ Darcy (1856) menjelaskan tentang kemampuan air mengalir pada rongga-rongga (pori-pori) dalam tanah dan sifat-sifat yang mempengaruhinya. Ada dua asumsi utama yang digunakan dalam penetapan Hukum Darcy ini. Asusmsi pertama menyatakan bahwa aliran fluida/cairan dalam tanah bersifat laminar. Sedangkan asumsi kedua menyatakan bahwa tanah berada dalam keadaan jenuh (http://www.anneahira.com/permeabilitas-tanah.htm)

Menurut Darcy (1856), kecepatan aliran air di dalam tanah dinyatakan dengan persamaan :

dengan :

v = kecepatan aliran (m/s atau cm/s) k = koefisien permeabilitas

i = gradient hidraulik Lalu telah diketahui bahwa

v = dan i =

20

Q = debit konstan, air yang dituangkan ke dalam sumur uji (cm3_/dt) A = luas penampang aliran (m² atau cm²)

t = waktu tempuh fluida sepanjang L (s/detik) ∆h = selisih ketinggian (m atau cm)

L = panjang daerah yang dilewati aliran (m atau cm)

C. Permeabilitas

Kemampuan fluida untuk mengalir melalui medium yang berpori adalah suatu sifat teknis yang disebut permeabilitas (Bowles, 1991). Permeabilitas juga dapat didefinisikan sebagai sifat bahan yang memungkinkan aliran rembesan zat cair mengalir melalui rongga pori (Hardiyatmo, 2001).

Satuan permeabilitas adalah m². Pada umumnya pada reservoir panas bumi, permeabilitas vertikal berkisar antara 10 - 14 m², dengan permeabilitas horizontal dapat mencapai 10 kali lebih besar dari permeabilitas vertikalnya (sekitar 10 - 13 m²). Satuan permeabilitas yang umum digunakan di dunia perminyakan adalah Darcy (1 Darcy = 10 - 12 m²) (http://www.anneahira.com/permeabilitas-tanah.htm).

Permeabilitas tanah bergantung pada ukuran butiran tanah. Karena butiran tanah lempung berukuran kecil, kemampuan meloloskan air juga kecil. Dalam praktek, tanah lempung dianggap sebagai lapisan yang tak lolos air atau kedap air, karena pada kenyataannya permeabilitasnya lebih kecil daripada beton. ฀anah granuler merupakan tanah dengan permeabilitas yang relatif besar hingga sering digunakan sebagai bahan filter. Namun, akibat permeabilitas yang besar, tanah ini

21

menyulitkan pekerjaan galian tanah pondasi yang dipengaruhi air tanah, karena tebing galian menjadi mudah longsor. Lagi pula, aliran yang terlalu cepat dapat merusak struktur tanah dengan menimbulkan rongga-rongga yang dapat mengakibatkan penurunan pondasi (Hardiyatmo, 2001).

Permeabilitas suatu massa tanah penting untuk :

1. Mengevaluasi jumlah rembesan (฀eepage) yang melalui bendungan dan tanggul sampai ke sumur air.

2. Mengevaluasi gaya angkat atau gaya rembesan di bawah struktur hidrolik untuk analisis stabilitas.

3. Menyediakan kontrol terhadap kecepatan rembesan sehingga partikel tanah berbutir halus tidak tererosi dari massa tanah.

4. Studi mengenali laju penurunan (konsolidasi) dimana perubahan volume tanah terjadi pada saat air tersingkir dari rongga tanah pada saat proses terjadi pada suatu gradien energi tertentu.

5. Mengendalikan rembesan dari tempat penimbunan bahan-bahan limbah dan cairan-cairan sisa yang mungkin berbahaya bagi manusia.

1. Koefisien Permeabilitas

Hukum Darcy menunjukkan bahwa permeabilitas tanah ditentukan oleh koefisien permeabiitasnya. Koefisien permeabilitas tanah bergantung pada beberapa faktor (http://www.anneahira.com/permeabilitas-tanah.htm).

Setidaknya ada enam faktor utama yang mempengaruhi permeabilitas tanah, yaitu a. Visikositas cairan, semakin tinggi viskositasnya, koefisien permeabilitas

22

b. Distribusi ukuran pori, semakin merata distribusi ukuran porinya, koefisien permeabilitasnya cenderung semakin kecil.

c. Distribusi ukuran butiran, semakin merata distribusi ukuran butirannya, koefisien permeabilitasnya cenderung semakin kecil.

d. Rasio kekosongan (void), semakin besar rasio kekosongannya, koefisien permeabilitas tanahnya akan semakin tinggi.

e. Semakin besar partikel mineralnya, semaik kasar partikel mineralnya, koefisien permeabilitas tanahnya akan semakin tinggi.

f. Derajat kejenuhan tanah. semakin jenuh tanahnya, koefisien permeabilitas tanahnya akan semakin tinggi.

Beberapa harga koefisien permeabilitas tanah diberikan dalam tabel 9.

฀abel 9. Harga-Harga Koefisien Permeabilitas ฀anah Pada Umumnya

Jenis Tanah _K

Cm/dt Ft/menit Kerikil bersih Pasir kasar Pasir halus Lanau Lempung

1,0 – 100 1,0 – 0,01 0,01 – 0,001 0,001 – 0,00001

< 0,000001

2,0 – 200 2,0 – 0,02 0,02 – 0,002 0,002 – 0,00002

< 0,000002 Sumber : Das, 1988

Koefisien permeabilitas dapat ditentukan secara langsung di lapangan ataupun dengan cara lebih dahulu mengambil contoh tanah di lapangan dengan menggunakan tabung contoh kemudian diuji di laboratorium.

23

2. Uji Permeabilitas di Lapangan

Ada beberapa metode pengujian permeabilitas yang telah banyak dikembangkan dan ada tiga metode yang lazim digunakan untuk keperluan perencanaan pembangunan bendungan yaitu : metode pengujian legeon, metode sumur pengujian dan metode pengujian pada lubang bor (Sosrodarsono, 1977).

Metode pengujian legion menggunakan lubang bor dalam keadaan dimana pondasi calon bendungan terdiri dari lapisan batuan. Nilai koefisien permeabilitas yang dihasilkan dari pengujian ini dapat digunakan sebagai dasar untuk pelaksanaan sementasi (grouting). Sedangkan metode pengujian pada lubang bor dilaksanakaan apabila pada lubang yang akan diuji, permukaan air tanahnya tinggi.

Metode sumur uji merupakan salah satu metode yang paling sering digunakan dalam pelaksanaan uji permeabilitas di lapangan pada pekerjaan pemadatan tanah, karena metode ini dapat digunakan pada lapisan yang terletak di atas permukaan air tanah atau pada lapisan yang dangkal di dekat permukaan tanah. Koefisien permeabilitas (k) dalam metode sumur uji dari lapisan yang diuji dapat diketahui dengan menggunakan rumus sebagai berikut :

k =

=

24

k = koefisien permeabilitas (cm/detik)

Q = debit konstan, air yang dituangkan ke dalam sumur uji (cm3_/dt) r = radius / jari-jari sumur pengujian (cm)

H = kedalaman air dalam sumur pengujian (cm)

Apabila H/r jauh lebih besar dari harga 1, maka rumus yang dipakai :

k =

k =

Dalam penelitian ini digununakan alat uji permeabilitas di lapangan yang telah dimodifikasi menjadi lebih sederhana dan mudah penggunaannya. Alat ini bertujuan mempermudah pembacaan laju penurunan air dalam waktu tertentu.

Alat modifikasi ini menggunakan pipa besi dengan diameter 4’dengan konsep sederhana pembacaan melalui penggaris yang di temple di sisi pipa dengan alat ukur berupa penggaris (cm).

Prinsip kerja alat modifikasi uji permeabilitas di lapangan ini cukup mudah dan sederhana. Mengisi tabung dengan air yang kemudian dilakukan pembacaan penurunan ketinggian air dengan menggunkan penggaris yang telah ditempelkan pada tabung/sumur uji (pipa 4 inchi).

2฀

3. Uji Permeabilitas di Laboratorium

Untuk menentukan koefisien permeabilitas di laboratorium, ada dua macam cara pengujian yang sering digunakan, yaitu Uji ฀inggi Energi ฀etap (Con฀tant Head) dan Uji ฀inggi Energi ฀urun (Falling Head).

Uji permeabilitas Con฀tant Head cocok untuk tanah granular, seperti pasir, kerikil atau beberapa campuran pasir dan lanau. Umumnya tanah jenis ini memiliki nilai permeabilitas yang tinggi, karena janis tanah ini mempunyai angka pori tinggi, yang bergantung pada distribusi ukuran butiran, susunan serta kerapatan butiran.

Uji permeabilitas Falling Head cocok digunakan untuk mengukur permeabilitas tanah berbutir halus. Oleh karena itu, dalam penelitian ini dilakukan dengan menggunakan metode Falling Head, karena contoh tanah yang digunakan adalah tanah lempung.

26

Gambar 1. Dua metode pengujian koefisien permeabilitas di laboratorium

Pada pengujian ini, air dari dalam pipa tegak yang dipasang di atas contoh tanah mengalir melalui contoh tanah. Ketinggian air pada awal pengujian h1 pada saat waktu t1 = 0 dicatat, kemudian air dibiarkan mengalir melaiui contoh tanah hingga perbedaan tinggi air pada waktu t2 adalah h2.

Jumlah air yang mengalir melalui contoh tanah pada suatu waktu (t) dapat dituliskan sebagai berikut :

Q = k x x A = - a

dimana :

Q = debit aliran yang mengalir melalui contoh tanah (cm³/dt) a = luas penampang melintang pipa pengukur (pipa tegak) A = luas penampang melintang contoh tanah (m² atau cm²) L = panjang contoh tanah (m atau cm)

∆t = waktu tempuh fluida sepanjang L (s/detik) ∆h = selisih ketinggian (m atau cm)

Jika persamaan di atas diturunkan lagi, maka akan didapat :

27

Yang jika diintegralkan dengan batas kiri atas t = 0 dan batas kiri bawah t = t, batas kanan atas h = h1 dan batas kanan bawah h = h2 maka didapat :

Uji ฀inggi Jatuh sangat cocok untuk tanah berbutir halus dengan koefisien rembesan kecil.

Gambar 2 . Pinsip Uji Permeabilitas Metode Falling Head

28

Kadar air adalah perbandingan berat air yang terkandung dalam tanah dengan berat kering tanah tersebut. Kadar air tanah dapat digunakan untuk menghitung parameter sifat-sifat tanah.

Besarnya kadar air dinyatakan dalam persen dan dapat dihitung dengan menggunakan rumus :

dimana :

W1 = berat cawan + tanah basah (gram) W2 = berat cawan + tanah kering (gram) W3 = berat cawan kosong (gram)

W1 - W2 = berat air (gram)

W2 - W3 = berat tanah kering (gram)

E. Pengujian Berat Jenis (Spesific Gravity)

Berat jenis tanah adalah suatu nilai dari perbandingan antara berat butir tanah dengan berat isi air suling dengan isi yang sama pada suhu 40 °C. Berat jenis tanah diperoleh dengan melakukan pengujian di laboratorium dan dihitung dengan menggunakan rumus :

Gs = dimana :

29

W1 = berat picnometer (gram)

W2 = berat picnometer tanah kering (gram) W3 = berat picnometer

tanah + air (gram)

W4 = berat picnometer air (gram)

F. Pengujian Batas-Batas Atterberg 1. Pengujian Batas Cair (Liquid Limit)

Batas cair tanah adalah kadar air minimum dimana sifat suatu tanah yang akan berubah dari keadaan cair menjadi keadaan plastis. Besaran batas cair tanah digunakan untuk menentukan sifat dan klasifikasi tanah.

Batas cair ditentukan dengan terlebih dahulu menghitung kadar air dari masing-masing sampel tanah sesuai dengan jumlah pukulan, kemudian menggambarkan jumlah pukulan dan kadar dalam suatu grafik, lalu menarik sebuah garis lurus melalui titik-titiknya. Besarnya kadar air pada jumlah pukulan ke-25 merupakan batas cair dari sampel tanah tersebut.

2. Pengujian Batas Plastis (Plastis Limit)

Batas plastis adalah kadar air dimana suatu tanah berubah sifatnya dari keadaan plastis menjadi semi padat. Besaran batas palstis tanah biasanya

30

digunakan untuk menentukan jenis, sifat dan klasifikasi tanah.

Nilai batas plastis meruapakan harga kadar air rata-rata dari sample tanah yang diuji. Indeks plastis dihitung dengan menggunakan rumus:

PI = LL – PL dimana:

PI = indeks plastis LL = batas cair PL = batas plastis

G. Pengujian Analisis Saringan (Sieve Analysis)

Analisis saringan adalah penentuan persentase berat butiran tanah yang lolos dari satu set saringan. Analisis saringan bertujuan untuk menentukan persentase ukuran butirsn tanah dan susunan butiran tanah (gradasi) dari suatu jenis tanah yang tertahan di atas saringan no. 200.

Analisis saringan digunakan untuk pembagian butir (gradasi) tanah dengan tujuan untuk memperoleh distribusi besarannya. Hasil dari analisis saringan dapat digunakan antara lain untuk penyelidikan quarry agregat, untuk perencanaan campuran dan pengendalian mutu.

H. Sumur Resapan

Sumur Resapan (infiltration Well) adalah sumur atau lubang pada permukaan tanah yang dibuat untuk menampung air hujan/aliran permukaan agar dapat meresap ke dalam tanah

31

Sumur resapan ini memiliki banyak manfaat diantaranya, sebagai pengendali banjir, melindungi serta memperbaiki kualitas air tanah, menekan laju erosi dan dalam jangka waktu lama dapat memberi cadangan air tanah yang cukup. Secara sederhana, prinsip kerja sebuah sumur resapan yaitu menyimpan (untuk sementara) air hujan dalam lubang yang sengaja dibuat, selanjutnya air tampungan

akan masuk ke dalam tanah sebagai air resapan (infiltra฀i). Air resapan ini

selanjutnya menjadi cadangan air tanah.

(http://pengairan.banyuwangikab.go.id/index.php?option=com_content&view=ar ticle&id=28:manfaat-฀umur-re฀apan&catid=2:berita&Itemid=138)

Beberapa faktor yang menjadi pertimbangan untuk memilih lokasi pembuatan

sumur resapan (menurut Standar Nasional Indonesia (SNI) tentang Tata Cara

Perencanaan Sumur Resapan Air Hujan untuk Lahan Pekarangan) adalah: a. Keadaan muka air tanah

Untuk mengetahui keadaan muka air tanah dapat ditentukan dengan cara mengukur kedalamannya permukaan air tanah terhadap permukaan tanah dari sumur di sekitarnya pada musim hujan.

b. Permeabilitas tanah

Permeabilitas tanah merupakan kemampuan tanah untuk dapat dilalui air. Permeabilitas tanah yang dapat dipergunakan untuk sumur resapan terbagi dalam tiga kelas,yaitu :

permeabilitas tanah sedang (jenis tanah  berupa geluh/lanau, memiliki daya

32

permeabilitas tanah agak cepat (jenis tanah  berupa pasir halus, memiliki daya

serap 6,5 – 12,5 cm/jam)

permeabilitas tanah cepat (jenis tanah berupa pasir kasar, memiliki daya serap 12,5 cm/jam)

1. Desain Sumur Resapan

Di bawah ini terdapat tabel yang dapat dijadikan bahan acuan mengenai volume sumur resapan pada kondisi tanah permeabilitas rendah :

฀abel 10. Volume Sumur Resapan Pada Kondisi ฀anah Permeabilitas Rendah No Luas Kavling

(m2_{) (terdapat saluran drainase} Volume Resapan seagai pelimpahan, dalam

m3₎

Volume Resapan (tidak terdapat saluran drainase sebagai pelimpah,

dalam m3₎

1 50 1,3 - 2,1 2,1 – 4

2 100 2,6 - 4,1 4,1 – 7,9

3 150 3,9 - 6,2 6,2 – 11,9

4 200 5,2 – 8,2 8,2 – 15,8

5 300 7,8 – 12,3 12,3 – 23,4

6 400 10,4 – 12,3 16,4 – 31,6

7 500 13 – 20,5 20,5 – 39,6

8 600 15,6 – 24,6 24,6 – 47,4

9 700 18,2 – 28,7 28,7 – 55,3

10 800 20.8 – 32,8 32,8 – 63,2

11 900 23,4 – 36,8 36,8 – 71,1

12 1000 26 - 41 41 - 79

33

Untuk mengetahui bagaimana metode perhitungan pembangunan sumur resapan agar memberikan kontribusi yang maksimum, gunakan metode perhitungan sebagai berikut (Sunjoto, 1992). Menghitung debit air hujan yang masuk sebagai fungsi karakteristik luas atap bangunan dengan Metode Rasional

Dimana :

Q : Debit Hujan (m3_/dtk) C : Koefisien Aliran

I : Intensitas curah hujan (mm/jam) A : Luas daerah Hujan (m2₎

Dimana :

R24 : Intensitas hujan maksimum (mm) ฀ : Lama nya hujan dalam 1 hari (jam) I : Intensitas hujan (mm/jam)

฀abel 11. Koefisien Limpasan untuk Metode Rasional

No Deskripsi Laham / Karakter Permukaan Koefisien C 1. Bisnis

฀ Perkotaan

฀ Pinggiran 0.70 – 0.950.50 – 0.70

2. Perumahan ฀ Rumah ฀unggal ฀ Multiunit terpisah ฀ Multiunit, tergabung ฀ Perkampungan ฀ Apartemen

0.30 – 0.50 0.40 – 0.60 0.60 – 0.75 0.25 – 0.40 0.50 – 0.70 3 Industri

34

฀ berat 0.60 – 0.90

Perkerasan ฀ Aspal dan Beton

฀ Batu bata, Paving 0.70 – 0.950.50 – 0.70

Atap 0.75 – 0.95

Halaman tanah berpasir Datar 2%

Rata-rata 2-7% Curam 7%

0.05 – 0.10 0.10 – 0.15 0.15 – 0.20 Halaman tanah berat

Datar 2% Rata-rata 2-7% Curam 7%

0.13 – 0.17 0.18 – 0.22 0.25 – 0.35

Halaman kereta api 0.10 – 0.35

฀aman tempat bermain 0.20 – 0.35

฀aman Pekuburan 0.10 – 0.25

Hutan Datar 2% Rata-rata 2-7% Curam 7%

0.10 – 0.40 0.25 – 0.50 0.30 – 0.60 (฀umber : McGuen, 1989 dalam Suripin 2003)

Dengan metode yang sama, kita juga dapat memperkirakan debit air yang masuk pada sumur resapan dari air hujan yang turun pada area rumah selain dari atap rumah. Untuk menghitung debit sumur optimum diformulakan sebagai berikut :

Dimana:

H : Kedalaman sumur resapan (m) Q : Debit Sumur (m3_/dtk)

F : Faktor Geometrik

R : Jari-Jari sumur resapan (m) ฀ : Durasi aliran (dtk)

3฀

K : Permeabilitas lapangan (m/dtk)

Untuk menentukan faktor geometri ditentukan berdasarkan bentuk sumur resapan.

฀abel 12. Nilai Faktor Geometrik Menurut Bentuk Sumur Resapan No Desain / Bentuk Sumur _Resapan Faktor Geometri

1

2

2 . R

36

4

4 . R

5

2 . π . R

6

4 . R (Sumber : Sunjoto, 1992)

Sedangkan untuk menghitung volume air hujan yang meresap pada sumur resapan untuk perkarangan rumah (berdasarkan tata cara perencanaan sumur resapan air hujan untuk lahan perkarangan – SNI : 03 – 2453 – 2002),  adalah sebagai berikut :

Dimana :

Vrsp : Volume air hujan yang meresap (m3₎ Atotal : Luas penutup tabung + Luas ฀abung (m2₎ ฀e : Durasi hujan efektif (jam)

K : Nilai Permeabilitas (m/hari)

Adapun untuk menghitung kebutuhan sumur resapan dengan cara membagi antara debit hujan yang kita hitung (Qtotal) dengan debit sumur resapan (Qsumur), sehingga di peroleh jumlah sumur resapan yang dibutuhan untuk daerah tersebut. Adapun cara lain yang dapat digunakan yaitu dengan melihat table di bawah ini:

37

฀abel 13. Jumlah Sumur Resapan Berdasarkan Nilai Permeabilitas dan Luas ฀anah

No Bidang Luas

฀adah (m2₎ Jumlah Sumur (buah) Permeabilitas

sedang Permeabilitas agak sedang Permeabilitas cepat 80 cm 140 cm 80cm 140 cm 80 cm 140 cm 1 2 3 4 5 20 30 40 50 60 1 1 2 2 2 -1 1 1 -1 1 1 1 -1 1

-38 6 7 8 9 10 11 12 13 70 80 90 100 200 300 400 500 3 3 3 4 8 12 15 19 1 2 2 2 3 5 6 8 2 2 2 2 4 7 9 11 1 1 1 1 2 3 4 5 1 1 2 2 3 5 6 7 -1 1 2 2 3 4 (฀umber : Ku฀naedi, Sumur Re฀apan, Penebar Swadaya: 2011. Hal 21)

J. Tinjauan Penelitian Terdahulu

Penelitian terdahulu yang menjadi bahan pertimbangan dan acuan penelitian ini adalah skripsi dengan judul Studi Korelasi Uji Permeabilitas Skala Lapangan dan Uji Permeabilitas Skala Laboratorium Pada ฀anah ฀imbunan ฀ubuh Embung Di Desa Banjar Rejo Kabupaten Pringsewu, oleh Ketut Purne (2010). Pada penelitian terdahulu terdapat kesamaan metode pengujian permeabilitas yang digunakan yaitu untuk metode di lapangan menggunkan metode Sumur Uji dan

39

untuk metode di laboratorium menggunkan metode Falling Head, hanya saja jenis tanah yang digunakan berbeda.

Pada penelitian terdahulu hasil pengujian permeabilitas di lapangan diperoleh nilai k lapangan yang berkisar antara 9 x10-6 _{– 1,3 x10}-4 _{cm/dt dan k rata-rata} sebesar 3,4 x10-5 _{cm/dt, sedangkan dari pengujian permeabilitas di laboratorium} diperoleh nilai k laboratorium yang berkisar antara 3 x10-6 _{– 3,3 x10}-5 _{cm/dt dan k} rata-rata sebesar 1,1 x10-5 _cm/dt.

฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀฀

III.฀METODE฀PENELITIAN

A. ฀Lokasi฀฀Penelitian

฀okasi pengamatan dan pengambilan sampel tanah pada penelitian ini dilakukan sebuah perumahan yang berada di kelurahan Beringin Jaya Kecamatan Kemiling Kota Bandar ฀ampung. Sedangkan untuk mengolah dan menganalisa data dilakukan di ฀aboratorium Mekanika Tanah Fakultas Teknik Universitas ฀ampung, dimana pada penelitian ini peneliti membagi lokasi penelitian menjadi 5 titik dengan keadaan tanah dan tinggi permukaan yang berbeda agar diperoleh variasi data yang diinginkan.

B.฀฀฀Bahan฀Dan฀Alat฀Penelitian

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah :

a. Sampel tanah yang digunakan adalah tanah lempung yang terdapat yang terdapat di Kecamatan Kemiling, Kelurahan Beringin Jaya.

b. Air yang digunakan berasal dari Mushola di dekat lokasi apabila tidak memungkinkan menggunakan air dengan alternatif yang ada.

฀0

Pembuatan Alat Uji Permeabilitas di ฀apangan Bahan-bahan

a. Pipa Besi Berukuran tinggi 45 cm dan diameter 9 cm

Gambar 3.Pipa Besi Berukuran tinggi 45 cm dan diameter 9 cm

b. Penggaris besi

\

฀1

c. Kaca

Gambar 5.Kaca

d. ฀em perekat(kaca)

฀2

e. Pylox hitam dan kuning

Gambar 7.Pewarna Besi

฀angkah kerja

1. Memotong pipa besi agar ukuran tinggi atau lebar nya sesuai dengan

permodelan yang direncanakan yaitu tinggi 45 cm.

฀3

2. Memotong diameter pipa besi selebar 2,5 cm sampai ketinggian 30 cm pipa

besi,,hal ini di maksudkan untuk member celah agar dapat meletakkan pengukur.

Gambar 9. Memotong diameter pipa besi selebar 2,5 cm sampai ketinggian 30 cm pipa besi

3. Menutup(las) bagian atas pipa yang sudah terbelah seukuran 1 cm.

4. Memtong kaca seukuran dengan lubang persegi panjang yang telah di buat

di bagian pipa besi.

Gambar 10. Memtong kaca seukuran dengan lubang persegi panjang yang telah di buat di bagian pipa besi

฀฀

5. Merekatkan kaca dan pipa besi dengan lem perekat.

Gambar 11. Merekatkan kaca dan pipa besi dengan lem perekat.

6. Merekatkan penggaris besi yang telah dipotong seukuran kaca pada bagian

depan kaca.

7. Menunggu 1-2 hari agar ฀em perekat mongering

8. Memberi warna pada alat permodelan.

฀5

C.฀฀฀Metode฀Pengambilan฀Sampel

Pengambilan sampel tanah dilakukan dengan menggunakan tabung pipa diameter 4 inchi dengan kedalaman 15 cm sebanyak lima buah sampel dari lima titik yang berbeda. ฀alu tabung ditutup rapat dengan lakban untuk menjaga kondisi tanah agar tidak mengalami penguapan dan untuk menjaga kadar air tanah agar tidak berubah. ฀okasi pengambilan sampel dibagi menjadi 5 titik, yang mana pada 5 titik tersebut dibagi lagi menjadi 3 daerah yaitu daerah A, B, dan C sesuai dengan elevasi tanah perumahan tersebut.

฀6

Gambar 13. ฀okasi pengambilan sample

D.฀฀฀Pelaksanaan฀Pengujian

Pengujian permeabilitas ini dilaksanakan pada dua tempat, yaitu :

1. Pengujian฀di฀Lapangan

Pengujian ini dilaksanakan pada tanah lempung yang terdapat di area pemukiman Kecamatan Kemiling. Pengujian ini dilaksanakan untuk menentukan nilai koefisien permeabilitas di lapangan.

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui koefisien permeabilitas di lapangan.

Bahan-bahan

฀7

Gambar 14. ฀okasi pengambilan tanah lempung

2. Air secukupnya. ฀angkah kerja

1. Membuat lubang sumur uji pada tanah lokasi tanah lempung dengan

menggunakan pipa diameter 4 inchi dengan kedalaman 15 cm.

Gambar 15. Pembuatan lubang sumur uji dan meletakkan alat uji

2. Memasukan air ke dalam alat Metode Sumur Uji yang telah

dimodifikasi sampai penuh dan rata dengan permukaan lubang uji sebagai acuan untuk mengukur tinggi tetap aliran air yang masuk ke dalam lubang uji atau tinggi air yang dipertahankan.

฀8

Gambar 16. Memasukkan air kedalam alat uji

3. Menghitung waktu pengaliran dengan menggunakan ฀topwatch untuk

mengetahui waktu pengaliran ke dalam lubang uji (t).

4. Menambahkan air ke dalam lubang uji dengan menggunakan gelas ukur untuk mengetahui volume air yang ditambahkan ke dalam lubang uji (q).

5. Pemeriksaan dilakukan sebanyak lima kali pada setiap lubang uji, sehingga diperoleh nilai rata-rata.

2. Pengujian฀di฀Laboratorium

Pengujian ini dilaksanakan terhadap lima buah sampel tanah yang dilakukan di ฀aboratorium Mekanika Tanah Fakultas Teknik Universitas ฀ampung, yang meliputi :

a. Pengujian Kadar Air. b. Pengujian Berat Volume. c. Pengujian Berat Jenis. d. Pengujian Analisa Saringan. e. Pengujian Batas - Batas Atterberg. f. Pengujian Permeabilitas.

฀9

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui kadar air tanah. Metode pengujian kadar air tanah sesuai dengan SNI 03-1965-1990.

Bahan-bahan :

1. Sampel tanah sebanyak 50 gram. 2. Air secukupnya.

Peralatan :

1. Cawan kedap udara dan tidak berkarat sebanyak 5 buah.

2. Oven yang dilengkapi dengan pengatur suhu sampai 110 °C.

3. Neraca dengan ketelitian 0,01 gram.

4. Alat pendingin(de฀icator).

฀angkah kerja:

1. Menyiapkan cawan kosong lalu menimbang berat cawan yang digunakan dan mencatat beratnya.

2. Memasukan sampel uji ke dalam cawan, kemudian menimbang dan mencatat beratnya.

3. Mengeringkan sampel uji dalam oven dengan suhu 110 °C dalam keadaan

terbuka selama 24 jam atau sampai berat contoh tanah konstan.

4. Mengeluarkan sampel uji dari oven dan menutup cawan kemudian

mendinginkannya dalam de฀icator.

5. Menimbang berat sampel uji dan mencatatnya.

50

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui berat jenis tanah. Metode pengujian berat jenis tanah sesuai dengan SNI 03-1964-1990.

Bahan-bahan

1. Sampel tanah yang lolos saringan no.4 dan telah dikeringkan melalui oven

selama 24 jam sebanyak 300 gram.

2. Air bersih secukupnya.

Peralatan

1. Picnometer (labu ukur) sebanyak 3 buah.

2. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram.

3. Boiler (tungku pemanas) dengan bahan bakar spritus.

4. Thermometer Celcius. ฀angkah kerja

1. Menimbang picnometer kosong dalam keadaan bersih dan kering (W1).

2. Memasukkan sampel tanah kering ke dalam picnometer.

3. Menimbang picnometer beserta tanah kering (W2).

4. Picnometer yang telah berisi tanah diberi air sebanyak 2/3 volume picnometer

kemudian memanaskan picnometer di atas tungku pemanas, ini dimaksudkan

untuk menghilangkan udara di dalam butir-butir tanah.

5. Setelah mendidih (butir-butir udara hilang), mendinginkan picnometer hingga

temperatur picnometer sama dengan temperatur ruangan.

51

7. Menimbang picnometer yang berisi air dan tanah (W3).

8. Membersihkan picnometer dari sampel tanah.

9. Mengisi picnometer yang telah kosong dengan air hingga batas picnometer

dan menimbangnya (W4).

G.฀฀฀Pengujian฀Batas฀-฀Batas฀Atterberg

1.฀฀฀฀Pengujian฀Batas฀Cair฀(Liquid Limit)

Pengujian ini bertujuan untuk menentukan kadar air suatu jenis tanah pada batas antara keadaan plastis dan keadaan cair.

Bahan-bahan

1. Sampel tanah yang telah dikeringkan sebanyak 300 gram. 2. Air bersih sebanyak 300 cc.

Peralatan

1. Alat batas cair (mangkuk Ca฀฀agrande).

2. Alat pembuat alur (grooving tool).

3. Spatula.

4. Gelas ukur 100 cc. 5. Container 4 buah. 6. Plat kaca.

7. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram.

8. Alat pendingin(de฀icator).

9. Oven.

52

฀angkah kerja

1. Mengayak sampel tanah dengan menggunakan saringan no. 40

2. Mengatur tinggi jatuh mangkuk Ca฀฀agrande sebesar 10 mm.

3. Mengambil sampel tanah yang lolos saringan no. 40 sebanyak 150 gram, kemudian diberi air sedikit demi sedikit dan diaduk hingga rata, selanjutnya

dimasukan ke dalam mangkuk Ca฀฀agrande.

4. Meratakan permukaan adonan sehingga sejajar dengan alas mangkuk.

5. Membuat alur tepat ditengah-tengah adonan dengan membagi benda uji

dalam mangkuk Ca฀฀agrande tersebut dengan mengunakan grooving tool.

6. Memutar tuas pemutar sampai kedua sisi bertemu (merapat) sepanjang 13 mm sambil menghitung jumlah ketukan yang berkisaran antara l0 - 40 ketukan.

7. Mengambil sebagian sampel dalam mangkuk untuk pemeriksaan kadar air. 8. Melakukan langkah kerja yang sama (langkah 4 - 7) untuk sampel dengan

keadaan adonan yang berbeda sehingga diperoleh 4 macam sampel dengan jumlah ketukan yang berbeda-beda, yaitu dua buah dibawah 25 ketukan, dan dua buah di atas 25 ketukan.

฀angkah Perhitungan

1. Menghitung kadar air masing-masing sampel tanah sesuai dengan jumlah pukulan.

2. Mernbuat hubungan antara kadar air dan jumlah ketukan pada grafik semi logaritma yaitu sumbu x sebagai jumlah pukulan dan sumbu y sebagai kadar air.

53

4. Menentukan nilai batas cair pada jumlah pukulan ke-25.

2.฀฀฀Pengujian฀Batas฀Plastis฀(Plastis Limit)

Pengujian ini bertujuan untuk menentukan kadar air suatu tanah pada batas antara keadaan plastis dan keadaan semi padat.

Bahan-bahan

1. Sampel tanah sebanyak 100 gram. 2. Air bersih sebanyak 50 cc.

Peralatan 1. Plat kaca. 2. Spatula.

3. Gelas ukur 100 cc. 4. Container 3 buah.

5. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram. 6. Oven.

7. Saringan no. 40 dan alat lainnya. ฀angkah kerja

1. Mengayak sampel tanah yang sudah dihancurkan dengan saringan no. 40. 2. Mengambil sampel tanah sebesar ibu jari dan dibulatkan, kemudian

digulung-gulung di atas plat kaca hingga mencapai diameter 3 mm hingga retak-retak atau putus-putus.

5฀

4. Mengeringkan sampel tanah dalam oven kemudian menimbang beratnya. 5. Menentukan kadar air sampel tanah.

6. Melakukan langkah kerja yang sama (langkah 2 - 6 sebanyak 3 kali). ฀angkah Perhitungan

1. Nilai batas plastis (P฀) adalah harga kadar air rata-rata. 2. Menghitung Plastis Indeks (PI) dengan rumus :

PI = ฀฀ – P฀

H.฀฀฀฀Pengujian฀Analisis฀Saringan

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui persentase ukuran butir sampel tanah yang akan dipakai dan menghitung modulus kehalusannya. Metode pengujian sesuai dengan SNI 03-1968-1990.

Bahan-bahan

1. Sampel tanah yang sudah dikeringkan sebanyak 500 gram. 2. Air bersih secukupnya.

Peralatan

1. Saringan (฀ieve) 1 set.

2. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram.

3. Mesin penggetar (฀ieve ฀haker).

4. Oven yang dilengkapi dengan pengatur temperatur.

5. Alat pendingin(de฀icator).

6. Pan.

55

฀angkah kerja

1. Menimbang sampel yang akan diuji sebanyak 500 gram kemudian mencucinya di atas saringan no. 200 sampai bersih, sehingga yang tertinggal di atas saringan hanya butiran tanah kasar.

2. Mengeringkan sisa tanah yang tertahan di atas saringan no. 200 dalam oven

pada suhu 110 °C selama 24 jam.

3. Mengeluarkan sampel tanah kemudian mendinginkannya dengan

menggunakan de฀icator.

4. Meletakkan susunan saringan di atas mesin penggetar, kemudian memasukkan sampel tanah ke dalam susunan saringan paling atas dan menutupnya dengan rapat.

5. Menghidupkan mesin penggetar selama ± 5 menit, setelah itu dimatikan dan

didiamkan selama 5 menit agar debu-debu mengendap.

6. Menimbang masing-masing sampel yang tertahan pada saringan kemudian menghitung persentasenya terhadap berat total sampel uji.

I.฀฀฀Pengujian฀Permeabilitas฀di฀Laboratorium

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui koefisien permeabilitas (k) tanah

timbunan dengan metode Falling Head menggunkan alat modifikasi.

Bahan-bahan

1. Sampel tanah timbunan. 2. Air secukupnya.

56

Peralatan:

1. Silinder (mold) dengan diameter dalam 5,08 cm dengan penutup.

2. Kran air.

3. Burret diarneter 0,6 cm.

4. Suplier water.

5. Stopwatch.

6. Kunci pas. 7. Kertas saring.

8. Alat pengukur (penggaris). ฀angkah kerja

1. Menjenuhkan tanah dengan cara perendaman selama 5 hari.

2. Menggunakan burret yang berdiameter 0,6 cm.

3. Mengukur diameter mold, yang diketahui berukuran 5,08 cm

4. Meratakan permukaan sampel bagian atas dan bawah, kemudian menutup dengan kertas saring dan penutup.

5. Menghubungkan mold dengan alat permeability te฀t yang telah dimodifikasi.

6. Menunggu sampai volume air yang keluar konstan pembacaannya.

7. Mencatat ketinggian air awal (h1) dan tinggi air setelah waktu (t) yang ditentukan (h2).

8. Jika waktu yang diinginkan sudah tercapai maka katup yang mengalirkan air

57

J.฀฀฀Pengolahan฀dan฀Analisis฀Data 1.฀฀฀฀Pengolahan฀Data

Data-data yang diperoleh dari hasil penelitian di lapangan dan di laboratorium diolah menurut klasifikasi data dengan menggunakan persamaan-persamaan dan rumus-rumus yang berlaku. Hasil dari pengolahan data tersebut diuraikan dalam bentuk tabel dan grafik.

2.฀฀฀Analisis฀Data

Dari rangkaian pengujian-pengujian yang dilaksanakan di lapangan dan di laboratorium, maka :

a. Dari pengujian permeabilitas di lapangan diperoleh nilai koefisien permeabilitas (k) lapangan.

b. Dari pengujian kadar air sampel tanah, diperoleh nilai kadar air tanah dalam persentase.

c. Dari pengujian berat jenis sampel tanah, diperoleh berat jenis tanah.

d. Dari pengujian batas-batas Attenberg, diperoleh nilai batas cair (liquid limit),

batas plastis (pla฀ti฀ limit), dan indeks plastisitas (pla฀ti฀ indek฀) yang digunakan untuk mengklasifikasikan tanah dengan Sistem Klasifikasi

Unified.

e. Dari pengujian analisis saringan (฀ieve analy฀i฀), diperoleh persentase

pembagian ukuran butiran tanah, yang akan digunakan untuk

58

f. Dari pengujian permeabilitas di laboratorium, diperoleh nilai koefisien permeabilitas (k) laboratorium.

Dari parameter-parameter yang diperoleh dari pengujian permeabilitas lapangan dan uji permeabilitas laboratorium di atas, selanjutnya dilakukan pengolahan dan analisa data untuk membandingkan hasil perhitungan antara uji permeabilitas lapangan dan uji permeabilitas laboratorium. ฀alu, didapatkan nilai konstanta perbandingan antara uji permeabilitas di lapangan dan di laboratorium untuk tanah lempung.

Kemudian dari hasil nilai k yang diperoleh dilapangan dan dilaboratorium, maka diambil nilai k yang mewakili daerah pemukiman sebagai nilai yang digunakan untuk meghitung volume air yang merembes kedalam tanah sebagai nilai pertambahan air tanah. ฀alu, melakukan pendesainan Sumur Resapan apabila daerah tersebut dibutuhkan.

59

Gambar 17. Bagan Alir Penelitian

Uji permeabilitas lapangan Pengambilan sampel

tanah asli Mulai

1. Uji kadar air 2. Uji berat jenis 3. Uji berat volume

4. Uji batas-batas Atterberg 5. Uji Analisa Saringan

Klasifikasi tanah

Uji permeabilitas laboratorium

Analisa hasil Kesimpulan

☎✆ PENUTUP

A. Kesimpulan

฀erdasarkan hasil pengujian dan pembahasan yang telah dilakukan terhadap sampel tanah asli yang berasal dari Kelurahan ฀eringin Jaya Kecamatan Kemiling dan pengujian permeabilitas lapangan, maka diperoleh beberapa kesimpulan: 1. Sampel tanah yang digunakan dalam penelitian ini berdasarkan klasifikasi

USCS digolongkan kedalam kelompok CL yaitu tanah lempung anorganik dengan plastisitas rendah sampai dengan sedang.

Dari uji permeabilitas lapangan didapatkan nilai permeabilitas yang berbeda pada setiap daerah pengujian,skala lapangan daerah A sebesar 1,6164 x10-7 cm/dt, daerah ฀ sebesar 1,0686 x10-7 _{, daerah C sebesar 1,7549 x10}-7 sedangkan pada uji permeabilitas laboratorium diperoleh฀ nilai rata-rata permeabilitas antara 1,5658 x 10-7 _cm/dt.

2. Kedalaman muka air tanah pada lokasi pengujian cukup dalam yaitu berkisar antara 4 – 5 meter. Dengan nilai k lapangan yang kita dapat diperoleh jumlah air yang dapat diserap tanah selama hujan 2 jam sebesar ฀.฀฀1885 m3 _untuk

daerah A , ฀.฀฀฀137 m3 _{untuk daerah B, ฀.฀฀2฀46 m}3 _{untuk daerah C.}

3. Dari perhitungan debit hujan diperoleh nilai debit hujan sebesar 0.0005687 m3_{/dtk. Dengan debit hujan yang besar dan nilai rembesan yang kecil maka di}

59

Gambar 17. Bagan Alir Penelitian

Uji permeabilitas lapangan Pengambilan sampel

tanah asli Mulai

1. Uji kadar air 2. Uji berat jenis 3. Uji berat volume

4. Uji batas-batas Atterberg 5. Uji Analisa Saringan

Klasifikasi tanah

Uji permeabilitas laboratorium

Analisa hasil

Kesimpulan

☎✆ PENUTUP

A. Kesimpulan

฀erdasarkan hasil pengujian dan pembahasan yang telah dilakukan terhadap sampel tanah asli yang berasal dari Kelurahan ฀eringin Jaya Kecamatan Kemiling dan pengujian permeabilitas lapangan, maka diperoleh beberapa kesimpulan: 1. Sampel tanah yang digunakan dalam penelitian ini berdasarkan klasifikasi

USCS digolongkan kedalam kelompok CL yaitu tanah lempung anorganik dengan plastisitas rendah sampai dengan sedang.

Dari uji permeabilitas lapangan didapatkan nilai permeabilitas yang berbeda pada setiap daerah pengujian,skala lapangan daerah A sebesar 1,6164 x10-7 cm/dt, daerah ฀ sebesar 1,0686 x10-7 _{, daerah C sebesar 1,7549 x10}-7 sedangkan pada uji permeabilitas laboratorium diperoleh฀ nilai rata-rata permeabilitas antara 1,5658 x 10-7 _cm/dt.

2. Kedalaman muka air tanah pada lokasi pengujian cukup dalam yaitu berkisar antara 4 – 5 meter. Dengan nilai k lapangan yang kita dapat diperoleh jumlah air yang dapat diserap tanah selama hujan 2 jam sebesar ฀.฀฀1885 m3 _untuk daerah A , ฀.฀฀฀137 m3 _{untuk daerah B, ฀.฀฀2฀46 m}3 _{untuk daerah C.}

3. Dari perhitungan debit hujan diperoleh nilai debit hujan sebesar 0.0005687 m3_{/dtk. Dengan debit hujan yang besar dan nilai rembesan yang kecil maka di}

butuhkan perencanaan sumur resapan guna memaksimalkan penyerapan air hujan ke dalam tanah.

4. Dari perencanaan sumur resapan berdasarkan uji permeabilitas lapangan didapatkan debit air yang dapat ditampung sumur baik didaerah A, ฀, ataupun C mempunyai nilai yang sama yaitu sebesar 0.0003683 m3_/detik, sehingga dari hasil perbandingan nilai debit hujan dengan debit sumur diperoleh jumlah sumur resapan yang dibutuhkan untuk menampung debit hujan sebanyak 2 buah dengan volume sumur sebesar 5.3 m3_{, sedangkan} berdasarkan uji permeabilitas laboraturium didapatkan nilai yang tidak jauh berbeda dengan hasil pengujian sumur resapan berdasarkan uji permeabilitas lapangan, debit air yang dapat ditampung sebesar 0.0003602 m3_/detik,dan jumlah sumur resapan yang dibutuhkan sebanyak 2 buah dengan volume sumur sebesar 5.3 m3_.

B

. Saran

฀erdasarkan hasil pengujian, analisis dan pembahasan yang dilakukan maka saran yang dapat diberikan adalah :

1. Perlu penelitian lebih lanjut di lokasi yang sama untuk meneliti penelitian ini apakah benar benar bisa diaplikasikan dilapangan atau tidak.

2. Apabila dilakukan penelitian lebih lanjut pada saat pembacaan penurunan debit harus lebih detail dan lebih di perhatikan agar mendapatan hasil yang maksimal.

฀

DAFTAR฀PUSTAKA

฀owles, Joseph E. Johan K. Helnim. 1991. Sifat-sifat฀ Fisis฀ dan฀ Geoteknis฀ Tanah฀(Mekanika฀tanah). PT. Erlangga. Jakarta. (Hal. 6)

Craig, R.F. 1991. Mekanika฀Tanah. PT. Erlangga. Jakarta. (Hal. 4)

D, Subardja. 2004. Petunjuk฀ Teknis฀ Pengamatan฀ Tanah. ฀alai Penelitian Tanah. Puslitbang. Jakarta. (Hal. 7)

Darmady, Dhody. 2009. Pengaruh฀ Rendaman฀ Terhadap฀ Kualitas฀ Tanah฀ Semen฀฀Soil Cement)฀ Menggunakan฀ Tanah฀ Lempung฀ Lunak. Skripsi Universitas Lampung. Lampung. (Hal. 11)

Das, ฀. M. 1995. Mekanika฀ Tanah฀ (Prinsip-Prinsip฀ Rekayasa฀ Geoteknis)฀ Jilid฀I . PT. Erlangga. Jakarta. (Hal. 5)

Dunn, Anderson dan Kiefer. 1992.฀Dasar-dasar฀Analisis฀Geoteknik. IKIP Semarang Press. Semarang. (Hal. 6)

Hardiyatmo, H.C. 2001.฀Teknik฀Fondasi฀1,฀Edisi฀II. ฀eta Offset. Yogyakarta. (Hal. 5)

Hendarsin, Shirley L. 2000. Penuntun฀ Praktis฀ Perencanaan฀ Teknik฀ Jalan฀ Raya. Politeknik Negeri ฀andung. ฀andung. (Hal. 4)

Tarmizi, M.F. 2001.฀Pengaruh฀Diamter฀Burret฀Terhadap฀Nilai฀Permeabilitas Tanah฀Timbunan฀dengan฀Pengujian฀Tinggi฀Jatuh฀(Falling฀Head). Skripsi Unversitas Lampung. Lampung. (Hal. 12)

Verhoef, P.N.W. 1994.฀Geologi฀ Untuk฀ Teknik฀ Sipil. PT. Erlangga. Jakarta. (Hal.32)

Kasiro, I. dkk. 1994.฀Pedoman฀Desain฀Embung฀Kecil฀untuk฀Daerah฀Semi฀ Kering฀di฀Indonesia. Yayasan ฀adan Penerbit Pekerjaan Umum. Jakarta. (Hal. 33)

Lampung, Universitas. 2008.฀Buku฀Petunjuk฀Pratikum฀Mekanika฀Tanah฀I฀dan Mekanikan฀Tanah฀II. Laboratorium Mekanikan Tanah Jurusan Teknik Sipil Universitas Lampung. Lampung. (Hal. 33)

Lampung, Universitas. 2011.฀Format฀Penulisan฀Karya฀llmiah฀Universitas Lampung. Universitas Lampung. Lampung.

Purne, Ketut. 2010. Studi฀Korelasi฀Uji฀Permeabilitas฀Skala฀Lapangan฀dan฀Uji฀ Permeabilitas฀Skala฀Laboratorium฀Pada฀Tanah฀Timbunan฀Tubuh฀ Embung฀Di฀Desa฀Banjar฀Rejo฀Kabupaten฀Pringsewu. Skripsi Universitas Lampung. Lampung. (Hal. 30)

Andius, D.P. 2012. Koefesien฀ Permeabilitas฀ Lapangan฀ dan฀ Laboratorium฀ Pada฀Tanah฀Lempung Skripsi Universitas Lampung. Lampung. (Hal.31) Sudjana, 1992.฀Metoda฀Statistik.฀Edisi฀Ke.5. Tarsito, ฀andung. (Hal. 37)

Santoso, Singgih. 2001.฀Buku฀Latihan฀SPSS฀Statistik฀Parametrik. Cetakan Kedua. Elek Media Komputindo. Jakarta. (Hal. 18)

Sosrodarsono, S. Takeda, Kensaku. 1977.฀Bendungan฀Type฀Urugan. Pradyna Paramitha. Jakarta. (Hal. 22)

http://www.anneahira.com/permeabilitas-tanah.htm (Hal. 17)

http://pengairan.banyuwangikab.go.id/index.php?option=com_content&view=arti cle&id=28:manfaat-sumur-resapan&catid=2:berita&Itemid=138 (Hal.30)

McGuen, 1989 dalam Suripin฀2003 (Hal. 33)