PENGARUH AIR HUJAN PADA TANAH LEMPUNG TERHADAP DEBIT SUMUR RESAPAN BERDASARKAN HASIL UJI PERMEABILITAS LAPANGAN

PENG฀RUH ฀IR HUJ฀N P฀D฀ T฀N฀H LEMPUNG TERH฀D฀P DEBIT

SUMUR RES฀P฀N BERD฀S฀RK฀N H฀SIL UJI PERME฀BILIT฀S

L฀P฀NG฀N

Oleh

H฀FIDZ R฀NDI JULI H฀NDIT฀

฀liran air melalui pori-pori tanah dapat digunakan untuk memperkirakan besarnya

rembesan air dalam tanah, atau yang berkaitan dengan sumur resapan yang

kesemuanya akan terpengaruh oleh gaya rembesan. Debit rembesan yang lewat badan

bendungan dan lewat tanah dasar diperlukan untuk mengetahui banyaknya air yang

hilang. Pada penelitian ini menentukan nilai koefisien permeabilitas yang didapat

dengan alat yang dimodifikasi, yang selanjutnya akan dilakukan penentuan

pembuatan sumur resapan

฀

Sampel tanah yang diuji pada penelitian ini yaitu tanah lempung yang berasal dari

Perumahan Bhayangkara, Kelurahan Beringin Jaya, Kecamatan Kemiling, Bandar

Lampung. Penelitian ini dilakukan untuk menentukan jumlah 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 ML.

Hasil analisa dan perhitungan yang dilakukan, diperoleh koefesien permeabilitas

lapangan 1,7820 x

- 2,8128 x

cm /dt. Penelitian di laboratorium

dilakukan untuk perbandingan, diperoleh 0,8342 x 10

-7 -

_{1,9700 x 10}

-7

_{. Hal ini}

menunjukkan bahwa nilai koefisien permeabilitas antar lapangan dan laboratorium

tidah terlalu jauh perbedaannya

฀

Nilai koefisien permeabilitas ini digunakan untuk

menentukan pembuatan sumur resapan yang efektif. Pada pembuatan sumur resapan

efektif adalah berjumlah 3 buah dengan diameter 1,5 meter dan kedalaman 3 meter.

Kata kunci: lempung, permeabilitas, sumur resapan

THE EFFECT OF R฀IN W฀TER DISCH฀RGE OF CL฀Y B฀SED

INFILTR฀TION WELL FIELD PERME฀BILITY TEST RESULTS

By

H฀FIDZ R฀NDI JULI H฀NDIT฀

฀he flow of water through the pores of the soil can be used to estimate the amount of

water seepage in the soil, or relating to the infiltration well all of which will be

affected by seepage force. ฀he seepage flow through the dam body and passing

subgrade required to determine the amount of water lost. In this study determines the

permeability coefficient values ​​obtained with the modified tool, which will further the

determination of infiltration well.

฀he soil samples were tested in this study are derived from clay Bhayangkara

Housing, Urban Banyan Jaya, District Kemiling, Bandar Lampung. ฀his study was

conducted to determine the amount of infiltration well 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 belong to a

group ML

฀he results of the analysis and calculation, the permeability coefficient obtained pitch

1.7820 x - 2.8128 x cm / s. Research conducted in the laboratory for comparison,

obtained 0.8342 x 10-7 - 1.9700 x 10-7. ฀his indicates that the value of the

coefficient of permeability between field and laboratory is not too much difference.

฀he coefficient of permeability is used to determine the effective infiltration well. In

making the effective infiltration well are numbered 3 pieces with a diameter of 1.5

meters and a depth of 3 meters.

PENGARUH AIR HUJAN PADA TANAH LEMPUNG

TERHADAP DEBIT SUMUR RESAPAN BERDASARKAN

HASIL UJI PERMEABILITAS LAPANGAN

Oleh

HAFIDZ RANDI JULI HANDITA

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mencapai Gelar

Sarjana Teknik

Pada

Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Lampung

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2014

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

Hafidz Randi Juli Handita lahir di Teluk Betung, Bandar

Lampung, pada tanggal 19 Juli 1991, merupakan anak

pertama dari dua bersaudara pasangan Bapak Sugeng Riyadi

dan Ibu Ratna Prihatin Ningsih.

Penulis menempuh pendidikan dasar di SDN 4 Padang Cermin yang diselesaikan

pada tahun 2002. Pendidikan tingkat pertama ditempuh di SLTPN 4 Padang

Cermin yang diselesaikan pada tahun 2005. Kemudian melanjutkan pendidikan

tingkat atas di SMAN 8 Bandar Lampung yang diselesaikan pada tahun 2008.

dan selanjutnya pada tahun 2008 melanjutkan studi ke Perguruan Tinggi Negeri

Universitas Lampung dan terdaftar pada Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil

(S1) melalui jalur UM.

Selama menjadi mahasiswa penulis aktif di organisasi Himpunan Mahasiswa

Teknik Sipil (HIMATEKS UNILA) 2010, juga aktif dalam organisasi Badan

Eksekutif Mahasiswa Fakultas Teknik (BEM-FT) dan mengikuti organisasi

eksternal kampus yaitu Himpunan Mahasiswa Islam (HMI). Kemudian pada tahun

2013 penulis mengikuti Kerja Praktik selama tiga bulan pada Proyek

Pembangunan Jembatan Layang Antasari - Tirtayasa.

฀ersembahan

Sebuah karya kecil buah pemikiran dan kerja keras untuk kedua orang tuaku tercinta

yang telah membesarkan dan mendidikku dengan penuh kesabaran dan kasih sayang.

Bapakku tercinta Sugeng Riyadi

Ibuku tercinta Ratna ฀rihatin Ningsih

Adikku Rahma Lita Tiariputri

Serta teman dan sahabatku.

kitalah pemeran utamanya

(Hafidz Randi Juli Handita)

Puji Syukur penulis panjatkan atas kehadirat Allah SWT, karena berkat rahmat dan ridho-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Pengaruh Air Hujan Pada Tanah Lempung Terhadap Debit Sumur Resapan Berdasarkan Hasil Uji Permeabilitas Lapangan” ini sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan studi pada Program Sarjana Teknik Sipil Universitas Lampung ini dapat diselesaikan dengan baik.

Pada kesempatan ini 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. Ibu Dr. Lusmeilia Afriani, S.T., D.E.A., selaku Dosen Pembimbing Utama atas waktu, saran, kritik, dukungan, dan kesabarannya selama proses bimbingan, sehingga skripsi ini dapat dibuat dan diselesaikan juga membuat penulis belajar arti disiplin dan kerja keras.

2. Bapak Ir. Idharmahadi Adha, M.T., selaku Dosen Pembimbing Kedua, Dosen Penguji dan juga selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Lampung atas saran, kritik, ilmu, dukungan .argumentasinya yang

melakukannya untuk membuat penulis menjadi seseorang yang lebih baik.. 3. Bapak Ir. Setyanto, M.T., selaku Dosen Penguji, atas arahannya dalam

penyusunan skripsi ini yang membuat skripsi ini menjadi lebih baik.

4. Prof. Dr. Suharno, M.Sc., selaku Dekan Fakultas Teknik, Universitas Lampung. Sekaligus sebagai dosen penguji, atas pengarahan dan bimbingan serta saran yang diberikan kepada penulis menyusun skripsi.

5. Seluruh Dosen dan staf pengajar yang telah memberikan bekal ilmu pengetahuan kepada penulis selama menjadi mahasiswa di Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Lampung.

6. Seluruh karyawan di Fakultas Teknik, Universitas Lampung.

7. Seluruh karyawan di Laboratorium Mekanika Tanah Universitas Lampung, Mas Pardin, Mas Miswanto, Mas Riyadi, Mas Syaiful, Mas Budi dan Andi yang telah memberikan bantuan dan bimbingan selama penulis melakukan penelitian.

8. Ayahku Sugeng Riyadi, Ibuku Ratna Prihatin Ningsih dan Adikku Rahma Lita Tiariputri untuk cinta yang tiada tara serta doa-doanya, dan keluarga besar yang telah memberikan cinta dan kasih sayang serta dorongan material dan spiritual dalam menyelesaikan kuliah di Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Lampung.

9. Teman-teman seperjuanganku satu lingkup penelitian skripsi: Septiadi Yota Nugraha, M. Aqli dan M. Juana Fitra yang telah saling membantu dalam menyelesaikan penelitian ini.

Terima kasih untuk sajian makan siang, perhatian, canda tawa serta hutang yang diperbolehkan.

11. Teman-teman kreatif dan jahil di Kantin Macan: Fikri Al Fajri, Abdul Aziz Al Hakim, Andrian Nico Hasan, Ferdinand Bembin, Ahmad Hastomo, Dedi Setiawan, Akbar Prima Rifai, Pratama Jagar, Ahmad Riyanto, Ahmad Rifai Lubis, Imsaskia Setyawati C., Lina Puspa Melani, dan teman angkatan 2008 sebagai teman yang selalu memberi pengarahan bagi penulis baik di dalam maupun di luar kampus

12. Semua pihak yang telah membantu dan memberi semangat dalam proses pengujian dan penulisan skripsi.

Penulis menyadari akan keterbatasan pengetahuan dan kemampuan yang dimiliki penulis, untuk kesempurnaan penulisan skripsi ini penulis mengharapkan saran dan kritik dari semua pihak yang berkepentingan dengan topik ini. Penulis berharap hasil dan penulisan skripsi ini dapat memberi manfaat bagi yang memerlukan.

Bandar Lampung, 19 Agustus 2014 Penulis

Halaman DAFTAR ISI ... DAFTAR TABEL ... DAFTAR GAMBAR ...

I. PENDAHULUAN ... 1

A. Latar Belakang ... 1

B. Pembatasan Masalah ... 3

C. Tujuan Penelitian ... 4

II. TINJAUAN PUSTAKA ... 5

A. Tanah ... 5

1. Definisi Tanah ... 5

2. Klasifikasi Tanah... 7

a. Sistem Klasifikasi Tanah Unified ... 8

3. Tanah Lempung... 12

B. Hukum Darcy... 16

C. Permeabilitas ... 18

1. Koefisien Permeabilitas ... 19

2. Uji Permeabilitas Lapangan ... 21

3. Uji Permeabilitas Laboratorium ... 23

D. Pengujian Kadar Air (Water Content)... 25

E. Pengujian Berat Jenis (Spesific Gravity)... 26

F. Pengujian Batas-Batas Atterberg ... 27

1. Pengujian Batas Cair (Liquid Limit) ... 27

I. Desain Sumur Resapan... 30

J. Tinjauan Penelitian Terdahulu ... 34

III. METODE PENELITIAN ... 39

A. Bahan Penelitian... 39

B. Metode Pengambilan Sampel... 39

C. Pelaksanaan Pengujian ... 40

1. Pengujian di Lapangan ... 40

2. Pengujian di Laboratorium ... 40

D. Pengujian Permeabilitas di Lapangan ... 41

E. Pengujian Kadar Air (Water Content)... 43

F. Pengujian Berat Jenis (Spesific Gravity)... 45

G. Pengujian Batas-Batas Atterberg ... 49

1. Pengujian Batas Cair (Liquid Limit) ... 49

2. Pengujian Batas Plastis (Plastis Limit) ... 52

H. Pengujian Analisis Saringan... 54

I. Pengujian Permeabilitas di Laboratorium... 57

J. Pengolahan dan Analisis Data... 59

1. Pengolahan Data... 59

2. Analisis Data... 59

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 62

A. Desain Alat Uji Permeabilitas Lapangan... 62

B. Hasil Uji Coba Alat Uji Permeabilitas Lapngan ... 62

C. Pengujian Permeabilitas Lapangan... 63

1. Waktu Pengujian Permeabilitas Lapangan... 63

2. Hasil Pengujian Permeabilitas Lapangan... 64

D. Hasil Pengujian Untuk Sampel Tanah Asli ... 67

1. Hasil Pengujian Kadar Air (ω) ... 68

2. Hasil Pengujian Berat Jenis (Gs) ... 69

1. Waktu Pengujian Permeabilitas Laboratorium... 74

2. Hasil Pengujian Permeabilitas Laboratorium... 75

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

G. Hasil Pengujian Terdahulu, M. Juana Fitra... . 79

H.Menentukan Pembuatan Sumur Resapan Efektif... 76

V. PENUTUP ... 86

A. Kesimpulan ... 86

B. Saran ... 88 DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

- Lampiran A Surat – Surat Akademik - Lampiran B Hasil Uji Tanah Asli

- Lampiran C Hasil Uji Permeabilitasdi Lapangan - Lampiran D Hasil Uji Permeabilitasdi Laboratorium - Lampiran E Foto Pengambilan Sampel Tanah Asli - Lampiran F Foto Pelaksanaan Uji Tanah Asli

- Lampiran G Foto Pelaksanaan Uji Permeabilitasdi Lapangan - Lampiran H Foto Pelaksanaan Uji Permeabilitasdi Laboratorium

Tabel Halaman

1. Sistem Klasifikasi Tanah Unifed... 9

2. Klasifikasi Tanah Berdasarkan Sistem Unifed ... 10

3. Hasil Pngujian Sebelumnya Sifat Fisik dan Permeabilitas Lapangan Pada Tanah Lempung ... 14

4. Aktivitas Tanah Lempung ... 15

5. Specific GravityMineral – Mineral Penting Tanah ... 16

6. Harga – Harga Koefesien Permeabilitas Tanah Pada Umumnya ... 20

7. Volume Sumur Resapan Pada Kondisi Permeabilitas Tanah Rendah ... 30

8. Koefesien Limpasan Untuk Metode Rasional ... 31

9. Nilai Faktor Geometrik Menurut Bentuk Sumur Resapan ... 32

10. Jumlah Sumur Resapan Berdasarkan Nilai Permeabilitas dan Luas Tanah ... 33

11. Tijauan Perbandingan Nilai Permeabilitas Lapangan dan Permeabilitas Laboratorium yang pernah dilakukan, Ketut Purne 2010 ... 35

12. Tijauan Perbandingan Nilai Permeabilitas Lapangan dan Permeabilitas Laboratorium yang pernah dilakukan, Andius D.P.2012 ... 37

14. Hasil Pengujian Permeabilitas Lapangan ... 66

15. Uji Kadar Air (Ω) ... 68

16. Uji Berat Jenis (Gs) ... 70

17. Uji Batas-Batas Atterberg ... 71

18. Pengujian Analisis Saringan ... 72

19. Hasil Pengujian Sampel Tanah Asli ... 73

20. Hasil Pengujian Permeabilitas Laboratorium ... 76

21. Hasil Pengujian Tanah Asli, M. Juana Fitra...79

22. Nilai Uji Permeabilitas Lapangan, M. Juana Fitra... 79

Gambar Halaman

1. Dua cara pengujian koefisien permeabilitas di laboratorium ... 23

2. Prinsip uji permeabilitas metode falling head... 25

3. Grafik pengujian permeabilitas lapangan di Desa Bandar Rejo, Pringsewu ... 35

4. Grafik pengujian permeabilitas laboratorium di Desa Bandar Rejo, Pringsewu ... 36

5. Grafik perbandingan uji permeabilitas lapangan dan permeabilitas laboratorium desa bandar rejo, pringsewu... 36

6. Perbandingan k. Lapngan dan k. Laboratorium yang pernah Dianalisa ... 38

7. Lokasi pengambilan sample ... 39

8. Tampak atas lokasi pengambilan sample ... 40

9. Persiapan lahan untuk uji permeabilitas lapangan ... 41

10. Pembuatan lubang untuk meletakan alat uji ... 42

11. Meletakan lat uji pada lubang ... 42

12. Menuangkan air kedalam lubang alat uji... 42

13. Pengaliran air yang turun saat debit konstan pada satuan waktu tertentu ... 43

15. Menimbang sample tanah ... 43

16. Memasukan sample tanah kedalam oven ... 44

17. Menimbang sample setelah dioven... 44

18. Menimbang picnometerkosong... 45

19. Memasukan sample tanah kedalampicnometer... 45

20. Menimbang picnometer dan tanah kering ... 45

21. Mengisi 2/3 labu picnometer dengan air ... 46

22. Mendidihkan air dan tanah padapicnometer... 46

23. Mendinginkan picnometer ... 46

24. Mengisi air hingga bataspicnometer... 47

25. Menimbang picnometer, air dan tanah ... 47

26. Menimbang picnometer dan air ... 47

27. Mengayak sample tanah untuk uji batas cair ... 48

28. Mangkuk cassagrade... 48

29. Mengaduk sample tanah dan air ... 49

30. Mertakan sample pada permukaan mangkukcassagrade... 49

31. Melakukan ketukan hingga tanah merapat ... 50

32. Mengambil sample setelah ketukan diperoleh... 50

33. Sample tanah yang diperoleh dari uji batas cair ... 50

34. Mengayak sample tanah untuk uji batas cair ... 51

35. Menggulung sample hingga mencapai diameter 3 mm... 52

36. Sample uji batas plastis ... 52

39. Mengayak sample dengan saringan no.200 ... 54

40. Memasukan sample ke dalam oven selama 24 jam ... 54

41. Meletakan sample pada sieve shaker... 54

42. Menyalakan sieve shaker... 55

43. Menimbang sample yang tertahan pada setiap saringan ... 55

44. Meratakan permukaan tanah pada mold... 56

45. Memasangkan mold dengan alat uji falling head... 56

46. Penjenuhan sample uji permeabilita laboratorium... 56

47. Bagan alir penelitian ... 51

48. Lubang sumur uji ... 63

49. Grafik nilai uji permeabilitas lapangan ... 64

50. Grafik pilai pengujian kadar air... .. 69

51. Grafik nilai pengujian berat jenis... 70

52. Grafik nilai batas-batas atterberg... 71

53. Grafik nilai gradasi lolos saringan... 73

54. Grafik klasifikasi tanah ... 74

55. Grafik nilai uji permeabilitas laboratorium ... 77

56. Grafik nilai uji permeabilitas lapangan, M. Juana Fitra... 80

57. Grafik nilai uji permeabilitas lapangan, M. Juana Fitra... 81

58. Denah rumah tangkapan hujan... 82

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Konstruksi Bangunan teknik sipil memerlukan bahan bangunan yang sangat kokoh agar konstruksi tersebut dapat bertahan lama dan dapat menahan beban yang direncanakan sesuai peruntukkan. Salah satu bahan utama agar bangunan tetap kokoh adalah pondasi yang kuat dan struktur tanah yang baik. Bahan utama pembuat konstruksi bangunan adalah beton, besi, baja dan bahan lainnya tapi konstruksi jalan, bendungan memerlukan bahan lain seperti aspal dan tanah yang mempunyai struktur yang baik. 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 semua bangunan berada di atas atau dibawah permukaan tanah. Sehingga perlu diketahui sifat-sifat tanah terutama bila dilakukan perubahan terhadapnya, Oleh sebab itu diperlukan adanya pengujian terhadap sifat fisik dan mekanik terhadap struktur tanah.

Tanah adalah kumpulan partikel padat yang saling berhubungan satu sama lain dan memiliki rongga. Rongga tersebut terisi oleh air dan udara, sehingga ini memungkinkan air dapat mengalir di dalam partikel menuju rongga dari satu titik

yang lebih tinggi ke titik yang lebih rendah. Air juga mempunyai peranan penting yaitu sebagai pelumas dan pengikat antar butiran, tetapi tanah yang mengandung air lebih banyak dan bahkan melebihi berat partikel padatnya semangkin tidak baik. 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, jenis tanah yang berbeda akan memiliki permeabilitas yang berbeda pula

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

Pengujian 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.

Dalam penelitian ini dilakukan pengujian permeabilitas di lapangan dengan menggunakan alat modifikasi permeabilitas, kemudian mengambil sampel tanah lempung pada lokasi yang sama untuk dilakukan pengujian sifat fisik tanah dan permeabilitas di laboratorium. Setelah diperoleh nilai koefisien permeabilitas tanah lempung skala lapangan dan skala laboratorium, kemudian dilakukan analisa dengan membandingkan nilai permeabilitas skala lapangan dan nilai permeabilitas skala laboratorium. Lalu, didapatkan nilai konstanta perbandingan antara uji permeabilitas di lapangan dan di laboratorium untuk tanah lempung.

B. Pembatasan Masalah

Pada penelitian ini, masalah hanya dibatasi pada sifat permeabilitas tanah lempung berdasarkan uji di lapangan dan di laboratorium. Adapun ruang lingkup dan batasan masalah pada penelitian ini adalah :

1. Sampel tanah yang digunakan adalah tanah lempung yang terdapat di sekitar Perumahan Bhayangkara Kelurahan Beringin Jaya Kecamatan Kemiling Kota Bandar Lampung.

2. Pengujian permeabilitas lapangan pada lokasi tanah lunak menggunakan alat uji permeabilitas yang dimodifikasi.

3. Pengujian sifat fisik tanah di laboratorium meliputi : a. Pengujian Kadar Air.

c. Pengujian Analisa Saringan. d. Pengujian Batas-Batas Atterberg

e. Pengujian Permeabilitas menggunakan alat modifikasi metode Falling Head.

C. Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini antara lain :

1. Mengetahui nilai permeabilitas tanah dengan alat uji permeabilitas yang dibuat untuk digunakan di lapangan.

2. Mengetahui nilai permeabilitas tanah menggunakan alat Falling Head.

3. Menganalisa perbandingan nilai permeabilitas tanah lunak antara uji permeabilitas skala lapangan dengan skala laboratorium.

4. Mendapatkan nilai konstanta perbandingan antara uji permeabilitas di lapangan dan di laboratorium untuk tanah lunak.

Hasil dari penelitian permeabilitas tersebut mendapatkan nilai koefesien permeabilitas yang dapat dipergunakan untuk pembuatan sumur resapan karena sumur resapan banyak digunakan oleh masyarakat pada umumnya, oleh sebab itu desain sumur resapan dapat dibuat dengan debit sumur resapan yang telah diperoleh. Hal ini digunakan lebih praktis untuk mendisain sumur resapan untuk masyarakat disekitar Perumahan Bhayangkara Kelurahan Beringin Jaya Kecamatan Kemiling kota Bandar Lampung.

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Tanah

1. Definisi Tanah

Kandungan material utama dari Bumi adalah, batuan dan air/cairan dan gas

dimana material tersebut mengandung berbagai macam unsur senyawa kimia yang

dinyatakan sebagai material pembentuk kulit bumi. Kulit bumi yang akan

dipelajari adalah mengenai batuannya sesuai dengan ilmu teknik sipil yang

mempelajari sifat batuan/tanah untuk kepentingan disain kontruksi bagunan, jalan

tanggul dan sebagainya. Adapun unsur utama yag terkandung didalam batuan

adalah terdiri dari beberapa mineral. Setiap mineral terdiri atas suatu senyawa

kimia anorganik dan terjadi secara alami.

Pembentukan tanah yang utama berasal dari pelapukan batuan batuan yang

mempunyai ukuran butiran yang besar dan melebihi diamter 30 mm sampai

puluhan m. Batuan tersebut akan hancur dan menjadi diameter yang kecil dan

bahkan halus dikarenakan beberapa faktor antara lain, cuaca, Organisme (Vegetasi,

Jasad Renik/Mikroorganisme), bahan induk, topografi, relief dan waktu

Beberapa ilmuan geologi menyatakan bahwa tanah adalah benda alami di atas

permukaan bumi yang terbentuk dari bahan utamanya seperti bahan organik atau

faktor-faktor iklim, relief/bentuk wilayah, organisme (makro/mikro) dan waktu, tersusun

dari bahan padatan organik dan anorganik), cairan dan gas, berlapis-lapis dan

mampu mendukung pertumbuhan tanaman. Batas atas adalah udara, batas

samping adalah air dalam lebih dari 2 meter atau singkapan batuan dan batas

bawah adalah sampai kedalaman aktivitas biologi atau padas yang tidak tembus

akar tanaman, dibatasi sampai kedalaman 2 meter (Subardja, 2004).

Tanah merujuk ke material yang tidak membatu, tidak termasuk batuan dasar,

yang terdiri dari butiran-butiran mineral yang memiliki ikatan yang lemah serta

memiliki bentuk dan ukuran, bahan organik, air dan gas yang bervariasi.

Tanah dalam pandangan teknik sipil adalah himpunan mineral, bahan organik

dan endapan-endapan yang relatif lepas (loose) yang terletak di atas batu dasar (bedrock) ( Hardiyatmo, H.C., 2001).

Tanah merupakan material yang terdiri dari agregat (butiran) padat yang

tersementasi (terikat secara kimia) satu sama lain dan dari bahan-bahan organik

yang telah melapuk (yang berpartikel padat) disertai dengan zat cair dan gas yang

mengisi ruang-ruang kosong diantara partikel-partikel padat tersebut (Das, 1988).

Menurut Bowles (1991), tanah adalah campuran partikel-partikel yang terdiri

dari salah satu atau seluruh jenis berikut :

a. Berankal (boulders), yaitu potongan batuan yang besar, biasanya lebih besar dari 250 mm sampai 300 mm. Untuk kisaran ukuran 150 mm sampai 250

mm, fragmen batuan ini disebut sebagai kerakal (cobbles) atau pebbes. b. Kerikil (gravel), yaitu partikel batuan yang berukuran 5 mm sampai 150 mm.

c. Pasir (sand), yaitu batuan yang berukuran 0,074 mm sampai 5 mm. Berkisar dari kasar (3 mm sampai 5 mm) samapai halus (< 1mm).

d. Lanau (silt), yaitu partikel batuan yang berukuran dari 0,002 mm sampai 0,074 mm.

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

yang “kohesif”.

Menurut E. Saifudin Syarif (1986), tanah adalah benda alami yang terdapat di

permukaan bumi yang tersusun dari bahan – bahan mineral sebagai hasil dari

pelapukan batuan dan bahan organik ( pelapukan sisa tumbuhan dan hewan ) ,

yang merupakan media pertumbuhan tanaman dengan sifat – sifat tertentu yang

terjadi akibat dari gabungan faktor – faktor alami, iklim, bahan induk, jasad hidup,

bentuk wilayah dan waktu pembentukan.

2. Klasifikasi Tanah

Sistem klasifikasi tanah adalah pengelompokkan tanah sesuai dengan perilaku

umum dari tanah pada kondisi fisis tertentu. Tujuan klasifikasi tanah adalah untuk

menentukan dan mengidentifikasi tanah, untuk menentukan kesesuaian terhadap

pemakaian tertentu, dan berguna untuk menyampaikan informasi mengenai

keadaan tanah dari suatu daerah dengan daerah lainnya dalam bentuk suatu data

Sistem klasifikasi tanah yang umum digunakan dalam perencanaan jalan

adalah sebagai berikut :

 Sistem Unified (Unified Soil Classification / USCS)

(USCS) diajukan pertama kali oleh Casagrande dan selanjutnya dikembangkan

oleh United State Bureau of Reclamation(USBR) dan United State Army Corps of Engineer (USACE). Kemudian American Society for Testing and Materials

(ASTM) 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. Tanah berbutir kasar (coarse-grained soil), 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. Tanah berbutir halus (fine-grained soil), 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

Menurut Bowles, 1991 Kelompok-kelompok tanah utama sistem klasifikasi

Unifieddapat dilihat pada tabel 1. berikut ini :

Tabel 1. Sistem Klasifikasi Tanah Unified, Bowles 1991.

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 soil).

M = Untuk lanau inorganik (inorganic silt). 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 plasticity). H = Plastisitas tinggi (high plasticity).

Tabel 2. Klasifikasi Tanah Berdasarkan Sistem Unified, Dunn 1992.

Divisi utama Simbol

kelompok Nama umum

T an ah b er b u ti r k as ar ≥ 5 0 % b u ti ra n te rt ah an s ar in g an N o . 2 0 0 P as ir ≥ 5 0 % f ra k si k as ar lo lo s sa ri n g an N . 4 K er ik il b er si h (h an y a k er ik il ) 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

K er ik il d en g an B u ti ra n h al u s GM

Kerikil berlanau, campuran kerikil-pasir-lanau

GC Kerikil berlempung, campuran kerikil-pasir-lempung K er ik il 5 0 % ≥ f ra k si k as ar te rt ah an s ar in g an N o . 4 P as ir b er si h (h an y ap as ir ) SW

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

SP

Pasir bergradasi-buruk, pasir berkerikil, sedikit atau sama sekali tidak mengandung butiran halus P as ir d en g an b u ti ra n h al u s

SM Pasir berlanau, campuran pasir-lanau SC Pasir berlempung, campuran pasir-lempung

T an ah b er b u ti r h al u s 5 0 % a ta u l eb ih l o lo s ay ak an N o . 2 0 0 L an au d an l em p u n g b at as c ai r ≤ 5 0 % 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 clays) OL Lanau-organik dan lempung berlanau

organik dengan plastisitas rendah

L an au d an le m p u n g b at as c ai r ≥ 5 0 %

MH Lanau anorganik atau pasir halus diatomae, atau lanau diatomae, lanau yang elastis CH Lempung anorganik dengan plastisitas

tinggi, lempung “gemuk” (fat clays)

OH Lempung organik dengan plastisitas sedang sampai dengan tinggi

Tanah-tanah dengan kandungan organik sangat

tinggi

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

Lanjutan Tabel 2. Klasifikasi Tanah Berdasarkan Sistem Unified, Dunn 1992. Kriteria klasifikasi K la si fi k as i b er d as ar k an p e rs e n ta se b u ti ≥ 1 2 % l o lo s sa ri n g an N o . 2 0 0 G M , G C , S M , S C 5 -1 2 % l o lo s sa ri n g an N o . 2 0 0 k la si fi k as i p er b at as an y an g m em e rl u k an r h al u s ≤ 5 % l o lo s sa ri n g an N o . 2 0 0 G W , G P , S W , S P p en g g u n aa n d u a si m b o l

Cu = D60/ D10 > dari 4

Cc =

60 10 2 30) ( xD D D

antara 1 dan 3

Tidak 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

Tidak 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

Manual untuk identifikasi secara visual dapat dilihat dalam ASTM designation D-2488

Sumber : Dasar-dasar Analisis Geoteknik, Dunn, dkk, 1992.

Bagan plast isit as

Unt uk klasifikasi t anah berbut ir-halus dan fraksi halus dari t anah berbut ir kasar Batas At t erberg yang digambarkan di baw ah yang diarsir merupakan klasifikasi batas yang membutuhkan simbol ganda

OL M L &

OH M H & CL

CH

CL - M L

Garis A

0 10 20 40 50 60 70 80 90 100

Bat as Cair

60 50 40 In d e x p la st is it a sa s

3. Tanah Lempung

Tanah 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, 1988).

Tanah lempung terdiri dari berbagai golongan tekstur yang agak susah

dicirikan secara umum. Sifat fisika tanah lempung umumnya terletak diantara sifat

tanah pasir dan liat. Pengolahan tanah tidak terlampau berat, sifat merembeskan

airnya sedang dan tidak terlalu melekat.

Warna tanah pada tanah lempung tidak dipengaruhi oleh unsur kimia yang

terkandung didalamnya, karena tidak adanya perbedaan yang dominan, dimana

kesemuanya hanya dipengaruhi oleh unsur Natrium saja yang paling

mendominasi. Semakin tinggi plastisitas, grafik yang di hasilkan pada

masing-masing unsur kimia belum tentu sama. Hal ini disebabkan karena unsur-unsur

warna tanah dipengaruhi oleh nilai Liquid Limit (LL) yang berbeda-beda

(Marindo, 2005 dalam Afryana, 2009).

Tanah lempung merupakan agregat partikel-partikel berukuran mikroskopik

dan submikroskopik yang berasal dari pembusukan kimiawi unsur-unsur

penyusun batuan, dan bersifat plastis dalam selang kadar air sedang sampai luas.

Dalam keadaan kering sangat keras, dan tak mudah terkelupas hanya dengan jari

tangan. Permeabilitas lempung sangat rendah (Terzaghi dan Peck, 1987). Ukuran

dengan ukuran lanau. Akan tetapi, perbedaan antara keduanya ialah bahwa

mineral lempung tidak lembam.

Jadi dari segi mineral, tanah dapat juga disebut sebagai bukan lempung ( non-clay soils) meskipun terdiri dari partikel-partikel yang sangat kecil. Untuk itu, akan lebih tepat partikel-partikel tanah yang berukuran lebih kecil dari 2 mikron

(= 2 μ), atau < 5 mikron (= 5 μ) menurut sistem klasifikasi yang lain, disebut saja sebagai partikel berukuran lempung daripada disebut sebagai lempung saja.

Partikel-partikel dari mineral lempung umumnya berukuran koloid (<1μ) dan ukuran 2 μ merupakan batas atas (paling besar) dari ukuran partikel mineral lempung (Das,1988).

Sifat-sifat yang dimiliki tanah lempung adalah sebagai berikut

(Hardiyatmo, 2001) :

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.

Tanah 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

besar untuk meresap air sebagai hasilnya adalah sifat mudah mengembang

(Hardiyatmo, 2001)

Tanah lempung membentuk gumpalan keras saat kering dan lengket

apabila basah terkena air. Sifat ini ditentukan oleh jenis mineral lempung yang

mendominasinya. Mineral lempung membentuk partikel pembentuk

tanah. Tekstur dari tanah yang seperti ini ditentukan oleh komposisi

tiga partikel pembentuk tanah : pasir, lanau (debu), dan lempung. Tanah pasiran

didominasi oleh pasir, tanah lempungan didominasi oleh lempung. Tanah dengan

komposisi pasir, lanau, dan lempung yang seimbang dikenal sebagai geluh (loam). Tanah lempung berpasir merupakan tanah lempung yang bercampur dengan pasir,

didominasi oleh lempung.

Berikut contoh hasil pengujian sifat fisik dan uji permeabilitas pada tanah

lempung :

Tabel 3. Hasil pengujian sebelumnya sifat fisik dan permeabilitas lapangan pada tanah lempung, Bambang Yulistianto 2011.

No Kedalaman Jenis Tanah Lolos Saringan 200 Berat Jenis Tanah Kadar Air Tanah HB V/1 1,6 – 2,0 Lempung

Cokelat

96,14 2,62 48,14

HB V/2 3,0 – 3,4 Lempung Abu-abu

97,84 2,57 47,58

HB VI/1 2,0 – 2,4 Lempung Cokelat

97,28 2,60 50,12

HB VI/2 3,0 – 3,6 Lempung Abu-abu

No Kedalaman Jenis Tanah

Angka Attenberg

LL PL PI

HB V/1 1,6 – 2,0 Lempung Cokelat

77 36 43

HB V/2 3,0 – 3,4 Lempung Abu-abu

81 33 48

HB VI/1 2,0 – 2,4 Lempung Cokelat

74 33 41

HB VI/2 3,0 – 3,6 Lempung Abu-abu

78 33 45

No Kedalaman Jenis

Tanah

Permeabilitas Lapangan

cm/detik cm/jam

HB V/1 1,6 – 2,0 Lempung Cokelat 8,2 x

HB V/2 3,0 – 3,4 Lempung Abu-abu 8,7 x

HB VI/1 2,0 – 2,4 Lempung Cokelat 4,5 x

HB VI/2 3,0 – 3,6 Lempung Abu-abu 4,6 x

(Sumber : bambangyulistiyanto.blogspot.com/2011/11/pengendalian-genangan-di-kawasan-monas_11.html)

Tabel 4.Aktivitas tanah lempung, Skempton 1953.

Minerologi tanah lempung Nilai Aktivitas

Kaolinite 0,4 – 0,5

Illite 0,5 – 1,0

montmorillonite 1,0 – 7,0

Tabel 5.Specific gravitymineral-mineral penting tanah, Das 1995. Minerals Specific Gravity Quarts (kwarsa) 2,65

Kaolinite 2,60

Illite 2,80

Montmorillonite - 2,80 Halloysite - 2,55 Potassium feldspar 2,57 Sodium and calcium

feldspar 2,62 – 2,76 Chlorite 2,60 – 2,90 Biorite 2,80 – 3,20 Muscovite 2,76 – 3,10 Horn blende 3,00 – 3,47 Limonite 3,60 – 4,00 Olivine 3,27 – 3,37

(Sumber : Das, 1995)

B. Hukum Darcy

Permeabilitas adalah tanah yang dapat menunjukan kemampuan tanah

meloloskan air. Tanah dengan permeabilitas tinggi dapat menaikan nilai infiltrasi

sehingga menurunkan laju alir larian.

Pada ilmu tanah, permeabilitas didefinisikan secara kualitatif sebagai

pengurangan gas-gas, cairan-cairan atau penetrasi akar tanaman. Selain itu

permeabilitas juga merupakan pengukuran hantaran hidraulik tanah. Hantaran

hidraulik tanah timbul adanya pori kapiler yang saling bersambungan antara satu

sebagai kecepatan bergeraknya suatu cairan adalah air dan media pori adalah

tanah. Penetapan hantaran hdraulik didasarkan pada hukum Darcy (1856).

Hukum 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 :

V = k . i ...(1)

dengan :

v = kecepatan aliran (m/s atau cm/s)

k = koefisien permeabilitas

i = gradient hidraulik

Lalu telah diketahui bahwa

v =

...(2)

dan

i =

...(3)

dengan :

Q = debit konstan, air yang dituangkan ke dalam sumur uji (cm3/dt)

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.html).

Permeabilitas tanah bergantung pada ukuran butiran tanah. Karena butiran

tanah lempung berukuran kecil, kemampuan meloloskan air juga kecil. Dalam

praktik, tanah lempung dianggap sebagai lapisan yang tak lolos air atau kedap air,

karena pada kenyataannya permeabilitasnya lebih kecil daripada beton. Tanah

granuler merupakan tanah dengan permeabilitas yang relatif besar hingga sering

digunakan sebagai bahan filter. Namun, akibat permeabilitas yang besar, tanah ini

menyulitkan pekerjaan galian tanah pondasi yang dipengaruhi air tanah, karena

merusak struktur tanah dengan menimbulkan rongga-rongga yang dapat

mengakibatkan penurunan pondasi (Hardiyatmo, 2001).

Permeabilitas suatu massa tanah penting untuk :

1. Mengevaluasi jumlah rembesan (seepage) 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

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 3.

Tabel 6. Harga-Harga Koefisien Permeabilitas Tanah Pada Umumnya, Das 1988.

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

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 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 =

dimana :

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 = ...(5)

Dalam penelitian ini menggunakan 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 pelampung yang dapat bergerak naik turun

sesuai dengan ketinggian permukaan air dalam tabung (sumur) uji. Sehingga dapat

diperoleh nilai koefisien permeabilitas yang akurat.

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

3. Uji Permeabilitas di Laboratorium

Untuk menentukan koefisien permeabilitas di laboratorium, ada dua macam

cara pengujian yang sering digunakan, yaitu Uji Tinggi Energi Tetap (Constant Head) dan Uji Tinggi Energi Turun (Falling Head).

Uji permeabilitas Constant 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.

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 ...(6)

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 :

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 :

...(8)

Uji Tinggi Jatuh sangat cocok untuk tanah berbutir halus dengan koefisien

rembesan kecil.

Gambar 2 . Pinsip Uji Permeabilitas Metode Falling Head

D. Pengujian Kadar Air (Water Content)

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. Area A

Area a Saat

t

1 = 0

Saat

t

1 =

t

2 h1

Besarnya kadar air dinyatakan dalam persen dan dapat dihitung dengan

menggunakan rumus :

Kadar air = x 100 % ...(9)

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 =

...(10)

dimana :

Gs = berat jenis

W1 = berat picnometer (gram)

W2 = berat picnometer tanah kering (gram)

W3 = berat picnometer + tanah + air (gram)

G. 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 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 ...(11)

dimana:

PI = indeks plastis

LL = batas cair

H. 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.

I. 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.

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(infiltrasi).Air resapan ini selanjutnya menjadi cadangan air tanah.

(http://pengairan.banyuwangikab.go.id/index.php?option=com_content&view=article&i

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:

1. 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.

2. 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 serap 2,0 – 6,5 cm/jam)

 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)

3. Desain Sumur Resapan

Tabel 7 dapat dijadikan bahan acuan mengenai volume sumur resapan pada

Tabel 7. Volume Sumur Resapan Pada Kondisi Tanah Permeabilitas Rendah

No Luas Kavling (m²)

Volume Resapan Terdapat saluran drainase

sebagai pelimpahan (m³)

Tidak terdapat saluran drainase sebagai pelimpahan (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 – 16,4 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 – 7,11

12 1000 26 - 41 41 – 79

(sumber : SK Gubernur No. 17 Tahun 1992)

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

...(12)

Dimana :

Q : Debit Hujan (m3/dtk)

C : Koefisien Aliran

I : Intensitas curah hujan

Tabel 8. Koefisien Limpasan untuk Metode Rasional, Mc Guen 1989.

No Deskripsi Lahan / Karakter Permukaan Koefesien C

1

Bisnis

- Perkotaan

- Pinggiran

0,70 – 0,95 0,50 – 0,70

2

Perumahan

- Rumah Tunggal

- Multiunit Terpisah, 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

4

Perkerasan

- Aspal, Beton

- Batu Bata, Paving

0,70 – 0,95 0,50 – 0,70

5 Atap 0,75 – 0,95

6

Halaman Tanah Berpasir

- Datar 2 %

- Rata-rata 2 – 7 %

- Curam 7 %

0,05 – 0,10 0,10 – 0,15 0,15 – 1,20

7

Halaman Tanah Berat

- Datar 2 %

- Rata-rata 2 – 7 %

- Curam 7 %

0,13 – 0,17 0,18 – 0,22 0,25 – 0,35

9 Taman Tempat Bermain 0,20 – 0,35

(sumber : McGuen, 1989 dalam Suripin 2003)

Dengan metode yang sama, 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 :

...(13)

Dimana:

H : Kedalaman sumur resapan (m)

Q : Debit Sumur (m3/dtk)

F : Faktor Geometrik

T : Durasi aliran (dtk)

K : Permeabilitas lapangan (m/dtk)

Untuk menentukan faktor geometri ditentukan berdasarkan desain sumur resapan.

Tabel 9. Nilai Faktor Geometrik menurut bentuk Sumur resapan, Sunjoto 1991.

No Desain / Bentuk Sumur Resapan Faktor Geometri

1

2

2 . R

3 π². R

4

4 . R

5

2 . π . R

6

4 . R

Adapun untuk menghitung kebutuhan sumur resapan dengan cara membagi

antara debit hujan yang kita hitung (Qhujan+ Qlimpasan) 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:

Tabel 10.Jumlah Sumur Resapan Berdasarkan Nilai Permeabilitas dan Luas

Tanah, Kusnaedi 2011.

No

Luas Bidang

Tadah (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 6 7 8 9 10 11 12 13 20 30 40 50 60 70 80 90 100 200 300 400 500 1 1 2 2 2 3 3 3 4 8 12 15 19 -1 1 1 1 2 2 2 3 5 6 8 -1 1 1 1 2 2 2 2 4 7 9 11 -1 1 1 1 2 3 4 5 -1 1 1 1 2 2 3 5 6 7 -1 1 2 2 3 4

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. Berikut adalah tinjauan terdahulu yang

pernah dilakukan :

1. Permeabilitas Lapangan dan Laboratorium di Daerah Pringsewu

Pada Tanah Timbunan Tubuh Embung Di Desa Banjar Rejo Kabupaten

Pringsewu, oleh Ketut Purne (2010). Terdapat kesamaan metode pengujian

permeabilitas yang digunakan yaitu untuk metode di lapangan menggunkan

metode Sumur Uji dan untuk metode di laboratorium menggunkan metode Falling Head, akan tetapi untuk tanah yang digunakan berbeda.

Pada penelitian terdahulu hasil pengujian permeabilitas di lapangan diperoleh

nilai k lapangan yang berkisar antara 9 x10-6 – 1 x10-5 cm/dt dan k rata-rata

sebesar 8 x10-6 cm/dt, sedangkan dari pengujian permeabilitas di laboratorium

diperoleh nilai k laboratorium yang berkisar antara 3 x10-6 – 7 x10-6 cm/dt dan k

Tabel 11. Perbandingan Nilai Permeabilitas Lapangan dan Laboratorium Pada

Pengujian Terdahulu yang Pernah Dilakukan, Ketut Purne 2010.

No. Nama Sampel Permeabilitas(k)

Lapangan (cm/dt)

Permeabilitas (k) Laboratorium (cm/dt)

1. Sampel A 7 x10

-6 _{4 x10}-6

2. Sampel B 1 x10-5 7 x10-6

3. Sampel C 6 x10-6 3 x10-6

4. Sampel D 8 x10-6 5 x10-6

5. Sampel E 9 x10-6 6 x10-6

Rata-rata 8 x10-6 5 x10-6

Gambar 3. Grafik uji permeabilitas lapangan di desa Banjar Rejo, Pringsewu,

Gambar 4. Grafik uji permeabilitas laboratorium di desa Banjar Rejo, Pringsewu,

Ketut Purne 2010.

Gambar 5. Grafik perbandingan uji permeabilitas lapangan dan Laboratorium di

desa Banjar Rejo, Pringsewu, Ketut Purne 2010.

2. Koefesien Permeabilitas Lapangan dan Laboratorium Pada Tanah Lempung

Penelitian tentang perbandingan alat uji permeabilitas lapangan dengan alat uji

modifikasi dengan parameter uji permeabilitas laboratorium menggunakanfalling headyang telah dirangkum oleh Andius Dasa Putra (2012).

Dalam penelitian ini dilakukan secara bersamaan antara pengujian

permeabilitas di lapangan dengan pengujian permeabilitas di laboratoriumHal ini

dimaksudkan agar tanah yang dujikan masih memiliki kulaitas yang baik.

Pengujian yang dilakukan dilapangan bertujuan untuk menadapatkan nilai data uji

lapngan yang kemudian akan dibandingkan dengan data uji dilaboratorium.

Tabel 12. Perbandingan Nilai Uji Permeabilitas Lapangan dan Laboratorium Pada

Tanah Lempung Yang Pernah Dilakukan, Andius D.P. 2012.

Lokasi Klasifikasi Tanah

k. Lapangan (cm/detik)

k. Lapangan (cm/detik)

Korelasi antara k. Lapangan dan k. Lab.

(cm/detik)

Titik 1 CH 7,43 x 10-8 5,72 x 10-7 6,89 x 10-7

Titik 2 CH 5,46 x 10-8 6,78 x 10-7 5,21 x 10-7 Titik 3 CH 8,75 x 10-7 4,32 x 10-7 7,77 x 10-7 Titik 4 CH 5,62 x 10-7 7,14 x 10-6 6,19 x 10-7 Titik 5 CH 6,89 x 10-7 5,89 x 10-7 7,23 x 10-7 Titik 6 CH 7,23 x 10-8 5,45 x 10-7 3,42 x 10-7 Titik 7 CH 8,45 x 10-7 6,45 x 10-7 7,65 x 10-7 Titik 8 CH 6,53 x 10-6 7,62 x 10-6 4,39 x 10-6

Gambar 6. Perbandingan k. Lapangan dengan k. Laboratorium yang pernah

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

III.฀METODE฀PENELITIAN

A.฀Bahan฀Penelitian

฀ahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah tanah lanau

anorganik

atau berlempung yang terdapat yang terdapat di Perumahan

฀hayangkara Kelurahan ฀eringin Jaya Kecamatan Kemiling ฀andar lampung.

B.฀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. Lalu tabung ditutup rapat dengan lakban untuk menjaga

kondisi tanah agar tidak mengalami penguapan dan untuk menjaga kadar air tanah

agar tidak berubah. Lokasi pengambilan sampel dibagi menjadi 5 titik.

Gambar 8. Tampak atas lokasi pengujian

C.฀Pelaksanaan฀Pengujian

Pengujian permeabilitas ini dilaksanakan pada dua tempat, yaitu :

1. Pengujian฀di฀Lapangan

Pengujian ini dilaksanakan pada tanah lempung yang terdapat di area

Kecamatan Kemiling Kota ฀andar lampung. Pengujian ini dilaksanakan untuk

menentukan nilai koefisien permeabilitas di lapangan.

2. Pengujian฀di฀Laboratorium

Pengujian ini dilaksanakan terhadap sebuah sampel tanah lempung yang

dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah Fakultas Teknik Universitas

Lampung, yang meliputi :

a. Pengujian Kadar Air.

b. Pengujian ฀erat Jenis.

c. Pengujian Analisa Saringan.

d. Pengujian ฀atas - ฀atas Atterberg.

e. Pengujian Permeabilitas.

D.฀Pengujian฀Permeabilitas฀di฀Lapangan

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui koefisien permeabilitas di

lapangan.

฀

฀ahan-bahan

1.

Air secukupnya.

฀

Langkah kerja

1. Melakukan pembersihan lahan pada area yang akan dilakukan uji

permeabilitas lapangan.

Gambar 9. Persiapan lahan untuk melakukan uji permeabilitas lapangan

2. Membuat lubang dengan diameter 10 cm dan kedalaman 12 cm sebagai

Gambar 10. Pembuatan lubang untuk meletakan alat uji

3. Memasukan alat uji permeabilitas lapangna pada lubang yang telah dibuat.

4. Memasukan air ke dalam alat Metode Sumur Uji sampai penuh dan rata

dengan permukaan lubang uji untuk melakukan penjenuhan terhadap

tanah hingga kondisi air dalam alat uji permeabilitas mengalir konstan.

Gambar 12. Menuangkan air ke dalam lubang alat uji

5. Menghitung waktu pengaliran dengan menggunakan ฀topwatch untuk

mengetahui waktu pengaliran ke dalam lubang uji (t).

Gambar 13. Pengaliran air yang turun saat debit konstan dalam satuan

waktu tertentu.

6. Pemeriksaan dilakukan sebanyak lima kali pada setiap lubang uji, sehingga

diperoleh nilai rata-rata.

E.฀Pengujian฀Kadar฀Air฀(

฀ater Content

)

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui kadar air tanah. Metode pengujian

kadar air tanah sesuai dengan SNI 03-1965-1990.

฀

฀ahan-bahan :

1. Sampel tanah sebanyak 50 gram.

2. Air secukupnya.

฀

Langkah kerja:

1. Menyiapkan cawan kosong lalu menimbang berat cawan yang digunakan

dan mencatat beratnya.

Gambar 14.Menimbang cawan untuk uji kadar air

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

mencatat beratnya.

Gambar 15.Menimbang sample tanah

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.

Gambar 17. Menimbang sample stelah dioven

F.฀Pengujian

฀

Berat฀Jenis฀(

Spesific Gravity

)

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui berat jenis tanah. Metode pengujian

berat jenis tanah sesuai dengan SNI 03-1968-1990.

฀

฀ahan-bahan

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

selama 24 jam sebanyak 300 gram.

2. Air bersih secukupnya.

฀

Langkah kerja

Gambar 18. Menimbang picnometer kosong

2. Memasukkan sampel tanah kering ke dalam picnometer.

Gambar 19. Memasukan sample tanah kedalam picnometer

3. Menimbang picnometer beserta tanah kering (W2).

Gambar 20. Menimbang picnometer dan tanah kering

4.

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

picnometer.

5. Memanaskan

picnometer di atas tungku pemanas, ini dimaksudkan untuk

menghilangkan udara di dalam butir-butir tanah.

Gambar 22. Mendidihkan air dan tanah pada picnometer

6. Setelah mendidih (butir-butir udara hilang), mendinginkan

picnometer

hingga temperatur picnometer sama dengan temperatur ruangan.

Gambar 23. Mendinginkan picnometer

7. Menambahkan air ke dalam picnometer hingga mencapai garis batas.

Gambar 24. Mengisi air hingga batas picnometer

8. Menimbang

picnometer yang berisi air dan tanah (W3), kemudian catat

beratnya.

Gambar 25. Menimbang Picnometer, air dan tanah

9. Membersihkan picnometer dari sampel tanah.

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

dan menimbangnya (W4).

Gambar 26.Menimbang picnometer dan air

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.

1. Sampel tanah yang telah dikeringkan sebanyak 300 gram.

2. Air bersih sebanyak 300 cc.

฀

Langkah kerja

1. Mengayak sampel tanah dengan menggunakan saringan no. 40

Gambar 27. Mengayak sample tanah untuk uji batas cair

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

Gambar 28. Mangkuk Ca฀฀agrade

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.

Gambar 29. Mengaduk sample tanah dan air

Gambar 30. Meratakan sample pada permukaan mangkuk ca฀฀agrade

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.

Gambar 31. Melakukan ketukan hingga tanah merapat

Gambar 32. Mengambil sample setelah ketukan diperoleh

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.

Kemudian, masukan sample ke dalam oven selama 24 jam lalu kemudian

ditimbang.

Gambar 33.Sample yang diperoleh dari uji batas cair

฀

Langkah 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.

3. Menarik garis lurus dari keempat titik yang tergambar.

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.

฀

฀ahan-bahan

1. Sampel tanah sebanyak 100 gram.

2. Air bersih sebanyak 50 cc

฀

Langkah kerja

Gambar 34. Mengayak sample tanah untuk uji batas plastis

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.

Gambar 35. Menggulung sample hingga mencapai diameter 3mm

Gambar 36. Sample uji batas plastis

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).

฀

Langkah Perhitungan

1. Nilai batas plastis (PL) adalah harga kadar air rata-rata.

2. Menghitung Plastis Indeks (PI) dengan rumus :

PI = LL – PL

...(14)

I.฀฀฀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.

฀

฀ahan-bahan

1. Sampel tanah yang sudah dikeringkan sebanyak 1.000 gram.

2. Air bersih secukupnya.

฀

Langkah kerja

1. Menimbang sampel yang akan diuji sebanyak 1.000 gram kemudian

mencucinya di atas saringan no. 200 sampai bersih, sehingga yang

tertinggal di atas saringan hanya butiran tanah kasar.

Gambar 37. Menimbang sample tanah untuk uji analisa saringan

Gambar 39. Mengayak sample dengan saringan no.200

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.

Gambar 41. Meletakan sample pada ฀ieve ฀haker

5. Menghidupkan mesin penggetar selama

± 5 menit, setelah itu dimatikan

dan didiamkan selama 5 menit agar debu-debu mengendap.

Gambar 42. Menyalakan ฀ieve ฀haker

6. Menimbang masing-masing sampel yang tertahan pada saringan kemudian

menghitung persentasenya terhadap berat total sampel uji.

Gambar 43. Menimbang sample yang tertahan pada setiap saringan

J.฀฀Pengujian฀Permeabilitas฀di฀Laboratorium

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui koefisien permeabilitas (k) tanah

timbunan dengan metode Falling Head menggunkan alat modifikasi.

฀

฀ahan-bahan

1. Sampel tanah timbunan.

2. Air secukupnya.

฀

Langkah kerja.

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

2. Meratakan permukaan sampel bagian atas dan bawah, kemudian menutup

dengan kertas saring dan penutup.

Gambar 44. Meratakan permukaan tanah pada mold

3. Menghubungkan mold dengan alat permeability te฀t .

Gambar 45.Memasangkan mold dengan alat uji permeabilitas laboratorium

4. Menjenuhkan tanah dengan menggunakan mesin selama 5 hari.

Gambar 46. Penjenuhan sample uji permeabilitas laboratorium

5. Menunggu sampai volume air yang keluar konstan pembacaannya.

6. Mencatat ketinggian air awal (h1) dan tinggi air setelah waktu (t) yang

ditentukan (h2).

7. Jika waktu yang diinginkan sudah tercapai maka katup yang mengalirkan

air ke sampel tanah ditutup.

K.฀฀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

mengklasifikasikan tanah dengan Sistem Klasifikasi Unified.

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. Lalu, didapatkan nilai

konstanta perbandingan antara uji permeabilitas di lapangan dan di laboratorium

untuk tanah lempung.

Dari hasil pengujian tersebut maka akan dzapat dilakukan perhitungan untuk

merencanakan pembuatan sumur resapan efektik pada perumahan.

67

Gambar 47. ฀agan Alir Penelitian

Klasifikasi tanah Uji permeabilitas laboratorium

Analisa hasil Kesimpulan dan saran

฀. PENUTUP A. Kesimpulan

Berdasarkan hasik pengujian, analisis dan pembahasan yang dilakukan maka kesimpulan yang didapatkan adalah :

1. Dari uji analisa saringan terhadap sampel tanah yang digunakan pada penelitian ini, persentase tanah yang lolos saringan No. 200 adalah antara 79,50 % - ฀2,29 %, menurut klasifikasi unified termasuk jenis tanah berbutir halus (lempung )( ≥ 50 %).

2. Dari uji Batas-Batas Atterberg indeks plastisitas yang didapatkan dari kelima sampel antara 13,36 % - 16,27 %. Menurut DAS ( 1993 ), nama-nama “berlempung” dipakai bilamana bagian-bagian yang halus dari tanah mempunyai indeks plastisitas sebesar 11 % atau lebih.

3. Dari uji permeabilitas lapangan didapatkan nilai permeabilitas antara 1,7฀20 x 10-7 _{– 2,฀12฀ x 10}-7 _{cm/dt, sedangkan pada uji permeabilitas} laboratorium nilai permeabilitas antara 2,0฀56 x 10-7 _{– 4,9251 x 10}-6 _cm/dt. Nilai rerata dari uji permeabilitas lapangan (k lapangan) sebesar 2,2643 x 10-7 cm/dt, sedangkan nilai rerata pada uji permeabilitas laboratorium (k laboratorium) sebesar 3,3591 x 10-6 _{cm/dt. Dengan batasan menurut DAS,} 1993, untuk jenis tanah lempung memiliki nilai permeabilitas < 10-5 _cm/dt.฀

฀7 Menurut Hardiyatmo, 2001, nilai permeabilitas untuk jenis tanah lanau padat, lanau berlempung berkisar antara 10-5 _{– 10}-4 _{cm/dt. Umumnya pada tanah} lempung dengan sedikit kohesi (pasir halus dengan sedikit lempung atau pasir berlempung) memiliki nilai permeabilitas antara 10-5 _{– 10}-4 _cm/dt (Kasiro,1997).

4. Dari hasil pengujian diperoleh nilai permeabilitas lapangan rata-rata lebih besar dari nilai permeabilitas laboratorium, hal ini dikarenakan :

a. Struktur tanah mengalami perubahan pada saat membenamkan pipa ke dalam tanah.

b. Kurang akuratnya data yang diperoleh yang disebabkan oleh pelaksanaan pengujian yang dilakukan secara manual.

c. Faktor cuaca, yang menyebabkan terjadinya penguapan karena pelaksanaan pengujian dilakukan di area terbuka.

5. Dalam menentukan sumur resapan efektif yang akan dibuat pada perumahan Bhayangkara kelurahan Beringin Jaya kecamatan Kemiling Bandar Lampung adalah sumur resapan dengan diameter 1,5 m, tinggi 3 m dan jumlah yang dibutuhkan untuk setiap rumah adalah 3 buah dengan jarak antar sumur resapan adalah 2 m. Hal ini dikarenakan nilai k. Permeabilitas yang relatif sangat rendah

B. Saran

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

1. Dalam pelaksanaan pengujian, perlakuan terhadap sampel hendaknya sama agar diperoleh hasil yang lebih akurat.

2. Dalam pelaksanaan penelitian atau pengujian sampel sebaiknya menggunakan peralatan yang tidak manual tetapi menggunakan alat yang otomatis/digital untuk mendapatkan data yang lebih akurat dan konstan.

3. Perlu dilakukan penelitian lanjutan dengan memperhitungkan faktor penguapan yang terjadi di lapangan dan perilaku aliran melalui pori-pori pada tanah lempung.

฀

DAFTAR฀PUSTAKA

฀fryana. 2009. Studi฀Daya฀Dukung฀Lapis฀Pondasi฀Stabilisasi฀Tanah฀Lempung฀ dengan฀Sekam฀Padi.฀Skripsi Universitas Lampung. Lampung. (Hal.12). Bowles, Joseph E. Johan K. Helnim. 1991. Sifat-sifat฀ Fisis฀ dan฀ Geoteknis฀

Tanah฀(Mekanika฀tanah). PT. Erlangga. Jakarta.(Hal. 9) Craig, R.F. 1991. Mekanika฀Tanah. PT. Erlangga. Jakarta.

D, Subardja. 2004. Petunjuk฀ Teknis฀ Pengamatan฀ Tanah. Balai Penelitian Tanah. Puslitbang. Jakarta. (Hal. 6)

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

Das, B. M. 1988. Mekanika฀ Tanah฀ (Prinsip-Prinsip฀ Rekayasa฀ Geoteknis)฀ Jilid฀I . PT. Erlangga. Jakarta. (Hal. 13)

Dunn, ฀nderson dan Kiefer. 1992.฀Dasar-dasar฀Analisis฀Geoteknik. IKIP Semarang Press. Semarang. (Hal. 10)

Hardiyatmo, H.C. 2001.฀Teknik฀Fondasi฀1,฀Edisi฀II. Beta Offset. Yogyakarta. (Hal. 6)

Hendarsin, Shirley L. 2000. Penuntun฀ Praktis฀ Perencanaan฀ Teknik฀ Jalan฀ Raya. Politeknik Negeri Bandung. Bandung.

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

Kasiro, I. dkk. 1994.฀Pedoman฀Desain฀Embung฀Kecil฀untuk฀Daerah฀Semi฀ Kering฀di฀Indonesia. Yayasan Badan Penerbit Pekerjaan Umum. Jakarta. Lampung, Universitas. 2008.฀Buku฀Petunjuk฀Pratikum฀Mekanika฀Tanah฀I฀dan

Mekanikan฀Tanah฀II. Laboratorium Mekanikan Tanah Jurusan Teknik Sipil Universitas Lampung. Lampung.

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

Universitas Lampung. Lampung. (Hal. 35)

Sudjana, 1992.฀Metoda฀Statistik.฀Edisi฀Ke.5. Tarsito, Bandung.

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

Sosrodarsono, S. Takeda, Kensaku. 1977.฀Bendungan฀Type฀Urugan. Pradyna Paramitha. Jakarta. (Hal. 21)

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