PERBAIKAN SUBGRADE TANAH TANON DENGAN PERBAIKAN SUBGRADE TANAH TANON DENGAN FLY ASH DAN KAPUR UNTUK PERENCANAAN TEBAL LAPIS PERKERASAN.

PERBAIKAN SUBGRADE TANAH TANON DENGAN
FLY ASH DAN KAPUR UNTUK PERENCANAAN
TEBAL LAPIS PERKERASAN

Tugas Akhir

untuk memenuhi sebagian persyaratan
mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil

diajukan oleh :

Zainal Abidin
NIM : D 100 030 087
NIRM : 03.6.106.03010.5.0087

Kepada

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2011


LEMBAR PENGESAHAN
PERBAIKAN SUBGRADE TANAH TANON DENGAN
FLY ASH DAN KAPUR UNTUK PERENCANAAN
TEBAL LAPIS PERKERASAN
Tugas Akhir
diajukan dan dipertahankan pada Ujian Pendadaran
Tugas Akhir dihadapan Dewan Penguji
Pada Tanggal : 17 Februari 2011
diajukan oleh :
ZAINAL ABIDIN

D 100 030 087

Susunan Dewan Penguji
Pembimbing Utama

Pembimbing Pendamping

Ir. Renaningsih, MT.
NIK : 733.


Senja Rum Harneni, ST.,MT.
NIK : 795
Anggota Dewan Penguji

Qunik Wiqoyah, ST.,MT.
NIK : 690.

Tugas akhir ini diterima sebagai salah satu persyaratan
untuk mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil
Surakarta,

Maret 2011

Dekan Fakultas Teknik

Ketua Jurusan Teknik Sipil

Ir. Agus Riyanto SR, MT.
NIK : 483.


Ir. H. Suhendro Trinugroho, MT.
NIK : 795.

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

FAKULTAS TEKNIK
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
Jl. A Yani Pabelan Kartasura Trommol Pos 1. Telp. (0271) 717417 - 46493 Surakarta - 57102

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Yang bertanda tangan dibawah ini :
Nama

: ZAINAL ABIDIN

NIRM

: D 100030087


Fakultas

: Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik

Judul Tugas Akhir : PERBAIKAN SUBGRADE TANAH TANON DENGAN FLY ASH
DAN KAPUR UNTUK PERENCANAAN TEBAL LAPIS
PERKERASAN.
Menyatakan dengan sebenarnya bahwa skripsi yang saya buat dan serahkan ini
merupakan hasil karya sendiri, kecuali kutipan-kutipan dan ringkasan-ringkasan yang
semuanya telah saya jelaskan sumbernya. Apabila dikemudian hari terbukti dan atau
dapat dibuktikan bahwa skripsi ini hasil jiplakan, maka saya bersedia menerima
sanksi apapun dari Fakultas Ekonomi dan atau gelar dan ijazah yang diberikan oleh
Universitas Muhammadiyah Surakarta batal saya terima.

Surakarta, Maret 2011
Yang Membuat Pernyataan

Zainal Abidin

MOTTO


Bukan karena sulit maka kita menjadi tidak berani, melainkan karena
tidak beranilah sesuatu menjadi sulit. –( Seneca)Lebih baik memiliki pesaing yang cerdik dan kompeten daripada kawan
yang biasa-biasa saja.
Orang yang disinari cahaya terang di masa lalu, memang tidak akan bisa
melihat hal-hal baru didepan. Kalaupun terlihat, mereka tak akan
mempercayainya. Lawan yang kecil akan dianggap kecil terus sepanjang
masa, meski mereka tumbuh dan adaptif terhadap perubahan. –(Rhenald
Kasali)Kebanyakan sikap kita terhadap perubahan lebih ditentukan oleh, “Apakah
saya yang memolo[orinya” atau “Orang lain yang memoloporinya”. –(John C
Maxwell)-

PERSEMBAHAN

KATA PENGANTAR
Assalamu ‘alaikum Wr Wb.
Alhamdulillah, segala puji syukur dipanjatkan kehadirat Allah
SWT atas limpahan rahmat, taufik dan hidayah-Nya sehingga penyusunan Tugas
Akhir dapat diselesaikan. Tugas Akhir ini disusun guna melengkapi persyaratan
untuk menyelesaikan program studi S-1 pada Fakultas Teknik Jurusan Sipil

Universitas Muhammadiyah Surakarta. Bersama ini penyusun mengucapkan
terima kasaih kepada semua pihak yang telah memberikan dukungan sehingga
penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Kemudian

dengan

selesainya

Tugas

Akhir

ini

penyusun

mengucapkan banyak terima kasih kepada :
1.


Bapak Ir. Agus Riyanto MT., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta.

2.

Bapak Ir. Suhendro trinugroho MT., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil
Universitas Muhammadiyah Surakarta.

3.

Ibu Ir. Renaningsih MT., selaku pembimbing utama.

4.

Ibu Senja Rum Harnaeni, ST.,MT., selaku pembimbing pendamping.

5.

Ibu Qunik Wiqoyah, ST.,MT., selaku dosen penguji.


6.

Bapak/Ibu

Dosen

Jurusan

Teknik

Sipil

Fakultas

Teknik

Universitas

Muhammadiyah Surakarta.
7.


Ayah (Alm.), Ibu dan Keluarga yang telah memberikan kesempatan, do’a dan
upaya.

8.

Sahabat dan teman-teman semua.
Penulis menyadari bahwa penyusunan Laporan Tugas Akhir ini masih
jauh dari sempurna, karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat
diharapkan dan semoga laporan ini bermanfaat bagi kita semua. Amin..
Wassalamu ‘alaikum Wr Wb.
Surakarta, Februari 2011
Penyusun

DAFTAR ISI

LEMBAR JUDUL .....................................................................................

i


LEMBAR PENGESAHAN .......................................................................

ii

KATA PENGANTAR ...............................................................................

iii

DAFTAR ISI ..............................................................................................

iv

DAFTAR TABEL ......................................................................................

vi

DAFTAR GAMBAR ................................................................................. vii
DAFTAR NOTASI ....................................................................................

ix


DAFTAR LAMPIRAN ..............................................................................

x

ABSTRAKSI .............................................................................................

xi

BAB

I

PENDAHULUAN ................................................................

1

A.

Latar Belakang ......................................................................

1

B.

Rumusan Masalah .................................................................

2

C.

Tujuan Penelitian ..................................................................

2

D.

Manfaat Penelitian ................................................................

2

E.

Batasan Masalah ...................................................................

3

F.

Keaslian Penelitian ...............................................................

4

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA .......................................................

5

A.

Tanah Lempung ....................................................................

5

B.

Fly ash ...................................................................................

6

C.

Kapur ....................................................................................

8

D.

Stabilisasi ..............................................................................

9

E.

Tanah dasar ...........................................................................

10

BAB III

LANDASAN TEORI ............................................................ 11

A.

Pendahuluan ..........................................................................

11

B.

Specific gravity ......................................................................

12

C.

Kadar air ...............................................................................

12

D.

Analisa ukuran butiran ..........................................................

13

E.

Batas-batas Atterberg ............................................................

14

F.

Klasifikasi Tanah ..................................................................

17

G.

Pemadatan Standar ................................................................

23

H.

Kuat Dukung Tanah / CBR ...................................................

25

I.

Perencanaan lapis perkerasan lentur .....................................

27

BAB IV

METODE PENELITIAN .....................................................

35

A.

Uraian umum ........................................................................

35

B.

Bahan-bahan penelitian..........................................................

35

C.

Peralatan penelitian ...............................................................

35

D.

Tahapan penelitian ................................................................

40

E.

Pelaksanaan ...........................................................................

43

BAB V

ANALISA HASIL DAN PEMBAHASAN .......................... 58

A.

Uji Sifat Fisis ........................................................................

58

1.

Uji specific gravity ................................................................

59

2.

Uji kadar air ..........................................................................

60

3.

Uji Atterberg Limits ..............................................................

61

4.

Uji gradasi .............................................................................

66

5.

Klasifikasi tanah ...................................................................

69

Uji Sifat Mekanis ..................................................................

70

1.

Uji pemadatan standar / standard Proctor ............................

70

2.

Uji CBR ................................................................................

72

Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur Metode Bina Marga ..

75

KESIMPULAN DAN SARAN ............................................

82

A.

Kesimpulan ...........................................................................

82

B.

Saran .....................................................................................

83

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................

84

B.

C.
BAB VI

LAMPIRAN

DAFTAR TABEL

Tabel II.2

kandungan kimia fly ash kelas F ........................................

7

Tabel II.3

kandungan kimia fly ash kelas C ........................................

7

Tabel III.1.

Specific gravity pada macam-macam tanah .......................

12

Tabel III.2.

Ukuran ayakan standar di Amerika .....................................

14

Tabel III.3.

Nilai indeks plastisitas macam tanah ...................................

16

Tabel III.4.

Pengelompokan tanah berdasar sistem USCS ....................

19

Tabel III.5.

Klasifikasi tanah sistem AASHTO .....................................

22

Tabel III.6.

Ukuran pemadatan standard Proctor .................................

23

Tabel III.7.

Ukuran standard Proctor ...................................................

24

Tabel III.8.

Besar beban standar untuk penetrasi uji CBR ....................

25

Tabel III.9.

Angka ekivalensi beban kendaraan ....................................

28

Tabel III.10. Koefisien distribusi kendaraan ...........................................

29

Tabel III.11. Faktor regional ....................................................................

30

Tabel III.12. Indeks permukaan pada awal UR (IP0) ..............................

30

Tabel III.13. Indeks permukaan pada akhir UR (IPt) ..............................

30

Tabel III.14. Kekuatan relatif masing-masing lapis perkerasan ..............

32

Tabel III.15. Tebal batas minimum tebal lapis permukaan .....................

33

Tabel III.16. Tebal batas minimum lapis pondasi atas ............................

33

Tabel IV.1.

Daftar faktor regional (FR) .................................................

52

Tabel IV.2.

Indeks permukaan awal umur rencana (IP0) .......................

52

Tabel IV.3.

Indeks permukaan akhir umur rencana (IPt) .......................

53

Tabel IV.4.

Kekuatan relatif masing-masing jenis lapis perkerasan .....

55

Tabel IV.5.

Tebal batas minimum lapis permukaan ..............................

56

Tabel IV.6.

Tebal batas minimum lapis pondasi atas ............................

57

Tabel V.1.

Hasil uji specific gravity fly ash dan kapur ........................

58

Tabel V.2.

Hasil uji sifat fisis tanah asli ...............................................

58

Tabel V.3.

Hasil uji sifat fisis tanah campuran ....................................

59

Tabel V.4.

Hasil uji batas cair tanah asli dan campuran ......................

62

Tabel V.5.

Hasil uji batas plastis tanah campuran ................................

63

Tabel V.6.

Hasil uji batas susut tanah campuran ..................................

64

Tabel V.7.

Hasil uji indeks plastisitas tanah campuran ........................... 65

Tabel V.8.

Hasil klasifikasi tanah asli dan tanah campuran .................... 69

Tabel V.9.

Hasil uji standard Proctor tanah asli dan tanah campuran .... 70

Tabel V.10.

Hasil uji CBR soaked ............................................................ 72

Tabel V.11.

Hasil uji CBR unsoked .......................................................... 74

Tabel V.12.

Data perencanaan perkerasan jalan (tanah asli)...................... 75

Tabel V.13.

Data lintas harian rata-rata (LHR) ......................................... 76

Tabel V.14.

Data perencanaan perkerasan jalan (tanah terstabilisasi) ....... 79

DAFTAR GAMBAR

Gambar III.1. Diagram fase tanah ................................................................ 11
Gambar III.2. Batas-batas Atterberg ............................................................ 15
Gambar III.3. Hubungan kadar air dengan berat volume kering .................. 24
Gambar III.4. Grafik hubungan antar beban dan penetrasi uji CBR ............ 26
Gambar III.5. Nomogram korelasi antara DDT dengan CBR ...................... 27
Gambar III.6. Nomogram (contoh) untuk penentuan nilai ITP .................... 31
Gambar IV.1. Alat uji hydrometer ................................................................ 36
Gambar IV.2. Saringan dan penggetar ......................................................... 36
Gambar IV.3. Alat uji water content analisys .............................................. 37
Gambar IV.4. Oven

................................................................................ 37

Gambar IV.5. Alat uji Atterberg limits ......................................................... 38
Gambar IV.6. Alat uji standard Proctor ...................................................... 39
Gambar IV.7. Alat uji penetrasi CBR ........................................................... 40
Gambar IV.8. Bagan alir pelaksanaan penelitian ......................................... 42
Gambar V.1. Hubungan nilai specific gravity dengan penambahan fly ash
dan kapur ............................................................................... 60
Gambar V.2. Hubungan nilai kadar air dengan penambahan fly ash dan
kapur

................................................................................ 61

Gambar V.3. Hubungan nilai batas cair dengan penambahan fly ash dan
kapur

................................................................................ 62

Gambar V.4. Hubungan batas plastis dengan penambahan fly ash dan
kapur

................................................................................ 63

Gambar V.5. Hubungan batas susut dengan penambahan fly ash dan
kapur

................................................................................ 64

Gambar V.6. Hubungan indeks plastisitas dengan penambahan fly ash
dan kapur ............................................................................... 65
Gambar V.7. Grafik hasil uji gradasi dengan penambahan fly ash dan
kapur

................................................................................ 67

Gambar V.8. Hubungan persentase lolos saringan No.200 dengan
penambahan fly ash dan kapur .............................................. 68

Gambar V.9. Grafik hubungan berat isi kering dan kadar air ..................... 70
Gambar V.10. Grafik hubungan berat isi kering dengan penambahan
fly ash dan kapur .................................................................... 71

Gambar V.11. Grafik hubungan kadar air dengan variasi bahan tambah ..... 72
Gambar V.12. Hubungan CBR soaked dengan variasi bahan tambah .......... 73
Gambar V.13. Hubungan CBR unsoaked dengan variasi bahan tambah ...... 74
Gambar V.14. Gambar tebal lapis perkerasan (CBR tanah asli) ................... 79
Gambar V.15. Gambar tebal lapis perkerasan (CBR tanah stabilisasi) ........ 81

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1

Pemeriksaaan specific gravity dan kadar air

Lampiran 2

Pemeriksaan analisa buturan

Lampiran 3

Pemeriksaan standard Proctor

Lampiran 4

Pemeriksaan Atterberg limits

Lampiran 5

Uji CBR unsoaked

Lampiran 6

Uji CBR soaked

Lampiran 7

Daftar, grafik, nomogram perencanaan perkerasan lentur

PERBAIKAN SUBGRADE TANAH TANON DENGAN
FLY ASH DAN KAPUR UNTUK PERENCANAAN
TEBAL LAPIS PERKERASAN

ABSTRAKSI
Kondisi jalan di Kecamatan Tanon, Sragen, yang buruk ditandai dengan
retak-retak bergelombang maupun penurunan badan jalan. Hal ini disebabkan
karena subgrade jalan tersebut berupa tanah lempung. Melihat permasalahan
tersebut, maka perlu adanya perbaikan subgrade untuk memperkuat tanah dasar
dengan cara stabilisasi menggunakan fly ash (persentase 0%, 2,5%, 5%, 10% )
dan kapur (persentase 5% dan 10%). Metode penelitian melalui serangkaian
pengujian, yaitu uji berat jenis (specific gravity), kadar air (water content),
analisa saringan dan hydrometer (grain size analysis), Standard Proctor dan
CBR dengan mengacu pada standar ASTM dan prosedur pengujian di
Laboratorium. Klasifikasi tanah campuran berdasar sistem AASHTO, tanah
Tanon Sragen termasuk kedalam kelompok A-7-6, sedang berdasar klasifikasi
berdasar sistem USCS, tanah Tanon Sragen termasuk kedalam kelompok CH.
Penambahan kapur dan fly ash mampu memperbaiki sifat fisis tanah Tanon,
ditinjau dari penurunan nilai kadar air, batas cair, batas susut , meningkatnya
nilai batas plastis selain itu juga memperbaiki sifat mekanis, dilihat dari
peningkatan nilai CBR soaked tanah campuran dibandingkan CBR soaked tanah
asli. Nilai CBR unsoaked maksimum sebesar 18% terjadi pada tanah asli
dengan penambahan campuran kapur 10% + fly ash 10%. Sedangkan nilai CBR
soaked maksimum sebesar 13% terjadi pada konsentrasi penambahan kapur dan
fly ash yang sama. Besarnya peningkatan nilai CBR unsoaked terhadap nilai

CBR tanah asli sebesar 9%. Pada perencanaan perkerasan lentur berdasar nilai
CBR tanah asli didapatkan lapisan surface course setebal 9 cm. Sedangkan pada
perencanaan perkerasan berdasar nilai CBR rendaman tebal lapisan surface
course adalah 3,5 cm, dengan lapisan base course (20 cm) dan subbase course

(10 cm) yang sama.

Kata kunci : tanah dasar, sifat fisis dan mekanis, CBR, lapis perkerasan