Korelasi CBR Dengan Indeks Plastisitas Pada Tanah Universitas Kristen Maranatha.

(1)

KORELASI CBR DENGAN INDEKS PLASTISITAS PADA

TANAH UNIVERSITAS KRISTEN MARANATHA

Nama : Salmon Atmaja Tarigan NRP. : 9821064

Pembimbing : Herianto Wibowo, Ir., M.Sc

FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL

UNIVERSITAS MARANATHA BANDUNG

ABSTRAK

Tanah merupakan unsur utama dalam pembuatan bangunan-bangunan teknik sipil. Salah satunya adalah pembangunan jalan baru dimana untuk perencanaan perkerasannya harus diketahui nilai CBR-nya. Masalah yang sering dihadapi adalah kecilnya nilai CBR, sehingga diperlukan tebal perkerasan yang relatif besar. Nilai CBR adalah perbandingan kekuatan tanah dasar atau bahan lain yang dipakai untuk membuat perkerasan terhadap kekuatan bahan agregat standar (standar material).

Dalam tugas akhir ini dibahas tentang hubungan antara CBR dengan Indeks Plastisitas. Contoh tanah yang digunakan adalah tanah pada Universitas Kristen Maranatha yang diambil pada kedalaman 1,00-3,00 meter; 3,00-6,00 meter dan 6,00-9,00 meter.

Menurut klasifikasi USCS tanah termasuk jenis CH pada kedalaman 1,00-3,00 meter dan pada kedalaman 1,00-3,00-6,00 meter, CL pada kedalaman 6,00-9,00 meter. Hasil yang diperoleh dari pengujian dinyatakan dalam bentuk grafik dengan persamaan CBR = -0,1715 (IP) + 10,224. Dapat ditambahkan juga korelasi antara CBR desain dengan berat isi kering maksimum {CBR = 15,152 (MDD) – 13,381} dan CBR desain dengan kadar air optimum {CBR = -0,1708 (OMC) + 11,179}.

Kesimpulan yang diperoleh dari hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin tinggi nilai plastisitas suatu tanah, maka semakin kecil nilai CBR-nya {(IP = 30,84 ; CBR = 4,88), (IP = 27,45 ; CBR = 5,6), (IP = 21,53 ; CBR = 6,5)}.

(2)

DAFTAR ISI

Halaman

SURAT KETERANGAN TUGAS AKHIR ... i

SURAT KETERANGAN SELESAI TUGAS AKHIR ... ii

ABSTRAK ... iii

PRAKATA ... iv

DAFTAR ISI ... vi

DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN ... ix

DAFTAR GAMBAR ... x

DAFTAR TABEL ... xi

DAFTAR LAMPIRAN ... xii

BAB 1 PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang Penelitian ... 1

1.2 Maksud dan Tujuan Penelitian ... 2

1.3 Ruang Lingkup Pembahasan ... 3

1.4 Sistematika Penulisan ... 3

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ... 5

2.1 Klasifikasi Tanah ... 5

2.1.1 Klasifikasi Tanah Sistem USCS ... 7

2.1.2 Klasifikasi Tanah Sistem AASTHO ... 11

2.2 Batas-batas Atterberg ... 13

2.2.1 Kegunaan Batas-batas Atterberg ... 15

2.3 Pemadatan Tanah ... 15

(3)

2.4 Metoda Rasio Daya Dukung California ... 16

2.4.1 CBR Lapangan ... 19

2.4.2 CBR Lapangan Rendaman ... 19

2.4.3 CBR Laboratorium ... 20

BAB 3 PROSEDUR PENGUJIAN ... 21

3.1 Rencana Kerja ... 21

3.2 Pengambilan Contoh Tanah ... 23

3.3 Pengujian Pendahuluan ... 23

3.3.1 Pengujian Kadar Air Alami ... 23

3.3.2 Pengujian Berat Jenis Butir (Specific Gravity Test) ... 24

3.3.3 Pengujian Analisa Ukuran Butir (Sieve Analysis) ... 24

3.3.4 Pengujian Kompaksi (Compaction Test) ... 25

3.3.5 Energi Kompaksi ... 26

3.4 Pengujian Batas-batas Atterberg (Atterberg’s Limits) ... 27

3.5 Persiapan Pengujian CBR ... 27

3.5.1 Pengujian CBR pada Tanah yang Dipadatkan ... 28

3.5.2 Ruang Lingkup dan Sasaran Pengujian CBR ... 29

3.5.3 Langkah Kerja Pengujian CBR ... 29

3.5.3.1 Persiapan Benda Uji ... 29

3.5.3.2 Prosedur Percobaan ... 30

3.5.3.3 Perhitungan ... 31

BAB 4 PENYAJIAN DATA DAN ANALISIS HASIL PERCOBAAN ... 33

4.1 Data Hasil Pengujian Pendahuluan ... 34

(4)

4.3 Hasil Pengujian CBR ... 35

4.4 Korelasi CBR dengan Berat Isi Kering Maksimum ... 35

4.5 Korelasi CBR dengan Kadar Air Optimum ... 37

4.6 Korelasi CBR dengan Indeks Plastisitas ... 38

4.7 Aplikasi Pemakaian ... 39

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ... 41

5.1 Kesimpulan ... 41

5.2 Saran ... 42

DAFTAR PUSTAKA ... 43

LAMPIRAN ... 44

(5)

DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN

AASTHO = American Association of State Highway and Transportation ASTM = American Society for Testing Materials

C = Lempung

Cc = Koefisien gradasi

Cu = Koefisien keseragaman

CBR = California Bearing Ratio

C.E = Energi Kompaksi

e = Angka pori

G = Kerikil

Gs = Berat spesifik butir tanah

IL = Indeks cair

IP = Indeks plastisitas

LL = Batas cair

M = Lanau

MDD = Berat isi kering maksimum

n = Porositas

OMC = Kadar air optimum

PL = Batas plastis

S = Pasir

t = Waktu

USCS = Unified Soil Classification System

(6)

W = Berat total

Ww = Berat air

ZAV = Zero Air Void γd = Berat volume kering γw = Berat volume air

(7)

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar 2.1 Bagan plastisitas untuk menentukan jenis tanah ... 9 Gambar 2.2 Hasil percobaan CBR ... 18 Gambar 3.1 Alat Percobaan CBR ... 32 Gambar 4.1 Korelasi nilai CBR desain dengan berat isi kering maksimum .... 36 Gambar 4.2 Korelasi nilai CBR desain dengan kadar air optimum ... 37 Gambar 4.3 Korelasi nilai CBR desain dengan indeks plastisitas ... 38 Gambar 4.4 Prosedur mendapatkan nilai CBR desain ... 40

(8)

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Klasifikasi tanah berdasarkan sistem USCS ... 10

Tabel 2.2 Klasifikasi tanah berdasarkan sistem AASTHO ... 12

Tabel 2.3 Penentuan lapisan tanah berdasarkan nilai CBR ... 17

Tabel 2.4 Beban standar yang dipakai untuk percobaan CBR ... 18

Tabel 4.1 Data hasil uji pendahuluan ... 34

Tabel 4.2 Data hasil uji Atterberg Limit ... 34

Tabel 4.3 Data hasil uji CBR ... 35

Tabel 4.4 Data hubungan nilai CBR desain dengan berat isi kering maksimum ... 36

Tabel 4.5 Data hubungan nilai CBR desain dengan kadar air optimum ... 37

Tabel 4.6 Data hubungan nilai CBR desain dengan indeks plastisitas ... 38

(9)

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1 Water Content ... 42

Lampiran 2 Specific Gravity Test ... 43

Lampiran 3 Analisa Ukuran Butir (Grain Size Analysis) ... 44

Lampiran 4 Atterberg Limit ... 52

(10)

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang Penelitian

Tanah merupakan unsur utama dalam pembuatan bangunan-bangunan teknik sipil. Dari dahulu gedung, jembatan, jalan raya dan jalan rel, lapangan terbang, bendungan, tanggul dan bangunan lainnya tidak terlepas dari tanah dan selalu dibangun diatas tanah.

(11)

Penggunaan tanah sebagai bahan timbunan sudah menjadi hal yang lazim di era pembangunan ini misalnya untuk urugan di atas tanah dasar yang lunak, tanah dasar yang mengembang dan tanah organis.

Dalam mendesain suatu timbunan tanah, diperlukan pengetahuan yang cukup tentang parameter-parameter tanah. Parameter-parameter ini dapat diperoleh dengan melakukan pengujian di laboratorium maupun di lapangan.

Dalam pembangunan jalan baru untuk perencanaan perkerasannya harus diketahui nilai CBR-nya. Masalah yang sering dihadapi adalah kecilnya nilai CBR, sehingga diperlukan tebal perkerasan yang relatif besar, dimana nilai CBR adalah perbandingan kekuatan tanah dasar atau bahan lain yang dipakai untuk membuat perkerasan terhadap kekuatan bahan agregat standar (standar material).

Nilai CBR didapat dari percobaan baik untuk contoh tanah asli (undisturbed sample) maupun contoh tanah yang dipadatkan (compacted sample). Percobaan CBR juga dapat dilakukan secara langsung dilapangan.

Pada perencanaan tebal perkerasan baru biasanya ditentukan dari nilai CBR tanah dasar yang dipadatkan, nilai CBR yang dipergunakan untuk perencanaan disebut desain CBR.

1.2Maksud dan Tujuan Penelitian

Maksud dan tujuan dari penelitian ini adalah untuk mencari hubungan antara hasil CBR desain dengan indeks plastisitas pada kedalaman yang berbeda yaitu : 1,00-3,00 meter; 3,00-6,00 meter dan 6,00-9,00 meter. Hal ini dilakukan dengan cara percobaan di laboratorium.

(12)

1.3Ruang Lingkup Pembahasan

Dalam Tugas Akhir ini, untuk materi yang dijadikan dasar percobaan pada penulisan dibatasi dengan hal-hal sebagai berikut :

• Penelitian hanya sebatas di laboratorium saja.

• Sample yang digunakan adalah tanah lempung Universitas Kristen Maranatha (UKM).

• Tanah yang diuji tanah pada kedalaman 1,00-3,00 meter; 3,00-6,00 meter dan 6,00-9,00 meter.

• Percobaan CBR di laboratorium tanpa perendaman.

• CBR desain yang digunakan dalam penelitian ini adalah CBR standar.

1.4Sistematika Penulisan

Agar penulisan tugas akhir ini menjadi lebih sistematis dan terarah, maka penulisan akan dibagi menjadi beberapa bab.

Bab 1 Meliputi pendahuluan, akan membahas segala aspek yang berhubungan dengan isi Tugas Akhir ini. Meskipun diuraikan secara singkat, diharapkan dengan membaca bab ini pembaca dapat mengerti latar belakang permasalahan, maksud dan tujuan serta ruang lingkup pembahasan dari Tugas Akhir ini.

Bab 2 Meliputi tinjauan pustaka, akan membahas definisi dan asal mula CBR dan hubungannya dalam penentuan soal perkerasan.

Bab 3 Prosedur pengujian, akan menguraikan mengenai prosedur penelitian, membahas langkah-langkah dalam melakukan pengujian awal.

(13)

Bab 4 Data dan analisis hasil pengujian, pada bab ini akan disajikan data dan hasil yang diperoleh dari pengujian-pengujian pendahuluan, atterberg limit, kompaksi dan CBR.

Bab 5 Meliputi kesimpulan dan saran merupakan bab terakhir dari Tugas Akhir ini yang isinya tentang kesimpulan dan saran-saran dari seluruh isi penulisan.

(14)

Dari hasil penelitian di laboratorium dan analisis data maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

1. Hasil yang diperoleh dari pengujian dinyatakan dalam bentuk grafik dengan persamaan CBR = -0,1715 (IP) + 10,224. (squared value on chart = R2 = 0.9916 ).

2. Semakin tinggi nilai plastisitas suatu tanah maka semakin kecil nilai CBR-nya {(IP = 30,84% ; CBR = 4,88%), ( IP = 27,45 ; CBR = 5,6%), ( IP = 21,53% ; CBR = 6,5%)}.

3. Harga CBR bertambah seiring dengan penambahan nilai berat isi kering maksimum dengan persamaan CBR = 15,152 (MDD) – 13,381. (squared value on chart = R2 = 0.9177 ).

4. Semakin tinggi nilai kadar air optimum suatu tanah maka semakin kecil nilai CBR-nya dengan persamaan CBR = -0,1708 (OMC) + 11,179. (squared value on chart = R2 = 0.9141 ).

5. Jenis tanah yang digunakan termasuk tanah jenis CH yaitu jenis tanah lempung anorganik dengan plastisitas tinggi untuk kedalaman 1,00-3,00 meter dan 3,00-6,00 meter sedangkan untuk kedalaman 6,00-9,00 meter termasuk tanah jenis CL yaitu jenis tanah lempung anorganik dengan plastisitas sedang (sesuai dengan USCS), jenis ini diperoleh dari uji saringan, uji hidrometer dan uji Atterberg limit.

(15)

43 1. Perlu dikembangkan korelasi-korelasi empiris dalam memperkirakan nilai

CBR desain untuk titik uji yang berbeda pada lokasi yang sama (Universitas Kristen Maranatha).

2. Penelitian ini dapat dilakukan lebih lanjut lagi di laboratorium dengan perendaman untuk mendapatkan nilai CBR desain sebagai konfirmasi persamaan.

(16)

DAFTAR PUSTAKA

1. Das, Braja M., (1999), Principles of Foundation Engineering, Fourth Edition, PWS Publishing, USA

2. Das, Braja M., (1993), Mekanika Tanah Jilid I, Penerbit Erlangga, Jakarta. 3. G. Djatmiko Soedarmono, S. J. Edy Purnomo (1997), Mekanika Tanah I,

Penerbit Kanisius : Yogyakarta.

4. L.D.Wesley (1977), Mekanika Tanah, cetakan VI, Badan Penerbit Pekerjaan Umum.

5. M. J. Smith (1984), Mekanika Tanah, edisi ke IV, Penerbit Erlangga : Jakarta Pusat

6. Panduan Pengujian Laboratorium Mekanika Tanah, Laboratorium Geoteknik Universitas Kristen Maranatha.

7. Shirley, L.H., (1987), Geoteknik dan Mekanika Tanah, Penerbit Nova: Bandung.

(1)

Penggunaan tanah sebagai bahan timbunan sudah menjadi hal yang lazim di era pembangunan ini misalnya untuk urugan di atas tanah dasar yang lunak, tanah dasar yang mengembang dan tanah organis.

Pada perencanaan tebal perkerasan baru biasanya ditentukan dari nilai CBR tanah dasar yang dipadatkan, nilai CBR yang dipergunakan untuk perencanaan disebut desain CBR.

1.2Maksud dan Tujuan Penelitian

(2)

1.3Ruang Lingkup Pembahasan

Dalam Tugas Akhir ini, untuk materi yang dijadikan dasar percobaan pada penulisan dibatasi dengan hal-hal sebagai berikut :

• Penelitian hanya sebatas di laboratorium saja.

• Sample yang digunakan adalah tanah lempung Universitas Kristen Maranatha (UKM).

• Tanah yang diuji tanah pada kedalaman 1,00-3,00 meter; 3,00-6,00 meter dan 6,00-9,00 meter.

• Percobaan CBR di laboratorium tanpa perendaman.

• CBR desain yang digunakan dalam penelitian ini adalah CBR standar.

1.4Sistematika Penulisan

Agar penulisan tugas akhir ini menjadi lebih sistematis dan terarah, maka penulisan akan dibagi menjadi beberapa bab.

Bab 2 Meliputi tinjauan pustaka, akan membahas definisi dan asal mula CBR dan hubungannya dalam penentuan soal perkerasan.

Bab 3 Prosedur pengujian, akan menguraikan mengenai prosedur penelitian, membahas langkah-langkah dalam melakukan pengujian awal.

(3)

Bab 4 Data dan analisis hasil pengujian, pada bab ini akan disajikan data dan hasil yang diperoleh dari pengujian-pengujian pendahuluan, atterberg limit, kompaksi dan CBR.

Bab 5 Meliputi kesimpulan dan saran merupakan bab terakhir dari Tugas Akhir ini yang isinya tentang kesimpulan dan saran-saran dari seluruh isi penulisan.

(4)

Dari hasil penelitian di laboratorium dan analisis data maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

1. Hasil yang diperoleh dari pengujian dinyatakan dalam bentuk grafik dengan persamaan CBR = -0,1715 (IP) + 10,224. (squared value on chart = R2 = 0.9916 ).

2. Semakin tinggi nilai plastisitas suatu tanah maka semakin kecil nilai CBR-nya {(IP = 30,84% ; CBR = 4,88%), ( IP = 27,45 ; CBR = 5,6%), ( IP = 21,53% ; CBR = 6,5%)}.

3. Harga CBR bertambah seiring dengan penambahan nilai berat isi kering maksimum dengan persamaan CBR = 15,152 (MDD) – 13,381. (squared value on chart = R2 = 0.9177 ).

4. Semakin tinggi nilai kadar air optimum suatu tanah maka semakin kecil nilai CBR-nya dengan persamaan CBR = -0,1708 (OMC) + 11,179. (squared value on chart = R2 = 0.9141 ).

(5)

1. Perlu dikembangkan korelasi-korelasi empiris dalam memperkirakan nilai CBR desain untuk titik uji yang berbeda pada lokasi yang sama (Universitas Kristen Maranatha).

2. Penelitian ini dapat dilakukan lebih lanjut lagi di laboratorium dengan perendaman untuk mendapatkan nilai CBR desain sebagai konfirmasi persamaan.

(6)

DAFTAR PUSTAKA

1. Das, Braja M., (1999), Principles of Foundation Engineering, Fourth Edition, PWS Publishing, USA

2. Das, Braja M., (1993), Mekanika Tanah Jilid I, Penerbit Erlangga, Jakarta. 3. G. Djatmiko Soedarmono, S. J. Edy Purnomo (1997), Mekanika Tanah I,

Penerbit Kanisius : Yogyakarta.

4. L.D.Wesley (1977), Mekanika Tanah, cetakan VI, Badan Penerbit Pekerjaan Umum.

5. M. J. Smith (1984), Mekanika Tanah, edisi ke IV, Penerbit Erlangga : Jakarta Pusat

6. Panduan Pengujian Laboratorium Mekanika Tanah, Laboratorium Geoteknik Universitas Kristen Maranatha.

7. Shirley, L.H., (1987), Geoteknik dan Mekanika Tanah, Penerbit Nova: Bandung.

Korelasi CBR Dengan Indeks Plastisitas Pada Tanah Universitas Kristen Maranatha.