Pengaruh Kolom Garam Terhadap Tanah Ekspansif Dengan Pengaliran Pusat - UNS Institutional Repository
PENGARUH KOLOM GARAM TERHADAP TANAH EKSPANSIF DENGAN
PENGALIRAN PUSAT
The Influence of Salt Column on Expansive Soil with Central Drainage
SKRIPSI
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret
Surakarta
Disusun Oleh :
NAUFAL HAKIM
NIM I 0113093
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2017
MOTTO
Manusia tidak sempurna dalam berkarya, manusia tidak sempurna dalam berakhlak, manusia tidak sempurna dalam ibadah, manusia tidak sempurna dalam bekerja. Manusia tidak pernah sempurna, tapi seorang manusia harus berusaha. Usaha itu yang menjadikan manusia mahluk sempurna
(Naufal Hakim)
Karya ini saya persembahkan untuk : Ibuku yang selalu membimbingku di jalan Allah Ayahku yang telah mengajarkan arti dan tanggung jawab seorang laki laki Adikku yang telah memberikaan keindahan dalam persaudaraan
Keluarga besarku yang telah membimbingku dalam amar ma’ruf nahi mungkar
Teman temanku yang telah membantu dan menjadi motivasi dalam segala usaha
ABSTRAK
Naufal Hakim, 2017. Pengaruh Kolom Garam terhadap Tanah Ekspansif dengan
Pengaliran Pusat. Skripsi, Program Studi Teknik Sipil. Fakultas Teknik Universitas
Sebelas Maret. Surakarta.Tanah ekspansif adalah salah satu tanah yang bermasalah karena tanah mengalami kembang susut sesuai dengan perubahan kadar air di dalamnya. Sifat tanah ekspansif yang kembang susut menyebabkan kerusakan struktur diatasnya. Permasalahan pada tanah ekspansif tersebut maka perlu dilakukan suatu metode perbaikan. Penelitian ini bertujuan untuk memperbaiki sifat tanah ekspansif dengan menggunakan garam sebagai bahan pengisi tanah.
Parameter perbaikan yang ditinjau adalah nilai pengembangan, korelasi batas batas konsistensi tanah, dan nilai kohesi tanah. Pengujian pengembangan dilaksanakan dengan tanah didalam drum dalam kondisi kering ditanami dengan garam dalam bentuk kolom, kemudian diberi pengaliran. Perubahan vertikal tanah diukur setiap hari. Pengujian batas batas konsistensi tanah dan pengujian kuat tekan bebas dilaksanakan setelah pengujian pengembangan selesai.
Hasil penelitian adalah penambahan garam dapat mengurangi nilai pengembangan, menurunkan indeks plastisitas, dan meningkatkan nilai kohesi pada tanah ekspansif. Penambahan garam mereduksi nilai pengembangan tanah dengan rata rata 10,76 %. Penambahan garam menurunkan nilai indeks plastisitas yang awalnya 71,76 % menjadi 61,63 %. Penambahan garam meningkatkan nilai kohesi tanah, dimana
2
tanah tanpa garam memiliki nilai 3,47 kN/m kemudian tanah dengan garam
2 memiliki nilai 51,07 kN/m .
Kata kunci : tanah ekspansif, pengembangan, batas atterberg, kohesi
vi
ABSTRACT
Naufal Hakim, 2017. The Influence of Salt Column on Expansive Soil with Central Drainage. Thesis, Civil Engineering Department, Faculty of Engineering. Sebelas Maret. Surakarta University. Surakarta.Expansive soil is one of the troubled soil because the soil experienced a swell with
the change of moisture content in it. The expansive soil characteristic of swell
causing damage to the structure above it. The cause of problems of the expansive
soil so then the expansive soil need to be repaired. This research goal is to repair the
properties of expansive soils by using salt as a filler material.The observed parameters were the values of swelling potential, atterberg limits
correlation, and cohesion. The swelling test implementation is the expansive soil in
drum in dry condition is planted with salt in form of column and then given water.
The height changes of the expansive soil are measured everyday. Atterberg limits
test and Unconfined Compression are held after the swelling test is finished.
The result of the research was the addition of salt can reduce the swelling potential,
decreases plasticity index, and increase the value of cohesion of the expansive soil.
The addition of salt reduces swelling potential with average 10.76%. The addition of
salt lower plasticity index value that originally 71.76% to 61.63%. Addition of salts
increase the value soil cohesion, where the land without salt has a value of 3.47
kN/m2 then the soil with salt has 51.07 kN/m2.Keyword : expansive soil, swelling, atterberg limits, cohesion
vii Puji syukur penyusun panjatkan kepada Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan Skripsi dengan judul “ Pengaruh Kolom Garam terhadap Tanah Ekspansif dengan Pengaliran Pusat”. Skripsi ini merupakan salah satu persyaratan akademik untuk meraih gelar sarjana pada program studi Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Ucapan terima kasih atas bantuan yang telah diberikan dari awal pelaksanaan hingga terselesaikannya skripsi ini, kepada :
1. Dr. Bambang Setiawan, S.T., M.T. selaku dosen pembimbing 1 yang telah memberikan pengarahan selama penyusunan skripsi.
2. Dr. Niken Silmi Surjandari, S.T., M.T. selaku dosen pembimbing 2 yang telah memberikan pengarahan selama penyusunan skripsi.
3. Tim skripsi tanah ekspansif Ngawi
4. Rekan rekan mahasiswa Teknik Sipil 2013 yang telah memberikan bantuan dan dorongan
5. Pihak pihak lain yang tidak bisa penyusun sebutkan satu per satu. Semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi penyusun sendiri maupun bagi segenap civitas akademika dalam menambah pengetahuan dalam menunjang pemahaman mengenai masalah keteknikan.
Surakarta, September 2017 Penyusun
DAFTAR ISI
Halaman HALAMAN JUDUL................................................................................................ i HALAMAN PERSETUJUAN................................................................................ ii HALAMAN PENGESAHAN................................................................................ iii MOTTO PERSEMBAHAN................................................................................... iv LEMBAR PERSEMBAHAN ..................................................................................v ABSTRAK ............................................................................................................. vi ABSTRAK ............................................................................................................ vii KATA PENGANTAR ......................................................................................... viii DAFTAR ISI.......................................................................................................... ix DAFTAR TABEL................................................................................................. xii DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xiii DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL .................................................................... xiv DAFTAR LAMPIRAN ..........................................................................................xv
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang................................................................................................1
1.2. Rumusan Masalah...........................................................................................2
1.3. Batasan Masalah .............................................................................................2
1.4. Tujuan Penelitian ............................................................................................2
1.5. Manfaat Penelitian ..........................................................................................3
1.5.1. Manfaat Teoritis....................................................................................3
1.5.2. Manfaat Praktis.....................................................................................3
BAB 2 LANDASAN TEORI
2.1. Tinjauan Pustaka........................................................................................... .4
2.2. Dasar Teori........ .............................................................................................5
2.2.1. Tanah ekspansif ....................................................................................5
2.2.1.1 Tanah ekspansif dan zona aktif ................................................5
2.2.1.2 Identifikasi tanah ekspansif ......................................................6
2.2.2. Batas konsistensi tanah .........................................................................7
2.2.3. Pengujian pengembangan .....................................................................8
2.2.4. Pengujian unconfined compression test................................................9
2.2.5. Stabilisasi tanah ekspansif dengan kolom garam ...............................10
BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Uraian umum........ ........................................................................................12
3.2. Alat dan Bahan............................................................................................. 12
3.2.1. Alat ....................................................................................................12
3.2.2. Bahan .................................................................................................14
3.3. Langkah Langkah Penelitian ........ ...............................................................14
3.3.1. Persiapan ............................................................................................15
3.3.1.1 Pengambilan sampel tanah ........ .............................................15
3.3.1.2 Pengujian pendahuluan ...........................................................16
3.3.2. Pengujian utama .................................................................................18
3.3.3. Analisis dan pembahasan ...................................................................26
3.4. Hipotesa .......................................................................................................26
3.5. Diagram Alir Penelitian ............................................................................... 27
BAB 4 HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
4.1. Pengujian Pendahuluan….............................................................................29
4.1.1. Hasil pengujian pendahuluan............................................................29
4.1.2. Analisis hasil pengujian pendahuluan...............................................30
4.2. Hasil Pengujian Utama .................................................................................30
4.2.1. Hasil pengujian pengembangan ........................................................30
4.2.2. Pengujian indeks properties ..............................................................32
4.2.3. Pengujian unconfined compression test............................................32
4.3. Pembahasan ..................................................................................................33
4.3.1. Pengujian pengembangan .................................................................33
4.3.2. Pengujian indeks properties setelah 20 hari .....................................37
4.3.3. Pengujian unconfined compression test............................................38
4.3.4. Pengujian kandungan mineral...........................................................39
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan..... ….. .......................................................................................41
5.2. Saran............... ….. .......................................................................................41 DAFTAR PUSTAKA..... ….. ................................................................................42 LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Derajat Keekspansifan berdasarkan potensi mengembang dan batas susut .......................................................................................................... 6Tabel 2.2. Hubungan potensi pengembangan dan PI ................................................ 6Tabel 3.1. Desain letak titik pengamatan................................................................... 22Tabel 4.1. Hasil uji pendahuluan tanah ..................................................................... 29Tabel 4.2. Hasil uji kandungan mineral .................................................................... 30Tabel 4.3. Hasil pengujian indeks properties setelah 20 hari ................................... 32Tabel 4.4. Hasil uji unconfined compression test ..................................................... 32Tabel 4.5. Nilai reduksi kolom garam setelah 20 hari pengujian pengembangan ..... 33Tabel 4.6. Perbandingan data indeks properties sebelum dan sesudah pengujian .... 37Tabel 4.7. Pengujian kandungan mineral tanpa kolom dan kolom garam................. 39Halaman
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Skema uji kuat tekan bebas ...........................................................10Gambar 3.1. Media drum uji ..............................................................................12Gambar 3.2. Jangka sorong digital untuk pengukuran swelling ........................13Gambar 3.3. Kayu ..............................................................................................13Gambar 3.4. Tabung 1000 ml ............................................................................13Gambar 3.5. Kassa besi untuk tempat bahan tambah ........................................14Gambar 3.6. Tanah ekspansif Kedunggalar, Ngawi, Jawa Timur .....................14Gambar 3.7. Garam non-yodium sebagai bahan tambah ...................................15Gambar 3.8. Penumbukan dan pengeringan tanah.............................................16Gambar 3.9. Persiapan sampel uji......................................................................18Gambar 3.10. Memasukkan tanah uji setinggi 10 cm ..........................................19Gambar 3.11. Pemasangan kassa besi..................................................................19Gambar 3.12. Memasukkan tanah ke dalam drum uji .........................................20Gambar 3.13. Penuangan garam ..........................................................................20Gambar 3.14. Mencari nilai kepadatan tanah ......................................................21Gambar 3.15. Titik titik pengamatan dengan kolom garam ................................22Gambar 3.16. Letak titik titik pengamatan ..........................................................23Gambar 3.17. Pembagian area pengamatan ..........................................................23Gambar 3.18. Pengaliran air pada drainase kolom garam ....................................24Gambar 3.19. Pengamatan swelling dengan jangka sorong digital ......................24Gambar 3.20. Pengujian indeks properties dan uji kuat tekan bebas ...................25Gambar 3.21. Titik pengambilan sampel uji kandungan mineral .........................25Gambar 3.22. Diagram alir pengujian tanah ekspansif dengan kolom garam ......27Gambar 4.1. Hasil perbandingan pengujian pengembangan...............................31Gambar 4.2. Perbandingan swelling area 1.........................................................34Gambar 4.3. Perbandingan swelling area 2.........................................................35Gambar 4.4. Perbandingan swelling area 3.........................................................36Gambar 4.5. Hasil uji kuat tekan bebas...............................................................38cm = centimeter ø = Diameter ø = Kedalaman kolom
f
CH = Tanah plastisitas tinggi % = Persentase
XRF = X-Ray Fluorosence ( Uji kandungan mineral)
SI = Shrinkage Index SG = Spesific Grafity LL = Liquid Limit PL = Plastic Limit PI = Plasticity Index SI = Shrinkage Index
UCS = Unconfined Compression Test H(n) = Tinggi tanah pada hari ke-n HSw = Tinggi swelling Δ H
= Swelling kumulatif H0 = Tinggi awal tanah Sw = Persentase swelling
σ
Tegangan
=
S u /C u = Kuat geser undrained / kohesi undrained
q = Kuat tekan q u = Kuat tekan ultimate