Estimasi Nilai Parameter Kompaksi Berdasarkan Nilai Klasifikasi Tanah Pada Proyek Jalan Raya

ESTIMASI NILAI PARAMETER KOMPAKSI
BERDASARKAN NILAI KLASIFIKASI TANAH
PADA PROYEK JALAN RAYA
TUGAS AKHIR

MUHAMMAD IMAM MA’ARIF SIREGAR
11 0404 032

Disetujui Oleh:
Dosen Pembimbing

Ir. Zulkarnain A. Muis, M.Eng.Sc.
NIP. 19560326 198109 1 003

BIDANG STUDI TRANSPORTASI
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2017

Universitas Sumatera Utara


ABSTRAK
Tanah mempunyai peranan yang sangat penting sebagai media pondasi
untuk meyebarkan beban bangunan kedalamnya. Selain sebagai penerima saluran
beban akhir, tanah juga digunakan sebagai bahan konstruksi dari bangunan itu
sendiri, seperti tanggul dan jalan raya. Perkerasan jalan sangat tergantung pada
sifat-sifat dan daya dukung tanah dasar. Tuntutan akan kebutuhan pengontrolan di
lapangan dan tersedianya dana, merupakan salah satu faktor yang harus
dipertimbangkan dalam pekerjaan pemadatan/kompaksi tanah dasar. Untuk itu
perlu dilakukan perbaikan untuk memperbaiki dan meningkatkan sifat dan
kekuatan tanah lempung. Hal tersebut kemudian memunculkan pemikiran akan
pemilihan alat atau cara untuk memperkirakan kepadatan tanah dengan sistem
pelaksanaan yang tepat, cepat, dan ekonomis.
Penelitian ini bertujuan untuk mengestimasi/memprediksi besaran nilai
parameter kompaksi yaitu berat isi kering maksimum (γd max) dan kadar air optimum
(wopt) dari nilai indeks properties. Jumlah sampel sebanyak 30 sampel dimana
masing-masing sampel dites parameter kompaksi dan indeks propertiesnya dahulu
sehingga diketahui jenis tanahnya A4, A-6 dan A-7 dalam klasifikasi AASHTO dan
SC, SC-SM, dan CL dalam klasifikasi USCS lalu tes Compaction Test.
Sampel berasal dari PT. Perkebunan Nusantara II Kecamatan Patumbak

Kabupaten Deli Serdang Provinsi Sumatera Utara. Rentang dari pengujian tanah
untuk berat isi kering maksimum estimasi regresi (γd max*) adalah 1,43 % - 1,50 %
dengan rata-rata 1,49 %, untuk kadar air optimum (wopt*) adalah 19,41 % - 27,10 %
dengan rata-rata 23,40 %, untuk berat isi kering maksimum model Goswami (γd
#
max ) adalah 1,47 % – 1,53 % dengan rata-rata 1,49 %, dan untuk kadar air optimum
(wopt#) adalah 21,45 % - 24,84 % dengan rata-rata 23,40 %. Dari hasil persamaan
yang telah diperoleh dapat disimpulkan bahwa terdapat hubungan yang cukup kuat
antara nilai parameter kompaksi dengan nilai indeks properties.

Kata kunci: estimasi, subgrade, indeks properties, kompaksi, berat isi kering
maksimum, kadar air optimum, persen butiran halus.

i
Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kepada Allah SWT yang telah memberikan kesehatan dan
kesempatan kepada penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini. Penulisan Tugas

Akhir yang berjudul “ESTIMASI NILAI PARAMETER KOMPAKSI
BERDASARKAN NILAI KLASIFIKASI TANAH PADA PROYEK JALAN
RAYA” ini dimaksudkan untuk memenuhi syarat penyelesaian Pendidikan Sarjana
di Bidang Studi Struktur Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Sumatera Utara.
Dalam penyusunan dan penulisan Tugas Akhir ini hingga dapat terselesaikan
tidak terlepas dari keterlibatan berbagai pihak. Pada kesempatan ini, penulis
menyampaikan ucapan terima kasih kepada pihak yang berperan yaitu:
1.

Bapak Ir. Zulkarnain A.Muis, M.Eng, Sc., selaku Pembimbing yang telah
banyak meluangkan waktu, pikiran, dan tenaga untuk memberikan arahan dan
bimbingan dalam penyelesaian tugas akhir ini.

2.

Ibu Adina Sari Lubis, S.T., M.T., selaku Co Pembimbing yang telah banyak
meluangkan waktu, pikiran, dan tenaga untuk memberikan arahan dan
bimbingan dalam penyelesaian tugas akhir ini.


3.

Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan, sebagai Ketua Departemen Teknik
Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

4.

Bapak Ir. Syahrizal, M.T., sebagai Sekretaris Departemen Teknik Sipil
Universitas Sumatera Utara.

5.

Bapak Irwan Suranta Sembiring, S.T., M.T., Bapak Medis S. Surbakti, S.T,
MT dan Bapak Ir. Andy Putra Rambe MBA. sebagai Dosen Pembanding dan
Penguji Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera
Utara.

6.

Seluruh Bapak dan Ibu Dosen staf pengajar Departemen Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara yang telah membimbing dan
memberikan pengajaran kepada penulis selama menempuh masa studi di
Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

7.

Seluruh staf pegawai Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Sumatera Utara.

ii
Universitas Sumatera Utara

8.

Kedua orang tua penulis Ayahanda Emir Rizal Siregar dan Ibunda Masturo
Harahap., yang tak pernah berhenti memberikan do’a, dukungan, motivasi,
kasih sayang dan segalanya selama ini. Abang-abang penulis, Kakak
Tersayang Rima Amalia Siregar, Adinda-adinda tersayang Bayu Santosa
Siregar dan Silvia Ardina Siregar yang selalu memberi dukungan moril dan
materil serta seluruh keluarga besar penulis yang selalu mendukung dan

membantu dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

9.

Seluruh teman-teman mahasiswa Teknik Sipil 2011 dan 2014 yang telah
banyak membantu penulis mulai dari awal proses pengerjaan Tugas Akhir
hingga selesai, antara lain: abangda Iqbal, Tim Donkorleone, adinda Ridho,
Dharma, Rajib, Gading, Mahendi, Jangwan, Romzi dan Nabila, terima kasih
atas semangat dan bantuannya selama ini.

10. Seluruh Staf Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Teknik Sipil FT
USU dan PTPN 2 Patumbak.
11. Segenap pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu disini, terimakasih
atas jasa-jasanya dalam mendukung dan membantu penulis dari segi apapun,
sehingga Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik.

Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan Tugas Akhir ini masih jauh dari
kesempurnaan. Oleh karena itu, penulis menerima kritik dan saran yang
membangun dalam penyempurnaan Tugas Akhir ini.
Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih dan semoga Tugas Akhir ini

dapat bermanfaat bagi para pembaca.

Medan,

Maret 2017
Penulis

(M. Imam Ma’arif)

iii
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK ...............................................................................................................i
KATA PENGANTAR ............................................................................................ii
DAFTAR ISI ..........................................................................................................iv
DAFTAR TABEL .................................................................................................vi
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................vii
DAFTAR NOTASI ............................................................................................. viii

DAFTAR LAMPIRAN .........................................................................................ix

BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang .................................................................................................. 1
1.2. Perumusan Masalah .......................................................................................... 2
1.3. Tujuan Penelitian .............................................................................................. 2
1.4. Manfaat Penelitian ............................................................................................ 2
1.5. Batasan Masalah ............................................................................................... 2
1.6. Sistematika Penulisan ....................................................................................... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Lapisan Tanah Dasar Perkerasan (Subgrade) ................................................... 5
2.2. Pemeriksaan/Pengujian Material Subgrade ...................................................... 6
2.3. Pemadatan Tanah ............................................................................................ 12
2.3.1. Jenis-Jenis Pemadatan ............................................................... 13
2.3.2 Parameter Pemadatan Tanah/Kompaksi ................................... 18
2.3.2 Energi Pemadatan ...................................................................... 22
2.4. Hubungan Parameter Kompaksi dengan Index Properties ............................. 23
2.5. Penelitian Terdahulu ....................................................................................... 25


iv
Universitas Sumatera Utara

BAB III METODE PENELITIAN
3.1. Metode dan Lokasi Penelitian ......................................................................... 30
3.2. Sampel............................................................................................................. 30
3.3. Tahap Persiapan .............................................................................................. 31
3.4. Tahap Pengujian di Laboratorium................................................................... 32
3.5. Tahap Pengolahan Data .................................................................................. 32
3.6. Estimasi Hubungan Parameter Kompaksi dengan Indeks Properties ............. 33
3.7. Analisa Hasil Estimasi .................................................................................... 33

BAB IV HASIL DAN ANALISA DATA
4.1. Hasil ................................................................................................................ 35
4.1.1. Hasil Pengujian di Laboratorium .............................................. 35
4.1.2. Hasil Estimasi Parameter Kompaksi dengan nilai indeks
properties ................................................................................ 40
4.2. Analisa Hasil Estimasi .................................................................................... 49
4.3. Diskusi Hasil ................................................................................................... 51


BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1.

Kesimpulan ................................................................................................ 55

5.2.

Saran ........................................................................................................... 56

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 57

v
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Karakteristik tanah subgrade oleh AASHTO ...................................... 10
Tabel 2.2 Klasifikasi Tanah Sistem AASHTO .................................................... 11
Tabel 2.3 Klasifikasi Tanah Sistem Unified Soil Classification System ............... 11
Tabel 2.4 Penentuan Nilai F .................................................................................. 25
Tabel 2.5 Sampel tanah yang diguakan dalam membentuk persamaan (Blozt,

1998 dalam Nendi, 2010) ...................................................................... 26
Tabel 2.6 Statistik hasil pengujian (Ugbe 2012) ................................................... 52
Tabel 4.1 Hasil Pengujian Kadar Air ................................................................... 35
Tabel 4.2 Hasil Pengujian Berat Jenis .................................................................. 35
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Atterberg Limit ........................................................... 36
Tabel 4.4 Hasil Pengujian Persen Butiran Halus .................................................. 37
Tabel 4.5 Hasil Pengujian Kompaksi .................................................................... 37
Tabel 4.6 Rangkuman Hasil Pengujian di Laboratorium ...................................... 38
Tabel 4.7 Hasil Estimasi Parameter Kompaksi Model Regresi ............................ 41
Tabel 4.8 Berat Isi Kering Maksimum Model Goswami ...................................... 44
Tabel 4.9 Kadar Air Optimum Model Goswami................................................... 45
Tabel 4.10 Hasil Estimasi Parameter Kompaksi Model Goswami ....................... 47
Tabel 4.11 Keakuratan Akurasi Berdasarkan Koesfisien Determinasi ................. 45
Tabel 4.12 Perhitung t hitung dan t tabel Berat Isi Kering .................................. 52
Tabel 4.13 Perhitung t hitung dan t tabel Kadar Air Optimum ............................. 53

vi
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Susunan jenis lapisan perkerasan jalan raya ........................................ 5
Gambar 2.2 Smooth wheeled roller ....................................................................... 14
Gambar 2.3 Pneumatic-tired rollers ...................................................................... 15
Gambar 2.4 Vibratory rollers ................................................................................ 16
Gambar 2.5 Vibrating plate compactors ................................................................ 16
Gambar 2.6 Perbandingan Alat Uji Standar dengan Alat Uji Modified ................ 18
Gambar 2.7 Hubungan kadar air optimum dengan berat isi kering maksimum .... 21
Gambar 2.8 Hubungan antara kadar air dan berat isi kering dengan
Beberapa jenis tanah yang dipadatkan ............................................... 23
Gambar 2.9 MDD Prediksi vs MDD lab ............................................................... 27
Gambar 2.10 OMC Prediksi vs OMC lab .............................................................. 27
Gambar 3.1 Sampel tanah yang akan diuji ........................................................... 32
Gambar 3.2 Diagram alir penelitian ...................................................................... 34
Gambar 4.1 Hubungan Log G dengan berat isi kering maksimum ...................... 43
Gambar 4.2 Hubungan Log G dengan kadar air optimum .................................... 43
Gambar 4.3Hubungan berat isi kering aktual dengan berat isi kering estimasi
Model Regresi ....................................................................................... 50
Gambar 4.4 Hubungan kadar air optimum aktual dengan kadar air optimum
estimasi Model Regresi ...................................................................... 51
Gambar 4.5 Hubungan berat isi kering aktual dengan berat isi kering estimasi
Model Goswami .................................................................................... 52
Gambar 4.6 Hubungan kadar air optimum aktual dengan kadar air optimum
estimasi Model Goswami ................................................................... 53

vii
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR NOTASI
MDD = Berat isi kering
OCD = Kadar air optimum
γd

= Berat isi kering

γdmaks = Berat isi kering maksimum
γdmaks* = Berat isi kering maksimum estimasi regresi
γdmaks# = Berat isi kering maksimum estimasi model Goswami
w

= Kadar air

wopt

= Kadar air optimum

wopt*

= Kadar air optimum estimasi regresi

wopt#

= Kadar air optimum estimasi model Goswami

SG

= Specific gravity (berat jenis)

LL

= Liquid limit (batas cair)

PL

= Plastic Limit (batas plastis)

PI

= Properties index (indeks properties)

FINES = Shirve analisys (analisa saringan)

Y

= Berat isi kering maksimum atau kadar air optimum

m

= Kemiringan kurva

G

= Konstanta gradasi

k

= Konstanta perpotongan

viii
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran I

Lembar Data Pengujian Sampel Tanah

ix
Universitas Sumatera Utara