26
yang diklasifikasikan dalam kelompok A-1, A-2, dan A-3 adalah tanah-tanah berbutir kasar dimana 35 atau kurang butir-butir tersebut melalui ayakan No.200.
Sedangkan tanah-tanah yang diklasifikasikan dalam kelompok A-4, A-5, A-6, dan A-7 adalah tanah dimana butir-butirnya 35 atau lebih melalui ayakan No.200. Pada
umumnya tanah ini adalah lumpur dan lempung.
Gambar 2.8 Klasifikasi Tanah Sistem AASHTO
2.1.5. Sifat-Sifat Mekanis Tanah 2.1.5.1. Pemadatan Tanah
Compaction
Pemadatan compaction merupakan proses naiknya kerapatan tanah dengan memperkecil jarak antar partikel sehingga terjadi reduksi volume udara: tidak terjadi
perubahan volume air yang cukup berarti pada tanah ini. Pada dasarnya pemadatan merupakan usaha mempertinggi kepadatan tanah dengan pemakaian energi mekanis
Universitas Sumatera Utara
27
untuk menghasilkan pemampatan partikel.Energi pemadatan di lapangan dapat diperoleh dari mesin gilas, alat-alat pemadatan getaran dan dari benda-benda berat
yang dijatuhkan.Di dalam laboratorium digunakan alat-alat pemadatan tanah untuk percobaan. Derajat kepadatan yang dapat dicapai tergantung tiga faktor yang saling
berhubungan, yaitu kadar air selama pemadatan, volume dan jenis tanah dan jenis beban pemadat yang digunakan Krebs dan Walker, dalam Budi Satrio 1998.
Ada 2 macam percobaan di laboratorium yang biasa dipakai untuk menentukan kadar air optimum Optimum Moisture Content = O.M.C dan berat isi
kering maksimum Maximum Dry Density= γ
d
. Percobaan-percobaan tersebut ialah percobaan pemadatan standar Standart Compaction Test dan percobaan pemadatan
modifikasi Modified Compaction Test. Pada tanah yang mengalami pengujian pemadatan akan terbentuk grafik hubungan berat volume kering dengan kadar air.
Kemudian dari grafik hubungan antara kadar air dan berat volume kering ditentukan kepadatan maksimum dan kadar air optimum.
Gambar 2.9 Hubungan Antara Kadar Air dan Berat Isi Kering Tanah
2.1.5.2. Pengujian Uji Tekan Bebas Unconfined Compression Test
Universitas Sumatera Utara
28
Pengujian uji tekan bebas ini dimaksudkan untuk menentukan besarnya kekuatan tekan bebas contoh tanah dan batuan yang bersifat kohesif dalam keadaan
asli maupun buatan remoulded. Yang dimaksud dengan kekuatan tekan bebas adalah beban aksial persatuan luas pada saat benda uji mengalami keruntuhan pada
saat regangan axialnya mencapai 20.Bilamaksudpengujianadalah untuk menentukanparameterkuatgeser tanah,pengujian ini hanya cocok untuk jenis
tanah lempung jenuh, dimana
padapembebanancepat,airtidaksempatmengalirkeluardaribendauji. Berikut ini adalah gambar skematik dari prinsip pembebanan pada uji tekan bebas:
Gambar 2.10 Skema Uji Tekan Bebas Teganganaksialyangditerapkandiatasbendaujiberangsur-angsurditambah
sampaibendaujimengalamikeruntuhan.Padasaatkeruntuhannya,karen aσ
3
=0,maka:
τ
f
=
σ
1
2
=
q
u
2
= c
u
2.13
Dimana: τ
f
= kuat geser kgcm
2
Universitas Sumatera Utara
29
σ1 = tegangan utama
kgcm
2
q
u
= kuat tekan bebas tanah kgcm
2
c
u
= kohesi kgcm
2
Gambar 2.11 menunjukkan lingkaran Mohr untuk pengujian Unconfined Compression Test
UCT.
Gambar 2.11 Keruntuhan Geser Kondisi Air Termampatkan q
u
Di Atas Sebagai Kekuatan Tanah Kondisi Tak Tersekap Das, 2008
Tabel 2.4 Hubungan Konsistensi Dengan Kuat Tekan Bebas Tanah Lempung
Konsistensi q
u
kNm
2
Lempung keras 400
Lempung sangat kaku 200 – 400
Lempung kaku 100 – 200
Lempung sedang 50 – 100
Lempung lunak 25 – 50
Lempung sangat lunak 25
Faktor konversi : 1 lbin
2
= 6.894,8 Nm
2
Universitas Sumatera Utara
30
Sumber: Mekanika Tanah Jilid I, Hardiyatmo, 2002 Dalam praktek untuk mengusahakan agar kuat geser undrained yang
diperoleh dari hasil uji tekan bebas mendekati sama dengan hasil uji triaksial pada kondisi keruntuhan, beberapa hal harus dipenuhi, antara lain Holtz dan Kovacs,
1981: 1.
Benda uji harus 100 jenuh, kalau tidak, akan terjadi desakan udara di dalam ruang pori yang menyebabkan angka pori e berkurang sehingga kekuatan
benda uji bertambah. 2.
Benda uji tidak boleh mengandung retakan atau kerusakan yang lain. Dengan kata lain benda uji harus utuh dan merupakan lempung homogen.
3. Tanah harus terdiri dari butiran sangat halus. Hal ini berarti bahwa penentuan
kuat geser tanah dari uji tekan bebas hanya cocok untuk tanah lempung. 4.
Proses pengujian harus berlangsung dengan cepat sampai contoh tanah mencapai keruntuhan. Jika waktu yang dibutuhkan dalam pengujian terlalu
lama, penguapan dan pengeringan benda uji akan menambah tekanan kekang dan dapat menghasilkan kuat geser yang lebih tinggi. Waktu yang cocok
biasanya sekitar 5 sampai 15 menit.
2.1.5.3 Teori Keruntuhan Mohr-Coulomb
Teorikeruntuhanberfungsiuntuk mengujihubunganantarategangan
normaldantegangan gesertanah,dimanakeruntuhanfailureadalah ketidakmampuanelementanahuntukmenahanbeban
akibatpembebanan.Keruntuhanjugadapat didefenisikansebagaikeadaandimanatanahtidakdapat menahanreganganyangbesardan
ataupenurunankeadaanreganganyangsangat cepat.
Universitas Sumatera Utara
31
Padasekitartahun1776, Coulombmemperkenalkanhubunganlinearyang terjadi antara tegangan normal dan tegangan geser.
τ
f
= c + tan ∅
2.14 Dimana:
c = kohesi
kgcm
2
Ø = sudut geser internal º
Gambar 2.12 Grafik Hubungan Tegangan Normal dan TeganganGeser
2.2. Bahan-Bahan Penelitian
