LAPORAN PRAKTEK MEKANIKA TANAH INDONESIA

LAPORAN PRAKTEK MEKANIKA TANAH

Laporan
Untuk Memenuhi Tugas Matakuliah
Praktek Mekanika Tanah
yang dibimbing oleh Drs., Ir. I Wayan Jirna, M.T.

Disusun oleh:
Haryogi Aditya Pratama

(130523612723)

UNIVERSITAS NEGERI MALANG
FAKULTAS TEKNIK
PROGRAM STUDI S1 TEKNIK SIPIL
Oktober 2014

PRAKTEK
ANALISIS SARINGAN
(SLAVE ANALYSIS)
SNI 1968-1990-F

I. PENDAHULUAN
Sifat-sifat tanah tertentu banyak tergantung pada ukuran butirnya. Maka dari itu
diperlukan pengukuran besarnya butir tanah dengan melakukan pengujian analisis
saringan. Dengan mengetahui pembagian besarnya butir dari suatu tanah, maka dapat
dinentukan
klasifikasi terhadap suatu macam tanah tertentu atau dengan kata lain dapat
mengadakan
deskripsi tanah.
Besaranya butiran tanah biasanya digambarkan dalam grafik yang disebut grafik
lengkung gradasi atau garis pembagian butir. Dari grafik ini didapatkan Cu dan Cc yang
digunakan untuk menentukan pembagian besarnya butiran tanah tertentu dan juga untuk
melihat batas antara kerikil dan pasir,pasir dan lanau dll.
Koefisien Uniformitas
Cu =

D60
D10

Cu

= koefisien keseragaman

D60

= diameter yang bersesuaian dengan 60% lolos ayakan.

D10

= diameter yang bersesuaian dengan 10% lolos ayakan.

Koefisien Gradasi
Cc =

D30
D60 x D10
2

Cc

= koefisien gradasi

D30

= diameter yang bersesuaian dengan 30% lolos ayakan.

Tanah yang bergradasi baik akan mempunyai Cu > 4 dan Cc antara 1 dan 3 untuk tanah
berkerikil, untuk tanah pasir memiliki Cu > 6 dan Cc antara 1 dan 3.
II. TUJUAN PENGUJIAN
1.

Praktikan dapat melaksanakan salah satu cara pengujian besar butiran tanah
dengan prosedur yang benar.

2.

Praktikan dapat menentukan pembagian ukuran butir dan membuat grafik hasil
pengujian.

3.

Untuk mengetahui jenis tanah melalui analisis saringan

III. PERALATAN
1.

Plastik

2.

Palu

3.

stopwatch

4.

Timbangan dan neraca dengan ketelitian 0,2% dari benda uji.

5.

Satu set saringan dengan ukuran No 2, No 4, No 10, No 20, No 30, No 40,
No 50, No 100, No 200.

6.

Oven dengan pengatur suhu sampai 110 0C.

7.

Mesin penggetar saringan.

8.

Talam.

9.

Kuas, sikat kuningan, sendok dan alat-alat lainnya.

IV. PROSEDUR PENGUJIAN
1.

Ambil tanah kering dengan cetok dan dimasukan ke dalam plastic sebanyak ±5
kg.

2.

Tuangkan tanah ke dalam pan seng.

3.

Tumbuk tanah dengan palu sampai halus.

4.

Ambil tanah yang sudah ditumbuk dan timbang sebanyak 1 kg.

5.

Timbang berat masing-masing ayakan tersebut yang sebelumnya sudah
dibersihkan dengan menggunakan sikat.

6.

Masukkan 1 kg tanah ke dalam ayakan no. 2 pada saringan yang sudah tersusun,
goncangkan dengan menggunakan alat pengguncang (sieve shaker) selama 10-15
menit.

7.

Diamkan selama 5 menit agar sampel benar-benar tersaring.

8.

Timbang masing-masing sampel yang tertahan pada masing-masing ayakan.

9.

Hitung hasil ke seluruhan dan masukkan ke dalam tabel

V. PERHITUNGAN
1.

Jumlah berat tertahan untuk masing-masing ukuran saringan secara kumulatif.

2.

Jumlah persentase berat benda uji tertahan dihitung terhadap berat total secara
komulatif.

3.

Jumlah persentase berat diuji yang melalui masing-masing saringan dihitung.

VI. REFERENSI
1.

M Das, Braja.1993. Mekanika Tanah Jilid I. Jakarta: Erlangga. Bab 1 Tanah dan

Batuan 17 - 24.

Berat

No.
Saringa

Saringan

n
1
4
16
20
30
40
50
100
200
PAN

Berat

Saringan +

Saringan

Tanah
Tertahan
(gr)
4
450
750
520
450
445
450
510
490
475

(mm)
2
4.75
1.18
0.850
0.600
0.400
0.300
0.150
0.075
0.000

Berat
Tanah
Tertahan

(gr)
(gr)
3
(5 = 4 - 3)
430
20
410
340
365
155
400
50
320
125
395
55
400
110
405
85
450
25
Total
965
Hasil Perhitungan
Presentase yang lolos
60
×100 =58.76
Ke60 : D60 ¿
100
30
×100 =29.38
Ke30 : D60 ¿
100
10
×100 =9.79
Ke10 : D60 ¿
100
Menentukan Diameter saringan
( 62.7−58.76 )
× ( 1.18−0.850 )=1.098 mm
Ke-60 : D60 ¿ 1.18−
( 62.7−46.7 )
( 41.5−29.38 )
× ( 0.6−0.4 )=0.414 mm
Ke-30 : D30 ¿ 0.6−
( 41.5−28.5 )
11.4−9.79
× ( 0.15−0,075 )=0.136 mm
Ke-10 : D10 ¿ 0.15−
11.4−2.6
2
D 30
Cc
=1.148
D 60 × D 10
D60
=8.073
Cu ¿
D10

(

)

(

)

(

Catatan:
Tanah baik
Tanah kerikil : Cu = 4
Tanah pasir

: Cu = 6

)

Persentase
Ʃ Berat
Tertahan

Tertahan

(gr)
6
20
340
515
565
690
745
855
940
965

%
7
2.07
37.3
53.3
58.5
71.5
77.2
88.6
97.4
100

Lolo
s
%
8
97.93
62.7
46.7
41.5
28.5
22.8
11.4
2.6
0

Tanah biasa

: Cc = (1 – 3)

Tanah bergradasi baik, jika :


Kerikil

1 < Cc < 3
Cu > 4



Pasir

Cc > 6
Cu > 15
GRAFIK ANALISA SARINGAN

Object 23

Kesimpulan
Tanah yang telah digunakan untuk uji analisa saringan adalah tanah biasa
berpasir dan memiliki harga Cc = 1.148 dan Cu = 8.073 . Maka tanah tersebut
memiliki degradasi yang baik.

PENGUJIAN PEMADATAN TANAH
(SOIL COMPACTION)
ASTM D - 1556
I. PENDAHULUAN
Uji pemadatan adalah untuk meningkatkan sifat fisik tanah dengan cara
pemadatan. Pemadatan tanah juga salah satu upaya untuk:
- Meningkatkan kekuatan geser tanah  = f(c, φ)
- Memperkecil nilai permeabilitas tanah k = f(e)
- Memperkecil nilai pemampatan tanah S = f(e)
Faktor-faktor yang mempengaruhi hasil dari suatu proses pemadatan antara lain:
besarnya enersi pemadatan, kandungan air dalam tanah, serta jenis tanah.
Pelaksanaan pemadatan di lapangan umumnya dapat dilakukan melalui beberapa
cara, antara lain: dengan cara menggilas secara statis/dinamis, penggetaran (khususnya
untuk tanah berbutir), dan lain sebagainya.
II. TUJUAN PENGUJIAN
1.

Praktikan dapat melaksanakan pemadatan tanah dengan prosedur yang
benar.

2.

Praktikan dapat menggambarkan grafik hubungan antara berat isi kering
dan kadar air untuk enersi pemadatan tertentu.
Praktikan dapat menentukan nilai berat isi kering maksimum ( dry maks)

3.

dan nilai kadar air optimum (OMC).
III. PERALATAN DAN BAHAN
1.

Cetakan (Mould) dengan diameter ±102 mm

2.

Alat penumbuk (hammer) dengan berat 2,5 kg

3.

Ayakan No. 4 (# 4,75 mm)

4.

Cetok

5.

Alat pahat

6.

Timbangan dengan ketelitian 1,0 gram

7.

Pan seng

8.

cawan

9.

Oven dengan pengatur suhu, dan peralatan penentuan kadar air

10.

Alat perata (straight edge), talam, mistar, palu karet, dan tempat

11.

Tanah yang lolos saringan nomor 4, ± 2 kg

lV. PROSEDUR PENGUJIAN
1.

Ambil sampel tanah sebanyak 2 kg lalu diberi air 7.5 % dari berat atau 150 cc.

2.

Setelah diberi air, aduk tanah dengan tangan sampai tercampur rata.

3.

Kemudian masukkan tanah yang telah tercampur air ke dalam alat cetakan
(mould) yang sudah diberi oli.

4.

Masukkan tanah sebanyak 2/3 bagian dari cetakan, tumbuk sebanyak 25 kali.

5.

Tambahkan tanah sebanyak 2/3 bagian dari cetakan, tumbuk sebanyak 25 kali.

6.

Tambahkan tanah sampai cetakan penuh, tumbuk sebanyak 25 kali.

7.

Kemudian ratakan permukaan tanah di dalam cetakan dengan menggunakan besi
perata.

8.

Kemudian ambil sampel tanah dari setiap lapisan tanah.

9.

Timbang masing-masing cawan.

10.

Masukkan sampel tanah ke dalam cawan.

11.

Timbang masing-masing cawan yang berisi sampel tanah.

12.

Oven sampel tanah selama 24 jam.

13.

Timbang masing-masing sampel yang telah dioven.

14.

Catat semua hasil perhitungan ke dalam tabel.

V. PERHITUNGAN
Rumus – rumus yang digunakan :
5.1. Berat isi tanah basah
 wet ¿

w
v

gr/cm3

5.2. Berat isi tanah kering
 dry ¿

ɣ wet
gr / cm3
1+ w

5.3. Berat isi kering ZAVC
dry

¿

Gs× γ w
1+ w .Gs

gr/cm2

Dimana :
- wet = berat isi basah

- dry

= berat isi kering

- w

= berat isi air

- Zavc = berat isi kering ZAVC
- Gs

= berat jenis tanah

- V

= volume cetakan

- w

= kadar air benda uji

- W1 = berat cetakan dengan/tanpa alas
- W2 = berat cetakan dengan/tanpa alas + benda uji
5.4 Gambarkan grafik hubungan antara berat isi kering tanah (dry) dan kadar air
(w) kemudian dapatkan nilai berat isi kering tanah maksimum (dry

) dan

maks

kadar air optimum (OMC) dari grafik tersebut.
Catatan:
Untuk pembuatan grafik dari hasil compaction, perlu dicamtumkan juga batas
Zero Air Void Content (ZAVC), yang bisa dihitung dengan rumus.
VIl. REFERENSI
1.

ASTM D 3441—86

2.

AASHTO T99-81 & T180-74

3.

Bowles, J.E., Engineering Properties of Soils and Their Measurement
Experiment No. 9

4.

British Standart BS Test 12 & 13

5.

Manual Pemeriksaan Bahan Jalan No. 01/MN/BM/1976, PB-0112-76

PEMADATAN TANAH
(ASTM D - 1556)

Standart pemadatan
cm
Ø Cetakan
Jumlah Lapis
Berat Penumbuk

: Standar (Proctor)

Tinggi

: 11,6

: 10,16 cm
:3
: 2,5 kg

Volume
Jumlah tumbukan

: 1490 cm3
: 25/ lapis

Penentuan Kadar Air
Nomor cawan
Berat cawan
Berat cawan + tanah basah
Berat cawan + tanah kering
Berat air
Berat tanah kering
Kadar air
W

¿

44.72+48.53+ 41.71
3
¿ 44.989

ɣb

¿

w
v
¿

44.989
1490

¿ 1.58 g/cm3
ɣd

¿

ɣb
1+ w
¿

1.58
1+0.449

(A)
(B)
(C)
(D)
(E=C-D)
(F=D-B)
(w)

gr
gr
gr
gr
gr
%

1
5.5
28.8
21.6
7.2
16.1
44.7205

2
5.8
31.2
22.9
8.3
17.1
48.538

3
5.7
32.2
24.4
7.8
18.7
41.7112

¿ 1.09 g/cm3

Penentuan Kepadatan Tanah
Sample
tanah
Kadar air
(w)
Berat
cawan +
tanah
Berat
cetakan
Berat
tanah
basah
Berat isi
tanah
basah
Berat isi
tanah
kering

Gr

Kelompok
1

Kelompok
2

Kelompok
3

Kelompo
k4

Kelompo
k5

Kelompo
k6

43.9

44.9

45.68

45.88

52.21

54.03

3190

3240

3250

3260

3280

3290

1750

1750

1750

1750

1750

1750

1440

1490

1500

1510

1530

1540

1.5270

1.5801

1.5907

1.6013

1.6225

1.6331

1.0612

1.0905

1.0970

1.0977

1.0659

1.0602

Gr
Gr
Gr
3

gr/cm

gr/cm3

Object 51

PENGUJIAN BERAT JENIS
(SPECIFIC GRAFITY)
SK SNI 04-1989-F

I.

PENDAHULUAN
Percobaan ini dimaksudkan untuk menentukan berat jenis tanah dengan ukuran

butiran tanah yang lolos ayakan no. 4 (4.75 mm), menggunakan piknometer.
Apabila nilai Gs akan digunakan dalam perhitungan pada percobaan hydrometer,
maka benda uji yang dipakai adalah yang lolos ayakan no. 10 (2.00 mm)
Berat jenis tanah (Gs) adalah perbandingan antara berat butir tanah dengan berat
air yang mempunyai volume yang sama pada suhu tertentu. Berat jenis tanah diperlukan
untuk menghitung indeks propertis tanah (misalnya: angka pori, berat isi tanah, derajat
kejenuhan, karateristik pemampatan), dan sifat-sifat penting tanah lainnya.
Selain itu dari nilai berat jenis tanah (Gs) dapat pula ditentukan sifat tanah
secara umum. Misalnya, tanah organis mempunyai berat jenis yang kecil, sedangkan
adanya kandungan mineral berat jenis yang kecil, sedangkan adanya kandungan mineral
berat jenis lainnya (missal: besi) ditunjukkan dari berat jenis tanahnya yang besar.
II.

TUJUAN PENGUJIAN

1.

Praktikan dapat menentukan nilai berat jenis tanah berbutir halus di laboratorium
dengan prosedur yang benar.

2.

Praktikan dapat menggunakan nilai Gs yang diperoleh untuk menghitung besaranbesaran sifat fisik tanah penting lainnya.

III. PERALATAN
1.

Piknometer dengan kapasitas 50 ml

2.

Timbangan dengan ketelitian 0.001 gram dan 0.01 gram

3.

Oven dengan pengatur suhu (110±5)0C

4.

Thermometer ukuran 0 oC – 50 0C dengan ketelitian membaca 10C

5.

Ayakan #40

6.

Air suling

7.

Pipet

IV.

PROSEDUR PENGUJIAN

1.

Timbang piknometer (W1).

2.

Ambil tanah yang lolos saringan nomor 40 sebanyak 15 gram.

3.

Timbang piknometer dan tanah (W2).

4.

Lalu masukkan air sampai batas ketinggian alat.

5.

Kocok piknometer sampai tanah tercampur dan mengeluarka gelembung.

6.

Ambil gelembung dengan pipet, kocok piknometer lagi dan ambil gelembung lagi
dengan pipet (sampai tidak terdapat gelembung).

7.

Lalu timbang piknometer, tanah, dan air (W3).

8.

Bersihkan piknometer, lalu isi dengan air suling sampai batas ketinggian.

9.

Ukur suhu air dengan menggunakan thermometer ± 5 menit.

10.

Lalu timbang piknometer yang berisi air (W4).

11.

Lalu catat semua data yang didapatkan.

V.

PERHITUNGAN DAN PELAPORAN

1.

Kalibrasi piknometer
Piknometer dibersihkan, dikeringkan dan ditimbang dengan tutupnya, catat
beratnya (W1). Isi piknometer dengan air suling, dan masukkan ke dalam bak
pengatur suhu (constan temperature bath) 25 0C.
Setelah isi botol (piknometer) mencapai suhu 25 0C tutup dipasang, kemudian
bagian luar piknometer dikeringkan, dan piknometer + isinya + tutup ditimbang
(W25).
Dari nilai W25 yang ditentukan, susun table harga W4 untuk suatu urutan suhu
kira-kira 180C sampai dengan 31 0C.
Harga W4 dihitung sebagai berikut:
W4 = W25 x K
Dimana:
W4
W25
K

2.

= berat piknometer + air + tutup setelah dikoreksi, w.
= berat piknometer + air + tutup pada suhu 25 0C.
= faktor koreksi terhadap suhu.

Hitung berat jenis contoh dengan rumus di bawah ini:
Dimana:
Gs

= berat jenis tanah

G1

= berat jenis cairan yang dipakai

W1

= berat piknometer + tutup

W2

= berat piknometer + contoh tanah +tutup

W3

= berat piknometer + contoh tanah + air + tutup

W4

= berat piknometer + air + tutup

Ambil harga rata-rata dari hasil ketiga pemerikasaan tersebut, dalam 2 (dua) angka
di belakang koma.
VI. PERAWATAN
1.

Bersihkan labu ukur segera setelah selesai pengujian untuk menghidari kotoran
yang melekat.

VII. REFERENSI
1.

ASTM D 854 – 83

2.

British Standart BS 1377 – 1975

3.

Bowles, J.E.,”Engineering Properties os Soils and their Measurement”
Experiment No. 7

4.

Head, K.H.,”Manual of Soil Laboratry Testing” Vol. 1 Section 3.6.2

5.

Manual Pemeriksaan Bahan Jalan, PB – 0105 – 76

LABORATORIUM ILMU UKUR TANAH
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS
UNIVERSITAS NEGERI
TEKNIK
MALANG
BERAT JENIS (SPECIFIC GRAVITY)
SK SNI – 04 – 1989 – F)

Berat Piknometer

(W1) gram

52.33

Berat Piknometer + tanah

(W2) gram

67.74

Berat Tanah

(Wt = W2 – W1) gram

14.71

Suhu

0

Berat Piknometer + air + tanah

(W3) gram

158.45

Berat Piknometer + air pada suhu 0C

(W4) gram

150.90

Berat Jenis

C

Wt
( w 4−w 1 )−(w 3−w 2)
gram

27

2.05

PENGUJIAN BATAS CAIR DENGAN CASSAGRANDE
SK SNI M 07-1989-F
PENDAHULUAN
Tanah berbutir halus yang mengandung mineral lempung sangat peka terhadap
perubahan kandungan air. Atterberg telah menentukan titik-titik tertentu berupa batas
cair (Liquid Limit), batas plastic (Plastic Limit), dan batas kerut/susut (Shrinkage Limit).
Batas cair adalah nilai kadar air dimana tanah dalam keadaan antara cair dan
plastis. Dengan diketahui nilai konsistensi tanah maka sifat-sifat plastisitas dari tanah
dapat diketahui. Sifat-sifat plastisitas dinyatakan dengan harga indeks plastisitas.
(Plastic Index) yang merupakan selisih nilai kadar air batas cair dengan nilai kadar air
batas plastik ( IP = LL – PL ).
I.

TUJUAN PENELITIAN

1.

Praktikan akan dapat melaksanakan salah satu cara pengujian liquid limit dengan
prosedur yang benar.

2.

Praktikan dapat menentukan harga-harga batas cair, serta menggambarkan grafik
untuk batas cair yang benar.

III.

PERSIAPAN BENDA UJI

1.

Bila contoh tanah diperkirakan mempunyai butiran yang lebih kecil dari sringan
no. 40 (0.425 mm), maka contoh tanah dapat digunakan langsung dalam
pengujian.

2.

Bila contoh tanah mempunyai butiran lebih besar dari saringan no. 40 (0.425
mm), maka harus mengeringkan contoh tanah dan melakukan penyaringan.

3.

Mengambil benda uji yang lolos saringan no. 40 (0.425 mm) sebanyak 200
gram.

IV.

PERALATAN

1.

Alat batas cair standar (Atterberg)

2.

Alat pembuat alur
-

Grooving tool (ASTM) untuk tanah kepasiran

-

Grooving tool (Cassagrande) untuk tanah kohesif

3.

Spatula

4.

Botol berisi air suling (botol semprot)

5.

Plat kaca

6.

Cawan

7.

3 buah cawan kecil

8.

Saringan nomor 40

9.

Oven

10.

Timbangan dengan ketelitian 0.001 gram
V.

1.

PROSEDUR PENGUJIAN
Siapkan mangkok batas cair, membersihkan dari lemak atau kotoran yang
menempel dengan menggunakan eather.

2.

Mengatur ketinggian jatuh magkok, dengan cara sebagai berikut:
-

Kendurkan kedua baut penjepit, lalu memutar handel/tuas pemutas sampai posisi
mangkok mencapai tinggi jatuh setinggi 10 mm.

-

Untuk menentukan tinggi jatuh mangkok dapat mengendurkan baut belakang,
mangangkat mangkok, memasukkan bagian ujung tangkai pemutar alur ASTM
tepat masuk diantara dasra mangkok dan alasnya, dan mengencangkan kembali
baut bagian belakang.

3.

Lalu siapkan contoh tanah, saring tanah dengan saringan nomor 40 sebanyak ±
200 gram.

4.

Ambil sedikit tanah lalu masukkan ke dalam cawan.

5.

Lalu beri air secukupnya dan aduk sampai rata menggunakan spatula.

6.

Masukkan tanah ke dalam mangkok yang ada pada alat batas cair standar
(Atterberg) dengan spatula sampai setengah bagian mangkok.

7.

Belah menjadi dua bagian contoh tanah yang ada dalam mangkok menggunakan
alat pembuat alur.

8.

Putar secara konstan sampai belahan pada contoh tanah menempel.

9.

Setelah belahan pada tanah menempel, hentikan pemutaran pada alat dan catat
berapa kali putaran yang dilakukan.

10.

Timbang berat cawan kecil, sebelum diisi contoh tanah.

11.

Setelah melakukan pemutaran, ambil contoh tanah di dalam mangkok lalu
letakkan pada cawan kecil.

12.

Lakukan prosedur 5.4 sampai 5.11 dengan memberi tambahan air sampai dua
kali percobaan.

13.

Timbang berat cawan yang berisi contoh tanah pada setiap percobaan.

14.

Catat berat cawan dan berat cawan yang berisi contoh tanah.

15.

Lalu masukkan cawan yang berisi contoh tanah ke dalam oven.

16.

Oven selama 24 jam.

17.

Lalu keluarkan cawan yang berisi contoh tanah dari oven dan timbang beratnya.

18.

Lalu catat berat cawan yang berisi contoh tanah yang telah dioven.
Catatan :
1. Proses bersinggungannya kedua sisi tanah harus terjadi karena aliran dan
bukan karena geseran antara tanah dan mangkok.
2. Selama berlangsungnya percobaan, kadar air harus dijaga konstan
(pencampuran dilakukan dari kadar air terendah kemudian berurutan
menuju yang lebih tinggi).
3. Untuk memperoleh hasil yang teliti, jumlah pukulan diambil antara 10 –
20, 20 – 30, 30 – 40 dengan tiga kali pengujian.
4. Alat pembuat alur Cassagrande digunakan untuk tanah berbutir halus
(lempung) sedangkan tipe ASTM untuk tanah lempung kepasiran.

VI.

PERHITUNGAN DAN PELAPORAN

Untuk menentukan batas cair dilakukan langkah-langkah berikut:
1.

Menggambarkan dalam bentuk grafik hasil-hasil yang diperoleh dari pengujian
tersebut berupa nilai kadar air dan jumlah pukulan. Nilai kadar air sebagai
sumbu vertical dan jumlah pukulan merupakan skala horizontal dengan skala
logaritma.

2.

Membuat garis lurus melalui titik-titik tersebut, menentukan nilai batas cair
benda uji tersebut berdasarkan nilai kasar air pada jumlah pukulan/ketukan ke
25. Apabila titik-titik yang diperoleh tidak satu garis maka membuat garis yang
melalui titik-titik berat dan titik-titik tersebut.

3.

Mencatat hasil yang diperoleh pada formulir yang tersedia dan melangkapi
dengan kondisi tanah yang diuji dalam keadaan asli, kering udara baik disaring
ataupun tidak. Melaporkan hasil sebagai bilangan bulat.

VII.

REFERENSI

1.

ASTM D 2216 – 80

2.

British Standart BS 1377 –1975

3.

Bowles, J.E., “Engineering Properties of Soils and Their Measurement’
Experiment No. 3

4.

Head, K.H.,”Manual of Soil Laboratory Testing” Vol. 1 section 2.5

LABORATORIUM ILMU UKUR TANAH
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS
UNIVERSITAS NEGERI
TEKNIK
MALANG
BATAS KONSISTENSI TANAH
(ASTM D 4318 – 84)
Nomor Cawan

1

2

3

Berat Cawan

(A)

gram

14.30

11.20

11.40

Berat Cawan + Tanah

(B)

gram

26.80

21.40

24.30

Basah
Berat Cawan + Tanah

(C)

gram

22.39

18.10

20.64

Kering
Berat air
Berat Tanah Kering

(D = B – C)
(E = C – A)

gram
gram

4.41
8.09

3.30
6.90

3.66
9.24

%

54.51

47.83

39.61

Kadar Air Rata-Rata

D
×100
E
(w)

Jumlah Ketukan

(N)

Kadar Air (W)

%

46.31
12

23

46

GRAFIK LIQUID LIMIT TANAH

Object 57

PENGUJIAN GESER LANGSUNG
(DIRECT SHEAR TEST)
SK SNI M 108 – 1990 - 03

I. PENDAHULUAN
Pengujian Geser Langsung merupakan salah satu jenis pengujian tertua dan
sangat sederhana, untuk menentukan parameter kekuatan tanah terhadap beban
geser (shear strength parameter) c dan . Dalam pengujian ini dapat dilakukan
pengukuran secara langsung dan cepat, nilai kekuatan geser tanah dengan kondisi tanpa
pengaliran (undrained) atau dalam konsep tegangan total (total stress). Pengujian ini
pertama-tama

diperuntukkan

bagi

jenis

tanah

non-kohesif,

namun

dalam

perkembangannya dapat pula diterapkan pada jenis tanah kohesif. Pengujian lain dengan
tujuan yang sama, yakni: Kuat Tekan Bebas, dan Triaksial, serta pengujian Geser
Baling (Vane Test) yang dapat dilakukan di laboratorium, maupun di lapangan.
Nilai kekuatan geser tanah antara lain digunakan dalam merencanaka n
kestabilan lereng, serta daya dukung tanah pondasi, dan sebagainya.
Nilai kekuatan geser ini dirumuskan oleh Coulomb dan Mohr dalam persamaan
berikut ini:
S = c + ntan
dimana:
S = kekuatan geser maksimum [kg/cm2]
c = kohesi (kg/cm2]
n= tegangan normal (kg/cm2]
 = sudut geser dalam [o]
II. TUJUAN PENGUJIAN
1.

Praktikan dapat melaksanakan pengujian Geser Langsung (Direct Shear Test)
dengan prosedur yang benar.

2.

Praktikan dapat melakukan perhitungan serta penggambaran grafik untuk
menentukan parameter-parameter geser c dan .

III. PERALATAN
1.

Mesin geser langsung yang terdiri dari:
-Alat penggeser horisontal, dilengkapi dengan cincin beban (proving ring), arloji
regangan horisontal, dan arloji deformasi vertikal.

-Kotak uji yang terbagi atas dua bagian dilengkapi baut pengunci
-Plat berpori 2 (dua) buah.
-Sistem pembebanan vertikal, terdiri dari penggantung dan keping beban.
-Alat pengeluar contoh (extruder) dan pisau pemotong
2.

Cetakan untuk membuat benda uji

3.

Kaca

4.

Pengukur waktu (stop watch).

5.

Timbangan dengan ketelitian 0.1 gram

6.

Peralatan untuk penentuan kadar air

7.

Peralatan untuk membuat benda uji buatan.

IV.

PENYIAPAN BENDA UJI

1.

Benda uji yang digunakan berbentuk bujur sangkar

2.

Benda uji mempunyai tebal minimum 1,25 cm, tapi tidak kurang dari 6 kal i
diameter butir tanah maksimum.

3.

Perbandingan antara diamter/lebar terhadap tebal benda uji minimal 2:1

4.

Untuk benda uji asli, contoh tanah yang digunakan harus cukup untuk membuat
sebanyak minimal 3 (tiga) buah benda uji yang identik. Persiapkan benda uji
sehingga tidak terjadi kehilangan kadar air, dan hati-hati dalam melakukan
pencetakan benda uji (terutama pada jenis tanah dengan nilai kepekaan tinggi),
agar struktur tanah asli tidak berubah

5.

Untuk benda uji buatan (remoulded), contoh tanah yang digunakan diupayakan
mempunyai kadar air dan berat isi tanah yang seusai dengan yang dikehendaki.
Khususnya untuk tanah pasir lepas, contoh tanah biasanya dicetak langsung ke
dalam kotak geser dengan nilai kepadatan relatif yang dikehendaki. Sedangkan
untuk jenis tanah yang lain contoh dipadatkan terlebih dahulu dalam cetakan
sesuai prosedur percobaan pemadatan.

V.

PROSEDUR PENGUJIAN

1.

Ukur tinggi dan lebar, serta timbang berat benda uji

2.

Pindahkan benda uji dari cetakan ke dalam kotak geser dalam sel pengujian yang
terkunci oleh kedua baut, dengan bagian bawah dan atas dipasang pelat/batu
berpori.

3.

Pasang penggantung beban vertikal guna memberi beban normal pada benda uji.
Sebelumnya timbang dan catat lebih dahulu berat penggantung beban tersebut.
Atur arloji deformasi vertikal pada posisi nol pembacaan.

4.

Pasang batang penggeser horisontal untuk memberi beban mendatar pada kotak
penguji. Atur arloji regangan dan arloji beban sehingga menunjukkan angka nol.

5.

Beri beban normal yang pertama sesuai dengan beban yang diperlukan. Sebagai
pedoman: besar beban normal pertama (termasuk berat penggantung) yang
diberikan, diusahakan agar menimbulkan tegangan pada benda uji minimal sebesar
tegangan geostatik di lapangan. Pada pengujian Consolidated drained/ undrained,
segera beri air sampai di atas permukaan benda uji dan pertahankan selama
pengujian.

6.

Pada pengujian tanpa konsolidasi (unconsolidated), beban geser dapat segera
diberikan setelah pemberian beban normal pada langkah (5.5). Sedangkan pada
pengujian dengan konsolidasi (consolidated), sebelum melakukan pergeseran,
lakukan terlebih dahulu pencatatan proses konsolidasi tersebut pada waktu-waktu
tertentu, dan tunggu sampai konsolidasi selesai. Gunakan cara Taylor untuk
menetapkan waktu (t50), yaitu pada saat derajat konsolidasi U = 50%.

7.

Kecepatan pergeseran horisontal dapat ditentukan berdasarkan jenis pengujian.

8.

Lepaskan baut pengunci, kemudian pasangkan pada 2 (dua) lubang yang lain,
berikan putaran secukupnya sehingga kotak geser atas dan bawah terpisah  0,5
mm.

9.

Lakukan pergeseran sampai jarum pada arloji beban pada 3 (tiga) pembacaan
terakhir berturut-turut menunjukkan nilai konstan. Baca arloji geser dan arloji
beban setiap 15 detik sampai terjadi keruntuhan.

10.

Lepaskan benda uji ke mesin cari kadar air berat isi, dan lain

sebagainya

11.

Untuk benda uji kedua, beri beban normal 2 (dua) kali beban normal yang
pertama kemudian ulangi langkah-langkah (5.6 s.d 5.10).

12.

Untuk benda uji ketiga beri beban normal 3 (tiga) kali beban normal yang
pertama, kemudian ulangi langkah-langkah (5.6 s.d 5.10).

VI. PERHITUNGAN DAN PELAPORAN
1.

Hitung tegangan geser (terkalibrasi) -I, untuk setiap pergeseran horisontal ke-I
dari ketiga benda uji, dengan rumus:

Pi
[ kg/cm 2 ]
A
I =

dimana:
i = tegangan geser untuk pergeseran horisontal ke-i (kg/cm2)
Pi = gaya geser untuk pergeseran horisontal ke-i
A = luas bidang geser (cm2)
2.

Gambarkan grafik hubungan antara tegangan geser terhadap pergeseran
horisontal untuk masing-masing tegangan normal (Gambar 6.1). Dari grafik
yang diperoleh tentukan nilai geser maksimum (maks).

3.

Hitung tegangan normal (n) yang dikenakan pada masing-masing benda uji
dengan rumus:

Wi
[ kg/cm2 ]
 ni = A
dimana:
mi

= tegangan normal dari benda uji ke-i

Wi

= beban vertikal pada benda uji ke-i (termasuk berat

penggantung)
A
4.

= luas permukaan bidang geser

Buatlah grafik hubungan antara tegangan normal dengan tegangan geser
maksimum. Hubungkan ketiga titik yang diperoleh sehingga membentuk garis
lurus yang memotong sumbu vertikal. Nilai kohesi (c) adalah jarak yang dihitung
dari titik potong tersebut sampai sumbu mendatar, dan sudut geser dalam ()
adalah sudut kemiringan garis tersebut terhadap sumbu horisontal, yang
memenuhi persamaan:
S = c + ntan[kg/cm2]

VII. REFERENSI
1.

ASTM D 3080–82

2.

Bowles, J. E., “Engineering Properties of Soils and Their Measurement”
Experiment No.17

3.

Manual Pemeriksaan Bahan Jalan No. 01/MN/BM/1976, PB-0116-76

LABORATORIUM ILMU UKUR TANAH
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS
UNIVERSITAS NEGERI
TEKNIK
MALANG
DIRECT SHEAR
(SK SNI M 108 – 1990 – 03)
Gaya normal/

P1 = 5 kg

P2 = 10 kg

Tegangan normal

σ =0,16 kg /cm³

Waktu

Pergeseran

Pemb.
dial

Gaya
Geser

Teg.geser
t1

15

12,5

3.5

1.554

30

25,0

4.5

45

37,5

5

1'00

50,0

1'15

P3 = 15 kg

σ =0,31 kg/cm
³
Pemb. Gaya
Teg.geser

σ =0,47 kg /cm ³

dial

geser

t2

Pemb.
dial

Gaya
geser

Teg.geser
t3

0.0490685

5

2.22

0.0700979

12.5

5.55

0.1752447

1.998

0.0630881

6

2.664

0.0841175

14

6.216

0.1962741

2.22

0.0700979

8

3.552

0.1121566

14.8

6.5712

0.2074897

5.5

2.442

0.0771077

8.5

3.774

0.1191664

15

6.66

0.2102937

62,5

6

2.664

0.0841175

9

3.996

0.1261762

16

7.104

0.2243132

1'30

75,0

6.5

2.886

0.0911272

9.5

4.218

0.133186

16.5

7.326

0.231323

1'45

87,5

6.7

10

4.44

0.1401958

17

7.548

0.2383328

2'00

100,0

7

11

17.2

0.3

0.25

0.2

0.15

0.1

0.05

0
2.03

2.03

2.04

2.04

2.04

2.04

2.04

2.04

2.04

2.04

2.04

PENGUJIAN KUAT TEKAN BEBAS
(UNCONFINED COMPRESSION TEST)
AASHTO T 208 - 70

I. PENDAHULUAN
Prinsip dasar dari percobaan ini adalah pemberian beban vertikal yang dinaikkan secara
bertahap terhadap benda uji berbentuk silinder yang didirikan bebas sampa i terjadi
keruntuhan. Pembacaan beban dilakukan pada interval regangan aksial tetap tertentu, yang
dapat dicapai dengan cara mempertahankan kecepatan pembebanan dengan besaran tertentu
pula, selama pengujian berlangsung (Strain control). Oleh karena beban yang diberikan
hanya dalam arah vertikal saja, maka percobaan ini dikenal pula sebagai percobaan tekan
satu arah (Uniaxial test).
Konsistensi Tanah
Konsistensi tanah
Sangat lunak
Lunak
Lunak s/d kenyal
Kenyal
Sangat kenyal
Kaku
Sangat kaku s/d keras

Kuat Geser Undrained (kg/cm2)
< 2.0
2.0 – 4.0
4.0 – 5.0
5.0 – 7.5
7.5 – 10.0
10.0 – 15.0
> 15.0

II. TUJUAN PENGUJIAN
1.

Praktikan dapat melaksanakan percobaan Kuat
Tekan Bebas (Unconfined Compressive Strength Test) dengan prosedur yang
benar.Praktikan dapat melakukan perhitungan dan penggambaran grafik, serta dapat
menentukan nilai kuat tekan bebas (qu)

2.

Praktikan dapat melakukan pengujian dengan
benda uji buatan, untuk menentukan nilai kepekaan (sensitivity) tanah.

III. PERALATAN
1.

Mesin beban (Load frame), dengan ketelitian bacaan sampai 0.01 kg/cm2

2.

Cetakan benda uji berbentuk silinder dengan tinggi 2 kali diameter, tabung belah

3.

Alat untuk mengeluarkan contoh tanah (Extruder)

4.

Pengukur waktu (Stopwatch)

5.

Timbangan dengan ketelitian 0.1gram

6.

Pisau tipis, kawat serta talam, jangka sorong

7.

Peralatan untuk keperluan penentuan kadar air.

IV. PERSIAPAN BENDA UJI
1.

Benda uji yang digunakan berbentuk
silinder, dengan diameter minimal 3,00 cm dan tinggi diambil 2 s/d 3 kali diameter.

2.

Untuk benda uji dengan diameter 3,00
cm, besar butir maksimum yang terkandung dalam benda uji harus < 0,1 diameter
benda uji.

3.

Untuk benda uji dengan diameter >
6,80 cm besar butir maksimum yang terkandung dalam benda uji harus < 1/6
diameter benda uji.

4.

Pembuatan benda uji:
a.

Benda uji asli dari tabung

contoh tanah
- Keluarkan contoh tanah dari tabung sepanjang  1-2 cm dengan alat
pengeluar contoh (extruder), dan kemudian potong dengan pisau kawat.
- Pasang cetakan benda uji di atas tabung contoh, keluarkan contoh dengan
alat pengeluar contoh sepanjang cetakan dan potong dengan pisau kawat.
- Ratakan kedua sisi benda uji dengan pisau tipis dan keluarkan dari
cetakan.
b.

Buatan (remoulded)
- Siapkan contoh tanah dari benda uji asli bekas pengujian, atau sisa-sisa
contoh tanah yang sejenis
- Siapkan data berat isi dan kadar air asli, serta volume cetakan.
- Sesuaikan kadar air dari contoh tanah agar sama atau mendekati nilai
kadar air asli.
- Cetak benda uji ke dalam tabung contoh yang telah diketahui volumenya
sehingga mempunyai berat isi yang sama atau mendekat berat isi tanah asli.
- Terhadap benda uji yang terdapat dalam tabung, ulangi langkah 4.4.1 di
atas.

V. PROSEDUR PENGUJIAN
1.
2.
3.
4.

Menimbang benda uji, lalu letakkan pada alat uji tekan bebas.
Gerakan alat uji dengan hati-hati agar pelat atas menyentuh benda uji.
Atur arloji deformasi di nol-kan.
Jalankan atau gerakan alat agar benda uji menerima regangan aksial dengan

5.

kecepatan 0,5 % - 2% permenit dari tinggi benda uji.
Baca dial deformasi , catat beban, dan interval waktu pada regangan 0,5%, 1,0%,

6.

1,5%, 2,0%, dan seterusnya
Menghentikan pengujian jika dial deformasi benda uji mengalami penurunan atau
relative tetap dalam 3 pembacaan atau jika regangan telah mencapai 15%.

VI. PERHITUNGAN DAN PELAPORAN
1.

Besar regangan aksial dihitung dengan rumus:

=

ΔL
×100
Lo

dimana:


= regangan aksial (%)

L = perubahan panjang benda uji (cm)
Lo = panjang benda uji semula (cm)
2.

Luas penampang benda uji rata-rata pada regangan tertentu:

Ao
A = 1−ε
dimana:
Ao = luas penampang benda uji mula-mula (cm2)
a. Nilai tegangan normal:


=

P
[ kg /cm2 ]
A

dimana:
P = N x  (kg)
n = tegangan normal (kg/cm2)
P = gaya aksial (kg)
A = luas penampang rata-rata pada regangan tertentu (cm)2

N = bacaan arloji beban (div)
 = kalibrasi dari ring beban (kg/div)
VII. REFERENSI
8.1. ASTM D 2166-85
8.2. AASHTO
8.3. Bowles, J.E., “Engineering Properties of Soils and Their Measurement”
Experiment No. 14
8.4. Head, K. H. “Manual os Soil Laboratory Testing”, Vol.1 – Chapter 2.5.

KUAT TEKAN BEBAS
(UNCONFINED COMPRESSION TEST)
(ASTM D 2166)

Benda Uji 1
W
a
k
t
u
0
'
3
0
1
'
0
0
2
'
0
0
3
'
0
0
4
'
0
0
5
'
0
0
6
'
0
0
7
'
0
0
8
'
0
0
9
'
0
0
1
0
'
0
0
1
1
'
0
0
1
2
'
0
0
1
3
'
0
0
1
4
'
0
0
1
5
'
0
0
1
6
'
0
0

Reganga
n

Beban

Benda Uji 2

Luas

Pe
m
b.
Di
al

Reg
ang
an
(%)

Pe
m
b.
Di
al

Be
ba
n
(k
g)

Ang
ka
Kor
eksi

Lu
as
Kor
eks
i

35.
00

0.00

1.0
0

0.3
78

1.00

10.
061

70.
00

1.00

1.0
0

0.3
78

1.01

14
0.0
0

2.00

2.4
0

0.9
08

21
0.0
0

3.00

3.9
0

28
0.0
0

4.00

35
0.0
0

Beban
Te
ga
ng
an

Benda Uji 3

Luas

Pe
m
b.
Di
al

Be
ba
n
(k
g)

Ang
ka
Kor
eksi

Lu
as
Kor
eks
i

0.
03
8

0.3
0

0.1
16

1.00
0

9.5
61

10.
161

0.
03
7

1.0
0

0.3
78

1.01
0

1.02

10.
262

0.
08
8

1.5
0

0.1
74

1.4
75

1.03

10.
373

0.
14
2

2.1
0

4.9
0

1.8
53

1.04

10.
483

0.
17
7

5.00

6.0
0

2.2
69

1.05

10.
594

42
0.0
0

6.00

6.9
0

2.6
10

1.06

49
0.0
0

7.00

7.9
0

2.9
88

56
0.0
0

8.00

8.8
0

63
0.0
0

9.00

70
0.0
0

Te
ga
ng
an

Beban

Luas

Te
ga
ng
an

Pe
m
b.
Di
al

Be
ba
n
(k
g)

0.
01
2

0.5
0

0.1
94

9.6
57

0.
03
9

0.9
0

0.3
40

1.01
0

1.02
0

9.7
53

0.
01
8

1.3
0

0.4
92

0.
1.02
9.5
05
0 Tegangan
86
1

0.2
44

1.03
1

9.8
58

0.
02
5

2.3
0

0.8
70

1.03
1

9.6
89

0.
09
0

3.0
0

0.3
48

1.04
2

9.9
63

0.
03
5

5.0
0

1.8
91

1.04
2

9.7
92

0.
19
3

0.
21
4

3.3
0

0.3
83

1.05
3

10.
068

0.
03
8

5.3
0

2.0
04

1.05
3

9.8
96

0.
20
3

10.
705

0.
24
4

4.0
0

0.4
64

1.06
4

10.
173

0.
04
6

5.9
0

2.2
31

0.
1.06Regangan
9.9
22
4
99
3

1.08

10.
815

0.
27
6

4.9
0

0.5
69

1.07
5

10.
278

0.
05
5

6.1
0

2.3
07

1.07
5

10.
103

0.
22
8

3.3
28

1.09

10.
936

0.
30
4

5.2
0

0.6
04

1.08
7

10.
393

0.
05
8

7.0
0

2.6
47

1.08
7

10.
215

0.
25
9

9.2
0

3.4
79

1.10

11.
057

0.
31
5

6.1
0

0.7
08

1.09
9

10.
508

0.
06
7

7.3
0

2.7
61

1.09
9

10.
328

0.
26
7

10.0
0

9.8
0

3.7
06

1.11

11.
178

0.
33
2

7.0
0

0.8
13

1.11
1

10.
623

0.
07
7

7.9
0

2.9
88

1.11
1

10.
441

0.
28
6

77
0.0
0

11.0
0

10.
00

3.7
82

1.12

11.
298

0.
33
5

7.2
0

0.8
36

1.12
3

10.
737

0.
07
8

8.2
0

3.1
01

1.12
3

10.
554

0.
29
4

84
0.0
0

12.0
0

7.9
0

0.9
17

1.13
7

10.
871

0.
08
4

8.9
0

3.3
66

1.13
7

10.
685

0.
31
5

91
0.0
0

13.0
0

8.3
0

0.9
64

1.14
9

10.
986

0.
08
8

9.0
0

3.4
04

1.14
9

10.
798

0.
31
5

98
0.0
0

14.0
0

9.0
0

1.0
45

1.16
2

11.
110

0.
09
4

9.3
0

3.5
17

1.16
2

10.
920

0.
32
2

1,0
50.
00

15.0
0

9.2
0

1.0
68

1.17
7

11.
254

0.
09
5

10.
00

3.7
82

1.17
7

11.
061

0.
34
2

1,1
20.
00

16.0
0

10.
40

3.9
33

1.19

11.
183

0.
35
2

Ang
ka
Kor
eksi

Lu
as
Kor
eks
i

9.3
1.000
98
9.4
92

0.
02
1
0.
03
6

( Kg/cm2 )

(%)

Benda Uji 1
0.400
0.350
0.300
0.250
0.200
0.150
0.100
0.050
0.000
0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

Benda Uji 2
0.100
0.090
0.080
0.070
0.060
0.050
0.040
0.030
0.020
0.010
0.000
0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

14.00

16.00

Benda Uji 3
12.000

10.000

8.000

6.000

4.000

2.000

0.000
0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00 12.00 14.00 16.00 18.00

PENGUJIAN KONSOLIDASI
SK SNI M 107 -1990 -03
I. PENDAHULUAN
Konsolidasi merupakan proses mengalirnya air keluar dari ruang pori tanah jenuh
dengan kemampuan lolos air rendah. Menyebabkan terjadinya perubahan volume, sebagai
akibat adanya tegangan vertikal tambahan (dari beban luar).
Tujuan pengujian ini meliputi penentuan kecepatan dan besarnya laju penurunan
konsolidasi tanah (rate and magnitude of settlement consolidation) yang ditahan secara
lateral akibat proses pembebanan dan penagliran air secara vertical.
Laju keceptan penurunan dinyatakan dalamkoefiien Konsolidasi (Consolidation
coefficient) Cv, sedangkan untuk menggambarkan besarnya penurunan, digunakan Indek
Pemampatan (Compresion index)Cc.
Kegunaan dair pengujian ini adalah untuk memperoleh gambaran mengenai besarnya
kecepatan dan penurunan pondasi bangunan yang didirikan di atas tanah.
II. TUJUAN PENGUJIAN
1.

Praktikan dapat melakukan percobaan konsolidasi satu dimensi dengan prosedur yang
benar.

2.

Praktikan dapat menggambarkan kurva konsolidasi dari masing-masing tahap
pembebanan, serta menghitung Koefisien Konsolidasi (Cv) berdasrkan cara
Cassagrande dan cara Taylor.

3.

Praktikan dapat menghitung dan menggambarkan kurva hubungan antara perubahan
angka pori terhadap tegangan efektif (P’), dengan skala semi-long.

4.

Praktikan dapat menggamabrkan garis konsoidasi di laboratorium dan di lapangan,
serta menghitung Indeks Pemampatan tanah (Cc)

5.

Praktikan dapat menggambarkan dan menetapkan tegangan prakonsolidasi (Pc)

III. PERALATAN
1.

Alat Konsolidasi

2.

Cetakkan benda uji

3.

Alat pengeluar benda uji

4.

Stop watch

5.

Dial deformasi

6.

Timbangan

7.

Oven

IV. PROSEDUR PENGUJIAN
1.

Membersihkan cetakan benda uji dan menimbang cetakan tersebut.

2.

Menyiapkan benda uji

3.

Memasukkan benda uji tersebut ke dalam ring contoh

4.

Memasang kertas saringan dibagian atas dan bawah sample, kemudian pasang
batu pori pada bagian atas dan bawahnya

5.

Memasukkan dalam sel konsolidasi

6.

Memasang pelat penekan diatas batu pori kemudian letakkan bola baja kecil
coakan pelat penekan di atas pelat penekan terebut bagian tengahnya

7.

Meletakkan pada alat konsolidasi

8.

Mengatur posisi palang penekan sehingga horizontal, dengan cara memutar
span skrup dibagian belakang

9.

Mengatur ketinggian baut penekan sehingga tepat menyentuh bola baja

10.

Mengatur posisi dial deformasi dalam posisi tertekan, kemudian dial terebut di
nol-kan, tahan lengan beban dengan palang penahan

11.

Memasang beban pertam yang menghasilkan tekanan pada benda uji sebesar
0,25 kg/cm2

12.

Membaca deformasi tanah pada detik ke 0, 6, 10, 15, 30 kemudian pada menit
ke 1, 2, 4, 8, 12, 15, , 25, 30 dan pada jam ke 16, 20, 25, 30 setelah dibebani selama
1 menit, sel konsolidasi diisi air sampai penuh

13.

Memasang beban kedua sebesar 2 kali beban pertama, lakukan pembacaan
sesuai prosedur ke 4.12.

14.

Mengulang untuk beban-beban yang lebih bear (4x, 8x, 16x, 32x). Beban
maksimum disesuaikan dengan bahan yang akan bekerja pada lapisan tanah tersebut.

15.

Setelah dilakukan pembebanan maksimum, kurangi beban dalam dua tahap
sampai mencapai beban pertama. Baca dial deformasi 5 jam setelah pengurangan
beban lalu beban dikurangi lagi.

16.

Segera setelah pembacaan terakhir dicatat, keluarkan ring contoh dan benda
uji dan sel konsolidasi

17.

Mengeluarkan batu pori dan kertas saring

18.

Mengeluarkan benda uji dan dalam ring contoh lalu timbang dan tentukan
berat keringnya.

V.

PERHITUNGAN DAN PELAPORAN
1.

Gambar kurva hubungan antara penurunan kumulatif terhadap waktu berdasarkan
Cassagrande (Long-Time methode) dan cara Taylor (Square root-time methode)
Cara Cassagrande
Tetapkan 2 (dua) buah titik pada awal kurva yang berbentuk parabola, misalnya titik
(a) dan (b) pada gambar 5.1 dengan rasio selang waktu 1:4. Sebagai contoh titik (a)
digambarkan pada waktu (t1) = 0,5 menit, maka titik (b) digambarkan pada waktu
(t2) =(4x0,5) = 2 menit
Tentukan letak titik (d), dengan mengukur jarak (ad) samadengan (ac) secara vertical.
Ulangi langkah diatas dengan interval waktu (t) yang lain, misalnya 0,25 dan 1,00
menit, serta 0,75 dan 3,00 menit, tetapkan letak titik (d) dengan cara yang sama
Tetapkan letak titik (d) rata-rata dari dua atau tiga pembacaan diatas yang merupakan
poi teoritis derajat konsolidasi U=10%
Letak teoritis derajat konsolidasi U = 100% yaitu titik (E), dapat dicari dengan
menggambarkan garis-gari singgung (AB) dan (CD) melalui perubahan arah
lengkung pada akhir kurva
Dengan demikian waktu (t50) untuk U = 50% yang merupakan standar perhitungan Cv
dengan cara Cassagrande, dapat ditentukkan.
Cara Taylor
Perpanjang bagian garis yang lurus pada kurva sehingga memotong sumbu vertical
dan horizontal masing-masing titik A dan B.
Titik A menunjukkan derajat konsolidasi teoriti U = 0%, yang dinyatakan dengan D 0.
Dari titik A buatlah garis lurus AC sedemikian rupa, sehingga jarak OC = 1.15 x
jarak OB. Garis AC akan memotong kurva pada titik D, yang merupakan posisi
derajat konsolidasi U = 90%, yang ditunjukkan dengan deformasi kumulatif d 90,
dengan demikian waktu konsolidasi t90 sebagai dasar perhitungan Cv menggunakan
rumus Taylor dapat ditentukkan, yaitu pangkat dua dari t 90. Letak teoritis derajat
konsolidasi U = 100% yang ditunjukkan dengan deformasi kumulatif d 100, dapat
dicari dengan cara interpolasi jarak d0 dan d90.

2.

Menghitung koefiien konsolidasi (Cv)
Cara Cassagrande

0. 197 H 2
[ mm2 /menit ]
t 50
Cv =
Cara Taylor

0. 848 H 2
[ mm2 /menit ]
t 90
Cv =
Dimana :
H = panjang pengaliran (ketebalan benda uji rata-rata untuk
pengaliran tunggal) pada tahap pembebanan tertentu (mm)
t50 = waktu yang diperlukan untuk derajat konolidasi 50% (menit)
t90 = waktu yang diperlukan untuk derajat konolidasi 90% (menit)
3.

Gambarkan

kurva hubungan antara perubahan

angka pori

pembebanan/tegangan efektif (P’) menggunakan skala emi-long.
-

Perhitungan tinggi butir tanah awal 2H0

Ws
[ cm ]
2H0 = GsxA
dimana :
2H0 = tinggi butiran tanah awal
Ws = berat tanah kering
Gs = berat jenis tanah
A = Luas permukaan benda uji
Perhitungan Angka Pori (e)

2 H−2H 0
2 H0
e0 =
dimana:
e0 = angka pori
2H = tinggi benda uji awal
2H0 = tinggi butir tanah awal
4.

Perhitungan Indeks Pemampatan Tanah (Cc)

(e) terhadap

e1 −e 2
Cc = log P2 −log P1

=

Δe
log ( P2 /P1 )

dimana :
Cc

= indeks pemampatan

e1 dan e2 = angka pori yang bersesuaian dengan tegangan P1 dan P2
5.

Evaluasi terhadap riwayat pembebanan (sifat konsolidasi)
Hitung geostatic efektif (Insitu Effective Stress) P’0’
P’0’ = (γwet..d) – (γwet..dw)
Dimana :
γwet = berat isi tanah basah (gram/cm3)
γw = berat isi air (gram/cm3)
d

= kedalaman lokasi pengambilan benda uji (cm)

dw = ketinggian muka air (cm)
Bandingkan P0 dengan tegangan prakonsolidasi (Precompression
pressure) Pc
-

Jika P0 < Pc; termasuk tanah lempung yang sedang dalam proses konsolidasi
(Under Consolidated Clay)

-

Jika P0 = Pc; termasuk tanah lempung berkosnolidasi normal (Normally
Consolidated Clay)

-

Jika P0 > Pc; termasuk tanah lempung berkonsolidasi lebih (Over Consolidated
Clay)

V.

REFERENSI

1.

ASTM D 2435-80

2.

AASTHO T216-81

3.

Bowles, J.E.,”Engineering Properties of Soils and Their Meaurement” Experiment
No.13

4.

British Standart BS Test 17

5.

Head, K. H.”Manual os Soil Laboratory Testing”, Vol. 2- Chapter 14

6.

Manual Pemeriksaan Bahan Jalan No. 01/MN/1976,PB-0116-76

PEMERIKSAAN KONSOLIDASI
(SK SNI M 107 – 1990 - 03)

FORM A
1
2
3
4
5
6
7
8

Tanah Uji
Barat ring (gram)
Barat ring + tanah basah
Berat ring + tanah kering
Berat air (gram)
Kadar air (%)
Volume ring / tanah (cc)
Berat isi basah (gram/cc)
Berat isi kering (gram/cc)

Pembacaan Dial VT 3 5,00 M
Beban (kg)
1,00
Tekanan
(kg/cm²)
0,51
0 detik
3
6 detik
20
15 detik
80
30 detik
153
1 menit
167
2 menit
171
4 menit
173
8 menit
174
15 menit
176,2
30 menit
177,7

BT 1 - 2,50
159,75
210,48
195,19

5,05 x 1,451 = 7,33
50,73
35,44

Metode Cassagrande
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
0.01

0.1

2

0. 197 H [ 2
mm /menit ]
t
50
Cv =

1

10

100

Metode Taylor
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
0.00

1.00

2.00

0. 848 H 2
[ mm2 /menit ]
t 90
Cv =

3.00

4.00

5.00

6.00

PENGUJIAN KEPADATAN LAPANGAN DENGAN KONUS PASIR
(SAND CONE TEST)
SK SNI M-13-1991-03

I. PENDAHULUAN
Percobaan Kerucut Pasir merupakan salah satu jenis pengujian yang dilakukan di
lapangan, untuk menentukan berat isi kering (kepadatan) tanah asli atau pada hasil suatu
pekerjaan pemadatan, yang dapat dilakukan baik pada tanah kohesif maupun non kohesif.
Cara lain yang dapat dilakukan untuk tujuan yang sama, yaitu:
- Metoda Silider (Drive Silinder Method), khusus untuk tanah kohesif.
- Metoda Balon Karet (Rubber Ballon Method), untuk semua jenis tanah.
- Metoda Nuclear (Nuclear Method), untuk semua jenis tanah
Nilai berat isi tanah kering yang diperoleh melalui pengujian ini, biasanya
digunakan untuk mengevaluasi hasil pekerjaan di lapangan yang dinyatakan dala m derajat
pemadatan (degree of compaction), yaitu perbandingan antara d (kerucut pasir) dengan dmaks.
Hasil percobaan pemadatan di laboratorium dalam (%).
II. TUJUAN PENGUJIAN
1.

Praktikan dapat melaksanakan pengujian Kerucut Pasir dengan prosedur yang benar.

2.

Praktikan dapat menghitung nilai kepadatan (berat isi kering) tanah di lapangan

III. PERALATAN
1.

Peralatan utama terdiri dari
- Tabung kalibrasi pasir uji
- Botol/silinder tempat pasir uji
- Kerucut yang dilengkapi dengan kran
- Plat dasar yang berlubang

2.

Sekop kecil, palu, linggis, perata dll

3.

Timbangan dengan ketelitian 1,00 gram (di bawa kelapangan)

4.

Pasir uji (Ottawa/Kwarsa)

5.

Kantung plastik, cawan untuk penentuan kadar air

IV. PROSEDUR PENGUJIAN
1.

Isilah botol sand cone dengan pasir standar.

2.

Timbang botol dan corong, berikut pasir gradasi yang telah diisi secukupnya.

3.

Bersihkan permukaan tanah yang akan digali dan ratakan permukaannya.

4.

Letakkan plat lapangan di permukaan tanah dalam posisi yang kokoh.

5.

Galilah lubang sesuai dengan diameter lubang di lapangan. Gunakan pahat, palu, dan
sendok tanah.

6.

Timbang kaleng lapangan yang telah dibersihkan dalam keadaan kosong (Wkal).

7.

Masukkan semua tanah hasil galian tersebut ke dalam kaleng lapangan lalu timbang
beratnya (Wkt).

8.

Letakkan corong sand cone berikut botol yang telah berisi pasir di atas plat lapangan
tadi dalam posisi terbalik.

9.

Buka kran corong sehingga pasir dalam botol turun melalui corong mengisi lubang
tadi.

10.

Setelah pasir berhenti mengalir, tutup kran corong.

11.

Ambil sebagian tanah dari lubang yang sudah dimasukkan ke dalam kaleng.

12.

Timbang corong berikut botol yang berisi sisa pasir didalamnya.

13.

Hitung berat jenis pasir yang keluar dari dalam botol.

14.

Ambil kembali pasir yang mengisi lubang tadi untuk dipergunakan pada pengujian
selanjutnya.

V. KALIBRASI
1.

Timbang berat corong dan botol kosong (W1).

2.

Masukkan pasir ke dalam botol melalui corong lalu timbang (W2).

3.

Letakkan plat lapangan pada permukaan kaca yang bersih kemudian pasang corong
berikut botol tadi di atasnya dalam posisi terbalik.

4.

Buka kran corong sehingga pasir akan mengisi corong bawah.

5.

Setelah pasir berhenti mengalir, kran corong ditutup kembali.

6.

Timbang corong berikut botol yang berisi pasir di dalamnya (W2), setelah uji.

7.

Hitung berat pasir yang mengisi corong bawah.

8.

Ulangi prosedur ini 3 kali lalu hasilnya dirata-ratakan. Perbedaan hasil antara masingmasing percobaan tidak boleh melebihi 1%.

9.

Masukkan pasir ke dalam botol melalui corong sampai penuh (biarkan pasir turun
dengan bebas), kemudian timbang berikut corong (W bp), ulangi 3 kali berturut-turut.

Ambil rata-ratanya, perbedaan antara berat masing-masing dengan harga rata-rata
tidak boleh lebih dari 1%.
10.

Ukur volume botol dengan cara mengisinya dengan air sampai penuh.

11.

Timbang berat corong dan botol yang berisi penuh dengan air (Ww btl). Ulangi
prosedur 5.10 s/d 5.11 sebanyak 2 kali.

VI. PERHITUNGAN DAN PELAPORAN
Data yang didapat di laboratorium dari proses kalibrasi terdiri dari:
1.

Berat isi pasir uji sand = (Wbp – Wbtl)/(Ww . γw ) = berat pasir/berat air(Vbtl . γw)

2. Berat pasir dalam kerucut (Wkr) = (W2 – W1) – (W3 - W1)
Data yang didapat dari pekerjaan di lapangan terdiri dari:
3. Berat tanah hasil galian (W5)
4. Berat tabung/silinder + pasir uji sebelum pengujian (W2)
5. Berat tabung/silinder + pasir uji setelah pengujian (W3)
6. Kadar air tanah hasil galian melalui pengujian di laboratorium (w)
Pengolahan data:
7. Berat pasir dalam lubang dan kerucut (W4) = (W2 – W1) – (W3 – W1)
8. Berat pasir dalam lubang (Wlub) = W4 – Wkr(pasir dlm kerucut)
9. Volume lubang, Vlub. = (Wlub/sand)
10. Berat isi tanah basah wet = Wkt/Vlub
11. Berat isi tanah kering dry = wet/(1 + w)
VII. REFERENSI
8.1 ASTM D 1556-82
8.2 AASHTO T191 – 82
8.3 Bowles, J.E., “Engineering Properties of Soils and Their Measurement”
Experiment No. 10
8.4 British Standart BS Test 15 Manual Pemeriksaan Bahan Jalan No.
01/MN/BM/1976, PB-0103-76

UJI KEPADATAN LAPANGAN
(ASTM D 1556 - 82)
A

B

C
D

E

Berat tabung + kerucut
Berat tabung + kerucut + pasir
sebelum pengujian
Berat tabung + kerucut + pasir
setelah pengujian
Berat pasir dalam lubang dan
kerucut
Berat Kaleng
Berat kaleng + tanah
Berat tanah hasil hasil galian
Berat pasir dalam kerucut
Berat pasir dalam kerucut
Berat botol
Berat botol + pasir penuh
Berat pasir
Berat botol + air penuh
Berat air
Volume botol
ɣ pasir
Berat pasir dalam lubang
Volume lubang
Berat isi tanah basah
Kadar air
berat isi tanah kering
Derajat kepadatan di lapangan

W1

Gr

740

W2

Gr

6760

W3

Gr

2200

W4 = (W2 – W1) – (W3 - W1)

Gr

4560

Wkal
WKT
W5 = WKT - Wkal
W6
Wkr = (W2 - W1) - (W6 - W1)
WBtl
WBP
Wpasir = WBP - Wbtl
Ww(btl)
Ww = Ww(btl) - Wbtl
Vbtl = Ww / ɣw
ɣpasir = Wpasir / Vbtl
Wpasir lubang = W4(A) – Wkr
Vlubang = Wpasir lubang / gpasir
b W5 / Vlubang
(w)
d  b  w
DR = ɣ d lap / ɣ d Lab

Gr
Gr
Gr
Gr
Gr
Gr
gr
gr
gr
gr
cm3
gr/cm3
gr
cmᵌ
gr/cm3
%
gr/cm3
%

320
2980
2660
5320
1440
210
7480
7270
4930
4720
4.72
1.54
3120
2.025
1.313
0.08
1.216
110 %

PENGUJIAN PENETRASI STANDAR
(STANDARD PENETRATION TEST)
ASTM D 1586-84

I. PENDAHULUAN
Seperti pada halnya pada pengujian Penetrasi Konus (Sondir/CPT), pengujian
Penetrasi Standar (SPT) juga merupakan salah satu jenis pengujian langsung di lapangan
yang luas penggunaannya, dimana pengujian ini selalu dilakukan bersamaan/didahului
dengan pekerjaan pemboran.
Kedalaman penetrasi total yang disyaratkan adalah 0,45 m, terdiri atas 3 bagian
masing-masing bagian 0,15 m, dimana kedalaman penetrasi 0,15 m yang pertama disebut
dengan tumbukan awal (seating drive), dan jumlah tumbukan yang diperlukan tidak termasuk
dalam perhitungan nilai N.
Nilai “N” dalam SPT adalah jumlah tumbukan yang diperlukan untuk memasukkan
tabung contoh belah sedalam 0,30 m (0,15 m kedua dan ketiga). Apabila dijumpai lapisan
tanah atau batuan yang keras, sehingga kedalaman penetrasi tidak mencapai seperti yang
disyaratkan, penumbuakan dapat dihentikan.
II. TUJUAN PENGUJIAN
1.

Praktikan dapat melaksanakan pengujian pe