STABILISASI TANAH LEMPUNG LUNAK DARI Ds. JONO Kec. TANON Kab. SRAGEN MENGGUNAKAN KOLOM KAPUR DENGAN VARIASI Stabilisasi Tanah Lempung Lunak Dari Ds. Jono Kec. Tanon Kab. Sragen Menggunakan Kolom Kapur Dengan Variasi Jarak Pengambilan Sampel.
STABILISASI TANAH LEMPUNG LUNAK DARI Ds. JONO Kec. TANON
Kab. SRAGEN MENGGUNAKAN KOLOM KAPUR DENGAN VARIASI
JARAK PENGAMBILAN SAMPEL
Naskah Publikasi
untuk memenuhi sebagian persyaratan
mencapai derajat S-1 teknik sipil
Diajukan oleh :
Dicky Luthfiarta
NIM : D 100 100 070
Kepada
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2014
i
05 Desember 2014
ii
STABILISASI TANAH LEMPUNG LUNAK DARI D s. JONO K ec. TANON K ab. SRAGEN
MENGGUNAKAN K OLOM KAPUR DENGAN V ARIASI J ARAK P ENGAMBILAN SAMPEL
Dicky Luthfiarta
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta, Jl. A. Yani Tromol Pabelan
Kartasura Tromol Pos 1 Surakarta 57102
e-mail : luthfiartadicky@yahoo.com
ABSTRACT (ABSTRAK)
Tanah retak-retak, bergelombang serta badan jalan yang mengalami penurunan yang signifikan adalah merupakan
beberapa contoh permasalahan yang muncul untuk kondisi tanah di desa Jono kecamatan Tanon Kabupaten Sragen.
Stabilisasi tanah dengan menggunakan kolom kapur adalah suatu jalan yang paling dianggap murah dari pada mengganti
tanah lama yang kurang baik dengan yang lebih baik dengan tujuan untuk memperbaiki sifat-sifat tanah asli yang
memiliki daya dukung rendah, indek plastisitas tinggi, pengembangan tinggi dan gradasi buruk, terutama untuk daerah
yang cukup luas untuk memerlukan perbaikan tanah. Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh stabilisasi
kolom kapur terhadap tanah lempung lunak dari Desa Jono Kecamatan Tanon Kabupaten Sragen ditinjau dari nilai
koefisien konsolidasi tanah (Cv), Compression Index (Cc), dan penurunan konsolidasi (Sc) berserta beberapa sifat
fisisnya. Variasi jarak pengambilan sampel adalah 16,67 cm; 33,33 cm dan 50 cm dari kolom kapur. Hasil pengujian
menunjukkan, semakin dekat jarak pengambilan sampel dari kolom kapur maka nilai Gs semakin kecil selain nilai Gs
yang semakin kecil nilai LL dan PI semakin menurun, sedangkan nilai PL dan SL justru semakin meningkat apabila
semakin dekat jarak pengambilan sampel dari kolom kapur. Dari hasil uji analisis Hydrometer memperlihatkan bahwa
semakin dekat jarak pengambilan sampel dari jarak 50 cm; 33,33 cm hingga kemudian menjadi 16,67 cm serta yang
sebelumnya untuk tanah yang tanpa diberi kolom kapur sebagai stabilisatornya menjadikan komposisi dari fraksi butiran
tanah mengalami perubahan. Perubahan tersebut diantaranya adalah semakin banyaknya persentase jumlah fraksi yang
tertahan saringan No 200 yang secara otomatis akan mengurangi jumlah persentase lolosnya. Selain itu stabilisasi dengan
menggunakan kolom kapur ini juga mempengaruhi sifat fisis tanah. Dari hasil pengujian menunjukkan, semakin dekat
jarak pengambilan sampel dari kolom kapur maka nilai Cv cenderung naik, nilai Cv terkecil terjadi pada sampel tanah
tanpa stabilisasi kolom kapur. Sedangkan nilai Compression Index (Cc) cenderung turun, nilai Compression Index (Cc)
tertinggi terjadi pada pengambilan sampel tanpa menggunakan stabilitas kolom kapur, nilai Compression Index (Cc)
terendah terjadi pada sampel tanah dengan menggunakan stabilitas kolom pasir pada jarak pengambilan sampel 16,67 cm
dari kolom kapur. Sedangkan nilai penurunan konsolidasi (Sc) semakin besar, nilai Sc terkecil terjadi pada sampel tanah
dengan stabilisasi kolom kapur pada jarak pengambilan sampel 16,67 cm dari kolom kapur, nilai Sc terbesar terjadi pada
sampel tanah tanpa menggunakan stabilisasi kolom kapur. Berdasarkan penelitian di atas menunjukan bahwa dengan
penambahan kolom kapur mampu meningkatkan/memperbaiki sifat fisis maupun mekanis dari tanah lempung lunak dari
Ds. Jono Kec. Tanon Kab. Sragen.
Kata kunci : lempung lunak, koefisien konsolidasi, compression index, penurunan konsolidasi, sifat fisis.
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tanah retak-retak, bergelombang serta badan
jalan yang mengalami penurunan yang signifikan
adalah merupakan beberapa contoh permasalahan
yang muncul untuk kondisi tanah di Desa Jono
Kecamatan Tanon Kabupaten Sragen. Berdasarkan
penelitian Amin (2010), tanah di desa Jono
Kecamatan Tanon Kabupaten Sragen diketahui
memiliki batas cair sebesar 75,9%, Batas Plastis
22,5% serta batas susut 14,286% sehingga dapat
disimpulkan tanah ini merupakan tanah lempung
kohesif dengan plastisitas tinggi karena memiliki
indek plastisitas sebesar 53,4%. Menurut penelitian
Sulistio (2011), tanah Tanon memiliki Compression
index (Cc) sebesar 0,2 dan Coefficient of
Consolidation (Cv) 0,0064 cm2/dt serta Settelment of
Consolidation (Sc) 0,44 cm.
Stabilisasi tanah adalah merupakan suatu jalan
yang paling dianggap murah dari pada mengganti
tanah lama yang kurang baik dengan yang lebih baik
dengan tujuan untuk memperbaiki sifat-sifat tanah
asli yang memiliki daya dukung rendah, indek
plastisitas tinggi, pengembangan tinggi dan gradasi
buruk, terutama untuk daerah yang cukup luas untuk
memerlukan perbaikan tanah. Berbagai penelitian
telah dilakukan untuk melakukan stabilisasi ini yang
diantaranya dengan memberikan bahan tambahan
sebagai additive yang berguna untuk meningkatkan
kekakuan tanah serta kekuatannya.
Berbagai bahan tambahan yang dipakai untuk
menstabilkan tanah lempung adalah kapur,
berdasarkan penelitian yang telah dilakukan oleh
Apriyono (2008), diperoleh hasil bahwa kolom kapur
dapat meningkatkan nilai koefisien konsolidasi (Cv)
pada tanah lempung lunak sampai dengan 6%.
Penelitian ini dapat menjelaskan bahwa penggunaan
kolom kapur dapat dijadikan sebagai salah satu solusi
untuk pemecahan permasalahan ini.
Seperti dijelaskan oleh Apriyono (2008).
Stabilisasi tanah lempung dengan cara pemasangan
kolom kapur, merupakan salah satu jenis stabilisasi
tanah lempung lunak secara kimiawi. Kapur aktif
yang ditempatkan di lubang-lubang yang telah dibuat
pada tanah lunak, akan mengabsorbsi air tanah dan
menimbulkan reaksi hidrasi. Sehingga akan terjadi
pembentukan hidrat serta absorbi kapiler yang
kemudian meningkatkan kekuatan tanah juga
mengurangi penurunan. Selanjutnya menurut Bowles
(1989), kapur aktif tersebut setelah mati, akan
bereaksi dengan mineral lempung dan menetralisir
muatan negatif lempung yang akhirnya mengurangi
kemampuan tanah dalam menyerap air.
Berdasarkan keterangan di atas dapat
disimpulkan bahwa dengan penggunaan kolom kapur
adalah sebuah solusi yang dianggap cukup murah
untuk saat ini karena mudah dan cepat dalam proses
pembuatannya. Sehingga diharapkan metode ini
dapat pula digunakan untuk stabilisasi pada tanah
lempung di Ds. Jono Kec. Tanon Kab. Sragen.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui :
1) Mengetahui perubahan sifat fisis tanah setelah
dilakukan stabilisasi menggunakan kolom
kapur.
2) Mengetahui perbandingan tanah lempung
dengan atau tanpa menggunakan kolom kapur
ditinjau dari koefisien konsolidasi (Cv), indeks
pemampatan (Cc) dan penurunan konsolidasi
(Sc).
3) Mengetahui pengaruh jarak pengambilan
sampel terhadap nilai koefisien konsolidasi
(Cv) , indeks pemampatan (Cc) dan penurunan
konsolidasi (Sc).
Lempung lunak
Lempung lunak merupakan kumpulan butiran
partikel mineral yang berukuran kurang dari 0,002
mm atau lolos saringan No. 200, sebagian besar
proses pembentukannya adalah melalui proses
pembentukan alami yaitu dari pelapukan bebatuan.
Secara laboratorium, tanah lempung lunak
dapat diketahui dengan uji batas-batas Atterberg,
dimana suatu tanah bisa dikatakan lempung
lunak bila memiliki index plastisitas lebih dari
17. Batasan mengenai indeks plastis, sifat,
macam tanah dan kohesinya diberikan oleh
Atterberg
terdapat
dalam
Tabel
II.1.
(Hardiyatmo, 1994)
PI
Sifat
0
17
Plastisitas tinggi
Macam
Tanah
Pasir
Lanau
Lempung
berlanau
Lempung
Kohesi
Nonkohesif
Kohesif
sebagian
Kohesif
Kohesif
(Hardiyatmo, 1994)
Kapur
Kapur merupakan batuan sedimen yang
mengandung senyawa kalsium karbonat (CaCO3)
yang berasal dari organisme laut. Organisme ini
mempunyai tempurung jatuh ke air dan mengendap
di dasar laut dan mengalami perpindahan serta
diendapkan kembali sebagai partikel padat
diklasifikasikan dalam batuan kapur allochton
rudstone (Kusuma, 2014).
Kapur yang telah bereaksi dengan air tanah
mampu merubah sifat suatu tanah lempung sehingga
menjadi material yang lebih baik, yaitu dapat
mengurangi kelekatan dan kelunakan tanah tersebut.
Kapur yang digunakan untuk dipakai sebagai bahan
stabilisasi tanah adalah jenis kapur padam dan kapur
tohor karena berguna untuk meningkatkan stabilitas,
menurunkan index plastisitas serta meningkatkan
daya dukung tanah (BSNI, 1996).
Stabilisasi Tanah dengan Kolom Kapur
Stabilitas tanah lempung dengan menggunakan
metode kolom kapur, merupakan salah satu jenis
stabilitas tanah secara kimiawi. Kapur aktif yang
ditempatkan di lubang-lubang yang sebelumnya
dibuat pada tanah lunak, akan mengabsorbsi air tanah
dan menimbulkan reaksi hidrasi seperti ditujukkan
pada persamaan berikut ini (Apriyono, 2008).
CaO + H2O = Ca(OH)2 + 15,6 kcal/mol
Proses stabilisasi dengan kolom kapur,
memanfaatkan
permukaan
lubang,
sebagai
permukaan serapan kapur di dalam tanah. Diameter
lubang yang kecil, akan memberikan permukaan
serapan yang kecil sehingga proses stabilisasi
terhadap daerah sekitarnya akan berjalan dengan
lambat. Kolom kapur yang dibasahi dengan air akan
bereaksi lebih cepat dibandingkan dengan yang tidak
dibasahi dengan air (Apriyono, 2008).
Sifat-sifat Tanah
1. Sifat Fisis
a. Specivic Gravity
Berat
jenis
tanah
(Gs)
merupakan
perbandingan antara berat volume butiran padat (γs
dengan berat volume air (γw) pada temperatur 4 ºC
(Hardiyatmo, 1994). Uji ini bermaksud untuk
mengetahui perubahan dari berat jenis karena
pengaruh dari kolom kapur yang dinyatakan dalam
persamaan berikut :
Gs = ………………..…………….(1)
Dengan :
Gs : Berat Jenis
γs : Berat volume butiran padat (gr/cm3 )
γw : Berat volume air (gr/cm3 )
b. Analisis Distribusi Butir
Salah satu sifat fisik dari tanah lempung adalah
dapat diketahui dengan metode penyaringan, karena
ukuran butirannya yang kecil (kurang dari 0,06 mm)
maka butirannya akan lolos dari saringan nomor 200.
Cara berikutnya adalah dengan metode
hydrometer analysis, yaitu dengan melalui proses
sedimentasi atau pengendapan butiran tanah sampel
yang dimasukan ke dalam suatu larutan. Butiran yang
besar akan mengendap terlebih dahulu lalu kemudian
yang kecil akan lebih lambat. Dengan mengukur
kecepatan jatuh partikel di dalam larutan berdasarkan
hukum stoke, dapat diketahui prosentase masingmasing range ukuran berbutir.
c. Atterberg Limits
Pada dasarnya tanah memiliki 3 batasan
diantaranya batas cair (liquid limit), batas plastis
(plastic limit) dan batas susut (shrinkage limit).
Namun demikian, indek plastisitas suatu tanah
ditentukan hanya dari selisih dari liquid limit dan
plastic limit (Plasticity index = Liquid limit – Plastic
limit). Suatu tanah bisa dikatakan memiliki sifat
plastis bila nilai plastic limit-nya lebih kecil dari
liquid limit.
2. Sifat Mekanis
a. Konsolidasi
Konsolidasi merupakan proses dimana tanah
mengalami penurunan volume yang disebabkan
karena berkurangnya volume pori dan air yang
terkandung dalam tanah tersebut. Hal ini terjadi
karena pada tanah tersebut menerima beban statis
dalam waktu yang cukup lama, sehingga butiran
tanah semakin merapat, semakin erat serta
menyebabkan air dan udara yang terkandung di
dalamnya terusir menuju tempat lain yang memiliki
tekanan lebih rendah.
1) Indeks Pemampatan
Besarnya nilai indek pemampatan (Cc) adalah
kemiringan dari bagian lurus grafik e – log p’ hasil
pengujian konsolidasi di laboratorium yang dapat
ditulis dalam persamaan :
(
)
∆
=
…………...(2)
=
′
′
∆
′
Dengan :
e1 : besarnya angka pori pada tegangan p1’
e2 : besarnya angka pori pada tegangan p2’
p1’: beban awal (kg/cm2)
p2’: beban akhir (kg/cm2)
Cc : indeks pemampatan
2) Koefisien konsolidasi
Koefisien konsolidasi digunakan untuk
memperkirakan/menghitung kecepatan penurunan
suatu tanah. Kecepatan ini sangat penting untuk
diketahui terutama untuk tanah yang memiliki
penurunan sangat besar, hal ini dikarenakan akan
sangat mempengaruhi kondisi bangunan struktur
yang berdiri di atasnya.
Derajat konsolidasi pada sembarang
waktunya,
dapat
ditentukan
dengan
menggambarkan grafik penurunan vs. waktu
untuk satu beban tertentu yang diterapkan pada
alat konsolidometer. Nilai koefisien konsolidasi
dapat dicari dengan persamaan sebagai berikut :
=
……………………….(3)
Dengan :
Tv = time factor (bilangan tak berdimensi)
t
= waktu yang dibutuhkan untuk mencapai
konsolidasi U (%) (detik)
Cv = Coefficient of Consolidation (cm2 /detik)
H = panjang lintasan drainase (cm)
3) Settlement Consolidation (Sc)
Apabila tanah kohesif (lempung) menerima
beban tambahan maka akan terjadi konsolidasi.
Kecepatan konsolidasi akan dipengaruhi oleh
besarnya permeabilitas dan tebal tanah tersebut.
Besarnya penurunan (settlement) setelah konsolidasi
selesai dapat dirumuskan sebagai berikut :
′
Sc = Cc
……………….(4)
′
Dengan :
Sc
: penurunan konsolidasi (cm)
Cc
: indeks pemampatan
H
: tebal lapisan tanah (cm)
e0
: besarnya angka pori awal pengujian
p1 ’
: beban awal (kg/cm2 )
p2 ’
: beban akhir (kg/cm2)
METODE
Lokasi Penelitian
Penelitian dilakukan di Laboratorium Mekanika
Tanah, Prodi
Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta. Sampel tanah
diambil di Desa Jono, kecamatan Tanon, Kabupaten
Sragen, berdasarkan pengujian sebelumnnya Oleh
Amin (2010) diketahui bahwa tanah di daerah ini
merupakan tanah lempung Kohesif dengan Plastisitas
tinggi karena memiliki index plastisitas sebesar 53,4
%.
Bahan yang Digunakan
Bahan yang digunakan adalah tanah lempung
yang diambil di desa Jono kecamatan Tanon
kabupaten Sragen, sebanyak ± 2 m3 dan kapur padam
sebagai bahan stabilisasi. Pengujian dilakukan
dengan dua tahap, yaitu dengan pengambilan 2 (dua)
sampel tanah tanpa stabilisasi kolom kapur dan 5
(lima) sampel yang telah distabilisasi. Sampel
diambil pada jarak 16,67cm, 33,33cm dan 50cm.
Alat yang Digunakan
Tempat pengujian berupa kotak yang terbuat
dari lempengan baja dengan panjang 100 cm,
lebar 40 cm dan tinggi 40 cm. dibagian bawah
kotak pengujian diberi lubang yang dapat dibuka
dan ditutup untuk memudahkan saat akan
mengatur keluarnya air. Secara lebih rinci dapat
dilihat pada gambar berikut :
kolom kapur
HASIL DAN PEMBAHASAN
15cm
40cm
kotak pengujian
100cm
Gambar 1 Kotak Pengujian Tampak Atas
kolom kapur
40cm
kotak pengujian
100cm
- Memasukan tanah uji ke dalam box yang
diberi kolom kapur.
b. Tanah di dalam box digenangi air selama 6
hari.
c. Setelah 6 hari, air dikuras dengan membuka
kran dan dibiarkan selama 24 jam untuk
memudahkan saat pengambilan/pembuatan
benda uji.
3. Tahap III
a. Dilakukan pengujian sifat fisis tanah asli dan
yang telah distabilisasi.
b. Dilakukan pengujian sifat mekanis berupa
uji konsolidasi.
c. Menganalisa
data
hasil
pengujian
laboratorium.
4. Tahap IV
Berdasarkan analisa data hasil pengujian
laboratorium, maka dibuatlah kesimpulan serta
diberikan beberapa saran untuk penelitian
lanjutan jika diperlukan.
m
15c m
c
40
Gambar 2 Kotak Pengujian Tampak 3 Dimensi
Peralatan lain yang digunakan dalam penelitian
adalah sebagai berikut :
1) Satu set alat uji fisis yang meliputi : uji berat
jenis tanah, uji Atterberg limits dan analisis
distribusi butiran.
2) Satu set alat uji konsolidasi
Tahapan Penelitian
Tahapan dalam penelitian ini dibagi ke dalam 4
tahap, yaitu :
1. Tahap I
a. Penentuan lokasi dan pengambilan contoh
tanah.
b. Persiapan alat pengujian.
c. Penyediaan kapur padam.
2. Tahap II
a. - Memasukan tanah uji ke dalam box tanpa
diberi kolom kapur.
Pemeriksaan Sifat Fisis Tanah
Pemeriksaan sifat fisis bertujuan untuk
mengetahui perubahan dari sifat tanah yang ditinjau
dari fisiknya karena adanya stabilisasi dengan kolom
kapur yang dapat mempengaruhi terhadap sifat
mekanisnya dengan tinjauan koefisien konsolidasi.
Uji Specific Gravity (Gs)
Pengujian berat jenis tanah (Gs) meliputi tanah
yang tanpa stabilisasi atau dalam Tabel 1 disebutkan
sebagai tanpa kolom dan juga untuk tanah yang
sudah distabilisasi kolom kapur dengan pengambilan
jarak dari kolom kanan dan kiri sejauh 16,67 cm;
33,33 cm dan 50 cm. hasil pengujian dapat dilihat
pada Tabel 1.
Tabel 1. Hasil Penelitian Specific Gravity
Jenis
Tanpa
Pemeriksaan
Kolom
50
Gs
2.608
2.595
Rata-rata
2.608
2.595
Jarak pengambilan sampel (cm)
33,33
33,33
16,67
16,67
kiri
kanan
2.591
2.584
2.588
Kiri
Kanan
2.578
2.582
2.580
Berdasar Gambar 1 di atas menunjukan nilai
Specific Gravity rata-rata selalu mengalami
penurunan mulai dari tanah yang belum distabilisasi
hinga jarak terjauh dari kolom yaitu sejauh 50 cm
kemudian mendekat ke angka 33,33 cm lalu menjadi
16,67 cm. Hal ini menunjukan bahwa telah terjadi
percampuran 2 bahan yaitu tanah yang memiliki
specific gravity 2,608 dengan kapur yang memiliki
berat jenis lebih rendah yaitu 2,28 sehingga dengan
volume yang sama akan menurunkan nilai specific
gravity dari tanah yang telah terstabilisasi.
Uji Batas-batas Atterberg
(AASHTO) yang menggunakan sifat-sifat index
tanah seperti distribusi butiran, batas cair serta indek
plastisitas.
Hasil pengklasifikasian tanah secara USCS dan
AASHTO secara detail dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 2 Hasil pengujian Atterberg limits
Tabel 4 hasil klasifikasi tanah
Dari tabel 2 di atas terlihat bahwa ketika sampel
yang dimbil semakin mendekati kolom kapur maka
akan didapat didapatkan nilai LL yang semakin
turun, nilai PL meningkat, nilai PI turun serta nilai
SL yang naik secara signifikan. Hal ini dikarenakan
adanya reaksi antara kapur dan tanah lempung yang
menyebabkan membesarnya butiran tanah karena
proses sementasi pada lempung oleh kapur, sehingga
mengurangi nilai kohesi tanah tersebut.
Gradasi Butiran
Dari hasil penelitian ternyata didapatkan bahwa
semakin sampel yang diambil mendekati kolom
kapur, maka akan semakin berkurang pula komposisi
butiran lolos saringan No 200. Perubahan gradasi
inilah yang mempengaruhi perubahan terhadap
karakteristik tanah seperti berat jenis, indek
plastisitas maupun kecepatan pemampatannya. Hasil
pengujian gradasi butiran tanah untuk selengkapnya
dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3 Hasil pengujian gradasi butiran tanah (%)
Perubahan gradasi di atas diantaranya adalah
semakin banyaknya persentase jumlah fraksi yang
tertahan saringan No 200 yang secara otomatis akan
mengurangi jumlah persentase lolosnya. Hal ini
menunjukkan bahwa butiran tanah yang semakin
besar sesuai dengan hasil uji Atterberg limits di atas.
Klasifikasi Tanah
Klasifikasi tanah merupakan pengelompokan
tanah-tanah untuk menunjukan sifat atau kelakuan
yang sama. Terdapat dua sistem klasifikasi yang bisa
dipakai, yaitu Unified Soil Clasification System
(USCS) dan American Association of State Highway
and
Transportation
Officials
Classification
Stabilisasi tanah lempung Tanon dengan
kolom kapur ini tidak menyebabkan adanya
perubahan dalam klasifikasinya, walaupun telah
terjadi perubahan yang cukup signifikan dalam
perubahan sifat fisis dan mekanisnya. Klasifikasi
tanah Tanon ini berdasarkan sistem AASHTO
termasuk kelompok A-7-5, yaitu tanah lempung
memiliki sifat yang kurang baik atau buruk bila
dipakai untuk lapisan pondasi perkerasan jalan atau
bangunan. Sedangkan berdasarkan klasifikasi sistem
USCS, tanah asli Tanon dan sampel yang diambil
pada jarak 50 cm termasuk ke dalam kelompok CH,
kemudian sampel yang diambil pada jarak 33,33 cm
dan 16,67 cm termasuk dalam kelompok MH/OH.
Tidak adanya perubahan ini dikarenakan tanah asli
Tanon memiliki sifat yang sangat kurang baik.
Pemeriksaan Konsolidasi
Pengujian sifat mekanis hanya akan dilakukan uji
konsolidasi. Tujuan dari pengujian konsolidasi adalah
untuk mendapatkan nilai koefisien konsolidasi (Cv),
indeks pemampatan (Cc) dan penurunan konsolidasi
(Sc) tanah lempung lunak dengan variasi jarak
pengambilan sampel sebesar 16,67 cm, 33,33 cm dan
50 cm dari tepi kolom kapur kiri dan kanan. Selain
itu pengujian juga dilakukan untuk tanah yang tidak
distabilisasi untuk digunakan sebagai pembanding,
sehingga dapat dilihat perubahan dari sifat mekanis
tanah tersebut yang ditinjau dari uji konsolidasinya.
Coefficient of Consolidation (Cv)
Rekapitulasi perbandingan nilai koefisien
konsolidasi (Cv) untuk masing-masing jarak
pengambilan contoh secara lebih detai dapat dilihat
pada Tabel 5.
Tabel 5 Hasil perhitungan Cv (cm2/dt)
Dari Tabel 5 di atas menunjukan perbandingan
nilai coefficient of consolidation (Cv) untuk semua
jarak yaitu 16,67 cm, 33,33 cm, dan 50 cm dari
kolom kapur, dapat dilihat bahwa secara umum
bahwa kolom kapur mampu meningkatkan nilai
coefficient of consolidation (Cv). Semakin kecil jarak
pengambilan sampel maka akan didapatkan nilai
koefisien konsolidasi (Cv) yang semakin meningkat.
Hal ini dikarenakan waktu yang dibutuhkan untuk
konsolidasi akan semakin pendek. Berkurangnya
waktu konsolidasi ini disebabkan karena terjadi
perbaikan dalam sifat fisis dari tanah seperti
dijelaskan dalam pembahasan sifat fisis di atas.
Apabila dibandingkan dengan nilai Cv tanah
tanpa menggunakan stabilisasi kolom kapur, secara
persentase nilainya mengalami peningkatan cukup
signifikan yang ditinjau dari selisihnya dari sampel
dengan pendekatan terhadap kolom kapur setiap
sejauh 16,67 cm selalu mengalami peningkatan
dalam angka rata-rata persentasenya. Untuk lebih
detailnya dapat dilihat langsung pada Tabel 6.
Tabel 6 Perbandingan nilai Cv terhadap tanah tanpa
stabilisasi
memiliki nilai Compression Index yang semakin
kecil ketika semakin mendekati kolom kapur.
Penurunan Konsolidasi (Sc)
Rekapitulasi nilai penurunan konsolidasi (Sc)
yang ditinjau dengan variasi jarak pengambilan
sampel untuk melihat pengaruh jarak sampel
terhadap kolom kapur dapat dilihat pada Tabel 8.
Tabel 8 Rekapitulasi nilai Sc (cm)
Dari Tabel V.8 dan Gambar V.9 menunjukan
seiring dengan semakin dekatnya sampel yang
diambil dengan kolom kapur maka akan didapat
nilai penurunan konsolidasi (Sc) yang semakin
menurun. Penurunan nilai Sc ini menunjukan
bahwa kolom kapur memiliki pengaruh yang baik
terhadap tanah Tanon karena dapat mengurangi
penurunan.
KESIMPULAN DAN SARAN
Dari Tabel 6 di atas dapat diperhatikan bahwa
persentase selalu mengalami peningkatan yang
signifikan ketika mendekati kolom kapur yang
dipasang. Selisih persentase terbesar antara sampel
yang diambil pada jarak 50 cm dan 33,33 cm yaitu
sebesar 17,27 %
Compresion Index (Cc)
Rekapitulasi nilai indeks pemampatan (Cc) yang
ditinjau dengan variasi jarak pengambilan sampel
untuk melihat pengaruh jarak sampel terhadap kolom
kapur dapat dilihat pada Tabel 7.
Tabel 7 Rekapitulasi nilai Cc
Nilai
Compression
Index
merupakan
perwujudan dari kemampuan tanah dalam memapat
saat terjadi konsolidasi. Semakin kecil pemampatan
tanah yang terjadi saat mengalami proses konsolidasi,
maka akan semakin kecil pula nilai Compression
Indexnya. Tabel 7 menunjukan bahwa tanah akan
Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengamatan di laboratorium
dan analisa data penelitian, maka dapat diambil
kesimpulan sebagai berikut :
1) Tanah Tanon mengalami perbaikan dalam hal
sifat fisisnya ketika diberi kolom kapur.
2) Stabilisasi tanah lempung Tanon dengan kolom
kapur ini tidak menyebabkan adanya perubahan
dalam klasifikasinya, walaupun telah terjadi
perubahan yang cukup signifikan dalam
perubahan sifat fisis dan mekanisnya.
3) Penambahan kolom kapur mampu meningkatkan
koefisien konsolidasi (Cv. Peningkatan nilai
koefisien konsolidasi (Cv) juga diikuti dengan
menurunnya nilai indeks pemampatan (Cc) dan
nilai penurunan konsolidasi (Sc) apabila
semakin mendekati kolom kapur.
Saran
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, maka
untuk penelitian lebih lanjut disarankan :
1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk
perbandingan dengan variasi diameter kolom
kapur.
2. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan
bahan kimia lainnya.
DAFTAR PUSTAKA
Amin, J. A. (2010). Perilaku Tanah Lempung Tanon
yang Distabilisasi Dengan Tanah Gadong dan
Kapur (studi kasus kerusakan jalan desa Jono,Tanon,Sragen). Surakarta: Universitas Muhammadiyah
Surakarta.
Apriyono,
A.,
&
Sumiyanto.
(2011,01
11).
Publikasi
ilmiah.
Retrieved
04
17,
2014,frompublikasiilmiah.ums.ac.id:https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=we
b&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0CCcQFjAA&url=http%3A%2F%2Fpublikasiilmiah.ums.ac.id%2Fb
itstream%2Fhandle%2F123456789%2F1937%2F_10_%2520Arwan%2520Apriyono%2520UNSOED.pdf%3Fsequence%3D1&ei=R55ZU4yHFJDs8AW
Bowles, J. E. (1986). Sifat - Sifat Fisis Dan Geoteknik Tanah. (J. K.
Hainim, Trans.) Jakarta: Erlangga.
BSNI. (03-3439-1994). Tata Cara Pelaksanaan Stanilisasi Tanah Dengan Kapur Untuk Jalan. Jakarta :
Dewan Standarisasi Nasional.
Hardiyatmo, H. C. (1992). Mekanika Tanah I. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.
Kab. SRAGEN MENGGUNAKAN KOLOM KAPUR DENGAN VARIASI
JARAK PENGAMBILAN SAMPEL
Naskah Publikasi
untuk memenuhi sebagian persyaratan
mencapai derajat S-1 teknik sipil
Diajukan oleh :
Dicky Luthfiarta
NIM : D 100 100 070
Kepada
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2014
i
05 Desember 2014
ii
STABILISASI TANAH LEMPUNG LUNAK DARI D s. JONO K ec. TANON K ab. SRAGEN
MENGGUNAKAN K OLOM KAPUR DENGAN V ARIASI J ARAK P ENGAMBILAN SAMPEL
Dicky Luthfiarta
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta, Jl. A. Yani Tromol Pabelan
Kartasura Tromol Pos 1 Surakarta 57102
e-mail : luthfiartadicky@yahoo.com
ABSTRACT (ABSTRAK)
Tanah retak-retak, bergelombang serta badan jalan yang mengalami penurunan yang signifikan adalah merupakan
beberapa contoh permasalahan yang muncul untuk kondisi tanah di desa Jono kecamatan Tanon Kabupaten Sragen.
Stabilisasi tanah dengan menggunakan kolom kapur adalah suatu jalan yang paling dianggap murah dari pada mengganti
tanah lama yang kurang baik dengan yang lebih baik dengan tujuan untuk memperbaiki sifat-sifat tanah asli yang
memiliki daya dukung rendah, indek plastisitas tinggi, pengembangan tinggi dan gradasi buruk, terutama untuk daerah
yang cukup luas untuk memerlukan perbaikan tanah. Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh stabilisasi
kolom kapur terhadap tanah lempung lunak dari Desa Jono Kecamatan Tanon Kabupaten Sragen ditinjau dari nilai
koefisien konsolidasi tanah (Cv), Compression Index (Cc), dan penurunan konsolidasi (Sc) berserta beberapa sifat
fisisnya. Variasi jarak pengambilan sampel adalah 16,67 cm; 33,33 cm dan 50 cm dari kolom kapur. Hasil pengujian
menunjukkan, semakin dekat jarak pengambilan sampel dari kolom kapur maka nilai Gs semakin kecil selain nilai Gs
yang semakin kecil nilai LL dan PI semakin menurun, sedangkan nilai PL dan SL justru semakin meningkat apabila
semakin dekat jarak pengambilan sampel dari kolom kapur. Dari hasil uji analisis Hydrometer memperlihatkan bahwa
semakin dekat jarak pengambilan sampel dari jarak 50 cm; 33,33 cm hingga kemudian menjadi 16,67 cm serta yang
sebelumnya untuk tanah yang tanpa diberi kolom kapur sebagai stabilisatornya menjadikan komposisi dari fraksi butiran
tanah mengalami perubahan. Perubahan tersebut diantaranya adalah semakin banyaknya persentase jumlah fraksi yang
tertahan saringan No 200 yang secara otomatis akan mengurangi jumlah persentase lolosnya. Selain itu stabilisasi dengan
menggunakan kolom kapur ini juga mempengaruhi sifat fisis tanah. Dari hasil pengujian menunjukkan, semakin dekat
jarak pengambilan sampel dari kolom kapur maka nilai Cv cenderung naik, nilai Cv terkecil terjadi pada sampel tanah
tanpa stabilisasi kolom kapur. Sedangkan nilai Compression Index (Cc) cenderung turun, nilai Compression Index (Cc)
tertinggi terjadi pada pengambilan sampel tanpa menggunakan stabilitas kolom kapur, nilai Compression Index (Cc)
terendah terjadi pada sampel tanah dengan menggunakan stabilitas kolom pasir pada jarak pengambilan sampel 16,67 cm
dari kolom kapur. Sedangkan nilai penurunan konsolidasi (Sc) semakin besar, nilai Sc terkecil terjadi pada sampel tanah
dengan stabilisasi kolom kapur pada jarak pengambilan sampel 16,67 cm dari kolom kapur, nilai Sc terbesar terjadi pada
sampel tanah tanpa menggunakan stabilisasi kolom kapur. Berdasarkan penelitian di atas menunjukan bahwa dengan
penambahan kolom kapur mampu meningkatkan/memperbaiki sifat fisis maupun mekanis dari tanah lempung lunak dari
Ds. Jono Kec. Tanon Kab. Sragen.
Kata kunci : lempung lunak, koefisien konsolidasi, compression index, penurunan konsolidasi, sifat fisis.
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tanah retak-retak, bergelombang serta badan
jalan yang mengalami penurunan yang signifikan
adalah merupakan beberapa contoh permasalahan
yang muncul untuk kondisi tanah di Desa Jono
Kecamatan Tanon Kabupaten Sragen. Berdasarkan
penelitian Amin (2010), tanah di desa Jono
Kecamatan Tanon Kabupaten Sragen diketahui
memiliki batas cair sebesar 75,9%, Batas Plastis
22,5% serta batas susut 14,286% sehingga dapat
disimpulkan tanah ini merupakan tanah lempung
kohesif dengan plastisitas tinggi karena memiliki
indek plastisitas sebesar 53,4%. Menurut penelitian
Sulistio (2011), tanah Tanon memiliki Compression
index (Cc) sebesar 0,2 dan Coefficient of
Consolidation (Cv) 0,0064 cm2/dt serta Settelment of
Consolidation (Sc) 0,44 cm.
Stabilisasi tanah adalah merupakan suatu jalan
yang paling dianggap murah dari pada mengganti
tanah lama yang kurang baik dengan yang lebih baik
dengan tujuan untuk memperbaiki sifat-sifat tanah
asli yang memiliki daya dukung rendah, indek
plastisitas tinggi, pengembangan tinggi dan gradasi
buruk, terutama untuk daerah yang cukup luas untuk
memerlukan perbaikan tanah. Berbagai penelitian
telah dilakukan untuk melakukan stabilisasi ini yang
diantaranya dengan memberikan bahan tambahan
sebagai additive yang berguna untuk meningkatkan
kekakuan tanah serta kekuatannya.
Berbagai bahan tambahan yang dipakai untuk
menstabilkan tanah lempung adalah kapur,
berdasarkan penelitian yang telah dilakukan oleh
Apriyono (2008), diperoleh hasil bahwa kolom kapur
dapat meningkatkan nilai koefisien konsolidasi (Cv)
pada tanah lempung lunak sampai dengan 6%.
Penelitian ini dapat menjelaskan bahwa penggunaan
kolom kapur dapat dijadikan sebagai salah satu solusi
untuk pemecahan permasalahan ini.
Seperti dijelaskan oleh Apriyono (2008).
Stabilisasi tanah lempung dengan cara pemasangan
kolom kapur, merupakan salah satu jenis stabilisasi
tanah lempung lunak secara kimiawi. Kapur aktif
yang ditempatkan di lubang-lubang yang telah dibuat
pada tanah lunak, akan mengabsorbsi air tanah dan
menimbulkan reaksi hidrasi. Sehingga akan terjadi
pembentukan hidrat serta absorbi kapiler yang
kemudian meningkatkan kekuatan tanah juga
mengurangi penurunan. Selanjutnya menurut Bowles
(1989), kapur aktif tersebut setelah mati, akan
bereaksi dengan mineral lempung dan menetralisir
muatan negatif lempung yang akhirnya mengurangi
kemampuan tanah dalam menyerap air.
Berdasarkan keterangan di atas dapat
disimpulkan bahwa dengan penggunaan kolom kapur
adalah sebuah solusi yang dianggap cukup murah
untuk saat ini karena mudah dan cepat dalam proses
pembuatannya. Sehingga diharapkan metode ini
dapat pula digunakan untuk stabilisasi pada tanah
lempung di Ds. Jono Kec. Tanon Kab. Sragen.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui :
1) Mengetahui perubahan sifat fisis tanah setelah
dilakukan stabilisasi menggunakan kolom
kapur.
2) Mengetahui perbandingan tanah lempung
dengan atau tanpa menggunakan kolom kapur
ditinjau dari koefisien konsolidasi (Cv), indeks
pemampatan (Cc) dan penurunan konsolidasi
(Sc).
3) Mengetahui pengaruh jarak pengambilan
sampel terhadap nilai koefisien konsolidasi
(Cv) , indeks pemampatan (Cc) dan penurunan
konsolidasi (Sc).
Lempung lunak
Lempung lunak merupakan kumpulan butiran
partikel mineral yang berukuran kurang dari 0,002
mm atau lolos saringan No. 200, sebagian besar
proses pembentukannya adalah melalui proses
pembentukan alami yaitu dari pelapukan bebatuan.
Secara laboratorium, tanah lempung lunak
dapat diketahui dengan uji batas-batas Atterberg,
dimana suatu tanah bisa dikatakan lempung
lunak bila memiliki index plastisitas lebih dari
17. Batasan mengenai indeks plastis, sifat,
macam tanah dan kohesinya diberikan oleh
Atterberg
terdapat
dalam
Tabel
II.1.
(Hardiyatmo, 1994)
PI
Sifat
0
17
Plastisitas tinggi
Macam
Tanah
Pasir
Lanau
Lempung
berlanau
Lempung
Kohesi
Nonkohesif
Kohesif
sebagian
Kohesif
Kohesif
(Hardiyatmo, 1994)
Kapur
Kapur merupakan batuan sedimen yang
mengandung senyawa kalsium karbonat (CaCO3)
yang berasal dari organisme laut. Organisme ini
mempunyai tempurung jatuh ke air dan mengendap
di dasar laut dan mengalami perpindahan serta
diendapkan kembali sebagai partikel padat
diklasifikasikan dalam batuan kapur allochton
rudstone (Kusuma, 2014).
Kapur yang telah bereaksi dengan air tanah
mampu merubah sifat suatu tanah lempung sehingga
menjadi material yang lebih baik, yaitu dapat
mengurangi kelekatan dan kelunakan tanah tersebut.
Kapur yang digunakan untuk dipakai sebagai bahan
stabilisasi tanah adalah jenis kapur padam dan kapur
tohor karena berguna untuk meningkatkan stabilitas,
menurunkan index plastisitas serta meningkatkan
daya dukung tanah (BSNI, 1996).
Stabilisasi Tanah dengan Kolom Kapur
Stabilitas tanah lempung dengan menggunakan
metode kolom kapur, merupakan salah satu jenis
stabilitas tanah secara kimiawi. Kapur aktif yang
ditempatkan di lubang-lubang yang sebelumnya
dibuat pada tanah lunak, akan mengabsorbsi air tanah
dan menimbulkan reaksi hidrasi seperti ditujukkan
pada persamaan berikut ini (Apriyono, 2008).
CaO + H2O = Ca(OH)2 + 15,6 kcal/mol
Proses stabilisasi dengan kolom kapur,
memanfaatkan
permukaan
lubang,
sebagai
permukaan serapan kapur di dalam tanah. Diameter
lubang yang kecil, akan memberikan permukaan
serapan yang kecil sehingga proses stabilisasi
terhadap daerah sekitarnya akan berjalan dengan
lambat. Kolom kapur yang dibasahi dengan air akan
bereaksi lebih cepat dibandingkan dengan yang tidak
dibasahi dengan air (Apriyono, 2008).
Sifat-sifat Tanah
1. Sifat Fisis
a. Specivic Gravity
Berat
jenis
tanah
(Gs)
merupakan
perbandingan antara berat volume butiran padat (γs
dengan berat volume air (γw) pada temperatur 4 ºC
(Hardiyatmo, 1994). Uji ini bermaksud untuk
mengetahui perubahan dari berat jenis karena
pengaruh dari kolom kapur yang dinyatakan dalam
persamaan berikut :
Gs = ………………..…………….(1)
Dengan :
Gs : Berat Jenis
γs : Berat volume butiran padat (gr/cm3 )
γw : Berat volume air (gr/cm3 )
b. Analisis Distribusi Butir
Salah satu sifat fisik dari tanah lempung adalah
dapat diketahui dengan metode penyaringan, karena
ukuran butirannya yang kecil (kurang dari 0,06 mm)
maka butirannya akan lolos dari saringan nomor 200.
Cara berikutnya adalah dengan metode
hydrometer analysis, yaitu dengan melalui proses
sedimentasi atau pengendapan butiran tanah sampel
yang dimasukan ke dalam suatu larutan. Butiran yang
besar akan mengendap terlebih dahulu lalu kemudian
yang kecil akan lebih lambat. Dengan mengukur
kecepatan jatuh partikel di dalam larutan berdasarkan
hukum stoke, dapat diketahui prosentase masingmasing range ukuran berbutir.
c. Atterberg Limits
Pada dasarnya tanah memiliki 3 batasan
diantaranya batas cair (liquid limit), batas plastis
(plastic limit) dan batas susut (shrinkage limit).
Namun demikian, indek plastisitas suatu tanah
ditentukan hanya dari selisih dari liquid limit dan
plastic limit (Plasticity index = Liquid limit – Plastic
limit). Suatu tanah bisa dikatakan memiliki sifat
plastis bila nilai plastic limit-nya lebih kecil dari
liquid limit.
2. Sifat Mekanis
a. Konsolidasi
Konsolidasi merupakan proses dimana tanah
mengalami penurunan volume yang disebabkan
karena berkurangnya volume pori dan air yang
terkandung dalam tanah tersebut. Hal ini terjadi
karena pada tanah tersebut menerima beban statis
dalam waktu yang cukup lama, sehingga butiran
tanah semakin merapat, semakin erat serta
menyebabkan air dan udara yang terkandung di
dalamnya terusir menuju tempat lain yang memiliki
tekanan lebih rendah.
1) Indeks Pemampatan
Besarnya nilai indek pemampatan (Cc) adalah
kemiringan dari bagian lurus grafik e – log p’ hasil
pengujian konsolidasi di laboratorium yang dapat
ditulis dalam persamaan :
(
)
∆
=
…………...(2)
=
′
′
∆
′
Dengan :
e1 : besarnya angka pori pada tegangan p1’
e2 : besarnya angka pori pada tegangan p2’
p1’: beban awal (kg/cm2)
p2’: beban akhir (kg/cm2)
Cc : indeks pemampatan
2) Koefisien konsolidasi
Koefisien konsolidasi digunakan untuk
memperkirakan/menghitung kecepatan penurunan
suatu tanah. Kecepatan ini sangat penting untuk
diketahui terutama untuk tanah yang memiliki
penurunan sangat besar, hal ini dikarenakan akan
sangat mempengaruhi kondisi bangunan struktur
yang berdiri di atasnya.
Derajat konsolidasi pada sembarang
waktunya,
dapat
ditentukan
dengan
menggambarkan grafik penurunan vs. waktu
untuk satu beban tertentu yang diterapkan pada
alat konsolidometer. Nilai koefisien konsolidasi
dapat dicari dengan persamaan sebagai berikut :
=
……………………….(3)
Dengan :
Tv = time factor (bilangan tak berdimensi)
t
= waktu yang dibutuhkan untuk mencapai
konsolidasi U (%) (detik)
Cv = Coefficient of Consolidation (cm2 /detik)
H = panjang lintasan drainase (cm)
3) Settlement Consolidation (Sc)
Apabila tanah kohesif (lempung) menerima
beban tambahan maka akan terjadi konsolidasi.
Kecepatan konsolidasi akan dipengaruhi oleh
besarnya permeabilitas dan tebal tanah tersebut.
Besarnya penurunan (settlement) setelah konsolidasi
selesai dapat dirumuskan sebagai berikut :
′
Sc = Cc
……………….(4)
′
Dengan :
Sc
: penurunan konsolidasi (cm)
Cc
: indeks pemampatan
H
: tebal lapisan tanah (cm)
e0
: besarnya angka pori awal pengujian
p1 ’
: beban awal (kg/cm2 )
p2 ’
: beban akhir (kg/cm2)
METODE
Lokasi Penelitian
Penelitian dilakukan di Laboratorium Mekanika
Tanah, Prodi
Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta. Sampel tanah
diambil di Desa Jono, kecamatan Tanon, Kabupaten
Sragen, berdasarkan pengujian sebelumnnya Oleh
Amin (2010) diketahui bahwa tanah di daerah ini
merupakan tanah lempung Kohesif dengan Plastisitas
tinggi karena memiliki index plastisitas sebesar 53,4
%.
Bahan yang Digunakan
Bahan yang digunakan adalah tanah lempung
yang diambil di desa Jono kecamatan Tanon
kabupaten Sragen, sebanyak ± 2 m3 dan kapur padam
sebagai bahan stabilisasi. Pengujian dilakukan
dengan dua tahap, yaitu dengan pengambilan 2 (dua)
sampel tanah tanpa stabilisasi kolom kapur dan 5
(lima) sampel yang telah distabilisasi. Sampel
diambil pada jarak 16,67cm, 33,33cm dan 50cm.
Alat yang Digunakan
Tempat pengujian berupa kotak yang terbuat
dari lempengan baja dengan panjang 100 cm,
lebar 40 cm dan tinggi 40 cm. dibagian bawah
kotak pengujian diberi lubang yang dapat dibuka
dan ditutup untuk memudahkan saat akan
mengatur keluarnya air. Secara lebih rinci dapat
dilihat pada gambar berikut :
kolom kapur
HASIL DAN PEMBAHASAN
15cm
40cm
kotak pengujian
100cm
Gambar 1 Kotak Pengujian Tampak Atas
kolom kapur
40cm
kotak pengujian
100cm
- Memasukan tanah uji ke dalam box yang
diberi kolom kapur.
b. Tanah di dalam box digenangi air selama 6
hari.
c. Setelah 6 hari, air dikuras dengan membuka
kran dan dibiarkan selama 24 jam untuk
memudahkan saat pengambilan/pembuatan
benda uji.
3. Tahap III
a. Dilakukan pengujian sifat fisis tanah asli dan
yang telah distabilisasi.
b. Dilakukan pengujian sifat mekanis berupa
uji konsolidasi.
c. Menganalisa
data
hasil
pengujian
laboratorium.
4. Tahap IV
Berdasarkan analisa data hasil pengujian
laboratorium, maka dibuatlah kesimpulan serta
diberikan beberapa saran untuk penelitian
lanjutan jika diperlukan.
m
15c m
c
40
Gambar 2 Kotak Pengujian Tampak 3 Dimensi
Peralatan lain yang digunakan dalam penelitian
adalah sebagai berikut :
1) Satu set alat uji fisis yang meliputi : uji berat
jenis tanah, uji Atterberg limits dan analisis
distribusi butiran.
2) Satu set alat uji konsolidasi
Tahapan Penelitian
Tahapan dalam penelitian ini dibagi ke dalam 4
tahap, yaitu :
1. Tahap I
a. Penentuan lokasi dan pengambilan contoh
tanah.
b. Persiapan alat pengujian.
c. Penyediaan kapur padam.
2. Tahap II
a. - Memasukan tanah uji ke dalam box tanpa
diberi kolom kapur.
Pemeriksaan Sifat Fisis Tanah
Pemeriksaan sifat fisis bertujuan untuk
mengetahui perubahan dari sifat tanah yang ditinjau
dari fisiknya karena adanya stabilisasi dengan kolom
kapur yang dapat mempengaruhi terhadap sifat
mekanisnya dengan tinjauan koefisien konsolidasi.
Uji Specific Gravity (Gs)
Pengujian berat jenis tanah (Gs) meliputi tanah
yang tanpa stabilisasi atau dalam Tabel 1 disebutkan
sebagai tanpa kolom dan juga untuk tanah yang
sudah distabilisasi kolom kapur dengan pengambilan
jarak dari kolom kanan dan kiri sejauh 16,67 cm;
33,33 cm dan 50 cm. hasil pengujian dapat dilihat
pada Tabel 1.
Tabel 1. Hasil Penelitian Specific Gravity
Jenis
Tanpa
Pemeriksaan
Kolom
50
Gs
2.608
2.595
Rata-rata
2.608
2.595
Jarak pengambilan sampel (cm)
33,33
33,33
16,67
16,67
kiri
kanan
2.591
2.584
2.588
Kiri
Kanan
2.578
2.582
2.580
Berdasar Gambar 1 di atas menunjukan nilai
Specific Gravity rata-rata selalu mengalami
penurunan mulai dari tanah yang belum distabilisasi
hinga jarak terjauh dari kolom yaitu sejauh 50 cm
kemudian mendekat ke angka 33,33 cm lalu menjadi
16,67 cm. Hal ini menunjukan bahwa telah terjadi
percampuran 2 bahan yaitu tanah yang memiliki
specific gravity 2,608 dengan kapur yang memiliki
berat jenis lebih rendah yaitu 2,28 sehingga dengan
volume yang sama akan menurunkan nilai specific
gravity dari tanah yang telah terstabilisasi.
Uji Batas-batas Atterberg
(AASHTO) yang menggunakan sifat-sifat index
tanah seperti distribusi butiran, batas cair serta indek
plastisitas.
Hasil pengklasifikasian tanah secara USCS dan
AASHTO secara detail dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 2 Hasil pengujian Atterberg limits
Tabel 4 hasil klasifikasi tanah
Dari tabel 2 di atas terlihat bahwa ketika sampel
yang dimbil semakin mendekati kolom kapur maka
akan didapat didapatkan nilai LL yang semakin
turun, nilai PL meningkat, nilai PI turun serta nilai
SL yang naik secara signifikan. Hal ini dikarenakan
adanya reaksi antara kapur dan tanah lempung yang
menyebabkan membesarnya butiran tanah karena
proses sementasi pada lempung oleh kapur, sehingga
mengurangi nilai kohesi tanah tersebut.
Gradasi Butiran
Dari hasil penelitian ternyata didapatkan bahwa
semakin sampel yang diambil mendekati kolom
kapur, maka akan semakin berkurang pula komposisi
butiran lolos saringan No 200. Perubahan gradasi
inilah yang mempengaruhi perubahan terhadap
karakteristik tanah seperti berat jenis, indek
plastisitas maupun kecepatan pemampatannya. Hasil
pengujian gradasi butiran tanah untuk selengkapnya
dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3 Hasil pengujian gradasi butiran tanah (%)
Perubahan gradasi di atas diantaranya adalah
semakin banyaknya persentase jumlah fraksi yang
tertahan saringan No 200 yang secara otomatis akan
mengurangi jumlah persentase lolosnya. Hal ini
menunjukkan bahwa butiran tanah yang semakin
besar sesuai dengan hasil uji Atterberg limits di atas.
Klasifikasi Tanah
Klasifikasi tanah merupakan pengelompokan
tanah-tanah untuk menunjukan sifat atau kelakuan
yang sama. Terdapat dua sistem klasifikasi yang bisa
dipakai, yaitu Unified Soil Clasification System
(USCS) dan American Association of State Highway
and
Transportation
Officials
Classification
Stabilisasi tanah lempung Tanon dengan
kolom kapur ini tidak menyebabkan adanya
perubahan dalam klasifikasinya, walaupun telah
terjadi perubahan yang cukup signifikan dalam
perubahan sifat fisis dan mekanisnya. Klasifikasi
tanah Tanon ini berdasarkan sistem AASHTO
termasuk kelompok A-7-5, yaitu tanah lempung
memiliki sifat yang kurang baik atau buruk bila
dipakai untuk lapisan pondasi perkerasan jalan atau
bangunan. Sedangkan berdasarkan klasifikasi sistem
USCS, tanah asli Tanon dan sampel yang diambil
pada jarak 50 cm termasuk ke dalam kelompok CH,
kemudian sampel yang diambil pada jarak 33,33 cm
dan 16,67 cm termasuk dalam kelompok MH/OH.
Tidak adanya perubahan ini dikarenakan tanah asli
Tanon memiliki sifat yang sangat kurang baik.
Pemeriksaan Konsolidasi
Pengujian sifat mekanis hanya akan dilakukan uji
konsolidasi. Tujuan dari pengujian konsolidasi adalah
untuk mendapatkan nilai koefisien konsolidasi (Cv),
indeks pemampatan (Cc) dan penurunan konsolidasi
(Sc) tanah lempung lunak dengan variasi jarak
pengambilan sampel sebesar 16,67 cm, 33,33 cm dan
50 cm dari tepi kolom kapur kiri dan kanan. Selain
itu pengujian juga dilakukan untuk tanah yang tidak
distabilisasi untuk digunakan sebagai pembanding,
sehingga dapat dilihat perubahan dari sifat mekanis
tanah tersebut yang ditinjau dari uji konsolidasinya.
Coefficient of Consolidation (Cv)
Rekapitulasi perbandingan nilai koefisien
konsolidasi (Cv) untuk masing-masing jarak
pengambilan contoh secara lebih detai dapat dilihat
pada Tabel 5.
Tabel 5 Hasil perhitungan Cv (cm2/dt)
Dari Tabel 5 di atas menunjukan perbandingan
nilai coefficient of consolidation (Cv) untuk semua
jarak yaitu 16,67 cm, 33,33 cm, dan 50 cm dari
kolom kapur, dapat dilihat bahwa secara umum
bahwa kolom kapur mampu meningkatkan nilai
coefficient of consolidation (Cv). Semakin kecil jarak
pengambilan sampel maka akan didapatkan nilai
koefisien konsolidasi (Cv) yang semakin meningkat.
Hal ini dikarenakan waktu yang dibutuhkan untuk
konsolidasi akan semakin pendek. Berkurangnya
waktu konsolidasi ini disebabkan karena terjadi
perbaikan dalam sifat fisis dari tanah seperti
dijelaskan dalam pembahasan sifat fisis di atas.
Apabila dibandingkan dengan nilai Cv tanah
tanpa menggunakan stabilisasi kolom kapur, secara
persentase nilainya mengalami peningkatan cukup
signifikan yang ditinjau dari selisihnya dari sampel
dengan pendekatan terhadap kolom kapur setiap
sejauh 16,67 cm selalu mengalami peningkatan
dalam angka rata-rata persentasenya. Untuk lebih
detailnya dapat dilihat langsung pada Tabel 6.
Tabel 6 Perbandingan nilai Cv terhadap tanah tanpa
stabilisasi
memiliki nilai Compression Index yang semakin
kecil ketika semakin mendekati kolom kapur.
Penurunan Konsolidasi (Sc)
Rekapitulasi nilai penurunan konsolidasi (Sc)
yang ditinjau dengan variasi jarak pengambilan
sampel untuk melihat pengaruh jarak sampel
terhadap kolom kapur dapat dilihat pada Tabel 8.
Tabel 8 Rekapitulasi nilai Sc (cm)
Dari Tabel V.8 dan Gambar V.9 menunjukan
seiring dengan semakin dekatnya sampel yang
diambil dengan kolom kapur maka akan didapat
nilai penurunan konsolidasi (Sc) yang semakin
menurun. Penurunan nilai Sc ini menunjukan
bahwa kolom kapur memiliki pengaruh yang baik
terhadap tanah Tanon karena dapat mengurangi
penurunan.
KESIMPULAN DAN SARAN
Dari Tabel 6 di atas dapat diperhatikan bahwa
persentase selalu mengalami peningkatan yang
signifikan ketika mendekati kolom kapur yang
dipasang. Selisih persentase terbesar antara sampel
yang diambil pada jarak 50 cm dan 33,33 cm yaitu
sebesar 17,27 %
Compresion Index (Cc)
Rekapitulasi nilai indeks pemampatan (Cc) yang
ditinjau dengan variasi jarak pengambilan sampel
untuk melihat pengaruh jarak sampel terhadap kolom
kapur dapat dilihat pada Tabel 7.
Tabel 7 Rekapitulasi nilai Cc
Nilai
Compression
Index
merupakan
perwujudan dari kemampuan tanah dalam memapat
saat terjadi konsolidasi. Semakin kecil pemampatan
tanah yang terjadi saat mengalami proses konsolidasi,
maka akan semakin kecil pula nilai Compression
Indexnya. Tabel 7 menunjukan bahwa tanah akan
Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengamatan di laboratorium
dan analisa data penelitian, maka dapat diambil
kesimpulan sebagai berikut :
1) Tanah Tanon mengalami perbaikan dalam hal
sifat fisisnya ketika diberi kolom kapur.
2) Stabilisasi tanah lempung Tanon dengan kolom
kapur ini tidak menyebabkan adanya perubahan
dalam klasifikasinya, walaupun telah terjadi
perubahan yang cukup signifikan dalam
perubahan sifat fisis dan mekanisnya.
3) Penambahan kolom kapur mampu meningkatkan
koefisien konsolidasi (Cv. Peningkatan nilai
koefisien konsolidasi (Cv) juga diikuti dengan
menurunnya nilai indeks pemampatan (Cc) dan
nilai penurunan konsolidasi (Sc) apabila
semakin mendekati kolom kapur.
Saran
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, maka
untuk penelitian lebih lanjut disarankan :
1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk
perbandingan dengan variasi diameter kolom
kapur.
2. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan
bahan kimia lainnya.
DAFTAR PUSTAKA
Amin, J. A. (2010). Perilaku Tanah Lempung Tanon
yang Distabilisasi Dengan Tanah Gadong dan
Kapur (studi kasus kerusakan jalan desa Jono,Tanon,Sragen). Surakarta: Universitas Muhammadiyah
Surakarta.
Apriyono,
A.,
&
Sumiyanto.
(2011,01
11).
Publikasi
ilmiah.
Retrieved
04
17,
2014,frompublikasiilmiah.ums.ac.id:https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=we
b&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0CCcQFjAA&url=http%3A%2F%2Fpublikasiilmiah.ums.ac.id%2Fb
itstream%2Fhandle%2F123456789%2F1937%2F_10_%2520Arwan%2520Apriyono%2520UNSOED.pdf%3Fsequence%3D1&ei=R55ZU4yHFJDs8AW
Bowles, J. E. (1986). Sifat - Sifat Fisis Dan Geoteknik Tanah. (J. K.
Hainim, Trans.) Jakarta: Erlangga.
BSNI. (03-3439-1994). Tata Cara Pelaksanaan Stanilisasi Tanah Dengan Kapur Untuk Jalan. Jakarta :
Dewan Standarisasi Nasional.
Hardiyatmo, H. C. (1992). Mekanika Tanah I. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.