S FIS 1204589 CHAPTER 3
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Lokasi dan waktu penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di Desa Langensari Kecamatan Lembang
Kabupaten Bandung Barat sesuai dengan peta pada gambar 3.1.Waktu
pengambilan data dan penelitian
dilakukan pada bulan April-Mei 2016.
Pengolahan data penelitian dan penyusunan Tugas Akhir dilakukan di
Departemen Pendidikan Fisika Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu
Pengetahuan
Alam
Universitas
Pendidikan
Indonesia,
Laboratorium
Kemagnetan Institut Teknologi Bandung dan Laboratorium GeoMekanika
PusatPenelitian Geoteknologi LIPI. Pada Gambar 3.1 dan 3.2 berturut-turut
merupakan peta lokasi penelitian dan lokasi pengambilan sampel tanah pada
lereng longsor tepatnya di jalan Ciputri Desa Langensari Kecamatan
Lembang Kabupaten Bandung Barat dengan koordinat S 6º49’23,6”; E
107º38’36,3”.
20
MelaFaridlah, 2016
STUDI KARAKTERISTIK TANAH RESIDUAL VULKANIK BERDASARKAN SIFAT MAGNETIK DAN
SIFAT KETEKNIKAN TANAH
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
21
Gambar 3.1 Peta lokasi penelitian jalan Ciputri Desa Langensari
Kecamatan Lembang Kabupaten Bandung Barat
Gambar 3.2 Lokasi Pengambilan Contoh
B. Metode penelitian
Metode yang dilakukan pada penelitian ini adalah metode eksperimen,
yang secara khusus menggunakan metode magnetik dan metode keteknikan.
Penelitian ini dilakukan melalui beberapa tahap yaitu pengambilan sampel
tanah, pengukuran suseptibilitas magnetik menggunakan alat Bartingtong
MS2B, dan uji sampel tanah di Laboratorium .
1. Pengambilan Sampel Tanah
Definisi sampling adalah proses pengambilan atau pemilihan n buah
elemen dari populasi yang berukuran N (Lohr,1999). Dalam melakukan
sampling terdapat teori dasar yang disebut teori sampling. Teori sampling
mencoba mengembangkan metode pemilihan sampel , sehingga dengan biaya
sekecil mungkin dapat menghasilkan pendugaan parameter yang mendekati
parameter populasinya. Teori sampling bertujuan untuk membuat sampling
menjadi lebih efisien .
MelaFaridlah, 2016
STUDI KARAKTERISTIK TANAH RESIDUAL VULKANIK BERDASARKAN SIFAT MAGNETIK DAN
SIFAT KETEKNIKAN TANAH
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
22
Teknik sampling (teknik penarikan sampel) merupakan upaya penelitian
untuk mendapatkan sampel yang representative atau mewakili, yang dapat
menggambarkan populasinya. Yang termasuk dalam teknik sampel antara
lain: sampling acak sederhana dan sampling acak berlapis.
Sampling acak sederhana adalah sampling acak, dimana setiap elemen
memiliki peluang yang sama untuk dipilih dari populasi. Sapling acak
sederhana dilakukan apabila:1. Elemen populasi yang bersangkutan
homogen; 2. Hanya diketahui identitas-identitas dari satuan sampel dalam
populasi, sedangkan keterangan lain mengenai tingkat keragaman dan
pembagian ke dalam golongan tidak diketahui. (Hasan, 2001).Sedangkan
sampling acak berlapis adalah bentuk sampling acak yang elemen
populasinya
dibagi
strata.Sampling acak
kedalam
kelompok
homogeny
yang
disebut
berlapis dilakukan apabila: 1. Elemen-elemen
populasinya heterogen; 2. Ada kriteria yang digunakan sebagai dasar untuk
menstratifikasikan data ke dalam stratum-stratum; 3. Dapat diketahui dengan
tepat jumlah unit/satuan samplingnya dari setiap stratum dalam populasi.
(Hasan, 2001)
Sampel/conto yang diambil di lokasi area longsor di Jalan Ciputri, dengan
tinggi lereng 10 meter (lereng longsor) dan 5 meter (lereng stabil). Setiap
lapisan diambil conto untuk dianalisis suseptibilitas magnetik dan sifat
fisiknya dengan interval sampling 50 cm. dikarenakan pengambilan conto
dilakukan untuk dua kali pengujian sifat, sehingga pengambilan tidak
dilakukan terlalu detail dan juga dikarenakan lereng yang diambil sampelnya
tidak memungkinkan harusnya diambil sampel yang terlalu detail karena
lokasinya yang masih rawan terjadi gerakan tanah. Pengambilan contoh tanah
sangat berpengaruh terhadap hasil analisis di laboratorium. Metode atau cara
pengambilan contoh tanah yang tepat sesuai dengan jenis analisis yang akan
dilakukan.
MelaFaridlah, 2016
STUDI KARAKTERISTIK TANAH RESIDUAL VULKANIK BERDASARKAN SIFAT MAGNETIK DAN
SIFAT KETEKNIKAN TANAH
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
23
Gambar 3.3 merupakan peralatan yang dipakai untuk mengambil sampel
tanah, baik tanah terganggu maupun tanah tidak terganggu.
Gambar 3.3a Peralatan Pengambilan Sampel
Gambar 3.3b Ring Tempat sampel tanah tak terganggu
Pengambilan sampel tanah pada penelitian ini dibagi menjadi dua, yaitu
untuk pengujian keteknikan dan pengujian kemagnetan tanah.
a.
Pengambilan sampel tanah untuk pengujian keteknikan
MelaFaridlah, 2016
STUDI KARAKTERISTIK TANAH RESIDUAL VULKANIK BERDASARKAN SIFAT MAGNETIK DAN
SIFAT KETEKNIKAN TANAH
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
24
Menurut Syarif (2000) Pengambilan contoh tanah dilakukan untuk
pengujian laboratorium mekanika tanah yaitu berupa Tanah tak terganggu
dan tanah terganggu.
i.
Tanah tak terganggu
Contoh tanah tidak terganggu adalah suatu contoh yang masih
menunjukan sifat-sifat aslinya, artinya contoh-contoh ini tidak mengalami
perubahan dalam struktur, kadar air atau susunan kimia. Contoh tanah tidak
terganggu dapat diambil memakai tabung contoh atau sebagai contoh dalam
bentuk bongkah-bongkah.
Gambar 3.4 Sampel tanah untuk uji keteknikan
Pengambilan
tanah
menggunakan
ring
sample
dibantu
dengan
menggunakan kayu dan palu, pengambilan sampel tersebut diusahakan tidak
mempengaruhi porositas tanah di dalam ring tersebut. Setelah setiap ring
terisi,
yang dilakukan adalah membungkus tanah tersebut
dengan
menggunakan plastik serta perekat pada setiap sisi yang tidak tertutup. Ini
dikarenakan agar kadar air yang ada pada tanah tidak berkurang. Sebelum
dibungkus, tanah yang tersisa pada ring dibersihkan terlebih dahulu.
MelaFaridlah, 2016
STUDI KARAKTERISTIK TANAH RESIDUAL VULKANIK BERDASARKAN SIFAT MAGNETIK DAN
SIFAT KETEKNIKAN TANAH
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
25
ii. Tanah terganggu
Contoh tanah terganggu diambil tanpa adanya usaha yang dilakukan
untuk melindungi struktur asli dari tanah tersebut, misalnya menggunakan
tangan secara langsung.Contoh tanah terganggu ini dapat dipakai untuk
pengujian seperti ukuran butir, batas-batas atterberg, pemadatan, berat jenis
dan sebagainya.
Pengambilan sampel tanah terganggu ini bisa diambil pada tanah dekat
pengambilan tanah terganggu agar karakteristiknya tidak jauh berbeda. Tanah
yang telah diambil menggunakan skop dimasukkan kedalam plastik klip
setelah sebelumnya plastik diberi label untuk setiap sampel.
b. Pengambilan sampel tanah untuk pengujian kemagnetan tanah
Sampel tanah yang diperlukan untuk uji kemagnetan yaitu berupa tanah
terganggu dan diusahakan tidak menggunakan alat berbahan logam.Sampel
tanah yang diambil dimasukkan kedalam plastik klip setalah sebelumnya
diberi label, setelah itu plastik dilipat rapat agar tidak ada udara yang masuk
ke dalam plastik lalu plastik direkat menggunakan solatip.
Setelah itu sampel tanah dimasukkan ke dalam holder berukuran diameter
2,4 cm dan tinggi 2,3 cm sampai terisi penuh. Dan jangan lupa setiap holder
diberi label untuk setiap sampel.
Gambar 3.5 Sampel tanah untuk uji kemagnetan
2. Pengukuran suseptibilitas magnetik
MelaFaridlah, 2016
STUDI KARAKTERISTIK TANAH RESIDUAL VULKANIK BERDASARKAN SIFAT MAGNETIK DAN
SIFAT KETEKNIKAN TANAH
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
26
Sifat magnetik tanah diukur dengan peralatan Bartingtong menggunakan
sensor MS2B (Magnetic Susceptibility System sensor B). Proses pengukuran
suseptibilitas magnetik pada semua sampel dilakukan di Laboratorium
Kemagnetan ITB, dengan menggunakan alat suseptibilitymeter Bartington
MS2B dalam spesifik massa. Pengukuran suseptibilitas dilakukan pada satu
arah agar tidak mengubah arah medan magnetnya. Selanjutnya dilakukan
pengolahan data menggunakan excel.
Gambar 3.6 Bartingtong sensor MS2B
Pada umumnya sampel tanah yang didapatkan memiliki kandungan kadar
air. Tanah yang diambil dari lokasi dimasukkan ke dalam plastik kemudian
ditutup rapat sehingga tidak terdapat udara yang masuk. Setelah itu tanah
dimasukkan ke dalam holder sampel yangberukuran diameter 2,4 cm dan
tinggi 2,3 cm. Pengukuran suseptibilitas magnetik biasanya menggunakan
Bartington MS2B susceptibility meter yang bekerja pada dua frekuensi yaitu :
MelaFaridlah, 2016
STUDI KARAKTERISTIK TANAH RESIDUAL VULKANIK BERDASARKAN SIFAT MAGNETIK DAN
SIFAT KETEKNIKAN TANAH
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
27
470 Hz, nlai suseptibilitas yang didapat disebut dengan suseptibilitas
frekuensi rendah (��� ) dan 4.7 kHz, nilai suseptibilitas yang didapat disebut
dengan suseptibilitas frekuensi tinggi (��� ). Alat Bartington memiliki selang
pengukuran 1 × 10−6 ℎ����� 9999 × 10−6 cgs
atau 1.26 × 10−5 ℎ����� 1.26 × 10−1 SI (Bijaksana, 2011).
Pengukuran dilakukan dengan menggunakan dua frekuensi yaitu mass
specific low dan high frequency magnetic susceptibility (��� ��� ��� ).
Pengukuran ini dimaksudkan untuk menghasilkan suseptibilitas magnetik
bergantung frekuensi, ��� % . Pengukuran dimulai dengan menempatkan
holder sampel ke dalam alat bartington, untuk satu sampel pengukuran
dilakukan sebanyak 5 kali dan diusahakan penyimpanan sampel berada pada
posisi yang sama agar nilai yang didapatkan tidak jauh berbeda. Hal ini
dikarenakan pada alat memiliki sensor untuk mendeteksi arah magnet.
Perangkat lunak yang digunakan adalah software Mulitisus. Langkah pertama
yaitu membuka aplikasi Multisus, lalu kalibrasi aplikasi sesuai dengan
pengaturan pada alat dan lakukan pengukuran dengan terlebih dahulu
mengecek nilai first air dengan toleransi nilai ±1. Setelah itu sampel
diletakkan pada alat dan dilihat nilainya lalu angkat kembali sampel dan cek
nilai last air nya, setelah itu akan terlihat nilai dari suseptibilitas
magnetiknya. Dikarenakan pada metode ini dilakukan dengan menggunakan
mass specific low dan high frequency magnetic susceptibility, maka
diutamakan pengukuran dimulai dengan low frequency untuk semua sampel
dan jika telah selesai dilakukan pengukuran untuk high frequency nya.
Nilai ��� berbasis massa menyatakan konsentrasi mineral magnetik yang
terdapat dalam contoh. Parameter ini dikontrol oleh mineral-mineral
ferrimagnetik
seperti
magnetit
dan
maghemit
didalam
contoh.nilai��� % (FDS) merupakan indikator dari banyaknya kandungan
mineral superparamagnetik (SP).
3. Uji Laboratorium Sampel Tanah di Laboratorium GeoMekanik
MelaFaridlah, 2016
STUDI KARAKTERISTIK TANAH RESIDUAL VULKANIK BERDASARKAN SIFAT MAGNETIK DAN
SIFAT KETEKNIKAN TANAH
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
28
Setelah dilakukan pengambilan sample dilapangan selanjutnya dilakukan
pengukuran di laboratorium untuk mengukur bobot isi, bobot jenis partikel,
porositas, kadar air, batas atterberg dan distribusi butir tanah.
a. Sampel tanah tak terganggu
Untuk sampel tanah tidak terganggu digunakan untuk mengukur densitas
tanah yang sekaligus memuat pengukuran bobot isi, bobot jenis partikel,
porositas dan kadar air.
i.
Pengujian densitas tanah
Pengujian ini bertujuan untuk menentukan berat isi, angka pori dan
derajat jenuh dari contoh tanah. Prinsipnya bahwa berat isi ditentukan dengan
cara memperbandingkan antara berat contoh tanah dengan volume tanah.
Bahan atau benda uji yang dipergunakan berbentuk silinder sesuai tabung
yang digunakan.
ii. Berat jenis tanah
Pengujian berat jenis tanah (specific gravity) bertujuan untuk menentukan
berat jenis tanah dengan menggunakan alat piknometer. Prinsipnya bahwa
berat
jenis
tanah (specific
gravity) ditentukan
dengan
cara
memperbandingkan antara berat butir tanah tersebut dengan berat air suling
(aquades) yang mempunyai isi yang sama pada suhu standar.
b. Sampel tanah teraganggu
Sampel tanah terganggu yang didapatkan digunakan untuk pengujian batas
atterberg dan analisis distribusi butiran.
i.
Batas atterberg
MelaFaridlah, 2016
STUDI KARAKTERISTIK TANAH RESIDUAL VULKANIK BERDASARKAN SIFAT MAGNETIK DAN
SIFAT KETEKNIKAN TANAH
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
29
Pengujian batas atterberg dilakukan untuk menentukan klasifikasi tanah.
Pengujian batas atterberg meliputi 3 pengujian yaitu : batas cair, batas palstis
dan batas susut.
1) Pengujian Batas Cair
Pengujian batas cair tanah bertujuan untuk menentukan kadar air tanah
dalam keadaan batas air. Prinsipnya adalah contoh tanah dicampur air
sehingga menjadi suatu pasta “diuji dalam casagrande apparatus” kemudian
dipotong “standard groove” dan dijatuhkan dengan tinggi 1 cm, maka tanah
dikatakan dalam keadaan batas cair apabila 25 kali jatuh telah berimpit
sepanjang 12,70 mm. Bahan yang dipergunakan untuk uji batas cair terdiri
dari benda uji dan air suling.
Hasil-hasil yang diperoleh berupa jumlah pukulan dan kadar air yang
bersangkutan kemudian digambarkan dalam bentuk grafik. Jumlah pukulan
sebagai sumbu mendatar dengan skala logaritma, sedang besarnya kadar air
sebagai sumbu tegak dengan skala biasa. Buatlah garis lurus melalui titik-titik
itu. Jika ternyata tidak terletak pada garis lurus, maka buatlah garis lurus
melalui titik berat dari titik-titik tersebut. Tentukan besarnya kadar air pada
jumlah pukulan 25 dan kadar air inilah yang merupakan batas cair (liquid
limit) dari benda uji tersebut.
2) Pengujian Batas Plastis
Pengujian batas plastis tanah bertujuan untuk menentukan kadar air suatu
tanah pada keadaan batas plastis. Batas plastis ialah kadar air minuman
dimana suatu tanah masih dalam keadaan plastis. Bahan yang digunakan
berupa benda uji (tanah) dan air suling.
3) Pengujian Batas susut
Pengujian batas susut dilakukan untuk menentukan kadar air suatu tanah
pada keadaan batas susut. Batas susut ialah kadar air dimana suatu tanah
masih dalam keadaan susut. Bahan yang digunakan berupa benda uji (tanah)
dan air suling.
MelaFaridlah, 2016
STUDI KARAKTERISTIK TANAH RESIDUAL VULKANIK BERDASARKAN SIFAT MAGNETIK DAN
SIFAT KETEKNIKAN TANAH
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
30
ii. Analisa Ukuran Butir Tanah Metode Ayakan
Pengujian ini bertujuan untuk menentukan pembagian ukuran butir
(gradasi) dari tanah yang lewat saringan no.4.Benda uji yang digunakan
berupa contoh tanah terganggu maupun contoh tanah tak terganggu.
iii. Analisa Ukuran Butir Tanah Metode Hidrometer
Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan pembagian ukuran
butir (gradasi) dari tanah yang diayak basah dengan tanah lewat
saringan No. 200.
C. Pengolahan Data
Pengolahan data pada penelitian ini dilakukan menggunakan aplikasi
Microsoft Excel 2010.
1. Data Magnetik
Data magnetikyang diperoleh dari hasil pengukuran nilai suseptibilitas
sebanyak 5 kali untuk setiap sampel yang akan diperoleh nilai rata-rata
suseptibilitas magnetik untuk setiap sampel. Dikarenakan pengukuran
dilakukan dengan menggunakan dua frekuensi yang berbeda, yaitu 470
Hz dan 4,7 kHz , maka selisih pengukuran antara dua frekuensi tersebut
untuk setiap sampel diperoleh nilai suseptibilitas bergantung frekuensi
(��� % ).Setelah itu dibuat plot grafik nilai suseptibilitas terhadap
ketinggian , nilai suseptibilitas bergantung frekuensi terhadap ketinggian
dan nilai suseptibilitas magnetik terhadap nilai suseptibilitas bergantung
frekuensi.
2. Data Keteknikan
Data keteknikan diperoleh dari uji bobot isi tanah, uji berat jenis tanah,
uji batas konsistensi tanah (batas Atterberg) dan Uji Analisis Saringan
tanah.Untuk uji bobot isi yang menghasilkan parameter berat isi tanah
basah, berat isi tanah kering, kadar air dan porositas, serta uji berat jenis
MelaFaridlah, 2016
STUDI KARAKTERISTIK TANAH RESIDUAL VULKANIK BERDASARKAN SIFAT MAGNETIK DAN
SIFAT KETEKNIKAN TANAH
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
31
tanah
masing-masing diperoleh melalui perhitungan pada Microsoft
Excel terlebih dahulu setelah itu masing-masing parameter tersebut
diplot terhadap ketinggian. Untuk uji batas atterberg nilai dari batas cair
dengan batas plastis dibuat plot antara batas cair terhadap indeks
plastisitas. Dan untuk uji analisis saringan tanah, nilai diameter ukuran
tanah diplot terhadap jumlah fraksi tanah yang lolos saringan.
D. Teknik Analisis Data
Dalam penelitian ini Analisis data dilakukan dengan teknik analisis
deskriptif dari pola grafik yang telah diolah melalui pengolahan data,
setelah itu dilakukan pembahasan menggunakan analisis korelasi antara
parameter magnetik dan parameter fisik (keteknikan) tanah.
E. Alur penelitian dan Pengolahan Data
Berikut ini adalah tahapan kegiatan yang dilakukan, diagram alur
kegiatannya adalah sebagai berikut:
Studi Kajian Pustaka
Pengambilan Sampel Tanah
Sifat Fisik dan
keteknikan
tanah
Sifat Magnetik
Pengujian Nilai Suseptibilitas
Magnetik tanah
Pengujian Sifat Fisik dan
Keteknikan tanah
(Uji bobot isi , hydrometer dan
batas atterberg)
Plotting Grafik
Analisis Hasil Data grafik
MelaFaridlah, 2016
STUDI KARAKTERISTIK TANAH RESIDUAL VULKANIK BERDASARKAN SIFAT MAGNETIK DAN
SIFAT KETEKNIKAN TANAH
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Kesimpulan
32
Gambar 3.7 Diagram Alur penelitian
MelaFaridlah, 2016
STUDI KARAKTERISTIK TANAH RESIDUAL VULKANIK BERDASARKAN SIFAT MAGNETIK DAN
SIFAT KETEKNIKAN TANAH
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
METODE PENELITIAN
A. Lokasi dan waktu penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di Desa Langensari Kecamatan Lembang
Kabupaten Bandung Barat sesuai dengan peta pada gambar 3.1.Waktu
pengambilan data dan penelitian
dilakukan pada bulan April-Mei 2016.
Pengolahan data penelitian dan penyusunan Tugas Akhir dilakukan di
Departemen Pendidikan Fisika Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu
Pengetahuan
Alam
Universitas
Pendidikan
Indonesia,
Laboratorium
Kemagnetan Institut Teknologi Bandung dan Laboratorium GeoMekanika
PusatPenelitian Geoteknologi LIPI. Pada Gambar 3.1 dan 3.2 berturut-turut
merupakan peta lokasi penelitian dan lokasi pengambilan sampel tanah pada
lereng longsor tepatnya di jalan Ciputri Desa Langensari Kecamatan
Lembang Kabupaten Bandung Barat dengan koordinat S 6º49’23,6”; E
107º38’36,3”.
20
MelaFaridlah, 2016
STUDI KARAKTERISTIK TANAH RESIDUAL VULKANIK BERDASARKAN SIFAT MAGNETIK DAN
SIFAT KETEKNIKAN TANAH
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
21
Gambar 3.1 Peta lokasi penelitian jalan Ciputri Desa Langensari
Kecamatan Lembang Kabupaten Bandung Barat
Gambar 3.2 Lokasi Pengambilan Contoh
B. Metode penelitian
Metode yang dilakukan pada penelitian ini adalah metode eksperimen,
yang secara khusus menggunakan metode magnetik dan metode keteknikan.
Penelitian ini dilakukan melalui beberapa tahap yaitu pengambilan sampel
tanah, pengukuran suseptibilitas magnetik menggunakan alat Bartingtong
MS2B, dan uji sampel tanah di Laboratorium .
1. Pengambilan Sampel Tanah
Definisi sampling adalah proses pengambilan atau pemilihan n buah
elemen dari populasi yang berukuran N (Lohr,1999). Dalam melakukan
sampling terdapat teori dasar yang disebut teori sampling. Teori sampling
mencoba mengembangkan metode pemilihan sampel , sehingga dengan biaya
sekecil mungkin dapat menghasilkan pendugaan parameter yang mendekati
parameter populasinya. Teori sampling bertujuan untuk membuat sampling
menjadi lebih efisien .
MelaFaridlah, 2016
STUDI KARAKTERISTIK TANAH RESIDUAL VULKANIK BERDASARKAN SIFAT MAGNETIK DAN
SIFAT KETEKNIKAN TANAH
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
22
Teknik sampling (teknik penarikan sampel) merupakan upaya penelitian
untuk mendapatkan sampel yang representative atau mewakili, yang dapat
menggambarkan populasinya. Yang termasuk dalam teknik sampel antara
lain: sampling acak sederhana dan sampling acak berlapis.
Sampling acak sederhana adalah sampling acak, dimana setiap elemen
memiliki peluang yang sama untuk dipilih dari populasi. Sapling acak
sederhana dilakukan apabila:1. Elemen populasi yang bersangkutan
homogen; 2. Hanya diketahui identitas-identitas dari satuan sampel dalam
populasi, sedangkan keterangan lain mengenai tingkat keragaman dan
pembagian ke dalam golongan tidak diketahui. (Hasan, 2001).Sedangkan
sampling acak berlapis adalah bentuk sampling acak yang elemen
populasinya
dibagi
strata.Sampling acak
kedalam
kelompok
homogeny
yang
disebut
berlapis dilakukan apabila: 1. Elemen-elemen
populasinya heterogen; 2. Ada kriteria yang digunakan sebagai dasar untuk
menstratifikasikan data ke dalam stratum-stratum; 3. Dapat diketahui dengan
tepat jumlah unit/satuan samplingnya dari setiap stratum dalam populasi.
(Hasan, 2001)
Sampel/conto yang diambil di lokasi area longsor di Jalan Ciputri, dengan
tinggi lereng 10 meter (lereng longsor) dan 5 meter (lereng stabil). Setiap
lapisan diambil conto untuk dianalisis suseptibilitas magnetik dan sifat
fisiknya dengan interval sampling 50 cm. dikarenakan pengambilan conto
dilakukan untuk dua kali pengujian sifat, sehingga pengambilan tidak
dilakukan terlalu detail dan juga dikarenakan lereng yang diambil sampelnya
tidak memungkinkan harusnya diambil sampel yang terlalu detail karena
lokasinya yang masih rawan terjadi gerakan tanah. Pengambilan contoh tanah
sangat berpengaruh terhadap hasil analisis di laboratorium. Metode atau cara
pengambilan contoh tanah yang tepat sesuai dengan jenis analisis yang akan
dilakukan.
MelaFaridlah, 2016
STUDI KARAKTERISTIK TANAH RESIDUAL VULKANIK BERDASARKAN SIFAT MAGNETIK DAN
SIFAT KETEKNIKAN TANAH
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
23
Gambar 3.3 merupakan peralatan yang dipakai untuk mengambil sampel
tanah, baik tanah terganggu maupun tanah tidak terganggu.
Gambar 3.3a Peralatan Pengambilan Sampel
Gambar 3.3b Ring Tempat sampel tanah tak terganggu
Pengambilan sampel tanah pada penelitian ini dibagi menjadi dua, yaitu
untuk pengujian keteknikan dan pengujian kemagnetan tanah.
a.
Pengambilan sampel tanah untuk pengujian keteknikan
MelaFaridlah, 2016
STUDI KARAKTERISTIK TANAH RESIDUAL VULKANIK BERDASARKAN SIFAT MAGNETIK DAN
SIFAT KETEKNIKAN TANAH
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
24
Menurut Syarif (2000) Pengambilan contoh tanah dilakukan untuk
pengujian laboratorium mekanika tanah yaitu berupa Tanah tak terganggu
dan tanah terganggu.
i.
Tanah tak terganggu
Contoh tanah tidak terganggu adalah suatu contoh yang masih
menunjukan sifat-sifat aslinya, artinya contoh-contoh ini tidak mengalami
perubahan dalam struktur, kadar air atau susunan kimia. Contoh tanah tidak
terganggu dapat diambil memakai tabung contoh atau sebagai contoh dalam
bentuk bongkah-bongkah.
Gambar 3.4 Sampel tanah untuk uji keteknikan
Pengambilan
tanah
menggunakan
ring
sample
dibantu
dengan
menggunakan kayu dan palu, pengambilan sampel tersebut diusahakan tidak
mempengaruhi porositas tanah di dalam ring tersebut. Setelah setiap ring
terisi,
yang dilakukan adalah membungkus tanah tersebut
dengan
menggunakan plastik serta perekat pada setiap sisi yang tidak tertutup. Ini
dikarenakan agar kadar air yang ada pada tanah tidak berkurang. Sebelum
dibungkus, tanah yang tersisa pada ring dibersihkan terlebih dahulu.
MelaFaridlah, 2016
STUDI KARAKTERISTIK TANAH RESIDUAL VULKANIK BERDASARKAN SIFAT MAGNETIK DAN
SIFAT KETEKNIKAN TANAH
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
25
ii. Tanah terganggu
Contoh tanah terganggu diambil tanpa adanya usaha yang dilakukan
untuk melindungi struktur asli dari tanah tersebut, misalnya menggunakan
tangan secara langsung.Contoh tanah terganggu ini dapat dipakai untuk
pengujian seperti ukuran butir, batas-batas atterberg, pemadatan, berat jenis
dan sebagainya.
Pengambilan sampel tanah terganggu ini bisa diambil pada tanah dekat
pengambilan tanah terganggu agar karakteristiknya tidak jauh berbeda. Tanah
yang telah diambil menggunakan skop dimasukkan kedalam plastik klip
setelah sebelumnya plastik diberi label untuk setiap sampel.
b. Pengambilan sampel tanah untuk pengujian kemagnetan tanah
Sampel tanah yang diperlukan untuk uji kemagnetan yaitu berupa tanah
terganggu dan diusahakan tidak menggunakan alat berbahan logam.Sampel
tanah yang diambil dimasukkan kedalam plastik klip setalah sebelumnya
diberi label, setelah itu plastik dilipat rapat agar tidak ada udara yang masuk
ke dalam plastik lalu plastik direkat menggunakan solatip.
Setelah itu sampel tanah dimasukkan ke dalam holder berukuran diameter
2,4 cm dan tinggi 2,3 cm sampai terisi penuh. Dan jangan lupa setiap holder
diberi label untuk setiap sampel.
Gambar 3.5 Sampel tanah untuk uji kemagnetan
2. Pengukuran suseptibilitas magnetik
MelaFaridlah, 2016
STUDI KARAKTERISTIK TANAH RESIDUAL VULKANIK BERDASARKAN SIFAT MAGNETIK DAN
SIFAT KETEKNIKAN TANAH
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
26
Sifat magnetik tanah diukur dengan peralatan Bartingtong menggunakan
sensor MS2B (Magnetic Susceptibility System sensor B). Proses pengukuran
suseptibilitas magnetik pada semua sampel dilakukan di Laboratorium
Kemagnetan ITB, dengan menggunakan alat suseptibilitymeter Bartington
MS2B dalam spesifik massa. Pengukuran suseptibilitas dilakukan pada satu
arah agar tidak mengubah arah medan magnetnya. Selanjutnya dilakukan
pengolahan data menggunakan excel.
Gambar 3.6 Bartingtong sensor MS2B
Pada umumnya sampel tanah yang didapatkan memiliki kandungan kadar
air. Tanah yang diambil dari lokasi dimasukkan ke dalam plastik kemudian
ditutup rapat sehingga tidak terdapat udara yang masuk. Setelah itu tanah
dimasukkan ke dalam holder sampel yangberukuran diameter 2,4 cm dan
tinggi 2,3 cm. Pengukuran suseptibilitas magnetik biasanya menggunakan
Bartington MS2B susceptibility meter yang bekerja pada dua frekuensi yaitu :
MelaFaridlah, 2016
STUDI KARAKTERISTIK TANAH RESIDUAL VULKANIK BERDASARKAN SIFAT MAGNETIK DAN
SIFAT KETEKNIKAN TANAH
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
27
470 Hz, nlai suseptibilitas yang didapat disebut dengan suseptibilitas
frekuensi rendah (��� ) dan 4.7 kHz, nilai suseptibilitas yang didapat disebut
dengan suseptibilitas frekuensi tinggi (��� ). Alat Bartington memiliki selang
pengukuran 1 × 10−6 ℎ����� 9999 × 10−6 cgs
atau 1.26 × 10−5 ℎ����� 1.26 × 10−1 SI (Bijaksana, 2011).
Pengukuran dilakukan dengan menggunakan dua frekuensi yaitu mass
specific low dan high frequency magnetic susceptibility (��� ��� ��� ).
Pengukuran ini dimaksudkan untuk menghasilkan suseptibilitas magnetik
bergantung frekuensi, ��� % . Pengukuran dimulai dengan menempatkan
holder sampel ke dalam alat bartington, untuk satu sampel pengukuran
dilakukan sebanyak 5 kali dan diusahakan penyimpanan sampel berada pada
posisi yang sama agar nilai yang didapatkan tidak jauh berbeda. Hal ini
dikarenakan pada alat memiliki sensor untuk mendeteksi arah magnet.
Perangkat lunak yang digunakan adalah software Mulitisus. Langkah pertama
yaitu membuka aplikasi Multisus, lalu kalibrasi aplikasi sesuai dengan
pengaturan pada alat dan lakukan pengukuran dengan terlebih dahulu
mengecek nilai first air dengan toleransi nilai ±1. Setelah itu sampel
diletakkan pada alat dan dilihat nilainya lalu angkat kembali sampel dan cek
nilai last air nya, setelah itu akan terlihat nilai dari suseptibilitas
magnetiknya. Dikarenakan pada metode ini dilakukan dengan menggunakan
mass specific low dan high frequency magnetic susceptibility, maka
diutamakan pengukuran dimulai dengan low frequency untuk semua sampel
dan jika telah selesai dilakukan pengukuran untuk high frequency nya.
Nilai ��� berbasis massa menyatakan konsentrasi mineral magnetik yang
terdapat dalam contoh. Parameter ini dikontrol oleh mineral-mineral
ferrimagnetik
seperti
magnetit
dan
maghemit
didalam
contoh.nilai��� % (FDS) merupakan indikator dari banyaknya kandungan
mineral superparamagnetik (SP).
3. Uji Laboratorium Sampel Tanah di Laboratorium GeoMekanik
MelaFaridlah, 2016
STUDI KARAKTERISTIK TANAH RESIDUAL VULKANIK BERDASARKAN SIFAT MAGNETIK DAN
SIFAT KETEKNIKAN TANAH
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
28
Setelah dilakukan pengambilan sample dilapangan selanjutnya dilakukan
pengukuran di laboratorium untuk mengukur bobot isi, bobot jenis partikel,
porositas, kadar air, batas atterberg dan distribusi butir tanah.
a. Sampel tanah tak terganggu
Untuk sampel tanah tidak terganggu digunakan untuk mengukur densitas
tanah yang sekaligus memuat pengukuran bobot isi, bobot jenis partikel,
porositas dan kadar air.
i.
Pengujian densitas tanah
Pengujian ini bertujuan untuk menentukan berat isi, angka pori dan
derajat jenuh dari contoh tanah. Prinsipnya bahwa berat isi ditentukan dengan
cara memperbandingkan antara berat contoh tanah dengan volume tanah.
Bahan atau benda uji yang dipergunakan berbentuk silinder sesuai tabung
yang digunakan.
ii. Berat jenis tanah
Pengujian berat jenis tanah (specific gravity) bertujuan untuk menentukan
berat jenis tanah dengan menggunakan alat piknometer. Prinsipnya bahwa
berat
jenis
tanah (specific
gravity) ditentukan
dengan
cara
memperbandingkan antara berat butir tanah tersebut dengan berat air suling
(aquades) yang mempunyai isi yang sama pada suhu standar.
b. Sampel tanah teraganggu
Sampel tanah terganggu yang didapatkan digunakan untuk pengujian batas
atterberg dan analisis distribusi butiran.
i.
Batas atterberg
MelaFaridlah, 2016
STUDI KARAKTERISTIK TANAH RESIDUAL VULKANIK BERDASARKAN SIFAT MAGNETIK DAN
SIFAT KETEKNIKAN TANAH
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
29
Pengujian batas atterberg dilakukan untuk menentukan klasifikasi tanah.
Pengujian batas atterberg meliputi 3 pengujian yaitu : batas cair, batas palstis
dan batas susut.
1) Pengujian Batas Cair
Pengujian batas cair tanah bertujuan untuk menentukan kadar air tanah
dalam keadaan batas air. Prinsipnya adalah contoh tanah dicampur air
sehingga menjadi suatu pasta “diuji dalam casagrande apparatus” kemudian
dipotong “standard groove” dan dijatuhkan dengan tinggi 1 cm, maka tanah
dikatakan dalam keadaan batas cair apabila 25 kali jatuh telah berimpit
sepanjang 12,70 mm. Bahan yang dipergunakan untuk uji batas cair terdiri
dari benda uji dan air suling.
Hasil-hasil yang diperoleh berupa jumlah pukulan dan kadar air yang
bersangkutan kemudian digambarkan dalam bentuk grafik. Jumlah pukulan
sebagai sumbu mendatar dengan skala logaritma, sedang besarnya kadar air
sebagai sumbu tegak dengan skala biasa. Buatlah garis lurus melalui titik-titik
itu. Jika ternyata tidak terletak pada garis lurus, maka buatlah garis lurus
melalui titik berat dari titik-titik tersebut. Tentukan besarnya kadar air pada
jumlah pukulan 25 dan kadar air inilah yang merupakan batas cair (liquid
limit) dari benda uji tersebut.
2) Pengujian Batas Plastis
Pengujian batas plastis tanah bertujuan untuk menentukan kadar air suatu
tanah pada keadaan batas plastis. Batas plastis ialah kadar air minuman
dimana suatu tanah masih dalam keadaan plastis. Bahan yang digunakan
berupa benda uji (tanah) dan air suling.
3) Pengujian Batas susut
Pengujian batas susut dilakukan untuk menentukan kadar air suatu tanah
pada keadaan batas susut. Batas susut ialah kadar air dimana suatu tanah
masih dalam keadaan susut. Bahan yang digunakan berupa benda uji (tanah)
dan air suling.
MelaFaridlah, 2016
STUDI KARAKTERISTIK TANAH RESIDUAL VULKANIK BERDASARKAN SIFAT MAGNETIK DAN
SIFAT KETEKNIKAN TANAH
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
30
ii. Analisa Ukuran Butir Tanah Metode Ayakan
Pengujian ini bertujuan untuk menentukan pembagian ukuran butir
(gradasi) dari tanah yang lewat saringan no.4.Benda uji yang digunakan
berupa contoh tanah terganggu maupun contoh tanah tak terganggu.
iii. Analisa Ukuran Butir Tanah Metode Hidrometer
Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan pembagian ukuran
butir (gradasi) dari tanah yang diayak basah dengan tanah lewat
saringan No. 200.
C. Pengolahan Data
Pengolahan data pada penelitian ini dilakukan menggunakan aplikasi
Microsoft Excel 2010.
1. Data Magnetik
Data magnetikyang diperoleh dari hasil pengukuran nilai suseptibilitas
sebanyak 5 kali untuk setiap sampel yang akan diperoleh nilai rata-rata
suseptibilitas magnetik untuk setiap sampel. Dikarenakan pengukuran
dilakukan dengan menggunakan dua frekuensi yang berbeda, yaitu 470
Hz dan 4,7 kHz , maka selisih pengukuran antara dua frekuensi tersebut
untuk setiap sampel diperoleh nilai suseptibilitas bergantung frekuensi
(��� % ).Setelah itu dibuat plot grafik nilai suseptibilitas terhadap
ketinggian , nilai suseptibilitas bergantung frekuensi terhadap ketinggian
dan nilai suseptibilitas magnetik terhadap nilai suseptibilitas bergantung
frekuensi.
2. Data Keteknikan
Data keteknikan diperoleh dari uji bobot isi tanah, uji berat jenis tanah,
uji batas konsistensi tanah (batas Atterberg) dan Uji Analisis Saringan
tanah.Untuk uji bobot isi yang menghasilkan parameter berat isi tanah
basah, berat isi tanah kering, kadar air dan porositas, serta uji berat jenis
MelaFaridlah, 2016
STUDI KARAKTERISTIK TANAH RESIDUAL VULKANIK BERDASARKAN SIFAT MAGNETIK DAN
SIFAT KETEKNIKAN TANAH
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
31
tanah
masing-masing diperoleh melalui perhitungan pada Microsoft
Excel terlebih dahulu setelah itu masing-masing parameter tersebut
diplot terhadap ketinggian. Untuk uji batas atterberg nilai dari batas cair
dengan batas plastis dibuat plot antara batas cair terhadap indeks
plastisitas. Dan untuk uji analisis saringan tanah, nilai diameter ukuran
tanah diplot terhadap jumlah fraksi tanah yang lolos saringan.
D. Teknik Analisis Data
Dalam penelitian ini Analisis data dilakukan dengan teknik analisis
deskriptif dari pola grafik yang telah diolah melalui pengolahan data,
setelah itu dilakukan pembahasan menggunakan analisis korelasi antara
parameter magnetik dan parameter fisik (keteknikan) tanah.
E. Alur penelitian dan Pengolahan Data
Berikut ini adalah tahapan kegiatan yang dilakukan, diagram alur
kegiatannya adalah sebagai berikut:
Studi Kajian Pustaka
Pengambilan Sampel Tanah
Sifat Fisik dan
keteknikan
tanah
Sifat Magnetik
Pengujian Nilai Suseptibilitas
Magnetik tanah
Pengujian Sifat Fisik dan
Keteknikan tanah
(Uji bobot isi , hydrometer dan
batas atterberg)
Plotting Grafik
Analisis Hasil Data grafik
MelaFaridlah, 2016
STUDI KARAKTERISTIK TANAH RESIDUAL VULKANIK BERDASARKAN SIFAT MAGNETIK DAN
SIFAT KETEKNIKAN TANAH
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Kesimpulan
32
Gambar 3.7 Diagram Alur penelitian
MelaFaridlah, 2016
STUDI KARAKTERISTIK TANAH RESIDUAL VULKANIK BERDASARKAN SIFAT MAGNETIK DAN
SIFAT KETEKNIKAN TANAH
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu