PENGARUH PENAMBAHAN PASIR PADA TANAH LEMPUNG TERHADAP KUAT GESER DAN STABILISASI TANAH - POLSRI REPOSITORY

  

PENGARUH PENAMBAHAN PASIR

PADA TANAH LEMPUNG TERHADAP KUAT GESER

DAN STABILISASI TANAH

TUGAS AKHIR

Dibuat Untuk Memenuhi Persyaratan Dalam Menyelesaikan Pendidikan

Program Studi DIV Perancangan Jalan dan Jembatan Jurusan Teknik Sipil

  

Politeknik Negeri Sriwijaya

Oleh :

Ade Septayani 061240111438

Dwi Albiah Owens 061240111442

  

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA

PALEMBANG

2016

PENGARUH PENAMBAHAN PASIR

  

PADA TANAH LEMPUNG TERHADAP KUAT GESER

DAN STABILISASI TANAH

TUGAS AKHIR

Palembang, Juli 2016 Disetujui Oleh Dosen Pembimbing Tugas Akhir Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Sriwijaya Pembimbing I Pembimbing II

  

Ibrahim, S.T.,M.T Sri Rezki Artini, S.T.,M.Eng

NIP.196905092000031001 NIP.198212042008122003 Mengetahui

Ketua Program Diploma IV Ketua Jurusan Teknik Sipil

Drs.Raja Marpaung, S.T.,M.T Drs.Arfan Hasan, M.T

NIP.195706061988031001 NIP.195908081986031002

  “ Maka kesabaran yang baik itulah Kesabaran-Ku. Dan Allah sajalah yang dimohonkan pertolongan-Nya terhadap apa yang kamu ceritakan” (Qs: Yusuf : 18) Kupersembahkan Tugas Akhir ini untuk :

  Allah Swt yang selalu memberikan rahmat tak terhitung walau satu desiran ÿ nafas, Rasul-Nya yang telah memberikan suri tauladan.

  Kedua orang tuaku tercinta, Ayahandaku Sepasir dan Ibundaku Rivnita, yang ÿ telah begitu banyak memberikan pelajaran bagaimana untuk hidup berguna didunia, yang merawat dan tak henti menbekaliku dengan doa-doa tulusnya.

  Kakakku Fajri dan Adikku Putri, terima kasih atas do’ a dan dukungan yang kalian berikan.

  ÿ Saudara-saudaraku dan seluruh keluarga besarku tercinta. Terima kasih atas motivasi & semangat yang kalian berikan. ÿ Dosen Pembimbingku Bapak Ibrahim dan Ibu Sri Rizki Arteni yang telah sabar membimbing dan memberi kami ilmu dalam menyelesaikan tugas akhir ini. ÿ Semua Guru dan Dosenku yang telah berjasa dalam mendidik dan memberikan ilmu pengetahuan kepadaku dengan tulus tanpa pamrih. Terima kasih, semoga Allah SWT selalu memuliakan kalian. Semua Sahabatku, Idami, Okta, Merina, Wety, Iska, Almh. Meida, dek Dwi

  ÿ Cahyati, dek sara shapiyah, dek ditya serta teman-teman satu lingkaran Ukhuwah. BPH UKM Karisma Tahun 2014-2015 dan BPH UKM Karisma tahun 2015-2016, terimakasih untuk dukungan dan semangat yang telah kalian berikan.

  ÿ Dwi Albiah Owens Partnerku dalam menyelesaikan Tugas Akhir, terimakasih telah berjuang bersama dan sabar dalam menghadapiku. ÿ Teman-teman 8 PJJ A angkatan 2012 (Ari, Della, Erika, Budi, Hadi, Imam,

  Indra, Batara, Kholidi, Maoly, Pandu, Fahjri, Nyimas, Pebri, Sahra, Yogi, Sorian, Indah,dan Yoriska) terimakasih telah membersamai selama kurun waktu 4 tahun terakhir ini, memori yang tersimpan semoga selalu melekat hingga saat kita kembali bertemu di Puncak kesuksesan Aamiin

  J Keluarga besar Politeknik Negeri Sriwijaya, Khususnya Jurusan Teknik Sipil

  ÿ yang telah memberikan begitu banyak pelajaran

  

ÿ Keluarga besar UKM KARISMA (Keluarga Tarbiyah Islamiyah) Politeknik

Negeri Sriwijaya, Adik – adik Lingkaran cinta Kampus POLSRI dan SMA N 2 Palembang Almamaterku...

  ÿ “ FALL SEVEN TIMES, STAND UP EIGHT” Ade Septayani, 2016

  

“Sesungguhnya bersama kesulitan ada kemudahan. M aka apabila engkau telah selesai dari

suatu urusan, tetaplah bekerja keras untuk urusan yang lain. Dan hanya kepada Tuhanmulah

engkau berharap (Q.S Al I nsyirah : 6-8)”

“ Bera ngk a t d enga n p enu h k eya k ina n, Berja la n d enga n p enu h k eik hla sa n d a n

Ist iq om a h d a la m m engha d a p i cob a a n”

  

“ Jika proses menuju keberhasilan tidak mudah itu wajar, karena

jalan menuju keberhasilan kita harus mendaki ke atas” “Education isthe most powerful weapon which you can use to change the world” Tugas Akhir ini penulis persembahkan kepada :

  1. Terimakasih kepada Allah SW T dan Rasulullah SAW , yang senantiasa memberikan kesehatan, kemudahan dan senantiasa memberikan petunjuk-N ya sehingga saya bisa menyelesaikan Tugas Akhir ini.

  2. Saya persembahkan cinta dan sayangku kepada mama dan papa yang senantiasa berdoa dan memberikan motivasi sehingga saya dapat menyelesaikan TA ini.

  3. D osen pembimbingku Bpk.I brahim S.T.,M .T dan I bu Sri Rezki Artini S.T.,M .Eng yang dengan sabar dan penuh keikhlasan mengajarkan dan membimbing kami sehingga kami bisa menyelesaikan TA ini tanpa bimbingan dan do’a dari bapak dan I bu kami tidak bisa melakukan semua ini.

  4. K epada saudaraku Aldino Subarka dan D ini Susanti yang senantiasa mendoakan dan memotivasi adiknya terus menerus.

  5. Partner kerjaku Ade Septayani yang telah mem bersamai dari K P sampai selesainya TA, m aaf jika selama proses penyusunan terlalu banyak emosionalnya.. Bukan karena kebencian atau apapun, tetep jadi deskmate sampai kapanpun ya

  J

  6. Teman-teman seperjuanganku 8 PJJA, yakinlah kita masuk bersama dan kita akan LULUS bersama juga. Jangan pernah melupakan kekonyolan dan kenangan kita hari ini, yakinlah esok hari kita akan berjumpa dengan kesuksesan yang telah kita raih (aamiin).

  7. Sahabat-sahabat kecilku sedari dulu (D ella, N ia, dan Ririn) yang senantiasa m endoakan dan

mendukung di setiap langkahku. Semoga persahabatan kita selalu terbina hingga nanti.

  8. Adik-adik yang senantiasa membantu proses penelitian (D ecil, Relien, Ridho, Shaid),

khusunya decil . Temen ngelab (della, Erika, pebri) .

thank you so much thank you

  J 9. D ia yang selalu mendoakan, memberikan motivasi dan semangat, .

  Thank you 10. Almamaterku yang selalu aku banggkan PO LI TEK N I K N EGERI SRI W I JAYA.

• Aku datang, aku belajar, aku sabar dan aku berhasil. Terimakasih semua -

  D w i A lbiah O w en s ABSTRAK Tanah lempung memiliki kemampuan daya dukung tanah yang rendah sehingga sering menimbulkan kerusakan pada jalan. Dalam bangunan teknik sipil nilai CBR dan kuat geser tanah dasar berpengaruh dalam perencanaan baik bangunan gedung, jalan maupun jembatan. Oleh karena itu, sebelum tanah dasar itu digunakan seorang perencana dapat melakukan stabilisasi untuk menambah daya dukung tanah.

  Pada tanah yang merupakan campuran antara tanah halus dan tanah kasar, kekuatan geser disebabkan karena adanya lekatan (karena kohesi) dan gesekan antara butir-butir tanah (karena sudut). Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan pasir yang dicampurkan pada tanah lempung dengan variasi 0%; 10%; 20%; 25% dan 30% terhadap parameter uji CBR dan kuat geser tanah.

  Berdasarkan klasifikasi AASHTO tanah tergolong jenis tanah A-7-5 yaitu tanah berlempung dan berdasarkan klasifikasi USCS tanah tergolong tanah CH yaitu lempung tak organic dengan plastisitas tinggi (fat clay). Tanah ini mempunyai specific gravity 2,50, batas cair 51,89%, batas plastis 33,96% dan

  3 indeks plastis 17,93%. Tanah mempunyai berat isi kering ( d ) 1,378 gr/cm .

  ɣ Dengan Wopt 20,04%. Pengaruh penambahan pasir pada tanah lempung meningkatkan nilai CBR dan kuat geser tanah. Dimana nilai CBR tanah asli perendaman yaitu 3,00 dan setelah penambahan pasir pada variasi 30% mendapat nilai CBR yaitu 6,14%. nilai CBR tanah asli tanpa perendaman yaitu 13,40 dan setelah penambahan pasir pada variasi 30% mendapat nilai CBR yaitu 18,70%. Nilai kohesi dan sudut geser dalam maksimum pada variasi 30% yaitu

  2

  nilai kohesi 29,778 (kg/cm ) dan sudut geser 38,523 ᶛ. Dengan demikian semakin ada penambahan pasir maka dapat meningkatkan nilai CBR, nilai kohesi semakin menurun dan nilai sudut geserakan semakin meningkat Kata kunci : Tanah lempung, Pasir, Kuat Tekan Bebas, CBR, Kuat geser tanah.

  

ABSTRACT

Clay has low bearing capacity so that often cause damage of road. In civil

engineering building CBR value and shear strength subgrade take effect in the

planning either building or bridge. Before the subgrade is used, an author can do

stabilization to increase soil bearing capacity.

  The soil which is a mixture between smooth soil and hard soil, shear

strength caused by sticky ( because of cohesion) and friction between grains of

soil (because of angle). The purpose of this research is to know the influence of

adding sand which is mixed by the clay with variation of 0%; 10%; 20%; 25%;

and 30% to parameter test of CBR and shear strength.

  Based on AASHTO classification, soil classified into type of A-7-5 which

is clay and based on USCS classification, soil classified into CH soil which is

unorganic clay with high plasticity (fat clay). This soil has spesific gravity 2,50,

liquid limit 51,89%, plastic limit 33,96% and plasticity index 17,93%. Soil has dry

  3

content weight ( ) 1,378 gr/cm . With Wopt 20,04%. The influence of adding

ɣ d

sand on clay will increase CBR value and shear strength. Where CBR value of

soil in the original submersion is 3,00 and after extra sand in 30% variation get

CBR value 6,14%. Value CBR of the original soil without submersion is 13,40 and

after adding sand in the variation of 30% is 18,70%. Cohesion value and

  2

maximum shear angle in the variation of 30% is cohesion value 29,778 (kg/cm )

and shear angle 38,523

  ᶛ. Therefore if there is an adding sand, it can increase

CBR value, the decreasing of cohesion value and the increasing of shear angle

value.

  Key words: Clay, Sand, Unconfined Test, CBR, Shear Strength

KATA PENGANTAR

  Puji dan syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan dan melimpahkan rahmat-Nya serta Shalawat beriring salam kepada Nabi Muhammad SAW sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dari awal hingga akhir dengan baik dan sesuai dengan jadwal yang telah ditentukan.

  Tugas akhir ini dibuat untuk menyelesaikan Pendidikan Diploma IV Program Studi Perancangan Jalan dan Jembatan di Jurusan Teknik Sipil, Politeknik Negeri Sriwijaya. Adapun judul laporan akhir ini adalah “Pengaruh Penambahan Pasir Pada Tanah Lempung Terhadap Kuat Geser dan Stabilisasi Tanah”

  Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, penulis banyak mendapatkan pengarahan serta bimbingan dari berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada :

  1. Bapak Dr.Ing Ahmad Taqwa,M.T. selaku Direktur Politeknik Negeri Sriwijaya.

  2. Bapak Drs.Arfan Hasan .,M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Sriwijaya.

  3. Bapak Drs. Raja Marpaung, S.T.,M.T selaku Ketua Program Studi Diploma

  IV Perancangan Jalan dan Jembatan Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Sriwijaya.

  4. Bapak Ibrahim, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing I, yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan.

  5. Ibu Sri Rezki Artini.,S.T.,M.Eng selaku Pembimbing II, yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan.

  6. Bapak dan Ibu dosen Jurusan Teknik Sipil yang telah mendidik, membimbing, dan mengarahkan penulis selama proses belajar mengajar.

  7. Kedua orang tua yang telah memberikan doa, restu, dan dukungan kepada kami hingga sampai saat ini.

  8. Teman-teman yang telah membantu dalam proses penelitian di laboratorium maupun dalam pengerjaan tugas akhir.

  Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih dan berharap semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua.

  Palembang, Juli 2016 Penulis

DAFTAR ISI

  Halaman HALAMAN JUDUL ................................................................................. i HALAMAN PENGESAHAN ................................................................... ii MOTTO DAN PERSEMBAHAN ............................................................ iii ABSTRAK ................................................................................................. vi

KATA PENGANTAR ............................................................................... viii

DAFTAR ISI .............................................................................................. x

DAFTAR TABEL ..................................................................................... xiii

DAFTAR GAMBAR ................................................................................. xiv

DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................. xvi

BAB I PENDAHULUAN ....................................................................

  1 1.1 Latar Belakang .....................................................................

  1 1.2 Rumusan Masalah ................................................................

  2 1.3 Tujuan dan Manfaat .............................................................

  2 1.4 Ruang Lingkup Penelitian ...................................................

  3 1.5 Sistematika Penulisan ...........................................................

  3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ...........................................................

  4 2.1 PengertianTanah ..................................................................

  4 2.2 Klasifikasi Tanah..................................................................

  6 2.2.1 Klasifikasi berdasarkan tekstur ..................................

  7 2.2.2 Klasifikasi berdasarkan pemasaran ...........................

  7 2.3 Tanah lempung ....................................................................

  13 2.3.1 Susunan tanah lempung .............................................

  14 2.3.2 Pengaruh air pada tanah lempung ..............................

  19 2.3.3 Sifat-sifat tanah lempung ...........................................

  20 2.4 Tanah pasir ..........................................................................

  21

  2.5 Stabilisasi Tanah Dasar .......................................................

  21 2.5.1 Stabilisasi volume tanah ............................................

  22 2.6 Pemadatan ............................................................................

  24 2.7 California Bearing Ratio (CBR)...........................................

  27 2.8 UJi Tekan Bebas (Unconfined Compression Test) ..............

  29 2.9 Kuat geser tanah .................................................................

  31 2.9.1 Kuat geser tanah lempung .........................................

  34 2.9.2 Kuat geser tanah pasir ...............................................

  35 2.10 Prosedur pengujian laboratorium .......................................

  36 2.10.1 Pengujian sifat fisis tanah..........................................

  36 2.10.2 Pengujian sifat mekanis tanah...................................

  42 2.11 Uji statistik ..........................................................................

  46 2.11.1 Validasi ....................................................................

  46 2.11.2 Analisi deskriptif ......................................................

  47 2.11.3 Uji validitas dengan bantuan SPSS ..........................

  34 2.12 Pembuatan benda uji ...........................................................

  49 2.13 Analisa dan pembahasan ....................................................

  49 BAB III METODOLOGI PENELITIAN ..............................................

  50 3.1 Pengertian Metodologi Penelitian .......................................

  50 3.2 Lokasi dan Tempat Penelitian .............................................

  51 3.3 Teknik Pengumpulan Data ..................................................

  51 3.3.1 Data Primer ................................................................

  52 3.3.2 Data Sekunder ...........................................................

  53 3.4 Tahapan Penelitian ..............................................................

  54 3.4.1 Diagram Alir Tahapan Penelitian ..............................

  54 3.4.2 Pengujian Sifat Fisis Tanah .......................................

  57 3.4.3 Pengujian Sifat Mekanis Tanah ................................

  70 3.5 Variabel Penelitian ..............................................................

  75 3.6 Metode Pengolahan Data .....................................................

  76

  BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................

  79 4.1 Hasil Pengujian Laboratorium .............................................

  80 4.1.1 Pengujian Sifat Fisis Tanah .......................................

  80 4.1.2 Pengujain Sifat Mekanis Tanah .................................

  83 4.2 Pembahasan .........................................................................

  89 4.2.1 Klasifikasi Tanah Asli ...............................................

  89

  4.2.2 Karakteristik tanah Lempung Dengan Campuran Additive .....................................................................

  90 4.3 Analisa Data ........................................................................

  98

  4.3.1 Pengaruh Penambahan Chemical Geopolymer Terhadap Nilai CBR Tanpa Perendaman .................

  98

  4.3.2 Pengaruh Penambahan Chemical Geopolymer Terhadap Nilai CBR Perendaman ...........................

  99

  4.3.1 Pengaruh Penambahan Chemical Geopolymer Terhadap Nilai CBR Tanpa Perendaman .................

  98

  4.3.2 Pengaruh Penambahan Chemical Geopolymer Terhadap Nilai CBR Perendaman ...........................

  99 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan ..........................................................................

  93 5.2 Saran ....................................................................................

  94 DAFTAR PUSTAKA

  LAMPIRAN

DAFTAR TABEL

  Halaman Tabel 2.1 Sistem Klasifikasi Tanah Unified ..............................................

  75 Tabel 4.3 Nilai Batas-Batas Konsistensi (Atterberg Limit) .......................

  89 Tabel 4.11 Perilaku Tanah Akibat Penambahan Bahan Additive Chemical Geopolymer ...............................................................................

  88 Tabel 4.10 Perhitungan Validitas Persentase Chemical Geopolymer dan Nilai CBR Perendaman .................................

  86 Tabel 4.9 Perhitungan Validitas Persentase Chemical Geopolymer dan Nilai CBR Tanpa Perendaman ........................

  85 Tabel 4.8 Data Nilai Swelling Potential......................................................

  83 Tabel 4.7 Data Nilai CBR Perendaman 4 Hari (96 Jam) ............................

  79 Tabel 4.6 Data Nilai CBR Tanpa Perendaman (Unsoaked)........................

  76 Tabel 4.5 Data Hasil Uji Kuat Tekan Bebas ..............................................

  75 Tabel 4.4 Hasil Uji Gradasi Butiran Tanah ................................................

  73 Tabel 4.2 Data Hasil Pengujian Berat Jenis Tanah (Spesific Gravity) .......

  14 Tabel 2.2 Sistem Klasifikasi Tanah USCS ................................................

  42 Tabel 4.1 Hasil Pengujian Tanah Asli .......................................................

  42 Tabel 2.10 Harga-harga Batas Atterberg untuk Mineral Lempung ...........

  39 Tabel 2.9 Potensi Pengembangan Berbagai Nilai Indeks Plastisitas .........

  25 Tabel 2.8 Berat Jenis Tanah (GS) ..............................................................

  24 Tabel 2.7 Aktivitas Tanah Lempung ..........................................................

  23 Tabel 2.6 Rentang Pertukaran Kation dalam Minerai Lempung ...............

  16 Tabel 2.5 Unsur Kimia Tanah Lempung ....................................................

  16 Tabel 2.4 Klasifikasi Tanah Sistem (AASHTO) .........................................

  15 Tabel 2.3 Klasifikasi Tanah untuk Tanah Dasar Jalan Raya (AASHTO) ....

  91

  

DAFTAR GAMBAR

Halaman

  44 Gambar 3.1 Bagan Diagram Alir Penelitian ..............................................

  84 Gambar 4.8 Hubungan Persentase Bahan Tambah dengan Nilai CBR Rendaman................................................................................

  82 Gambar 4.7 Hubungan Persentase Bahan Tambah dengan Nilai CBR Tanpa Perendaman .................................................................

  82 Gambar 4.6 Gradasi Ukuran Butir dengan Variasi Penambahan Chemical Geopolymer ............................................................

  80 Gambar 4.5 Perilaku % Chemical Geopolymer Terhadap Batas-Batas Konsistensi Tanah ...................................................................

  78 Gambar 4.4 Hubungan persentase bahan tambah dengan nilai berat jenis .........................................................................................

  77 Gambar 4.3 Grafik Pemadatan Tanah asli ..................................................

  76 Gambar 4.2 Hubungan % Chemical Geopolymer dengan % Tertahan No. 200 ...................................................................................

  56 Gambar 4.1 Hubungan % Chemical Geopolymer dengan % Lolos No. 200 ...................................................................................

  41 Gambar 2.10 Analisis Distribusi Ukuran Butir ..........................................

Gambar 2.1 Diagram Plastisitas (ASTM) ..................................................

  22 Gambar 2.9 Skema uji batas cair.................................................................

  22 Gambar 2.8 Struktur illite (Das Braja M, 1988) .........................................

  21 Gambar 2.7 Struktur montmorillonite (Das Braja M, 1988) .......................

  20 Gambar 2.6 Struktur kaolinite (Das Braja M, 1988) .................................

  20 Gambar 2.5 Isometric Oktahedral Sheet (Das Braja M, 1988) ................

  20 Gambar 2.4 Single Alluminium Oktahedron (Das Braja M, 1988) ..........

  19 Gambar 2.3 Isometrik Silika Sheet (Das Braja M, 1988) ..........................

  14 Gambar 2.2 Single Silika Tetrahedral (Das Braja M, 1988) ....................

  85

Gambar 4.9 Hubungan Persentase Bahan Tambah dengan Nilai Swelling Potential ..................................................................................

  86 Gambar 4.10 Hubungan Persentase Additive dengan Nilai Unconfined.....

  87 Gambar 4.11 Hubungan Persentase Additive dengan Nilai CBR Tanpa Perendaman ..........................................................................

  88 Gambar 4.12 Hubungan Persentase Additive dengan Nilai CBR Perendaman ...........................................................................

  91 DAFTAR LAMPIRAN

  Lampiran A. Data-data Hasil Pengujian Lampiran B. Dokumentasi Penelitian Lampiran C. Data-data Administrasi