TINJAUAN VARIASI DIAMETER KOLOM KAPUR TERHADAP KUAT GESER TANAH LEMPUNG LUNAK Tinjauan Variasi Diameter Kolom Kapur Terhadap Kuat Geser Tanah Lempung Lunak.

TINJAUAN VARIASI DIAMETER KOLOM KAPUR
TERHADAP KUAT GESER TANAH LEMPUNG LUNAK
TUGAS AKHIR

untuk memenuhi sebagian persyaratan
mencapai derajat sarjana S-1 Teknik Sipil

diajukan oleh:
AIAN NISA PERMATA SARI
NIM : D100 120 016

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2016

MOTTO

“Barang siapa menuntut ilmu, maka Allah akan memudahkan
baginya jalan menuju surga……”
(H.R Muslim)

“Jangan Sia-siakan waktu dan kesempatan, suatu saat kamu tidak
akan kembali pada masa itu dan kesempatan tidak datang lagi”
(Penulis)

“Diri sendiri adalah musuh terbesarmu”
(Penulis)

iv

PERSEMBAHAN

Tugas Akhir ini saya persembahkan untuk :
1. Bu Sri, ibu yang selalu berharap anaknya segera lulus dan
bekerja. Ini persembahan yang dari anak mu yang mencintai
mu

dan

menyayangimu,

walaupun

tidak

suka

mengungkapkan secara langsung, ini adalah tanda sayang
ku kepada ibu.
2. Pak Marno, ini persembahan untuk beliau yang akan
pesiun.
3. Buat kakak-kakak ku, mas eko, mas alba yang telah
memberikan dorongan agar mendapatkan pendidikan yang
lebih tinggi. Mbak dwi yang selalu menjadi tempat berkeluh
kesah dan memberikan support agar cepat selesaikan tugas
akhir ini.
4. Buat paklek dan bulek ku di mana-mana, yang kemarin pada
tanya kapan lulus, ini pembuktian aku lulus.
5. Buat dosen pembimbing dan penguji, pak anto, pak agus, bu
rena yang telah membantu dan mensupport dengan ilmu
yang dimiliki.

6. Imam

dan

marni

alias

eno

yang

bersama-sama

menyelesaikan tugas akhir ini dengan kekonyolan, capek,
wara wiri, seneng.
7. Solekan, rasuma, rondi, niat,
mahayu,

mukti,

eni

dan

permadi, yoga, slamet,

anak-anak

kontrakan

yang

membantu mendapatkan tanah, angkat-angkat, makasih
banyak yaaaa....
8. Buat dessy, laila, lana, erwin, annas, eko, yogik yang udah
menjadi teman dan sahabat yang baik, bantuin tenaga
kalian buat kesana kemari. Terima kasih atas 4 tahun ini
v

telah menjadi tempat curhat dan keseruan. Mas andy yang
sudah

menjadi kakak yang baik, tempat mendapatkan

pengalaman yang baik dan buruk hahaha.
9. Teman-teman

seperjuangan

tugas

akhir

yang

banyak

banget, semoga dapat menyelesaikan dengan baik. Buat
kakak-kakak angkatan yang tidak bisa disebutkan satusatu, terima kasih atas sarannya. Buat adik-adik ku di

KMTS, terima kasih atas doanya.
10.

Untuk

KMTS yang

menjadi

tempat selalu penuh

kebahagian, dan pengalaman. Dari awal masuk hingga
menjadi

demisioner, pengalaman dan ilmu yang tidak

pernah pudar sampai sekarang. Menjadi tempat terbaik
untuk softskill organisasi yang luar biasa.
11.

Buat tim PKM saya, terkhusus buat Pak Ujianto yang

menjadi pembimbing dan dosen yang luar biasa, mau wara
wiri, konsul jam 12 malam, dan perhatian dengan kondisi
mahasiswanya. Buat temen KP saya, dessy, annas, ichwan
(tempat boncengan ke KP yang luar biasa jauh). Buat
Asisten Mektan, Asisten Lab, mas joko lab, mba uut lab, dwi
yulianto, si kembar eni evi, rendra dan ridwan.

vi

PRAKATA
Assaalammualaikum Wr. Wb
Alhamdulillah, segala puji syukur dipanjatkan ke hadirat Allah SWT atas
limpahan rahmat, taufik dan hidayah-Nya sehingga penyusunan dapat menyelesaikan
dan menyusun laporan Tugas Akhir berupa penelitian laboratorium yang berjudul
“Tinjauan Variasi Diameter Kolom Kapur Terhadap Kuat Geser Tanah Lempung
Lunak”.
Tugas Akhir ini disusun guna melengkapi persyaratan untuk menyelesaikan
program studi S-1

pada Fakultas Teknik

Jurusan Teknik

Sipil Universitas

Muhammadiyah Surakarta. Bersama ini penyusun mengucapkan terima kasih kepada
smua

pihak

yang

telah

memberikan

dukungan

sehingga

penyusun

dapat

menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Kemudian dengan selesainya Tugas Akhir ini penyusun mengucapkan terima
kasih kepada :
1)

Bapak Ir.Sri Sunarjono, MT, PhD., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta.

2)

Bapak Mochamad Solikhin, ST. MT. PhD., Selaku Ketua Program Studi
Fakultas Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta
sekaligus sebagai Dosen Pembimbing Akademik.

3)

Ibu Yenny Nurchsanah, ST. MT., selaku Sekretaris Jurusan Teknik SIpil
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.

4)

Bapak Anto Budi Listyawan, ST., M.Sc.
Akhir

yang

telah

memberikan

dorongan,

nasehatnya.

vii

selaku Pembimbing Utama Tugas
arahan

serta

bimbingan

dan

5)

Bapak Agus Susanto, S.T., M.T. selaku Pembimbing Pendamping Tugas Akhir
yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan dan nasehatnya.

6)

Ibu Ir. Renaningsih, M.T. selaku anggota tim Penguji.

7)

Bapak-bapak dan ibu-ibu dosen Program Studi Fakultas Teknik Sipil Fakultas
Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta terima kasih atas bimbingan dan
ilmu yang telah diberikan.

8)

Bapak Ir. A. Karim Fatchan, M.T selaku Kepala Laboratorium Program Studi
Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta.

9)

Kepada Orang Tua dan Keluarga yang telah memberikan dorongan serta
nasehatnya.

10) Teman-teman Teknik Sipil angkatan 2012 yang telah membantu penelitian
11) Pihak-pihak lain yang tidak bias penulis sebutkan satu-persatu.
Penulis menyadari bahwa Laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna,
maka dengan segala kerendahan, keritik dan saran yang membangun sengat penyusun
harapkan guna penyempurnaan laporan di masa yang akan datang, dan semoga
laporan Tugas Akhir Ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Amin.
Wassalamu’alaikum Wr Wb.
Surakarta, Agustus 2016

Penyusun

viii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ...................................................................................

i

HALAMAN PENGESAHAN .....................................................................

ii

HALAMAN PERSETUJUAN ....................................................................

iii

PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ........................................

iii

HALAMAN MOTTO .................................................................................

iv

HALAMAN PERSEMBAHAN ..................................................................

v

PRAKATA ...................................................................................................

vii

DAFTAR ISI ................................................................................................

ix

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................

xii

DAFTAR TABEL ........................................................................................

xiv

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................

xv

DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN ....................................................

xvi

ABSTRAKSI ................................................................................................

xvii

BAB I

PENDAHULUAN
A. Latar Belakang ..........................................................................

1

B. Rumusan Masalah.......................................................................

2

C. Tujuan dan Manfaat Penelitian ...................................................

2

D. Batasan Masalah.........................................................................

3

E. Keaslian Penelitian......................................................................

3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA
A. Tanah Lempung Lunak...............................................................

5

B. Stabilisasi Tanah .......................................................................

5

C. Kapur..........................................................................................

6

D. Kuat Geser Tanah .......................................................................

6

E. Tinjauan Penelitian Sejenis ........................................................

7

ix

BAB III LANDASAN TEORI
A. Sifat-sifat Fisis Tanah................................................................

8

1. Berat jenis tanah (specific gravity).....................................

8

2. Kadar air (w).......................................................................

9

3. Batas-batas Atterberg ......................................................... 10
1) Batas cair (Liquid Limit) .............................................. 10
2) Batas plastis (Plastic Limit))………………………...

10

3) Batas susut (Shrinkage Limit)………………………... 10
4) Indeks plastisitas (Plasticity Indeks)………………...

11

B. Kuat Geser Tanah...................................................................... 11

BAB IV METODE PENELITIAN
A. Uraian Umum ............................................................................. 15
B. Lokasi Penelitian ...................................................................... 15
C. Bahan yang Digunakan ............................................................. 15
D. Alat yang Digunakan ................................................................ 16
1. Uji sifat fisis tanah ................................................................. 16
1a). Uji berat jenis tanah (specific gravity) .......................... 16
1b). Uji batas-batas Atterberg (Atterberg Limits) ................ 18
2. Uji Kuat Geser Tanah ............................................................ 21
E. Tahapan Penelitian...................................................................... 23

BAB V ANALISA HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Uji Sifat Fisis .............................................................................. 26
1. Uji Berat Jenis ........................................................................ 26
2. Uji Batas-Batas Atterberg ....................................................... 27
B. Uji Sifat Mekanis Tanah............................................................. 30
1. Sudut Gesek Dalam................................................................. 31
2. Kohesi .................................................................................... 32
3. Kuat Geser Tanah.................................................................... 33

x

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan ................................................................................. 36
B. Saran........................................................................................... 37
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar III. 1. Batas-Batas Atterberg...................................................................... 9
Gambar III. 2. Kriteria Kegagalan Mohr dan Coulomb ......................................... 12
Gambar III. 3. Uji Geser Langsung ........................................................................ 14
Gambar IV. 2. Satu Set Alat Uji Berat Jenis .......................................................... 16
Gambar IV. 3. Satu Set Alat Uji Batas Cair ........................................................... 18
Gambar IV. 5. Satu Set Alat Uji Batas Plastis ....................................................... 19
Gambar IV. 6. Satu Set Alat Uji Batas Susut Tanah .............................................. 21
Gambar IV. 7. Satu Set Alat Uji Kuat Geser Tanah .............................................. 22
Gambar IV. 8. Box Penelitian ................................................................................ 23
Gambar IV. 9. Bagan Alir ...................................................................................... 25
Gambar V. 1. Grafik Hubungan Antara Berat Jenis (Gs) dengan Variasi
Diameter Kolom pada Jarak Pengambilan Sampel 16,67 cm;
33,33 cm; dan 50 cm ...................................................................... 27
Gambar V. 2. Grafik Hubungan Nilai Batas Cair (LL) dengan Variasi
Diameter Kolom pada Jarak Pengambilan Sampel 16,67 cm;
33,33 cm; dan 50 cm ...................................................................... 28
Gambar V. 3. Grafik Hubungan Nilai Batas Plastis (PL) dengan Variasi
Diameter Kolom pada Jarak Pengambilan Sampel 16,67 cm;
33,33 cm; dan 50 cm ...................................................................... 29
Gambar V. 4. Grafik Hubungan Nilai Indeks Plastisitas (PI) dengan Variasi
Diameter Kolom pada Jarak Pengambilan Sampel 16,67 cm;
33,33 cm; dan 50 cm ...................................................................... 29
Gambar V. 5. Grafik Hubungan Nilai Batas Susut (SL) dengan Variasi
Diameter Kolom pada Jarak Pengambilan Sampel 16,67 cm;
33,33 cm; dan 50 cm ...................................................................... 30
Gambar V. 6. Grafik Hubungan Variasi Diameter dengan Nilai Sudut
Gesek Dalam pada Jarak Pengambilan Sampel 16,67 cm;
33,33 cm; dan 50 cm ...................................................................... 32

xii

Gambar V. 7. Grafik Hubungan Variasi Diameter dengan Nilai Kohesi pada
Jarak Pengambilan Sampel 16,67 cm; 33,33 cm; dan 50 cm .......... 33
Gambar V. 8. Grafik Hubungan Variasi Diameter dengan Nilai Kuat Geser
dengan Tegangan Normal 1,65 pada Jarak Pengambilan
Sampel 16,67; 33,33 cm ; dan 50 cm ............................................. 35

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel III. 1. Specific gravity (Gs) pada macam-macam tanah ........................................ 8
Tabel III. 2. Nilai indeks plastisitas dan macam tanah .................................................. 11
Tabel V. 1. Hasil Uji Berat Jenis Tanah pada Jarak Pengambilan Sampel 16,67 cm .... 26
Tabel V. 2. Hasil Uji Berat Jenis Tanah pada Jarak Pengambilan Sampel 33,33 cm.... 26
Tabel V. 3. Hasil Uji Berat Jenis Tanah pada Jarak Pengambilan Sampel 50 cm ........ 26
Tabel V. 4. Hasil Uji Batas-batas Atterberg pada Jarak Pengambilan Sampel 16,67
cm ................................................................................................................ 27
Tabel V. 5. Hasil Uji Batas-batas Atterberg pada Jarak Pengambilan Sampel 33,33
cm ................................................................................................................ 28
Tabel V. 6. Hasil Uji Batas-batas Atterberg pada Jarak Pengambilan Sampel 50 cm... 28
Tabel V. 7. Tabel Hubungan Variasi Diameter dengan Nilai Sudut Gesek Dalam
pada Jarak Pengambilan Sampel 16,67 cm ................................................. 31
Tabel V. 8. Tabel Hubungan Variasi Diameter dengan Nilai Sudut Gesek Dalam
pada jarak Pengambilan Sampel 33,33 cm ................................................. 31
Tabel V. 9. Tabel Hubungan Variasi Diameter dengan Nilai Sudut Gesek Dalam
pada Jarak Pengambilan Sampel 50 cm ...................................................... 31
Tabel V. 10. Hubungan Variasi Diameter dengan Kohesi pada Pengambilan Sampel
Jarak 16,67 cm ............................................................................................ 32
Tabel V. 11. Hubungan Variasi Diameter dengan Kohesi pada Pengambilan Sampel
Jarak 33,33 cm ............................................................................................ 32
Tabel V. 12. Hubungan Variasi Diameter dengan Kohesi pada Pengambilan Sampel
Jarak 50 cm ................................................................................................. 33
Tabel V. 13. Tabel Hubungan Variasi Diameter dengan Nilai Tegangan Geser dan
Tegangan Normal pada Jarak Pengambilan Sampel 16,67 cm; 33,33 cm;
dan 50 cm .................................................................................................... 34

xiv

TINJAUAN VARIASI DIAMETER KOLOM KAPUR
TERHADAP KUAT GESER TANAH LEMPUNG LUNAK

ABSTRAK
Berbagai tanah di beberapa daerah di Indonesia wilayah menjadi penyebab rusaknya
beberapa infrastrukur. Seperti, jalan retak di wilayah Purwodadi, permukaan lantai retak dan pecah
di wilayah Sragen, lantai bangunan ambles di wilayah Boyolali, semua itu disebabkan karena jenis
tanah di wilayah tersebut merupakan tanah lempung. Salah satu kasus tanah lempung lunak yang
telah dilakukan penelitian adalah di wilayah Desa Troketon Kecamatan Pedan Kabupaten Klaten
seperti yang dilakukan Setiawan,A (2008) dan Merdhiyanto,P(2015). Tanah lempung lunak
memiliki daya dukung yang rendah dan kembang susut yang ditinggi, dengan kondisi tanah
tersebut mengakibatkan jalan retak, lantai bangunan ambles, dan serta dinding bangunan retak.
Untuk memperbaiki kondisi tanah tersebut dilakukan stabilisasi tanah dengan cara kimiawi
menggunakan kolom kapur. Penelitian ini di fokuskan pada tinjauan variasi diameter kolom kapur
terhadap kuat geser tanah lempung lunak. Dalam penelitian ini menggunakan diameter kolom
kapur 10 cm, 15 cm, dan 20 cm. Hasil penelitian menunjukkan bahwa stabilisasi dengan kolom
kapur dapat memperbaiki nilai kohesi dan sudut gesek dalam tanah. Tanah yang distablisasi
dengan kolom kapur nilai kohesi dan sudut gesek dalam yang terbesar pada diameter kolom kapur
20 cm dengan nilai kohesi 0,558 kg/cm2 dari nilai kohesi tanah asli 0,142 kg/cm2 , nilai sudut
gesek dalam 6,099o dari nilai sudut gesek dalam 1,809o dan nilai kuat geser meningkat menjadi
0,741 kg/cm2. Semakin besar diameter kolom kapur , nilai kohesi, sudut gesek dalam, dan kuat
geser tanah meningkat, akan tetapi tidak mampu memperbaiki sifat plastisitas tanah. Dengan
demikian stabilisasi dengan kolom kapur mampu memperbaiki kuat geser tanah.
Kata kunci: lempung lunak, stabilisasi, kolom kapur, kuat geser, direct shear test

ABSTRACK
The various soil in some areas in Indonesia causes some damage to the infrastructure. Such
as, roads cracked in Purwodadi, the floor surface was cracked and broken in Sragen, the building
floor area collapsed in Boyolali, all of it due to the type of soil in those area is clay. One case of
soft clay soil that has been investigated is on the Troketon Village, Pedan Sub-district, Klaten
District, as who was done by Setiawan, A (2008) and Merdhiyanto, P (2015). Soft clay soil has a
low bearing capacity and high develop shrinkage. With those soil conditions, it causes the roads
cracked, the floor of the building collapsed, and the building walls cracked. To improve those soil
condition, it is stabilized with chemical stabilization by using lime column. This study is focused
on the variation of lime column diameter toward the soft clay soil shear strength. In this study
using lime column diameter 10 cm, 15 cm and 20 cm. The results show that the stabilization with
lime columns can improve the values of cohesion and inside friction angle soil. Stabilized soil with
lime column, the biggest value of cohesion and inside friction angle is found on lime column 20
cm diameter, with cohesion value is 0.558 kg/cm2 from the original cohesion value is 0,142
kg/cm2, the value of inside friction angle is 6,099o of the value of inside friction angle is 1,809 o
and the shear strength increases up to 0.741 kg/cm2. The larger diameter of lime columns, so the
values of cohesion, inside friction angle, and shear strength increase, but not able to improve the
properties of soil plasticity. Thus stabilization with limes columns was able to improve the soil
shear strength.
Keyword: soft clay soil, stabilization, lime column, shear strength, direct shear test

xvii