Laporan Mekanika Tanah 2.pdf

1

Praktikum1 : tan dar Penetr Penetr ati on Te T est  UJI PENETRASI STANDARD (Standar )

1.1. PENDAHULUAN

Uji SPT (Standar (Standar penetration test ) pada Gambar 1 sangat berguna untuk mendapatkan sifat mekanis berdasarkan korelasi empiris yang banyak diusulkan oleh  pakar-pakar geoteknik.. Disamping korelasi empiris, uji SPT juga memberikan contoh tanah terganggu yang dapat digunakan untuk indentifikasi tanah serta uji laboratorium untuk sifat indeks. Pengujian ini dilakukan dengan memukul sebuah tabung standar ke dasar lubang bor sedalam 450 mm dengan menggunakan palu seberat 63,5 kg yang jatuh  bebas dengan ketinggian 760 mm. Jumlah pukulan untuk penetrasi 150 mm awal (N1) diabaikan akibat ganguan yang mungkin terjadi pada saat pengeboran. Jumlah penetrasi  pada 300 mm terakhir t erakhir dicatat sebagai nilai nilai N (N-value (N-value)) yang sering dikorelasikan dengan  berbagai sifat tanah, antara lain kekerasan atau kepadatan tanah, kekuatan geser tanah serta modulus elastisitas tanah (E). Hasil pengujian SPT disajikan dalam bentuk diagram seperti  pada Gambar 2.

Gambar 1. Prosedur pengujian SPT

2

Gambar 2. Penyajian

hasil uji SPT (Standar ( Standar penetration test )

2

Gambar 2. Penyajian

hasil uji SPT (Standar ( Standar penetration test )

3

MAKSUD

1.2.

Untuk menentukan kekuatan tanah dengan menentukan nilai N yang merupakan jumlah pukulan  per kaki (blow (blow per foot ). ).

PERALATAN

1.3.

a.

Stang SPT

 b.

Split barrel

c.

Penumbuk ( Drive weight )

d.

Batang penghantar

e.

Kepala penumbuk

f.

Tripod

1.4.

PROSEDUR PERCOBAAN

a.

Buat lubang pada permukaan tanah yang akan diuji, gunakan bor dan bersihkan lubang tersebut. Untuk menjamin keaslian tanah yang di uji, catat kedalaman pengambilan contoh tanah.

 b. c.

Pasang split barrel yang sudah bersih dengan stang. Pasang tripod dengan kedudukan yang stabil. Pada bagian atas dipasang ka trol berikut tambang penariknya.

d.

Masukkan stang yang sudah dipasang split barrel tadi ke dasar lubang.

e.

Pasang plat penutup lubang lalu pasang kepala penumbuk pada bagian atas stang dan sambung dengan batang penghantar.

f.

Tempatkan beban penumbuk pada stang penghantar dengan bantuan tambang dau katrol secara perlahan.

g.

Beri tanda pada stang yang sudah terpasang mulai dari permukaan tanah sampai 45 cm di atasnya. Pemberian tanda setiap 15 cm dimaksudkan untuk mengontrol masuknya tanah ke dalam split barrel.

h.

Jatuhkan beban secara jatuh bebas dengan tinggi jatuh 75 cm.

i.

Catat Catat  jumlah  jumlah pukulan  pukulan yang menekan split barrel hingga masuk ke dalam tanah, pada kedalaman 15 cm pertama (N1), 15 cm kedua (N2) dan 15 cm ketiga (N3). Nilai NSPT (kekerasan tanah) merupakan penjumlahan N2 dan N3.

 j.

Putar stang SPT satu kali untuk melepaskan/memotong contoh tanah pada dasar split  barrel, kemudian angkat dengan bantuan tambang tambang dan katrol atau dengan dengan kunci pipa. pipa.

4

k.

Buka dengan hati-hati split barrel tersebut, diskripsikan jenis contoh tanah tersebut seperti komposisi, struktur, konsistensi wama dan kondisiriya.

l.

Bila diperlukan, masukkan contoh tanah tersebut ke dalam tabung atau plastik dan lindungi lindungi agar tidak terjadi terj adi penguapan.

m.

Beri tanda keterangan nomor boring, lokasi, tanggal pengambilan dan kedalaman contoh.

1.5.

CATATAN

a.

Berat penumbuk  Berat  penumbuk ((drive weight ) standar  standar adalah adalah 63,5 kg. Jangan tambahkan tambahkan beban  beban lain  pada penumbuk   pada  penumbuk tersebut, tersebut, sehingga menyimpang dari standar.

 b.

Pembacaan  penetrasi seharusnya dilakukan setiap setengah foot (0,5 x 1 foot) atau 5,24 cm. Dalam hal ini dibulatkan untuk  penyederhanaan.  penyederhanaan.

c.

Pada waktu melepas melepas penumbuk   penumbuk dari dari ketinggian 75 cm, tambang harus dilepas dengan  bebas supaya energi tumbukan tidak  berkurang.  berkurang.

1.6

PERAWATAN

a.

Bersihkan split barrel setelah dipergunakan, lumasi bagian dalam/luar supaya tidak   berkarat, rendam dalam oli oli bil  bilaa tidak  tidak dipergunakan. dipergunakan.

 b.

Pada waktu menyambung stang SPT, kencangkan sambungan tersebut dengan baik  untuk mencegah untuk  mencegah kerusakan draad draad pada  pada saat menumbuk.

c.

Bersihkan dan lumasi stang SPT,  bil  bilaa ada kotoran kotoran pada  pada draadnya, draadnya, bersihkan  bersihkan terlebih dahulu dengan sikat sikat baja,  baja, simpan dalam rak.

d.

Lumasi katrol agar  agar dapat dapat berputar   berputar dengan dengan bebas.  bebas.

5

6

Lokasi Praktikum SPT

1

2

6 5 DB.1 4

3

Keterangan : 1

= Gedung E2

2

= Gedung E1

3

= Gedung E5

4

= Gedung E3

5

= Gedung E4

6

= Gedung E6

DB. 1

= Lokasi SPT

7

1.7 HASIL PRAKTIKUM

Tanah Kohesif  N Konsistensi

20

Sangat lunak

Lunak

Sedang

Kenyal

Keras

Sumber : Bowles, E. Joseph. Sifat-sifat Fisis dan Geoteknik Tanah. Jakarta. Erlangga Kedalam an 0,00-1,00 m

 Nilai N-SPT  N-SPT

= N2+N3 = 3+4 = 7 (Tanah sedang)

Kedalam an 1,00-2,00 m

 Nilai N-SPT  N-SPT

= N2+N3 = 3+5 = 8 (Tanah sedang)

Kedalam an 2,00-3,00 m

 Nilai N-SPT  N-SPT

= N2+N3 = 7+9 = 16 (Tanah kenyal)

Kedalam an 3,00-4,00 m

 Nilai N-SPT  N-SPT

= N2+N3 = 11+13 = 24 (Tanah kenyal)

1.8

PEMBAHASAN

Dari kegiatan praktikum N-SPT yang telah dilakukan di lokasi samping gedung Dekanat Teknik Unnes, dapat diambil kesimpulan bahwa jenis tanah yang ada di lokasi N-SPT adalah sebagai berikut: a.

Pada kedalaman 0,00-1,00 meter termasuk tanah sedang dan jenis tanahnya lempung kepasiran, plastis, berwarna coklat, terdapat material pasir.

8

 b.

Pada kedalaman 1,00-2,00 meter termasuk tanah sedang dan jenis tanahnya lempung kepasiran, plastis, berwarna coklat tua, terdapat lebih sedikit material pasir.

c.

Pada kedalaman 2,00-3,00 meter termasuk tanah kenyal dan jenis tanahnya lempung kepasiran, plastis, berwarna coklat tua, terdapat lebih sedikit material pasir.

d.

Pada kedalaman 3,00-4,00 meter termasuk tanah kenyal dan jenis tanahnya lempung  padu.

1.9

FOTO DOKUMENTASI

9

Praktikum 2 : UJI KUAT GESER LANGSUNG TANAH Cara uji kuat geser langsung tanah terkonsolidasi dan terdrainase SNI 2813:2008

2.1

TUJUAN PRAKTIKUM

Pengujian ini dimaksudkan sebagai acuan dan pegangan dalam pengujian laboratorium geser dengan cara uji langsung terkonsolidasi dengan drainase pada uji tanah dan bertujuan untuk memperoleh parameter kekuatan geser tanah terganggu atau tanah tidak terganggu yang terkonsolidasi, dan uji geser dengan diberi kesempatan berdrainase dan kecepatan gerak tetap.

2.2

PERALATAN

1.

Alat geser langsung

2.

Ring cetakan benda uji

3.

Extruder

4.

Pisau pemotong

5.

Stop watch

6.

Proving ring

7.

Dial

2.3



Untuk pembacaan horizontal



Untuk pembacaan vertikal

BENDA UJI

Benda uji yang digunakan harus memenuhi ketentuan sebagai berikut : 1. Diameter minimum benda uji dibentuk lingkaran sekitar 50 mm. 2. Diameter benda uji tidak tergantung yang dipotong dari tabung sampel, minimal 5 mm lebih kecil dari diameter tabung sampel. 3. Tebal minimum benda uji kira-kira 12,5 mm, namun tidakl kurang dari 6 kali diameter  butiran maksimum. 4. Diameter benda uji berbanding 2:1.

10

2.4

BAHAN PENUNJANG

Bahan penunjang untuk pengujian diperlukan air suling atau air bersih, bebas dari limbah dan suspense lumpur.

2.5

1.

PROSEDUR PENGUJIAN

Ukur diameter dalam dan tinggi dari cincin cetak (D) sampai ketelitian 0,1 mm kemudian timbang berat cincin cetak dengan ketelitian 0,01 gram.

2.

Cetak benda dari tabung sampel, ratakan bagian atas dan bawah dengan pisau atau gergaji kawat.

3.

Timbang benda uji tersebut dengan ketelitian 0,01 gram.

4.

Keluarkan kotak geser dari bak airnya, dan pasang baut pengunci agar kotak geser  bagian bawah dan atasnya menjadi satu.

5.

Masukan plat dasar pada bagian bawah dari kotak geser, dan di atas dipasang batu pori.

11

6.

Pasang plat berlubang yang beralur, dengan alur menghadap ke atas serta arah alur harus tegak lurus bidang pergeseran.

7.

Masukan kembali kotak geser dalam bak air dan setel kedudukan kotak geser dengan mengencangkan kedua buah baut penjepit.

8.

Keluarkan benda uji dari cetakan/ ring dengan alat pengeluar, kemudian masukkan ke dalam kotak geser.

9.

Pasang batu pori yang diatasnya terdapat alur landasan untuk pembebanan tepat diatas  benda uji.

10. Pasang rangka pembebanan vertikal, angkat ujung lengannya agar rangka dapat diatur dalam  posisi vertikal (posisi pengujian). 11. Pasang dial untuk penguku ran gerak vertikal, setel pada posisi nol. 12. Pasang dial untuk pengukuran gerak horizontal, setel kedudukan dial agar menyentuh bak air, jarum dial pada posisi nol.

12

13. Jenuhkan benda uji dengan cara mengisi bak dengan air hingga benda uji dan batu pori terendam seluruhnya.

14. Berikan beban normal pertama sesuai dengan beban yang diperlukan.

15. Putar engkol pendorong, sehingga tanah mulai menerima beban geser. Baca dial proofing ring dan dial pergeseran setiap 15 detik, sampai tercapai beban maksimum atau deformasi 10% diameter benda uji.

13

16. Berikan beban normal pada benda uji kedua sebesar dua kali beban normal pertama dengan mengurangi prosedur 2 s/d 15. 17. Untuk pengujian ketiga, beban normal yang diberikan tiga kali beban normal pertama dan urutan pengujian sama dengan di atas.

2.6

PERAWATAN

1.

Keringkan bak perendam setelah percobaan selesai.

2.

Bersihkan cincin geser terutama bidang gesernya agar tidak terjadi hambatan bial diberikan  beban horizontal.

3.

Lumasi as pendorong yang menempel pada proving ring agar dapat bergerak bebas tanpa hambatan.

4.

Bila engkol pemutar sulit digerakkan/berbunyi, buka box gigi penggeraknya. Hilangkan dempul yang menutup kepala baut L dikeempat sisinya lalu buka. Periksa isi box tersebut, kencangkan baut (borg) penahan gigi dan tambahkan stempet/oli secukupnya. Putar engkol maju mundur berulang-ulang sampai lancar.

14

2.7

HASIL PRAKTIKUM UJI GESER LANGSUNG

DIAMETER CINCIN (cm) = TINGGI CINCIN (cm) =

6,435 1,95 SAMPEL 1

Waktu (detik)

P = 3 kg

P = 6 kg

P = 9 kg

Pembacaan arloji beban geser

0

0,00

0,00

0,00

15

2,00

2,10

2,20

30

3,10

3,70

4,00

45

4,30

4,60

4,90

60

5,60

5,90

6,20

75

6,80

7,10

7,20

90

8,30

8,45

8,60

105

8,20

8,60

9,20

120

9,20

9,80

135

9,15

9,80

150

10,00

165

10,20

180

10,15

195 210

BERAT SAMPEL+ CINCIN (gr) BERAT CINCIN (gr)

160,13

163,37

168,95

40,3

40,3

40,3

15

SAMPEL TANAH Waktu (detik)

P = 3 kg

P = 6 kg

GAYA GESER (v)

P = 9 kg

P = 3 kg

Pembacaan arloji beban geser

P = 6 kg

P = 9 kg

kg

0

0,00

0,00

0,00

0,000

0,000

0,000

15

2,00

2,10

2,20

3,115

3,264

3,413

30

3,10

3,70

4,00

4,744

5,622

6,059

45

4,30

4,60

4,90

6,495

6,929

7,363

60

5,60

5,90

6,20

8,370

8,800

9,229

75

6,80

7,10

7,20

10,084

10,511

10,653

90

8,30

8,45

8,60

12,211

12,423

12,635

105

8,20

8,60

9,20

12,070

12,635

13,480

120

9,20

9,80

13,480

14,322

135

9,15

9,80

13,409

14,322

150

10,00

14,603

165

10,20

14,883

180

10,15

14,813

195 210

16

SAMPEL TANAH Waktu (detik)

P = 3 kg

P = 6 kg

P = 9 kg

TEGANGAN GESER (t  ) P = 3 kg

Pembacaan arloji beban geser

P = 6 kg kg/cm

P = 9 kg

2

0

0,00

0,00

0,00

0,000

0,000

0,000

15

2,00

2,10

2,20

0,096

0,100

0,105

30

3,10

3,70

4,00

0,146

0,173

0,186

45

4,30

4,60

4,90

0,200

0,213

0,226

60

5,60

5,90

6,20

0,257

0,270

0,284

75

6,80

7,10

7,20

0,310

0,323

0,327

90

8,30

8,45

8,60

0,375

0,382

0,388

105

8,20

8,60

9,20

0,371

0,388

0,414

120

9,20

9,80

0,414

0,440

135

9,15

9,80

0,412

0,440

150

10,00

0,449

165

10,20

0,457

180

10,15

0,455

195 210 MAKSIMUM 0,375

0,414

PERSAMAAN KALIBRASI ALAT (dalam satuan lbf) = a.x b.k a= 3,53  b = 0,96 faktor konversi ke kg/cm k = 0,4535924

0,457

17

UJI GESER LANGSUNG

JUDUL PEKERJAAN LOKASI PEKERJAAN  NOMOR BORING JENIS SAMPEL DESKRIPSI TANAH KEDALAMAN TANGGAL PENGUJIAN DIUJI OLEH

: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH : LAB. MEKTAN JURUSAN TEKNIK SIPIL : BH1 : TANAH ASLI : TANAH LEMPUNG ANORGANIK : -0.40 M : 27 APRIL 2014 : KELOMPOK 03 ROMBEL 01

DIA. CINCIN (cm) =  NO. PENGUJIAN GAYA NORMAL P (kg) TEG. NORMAL s (kg/cm2) TEG. GESER t (kg/cm )

6,435 1 3 0,0922 0,375

2 6 0,1844 0,414

3 9 0,2766 0,457

18

1.000

0.900

0.800

   )    2   m   c    /   g0.700    k    (   r   e   s   e   g0.600   n   a   g   n   a   g0.500   e    T

y = 0.4454x + 0.3336 R² = 0.9991

0.400

0.300

0.200

0.100

0.000

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

Tegangan normal (kg/cm2)

PERSAMAAN REGRESI y = ax + b

a=

0,445

 b =

0,333

KOHESI (c)

0,333 kg/cm2

SUDUT GESER DALAM (υ)

23,99 °

19

2.8

LANGKAH PERHITUNGAN a.

Perhitungan Gaya Geser (V) 

. .  





Dengan, a dan b = Data dari kalibrasi alat x

= Pembacaan arloji beban geser

k

= Faktor konversi ke kg/cm 2

Contoh Perhitungan :

1.

Pembacaan arloji beban geser pada pembebanan 3 kg, di waktu 15 detik adalah 2,0 , kalibrasi alat a= 3,53; b= 0,96 dan faktor konversi 0,4535924 Jawab:

b.

            

Perhitungan Tegangan Geser (τ) 



  

Dengan, 2

τ

=  Tegangan geser (kg/cm )

V

= Gaya geser (kg)

A

= Luas penampang (cm2)

Contoh Perhitungan :

1.

Pada pembacaan arloji beban geser dengan pembebanan 3 kg, gaya gesernya adalah 3,115 kg, diameter cincin 6,435 cm Jawab : A

=

     

= 32,506 cm 2

20

      

 kg/cm2

c.

Perhitungan Tegangan Normal (σ) σ = P/A

Dengan, σ

= Tegangan normal (kg/cm2)

P

= Gaya normal (kg)

A

= Luas penampang (cm2)

Contoh Perhitungan :

1.

Uji geser langsung dengan pembebanan gaya normal 3 kg, dan diameter cincin 6,5 cm Jawab :

             506

= 0,0922 Kg/cm2

d.

Perhitungan Kohesi (c) dan Sudut Geser Dalam (υ)

Dari Tegangan geser dan tegangan normal didapat grafik persamaan dengan persamaan regresi: Diketahui: 2

2

No.

Tegangan Normal σ (Kg/cm )

Tegangan Geser τ (Kg/cm )

1

0,0922

0,375

2

0,1844

0,414

3

0,2766

0,457

21

No.

Xi (Tegangan

Yi (Tegangan

Normal)

Geser)

XiYi

2

Xi

1

0,0922

0,38

0,0346

0,0085

2

0,1844

0,41

0,0764

0,0340

3

0,2766

0,46

0,1265

0,0765

1,2471

0,2375

0,1190

Jumlah 0,5532

 ∑ ∑     .    . ∑.∑     ∑  .∑          

Persapersamaan regresi 

Mencari nilai a dan b:

= 0,445

  ∑⁄  ∑ ⁄  (⁄)⁄ = 0,333 Jadi, Y = 0,445x +0,334

A

0,445

b

0,333

22

2.9

PEMBAHASAN

Kuat geser tanah adalah kemampuan tanah melawan tegangan geser yang terjadi pada saat terbebani. Keruntuhan geser (Shear failur) tanah terjadi bukan disebabkan karena hancurnya  butir-butir tanah tersebut tetapi karena adanya gerak relatif antara butir-butir tanah tersebut. Dengan demikian kekuatan geser tanah tergantung pada gaya-gaya yang bekerja antara butirannya. Pada kekuatan geser tanah terdapat dua komponen yaitu: 1.

Bagian yang bersifat kohesif yang bergantung kepada macam tanah.

2.

Bagian yang mempunyai sifat gesekan yang sebanding dengan tegangan efektif yang bekerja  pada bidang geser.

Dari hasil praktikum didapatkan hasil sebagai berikut : 

 Nilai Kohesi (c)

= 0,333 kg/cm2



 Nilai Sudut Geser Dalam (υ)

= 23,99º

Harga kohesi tanah dan sudut geser tanah merupakan parameter yang sangat penting dalam  perhitungan daya dukung tanah, perencanaan dinding penahan tanah, dsb.

2.10 FOTO DOKUMENTASI

23

Praktikum 3 : CBR (CALIFORNIA BEARING RATIO) Cara Metode Pengujian CBR Laboratorium SNI 03-1744-1989

3.1

PENDAHULUAN

Lapisan tanah yang akan dipakai sebagai lapisan sub-base atau sub-grade suatu konstruksi  jalan pada umumnya memerlukan proses pemadatan agar mampu menerima beban sesuai dengan yang direncanakan. Salah satu cara untuk mengukur kekokohan (bearing) lapisan tanah adalah  pengujian California Bearing Ratio (CBR). Prinsip dasar dari pengujian CBR adalah membandingkan besarnya beban (gaya) yang diperlukan untuk menekan torak dengan luas penampang 3 inch² ke dalam lapisan perkerasan sedalam 0.1 inch (2.54 mm) atau 0.2 inch (5.08 mm) dengan beban standar. Oleh karena itu, kekokohan lapisan perkerasan dinyatakan dalam “kekokohan relatif” atau persen kekokohan. Besarnya beban standar untuk penetrasi 0.1 inch adalah 3000 lbs (pound) atau sekitar 1350 kg, sedangkan besarnya beban standar untuk penetrasi 0.2 inch adalah 4500 lbs atau sekitar 2025 kg. Satu hal yang perlu diingat bahwa pengujian CBR hanya mengukur kekokohan relatif dari lapisan permukaan tanah, karena diameter penampang torak yang dipergunakan hanya sekitar 4.96 cm, sehingga daerah (volume) lapisan tanah di bawah torak yang terpengaruh tekanan (stress bulb) hanya di permukaan.

3.2

TUJUAN

Pengujian CBR bertujuan untuk menentukan kekokohan permukaan lapisan tanah yang umumnya akan dipakai sebagai sub-base (urugan) atau sub-grade (lapisan tanah dasar) konstruksi jalan.

3.3

PENGUJIAN CBR DI LABORATORIUM

Ada dua macam pengujian CBR di laboratorium, yaitu pengujian kering (unsoaked) dan  pengujian basah (soaked)

24

Alat yang dipergunakan untuk pengujian CBR di laboratorium terdiri dari : 1.

Tabung silinder (mold) berdiameter 15 cm (6 inch) dengan volume 2837 cm³ (1/10 ft³) yang dilengkapi dengan alas dan tabung tambahan dibagian atas yang disebut collar .

2.

Penumbuk (rammer) berat 10 lbs (sekitar 4.5 kg).

3.

Cawan aluminium

4.

Timbangan

5.

Oven

6.

Mesin penekan (compression machine).

Prosedur pengujian kering (unsoaked) 1.



Tentukan berat-volume kering ( dry) maksimum dan kadar air optimum contoh tanah, yang diperoleh dari pengujian Standard Proctor atau Modified Proctor

2.

Timbang berat tabung (mold) CBR, tanpa alas dan collar

3.

Siapkan contoh tanah yang akan diuji kekokohannya dan keringkan didalam oven selama 24 jam.

4.

Keluarkan contoh tanah dari oven, biarkan hingga dingin, kemudian tambahkan air sampai kadar air optimum dan aduk sampai rata

5.

Masukkan tanah secukupnya ke dalam tabung silinder CBR yang telah dipasang collar, sehingga volume tanah setelah ditumbuk kira-kira tinggal 1/5 volume tabung.

6.

Tumbuk tanah di dalam tabung secara merata sebanyak 56 kali dengan memakai  penumbuk (rammer) seberat 10 lbs (sekitar 4.5 kg) yang dijatuhkan dari ketinggian 45 cm (18 inch)

7.

Ulangi langkah 5 dan 6 sebanyak 5 kali sampai tanah di dalam tabung penuh dan  permukaannya rata.

8.

Taruh beban standar seberat 10 lbs (berupa lempengan logam yang berlubang di tengahnya) diatas permukaan tanah didalam tabung CBR.

9.

Letakkan tabung yang berisi tanah

dan beban standar pada mesin penekan, dan atur

ketinggian agar torak penekan yang mempunyai luas penampang 3 inch² (diameter 4.96 cm) melewati lubang beban standar dan duduk tepat diatas permukaan contoh tanah. 10.

Pasang dan atur dial penurunan agar jarum penunjuk penurunan tepat pada posisi nol.

11.

Jalankan mesin penekan dengan kecepatan 0.05 inch per menit

12.

Lakukan pembacaan (pencatatan) gaya yang terjadi setiap penetrasi 0.025 inch

13.

Gambarkan grafik hubungan antara penetrasi dan gaya tekan yang terjadi, seperti contoh  pada Gambar 7.5

25

14.

Hitung kekokohan tanah dengan perumusan

   .   100%   Atau dengan perumusan    .   100% CBR0.2” =   CBR0.1” =

(3.1)

(3.2)

Prosedur pengujian CBR Basah(soaked) Pengujian CBR cara basah dilakukan pada 3 buah contoh tanah (sample) yang mempunyai kepadatan yang berbeda –  beda. Tabung pertama, ke dua, dan ke tiga dipadatkan masing masing 10 tumbukan, 25 tumbukan , dan 56 tumbukan untuk tiap lapisannya. Langkah-langkah pengujian adalah sebagai berikut : 1.



Tentukan berat-volume kering ( dry) maksimum dan kadar air optimum contoh tanah, yang diperoleh dari pengujian Standard Proctor atau Modified Proctor

2.

Timbang berat tabung (mold) CBR, tanpa alas dan collar

3.

Siapkan contoh tanah yang akan diuji kekokohannya dan keringkan didalam oven selama 24 jam.

4.

Keluarkan contoh tanah dari oven, biarkan hingga dingin, kemudian tambahkan air sampai kadar air optimum dan aduk sampai rata

5.

Masukkan tanah secukupnya ke dalam tabung silinder CBR yang telah dipasang collar, sehingga volume tanah setelah ditumbuk kira-kira tinggal 1/5 volume tabung.

6.

Tumbuk tanah di dalam tabung secara merata sebanyak 56 kali dengan memakai  penumbuk (rammer) seberat 10 lbs (sekitar 4.5 kg) yang dijatuhkan dari ketinggian 45 cm (18 inch)

7.

Ulangi langkah 5 dan 6 sebanyak 5 kali sampai tanah di dalam tabung penuh dan  permukaannya rata.

8.

Taruh beban standar seberat 10 lbs (berupa lempengan logam yang berlubang di tengahnya) diatas permukaan tanah didalam tabung CBR.

9.

Rendam tanah dan tabung CBR di dalam air selama 4 hari (96 jam)

10.

Apabila diperlukan, pengembangan tanah di dalm tabung (swelling) dapat diukur dengan memasang dial penurunan pada permukaan contoh tanah

11.

Angkat tabung-tabung yang berisi tanah dari dalam air dan tiriskan selama kurang lebih 15 menit

26

3.4

HASIL PRAKTIKUM

UJI CALIFORNIA BEARING RATIO (CBR) ASTM D1883

JUDUL PEKERJAAN LOKASI PEKERJAAN SUMBER MATERIAL TANGGAL PENGUJIAN DIUJI OLEH

: CALIFORNIA BEARING RATIO : E3-LAB. MAKANIKA TANAH JURUSAN TEKNIK SIPIL : SP 1 : 29 APRIL 2014 : KELOMPOK 3 ROMBEL 2

DATA CBR

METODE PEMADATAN

UNSOAKED 10 25 56 Pukulan Pukulan Pukulan

10 Pukulan

SOAKED 25 Pukulan

56 Pukulan

Tinggi Mold, t mold (cm)

17.5

17.5

17.5

17.5

17.5

17.5

Diamater Mold, D mold (cm)

15.22

15.22

15.22

15.52

15.5

15.59

3182.27

3182.27

3182.27

3308.96

3300.43

3338.87

3974

3974

3974

3888.5

4023

3974.5

Volume Mold (cm3) Berat Mold, W mold (gr) SEBELUM PENGUJIAN

UNSOAKED METODE PEMADATAN Berat Mold+Tanah Basah (gr) Berat isi, ɣ (gr/cm3)

SOAKED

10 Pukulan

25 Pukulan

56 Pukulan

10 Pukulan

25 Pukulan

56 Pukulan

9524.5

9498

9522.5

8180.59

8623.5

8999

1.74

1.74

1.74

1.30

1.39

1.50

27

UJI CALIFORNIA BEARING RATIO (CBR) ASTM D1883 JUDUL PEKERJAAN LOKASI PEKERJAAN SUMBER MATERIAL TANGGAL PENGUJIAN DIUJI OLEH

: CALIFORNIA BEARING RATIO : E3-LAB. MAKANIKA TANAH J URUSAN TEKNIK SIPIL : SP 1 : 6 MEI 2014 : KELOMPOK 3 ROMBEL 2

UNSOAKED-TIDAK TERENDAM Waktu

Penurunan

(menit) 0.00 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00

(Inchi) 0.0000 0.0250 0.0500 0.0750 0.1000 0.1250 0.1500 0.1750 0.2000

2.25 2.50 2.75

0.2250 0.2500 0.2750

3.00

0.3000

10 Pukulan Pembacaan Arloji Load (diviasi) (lbs) (Psi) 0.000 0.000 0.000 0.300 10.694 17.569 0.600 21.325 35.035 1.000 35.466 58.267 1.400 49.582 81.458 1.600 56.634 93.043 1.800 63.681 104.621 1.900 67.204 110.409 2.000 70.726 116.194 2.100 74.247 121.979 2.100 2.100 2.100

74.247 74.247 74.247

25 Pukulan 56 Pukulan Pembacaan Arloji Load Pembacaan Arloji Load (diviasi) (lbs) (Psi) (diviasi) (lbs) (Psi) 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.500 17.785 29.218 0.500 17.785 29.218 1.000 35.466 58.267 1.000 35.466 58.267 1.500 53.108 87.251 1.500 53.108 87.251 1.900 67.204 110.409 2.000 70.726 116.194 2.200 77.767 127.763 2.300 81.287 133.545 2.400 84.806 139.327 2.500 88.324 145.107 2.600 91.842 150.886 2.700 95.360 156.665 2.700 95.360 156.665 2.900 102.392 168.219 2.800 98.876 162.443 3.000 105.908 173.995

121.979 121.979 121.979

2.900 3.000 3.100

102.392 105.908 109.423

168.219 173.995 179.770

3.100 3.200 3.300

109.423 112.938 116.452

179.770 185.545 191.318

28

UJI CALIFORNIA BEARING RATIO (CBR) ASTM D1883

JUDUL PEKERJAAN LOKASI PEKERJAAN

: CALIFORNIA BEARING RATIO : E3-LAB. MAKANIKA TANAH JURUSAN TEKNIK SIPIL

SUMBER MATERIAL

: SP 1

TANGGAL PENGUJIAN

: 6 MEI 2014

DIUJI OLEH

: KELOMPOK 3 ROMBEL 2

PEMERIKSAAN KADAR AIR

Langkah Pengujian

Satuan

 Nomor Cawan Cawan, W1 Cawan+tanah basah, W2

gr

10 Pukulan

25 Pukulan

56 Pukulan

1

2

1

2

1

2

4.87

4.92

6.96

6.99

4.88

4.88

18.88

16.72

31.66

29.54

18.71

20.62

28

UJI CALIFORNIA BEARING RATIO (CBR) ASTM D1883

JUDUL PEKERJAAN LOKASI PEKERJAAN

: CALIFORNIA BEARING RATIO : E3-LAB. MAKANIKA TANAH JURUSAN TEKNIK SIPIL

SUMBER MATERIAL

: SP 1

TANGGAL PENGUJIAN

: 6 MEI 2014

DIUJI OLEH

: KELOMPOK 3 ROMBEL 2

PEMERIKSAAN KADAR AIR

Langkah Pengujian

Satuan

 Nomor Cawan

10 Pukulan

25 Pukulan

56 Pukulan

1

2

1

2

1

2

Cawan, W1

gr

4.87

4.92

6.96

6.99

4.88

4.88

Cawan+tanah basah, W2

gr

18.88

16.72

31.66

29.54

18.71

20.62

Cawan+tanah kering, W3

gr

15.56

14.03

25.71

24.34

15.48

16.96

Tanah basah, W4=W2-W1

gr

14.01

11.8

24.7

22.55

13.83

15.74

Tanah kering, W5=W3-W1

gr

10.69

9.11

18.75

17.35

10.6

12.08

Berat air, W6=W4-W5

gr

3.32

2.69

5.95

5.2

3.23

3.66

31.06

29.53

31.73

29.97

30.47

30.30

Kadar Air, w=(W6/W5)x100% Kadar air rata-rata waverage

30.29

30.85

30.38

gr

5550.5

5524

5548.5

Berat volume basah, ɣb

gr/cm3

1.74

1.74

1.74

Berat volume kering, ɣdry

gr/cm3

1.34

1.33

1.34

Berat tanah basah

29

UJI CALIFORNIA BEARING RATIO (CBR) ASTM D1883

JUDUL PEKERJAAN

: CALIFORNIA BEARING RATIO : E3-LAB. MAKANIKA TANAH JURUSAN TEKNIK SIPIL : SP 1 : 6 MEI 2014 : KELOMPOK 3 ROMBEL 2

LOKASI PEKERJAAN SUMBER MATERIAL TANGGAL PENGUJIAN DIUJI OLEH

GRAFIK UNSOAKED-10 PUKULAN

Grafik CBR 10 Pukulan 200 190 180 170 160 150 140 130    )    i   s 120    P    ( 110   n   a100   n   a 90    k   e 80    T 70 60 50 40 30 20 10 0 0.0

0.1

0.2

0.3

Penetrasi (Inchi)

Penurunan (inchi) 0.1000

Pembacaan beban (Psi) 81.4581

CBR (%) 8.1458

0.2000

116.1945

7.7463

30

UJI CALIFORNIA BEARING RATIO (CBR) ASTM D1883

JUDUL PEKERJAAN

: CALIFORNIA BEARING RATIO : E3-LAB. MAKANIKA TANAH JURUSAN TEKNIK SIPIL : SP 1 : 6 MEI 2014 : KELOMPOK 3 ROMBEL 2

LOKASI PEKERJAAN SUMBER MATERIAL TANGGAL PENGUJIAN DIUJI OLEH

GRAFIK UNSOAKED-25 PUKULAN

Grafik CBR 25 Pukulan 200 190 180 170 160 150 140 130    )    i   s 120    P    ( 110   n   a100   n   a 90    k   e 80    T 70 60 50 40 30 20 10 0 0.0

0.1

0.2

0.3

Penetrasi (Inchi)

Penurunan (inchi) 0.1000

Pembacaan beban (Psi) 110.4085

CBR (%) 11.0409

0.2000

156.6649

10.4443

31

UJI CALIFORNIA BEARING RATIO (CBR) ASTM D1883

JUDUL PEKERJAAN

: CALIFORNIA BEARING RATIO : E3-LAB. MAKANIKA TANAH JURUSAN TEKNIK SIPIL : SP 1 : 6 MEI 2014 : KELOMPOK 3 ROMBEL 2

LOKASI PEKERJAAN SUMBER MATERIAL TANGGAL PENGUJIAN DIUJI OLEH

GRAFIK UNSOAKED-56 PUKULAN

Grafik CBR 56 Pukulan 200 190 180 170 160 150 140 130    )    i   s 120    P    ( 110   n   a100   n   a 90    k   e 80    T 70 60 50 40 30 20 10 0 0.0

0.1

0.2

0.3

Penetrasi (Inchi)

Penurunan (inchi) 0.1000

Pembacaan beban (Psi) 116.1945

CBR (%) 11.6194

0.2000

168.2192

11.2146

32

3.5

LANGKAH PERHITUNGAN



Berat isi γ

= (berat mold-tanah basah)/Volume mold = (9524.5-3974) /3182.27 = 1.74 gr/cm3



Berat Volume Basah Rumus mencari berat volume basah: =

W/V

γb

=

Berat volume basah (gr/cm3)

W

=

Berat tanah basah (gr)

Vmold

=

Volume mold (cm3)

γb Dengan:

Sampel 10 ketukan : Diketahui:



W

=

5550.5 gr

Vmold

=

3182.27 cm 3

γb

=

W/ Vmold

γb

=

5550.5 / 31882.27

=

1.74 gr/cm3

Berat air Rumus mencari berat air : Ww



=

berat tanah basah –  berat tanah kering

=

14.01-10.69

=

3.32 gr

Kadar Air Rumus mencari kadar air: =

(Ww / Ws) x 100%

ω

=

Kadar air (%)

Ww

=

Berat air (gr)

Ws

=

Berat tanah kering (gr)

ω Dengan:

33

Sample 1 : Diketahui : Ww

=

3.32 gr

Ws

=

10,69 gr

ω

=

(Ww / Ws) x 100%

=

(2.32 / 10,69) x 100%

=

31.05 %

Kadar air rata-rata

= (ω sampel 1 + ω sampel 2)/2 = (31.05 + 29.53)/2 = 30.29 %



Berat Volume Kering γd

= γb /(1+ω/100)

Dengan : γd

= Berat volume kering

γb

= Berat Volume Basah

ω

= Kadar air

Sampel 10 ketukan Diketahui: γb

= 1.74 gr

ωrata-rata = 30.29 gr γd

= γb /(1+ω/100) = 1.74 / ( 1 + 30.29 /100) = 1.34 gr/cm3



Perhitungan Tekanan :

   Dengan : P = Tekanan (lbs) X = Bacaan dial Contoh untuk jumlah pukulan 10 x, penetrasi 0,025 inchi Bacaan dial = 0.3

  . . 

34





Mengkonversikan satuan tekanan lbs ke psi :

. .   .     .  

 Nilai CBR  Untuk penetrasi 0,1 inchi, jumlah pukulan 10 x P = 10.694 lbs P = 17.569 Psi

 .        . .   . 

Untuk penetrasi 0,2 inchi, jumlah pukulan 10 x P = 70.726 lbs P = 116.194 Psi

 .        . .   .  3.6

PEMBAHASAN

Dari praktikum California Bearing Ratio (CBR) yang telah dilaksanakan didapatkan hasil sebagai berikut: Berat isi, ɣ

= 2.68 gr/cm3

Berat volume basah

= 1.74 gr/cm3

Berat volume kering

= 1.34 gr/cm3

Tekanan (lbs)

= 3.114

Tekanan (Psi)

= 5.116

Tanah basah

= 14.01 gr

Tanah kering

= 10.69 gr

Berat air

= 3.32 gr

Kadar air

= 30.28

35

CBR 10 Pukulan 0.1 Inchi

= 8.1458 %

0.2 Inchi

= 7.7463 %

CBR 25 Pukulan 0.1 Inchi

= 11.0409 %

0.2 Inchi

= 10.4443 %

CBR 56 Pukulan 0.1 Inchi

= 11.6194 %

0.2 Inchi

= 11.2146 %

3.7

DOKUMENTASI

36

37

Praktikum 4 : Konsolidasi Cara uji konsolidasi tanah satu dimensi SNI 2812:2011

4.1

PENDAHULUAN

Bila suatu lapisan tanah mengalami tambahan beban di atasnya maka air pori akan mengalir dari lapisan tersebut dan volumenya akan menjadi lebih kecil. Peristiwa inilah yang disebut dengan konsolidasi. Pada umumnya konsolidasi ini akan berlangsung dalam satu jurusan vertikal saja karena lapisan yang mendapat beban tambahan tersebut tidak dapat bergerak dalam  jurusan horizontal (ditahan oleh tanah sekelilingnya). Dalam keadaan seperti ini pengaliran air  juga akan berjalan terutama dalam jurusan vertikal saja. Ini disebut dengan konsolidasi satu  jurusan (one dimensional consolidation) dan perhitungan konsolidasi hampir selalu didasarkan  pada teori ini. Pada waktu konsolidasi berlangsung, gedung atau bangunan di atas lapisan tersebut akan menurun. Dalam bidang teknik sipil ada dua hal yang perlu diketahui mengenai  penurunan tersebut, yaitu: Besarnya penurunan yang akan terjadi. Kecepatan penurunan. Bila tanahnya berjenis lempung, maka penurunan akan agak besar, sedangkan kalau tanah terdiri dari pasir, penurunannya akan kecil. Karena itu lempung dikatakan mempunyai   High Compressibility  dan pasir mempunyai  Low Compresibility. Penurunan pada lempung biasanya memakan waktu yang lama, karena daya rembesan air sangat lemah. Sebaliknya penurunan pada pasir berjalan sangat cepat sehingga pada waktu pembangunan di atas pasir sudah selesai, maka penurunan juga dianggap selesai. Karena itu biasanya orang hanya memperhitungkan penurunan lapisan pada tanah lempung. Ada dua istilah yang dipakai untuk menggambarkan suatu sifat yang penting dari lapisan lempung endapan ( sedimentary clays). Lapisan semacam ini setelah pengendapannya akan mengalami konsolidasi dan penurunan akibat tekanan dari lapisan-lapisan yang kemudian mengendap di atasnya. Endapan yang terjadi pada lapisan lempung ini lama-kelamaan mungkin menjadi hilang lagi oleh karena sebab-sebab biologi, misalnya erosi oleh air atau es. Ini berarti lapisan-lapisan bawah pada suatu saat dalam sejarah geologinya pernah mengalami konsolidasi

38

akibat tekanan yang lebih tinggi dari pada tekanan yang berlaku di atasnya pada masa sekarang ini. Lapisan semacam ini disebut  Over Consolidated.  Sedangkan lapisan yang belum pernah mengalami tekanan yang lebih tinggi di atasnya daripada tekanan yang berlaku pada masa sekarang disebut Normally Consolidated. Kecepatan penurunan pada konsolidasi tergantung kepada beberapa faktor, yaitu : Daya rembesan air tanah ( permeability),  inilah yang menentukan kecepatan air yang mengalir dari tanah. Compressibility tanah, inilah yang menentukan banyaknya air yang mengalir. Sifat tanah lempung setelah pemadatan akan bergantung pada cara atau usaha pemadatan, macam tanah dan kadar airya (penelitian seed dan chan, 1959). Kadar air tanah yang dipadatkan didasarkan pada  posisi kadar air sisi kering optimum (dry side of optimum), dekat dengan optimum, dan sisi basah optimum (wet side of optimum). Kering optimum didevinisikan sebagai kadar air yang kurang dari kadar air optimumnya, sedangkan basah optimum didevinisikan sebagai kadar air yang berarti kurang lebih mendekati optimumnya. Pada keadaan kering optimum tanah terflokulasi sedangkan pada keadaan basah optimum susunan tanah lebih terdispersi beraturan. Permeabilitas akan lebih tinggi bila tanah dipadatkan pada kering optimum dibandingkan tanah dipadatkan pada keadaan basah optimum. Kompresibilitas atau sifat mudah mampat lempung yang dipadatkan adalah fungsi dari tingkat tekanan yang dibebankan pada tanahnya.

4.2

TUJUAN

Tujuan percobaan adalah untuk mengetahui kecepatan konsolidasi dan besamya penurunan tanah apabila tanah mendapatkan beban, keadaan tanah di samping tertahan dan diberi beban drainase arab vertikal.

4.3

TEORI DASAR

Dengan demikian, peristiwa konsolidasi dapat didefinisikan sebagai proses mengalimya air keluar dari ruang pori tanah dengan kemampuan lolos air (permeabilitas)  rendah, yang menyebabkan terjadinya perubahan volume, sebagai akibat adanya tegangan vertikal tambahan, yang disebabkan oleh beban luar.

39

Kecepatan perubahan volume pada proses konsolidasi selain tergantung pada besaran tegangan vertikal tambahan, juga sangat ditentukan oleh kemampuan lolos air   (permeabilitas tanah.

4.4

PERALATAN

a.

4.5

Konsolidometer yang terdiri dari: 

Tempat tanah.



Batu pori atas dan bawah.



Arloji pengukur perubahan tebal tanah.

 b.

Perlengkapan pembebanan.

c.

Alat potong dan alat bubut tanah ( Extruder ).

d.

Perlengkapan untuk pemeriksaan kadar air dan perlengkapan umum lainnya.

e.

Stopwatch.

f.

Tabung air dan air suling.

PROSEDUR PERCOBAAN

a.

Dengan menggunakan extruder   dorong contoh tanah undisturbed   keluar dari tabung contoh tanah masuk kecincin cetak.

 b.

Kemudian potong rata, tanah bagian atas dan bawah cincin.

c.

Kemudian keluarkan contoh tanah tersebut dari cincin cetak dengan hati-hati dan hindarkan dari gangguan yang dapat menyebabkan terjadinya perubahan kepadatan tanah (berat isi kering).

d.

Tempatkan benda uji tersebut dalam konsolidometer. Bagian atas dan bawah benda uji diletakkan batu berpori dengan terlebih dahulu  melapisinya dengan kain. Tempatkan sel konsolidasi yang telah berisi benda uji pada tempatnya pada rangkaian  pembebanan.

e.

Isilah sel konsolidometer dengan air suling pada waktu antara 1 sampai 4 menit untuk penjenuhan. Jagalah agar selama percobaan benda uji selalu terendam air dengan muka air sama tinggi dengan permukaan atas benda uji.

f.

Aturlah dengan sekrup pengatur penahan lengan beban sehingga lengan terangkat ke atas, tetapi bagian atas jangan sampai mati untuk memberikan kesempatan seandainya tanah itu masih mengembang.

g.

Atur alat penekan beban diatas benda uji dan aturlah arloji pengukur penurunan.

40

h.

Pasang beban sehingga tekanan pada benda uji sebesar 0,1 kg/cm2·

i.

Turunkan sekrup pengatur lengan beban sehingga beban mulai bekerja.

 j.

Jalankan  stopwatch  dan baca arloji pengukur penurunan pada waktu-waktu (angka yang dapat ditarik akarnya) sbb: 0 menit; 0,25 menit; 1 menit; 2,25 menit; 4 menit; 6,25 menit; 9 menit; 12,25 menit; 16 menit; 25 menit; 36 menit; 49 menit; 64 menit; 81 menit dan 100 menit, terakhir 24 jam.

k.

Setelah pembacaan 24 jam tambahkan beban sehingga tekanan pada tanah menjadi 0,2 kg/cm. Amati penurunan arloji pengukur pada waktu-waktu di atas. Biarkan  beban ini bekerja selama 24 jam.

l.

Lanjutkan setiap kali penambahan beban sehingga tekanan pada tanah berturut-turut 2

menjadi 0,4 ; 0,8 kg/cm  selang waktu 24 jam. m.

Untuk pengembangan kurangi bebannya lakukan juga pembacaan arlojinya. Pada  percobaan kami beban yang ditinggalkan hanya 6640 gram dengan tekanan  pada tanah menjadi 0,1 kg/cm

n.

2

Untuk menghindarkan penggoncangan, maka pada setiap penambahan beban putarlah sekrup penahan lengan sampai menyentuh lengan yang dapat dilihat pada  bergeraknya arloji ukur.

Tujuan: tes ini dilakukan untuk menentukan besarnya dan tingkat volume penurunan yang lateral terbatas tanah spesimen mengalami ketika mengalami tekanan. vertikal yang berbedaDari diukur data, konsolidasi kurva ( pressure-void hubungan rasio ) dapat digambarkan.Data ini berguna dalam menentukan kompresi indeks, indeks yang recompression dan preconsolidation tekanan ( atau