197737_laporan Mekanika Tanah Kelas B Baru Pak Agung - Copy.docx

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur patut kita persembahkan kepada Tuhan Yang Maha Esa oleh karena-Nya laporan ini dapat terselesaikan dengan baik serta tepat pada waktunya. Tak lupa juga kami ucapkan terimakasih kepada dosen pembimbing mata kuliah dan dosen yang turut membantu mengarahkan dan membimbing kelompok kami dalam menyelesaikan laporan ini. Akhir kata, semoga laporan ini dapat memberikan manfaat dan pengetahuan kepada pembaca. Adapun laporan ini masih memiliki kekurangan. Maka dari itu kami mengharapkan kritik dan saran yang membangun untuk kesempurnaan laporan ini.

Surabaya, 1 Mei 2018

Kelompok 1

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

1

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR .................................................................................................... 1 DAFTAR ISI ................................................................................................................... 2 DAFTAR GAMBAR ...................................................................................................... 5 DAFTAR TABEL ........................................................................................................... 6 BAB I (BORING-LOG) ................................................................................................. 8 1.1

Dasar Teori ....................................................................................................... 8

1.2

Tujuan Praktek Kerja ....................................................................................... 9

1.3

Penggunaan Hasil Praktek Kerja Untuk Teknik Sipil ...................................... 9

1.4

Prosedur Praktek Kerja .................................................................................... 9

1.5

Daftar Istilah Penting (Glossary) ................................................................... 10

1.6

Permasalahan Teknis dan Non-Teknis Selama Pelaksanaan Praktikum ....... 10

1.7

Hasil Analisis Data Praktek ........................................................................... 11

1.8

Kesimpulan .................................................................................................... 12

BAB II (VOLUMETRI-GRAVIMETRI) ................................................................... 13 2.1

Dasar Teori ..................................................................................................... 13

2.2

Tujuan Praktek Kerja ..................................................................................... 20

2.3

Penggunaan Hasil Tes Untuk Pekerjaan Teknik Sipil ................................... 20

2.4

Prosedur Tes ................................................................................................... 20

2.5

Daftar Istilah Penting ( Glossary) .................................................................. 22

2.6

Permasalahan Teknis dan Non-Teknis Selama Pelaksanaan Praktikum ....... 22

2.7

Hasil Analisis Data Praktek ........................................................................... 22

2.8

Kesimpulan .................................................................................................... 27

BAB III (GRADASI BUTIR) ...................................................................................... 29 3.1

Dasar Teori ..................................................................................................... 29 MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

2

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

3.2

Tujuan Praktek Kerja ..................................................................................... 32

3.3

Penggunaan Hasil Tes Untuk Pekerjaan Teknik Sipil ................................... 32

3.4

Prosedur Tes ................................................................................................... 32

3.5

Daftar Istilah Penting ( Glossary) .................................................................. 33

3.6

Permasalahan Teknis dan Non-Teknis Selama Pelaksanaan Praktikum ....... 33

3.7

Hasil Analisis Data Praktek ........................................................................... 33

3.8

Kesimpulan .................................................................................................... 41

BAB IV (ATTERBERG LIMIT) ................................................................................ 42 4.1

Dasar Teori ..................................................................................................... 42

4.2

Tujuan Praktek Kerja ..................................................................................... 44

4.3

Penggunaan Hasil Tes Untuk Pekerjaan Teknik Sip ..................................... 45

4.4

Prosedur Tes ................................................................................................... 45

4.5

Daftar Istilah Penting ( Glossary) .................................................................. 47

4.6

Permasalahan Teknis dan Non-Teknis Selama Pelaksanaan Praktikum ....... 49

4.7

Hasil Analisis Data Praktek ........................................................................... 49

4.8

Kesimpulan .................................................................................................... 52

BAB V (PROCTOR) .................................................................................................... 53 5.1

Dasar Teori ..................................................................................................... 53

5.2

Tujuan Praktek Kerja ..................................................................................... 54

5.3

Penggunaan Hasil Tes Untuk Pekerjaan Teknik Sipil ................................... 55

5.4

Prosedur Tes ................................................................................................... 55

5.5

Daftar Istilah Penting ( Glossary) .................................................................. 56

5.6

Permasalahan Teknis dan Non-Teknis Selama Pelaksanaan Praktikum ........ 56

5.7

Hasil Analisis Data Praktek ............................................................................ 56

5.8

Kesimpulan ..................................................................................................... 59

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

3

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

BAB VI (PERMEABILITAS) ..................................................................................... 60 6.1 Dasar Teori ...................................................................................................... 60 6.2 Tujuan Praktek Kerja....................................................................................... 61 6.3 Penggunaan Hasil Tes Untuk Pekerjaan Teknik Sipil..................................... 62 6.4

Prosedur Tes ................................................................................................... 63

6.5

Daftar Istilah Penting (Glossary) .................................................................... 65

6.6

Permasalahan Teknis dan Non-Teknis Selama Pelaksanaan Praktikum ........ 66

6.7

Hasil Analisis Data Praktek ............................................................................ 66

6.8

Kesimpulan ..................................................................................................... 69

BAB VII (KONSOLIDASI) ......................................................................................... 70 7.1

Dasar Teori ..................................................................................................... 70

7.2

Tujuan ............................................................................................................ 71

7.3

Penggunaan Hasil Praktek Kerja Untuk Teknik Sipil .................................... 72

7.4

Prosedur Praktek Kerja .................................................................................. 72

7.5

Daftar Istilah Penting (Glossary) ................................................................... 73

7.6

Permasalahan Teknis dan Non-Teknis Selama Pelaksanaan Praktikum ....... 73

7.7

Hasil Analisa Data Praktek ............................................................................ 74

7.8

Kesimpulan .................................................................................................... 89

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

4

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Susunan Tanah .............................................................................................. 14 Gambar 3.1 Grafik Hasil Analisis Saringan .................................................................... 39 Gambar 3.2 Grafik Hasil Analisis Hidrometer ............................................................... 39 Gambar 3.3 Grafik Hasil Analisis Gabungan Hidrometer dan Ayakan ....................... 40 Gambar 4.1 Batas-batas Atterberg's ................................................................................ 42 Gambar 4.2 Hasil Percobaan Batas Cair ......................................................................... 49 Gambar 5.1 Grafik Hasil Analisis Proktor ...................................................................... 59 Gambar 6.1 Rembesan air dalam tanah ........................................................................... 62 Gambar 6.2 Alat setelah dibersihkan ............................................................................... 63 Gambar 6.3 Memasukkan tanah kedalam tabung .......................................................... 63 Gambar 6.4 Memasang penutup tabung bagian atas dan bawah.................................. 64 Gambar 6.5 Memasang slang dari reservoir ke tabung ................................................. 64 Gambar 6.6 Air dialirkan kedalam reservoir .................................................................. 64 Gambar 7.1 Oedometer ...................................................................................................... 70 Gambar 7.2 Grafik Pemampatan...................................................................................... 70 Gambar 7.3 Grafik Metode Logaritma Waktu pada Beban 2 kg .................................. 78 Gambar 7.4 Grafik Metode Logaritma Waktu pada Beban 3 kg .................................. 78 Gambar 7.5 Grafik Metode Logaritma Waktu pada Beban 6 kg .................................. 79 Gambar 7.6 Grafik Metode Logaritma Waktu pada Beban 12 kg ................................ 79 Gambar 7.7 Grafik Metode Logaritma Waktu pada Beban 25 kg ................................ 80 Gambar 7.8 Grafik Metode Akar Waktu pada Beban 2 kg ........................................... 81 Gambar 7.9 Grafik Metode Akar Waktu pada Beban 3 kg ........................................... 82 Gambar 7.10 Grafik Metode Akar Waktu pada Beban 6 kg ......................................... 82 Gambar 7.11 Grafik Metode Akar Waktu pada Beban 12 kg ....................................... 83 Gambar 7.12 Grafik Metode Akar Waktu pada Beban 25 kg ....................................... 83 Gambar 7.13 Grafik Tegangan vs Angka Pori ................................................................ 87 Gambar 7.13 Grafik Tegangan Prakonsolidasi ............................................................... 87 MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

5

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

DAFTAR TABEL Tabel 1.1 Boring Log .......................................................................................................... 11 Tabel 2.1 Macam-macam Gs Tanah ................................................................................. 18 Tabel 2.2 Hasil Percobaan Volumetri ............................................................................... 22 Tabel 2.3 Hasil Percobaan Kadar Air .............................................................................. 23 Tabel 2.4 Hasil Percobaan Gravimetri ............................................................................. 24 Tabel 2.5 Koreksi Temperatur untuk Menghitung Gs dengan Piknometer ................. 25 Tabel 2.6 Hasil Percobaan Parameter Lain Volgraf ....................................................... 26

Tabel 3.1 Standart Ukuran Butiran dan Distribusi ukuran Butiran TanahError! Bookmark not defined Tabel 3.2 Hasil Analisis Saringan ..................................................................................... 34 Tabel 3.3 Hasil Analisis Hidrometer ................................................................................. 35 Tabel 3.4 Hasil Hidrometer Test ....................................................................................... 35 Tabel 3.5 Penentuan Harga a ............................................................................................ 37 Tabel 3.6 Penentuan Harga K ........................................................................................... 37 Tabel 3.7 Penentuan Harga L............................................................................................ 38 Tabel 3.8 Hasil Analisis Saringan ..................................................................................... 38 Tabel 3.9 Hasil Analisis Gs ................................................................................................ 39 Tabel 4.1 Klasifikasi Tanah Menurut Standart AASHTO ............................................. 43 Tabel 4.2 Klasifikasi Tanah Menurut Standart USCS ................................................... 44 Tabel 4.3 Hasil Percobaan Batas Cair (LL) ..................................................................... 49 Tabel 4.4 Hasil Percobaan Batas Plastik (PL) ................................................................. 50 Tabel 4.5 Hasil Percobaan Batas Susut (SL).................................................................... 51 Tabel 5.1 Hasil Analisis Proctor ........................................................................................ 56 Tabel 6.1 Perbedaan Constant Head dan Falling Head .................................................. 61 Tabel 6.2 Klasifikasi Tanah berdasarkan koefisien ........................................................ 61 Tabel 6.3 Constant Head .................................................................................................... 66 Tabel 6.4 Koreksi Temperature pada Koefisien Permeabilitas (K) .............................. 67 Tabel 6.5 Nilai Koefisien Permeabilitas dengan Koreksi Temperature ........................ 67 MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

6

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

Tabel 6.6 Mencari Wc ........................................................................................................ 69 Tabel 7.1 Hasil Pengamatan Penurunan .......................................................................... 74 Tabel 7.2 Hasil Pengamatan Rebound.............................................................................. 74 Tabel 7.3 Berat Volume Tanah Sebelum Tes Konsolidasi .............................................. 75 Tabel 7.4 Specific Gravity Tanah Sebelum Tes Konsolidasi .......................................... 75 Tabel 7.5 Mencari Koefisien Konsolidasi (cv) ................................................................. 75 Tabel 7.6 Mencari Wc ........................................................................................................ 81 Tabel 7.7 Data Koefisien Konsolidasi Logaritma Waktu (cv) ........................................ 84 Tabel 7.8 Data Koefisien Konsolidasi Akar Waktu (cv) ................................................. 86

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

7

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

BAB I BORING-LOG 1.1 Dasar Teori Pengeboran tanah adalah pekerjaan yag paling umum dalam survey geoteknik lapangan. Pengeboran atau boring adalah pembuatan lubang ke dalam tanah dengan menggunakan alat bor manual maupun alat bor mesin untuk mengambil sampel tanah. Ada 2 jenis tipe pengeboran , yaitu boring dangkal dan boring dalam. Boring dangkal adalah pengeboran tanah dengan menggunakan alat bor manual melalui tenaga manusia. Pengeboran ini untuk pengambilan sampel tanah dengan kedalaman meksimum adalah 5m dari permukaan tanah. Karena alat yang digunakan alat bor manual. Boring dalam adalah pengeboran tanah dengan menggunakan alat bermesin. Pengeboran ini untuk pengambilan sampel tanah dengan kedalaman lebih dari 5m dari permukaan tanah. Untuk pekerjaan teknik sipil boring dalam hanya mencapai kedalaman maksimal 30m dari permukaan tanah. Karena jika mencapai kedalaman lebih dari 30m dari permukaan tanah, itu pekerjaan untuk yang lebih ahli seperti ahli geologi. Dari pengeboran tanah didapat sampel tanah yang terdiri 2 macam, yaitu : 1.

Contoh Tanah Terganggu (Disturbed)

Contoh tanah ini diambil tanpa usaha untuk mempertahankan sifat asli dari tanah yang diambil. Dalam pengeboran tanah disturb ini tidak diambil sebagai contoh untuk penyelidikan kekuatan tanah, karena tanah ini tidak dipertahankan sifat aslinya. 2.

Contoh Tanah Tidak Terganggu (Undisturbed)

Untuk tanah ini masih menunjukan tanah yang tiak terganggu contoh tanah ini tidak mengalami perubahan struktur dan kadar air. Contoh tanah tidak tergnggu dapat diambil dengan tabung contoh yang disebut tabung salby. Contoh tanah ini biasanya dibawa ke laboratorium dengan dibungkus plastik agar kadar air dalam tanah tersebut

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

8

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

tidak mengalami perubahan. Bila tidak ada kebutuhan untuk mempertahankan kadar air tanah tersebut, maka penyimpanan boleh dalam keadaan terbuka. Biasanya contoh tanah terganggu ini digunakan untuk menghitung/ menyelidiki ukuran butiran, batas atterberg, pemadatan, berat jenis dan sebagainya.

1.2 Tujuan Praktek Kerja  Mengambil sampel tanah undisturbed dan tanah disturbed sample (sampel tanah tak terganggu dan terganggu di lapangan)  Untuk mengetahui tinggi muka air tanah  Mengetahui sifat atau jenis lapisan tanah bawah permukaan pada kedalam tertentu  Mengetahui cara atau prosedur pengeboran dilapangan  Mengetahui peralatan yang digunakan untuk jenis pengeboran dangkal (Hand Boring)  Dapat menggambar profil tanah dari hasil pengeboran  Untuk mendeskripsikan struktur bawah permukaan

1.3 Penggunaan Hasil Praktek Kerja Untuk Teknik Sipil  Untuk mengetahui tinggi muka air tanah  Untuk menentukan struktur lapisan tanah sebagai parameter perhitungan desain pondasi

1.4 Prosedur Praktek Kerja  Tentukan titik bor dan gambar sketsa situasi lokasi pengeboran  Pasang mata bor pada ujung rangkaian stang bor dimana hap stang bor panjangnya 1 meter  Pasang atau letakkan mata bor pada titik yang ditentukan  Putar mata bor dengan bantuan tangkai dan bila mata bor telah penuh, angkat dan bersihkan MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

9

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

 Setiap kedalam 0,5 meter. Teliti kondisi visual tanah. Ambil sebagaian dan masukkan dalam kantong plastik  Siapkan tabung contoh, letakkan pada kop tabung dan letakkan  Putar tabung agar dapat memotong tanah, setelah ada lekatan, baru diangkat.  Tutup kedua ujung tabung dengan paraffin (lilin) sedemikian rupa, hingga dapat diperoleh contoh tanah asli  Ulangi langkah pada kedalaman berikutnya  Ukur kedalaman air tanah dan permukaan tanah

1.5 Daftar Istilah Penting (Glossary)  Disturbed Sample ; contoh tanah yang diambil tanpa ada usaha yang dilakukan untuk melindungi struktur asli tanah tersebut  Undisturbed Sample : tanah yang masih menunjukkan sifat asli

1.6 Permasalahan Teknis dan Non-Teknis Selama Pelaksanaan Praktikum  Mata bor bengkok

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

10

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

1.7 Hasil Analisis Data Praktek Tabel 1.1 Boring Log BORING LOG

Muka Air Tanah

Depth(m)

Elevasi

: : : Lap. Voli ITS Manyar :X: Y: : Z: Undisturbed/ Disturbed Sample

No Bor Proyek Lokasi Koordinat

Bor-Log

Tanggal : Master Bor : Muka Air Tanah Kedalaman Pengeboran :

:

Diameter Lubang Bor : SPT. Blow/ feet

Deskripsi Tanah/Batuan

0

Natural Properties(dari hasil tes lab) Wc Gs e Sr (%) (%)

Pasir, Berlempung, Berlanau

0.5

1 Lempung, Berlanau, Berpasir

43.43

2.734

1.482

80.1

53.58

1.733

0.763

121.8

50.21

2,246

0.695

162.2

1.5

2

Lempung, Berlanau

2.5 Lempung, Berlanau, Berkerikil 3

3.5

Lempung

4

Keterangan: = (DS) DIST URBED

= MUKA AIR T ANAH

= PASIR

= KERIKIL

= LANAU

= BAT UAN

= (UD) UNDIST URBED

= LEMPUNG

Berdasarkan tabel praktikum diatas nilai wc, Gs, e, Sr didapat dari percobaanvolumetri-gravimetri.

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

11

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

1.8 Kesimpulan Dari hasil praktikum diatas ditunjukkan bahwa : 

Kedalaman 0-1 m tanah tersebut mempunyai deskripsi Pasir, Berlempung, Berlanau (Tanah Disturbed).



Kedalaman 1-1.5 m tanah tersebut mempunyai deskripsi Lempung, Berlanau, Berpasir (Tanah Undisturbed).



Kedalaman 1.5-2.5 m tanah tersebut mempunyai deskripsi Lempung, Berlanau (Tanah Disturbed).



Kedalaman 2.5-3 m tanah tersebut mempunyai deskripsi Lempung, Berlanau, Berpasir (Tanah Undisturbed).



Kedalaman 3-3.5 m tanah tersebut mempunyai deskripsi Lempung (Tanah Disturbed).



Kedalaman 3.5-4 m tanah tersebut mempunyai deskripsi Lempung(Tanah Undisturbed).



Lokasi muka air tanah berada pada kedalaman 0.5 m.

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

12

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

BAB II VOLUMETRI-GRAVIMETRI 2.1 Dasar Teori Pada prinsipnya tanah terdiri dari air, udara dan butir-butir tanah yang padat. Sifatsifat umum suatu tanah dilihat dari besarnya harga-harga parameter dari tanah yang bersangkutan, misalnya : 

Berat volume ()



Berat volume kering (d)



Specific gravity (Gs)



Angka pori (e)



Porositas (n)



Kadar air (Wc)



Derajat kejenuhan (Sr) Harga-harga dari , Wc dan Gs dapat ditentukan secara langsung dilaboratorium,

sedangkan parameter-parameter yang lain dapat dihitung secara analitis dengan menggunakan parameter yang telah ditentukan di laboratorium tersebut. Di bawah ini sedikit dibahas tentang hitungan (rumus-rumus) dari volumetri dan gravimetri:

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

13

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

Gambar 2.1 Susunan Tanah

Dari gambar (a) menunjukan suatu elemen tanah dengan volume V dan berat W. Untuk membuat hubungan volume-berat agregat tanah, tiga fase dipisahkan seperti ditunjukan dalam gambar (b). Jadi volume total contoh tanah yang diselidiki dapat dinyatakan sebagai betikut:

V  V s  V w  V a ....................................... (1) Dimana: Vs

= volume butiran padat

Vw = volume air di dalam pori Va

= volume udara di dalam pori

Volume tanah basah dapat dicari dengan rumus, W W a ............................................ (2) Vt  d B jHg Dimana, Wd = Berat cawan + hg yang dipindahkan Wa = Berat cawan raksa Apabila udara dianggap tidak mempunyai berat, maka berat total dari contoh tanah dapat dinyatakan sebagai:

W  W s  W w ............................................ (3)

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

14

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

Dimana: Ws

= berat butiran padat (solid)

Ww = berat air (water) Hubungan volume yang umum dipakai untuk suatu elemen tanah adalah angka pori (void ratio), porositas (porosity), derajat kejenuhan (degree of saturation). Angka pori didefinisikan sebagai perbandingan antara volume pori dan volume butiran padat. Jadi

e  V v ................................................... (4) Vs Dimana: e

= angka pori (void ratio)

Vv

= volume pori

Vs

= volume butiran tanah kering

Porositas (n) adalah perbandingan antar volume pori dan volume tanah total dan Derajatkejenuhan (Sr) adalah perbandingan antara volume air dengan pori, dengan rumus:

n  V v ................................................... (5) V

Dimana: n

= porositas

V

= volume total

Vv

= volume pori

Vw

= volume air

Sr

= derajat kejenuhan

Sr  V w ................................................ (6) Vv

Hubungan antara e dan n dapat diturunkan dari persamaan diatas, sebagai berikut :  Vv    Vv Vv n V   ...................... (7) e    Vs V  Vv  Vv  1  n 1   V  MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

15

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

n

e ................................................ (8) 1 e

Dimana : n

= porositas

V

= volume total

Vv

= volume pori

Vw

= volume air

Sr

= derajat kejenuhan

e

= angka pori (void ratio)

Kadar air (Wc) yang juga disebut sebagai Water Content didefinisikan sebagai perbandingan antara berat air dan berat butiran padat dari volume tanah yang diselidiki. Ww ................................................ (9) c  Ws Dimana: wc

= porositas

Ww = berat air Ws

= berat butiran tanah kering

Berat tanah persatuan volume didefinisikan sebagai berikut : W ................................................... (10) t  V

Dimana: wc

  Ww  Ws 1    W Ws  Ww  Ws  Ws 1  W  .................... (11)  t     V V V V

= porositas

Ww = berat air Ws

= berat butiran tanah kering

𝛾t

= berat volume tanah basah

V

= volume tanah total

W

= berat tanah total MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

16

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

Berat volume kering (dry unit weight) dituliskan dengan rumus :

d  Dimana: wc

= porositas

V

= volume total

Ws

= berat butiran tanah kering

𝛾d

= berat volume tanah kering

𝛾t

= berat volume tanah basah

t .................................. (12) Ws atau d  V 1 

Menghitung Kadar Air Tanah

c(%) 

W 2 W 3 100% .........................................(13) W 3 W 1

Dimana : W1 = berat cawan W2 = berat cawan + tanah basah W3 = berat cawan + tanah kering Menghitung Spesific Gravity (Gs) Gs 

W 3  W1 ........................... (14) ((W 4  W 1) xT1  (W 2  W 3) xT 2)

Dimana : W1 = berat piknometer W2 = berat piknometer + tanah + air W3 = berat piknometer + tanah kering W4 = berat piknometer + air T1

= Koreksi Bj air pada suhu....°𝐶

T2

= Koreksi Bj air pada suhu....°𝐶

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

17

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

Berat jenis dari berbagai jenis tanah berkisar antara 2,65 sampai 2,75. Nilai berat jenis sebesar sebesar 2,67 biasanya digunakan untuk tanah-tanah tak berkohesi. Sedang untuk tanah kohesif tak organik berkisar di antara 2,68 sampai 2,72. Tabel 2.1 Macam-macam Gs Tanah

Macam tanah

Berat jenis Gs

Kerikil

2,65-2,68

Pasir

2,65-2,68

Lanau tak organic

2,62-2,68

Lempung organic

2,58-2,65

Lempung tak organic

2,68-2,75

Humus

1,37

Gambut

1,25-1,80

Menghitung Volume Tanah Basah

Vt 

W cawan  raksa  W cawan ........................ (15) Bj raksa

Dimana : Vt

= volume tanah basah

Menghitung Volume Butiran Tanah kering

Vs Dimana : Vs

= volume butiran tanah kering

W3

= berat tanah kering

Gs

= spesific gravity tanah

W 3 .............................................. (16) Gs  w

Menghitung Volume Pori

V v  V Tanahbasah  V s ................................. (17) MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

18

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

Dimana : Vv= volume pori Vs= volume butiran tanah kering Menghitung Angka Pori

e

e 

Gs  w  d ............................................ (18) d

(1  Wc )  Gs   w  1......................... (19) t

Dimana : e

= angka pori (void ratio)

𝛾w

= berat volume air

𝛾d

= berat volume tanah kering

wc

= kadar air

Gs

= spesific gravity tanah

𝛾

= berat volume tanah basah

Menghitung Porositas

n

e ................................................ (20) e 1

Dimana : e

= angka pori (void ratio)

n

= porositas

Menghitung Derajat Kejenuhan

Sr 

Sr  Dimana : Sr

= angka pori (void ratio)

wc

= kadar air

 c  Gs

.......................................... (21)

e

Vw  100% .......................................... (22) Vv

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

19

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

Gs

= spesific gravity tanah

e

= angka pori (void ratio)

Vw

= volume air

Vv

= volume pori

Menghitung Berat Volume Kering

d  Dimana : 𝛾d

= berat volume tanah kering

𝛾t

= berat volume tanah basah

wc

= kadar air

t .............................................. (23) 1 c

2.2 Tujuan Praktek Kerja  Untuk menenetukan berat volume tanah basah  Untuk menenetukan kadar air tanah  Untuk menenetukan specific grafity  Untuk menenetukan berat volume tanah kering  Untuk menenetukan angka pori  Untuk menenetukan berat volume tanah jenuh  Untuk menenetukan porositas  Untuk menenetukan derajat kejenuhan 2.3 Penggunaan Hasil Tes Untuk Pekerjaan Teknik Sipil  Hasil tes tersebut untuk mengetahui spesifikasi tanah tersebut agar dapat ditentukan bagaimana tanah itu jika dibangun bangunan sipil diatasnya. 2.4 Prosedur Tes  Volumetri 

Ambil tanah undisturbed secukupnya, lalu potong dan bentuk kubus kira-kira 2x2x2 cm3



Tanah yang sudah dibentuk tadi diletakkan di cawan yang sudah ditimbang MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

20

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

beratnya. Kemudian timbang berat cawan + tanah. 

Siapkan mangkok besar dan letakkan gelas kecil di dalam mangkok besar.



Kemudian tuang air raksa ke dalam gelas kecil hingga penuh lalu ratakan dengan plat kaca 3 paku.



Masukkan tanah kedalam gelas kecil yang berisi air raksa, ratakan dengan plat kaca 3 paku hingga tanah tercelup dan air raksa meluber.



Pindahkan gelas kecil yang berisi air raksa keluar mangkok besar



Timbanglah mangkok+air raksa yang meluber.

 Kadar Air 

Timbang cawan dan catat nomor cawan



Ambil contoh tanah undisturbed, lalu letakkan contoh tanah kedalam cawan, kemudian timbang cawan + tanah.



Cawan + tanah tersebut dioven selama 24 jam



Setelah dioven timbang cawan + tanah yang mengering

 Gravimetri 

Ambil contoh tanah kering yang sudah dioven



Tumbuk tanah tersebut sampai halus menjadi bubuk dengan menggunakkan penumbuk porselen



Masukkan tanah tersebut ke dalam piknometer, yang sebelumnya sudah ditmbang



Timbang kembali piknometer yang sudah diisi bubuk tanah



Isi piknometer+bubuk tanah dengan air ±2cm kemudian biarkan beberapa saat, selanjutnya divakum



Hentikan vakum bila gelembung-gelembung udara yang timbul selama divakum relatif kecil (h < 1cm) dan teruskan memvakum bila bed kenakan muka air masih relatif besar (h > 1cm)

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

21

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018



Isi kembali piknometer dengan air sampai batas yang dItentukan dan ukur temperaturnya



Bersihkan piknometer dan keringkan kemudian diisi dengan air sampai batas bawah leher, lalu timbang piknometer+air

2.5 Daftar Istilah Penting ( Glossary)  Undisturbed

: tidak terganggu

 Piknometer

: alat yang untuk massa jenis dari suatu cairan

 Vakum

: keadaan hampa udara

2.6 Permasalahan Teknis dan Non-Teknis Selama Pelaksanaan Praktikum  Pada saat memindahkan gelas kecil yang berisi air raksa jangan sampai tumpah atau tersenggol  Ketelitian pada saat proses vakum

2.7 Hasil Analisis Data Praktek  Hasil percobaan VOLUMETRI, (t) Setelah dijelaskan prosedur percobaan untuk mencari berat tanah pada sub bab 2.4 Prosedur Percobaan maka untuk menentukan volume tanah dan berat volume tanah dapat dijelaskan pada Tabel 2.2 dan contoh perhitungan Tabel 2.2. Tabel 2.2 Hasil Percobaan Volumetri

Nomor Sampel

Simbol

Satuan

No. Cawan

A

B

C

50

7

54

Berat Cawan

A

gram

54.60

44.85

44.47

Berat Cawan + Tanah Basah

B

gram

76.20

64.17

66.97

Berat Tanah Basah

C

gram

21.60

19.32

22.50

Berat Cawan + Hg yang dipindahkan

D

gram

291.80

279.80

259.00

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

22

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

Berat Air Raksa yang dipindahkan

E

gram

186.40

174.40

153.60

Volume Tanah Basah

F

Cm3

13.71

12.82

11.29

Berat Volume Tanah Basah(𝜸𝒕) Berat cawan raksa = 105.4 gram

G

gram

1.58

1.51

1.99

Keterangan : A = Ditimbang B = Ditimbang C =B–A D = Ditimbang E = D – Berat cawan raksa F = E / 13.6 (Berat Jenis Air Raksa) G = C/F Contoh Perhitungan Sampel A : C =𝐵−𝐴

E = 𝐷 − 𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝐶𝑎𝑤𝑎𝑛

= 76.20 − 54.60 = 21.60 gram

= 291.80 − 105.4 = 186.40 gram

𝐸

𝐶

F = 𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝐽𝑒𝑛𝑖𝑠 𝐴𝑖𝑟 𝑅𝑎𝑘𝑠𝑎 =

G=𝐹

186.40

21.60

= 13.71

13.6

=13.71 gram 

=1.58 gram

Hasil percobaan KADAR AIR, (wc) Setelah dijelaskan prosedur percobaan untuk mencari kadar air pada sub bab 2.4

Prosedur Percobaan maka untuk menentukan Berat Air, Berat Tanah Kering, dan Kadar Air dapat dijelaskan pada Tabel 2.3 dan contoh perhitungan Tabel 2.3. Tabel 2.3 Hasil Percobaan Kadar Air

No. Cawan Berat Cawan

Simbol Satuan H

gram

50

7

54

54.60

44.85

49.47

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

23

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

Berat Cawan + Tanah Basah

I

gram

76.20

64.17

66.97

Berat Cawan + Tanah Kering

J

gram

69.66

57.43

61.12

Berat Air

K

gram

6.54

6.74

5.85

Berat Tanah Kering

L

gram

15.06

12.58

11.65

Kadar Air(𝝎𝒄) Keterangan : H = Ditimbang

M

gram

43.43

53.58

50.21

I = Ditimbang J = Ditimbang K =I–J L =J–H M = (K/L) x 100 % Contoh Perhitungan No Cawan 50 : K =𝐼−𝐽

L=𝐽−𝐻

= 76.20 − 69.66

= 69.66 − 54.60

= 6.54 gram

= 15.06 gram

𝐾

M = 𝐿 × 100% 6.54

= 15.06 × 100% =43.43 gram  Hasil percobaan GRAVIMETRI, (Gs) Setelah dijelaskan prosedur percobaan untuk mencari kadar air pada sub bab 2.4 Prosedur Percobaan maka untuk menentukan Koreksi suhu dan Gs dapat dijelaskan pada Tabel 2.4 dan contoh perhitungan Tabel 2.4. Tabel 2.4 Hasil Percobaan Gravimetri

No. Piknometer

Simbol

Satuan

B4

A

S

Berat Piknometer

N

gram

112.25

86.60

90.97

Berat Piknometer + Tanah Kering

O

gram

124.81

100.83

100.90

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

24

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

Berat Piknometer + Tanah Kering + Air

P

gram

367.58

356.85

344.91

Berat Piknometer + Air

Q

gram

359.42

348.63

339.28

Suhu (T1)

R

25

25.5

26

Koreksi Bj air pada suhu (T1)

S

1.003

1.003

1.003

Suhu (T1)

T

28

28

28

Koreksi Bj air pada suhu (T2)

U

1.004

1.004

1.004

Gs

V

2.946

2.436

2.369

o

C

o

C

Keterangan : N = Ditimbang O = Ditimbang P = Ditimbang Q = Ditimbang R = Diukur S = Lihat Tabel T = Diukur U = Lihat Tabel V = ( O – N ) / {( Q – N ) x R – ( P – O ) x S} Tabel 2.5 Koreksi Temperatur untuk Menghitung Gs dengan Piknometer

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

25

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

Contoh Perhitungan Sampel B4 : (𝑂−𝑁)

T = {(𝑄−𝑁)×𝑅−(𝑃−𝑂)×𝑆} (124.81−112.25)

= {(359.42−112.25)×1.003−(367.58−124.81)×1.004 12.56

=247.91151−243.74108 = 2.946 Setelah dijelaskan perhitungan volumetri-gravimetri dengan parameter Berat Volume, Kadar Air, Gs pada Tabel 2.2-Tabel 2.5, parameter tanah yang lainnya seperti angka pori, porositas, derajat kejenuhan, dan berat volume tanah pada saat jenuh dapat dijelaskan pada Tabel 2.6 dan contoh perhitungan Tabel 2.6. Tabel 2.6 Hasil Percobaan Parameter Lain Volgraf

Parameter Tanah Berat Volume Tanah (𝛾𝑡) Kadar Air (𝜔𝑐) Spesific Gravity (Gs)

Rumus Satuan 1 2 3 Rata - Rata Wt/V gr/cm³ 1.58 1.51 1.99 1.692 Ww/Ws % 43.43 53.58 50.21 49.07 ─ 2.946 2.436 2.369 2.584 𝛾s /𝛾w 𝛾𝑡 / gr/cm³ 1.099 0.981 1.326 1.135 Berat Volume Tanah Kering (𝛾𝑑) (1+Wc) [Gs.𝛾𝑤 Angka Pori (e ) ─ 1.681 1.483 0.786 1.317 / 𝛾𝑑] 1 𝛾d+ [e / 1.690 Berat Volume Tanah Jenuh (𝛾𝑠𝑎𝑡) (1+e)]. gr/cm³ 1.726 1.578 1.766 𝛾w e/ Porositas (n) ─ 0.627 0.597 0.440 0.555 (1+e) Wc. Gs Derajat Kejenuhan ( Sr) ─ 0.761 0.880 1.513 1.051 /e Contoh perhitungan 𝛾𝑡, 𝜔𝑐, 𝐺𝑠 sudah tertera pada Tabel 2.2-Tabel 2.5. Contoh Perhitungan 𝜸𝒅: 𝛾𝑡

𝛾𝑑 = (1+𝜔𝑐)

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

26

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

=

1.58 43.43 ) 100

1+(

= 1.099 gr/cm3 Contoh Perhitungan e : e =

𝐺𝑠×𝛾𝑤 𝛾𝑑

2.946×1

=

1.099

−1 −1

= 1.681 Contoh Perhitungan 𝜸𝒔𝒂𝒕: 𝑒

𝛾𝑠𝑎𝑡 = 𝛾𝑑 + (1+𝑒 × 𝛾𝑤) 1.681

= 1.099 + (1+1.681 × 1) = 1.726 gr/cm3 Contoh Perhitungan n : n =

𝑒 1+𝑒 1.681

= 1+1.681 = 0.627 Contoh Perhitungan Sr : Sr = =

𝜔𝑐×𝐺𝑠 𝑒 (

43.43 )×2.946 100

1.681

= 0.761 2.8 Kesimpulan Dari hasil praktikum diatas didapatkan kesimpulan sebagai berikut :  Tanah 1 : -Gamma Tanah Basah(𝛾𝑡)

: 1.58 gr/cm3

- Kadar Air (𝜔𝑐)

: 43.43 %

- Gs

: 2.946 MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

27

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

- Gamma Tanah Kering(𝛾𝑑) : 1.099 gr/cm3 - Angka Pori (e)

: 1.681

- Gamma Tanah Jenuh(𝛾𝑠𝑎𝑡): 1.726 gr/cm3 - Porositas (n)

: 0.627

- Derajat Kejenuhan (sr)

: 0.761

 Tanah 2 :

-Gamma Tanah Basah(𝛾𝑡)

: 1.51 gr/cm3

- Kadar Air (𝜔𝑐)

: 53.58 %

- Gs

: 2.436

- Gamma Tanah Kering(𝛾𝑑) : 0.981 gr/cm3 - Angka Pori (e)

: 1.483

- Gamma Tanah Jenuh (𝛾𝑠𝑎𝑡): 1.578 gr/cm3 - Porositas (n)

: 0.597

- Derajat Kejenuhan (sr)

: 0.880

 Tanah 3 : -Gamma Tanah Basah(𝛾𝑡)

: 1.99 gr/cm3

- Kadar Air(𝜔𝑐)

: 50.21 %

- Gs

: 2.369

- Gamma Tanah Kering(𝛾𝑑) : 1.326 gr/cm3 - Angka Pori (e)

: 0.786

- Gamma Tanah Jenuh(𝛾𝑠𝑎𝑡): 1.766 gr/cm3 - Porositas (n)

: 0.440

- Derajat Kejenuhan (sr)

: 1.513

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

28

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

BAB III GRADASI BUTIR 3.1 Dasar Teori 

Gradasi Butir Percobaan analisa ayakan dipakai untuk diameter butiran tanah lebih besar dari

0.075 mm untuk standart ASTM, AASTHO, dan USCS sedangkan untuk standart MIT dipakai untuk diameter butiran lebih besar dari 0.06 mm. Dapat dijelaskan perbedaan antara 4 standar tersebut di bawah ini : Tabel 3.1 Standart Ukuran Butiran dan Distribusi ukuran Butiran Tanah

Ada dua macam cara yang umum dipakai untuk menentukan pembagian butir dari suatu tanah di laboratorium, yaitu : 1.

Dengan Analisa Ayakan

2.

Dengan Hydrometer Test Analisa ayakan biasanya dipakai untuk yang butir-butiranya mempunyai

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

29

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

diameter lebih besar dari 0.075 mm untuk standart ASTM, AASTHO, dan USCS sedangkan untuk standart MIT dipakai untuk diameter butiran lebih besar dari 0.06 mm. Standart

ukuran

butiran

dan

distribusi

ukuran

butiran

tanah

dapat

diklasifikasikan melalui beberapa percobaan. Dan percobaan analisa ayakan ini adalah merupakan klasifikasi tanah berdasarkan gradasi butiran. Dari ukuran butiran ini dapat ditentukan tingkat keseragaman dan tingkat kemampatan tanah tersebut yaitu disebut Cu dan Cc (Cu = koefisien keseragaman, dan Cc = koefisien concavity atau koefisien gradasi). Cu dan Cc digunakan untuk menentukan bahwa gradasi butiran itu baik atau buruk. Rumus Cu dan Cc dapat dijelaskan sebagai berikut : Cu = Cc =

𝐷60 𝐷10

................................................. (1)

𝐷302 𝐷10×𝐷60

......................................... (2)

Dimana : D60 = Diameter tanah lolos ayakan 60 % D30 = Diameter tanah lolos ayakan 30 % D10 = Diameter tanah lolos ayakan 10 % Dengan syarat sebagai berikut : Tanah bergradasi baik : Cu > 15 dan 1 > Cc > 3 Tanah bergradasi buruk : Cu < 15 dan Cc < 1; Cc > 3 Hasil dari analisa ayakan umumnya digambarkan dalam kertas semilogaritmik yang dikenal sebagai kurva distribusi ukuran-butiran (particle-size distribution curve). Diameter partikel (butiran) digambarkan dalam skala logaritmik, dan persentase dari butiran yang lolos ayakan digambarkan dalam skala hitung biasa.

Kurva distribusi ukuran butiran dapat digunakan untuk membandingkan beberapa jenis tanah yang berbeda-beda. Selain itu ada tiga parameter yang dapat ditentukan dari kurva tersebut, dan parameter-parameter tersebut dapat digunakan untuk MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

30

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

mengklasifikasikan tanah berbutir kasar. Parameter-parameter tersebut adalah: a.

Ukuran efektif (effective size)

Ukuran efektif atau D10 adalah diameter dalam kurva distribusi ukuran butiran yang bersesuaian dengan 10% yang lebih halus (lolos ayakan). b.

Koefisien keseragaman (uniformity coefficient)

Tanah bergradasi baik akan mempunyai koefisien keseragaman lebih besar dari 4 untuk kerikil dan lebih besar dari 6 untuk pasir. Dan koefisien gradasi antara 1 sampai 3 (untuk kerikil dan pasir).  Analisa Hydrometer Test Analisa hydrometer digunakan untuk tanah yang diameter butiranya lebih kecil dari 0,075 mm. Pada analisa ini, contoh tanah yang akan dites dilarutkan ke dalam air, butirbutir tanah akan turun mengendap dengan bebas ke dasar gelas ukur. Kecepatan mengendap dari butir-butir tanah berbeda-beda tergantung pada ukuran butir-butir tanah tersebut. Butir tanah yang lebih besar akan mengendap dengan kecepatan lebih cepat. Pada metode ini, butir-butir tanah dianggap berbentuk spheres (bulat), dan teori yang digunakan untuk mentukan kecepatan turun (mengendap) dari butir-butir tanah dalam air adalah didasarkan pada hokum Stoke. Kecepatan butir-butir tanah dapat dihitung sesuai dengan hukum stokes yaitu : Dengan menganggap γw =1 gr/cm3, 𝐿

D = 𝐾 √ 𝑡 (mm) ................................................. (3) 𝐾= √

30 µ GS−1

..................................................... (4)

Nilai K merupakan fungsi dari Gs dan µ yang tergantung pada temperatur benda uji Butiran yang lebih besar akan mengendap lebih cepat dan sebaliknya butiran lebih halus akan mengendap lebih lama di dalam suspensinya. Hukum strokes tidak cocok untuk butiran yang lebih kecil dari 0,0002 mm.

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

31

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

Cara hidrometer juga bisa digunakan, yaitu dengan memperhitungkan berat jenis suspensi yang tergantung dari berat butiran tanah dalam suspensi pada waktu tertentu.

3.2 Tujuan Praktek Kerja  Untuk mendapatkan distribusi butiran dari suatu sampel tanah  Untuk mendapatkan distribusi butiran dari suatu sampel tanah yang lolos saringan No.200  Untuk menentukan gradasi dari sampel tanah tersebut

3.3 Penggunaan Hasil Tes Untuk Pekerjaan Teknik Sipil  Hasil tes tersebut untuk mengetahui apakah tanah tersebut cocok untuk dapat dipakai dalam proyek-proyek kontruksi seperti bendungan, tanggul, dan jalan.  Untuk mengetahui apakah tanah tersebut dapat dipakai sebagai campuran aspal atau beton

3.4 Prosedur Tes  Analisis Ayakan 

Ambil tanah yang telah di oven sebanyak 500 gr jika ukuran butir terbesar = 4.75 mm dan > 500 gr jika ukuran butir > 4.75 mm.



Setelah di oven, dikeluarkan dan ditumbuk dulu agar tidak ada gumpalan-gumpalan dan agar mudah disaring.



Tanah yang setelah ditumbuk lalu ditimbang.



Tanah yang sudah ditimbang dimasukkan ke tempat susunan ayakan, diguncang dengan alat pengguncang kurang lebih selama 10-15 menit, setelah diguncang contoh tanah yang tertahan ayakan no 200 ditimbang dan seterusnya.

 Hidrometer 

Ambil tanah lolos ayakan 200 lalu ditimbang.



Campur tanah yang lolos ayakan No.200 tersebut dengan air, begitu pula dengan MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

32

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

calgon campur dengan air digelas ukur. Aduk dengan pengaduk hingga rata menggunakan spatula (cairan calgon digunakan untuk mencegah butir butir tanah agar tidak berflocculasi yang artinya butiran menggumpal saling terikat yang terbuat dari campuran 40 gr calgon dan 1000 cc air suling). 

Campuran yang sudah diaduk tadi dipindahkan ke gelas silinder yang mempunyai volume 1000 cc. Tidak boleh ada tanah yang tertinggal, kemudian kocok 2 campuran tersebut.



Setelah dikocok, masukkan hydrometer serta amati perubahan 2 gelas ukur tersebut setiap detik dari tabel yang ditentukan.

3.5 Daftar Istilah Penting ( Glossary)  Well graded : tanah yang bergradasi baik  Poor graded : tanah bergradasi buruk  Gap graded : tanah bergradasi sedang  Calgon : cairan yang digunakan untuk mencegah butir butir tanah agar tidak berflocculasi yang artinya butiran yang menggumpal tidak saling terikat.

3.6 Permasalahan Teknis dan Non-Teknis Selama Pelaksanaan Praktikum  Pada saat analisis hidrometer alat hidrometer jangan sampai tersenggol  Ketelitian pada saat menimbang agregat 3.7 Hasil Analisis Data Praktek Setelah dijelaskan langkah percobaan analisa saringan pada sub bab 3.5 Prosedur Tes, maka data hasil percobaan tersebut dapat dibagi menjadi 2 data yaitu : analisa saringan dan analisa hidrometer.

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

33

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

 ANALISA SARINGAN Setelah dijelaskan langkah percobaan analisa saringan pada sub bab 3.5 Prosedur Tes, maka data tentang analisa saringan dapat dijelaskan dengan Tabel 3.2 Hasil Analisis Saringan dan contoh perhitungan Tabel 3.2 Hasil Analisis Saringan. Berat tempat

= 30,5 gram

Berat tempat + pasir = 2000 gram Plastik (wadah)

= 12,5 gram Tabel 3.2 Hasil Analisis Saringan

No.

Diameter Saringan Mm

Besar tempat + Pasir tertahan Gram

Berat Pasir Yang tertahan Gram

Prosen Tertahan %

Prosen Lolos %

¾ in 4 10 20 40 100 200

19.000 4.750 2.000 0.850 0.425 0.150 0.075

0.000 198.000 162.460 201.560 171.570 319.050 455.430

0.000 167.500 131.960 171.060 141.070 288.550 424.930

0.000 11.527 9.081 11.772 9.708 19.857 29.243

100.000 88.473 79.392 67.620 57.912 38.054 8.811

Prosen Kumulatif dari Tanah Yang tertahan % 0.000 11.527 20.608 32.380 42.088 61.946 91.189

158.540

128.040

8.811

0.000

100.000

1453.110

100.000

Lolos 200 Jumlah

Contoh Perhitungan Hasil Analisis Saringan : Proses Tertahan

𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑃𝑎𝑠𝑖𝑟 𝑇𝑒𝑟𝑡𝑎ℎ𝑎𝑛

= 𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑃𝑎𝑠𝑖𝑟 𝑇𝑒𝑟𝑡𝑎ℎ𝑎𝑛 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 × 100 % =

167.500 1453.110

× 100 %

= 11.527 % Proses Tertahan

= 100 % − Proses Tertahan = 88.473 %

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

34

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

 HIDROMETER Setelah dijelaskan langkah percobaan analisa saringan pada sub bab 3.5 Prosedur Tes, maka data tentang analisa saringan dapat dijelaskan dengan Tabel 3.3 Hasil Analisis Hidrometer dan contoh perhitungan Tabel 3.3 Hasil Analisis Hidrometer. Berat contoh tanah yang lolos saringan no. 200 = 128.040 gram Tabel 3.3 Hasil Analisis Hidrometer

Pemb. Hidrometer Tanah Z 11.5 0 11.5 0 11 0 10.5 0 10 0 10 0 6 0 5 0 3 0 2.3 0 2 0

Waktu Menit 0.50 1 2 3 4 8 16 30 60 120 180

Tempat Celcius

270 C

Setelah dilakukan praktek hidrometer dan didapatkan data pada Tabel 3.3 Hasil Analisis Hidrometer, maka perhitungan dan analisis dapat dijelaskan pada Tabel 3.5 Hasil Hidrometer Test dan contoh perhitungan Tabel 3.5 Hasil Hidrometer Test. GS

: 2.65

Z0

:0

a (Koreksi GS)

:1

CT (Koreksi Suhu)

:2

KEDALAMAN

:4m

Ws

: 128.040 gr

TGL. TEST

: 14 Maret 2018

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

35

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

Tabel 3.4 Hasil Hidrometer Test

Waktu Temperatur (menit) (° C)

Jam 14:41:30 14:42:00 14:43:00 14:44:00 14:45:00 14:49:00 14:57:00 15:11:00 15:41:00 16:41:00 17:41:00

0.5 1 2 3 4 8 16 30 60 120 180

Ra

Rc

11.5 13.5 11.5 13.5 11 13 10.5 12.5 10 12 10 12 6 8 5 7 3 5 2.3 4.3 2 4

27

L (kedalaman L/t K efektif) (cm/menit) (cm) 14.1 28.2 0.011 14.1 14.1 0.011 14.3 7.15 0.011 14.4 4.8 0.011 14.5 3.625 0.011 14.5 1.813 0.011 15.1 0.944 0.011 15.3 0.51 0.011 15.6 0.26 0.011 15.7 0.131 0.011 15.8 0.088 0.011

Lolos (%) 10.54 10.54 10.15 9.76 9.37 9.37 6.25 5.47 3.91 3.36 3.12

D (mm) 0.058 0.041 0.029 0.024 0.021 0.015 0.011 0.008 0.006 0.004 0.003

Contoh Perhitungan Hasil Analisis Hidrometer : Rc

= 𝑅𝑎 − 𝑍0 + 𝐶𝑇 = 11.5 – 0 + 2 = 13.5

Proses lolos

=

𝑅𝑐 × 𝑎 𝑊𝑠

× 100%

13.5×1

= 128.040 × 100 = 10.54 % L

= lihat tabel

L/t

= =

𝐿 𝑡 14.1 0.5

= 28.2 K

= lihat table

D

= 𝐾√ 𝑡

𝐿

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

36

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

14.1

= 0.011√ 0.2 = 0.058 mm

Tabel 3.5 Penentuan Harga a

Tabel 3.6 Penentuan Harga K

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

37

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

Tabel 3.7 Penentuan Harga L

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

38

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

Tabel 3.8 Hasil Analisis Saringan

No. Ø Saringan (mm) 10

40 60 200

2.00 1.20 0.80 0.425 0.250 0.125 0.075

Berat tertahan (gr) 131.960

141.070

128.040

 MENCARI G.S. Tabel 3.9 Hasil Analisis Gs

No. Piknometer Berat Piknometer Berat Piknometer + Tanah Kering Berat Iknometer + Air + Tanah Kering Temperatur Berat Piknometer + Air Temperatur G.S.

BA 147.660 160.670 403.140 27.000 396.350 27.000 1.044

BG 152.450 173.730 412.880 27.000 400.540 27.000 1.076

SAND

FINES

GRAVEL COARSE TO MEDIUM No.4

No. ¾ in

100.000

100.000

No. 10

No. 20

No.40

FINE

SILT

CLAY

No. 100 No. 200

88.473

90.000

79.392

80.000 67.620

70.000

57.912

60.000 50.000

38.054

40.000 30.000 20.000

8.811

10.000 0.000 100.000

10.000

1.000

0.100 MEKANIKA TANAH I KELAS B 20180.01039

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

19.000

4.750

2.000

0.425 0.200

0.850

0.075

Gambar 3.1 Grafik Hasil Analisis Saringan

Dari hasil grafik di atas didapatkan : Gravel :11.527 % Sand :79.662 % Fines : 0 %

9.000

7.676

8.000

6.541

7.000

5.448

6.000

4.397

5.000

3.388

4.000

2.379 1.707 1.118 0.698

3.000 2.000 1.000

0.336 0.000

0.000 0.1

0.01

0.001

Gambar 3.2 Grafik Hasil Analisis Hidrometer SAND

FINES

GRAVEL COARSE TO MEDIUM

100.000

FINE

SILT

CLAY

100.000 88.473

90.000

79.392

80.000 67.620

70.000

57.912

60.000 50.000

38.054

40.000 30.000 20.000

8.811

10.000 0.000 100.000

2.379

0.000

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018 10.000

1.000

0.100

0.010

0.001

40

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

19.000

4.750

0.425

2.000

0.200 0.075

0.850

Gambar 3.3 Grafik Hasil Analisis Gabungan Hidrometer dan Saringan

Dari hasil grafik di atas didapatkan : Gravel : 11.527 % Sand : 79.662 % Jumlah : 100 %

D60 D30 D10

: 0.4 mm : 0.12 mm : 0.08 mm

3.8 Kesimpulan Setelah dilakukan percobaan diatas dapat dismpulkan bahwa : Cu (Koefisien Keseragaman) bernilai 5 dan Cc(Koefisien Keragaman) bernilai 0.4, maka dapat diartikan bergradasi buruk karena yang bergradasi baik nilai Cu sama dengan lebih besar 15 dan Cc diantara 1 dan 3.

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

41

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

BAB IV ATTERBERG LIMIT 4.1 Dasar Teori Perubahan tanah dari keadaan yang satu ke keadaan yang lain sangat penting diperhatikan sifat-sifat fisiknya. Batas kadar air tanah dari satu keadaan dikenal sebagai batas-batas kekentalan atau konsistensi. Dengan mengetahui batas-batas konsistensi tanah maka dapat ditentukan jenis, sifat, dan klasifikasi tanah. Batas-batas konsistensi terdiri atas: 1.

Batas Cair (Liquid Limit) = LL Menyatakan kadar air minimum dimana tanah masih dapat mengalir dibawah

beratnya atau kadar air tanah pada batas antara keadaan cair ke keadaan plastis. 2.

Batas Plastis (Plastis Limit) = PL Menyatakan kadar air minimum dimana tanah masih dalam keadaan plastis atau

kadar air minimum dimana tanah dapat digulung-gulung sampai diameter 3,1 mm (1/8 inchi). 3.

Batas Susut (Srinkage Limit) = SL Menyatakan batas dimana sesudah kehilangan kadar air, selanjutnya tidak

menyebabkan penyusutan volume tanah lagi. Batas-batas Atterberg’s dapat digambarkan lokasinya sebagai berikut : MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

42

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

Gambar 4.1 Batas-batas Atterberg's

Selain itu ketiga parameter tersebut dapat digunakan untuk menentukan klasifikasi tanah melalui 2 standar yaitu USCS dan AASHTO dapat dijelaskan dengan tabel dibawah ini:

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

43

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

Tabel 4.1 Klasifikasi Tanah Menurut Standart USCS

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

44

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

Tabel 5.2 Klasifikasi Tanah Menurut Standart AASHTO

4.2 Tujuan Praktek Kerja 1) Tujuan Umum: Untuk menentukan kadar air dari contoh tanah pada batas mengkerut, dimana sudah tidak ada lagi pengurangan volume apabila air diuapkan atau dikeringkan. Tujuan pengujian ini untuk memperoleh batas plastis tanah, yang selanjutnya digunakan untuk menentukan jenis, sifat dan klasifikasi tanah.

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

45

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

2) Tujuan Khusus : 

Dapat menentukan nilai batas susut/kerut (SL) tanah



Dapat menggunakan peralatan yang digunakan

4.3 Penggunaan Hasil Tes Untuk Pekerjaan Teknik Sipil  Untuk menentukan korelasi dari beberapa parameter tanah fisis  Untuk menentukan klasifikasi tanah sesuai standar klasifikasi

4.4 Prosedur Tes  Menentukan Batas Cair (LL) 1.

Siapkan 200 gr contoh tanah yang lolos saringan no 40 diatas plat kaca pengaduk

2.

Aduk benda uji (100 gr tanah) dengan menambah air suling sedikit demi sedikit sampai homogenya menggunakan spatula

3.

Setelah contoh tanah menjadi campuran yang rata (homogen), ambillah sebagian benda uji dan letakkan di atas mangkok alat batas cair, ratakan permukaan sedemikian sehingga sejajar dengan dasar alat, bagian yang paaling tebal harus ±1,0 cm

4.

Buatlah alur dengan jalan membagi dua buah bagian dalam mangkok itu, dengan menggunakan alat pembalut alur (grooving tool) melalui garis tengah pemegang mangkok dan simetris atau lurus

5.

Kemudian putar alat sehingga mangkok naik dan jatuh. Pemutar ini dilakukan terus hingga dasar alur contoh tanah bersinggungan sepanjang kira-kira 1,25 cm dan catat jumlah putarannya pada saat bersinggungan

6.

Ulangilah langkah pada langkah 3-5 sebanyak 4 kali percobaan untuk campuran yang lebih banyak kadar airnya, kemudian masukkan pada cawan yang telah dipersiapkan untuk pemeriksaan kadar air

7.

Kemudian catat hasil dari praktikum tersebut dalam tabel yang telah disediakan

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

46

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

 Menentukan Batas Plastik (PL) 1.

Memasukkan contoh tanah yang lolos no 40 secukupnya diatas plat kaca, kemudian tambahkan air dan diaduk secara merata

2.

Setelah air cukup merata buatlah bola-bola tanah dari benda uji itu seberat 8 gr, kemudian bola-bola tanah itu digeleng diatas plat kaca

3.

Penggelengan dilakukan dengan ujung jari-jari yang dirapatkan dengan kecepatan 80-90 giling permenit

4.

Penggilingan dilakukan terus hingga sampai benda uji membentuk batang dengan diameter 3 mm (sesuai batang pembanding). Jika pada waktu penggelengan itu ternyata sebelum benda uji belum mencapai diameter 3 mm sudah retak, maka benda uji disatukan kembali

5.

Benda uji yang disatukan tambah air sedikit dan diaduk sampai merata. Jika ternyata penggelengan bola-bola itu bisa mencapai diameter lebih kecil dari 3 mm tanpa menunjukkan retakan-retakan, maka contoh perlu dibiarkan bebebrapa saat di udara, agar kadar airnya berkurang sedikit

6.

Pengaduk dan penggilingan diulangi terus sampai retakan-retakan itu terjadi tepat pada saat gilingan mempunyai diameter 3 mm

7.

Periksa kadar air batang tanah pada langkah 6 dengan cara yang sama

8.

Ulangi percobaan itu satu kali lagi dari langkah 1 hingga langkah 6

 Menentukan Batas Susut (SL) 1.

Ambil tanah sebanyak ±200 gr lalu masukkan kedalam saringan no 40 dan saringlah

2.

Tanah yang lolos saringan no 40, lalu kita tambahkan air hingga merata. Campuran tanah ini kita ambil dan kemudian kita cetak ke dalam mangkok sringkage limit yang sebelumnya kita timbang dan diolesi vaselin yang tipis dan merata untuk menghindari gaya adhesi antara tanah tersebut dengan mangkok sringkage limit

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

47

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

3.

Getarkan mangkok yang telah terisi tanah dengan cara mengetuk-ngetuk pada lantai dengan maksud mengeluarkan gelembung-gelembung udara yang berada dalam tanah sehingga diperoleh kondisi campuran yang bisa dianggap fully saturated

4.

Ratakan permukaan tanah yang terdapat didalam magkok dengan penggaris dan bersihkan mangkok tersebut dari tanah yang menempel pada sisi luarnya dengan kertas tisu

5.

Camouran tanah dengan mangkok kita timbang beratnya lalu dimasukkan kedalam oven selama 24 jam. Kemudian kita timbang berat keringnya untuk menentukan kadar airnya

6.

Setelah itu contoh tanah tersebut kita keluarkan dan kita masukkan kedalam mangkok lain yang telah diisi penuh oleh raksa yang diletakkan dalam mangkok peluberan

7.

Contoh tanah tersebut kita tekan dengan plat kaca berpaku sampai plat kaca tersebut rata dengan permukaan mangkok, sehingga air raksa tumpah dan ditampung dalam mangkok peluberan

8.

Air raksa yang tumpah tersebut kita timbang beratnya. Berat air raksa tumpah ini dibagi dengan BJ air raksa (13,6) merupakan volume contoh tanah kering (Vd)

9.

Untuk menghitung volume mula-mula isi mangkok sringkage limit dengan air raksa sampai penuh dan ratakan dengan plat kaca yang dilengkapi dengan 3 paku. Air raksa yang ada dalam mangkok kita timbang beratnya. Berat air raksa ini dibagi dengan BJ air raksa adalah merupakan volume contoh tanah mula-mula (Vi)

10. Lakukan percobaan ini minimal 2 kali contoh tanah

4.5 Daftar Istilah Penting ( Glossary)  Porselin adalah bahan keramik yang dibuat dengan pemanasan, dan pada umumnya kaolin, ditanur dengan suhu antara 1.200 and 1.400 °C  Air suling adalah air biasa yang direbus untuk mendapatkan uapnya yang kemudian MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

48

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

dikondensasi (diembunkan) dan dikumpulkan dalam wadah yang bersih.  Spatula adalah alat untuk mengambil objek  Homogen adalah istilah yang digunakan untuk menunjukkan bahwa suatu hal tersebut adalah sama baik itu sifatnya, tingkah lakunya dan karakteristiknya.  Mangkuk Cassagrande adalah alat uji batas cair  Grooving tool adalah alat untuk membuat alur pada mangkuk cassagrande  Kadar air adalah persentase kandungan air pada suatu bahan yang dapat dinyatakan berdasarkan berat basah (wet basis) atau berdasarkan berat kering (dry basis).  Container adalah wadah atau penampung  Vaseline adalah zat lemak yang terbuat dari minyak bumi gabungan benda semi padat dan hidrokarbon  Oven adalah alat untuk mengeringkan kandungan air suatu sampel

4.6 Permasalahan Teknis dan Non-Teknis Selama Pelaksanaan Praktikum Tidak boleh retaknya tanah saat menggiling tanah sampai ukuran yang kecil pada praktikum batas plastis

4.7 Hasil Analisis Data Praktek Setelah dijelaskan langkah percobaan analisa saringan pada sub bab 4.5 Prosedur Tes, maka data hasil percobaan tersebut dapat dibagi menjadi 3 data yaitu : Batas Cair, Batas Plastik, Batas Susut.

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

49

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018



MENENTUKAN BATAS CAIR (LL) Setelah dijelaskan langkah percobaan batas cair pada sub bab 4.5 Prosedur Tes,

maka data tentang batas cair dapat dijelaskan dengan Tabel 4.1 Hasil Percobaan Batas Cair (LL) dan contoh perhitungan Tabel 4.1Hasil Percobaan Batas Cair (LL). Tabel 4.1 Hasil Percobaan Batas Cair (LL)

No Cawan Berat Cawan (gram) Berat Cawan + Tanah Basah (gram) Berat Cawan + Tanah Kering (gram) Berat Air (gram) Jumlah Pukulan Tanah Kering (gram) Kadar Air (%) Batas Cair (%)

AE 39,66

AB 40,53

AK 42,10

AN 47,48

79,87

79,40

83,23

91,03

61,54

62,68

67,81

74,65

18,33

16,72

16,42

16,38

13

16

50

60

21,88

22,15

25,71

27,17

83,78

75,49

59,98

60,29

71.61%

BATAS CAIR 90 80

KADAR AIR

70

60 50 40

𝑦̂ =– 34log (x) + 119.14

30 20 10 0 10

100 JUMLAH KETUKAN

Gambar 4.2 Hasil Percobaan Batas Cair (LL)

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

50

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

Menentukan batas cair melalui grafik yaitu dengan rumus : Y = -34 log(x) + 119.14 Y = -34 log(25) + 119.14 Y = 71.61 % 

MENENTUKAN BATAS PLASTIK (PL) Setelah dijelaskan langkah percobaan batas plastik pada sub bab 4.5 Prosedur Tes,

maka data tentang batas plastik dapat dijelaskan dengan Tabel 4.2 Hasil Percobaan Batas Plastik (PL) dan contoh perhitungan Tabel 4.2 Hasil Percobaan Batas Plastik (PL). Tabel 4.2 Hasil Percobaan Batas Plastik (PL)

No Cawan

7

54

Berat Cawan (gram)

44,87

49,51

53,81

48,38

52,92

47,66

Tanah Kering(gram)

8,05

3,15

Berat Air(gram)

0,89

0,72

Kadar Air (%)

11,06

22,86

Berat Cawan + Tanah Basah (gram) Berat Cawan + Tanah Kering (gram)

Batas Plastik (%)

Contoh perhitungan batas plastik (PL)

16,96%

:

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

51

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018



MENENTUKAN BATAS SUSUT (SL) Setelah dijelaskan langkah percobaan batas susut pada sub bab 4.5 Prosedur Tes,

maka data tentang batas susut dapat dijelaskan dengan Tabel 4.3 Hasil Percobaan Batas Susut (SL) dan contoh perhitungan Tabel 4.3 Hasil Percobaan Batas Susut (SL). Tabel 4.3 Hasil Percobaan Batas Susut (SL)

No Cawan

Satuan

III

II

Berat Cawan Logam

Gram

19.17

19.09

Gram

226.14

226.13

Berat Cawan + tanah basah

Gram

45.04

45.06

Berat Cawan + tanah kering

Gram

33.6

33.51

Berat Hg yang luber

Gram

114.68

116

Berat tanah basah

Gram

25.87

25.97

Berat tanah kering

Gram

14.43

14.42

Kadar air

%

79.28

80.10

Volume Basah (V)

cm3

15.22

15.22

Volume Kering (Vd)

cm3

8.43

8.53

Batas Susut

%

32.25

33.67

Batas Susut Rata-Rata

%

Berat Cawan + Hg yang diratakan

Contoh perhitungan batas susut (SL) SL = 𝜔 − (

32.96

: (𝑉−𝑉𝑑) 𝑊𝑑

= 79.28 − (

× 100)

(15.22−8.43) 14.43

× 100)

= 32.25%

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

52

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

4.8 Kesimpulan Dari hasil praktikum diatas didapatkan kesimpulan sebagai berikut : -

Batas Cair

: 71.61 %

-

Batas Plastik

: 16.96 %

-

Batas Susut

: 32.96 %

-

PI

: LL-PL = 71.61-16.96 = 54.65 %

-

Menurut klasifikasi AASTHO jika diketahui batas-batas diatas maka dapat dikelompokkan tanah berjenis A-2-7.

-

Menurut klasifikasi USCS jika diketahui batas-batas diatas maka dapat dikelompokkan tanah berjenis SC (pasir berlanau organik).

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

53

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

BAB V PROCTOR 5.1 Dasar Teori Test Kepadatan tanah dilaboratorium baik dengan Standart Proktor Test maupun Modified Proktor Test dilakukan untuk mendapatkan hubungan antara kadar air dan berat volume tanah kering sehingga dapat ditentukan besarnya kadar air optimum atau Optimum Moisture Content (OMC). Contoh tanah yang dipakai untuk percobaan laboratorium adalah yang lolos ayakan no. 4, baik standart ASTM maupun AASTHO, sedangkan γ Zero Air Void adalah pada derajat kejenuhan 100%. Pada perhitungan dipakai perumusan: γd = γZav =

𝛾𝑡 1+𝑊𝑐

(gram/cm3) ......................................... (1)

𝐺𝑠 𝑥 𝛾𝑤 1+𝑊𝑐 𝑥 𝐺𝑠

(gram/cm3) .................................... (2)

Untuk mencari derajat kejenuhan pada γdmax : γdmax =

𝛾𝑤 𝑥 𝑆𝑅 𝑊𝑐 𝑜𝑝𝑡𝑖𝑚𝑢𝑚+(

𝛾𝑤 ) 𝑥 𝑆𝑅 𝛾𝑠

(gram/cm3) ........................... (3)

Pengujian dengan Standart Proktor Test maupun dengan Modified Proktor Test hasilnya selalu digambarkan sebagai lengkung kepadatan antara Berat Volume Kering dan Kadar Air sehingga dapat ditentukan basarnya γd max dan Wc Optimum, seperti pada gambar dibawah ini : a.

STANDART PROKTOR TEST Pengujian dengan Standart Proktor Test, pemukulan contoh tanah dilakukan 3

tahap yaitu masing-masing dengan 1/3 bagian contoh tanah dipukul 25 kali, dimana berat pemukulnya 5,5 lb dan jarak pemukulannya 1 ft. b.

MODIFIED PROKTOR TEST (Informasi saja, tidak dipraktekkan) Pengujian dengan Standart Proktor Test, pemukulan contoh tanah dilakukan 3

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

54

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

tahap yaitu masing-masing dengan 1/5 bagian contoh tanah dipukul 56 kali, dimana berat pemukulnya 10 lb dan jarak permukulannya 1,5 ft.

Berat air = (Berat cawan + tanah basah) – (berat cawan + tanah kering)............. (4) Berat Volume =

Kadar Air / Wc =

BeratTanah ..................................(5) VolumeMold

BeratAir 100% ...........(6) ( BeratCawan  TanahKering )  BeratCawan Berat Volume Kering =

BeratVolume ................................. (7) Wc (1  ) 100

5.2 Tujuan Praktek Kerja 1) Tujuan Umum: Untuk menentukan hubungan antara kadar air dan berat volume tanah kering sehingga dapat ditentukan besarnya kadar air optimum atau Optimum Moisure Content (OMC). 2) TujuanKhusus : 

Dapat menerangkan prosedur percobaan Standard Proctor Test dan Modified Proctor Test



Dapat menentukan besarnya 𝛾𝑑 max dan w optimum dari gambar grafik lengkung kepadatan



Dapat menggunakan peralatan yang digunakan

5.3 Penggunaan Hasil Tes Untuk Pekerjaan Teknik Sipil Pada pembuatan timbunan tanah untuk jalan raya,dam tanah, dan struktur lainnya. Tanah yang lepas (renggang)haruslah dipadatkan dimana air sebagai unsur pelumas pada tanah sehingga berat volume keringnya meningkat.Pemadatan Tanah berfungsi

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

55

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

untuk meningkatkan kekuatan tanah sehingga dapat meningkatkan daya dukung pondasi diatasnya.

5.4 Prosedur Tes 1.

Ambil Contoh tanah sebanyak ± 3 kg yang akan ditest diayak dengan saringan no.4.Tanah hasil ayakan ditaruh pada lengser dan dicampur dengan air sebanyak 75 cc sampai dengan 100 cc ( tergantung basah kering contoh tanah ) dan diaduk sampai benar-benar merata.

2.

Cetakan dan plat dasarnya ditimbang ( W1).

3.

Silinder perpanjangan bagian atas cetakan dipasang.Campuran tanah hasil langkah (2) dimasukkan kedalam cetakan kira-kira 1/3 lebih dari tinggi cetakan dan kemudian ditumbuk atau dipadatkan dengan alat penumbuk sebanyak 25 kali. Untuk lapisan ketiga (paling atas) harus tanah dilebihkan sehingga pada saat dipadatkan pada tumbukan sebanyak 25 kali (yang terakhir) bagian atas dari permukaan tanah tersebut masih lebih tinggi dari silinder

4.

Silinder perpanjangan dilepaskan dengan hati-hati supaya tidak merusak tanah yang telahdipadatkan.

5.

Dengan menggunakan spatula, kelebihan tanah diatas cetakan tersebut dipotong secara perlahan-lahan dan sedikit demi sedikit hingga permukaan tanah yang dipadatkan tepat pada atas cetakan silinder.

6.

Cetakan silinder yang terisi langkah (5) ditimbang (=W2).

7.

Plat dasar cetakan silinder yang contoh tanah dilepas dan dikeluarkan tanah yang didalamnyadengan menggunakan alat pengeluar contoh (jack).

8.

Tanah hasil langkah (7) diambil sedikit, tempatkan pada cawan, kemudian timbang beratnyauntuk pemeriksaan kadar air.

9.

Contoh tanah hasil langkah (8) dimasukkan kedalam oven untuk pengeringan.

10. Gumpalan tanah hasil langkah (7) dipecahkan, kemudian sisa tanah dalam lengser hasillangkah ( 2 ) dicampur dengan contoh tanah tersebut, kemudian tambahkan air MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

56

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

75 cc sampai dengan 100 cc air suling dan diaduk sampai merata. 11. Ulangi percobaan awal sampai akhir ( langkah 4 sampai langkah 12 ) beberapa kali lagisehingga didapat berat cetakan silinder yang berisi contoh tanah ( langkah 2 ) lebih ringan dibanding sebelumnya. 12. Kemudian ulangi test ini sampai didapat minimal dua kali pembacaan harga yang lebih ringan (pembacaan harga atau berat volume kering yang paling kecil). 5.5 Daftar Istilah Penting ( Glossary) 

Air suling adalah air biasa yang direbus untuk mendapatkan uapnya yang kemudian dikondensasi (diembunkan) dan dikumpulkan dalam wadah yang bersih.



Kadar air optimum adalah kadar air pada tanah dimana tanah memiliki berar volume kering yang maksimum

5.6 Permasalahan Teknis dan Non-Teknis Selama Pelaksanaan Praktikum Pada saat praktikum pemadatan tanah (proctor) kita mendapatkan kesusahan dalam mencari penurunan berat mold + tanah yang sudah ditumbuk. 5.7 Hasil Analisis Data Praktek Setelah dijelaskan langkah percobaan proktor pada sub bab 5.5 Prosedur Tes,maka data tentang proktor dapat dijelaskan dengan Tabel 5.1 Hasil Analisis Proctordan contoh perhitungan Tabel 5.1 Hasil Analisis Proctor.

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

57

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

Tabel 5.1 Hasil Analisis Proctor

No 1

Satuan No. Cawan

1

2

3

4

5

6

28

AM

AD

52

AG

AH

2

Berat Cawan (Wa)

A

gram

46.24

38.98

43.86

51.69

43.28

38.28

3

Berat Cawan + Tanah (Wb)

B

gram

123.63

112.63

99.11

124.99

153.68

140.46

4

Berat Cawan + Tanah Kering (Wc) C

gram

120.38

108.13

94.62

117.11

139.01

126.08

5.

Berat Tanah Basah ( W =Wb-Wa)

D

gram

77.39

73.65

55.25

73.3

110.4

102.18

6.

Berat Tanah Kering (Ws=Wc-Wa)

E

gram

74.14

69.15

50.76

65.42

95.73

87.8

7.

Berat Air (Ww=W-Ws)

F

gram

3.25

4.5

4.49

7.88

14.67

14.38

8.

Berat Mold + Tanah (Wd)

G

gram

5985

5997

6050

6146

6212

6208

9.

Berat Mold (We)

H

gram

4245

4245

4245

4245

4245

4245

10.

Berat Tanah (W=Wd-We)

I

gram

1740

1752

1805

1901

1967

1963

11.

Volume Mold (V)

J

cm3

914.71

914.71

914.71

914.71

914.71

914.71

12.

Berat Volume (γ = 𝑉 )

K

gr/cc

1.902

1.915

1.973

2.078

2.150

2.146

13.

Kadar Air (w = 𝑊𝑠 𝑥 100%)

L

%

4.384

6.508

8.846

12.045

15.324

16.378

14.

Berat Volume Kering (γd)

M

gr/cc

1.822

1.798

1.813

1.855

1.865

1.844

15.

γ Zero Air Void (γzav)

N gr/cc 2.374 Keterangan :A = Ditimbang

2.260

2.147

2.009

1.885

1.848

𝑊

𝑊𝑤

B = Ditimbang C = Ditimbang D = B-A E = C-A F = D-E G = Ditimbang H = Ditimbang I = G-H J = Volume Mold MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

58

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

K =𝐼⁄𝐽 L = 𝐹⁄𝐸 × 100% M = 𝐾⁄1 + 𝐿 𝐺𝑠

N = (1+𝑊×𝐺𝑠)

Contoh Perhitungan No Cawan 28 : 1

Volume Mold = 4 𝜋𝑑 2 𝑡 1

=4 × 3.14 × 10.22 × 11.2 = 914.71cm3 D

= 123.63 - 46.24 = 77.39 gram

E

= 120.38- 46.24 = 74.14 gram

F

= 77.39 - 74.14 = 3.25 gram

I

= 5985 - 4245 = 1740 gram

K

= 1740⁄914.71 = 1.902 gr/cc

L

= 3.25⁄74.14 × 100% = 4.384 %

M

= 1.902⁄ 4.384 1 + ( 100 ) =1.822 gr/cc

N

2.65

= (1+4.384/100×2.65)

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

59

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

= 2.374 gr/cc

Kurva Pemadatan 1.93 1.92 1.91

1.89

ɣzav, Gs = 2.65

ɣd maksimum

1.88 1.87 1.86 1.85 1.84

y = -0.0051x2 + 0.1414x + 0.8871

1.83

Kadar Air Optimum

𝛾𝑑 (gram/cm3)

1.9

1.82 10

11

12

13

14

15

16

17

18

𝜔𝑐 (%)

Gambar 5.1 Grafik Hasil Analisis Proktor

5.8 Kesimpulan Dari hasil praktikum dan grafik didapatkan kesimpulan sebagai berikut : -

𝛾dmax

-ω optimum

= 1,874 gram/cc = 14,1 %

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

60

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

- Grafik hubungan 𝛾ddanω tidak melebihi atau memotong grafik dari 𝛾zav yang artinya tanah tersebut masih memiliki rongga udara dikarenakan jika terletakpada grafik 𝛾zav maka keadaan tanah tersebut tidak ada rongga udara sama sekali dan itu sulit dicapai dalam praktek.

BAB VI PERMEABILITAS 6.1 Dasar Teori Rembesan air dalam tanah untuk jenis tanah yang tidak sama waktu rembesannya juga tidak sama. Kita ingat rumus Archimedes bahwa air dimana-mana akan berusaha mencapai tinggi yang permukan yang samakarena itu ada tekanan air yang bekerja didalam tanah. Besarnya tekanan air untuk jenis tanah yang tidak sama besarnya juga tidak sama. Pernyataan jenis tanah ini dapat dinyatakan dalam koefisien rembesan atau koefisien permeability dari tanah, yang juga tergantung dari viskositas air tanah. Dalam hal ini kami menggunakan Hukum Darcy untuk menurunkan perumusan koefisien permeabilitas, yaitu : 𝑉 = 𝑘. 𝑖 ................................................ (1) 𝑖=

ℎ 𝐿

................................................ (2)

ℎ

𝑉 = 𝑘. 𝐿 ................................................ (3) ℎ

Sedangkan 𝑄 = 𝑘. 𝐴. 𝑖. 𝑡 = 𝑘. 𝐴. 𝐿 . 𝑡 .................................... (4)

𝑘=

𝑄.𝐿 ℎ.𝐴.𝑡

............................................. (5)

Dimana, Q = Debit air MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

61

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

L = Panjang contoh tanah h = Tinggi tekanan air A = Luas penampang contoh tanah t = Waktu Apabila dalam percobaan tidak didapatkan suhu ruangan sebesar 20° C maka perlu dilakukan koreksi suhu dengan menggunakan grafik temperatur dan rumus ƞ𝑇 ƞ20°

(grafik koreksi temperatur). Sehingga k menjadi : 𝑘=

𝑄.𝐿

ƞ𝑇

ℎ.𝐴.𝑡 ƞ20°

.............................................. (6)

Untuk tes daya rembesan tanah (Permeabilitas) yang dilakukan di laboratorium dapat dilakukan dengan 2 macam percobaan, yaitu : 1.

Constant Head Permeability Test

2.

Falling Head Permeability Test

Dengan 2 percobaan diatas dapat diketahui perbedaannya melalui tabel Tabel 6.1 Perbedaan Percobaan Constant Head dan Falling Head

No

Constant Head Permeability Test

Falling Head Permeability Test

1

Lebih cocok untuk tanah berbutir sangat cocok untuk tanah berbutir dengan koefisien rembesan halus dengan koefisien rembesan yang cukup besar. kecil.

2

Perbedaan tinggi air yang konstan

Adanya perbedaan tinggi air

Berikut adalah klasifikasi jenis tanah berdasarkan koefisien rembesannya : Tabel 6.2 Klasifikasi Tanah berdasarkan koefisien

K Jenis Tanah

(cm/detik)

(ft/menit)

Kerikil bersih

1.0 – 100

2.0 - 200

Pasir kasar

1.0 - 0.01

2.0 - 0.02

Pasir halus

0.01 - 0.001

0.02 - 0.002

Lanau

0.001 - 0.00001

0.002 - 0.00002

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

62

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

< 0.000001

Lempung

< 0.000002

6.2 Tujuan Praktek Kerja 1) Tujuan Umum: praktikum ini dilakukan untuk mengetahui koefisien rembesan suatu jenis tanah. 2) Tujuan Khusus : 

Mahasiswa

mampu

menerangkan

proses

pelaksanaan

praktikum

permeabilitas Constant Head Permeability Test 

Mahasiswa mampu menentukan besarnya koefisien permeabilitas dari suatu jenis tanah tertentu



Mahasiswa mampu menggunakan peralatan yang digunakan dalam praktikum permeabilitas Constant Head Permeability Test

6.3 Penggunaan Hasil Tes Untuk Pekerjaan Teknik Sipil Contoh pengaplikasian percobaan permeabilitas Constant Head Permeability Test dalam dunia teknik sipil adalah sebagai berikut : 1.

Untuk memperkirakan jumlah rembesan air yang terjadi dalam tanah

2.

Untuk

menyelidiki

berbagai

permasalahan

yang berkaitan

dengan

pemompaan air untuk suatu kontruksi di bawah tanah 3.

Untuk menganalisa kestabilan suatu bendungan tanah serta kontruksi dinding penahanan yang terkena gaya rembesan

Gambar 6.1 Rembesan air dalam tanah

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

63

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

6.4 Prosedur Tes a. Prosedur Tes Uji Permebilitas menggunakan Constant Head saat Praktikum 1. Bersihkan tempat tabung contoh, kemudian ukur diameter lingkaran dalam dan tinggi tabung, lalu ditimbang.

Gambar 6.2 Alat setelah dibersihkan

2. Masukkan contoh tanah undisturbed yang akan diuji dalam tabung contoh hinggga penuh kemudian timbang beratnya.

Gambar 6.3 Memasukkan tanah kedalam tabung

3. Tutuplah bagian atas dan bawah tabung contoh dengan batu porious dan paraffin, dan tempatkan atau pasanglah penutup bagian atas dan bawahnya.

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

64

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

Gambar 6.4 Memasang penutup tabung bagian atas dan bawah

4. Pasang slang atau pipa plastik yang menghubungkan antara tabung burette dengan contoh tanah.

Gambar 6.5 Memasang slang dari reservoir ke tabung

5. Bukalah kran air hingga air mengalir melalui contoh tanah lalu tutuplah kran air ank ran yang menghubungkan pipa burette dan contoh tanah dibuka sehingga air tak mengalir lagi, catatlah tinggi air pada pipa burette h1 dan waktunya t1.

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

65

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

Gambar 6.6 Air dialirkan kedalam reservoir

6. Bukalah kran air yang menghubungkan pipa burette dengan contoh tanah sehingga air menetes pada tabung kaca, catatlah tinggi air h2 dan waktunya t2. 7. Ulangi langkah 5 dan 6 sebanyak tiga kali, catat jumlah air yang mengalir dalam tabung kaca untuk menghitung Q (debit air), dan jangan lupa mencatat temperature air yang digunakan pada saat percobaan.

b. Prosedur Tes Uji Permebilitas menggunakan Falling Head (Hanya Penjelasan tidak di Praktekan) 1. Bersihkan tempat tabung contoh, kemudian ukur diameter lingkaran dalam dan tinggi tabung, lalu ditimbang. 2. Masukkan contoh tanah disturbed yang akan diselidiki dalam tabung contoh sampai penuh dan kita timbang beratnya. 3. Tutuplah bagian atas dan bawah tabung contoh dengan batu porious dan paraffin, dan tempatkan atau pasanglah penutup bagian atas dan bawahnya. 4. Pasanglah slang atau pipa plastikyang menghubungkan tabung burette dengan contoh tanah. 5. Bukalah kran air hingga air mengalir melalui contoh tanah lalu tutuplah kran air ank ran yang menghubungkan pipa burette dan contoh tanah dibuka

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

66

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

sehingga air tak mengalir lagi, catatlah tinggi air pada pipa burette h1 dan waktunya t1 6. Bukalah kran air yang menghubungkan pipa burette dengan contoh tanah sehingga air menetes dalam tabung kaca, catatlah tinggi air pada pipa burette h2 dan waktunya t2 7. Ulangi langkah 5 dan 6ini sebanyak 3 kali catat jumlah air yang mengalir dalam tabung kaca untuk menghitung Q (debit air) jangan lupa mencatat temperature air yang digunakan saat percobaan. 6.5 Daftar Istilah Penting (Glossary) 

Constant Head Permeability Test : Uji ini digunakan untuk tanah yang memiliki butiran kasar dan memiliki koefisien permeabilitas yang tinggi.



Falling Head Permeability Test : Uji ini digunakan untuk tanah yang memiliki butiran halus dan memiliki koefisien permeabilitas yang rendah.



Paraffin : Benda yang digunakan untuk penutup yang kedap air



Undisturbed : Tanah ini tidak mengalami perubahan struktur dan kadar air



Disturbed : Tanah ini diambil tanpa usaha untuk mempertahankan sifat asli dari tanah yang diambil.

6.6 Permasalahan Teknis dan Non-Teknis Selama Pelaksanaan Praktikum 

Pada saat praktikum gelas ukur yang digunakan kurang teliti, sehingga untuk mengukur ketelitian volume air kurang teliti.

6.7 Hasil Analisis Data Praktek Setelah dijelaskan langkah percobaan permeabilitas pada sub bab 6.5 Prosedur Tes, maka data tentang permeabilitas dapat dijelaskan dengan Tabel 6.2 Constant Head dan contoh perhitungan Tabel 6.2 Constant Head.  CONSTANT HEAD Panjang silinder/contoh (L) Luas silinder/contoh (A)

= 8 cm = 33,166 cm2

berat silinder = 489 gr volume silinder = 265,33 cm3 MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

67

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

Berat silinder + contoh contoh

= 968,094 g = 1,8 gr/cm3

Tinggi jatuh (h) =120 cm ∅silinder/contoh = 6,5 cm

Tabel 6.3 Constant Head

No. Test 1 2 3 4 5

Waktu

Vol. Air yang merembes

Tempt

(cm3) 160 159 157 155 155

(oC) 27 27 27 27 27

(detik) 60 120 180 240 300

Koef. Permebilitas (cm/det) 0.005360242 0.002663370 0.001753246 0.001298184 0.001038547

Dengan Rumus : Q = k.A.i.t k = (Q.L) / (h.A.t) Dengan : Q = Debit (cm3) k = Koefisien Permeabilitas (cm/detik) A = Luas Penampang (cm2) i = Koefisien Hidrolik = h/L t = Waktu (detik) Perhitungan : 160 cm3 ×8 cm

K1 = 120 cm × 33,166 cm2 ×60 det = 0.005360242 cm / det 159cm3 ×8 cm

K2 = 120 cm × 33,166 cm2 ×120 det = 0.002663370 cm / det 157 cm3 ×8 cm

K3 = 120 cm × 33,166 cm2 ×180 det = 0.001753246 cm / det 155 cm3 ×8 cm

K4 = 120 cm × 33,166 cm2 ×240 det = 0.001298184 cm / det 155 cm3 ×8 cm

K5 = 120 cm × 33,166 cm2 ×300 det = 0.001038547 cm / det 

Koreksi Temperature

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

68

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

Tabel 6.4 Koreksi Temperature pada Koefisien Permebilitas (K)

ƞ𝑇

Dari tabel diatas maka nilai ƞ20°c pada praktikum kami dengan temperature 270c ialah 0.847, sehingga didapatkan nilai koefisien permebilitas: Tabel 6.5 Nilai Koefisien Permebilitas dengan Koreksi Temperature

No. Waktu Test (detik) 1 60 2 120 3 180 4 240 5 300

Vol. Air yang merembes (cm3) 160 159 157 155 155

Tempt (oC) 27 27 27 27 27

Koef. Perme

(Q.L) / (Δh.A.t)

(µt/µ20˚C)

0.005360242 0.002663370 0.001753246 0.001298184 0.001038547

0.847 0.847 0.847 0.847 0.847

(cm/det) 0.004540125 0.002255874 0.001484999 0.001099561 0.000879649

Rumus Koefisien Permeabilitas dengan Koreksi Temperature 𝑘=

𝑄. 𝑙 ƞ𝑇 ℎ. 𝐴. 𝑡 ƞ20°

Perhitungan :

𝑄. 𝑙 ƞ𝑇 𝑘= 𝐴. 𝑡 ƞ20° K1 = 120 cm × 33,166 cm2 ×60 det × 0.847 =ℎ. 0.004540125 cm / det 160 cm3 ×8 cm

159cm3 ×8 cm

K2 = 120 cm × 33,166 cm2 ×120 det × 0.847 = 0.002255874 cm / det 157 cm3 ×8 cm

K3 = 120 cm × 33,166 cm2 ×180 det × 0.847 = 0.001484999 cm / det

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

69

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

155 cm3 ×8 cm

K4 = 120 cm × 33,166 cm2 ×240 det × 0.847 = 0.001099561 cm / det 155 cm3 ×8 cm

K5 = 120 cm × 33,166 cm2 ×300 det × 0.847 = 0.000879649 cm / det Rata-rata Koefisien : k1 + k2 + k3 + k4 + k5 5 0.004540125 + 0.002255874 + 0.001484999 + 0.001099561 + 0.000879649 = 5 k̅ =

= 0.002052 cm / det

Dari nilai koefisien permeabilitas yang udah didapatkan pada tabel data diatas, maka dapat ditentukan k rata-rata = 0.002052 cm / det



Mencari Wc Tabel 6.6 Wc

No. Cawan Berat Cawan (gram) Berat cawan + tb (gram) Berat cawan + tk (gram) Berat air (gram) Berat tanah kering (gram) Kadar air (%) Rumus Kadar Air (F) Perhitungan :

A B C D E F =

50 54.6 76.2 69.66 6.54 15.06 43.43

7 44.85 64.17 57.43 6.74 12.58 53.58

D/E x 100%

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

70

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

6.54

Kadar air (%) no cawan 50 = 15.06 × 100% = 43.43 % 6.74

Kadar air (%) no cawan 7 = 12.58 × 100% = 53.58 % 6.6 Kesimpulan Dari perhitungan yang sudah kami lakukan, kami mendapatkan bahwa rata-rata koefisien permeabilitas dari tanah yang kami uji adalah 0.002052 𝑐𝑚/𝑑𝑒𝑡. Dan berdasarkan dari tabel klasifikasi jenis tanah, maka tanah yang kami gunakan dalam praktikum Constant Head Permebility Test adalah jenis Pasir Halus.

BAB VII KONSOLIDASI 7.1 Dasar Teori Konsolidasi adalah proses pemampatan tanah akibat adanya beban tetap dalam jangka waktu tertentu. Prosedur untuk melakukan uji konsolidasi satu demensi pertama-tama diperkenalkan oleh TERZAGHI dimana pengujian tersebut dilakukan dengan alat OEDOMETER seperti pada gambar dibawah ini :

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

71

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

Gambar 7.1 Oedometer

Pemampatan awal pada umumnya adalah disebabkan oleh pembebanan awal (preloading). Pemampatan selama proses konsolidasi untuk penambahan beban yang diberikandapat dilihat pada grafik dibawah ini :

Gambar 7.2 Grafik Pemampatan

7.2 Tujuan  Tujuan Umum: Untuk menentukan sifat pemampatan suatu contoh tanah yaitu sifat perubahan isi dan proses keluarnya air dari dalam tanah yang diakibatkan adanya tekanan axial yang bekerja pada tanah tersebut.  Tujuan Khusus: 1. Dapat menerangkan prosedur pelaksanaan percobaan konsolidasi, 2. Dapat membaca data besarnya penurunan contoh tanah pada Dial berdasarkan waktu. 3. Dapat menghitung besarnya penurunan contoh tanah akibat proses pemampatan tanah. MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

72

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

4. Dapat menentukan waktu terjadinya proses konsolidasi, 5. Dapat menggunakan peralatan yang dipakai.

7.3 Penggunaan Hasil Praktek Kerja Untuk Teknik Sipil Maksud dari uji konsolidasi adalah memberikan beban secara bertahap kepada tanah dan mengukur perubahan volume (atau perubahan tinggi) sampel tanah terhadap waktu. Dengan demikian dapat ditentukan : a. Sifat kemampuan tanah yang dinyatakan dalam indeks kompresi (Cc) dan koefisien pemampatan volume (mv) b. Karakteristik konsolidasinya yang dinyatakan dalam koefisien konsolidasi (Cv) yang merupakan fungsi permeabilitas tanah. Secara tidak langsung nilai permeabilitas tanah (k) dapat ditentukan Aplikasidari uji konsolidasi yang bisa digunakan di lapangan adalah untuk menentukan penurunan tanah dan juga penurunan konsolidasi. Kedua hal ini perlu diperhitungkan dalam membangun sebuah infrastruktur, karena hampir semua infrastruktur dibangun di atas tanah. Perhitungan penurunan tanah ini dilakukan agar tidak terjadi penurunan tanah yang mendadak atau penurunan yang terlalu besar, karena menyangkut keamanan dari infrastruktur yang dibangun. Hendaknya dalam pembangunan infrastruktur, penurunan tanah haruslah kecil hingga tidak dapat dirasakan oleh orang-orang yang berada di dalam atau di atas infrastruktur tersebut. Jika penurunan tanah yang terjadi sangat besar, akan muncul kemungkinan ketidakstabilan struktur, contoh aplikasi langsungnya adalah pada pembuatan atau pengerasan jalan. 7.4 Prosedur Praktek Kerja 1. Menyiapkan tempat contoh tanah dari ring kuningan, beri pelumas bagian dalamnya (untuk mengurangi gesekan dinding) dan timbanglah beratnya (= W1) MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

73

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

2. Membuat benda uji dari contoh tanah undisturb, kemudian letakkan ke dalam ring dan catatlah tinggi benda uji yang akan ditest 3. Menimbang ring yang berisi contoh tanah tersebut (= W2) 4. Menempatkan batu porious yang telah dibasahi lebih dahulu dibagian atas dan bawah dari cincin tempat contoh tanah sehingga benda uji yang telah dilapisi dengan kertas saring terjepit diantara kedua batu porious tersebut, kemudian sisa tanah pembuatan benda uji perlu diselidiki kadar air ( Wc ) dan specific grafity ( Gs ). 5. Memasang pelat penumpu diatas batu porious tempat contoh tanah. 6. Meletakkan Dial Reading untuk mengukur penurunan di atas permukaan pelat penumpu. Deal reading harus dipasang sedemikian rupa hingga dial tersebut dapat bekerja dengan baik pada saat permulaan test. Atur kedudukan dial dan catat pembacaan jarum, dengan demikian pembacaan dial siap dilaksanakan. 7. Meletakkan pembebanan pertama seberat 0.5 Kg catatlah penurunan vertikal dari dial reading pada saat t = 0.1 menit, t = 0.25 menit ; t = 0.50 menit ; t = 1.0 menit ; t = 2.0 menit ; dan seterusnya sampai t = 1440 menit (24 jam) 8. Harap diperhatikan : pembuatan beban pertama sampai saat t = 2 menit selesai dilakukan, tambahkan air pada consolidometer sehingga tempat contoh tanah terendam seluruhnya dalam air. Setelah selesai pada pembacaan t = 1440 menit tambahkan beban sebesar 0.5 Kg ; Catatlah penurunan vertikal sebagaimana langkah (7) 9. Ulangi langkah (8) dengan beban tertentu untuk mendapatkan tekan sebesar Kg/Cm2 ; 40 Kg/Cm2 ; 8.0 Kg/Cm2 10. Untuk mendapatkan rebound graph (unloading) test, maka setelah beban tertinggi selesai diberikan selama 24 jam, beban berangsur – angsur dikurangi.Swelling akibat pengurangan ini harus dicatat setiap t = 30 MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

74

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

menit. Apabila telah didapat perubahan kecil sekali ( ± 0.0001 inch = 0.0025 mm ) maka pengurangan beban dapat diteruskan.Demikian seterusnya pengurangan beban dapat diteruskan hingga beban yang paling kecil yaitu 8.83 Kg. 11. Setelah pengetesan selesai, ambil tanah yang ditest dari dalam tempat contoh tanah tersebut dalam oven untuk penentuan kadar airnya

7.4 Daftar Istilah Penting (Glossary)  Oedometer : alat pengujian konsolidasi tanah  Dial Reading : pembacaan skala  Consolidometer : instrumen presisi yang digunakan untuk mengukur kekuatan

sampel tanah dan memberikan perkiraan potensi spesimen untuk menetap di bawah trotoar dan struktur  Swelling : pengembangan atau penambahan 7.5 Permasalahan Teknis dan Non-Teknis Selama Pelaksanaan Praktikum  Pada saat praktikum pembacaan skala waktu 24 jam kadang tidak tepat 24 jam

7.6 Hasil Analisa Data Praktek 

Hasil Pengamatan Penurunan Tabel 7.6 Hasil Pengamatan Penurunan

Waktu (menit) 0.1 0.25 0.5 1 2 4 8 16

√T 0.32 0.50 0.71 1.00 1.41 2.00 2.83 4.00

2 10.00 9.91 9.90 9.89 9.87 9.86 9.81 9.67

3 9.50 9.48 9.45 9.44 9.44 9.43 9.42 9.39

Beban (kg) 6 9.15 9.07 8.85 8.78 8.71 8.61 8.49 8.36

12 7.52 7.47 7.42 7.36 7.28 7.18 7.02 6.84

25 6.01 5.99 5.98 5.85 5.78 5.68 5.55 5.40

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

75

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

30 60 120 240 

5.48 7.75 10.95 15.49

9.61 9.56 9.53 9.51

9.34 9.31 9.25 9.23

8.23 8.13 8.07 8.03

6.75 6.62 6.55 6.52

5.22 5.04 4.95 4.84

Hasil Pengamatan Rebound Tabel 7.7 Hasil Pengamatan Rebound

Waktu

Beban (kg)

√T

(Menit) 15 30 45 60 75 90 125

3.87 5.48 6.71 7.75 8.66 9.49 11.18

-12 4.83 4.835 4.8375 4.8395 4.8398 4.8405 4.841

-6 4.01 5.005 5.025 5.029 5.033 5.035 5.038

-3 5.199 5.218 5.23 5.235 5.248 5.25 5.252

-2 5.932 6.028 6.129 6.211 6.33 6.382 6.49

1. Berat Volume Tanah Tabel 7.8 Berat Volume Tanah sebelum Tes Konsolidasi

Diameter Ring Tinggi Ring Tinggi Batu Porus Tinggi Penutup Ring Tinggi Tanah (Ho) Volume Ring Berat Ring Berat Ring + Tanah Berat Tanah 𝑊𝑡𝑎𝑛𝑎ℎ 𝑔𝑟 𝛾𝑡 = = 𝑉𝑡𝑎𝑛𝑎ℎ 𝑔𝑟

cm cm cm cm cm cm3 gram gram gram gram/cm3

6.5 5 0.6 1.2 2.5 165.83 186.31 340.9 154.59 0.932

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

76

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

2. Kadar Air Tabel 7.9 Kadar air

No cawan Berat cawan

AD 43.85

Berat cawan + tanah basah (gr)

54.55

Berat cawan+ tanah kering (gr) Berat air (gr)

51.66 2.89

Berat tanah kering (gr)

7.81

Kadar air (%)

37.004

Tabel 7.10 Spesific Gravity sebelum Tes Konsolidasi

No. Piknometer Berat piknometer (gr) Berat pikno + tanah kering (gr) Berat pikno + tanah + air (gr) Temperatur 1 (oC) Berat piknometer + air (gr) Temperatur 2 (oC) G.S

D 103.31 105.83 353.78 25 351.78 28.5 2.52

3. Koefisien Konsolidasi (Cv)

Waktu (Menit) 0.1 0.25 0.5 1 2 4 8 16 30

√T 0.32 0.50 0.71 1.00 1.41 2.00 2.83 4.00 5.48

Beban Penurunan Beban Penurunan Beban Penurunan Beban Penurunan Beban Penurunan 2 kg 3 kg 6 kg 12 kg 25 kg 10.00 0.00 9.50 0.00 9.15 0.00 7.52 0.00 6.01 0.00 9.91 0.09 9.48 0.02 9.07 0.08 7.47 0.05 5.99 0.02 9.90 0.10 9.45 0.05 8.85 0.30 7.42 0.10 5.98 0.03 9.89 0.11 9.44 0.06 8.78 0.37 7.36 0.16 5.85 0.16 9.87 0.13 9.44 0.06 8.71 0.44 7.28 0.24 5.78 0.23 9.86 0.14 9.43 0.07 8.61 0.54 7.18 0.34 5.68 0.33 9.81 0.19 9.42 0.08 8.49 0.66 7.02 0.50 5.55 0.46 9.67 0.33 9.39 0.11 8.36 0.79 6.84 0.68 5.40 0.61 9.61 0.39 9.34 0.16 8.23 0.92 6.75 0.77 5.22 0.79 MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

77

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

60 120 240

7.75 10.95 15.49

9.56 9.53 9.51

0.44 0.47 0.49

9.31 9.25 9.23

0.19 0.25 0.28

8.13 8.07 8.03

1.02 1.08 1.13

6.62 6.55 6.52

0.90 0.97 1.00

5.04 4.95 4.84

0.97 1.07 1.18

Tabel 7.11 Mencari Koefisien Konsolidasi (Cv)

Menentukan Hdr1 pada beban 2 kg

Menentukan Hdr1 pada beban 3 kg

Ho = 2.5 cm = 25 mm

Ho = 2.5 cm = 25 mm

H1 = Ho – (Penurunan selama 4jam)

H1 = Ho – (Penurunan selama 4jam)

= 25 mm – 0.49 mm = 24.51 mm

= 25 mm – 0.28 mm = 24.72 mm

Rata-rata penurunan = 0.24

Rata-rata penurunan = 0.11

𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎 𝑝𝑒𝑛𝑢𝑟𝑢𝑛𝑎𝑛 2 0.24 𝐻𝑑𝑟1 = 2 = 0.12 𝑚𝑚 Menentukan Hdr1 pada

𝐻𝑑𝑟1 =

𝐻𝑑𝑟1 =

beban 6 kg

𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎 𝑝𝑒𝑛𝑢𝑟𝑢𝑛𝑎𝑛 2 0.11 𝐻𝑑𝑟1 = 2 = 0.055 𝑚𝑚 Menentukan Hdr1 pada

beban 12 kg

Ho = 2.5 cm = 25 mm

Ho = 2.5 cm = 25 mm

H1 = Ho – (Penurunan selama 4jam)

H1 = Ho – (Penurunan selama 4jam)

= 25 mm – 1.13mm = 23.87 mm Rata-rata penurunan = 0.61

= 25 mm – 2.63mm = 22.37 mm Rata-rata penurunan = 0.61

𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎 𝑝𝑒𝑛𝑢𝑟𝑢𝑛𝑎𝑛 2 0.61 𝐻𝑑𝑟1 = 2 = 0.305 𝑚𝑚 Menentukan Hdr1 pada

𝐻𝑑𝑟1 =

𝐻𝑑𝑟1 =

𝐻𝑑𝑟1 =

𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎 𝑝𝑒𝑛𝑢𝑟𝑢𝑛𝑎𝑛 2 0.61 = 0.305 𝑚𝑚 2

beban 25 kg

Ho = 2.5 cm = 25 mm H1 = Ho – (Penurunan selama 4jam) = 25 mm – 1.18 mm = 23.89 mm Rata-rata penurunan = 0.49 𝐻𝑑𝑟1 = 𝐻𝑑𝑟1 =

𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎 𝑝𝑒𝑛𝑢𝑟𝑢𝑛𝑎𝑛 2

0.49 = 0.245 𝑚𝑚 2

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

78

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

79

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

 Menentukan CV menggunakan Logaritma Waktu

Gambar 7.3 Grafik Metode Logaritma Waktu pada Beban 2 kg

Gambar 7.4 Grafik Metode Logaritma Waktu pada Beban 3 kg

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

80

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

Gambar 7.5Grafik Metode Logaritma Waktu pada Beban 6 kg

Gambar 7.6 Grafik Metode Logaritma Waktu pada Beban 12 kg

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

81

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

Gambar 7.7Grafik Metode Logaritma Waktu pada Beban 25 kg

Contoh perhitungan Metode Logaritma Waktu : -Beban 2 kg

1. Menentukan t50 a. Menentukan D0 D0 = 0.09 mm b. Menentukan D100 (secara grafis) D100 = 0.41 mm c. Menentukan D50 𝐷0 + 𝐷100 𝐷50 = 2 0.09 𝑚𝑚 + 0.41 𝑚𝑚 𝐷50 = 2 𝐷50 = 0.25 𝑚𝑚 Lalu tentukan t50 dengan menarik garis tegak lurus dari d50 pada grafik logaritma waktu. maka didapat t50 adalah 5.5 menit o t50 = Log 5.5 menit t50 = 1.7 menit t50 = 102 detik

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

82

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

2. Menentukan CV50 𝐻𝑑𝑟1 2 𝑡50 (0.12𝑚𝑚)2 𝐶𝑉50 = 0,197 𝑥 102 𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘 𝐶𝑉50 =3 x 10-5 mm2/detik 𝐶𝑉50 = 0,197 𝑥

Hasil yang Diperoleh : Tabel 7.7 Data Koefisien Konsolidasi LogaritmaWaktu (Cv)

d0 d100 d50 log t50 t50(menit) t50 (detik) hdr CV

beban 2

beban 3

beban 6

0.09 0.41 0.25 5.5 1.7 102 0.12 0.00003

0.02 0.235 0.1275 9 2.19 131.4 0.55 0.00005

0.08 1 0.54 2 0.69 41.4 0.61 0.0018

beban 12 0.05 0.83 0.44 3 1.098 65.88 0.61 0.0011

beban 25 0.02 1.08 0.55 6 1.79 107.4 0.49 0.0004

 Menentukan CV menggunakan Akar Waktu

Gambar 7.8 Grafik Metode Akar Waktu pada Beban 2 kg

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

83

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

Gambar 7.9 Grafik Metode Akar Waktu pada Beban 3 kg

Gambar 7.10 Grafik Metode Akar Waktu pada Beban 6 kg

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

84

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

Gambar 7.11 Grafik Metode Akar Waktu pada Beban 12 kg

Gambar 7.12Grafik Metode Akar Waktu pada Beban 25 kg

Contoh perhitungan Akar Waktu : -Beban 2 kg 1. Menentukan √𝑡90

OB = 1.3 menit OC

= 1.15 OB = 1.15 x 1.3 menit

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

85

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

= 1.495 menit ➔ √𝑡90

= 0.8 menit 𝑡90 = 0.64 menit 𝑡90 = 38.4 detik

2. Menentukan CV90 𝐻𝑑𝑟2 2 𝐶𝑉90 = 0.848 𝑥 𝑡90 𝐶𝑉90 = 0.848 𝑥

(0,12 𝑚𝑚)2

38.4 𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘

𝐶𝑉90 =3.18 x 10-4 mm2/detik Hasil yang Diperoleh : Tabel 7.8 Data Koefisien Konsolidasi Akar Waktu (Cv)

beban 2

beban 3

beban 6

beban 12

beban 25

√𝑡90

0.8

0.9

0.7

4.1

6.2

t90(menit)

0.64

0.81

0.49

16.81

38.44

t90 (detik)

38.4

48.6

29.4

1008.6

2306.4

hdr CV

0.12 0.00032

0.55 0.00005

0.61 0.01073

0.61 0.00031

0.49 0.00009

● Compression Index (CC)

𝐶𝑐 =

𝑒1 −𝑒2

........................................(1)

𝑙𝑜𝑔𝑒2 −𝑙𝑜𝑔𝑒2

1. Tinggi Tanah Awal (H0) = 2.5 cm 2. Tinggi Tanah Solid (HS)

Hs =

𝑊𝑠 𝐴 . 𝐺𝑠 . 𝛾𝑤

.......................................... (2)

a. Berat Tanah Kering (Ws) Ws = 7.81 gr MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

86

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

b. Luas Permukaan Ring (A) D

= 6.5 cm

A

= ¼ 𝜋 D2 = ¼ 𝜋 (6.5 cm)2 = 33.167 cm2

c. Specific Gravity (Gs) Gs = 2.52 d. Berat Volume Air (𝛾𝑤 ) 𝛾𝑤 = 1 gr/cm3 HS = =

𝑊𝑠 𝐴 . 𝐺𝑠 . 𝛾𝑤

7.81 𝑔𝑟

33.167𝑐𝑚2

. 2.52 . 1 𝑔𝑟/𝑐𝑚3

= 0.09 𝑐𝑚 3. Tinggi Tanah Void (Hv) Hv = H0 - Hs = 2.5 cm – 0.09 cm = 2.41 cm 4. Contoh Perhtiungan Tegangan (𝜎) 𝑃1

a. 𝜎1 =

𝐴

20 𝑁 33.166 𝑐𝑚2 𝜎1 = 0.6 𝑁/𝑐𝑚2 5. Contoh Perhitungan Selisih tinggi tanah (∆𝐻) 𝜎1 =

a. ∆𝐻0 = 0

b. ∆𝐻1 = 𝑑𝑖𝑎𝑙 𝑎𝑘ℎ𝑖𝑟 𝑝𝑒𝑛𝑢𝑟𝑢𝑛𝑎𝑛 𝑏𝑒𝑏𝑎𝑛 0 𝑘𝑔−𝑑𝑖𝑎𝑙 𝑎𝑘ℎ𝑖𝑟 𝑝𝑒𝑛𝑢𝑟𝑢𝑛𝑎𝑛 𝑏𝑒𝑏𝑎𝑛 2 𝑘𝑔 10 10 𝑚𝑚−9.51𝑚𝑚

➔ ∆𝐻1 = (

10

)𝑐𝑚

= 0.049 𝑐𝑚

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

87

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

6. Contoh Perhitungan Tinggi Tanah (H) a. H0

= 2.5 cm

b. H1

= H0 - ∆H1 = 2.5 cm – 0.142 cm = 2.358 cm

7. Contoh Perhitungan Selisih angka pori (∆e) a. ∆e0

=0

b. ∆e1

=

∆𝐻

𝐻𝑠

=

0.05 0.09

= 0.52

8. Contoh Perhitungan Angka Pori (e) a. 𝑒0 =

𝐻𝑣 𝐻𝑠

=

2.41 0.09

= 25.75

b. 𝑒1 = 𝑒0 − ∆𝑒1 = 25.75 − 0.52 = 25.23 Tabel 7.9 Data Hasil Tegangan dan Angka Pori

No.

Beban (P)kg

Beban Tegangan (P)N

∆𝐻

𝐻

∆𝑒

𝑒

1.

0

0

0.60

0.05 2.45 0.52 25.23

2.

2

20

0.90

0.03 2.42 0.29 24.94

3.

3

30

1.81

0.11 2.31 1.20 23.73

4.

6

60

3.62

0.10 2.21 1.07 22.66

5.

13

130

7.54

0.12 2.09 1.26 21.40

6.

6

60

3.62

0.00 2.09 0.01

22.51

7.

3

30

1.81

0.10 1.99 1.10

22.57

8.

2

20

0.9

0.01 1.98 0.06

23.17

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

88

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

0.6

0.9

1.81

3.62

7.54

Gambar 7.13 Grafik Tegangan vs Angka Pori

Gambar 7.14 Grafik Tegangan Prakonsolidasi

Dari grafik diatas didapatkan tegangan prakonsolidasi dengan cara grafis senilai 0.85. Maka untuk menentukan tanah berkonsolidasi normal atau berlebih dapat dihitung menggunakan cara sebagai berikut : 𝑂𝐶𝑅 =

𝑡𝑒𝑔𝑎𝑛𝑔𝑎𝑛 𝑝𝑟𝑎𝑘𝑜𝑛𝑠𝑜𝑙𝑖𝑑𝑎𝑠𝑖 (𝜎𝑣𝑜 ) 𝑡𝑒𝑔𝑎𝑛𝑔𝑎𝑛 𝑜𝑣𝑒𝑟𝑏𝑢𝑟𝑑𝑒𝑛 (𝜎𝑣𝑜 ′)

Nilai OCR dapat dihitung bila diketahui kedalaman berapa sampel tersebut diambil dan MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

89

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

dihitung tegangan overburdennya, dengan syarat :

- 𝜎𝑣𝑜 ′< 𝜎𝑣𝑜 maka keadaannya over consolidated - 𝜎𝑣𝑜 ′> 𝜎𝑣𝑜 maka keadaannya normal consolidated

𝐶𝑐 =

𝑒1 − 𝑒2 𝑙𝑜𝑔𝜎1 − 𝑙𝑜𝑔𝜎2 (Note: Nilai Compression Index diambil dari nilai selisih angka pori dibagi nilai selisih logaritma tegangan yang terbesar.) ➔ 𝐶𝑐 =

𝑒3 −𝑒4 𝑙𝑜𝑔𝜎4 −𝑙𝑜𝑔𝜎3

22.66 − 21.4 𝑙𝑜𝑔 7.54 − 𝑙𝑜𝑔3.62 𝐶𝑐 = 3,94 ● Swell Index (Cs) 1 1 𝐵𝑎𝑡𝑎𝑠𝑎𝑛 𝐶𝑠 ≅ 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑎𝑖 𝐶𝑠 5 10 𝑒1 − 𝑒2 𝐶𝑠 = 𝑙𝑜𝑔𝜎2 − 𝑙𝑜𝑔𝜎1 23.17 − 22.57 𝐶𝑠 = 𝑙𝑜𝑔1.81 − 𝑙𝑜𝑔0.9 𝐶𝑠 = 1.97 𝐶𝑐 =

Dengan : e

= angka pori

Cs

= indeks pengembangan

Cc

= indeks pemampatan

𝜎𝑛

= tegangan

Setelah diketahui Cs, Cc, dan tanah berkonsolidasi lebih maka besar penurunannya dapat dihitung melalui :

𝑆=

H × Cs 𝜎𝑣𝑜 ′ + ∆𝜎 log 1 + 𝑒0 𝜎𝑣𝑜 ′

(S dapat dicari jika ∆𝜎 diketahui yang sebenarnya di lapangan)

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

90

PROGRAM STUDI DIPLOMA 4 DEPARTEMEN TEKNIK INFRASTRUKTUR SIPIL FAKULTAS VOKASI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER 2018

Dengan : S

= penurunan

H

= tinggi awal tanah

e0

= angka pori awal

𝜎𝑣𝑜 ′ = tegangan efektif awal ∆𝜎

= penambahan tegangan efektif

7.8 Kesimpulan Uji konsolidasi merupakan uji yang sangat penting dalam pengujian terhadap lapisan tanah karena erat hubungannya dengan kestabilan tanah tersebut. Pada percobaan ini didapatkan hasil sebagai berikut. Nilai Compression Index

(Cc)

= 3.94

Nilai Swell Index

(Cs)

= 1.97

MEKANIKA TANAH I KELAS B 2018

91