Materi Mhs-pemadatan.pdf

Mata kuliah

MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D.

BAGAN ALIR BAHASAN GAYA ANGKAT DIBAWAH BANGUNAN AIR (6)

POKOK BAHASAN

DISTRIBUSI TEGANGAN (8)

TEGANGAN EFEKTIF (7)

A. Umum B. Test pemadatan di laboratorium PEMAMPATAN TANAH (9)

REMBESAN AIR DALAM TANAH (5)

KOMPOSISI TANAH (2)

• Standard Proctor • Modified Proctor C. Perubahan sifat tanah akibat pemadatan

KLASIFIKASI TANAH (3)

TANAH (1)

BAB IV PEMADATAN

PEMADATAN (4)

Mata kuliah

MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D.

A. Umum

1. Kegunaan pemadatan. Meningkatkan berat volume tanah, yang berarti : • Meningkatkan kekuatan tanah untuk mendukung beban. • Menaikkan stabilitas lereng. • Mengurangi pemampatan tanah. 2. Pengaruh kadar air ( Wc ) terhadap pemadatan :  Kepadatan tanah meningkat dengan meningkatnya kadar air  air berfungsi sebagai “pelumas”. Tapi :penambahan air yang berlebihan  kepadatan menurun. Karena :air mengambil alih tempat-tempat yang semula ditempati oleh butiran.  Kadar air dimana kepadatan tanah maksimum dinamakan  Kadar air optimum ( wc-opt ).

D. Pemadatan tanah di lapangan E. Test kepadatan lapangan

BAB IV PEMADATAN POKOK BAHASAN A. Umum B. Test pemadatan di laboratorium • Standard Proctor • Modified Proctor C. Perubahan sifat tanah akibat pemadatan D. Pemadatan tanah di lapangan E. Test kepadatan lapangan

1

Mata kuliah

MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D.

B. Test Pemadatan di Laboratorium

BAB IV PEMADATAN

POKOK BAHASAN A. Umum

1. Kegunaan Test Pemadatan Test pemadatan dilakukan untuk menentukan kepadatan maksimum (γd-max) dan kadar air optimum (wc-opt). 2. Jenis test pemadatan ( lihat Gambar 4.1a dan 4.1b ) a. Standard Proctor Test. b. Modified Proctor Test. 3. Energy Pemadatan.

 Jml .tumb .  Berat  Ting .Jatuh  @ lapis  x Jml .lapis  x  Pemukul  x  Penumbuk       E (Volume Cetakan )

Mata kuliah

MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D.

B. Test pemadatan di laboratorium • Standard Proctor • Modified Proctor C. Perubahan sifat tanah akibat pemadatan D. Pemadatan tanah di lapangan E. Test kepadatan lapangan

BAB IV PEMADATAN

POKOK BAHASAN A. Umum B. Test pemadatan di laboratorium • Standard Proctor • Modified Proctor C. Perubahan sifat tanah akibat pemadatan

Gambar 4.1a Photo alat pemadatan Proctor

D. Pemadatan tanah di lapangan E. Test kepadatan lapangan

2

Mata kuliah

MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D.

BAB IV PEMADATAN

POKOK BAHASAN

Handle A. Umum B. Test pemadatan di laboratorium

collar (mould extension)

Sleeve guide

• Standard Proctor • Modified Proctor

Cylindrical soil mould

Hammer for compacting soil Base plate Gambar 4.1b Sketsa alat pemadatan Proctor

Mata kuliah

MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D.

a. Standard Proctor Test.

C. Perubahan sifat tanah akibat pemadatan D. Pemadatan tanah di lapangan E. Test kepadatan lapangan

BAB IV PEMADATAN

POKOK BAHASAN A. Umum

•

Cara pelaksanaan test : -

ASTM Test D-698

-

AASHTO Test T-99

•

Volume cetakan : 1/30 ft3 = 943.3 cm3

•

Diameter cetakan = 4” = 101.6 mm.

•

Berat palu pemukul = 5.5 Lb = 2.5 Kg.

•

Tinggi jatuh palu = 12” = 304.8mm

•

Tanah diletakkan didalam cetakan = 3 Lapis.

•

Jumlah tumbukan @ lapis = 25 pukulan.

B. Test pemadatan di laboratorium • Standard Proctor • Modified Proctor C. Perubahan sifat tanah akibat pemadatan D. Pemadatan tanah di lapangan E. Test kepadatan lapangan

3

Mata kuliah

MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D.

b. Modified Proctor Test.

BAB IV PEMADATAN

POKOK BAHASAN A. Umum

•

Cara pelaksanaan test : –

ASTM test D-1557.

–

AASHTO test T-180

•

Volume cetakan : 1/30 ft3 = 943.3 cm3

•

Berat palu pemukul = 10 lb = 4.54 kg

•

Tinggi jatuh palu = 18” = 457.2 mm.

•

Tanah diletakkan didalam cetakan = 5 lapis.

•

Jumlah tumbuhkan @ lapis = 25 pukulan.

B. Test pemadatan di laboratorium • Standard Proctor • Modified Proctor C. Perubahan sifat tanah akibat pemadatan D. Pemadatan tanah di lapangan E. Test kepadatan lapangan

Mata kuliah

MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D.

B. Test Pemadatan di Laboratorium (lanjutan)

BAB IV PEMADATAN

POKOK BAHASAN A. Umum

4. Cara menggambar kurva hasil test pemadatan. • Data yang didapatkan dari test pemadatan : –

Kadar air, wc

–

Berat volume, g.

• Hitung kepadatan (gd) untuk masing-masing wc

gd 

g 1  wc

• Gambar kurva hubungan antara gd dengan wc (Gambar 4.2) • Dari kurva (Gambar 4.2), tentukan kepadatan tanah maksimum, (gd-max) dan kadar air optimum (wc-opt)

B. Test pemadatan di laboratorium • Standard Proctor • Modified Proctor C. Perubahan sifat tanah akibat pemadatan D. Pemadatan tanah di lapangan E. Test kepadatan lapangan

4

Mata kuliah

MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D.

BAB IV PEMADATAN

Dry unit weight

POKOK BAHASAN

(gdry)max

A. Umum B. Test pemadatan di laboratorium • Standard Proctor • Modified Proctor

wc opt

Moisture content Gambar 4.2 : Kurva hubungan antara berat volume kering (g dry) dengan kadar air (wc).

Mata kuliah

MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D.

B. Test Pemadatan di Laboratorium (lanjutan) 5. Menggambar kurva ZAV (zero air void) –

Zero Air Void  Saturated (Jenuh)

–

Menghitung :

g d ( zav )

G g  s w 1 e

SR.e = Gs.wc  SR = 100%  e = Gs wc

g d ( zav ) 

Gs g w 1  Gs wc

 Hitung gd(zav) untuk wc tertentu –

Gambar kurva antara wc dan gd(zav) yang saling bersesuaian (Gambar 4.3)

C. Perubahan sifat tanah akibat pemadatan D. Pemadatan tanah di lapangan E. Test kepadatan lapangan

BAB IV PEMADATAN

POKOK BAHASAN A. Umum B. Test pemadatan di laboratorium • Standard Proctor • Modified Proctor C. Perubahan sifat tanah akibat pemadatan D. Pemadatan tanah di lapangan E. Test kepadatan lapangan

5

Mata kuliah

MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D.

BAB IV PEMADATAN

POKOK BAHASAN A. Umum B. Test pemadatan di laboratorium • Standard Proctor • Modified Proctor C. Perubahan sifat tanah akibat pemadatan D. Pemadatan tanah di lapangan

Gambar 4.3 Kurva “Zero Air Voids” yang di plot bersama hasil pemadatan dengan Standard Proctor dan Modified Proctor

E. Test kepadatan lapangan

Mata kuliah

MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D.

BAB IV PEMADATAN

POKOK BAHASAN

B. Test Pemadatan di Laboratorium (lanjutan)

A. Umum

6. Dry side Wc-opt. dan wet side wc-opt : a. Dry side wc-opt bila wc < wc-opt b. Wet side wc-opt bila wc > wc-opt 7. Faktor-faktor yang mempengaruhi kepadatan.

   

Jenis tanah yang dipadatkan Distribusi ukuran butiran Kadar air Energi yang dipakai untuk memadatkan

B. Test pemadatan di laboratorium •

Standard Proctor

•

Modified Proctor

C. Perubahan sifat tanah akibat pemadatan D. Pemadatan tanah di lapangan E. Test kepadatan lapangan

6

Mata kuliah

MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D.

C. Perubahan Sifat Tanah Akibat Pemadatan

BAB IV PEMADATAN

POKOK BAHASAN A. Umum

1. Perubahan struktur butiran akibat pemadatan ( Lihat Gambar 4.4 ). a. Pada titik a  struktur butiran : “flocculate”(acak). Karena : wc rendah  diffuse double layer tidak berkembang sepenuhnya. Akibatnya : gaya tolak menolak antar butir kecil. b. Pada titik b  diffuse double layer bertambah. c. Pada titik c  gaya tolak-menolak antar butir besar  susunan partikel  “dispersed”.

B. Test pemadatan di laboratorium • Standard Proctor • Modified Proctor C. Perubahan sifat tanah akibat pemadatan D. Pemadatan tanah di lapangan E. Test kepadatan lapangan

Mata kuliah

MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D.

BAB IV PEMADATAN

POKOK BAHASAN A. Umum B. Test pemadatan di laboratorium • Standard Proctor • Modified Proctor C. Perubahan sifat tanah akibat pemadatan D. Pemadatan tanah di lapangan

Gambar 4.4 Pengaruh pemadatan terhadap struktur tanah

E. Test kepadatan lapangan

7

Mata kuliah

MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D.

2. Sifat tanah lempung yang dipadatkan.

BAB IV PEMADATAN

POKOK BAHASAN A. Umum

Parameter tanah yang berubah akibat pemadatan (Gambar 4.5):

B. Test pemadatan di laboratorium

• Daya rembes.

• Modified Proctor

• Kekuatan tanah

• Standard Proctor

• Kompressibilitas.

C. Perubahan sifat tanah akibat pemadatan

Gambar 4.5a

D. Pemadatan tanah di lapangan

Perubahan daya rembes tanah dengan kadar air saat pemadatan

Mata kuliah

MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D.

E. Test kepadatan lapangan

BAB IV PEMADATAN

POKOK BAHASAN A. Umum B. Test pemadatan di laboratorium • Standard Proctor • Modified Proctor C. Perubahan sifat tanah akibat pemadatan

Gambar 4.5b Perubahan kemampumampatan tanah dengan kadar air saat pemadatan

D. Pemadatan tanah di lapangan E. Test kepadatan lapangan

8

Mata kuliah

MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D.

D. Pemadatan Tanah di Lapangan

BAB IV PEMADATAN

POKOK BAHASAN A. Umum

1. Alat yang umum digunakan : a. b. c. d. e.

Smooth-wheel roller (Gambar 4.6) Rubber-tired roller (Gambar 4.7) Sheepfoot roller (Gambar 4.8) Dynamic compaction (Gambar 4.9) Vibratory roller (Gambar 4.10)

2. Spesifikasi pemadatan lapangan a. End Product Specification (EPS). b. Method Specification (MS).

B. Test pemadatan di laboratorium • Standard Proctor • Modified Proctor C. Perubahan sifat tanah akibat pemadatan D. Pemadatan tanah di lapangan E. Test kepadatan lapangan

Mata kuliah

MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D.

D. Pemadatan Tanah di Lapangan (lanjutan)

BAB IV PEMADATAN

POKOK BAHASAN A. Umum B. Test pemadatan di laboratorium • Standard Proctor • Modified Proctor C. Perubahan sifat tanah akibat pemadatan D. Pemadatan tanah di lapangan

Gambar 4.6 Photo smooth wheel roller

E. Test kepadatan lapangan

9

Mata kuliah

MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D.

BAB IV PEMADATAN

POKOK BAHASAN A. Umum B. Test pemadatan di laboratorium • Standard Proctor

Gambar 4.7 Photo rubber tired roller

Gambar 4.8a Photo sheepfoot roller

• Modified Proctor C. Perubahan sifat tanah akibat pemadatan

Gambar 4.8b Photo sheepfoot roller type lain

Mata kuliah

MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D.

D. Pemadatan tanah di lapangan E. Test kepadatan lapangan

BAB IV PEMADATAN

POKOK BAHASAN A. Umum B. Test pemadatan di laboratorium • Standard Proctor • Modified Proctor C. Perubahan sifat tanah akibat pemadatan D. Pemadatan tanah di lapangan

Gambar 4.9 Photo vibro compaction dan dynamic compaction

E. Test kepadatan lapangan

10

Mata kuliah

MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D.

BAB IV PEMADATAN

POKOK BAHASAN A. Umum B. Test pemadatan di laboratorium • Standard Proctor • Modified Proctor C. Perubahan sifat tanah akibat pemadatan D. Pemadatan tanah di lapangan

Gambar 4.10 Photo vibratory roller / alat pemadat dengan getaran

Mata kuliah

MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D.

D. Pemadatan Tanah di Lapangan (lanjutan)

BAB IV PEMADATAN

POKOK BAHASAN A. Umum

a. End Product Specification. Yang Ditentukan :

- Prosentase Kepadatan Akhir Yang Dicapai Dilapangan : Relative Compaction Atau Kepadatan Relative (R ).

g d lapang R (%)  x 100 % g d max lab

E. Test kepadatan lapangan

B. Test pemadatan di laboratorium • Standard Proctor • Modified Proctor

Atau :

 g d lapang  g d  min   g d  max  DR     x  g d max  g d  min   g d lapang  Ro g R  Ro  d  min 1  DR (1  Ro ) g d lapang

C. Perubahan sifat tanah akibat pemadatan D. Pemadatan tanah di lapangan E. Test kepadatan lapangan

11

Mata kuliah

MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D.

D. Pemadatan Tanah di Lapangan (lanjutan)

BAB IV PEMADATAN

POKOK BAHASAN A. Umum

b. Method Specification. Yang ditentukan : - Type dan berat alat pemadat. - Jumlah lintasan alat pemadat. - Ketebalan lapisan tanah yang dipadatkan. Kontraktor hanya menjalankan “SPESIFIKASI” Hasil akhir  bukan tanggung jawab kontraktor.

B. Test pemadatan di laboratorium • Standard Proctor • Modified Proctor C. Perubahan sifat tanah akibat pemadatan D. Pemadatan tanah di lapangan E. Test kepadatan lapangan

Mata kuliah

MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D.

E. Test Pemadatan Lapangan

BAB IV PEMADATAN

POKOK BAHASAN A. Umum B. Test pemadatan di laboratorium

1. Jenis Test Kepadatan Lapangan

Kepadatan di Lapangan dapat ditentukan dengan Melakukan Test: a. Sand Cone ( Gambar 4.11). b. Rubber Balloon (Gambar 4.12). c. Nuclear Density Meter (Gambar 4.13).

• Standard Proctor • Modified Proctor C. Perubahan sifat tanah akibat pemadatan D. Pemadatan tanah di lapangan E. Test kepadatan lapangan

12

Mata kuliah

MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D.

E. Test Pemadatan Lapangan (lanjutan)

BAB IV PEMADATAN

POKOK BAHASAN A. Umum

a. Sand Cone (Gambar 4.11)

•

Kepadatan lapangan dapat dihitung dengan cara: Menentukan berat tanah yang digali, dengan urutan:

- Tentukan berat botol + corong + pasir ottawa = W1. - Tentukan berat tanah galian = W2 - Tentukan kadar air tanah galian = wc - Hitung berat kering tanah galian = W3, dengan formula sebagai berikut:

W3 

W2 1  wc

Mata kuliah

MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D.

Sand Cone (lanjutan) •

B. Test pemadatan di laboratorium • Standard Proctor • Modified Proctor C. Perubahan sifat tanah akibat pemadatan D. Pemadatan tanah di lapangan E. Test kepadatan lapangan

BAB IV PEMADATAN

POKOK BAHASAN A. Umum

Menentukan volume tanah yang digali, dengan cara: Tentukan berat botol + corong + sisa pasir Ottawa = W 4. Tentukan berat pasir yg mengisi lubang & corong = W 5 W5 = W1 – W4 W6 = Berat pasir pengisi corong W7 = Berat pasir pengisi lubang W7 = W5 – W6 Hitung volume galian dengan formula :

V 

W7

g d  pasir

B. Test pemadatan di laboratorium • Standard Proctor • Modified Proctor C. Perubahan sifat tanah akibat pemadatan D. Pemadatan tanah di lapangan E. Test kepadatan lapangan

13

Mata kuliah

MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D.

Sand Cone (lanjutan)

BAB IV PEMADATAN

POKOK BAHASAN A. Umum B. Test pemadatan di laboratorium • Standard Proctor • Modified Proctor C. Perubahan sifat tanah akibat pemadatan D. Pemadatan tanah di lapangan

Gambar 4.11 Sketsa alat Sand Cone

Mata kuliah

MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D.

E. Test Pemadatan Lapangan (lanjutan)

E. Test kepadatan lapangan

BAB IV PEMADATAN

POKOK BAHASAN A. Umum

b. Rubber Balloon (Gambar 4.12) Sama seperti sand cone. Hanya : volume galian ditentukan dengan cara : memasukkan karet dalam lubang galian dan diisi dengan cairan yang sudah diketahui berat volumenya. c. Nuclear Density Meter (Gambar 4.13) Dioperasikan dipermukaan tanah atau didasar lubang galian. Yang diukur : – Berat tanah basah per-sat. volume. – Berat air yang dikandung per-sat volume.

B. Test pemadatan di laboratorium • Standard Proctor • Modified Proctor C. Perubahan sifat tanah akibat pemadatan D. Pemadatan tanah di lapangan E. Test kepadatan lapangan

14

Mata kuliah

MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D.

E. Test Pemadatan Lapangan (lanjutan)

BAB IV PEMADATAN

POKOK BAHASAN A. Umum B. Test pemadatan di laboratorium • Standard Proctor • Modified Proctor C. Perubahan sifat tanah akibat pemadatan D. Pemadatan tanah di lapangan

Gambar 4.12 Water Displacement-Rubber Balloon

Gambar 4.13 Nuclear densitymeter

Mata kuliah

MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D.

E. Test Pemadatan Lapangan (lanjutan)

E. Test kepadatan lapangan

BAB IV PEMADATAN

POKOK BAHASAN A. Umum

2. Faktor Yang Mempengaruhi Kepadatan Lapangan

B. Test pemadatan di laboratorium • Standard Proctor

-

Jenis Tanah. Distribusi Ukuran Butiran Kadar Air. Energi Untuk Memadatkan. Tebal Lapisan Yang Dipadatkan. Intensitas Tekanan Pada Permukaan. Luas Daerah Yang Dipadatkan.

• Modified Proctor C. Perubahan sifat tanah akibat pemadatan D. Pemadatan tanah di lapangan E. Test kepadatan lapangan

15

Mata kuliah

MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D.

E. Test Pemadatan Lapangan (lanjutan)

BAB IV PEMADATAN

POKOK BAHASAN A. Umum

3. Pepadatan Spesial di Lapangan

B. Test pemadatan di laboratorium • Standard Proctor

a. Tanah berbutir kasar - Dynamic compaction - Vibro floatation - Blasting. b. Tanah berbutir halus : - Preloading - Dewatering.

• Modified Proctor C. Perubahan sifat tanah akibat pemadatan D. Pemadatan tanah di lapangan E. Test kepadatan lapangan

Mata kuliah

MEKANIKA TANAH (PS-1335) Prof. Ir.Noor Endah Msc. Ph.D.

BAB IV PEMADATAN

POKOK BAHASAN A. Umum B. Test pemadatan di laboratorium • Standard Proctor • Modified Proctor C. Perubahan sifat tanah akibat pemadatan D. Pemadatan tanah di lapangan E. Test kepadatan lapangan

16