Studi Karateristik Parameter Kuat Geser Tanah Lempung Tol Cipularang Jawa Barat

Jurnal Infrastruktur dan Lingkungan Binaan Infrastructure and Built Environment Teknik Sipil

Geodesi dan Geomatika

Vol. II No. 1, Juni 2006 Teknik Lingkungan

Teknik Kelautan

Studi Karakteristik Parameter Kuat Geser Tanah Lempung Pasir Honje – Tol Cipularang, Jawabarat Abdul Fatal1, Ilyas Suratman2, Syarifuddin Nasution3 ABSTRAK Studi ini menyajikan karakteristik kuat geser hasil penyelidikan laboratorium pada ruas jalan Tol Cipularang Km 91-92 tepatnya daerah Pasir Honje Kabupaten Purwakarta Jawa Barat. Di laboratorium dari klasifikasi menunjukkan bahwa tanah dasar asli merupakan tanah lempung dengan plastisitas tinggi - CH dan A-7-5 berdasarkan sistem klasifikasi tanah USCS dan AASHTO. Contoh tanah untuk pengujian laboratorium diambil dari lokasi penelitian untuk berbagai kedalaman dan untuk kedalaman yang sama diambil pada beberapa titik yang berbeda dengan maksud untuk mengetahui sifat-sifat dan parameter tanah lebih akurat dan dapat dianggap mewakili tanah di lokasi penelitian secara keseluruhan. Pengolahan data untuk kuat geser berbagai macam penyelidikan diolah secara random dan dibagi dengan sistem zonasi yang menjadi 3 zonasi sesuai dengan elevasi. Pembagian zonasi dan elevasi dilakukan untuk dapat membandingkan nilai kuat geser dari kedua metode yang berbeda, akan tetapi cara pengolahan data dengan cara yang sama. Dari hasil perhitungan statistik nilai kuat geser untuk zona 1, zona 2 dan zona 3 hasilnya sama. Namun indikasi karakteristiknya pada zona 2 adalah sudut geser dalam tanahnya menurun jika tingkat indeks plastisitasnya meningkat. Dengan perkataan lain terjadi degradasi kekuatan geser, jika kondisi plastisitasnya meningkat atau ada faktor ketergangguan. Kata kunci : karakteristik, parameter kuat geser, tanah lempung, Pasir Honje, Tol Cipularang.

ABSTRACT This study presents a laboratory experiment on Tolroad Cipularang Km 91 – 92 at Pasir Honye, Purwakarta, West Java. Soil test was conducted for soil classification, which is then classifield the soil as CH and A-7-5 based on USCS and AASHTO soil classification system. Soil sample for laboratory test was obtained from research site with variety of depth and same depth but different spots with the purpose of finding out a more accurate soil parameter and represent the entire research site. The data processing for shear force from variety of sources was conducted randomly and divided according to zone system, which comprised 3 zones based on elevation. The division of zones and elevation was done to compare shear force value of two different methods, with the same data processing method. This analysis reveals that the soil strength on zone 1, zone 2 and 3 have almost the same value. But the characteristic relationship between angle friction vs Plasticity Index indicates that the strength decreases as the PI increases. This leads to the conclusion assumed that the strength is degraded due to plasticity increased or in other words if disturbance exist. Keywords : characteristic, day, shear strength, Pasir Honje, West Java. 1. Pendahuluan Pada ruas sepanjang jalan tol Cipularang banyak terdapat masalah, antara lain stabilitas lereng. Salah satu masalahnya adalah parameter kekuatan geser

tanah yang dapat berubah. Sebagai contoh, karakteristik parameter kekuatan geser yang dapat berubah apabila kondisi lapisannya telah terbuka terhadap udara, apalagi jika terjadi ketergangguan secara fisik pada waktu tanah dibuka.

1)

Mahasiswa S2 Program Studi Teknik Sipil FTSL- ITB, Dosen Universitas Langlang Buana. Staf Pengajar Faklutas Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Teknologi Bandung. 3) Staf Pengajar Faklutas Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Teknologi Bandung. 2)

13

Jurnal Infrastruktur dan Lingkungan Binaan Infrastructure and Built Environment Teknik Sipil

Geodesi dan Geomatika

Penelitian ini melakukan studi karakteristik kekuatan geser tanah di laboratorium pada salah satu lokasi bermasalah tersebut. Penelitian didasarkan pada analisis unsur mineral maupun dengan percobaan kekuatan gesernya yaitu Percobaan ‘Undrained’ Triaksial dan Percobaan Geser Langsung serta pengaruh perendaman pada kuat geser tanah. Pengambilan contoh tanah asli dilakukan pada zona yang mengalami longsor pada daerah jalan Tol Cipularang Sta. 92+100 m sampai dengan Sta. 92+850 m. Tepatnya pada daerah Pasir Honje Kabupaten Purwakarta Jawa Barat. II.

Studi Tanah

2.1 Secara Klasifikasi Tanah Sistem klasifikasi tanah berdasarkan tekstur tanah, distribusi ukuran butir dan plastisitas tanah menurut United State Department of Agriculture (USDA) adalah: a. Pasir : ukuran butiran antara 2,0 – 0,05 mm b. Lanau : ukuran butiran 0,05 – 0,002 mm c. Lempung : ukuran butiran < 0,002 mm atau dapat dilihat pada Gambar 1 di bawah ini.

Vol. II No. 1, Juni 2006 Teknik Lingkungan

Teknik Kelautan

Sedangkan klasifikasi tanah oleh USCS (Unified Soil Classification System) diuraikan sebagai berikut: a. Tanah berbutir kasar (Coarse Grained Soil), yaitu tanah kerikil dan pasir, dimana kurang dari 50% berat total contoh tanah lolos ayakan No.200. Simbol dari kelompok ini G (Gravel) atau tanah berkerikil dan S (Sand) atau tanah berpasir. b. Tanah berbutir halus (Fine Grained Soil), yaitu lebih dari 50% berat total contoh tanah lolos ayakan No. 200 dan diberi simbol M untuk lanau anorganik, C untuk lempung anorganik, O untuk lanau organik dan lempung organik. dimana simbol: W = Well Graded (tanah dengan gradasi baik), P = Poorly Graded (tanah dengan gradasi buruk), L = Low Plasticity (plastisitas rendah, LL<50), H = High Plasticity (plastisitas tinggi, LL> 50). 2.2 Secara Mineral Tanah Lempung sebagian besar terdiri dari partikel mikroskopik dan submikroskopik yang berbentuk lempengan-lempengan pipih dan merupakan partikelparikel dari mika, mineral-mineral lempung dan mineral-mineral sangat halus lainnya. a. Mineral lempung Mineral lempung merupakan senyawa aluminium silikat yang kompleks dan terdiri dari satu atau dua unit dasar, yaitu Silika Tetrahedra dan Aluminium Oktahedra. Mineral Kaolinite terdiri dari tumpukan lapisan-lapisan dasar lembaran-lembaran kombinasi Silica-Gibbsite. Setiap lapisan dasar tersebut mempunyai tebal kira-kira 7,2 Angstrom (1 Angstrom = 10-10 m). Tumpukan lapisan-lapisan tersebut terikat oleh ikatan Hydrogen (Hydrogen Bonding). Mineral kaolinite berujud seperti lempengan-lempengan tipis, masing-masing dengan diameter kira-kira 1.000 Angtrom sampai 20.000 Angtrom dan ketebalan berkisar antara 100 Angstrom sampai 1000 Angstrom. Luas permukaan (Specific Surface) partikel kaolinite per unit massa adalah kirakira 15 m2/gram. Struktur dari mineral Kaolinit.

Gambar 1 Klasifikasi tanah menurut USDA Menurut AASHTO tanah diklasifikasikan ke dalam tujuh kelompok besar, yaitu A-1 sampai A-7. Tanah dengan klasifikasi A-1, A-2 dan A-3 adalah tanah berbutir yaitu 35% atau kurang jumlah butiran tanah tersebut lolos ayakan No.200, sedangkan tanah dengan klasifikasi A-4, A-5, A-6 dan A-7 adalah tanah yang lebih dari 35% dari butirannya lolos ayakan No. 200.

Mineral Illite terdiri dari lembaran Gibbsite yang diapit oleh dua lembaran Silica. Lapisan-lapisan Illite terikat satu sama lain oleh ion-ion Kalium (Potassium) dan muatan negatif yang diperlukan untuk mengikat ionion Kalium tersebut diperoleh dengan adanya penggantian sebagian atom Silikon pada lembaran Tetrahedra oleh atom-atom aluminium tanpa mengubah bentuk kristal utama yang disebut substitusi Isomorf. 14

Jurnal Infrastruktur dan Lingkungan Binaan Infrastructure and Built Environment Teknik Sipil

Geodesi dan Geomatika

Pada montmorillonite terjadi substitusi isomorf antara atom-atom magnesium dan besi menggantikan sebagian atom-atom kalium seperti pada illite. Partikel montmorillonite mempunyai dimensi mendatar dari 1000 Angtrom sampai 5000 Angstrom dan ketebalan 10 Angstrom sampai 50 Angstrom. Luas spesifiknya sekitar 800 m2/gram.

Vol. II No. 1, Juni 2006 Teknik Lingkungan

Teknik Kelautan

3.2 Zona Studi Daerah penelitian dibagi dalam tiga zonasi, yaitu zonasi bagian atas daerah longsor, daerah bagian tengah longsor, dan daerah bawah yang longsor. Pada Gambar 3 dapat dilihat lokasi titik penyelidikan sondir dan hand boring serta trace jalan yang dipindahkan.

III. Kondisi Lokasi Daerah Penelitian Jenis tanah permukaan pada lokasi tersebut adalah tanah lempung kemerahan dengan kondisi sedang kekeras dan jika tanah basah diremas-remas maka tanah tersebut agak lekat. Kondisi tanah setelah digali dan telah terjadi longsoran dengan pergeseran yang bertahap dapat dilihat pada Gambar 2 berikut.

Gambar 3 Lokasi pembagian pengambilan sampel tanah. IV. Percobaan Tanah di Laboratorium 4.1 Percobaan Analisis Mineral Tanah Setempat

Gambar 2 Longsoran lereng alam pada lokasi penelitian Januari 2005. 3.1 Studi Lapangan Berdasarkan Sondir Penyelidikan dengan alat sondir adalah untuk mengetahui kedalaman lapisan tanah keras serta sifat daya lekatnya. Sondir yang digunakan di lapangan adalah sondir medium dengan tipe 2.5 ton dengan kemampuan batas untuk membaca nilai tahanan ujung konus dan friksi 250 kg/cm2 Pada studi ini terdapat 7 titik sondir dan hasil tes mengindikasikan ketebalan lapisan tanah sekitar 1.00 m berupa konsistensi sedang kekeras. Lapisan di bawahnya berupa lapisan yang keras sehingga bikonus tidak tembus.

Mineral lempung sebagian besar terdiri dari partikel mikroskopik dan submikroskopik yang berbentuk lempengan-lempengan pipih dan merupakan partikelpartikel dari mika mineral-mineral lempung dan mineral-mineral yang sangat halus lainnya. Tanah lempung ialah tanah yang mempunyai partikelpartikel mineral tertentu yang menyebabkan timbulnya sifat plastis dari tanah apabila tanah tersebut dicampur dengan air. Setelah dilakukan pengujian analisis kimia cara XRay Diffraction sebanyak dua sampel di Balai Besar Keramik, Bandung, terlihat bahwa kandungan mineral dari deposit tanah tersebut terdiri dari: 1. Halloysite 2. Cristobalite 3. Alpa Quart 4. Magnetite 5. Hematite 6. Gibbsite. Kandungan mineral yang paling dominan adalah Halloysite sebesar 54% sedangkan mineral-mineral yang lainnya lebih kecil dari Halloysite. 15

Jurnal Infrastruktur dan Lingkungan Binaan Infrastructure and Built Environment Teknik Sipil

Geodesi dan Geomatika

Vol. II No. 1, Juni 2006 Teknik Lingkungan

4.2 Percobaan Klasifikasi

Teknik Kelautan

A nalisa saringan

A nalisa hidro meter

100

Pengambilan contoh sebanyak 82 tabung dari 50 titik untuk keperluan tes laboratorium yang meliputi tes Triaxial, geser langsung, analisa saringan, hydrometer, berat jenis dan untuk batas Atterberg. Hasil dari uji laboratorium untuk lokasi penelitian dapat dilihat dalam Tabel 1. Terlihat bahwa batas cair tanah atas lebih besar dari 50%. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa tanah di lokasi penelitian ini memiliki nilai Indekss plastisitas yang tinggi.

80

60

40

20

0 0.001

0.01

0.1 Diameter, mm

1

10

Gambar 4 Tipe distribusi ukuran butir.

4.3 Percobaan Distribusi Ukuran Butir Tanah Dari hasil percobaan tersebut dapat diketahui besarnya persentase lempung yang terkandung di dalam tanah sehingga dapat diketahui nilai aktivitas tanah tersebut. Pada Gambar 4 terlihat bagian tanah yang lolos saringan No. 200 atau berdiameter lebih kecil dari 0.075 mm di sebanyak 23 titik percobaan.

4.4 Hasil Percobaan Triaxial Perhitungan kuat geser hasil uji Triaxial dilakukan dengan cara yang sama yaitu dengan membagi zonasi dan elevasi. Hal ini dilakukan untuk dapat membandingkan nilai kuat geser dari kedua metode yang berbeda, dan cara pengolahan data dengan cara yang sama. (Tabel 3 dan Tabel 4). Sedangkan perhitungan kuat geser pada zona 3 hasilnya dapat dilihat pada Tabel 5.

Dari disribusi ukuran butir tanah seperti tampak pada Gambar 4 diketahui bahwa tanah tersebut bergradasi buruk karena diameter butir tanah tersebar secara tidak merata di mana tanah dengan ukuran butir lebih kecil dari 0.075 mm paling dominan (Tabel 2).

Tabel 1 Berat jenis dan batas-batas Atterberg Titik Percobaan HB 21,23,24,29,35,37,38,41,42 HB 20,26,28,44,27,36 HB 01,15,17 HB 04, 07, 21, 22, 32 Keterangan : LL = Liquid Limit PL = Plastik Limit

LL PL (%) (%) 78.00 – 92.00 27,98 – 44,70 52.80 – 88.00 26.40 – 35.36 76.50 – 91.80 34.42 – 37.70 56.00 – 98.00 26.62 – 40.27 PI = Plastisity Indekss Gs = Specific gravity

PI (%) 39,30 – 58,94 26.40 – 40.90 41.40 – 54.10 29.38 – 60.90

Gs 2,64 2.62 2.65 2.66

– – – –

2,68 2.68 2.67 2.69

Tabel 2 Fraksi lempung untuk berbagai kedalaman Nomor Percobaan HB 21,23,24,29,35,37,38,41,42 HB 20,26,28,44,27,36 HB 01,04,07,21,22,31

Lolos Saringan No. 200 84.18 – 96.96 58.18 – 94.74 71.35 – 98.27

Fraksi Lempung (%) 18.80 – 27.00 8.00 – 23.00 17.00 – 28.00

Tabel 3 Hasil perhitungan nilai kuat geser uji triaxial tipe tanah zona 1 No.

C

Hb 9 1.2 Hb 25,18,20,26,32,33 0.68,0.18,0.20,0.26,0.32,0.33 Hb 21, 10,22,27 0.78, 0.9,0.6 Keterangan: C = Cohesi Φ = Sudut geser dalam

Φ 3 11 – 20 26 – 30

16

Jurnal Infrastruktur dan Lingkungan Binaan Infrastructure and Built Environment Teknik Sipil

Vol. II No. 1, Juni 2006

Geodesi dan Geomatika

Teknik Lingkungan

Teknik Kelautan

Tabel 4 Hasil perhitungan parameter kuat geser uji triaxial zona 2 Test No. 7,12,16,41 2,5,6,11,12,13, 14,16,4,6, 7,8,11,12,18,23, 28,29,30,31,32,38,40,19 1,34,8,15,30, 36,39, 37,4,42

C kg/cm2 1.2,0.3,0.39,0.48 0.57,0.8,0.8,1.2,0.39,0.88,0.78,0.39,0.68, 0.43,0.79,0.74,0.36,0.3,1.3,0.6,0.88,0.79,0.8, 0.47,0.6,0.26,0.53,0.55,0.86 0.74,0.36,0.8,0.77, 0.69,1.0,0.62,0.8,0.38, 0.75,0.44

Φ derajat 3 -7 10-20 20-30

Tabel 5 Hasil perhitungan nilai kuat geser uji triaxial zona 3 Test No. 24,48 15,11,19,17,43,45,46,47,49,50 34,35,

C kg/cm2 1.2,0.3 0.64,0.36,0.43,0.65,0.50.48,0.72, 0,.57,0.55,0.34 0.48,0.43

4.4 Parameter Uji Kuat Geser Langsung

Berdasarkan hal tersebut, pada uji geser langsung harus dilakukan pembebanan yang kecil sekali. Karena itu pengujian dapat berlangsung selama 2 hari, 5 hari sampai 10. Pada interval waktu setiap 30 detik data harus direkam, dalam kondisi kering dan basah karena kecilnya penggerakan geser. Rata-rata nilai kadar air yang diperoleh dari hasil uji geser langsung untuk kondisi kering dari kedua lokasi sebanyak 6 sampel adalah 42.6% dari 6 sampel. Dari hasil uji kuat geser langsung diperoleh nilai parameter kuat geser c dan φ, yang dihitung berdasarkan grafik dari masing-masing kondisi seperti dapat dilihat pada Gambar 5 dan Gambar 6. Dari grafik lokasi A dan B, diperoleh nilai kohesi dan sudut geser dalam, untuk kondisi kering dan kondisi basah pada waktu pemeraman selama 2 hari, 5 hari dan 10 hari. Sedangkan hasil uji geser langsung untuk kondisi kering nilai kohesinya hampir 2 kali nilai kohesi kondisi basah, begitu pula untuk nilai sudut geser dalam.

23,29 Lokasi A

1 0,9

Shear Stress kg/cm2

0,8 0,7

KKering ering 1010 hari hari

0,6

Kering Kering5 5Hari hari KKering ering 2 2Hari hari

0,5 0,4

hari BBasah asah 5 5 Hari BBasah asah 2 Hari hari Basah 102Hari

0,3

Basah 10 hari

0,2 0,1 0 0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

Normal Stress Kg/cm2

Gambar 5 Grafik nilai kohesi c dan sudut geser dalam φ

Lokasi B 1

Kering 10 hari

0,9 Shear Stress kg/cm2

Uji geser langsung yang dilakukan pada 2 tabung contoh tanah lempung menghasilkan harga koefisien rembesan sangat kecil, apabila dibandingkan dengan harga koefisien rembesan tanah pasir, maka diperlukan waktu yang cukup panjang agar sample tanah tersebut terkonsolidasi sepenuhnya, yaitu selama waktu yang diperlukan untuk mendisipasi tegangan air pori yang terjadi.

Φ derajat 9,10 10 – 20

0,8

Kering 5 hari Kering 2 hari Basah 5 hari Basah Basah 5 Hari 2 hari Basah 2Hari B Basah h 10 H i10 hari K i 10 H i Kering 5 Hari Kering 2 Hari

0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

Normal Stress kg/cm2

Gambar 6 Grafik nilai kohesi (c) dan sudut geser dalam φ 17

Jurnal Infrastruktur dan Lingkungan Binaan Infrastructure and Built Environment Teknik Sipil

Geodesi dan Geomatika

Vol. II No. 1, Juni 2006 Teknik Lingkungan

Tabel 6 Parameter kuat geser langsung pada kondisi kering dan basah di lokasi A dan B

Klasifikasi Tanah Menurut USCS

Lokasi A

60

Kohesi, c 0.2371 0.3022 0.3157 0.1256 0.1237 0.1063

Φ 23.5 20.0 26.5 12.5 15.5 11.0

Kohesi, c 0.2265 0.2727 0.2686 0.2686 0.1167 0.0804

φ 27.0 27.5 32.0 17.5 11.5 19.5

50

Plastisitas Indeks, %

Kondisi Kering 2 hari Kering 5 hari Kering 10 hari Basah 2 hari Basah 5 hari Basah 10 hari Lokasi B Kondisi Kering 2 hari Kering 5 hari Kering 10 hari Basah 2 hari Basah 5 hari Basah 10 hari

Teknik Kelautan

CL

30

OH-MH 20

CL-ML

10

4.5 Interpretasi Sifat Tanah dari hasil Percobaan Dari hasil percobaan tersebut dapat diketahui besarnya persentase lempung yang terkandung di dalam tanah, yaitu rata–rata sebesar 21.35% dengan distribusi ukuran butir yang tidak tersebar secara merata. Berdasarkan hasil percobaan laboratorium terhadap contoh tanah asli, dapat diklasifikasikan sebagai berikut: 1. Klasifikasi menurut USCS a. Distribusi ukuran butir Lolos saringan nomor 200 (diameter butir tanah lebih kecil dari 0.075 mm) adalah 96.17% (termasuk tanah berbutir halus yaitu lanau dan lempung). Dari jumlah tersebut, 22% adalah tanah lempung (diameter butir lebih kecil dari 2 µm atau 0.002 mm) dan sisanya adalah tanah lanau. Dengan demikian, berdasarkan ukuran butir tanah tersebut termasuk tanah lanau kelempungan (clayey silts). b. Plastisitas tanah Batas cair (Liquid Limit) 87%, Indekss plastisitas 51.30%. Menurut Bagan Plastisitas Casagrande, dimana persamaan garis A adalah PI = 0.73 (LL – 20) atau PI = 48.91, maka tanah tersebut paling dominan berada di atas garis A (CH). Jenis tanah paling dominan adalah lempung organik dengan plastisitas tinggi, lempung “gemuk” (fat clay). Sedangkan yang di bawah garis A (MH) hanya satu lokasi yaitu BH.37, lokasi hubungan Indeks Plastisitas dapat dilihat Gambar 7 (semua titik berada di atas ”A” line)

CH

40

ML-OL

0 0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Liquit Limit, %

Gambar 7 Klasifikasi tanah menurut USCS 2. Klasifikasi Tanah Menurut AASHTO Lolos saringan Nomor 200 = 96.17% > 35%, LL = 87% > 41 (minimal), PL = 35.70 > 11 (minimal), PI > LL –30 atau 35.70 > 87 – 30 = 57 (termasuk kelompok A-7-6) Group Indekss, GI adalah: GI = (F-35)[0.2 + 0.005(LL-40) + 0.01(F-15) (PI-10) = 60 Jadi, tanah tersebut termasuk kelompok A-7-6(60). Dengan cara seperti diuraikan di atas, jenis tanah pada berbagai kedalaman dapat ditentukan berdasarkan percobaan, distribusi ukuran butir dan batas–batas tetap tanah. Dari hasil perhitungan tersebut di atas, nilai kuat geser rata-rata untuk waktu 2 hari, 5 hari dan 10 hari hasilnya jauh lebih kecil, apabila dibandingkan dengan hasil vane shear dan triaxial, artinya tanah lempung tersebut nilai kuat gesernya kecil, ini memperkuat hasil penelitian di lapangan bahwa sifat tanah tersebut apabila terkena air mudah menjadi bubur. V. Karakteristik Parameter Kekuatan Geser Tanah Lempung Pasir Honje Dari hasil percobaan dapat diketahui besarnya persentase butir lempung yang terkandung didalam tanah, yaitu rata-rata sebesar 21.35%. Selanjutnya dilakukan analisis korelasi dengan beberapa sifat klasifikasi lainnya. Misalnya (a) sudut geser dalam dengan persentase butir lolos #200, dan (b) sudut geser dalam dengan Indeks Plastisitas.

18

Jurnal Infrastruktur dan Lingkungan Binaan Infrastructure and Built Environment Teknik Sipil

Geodesi dan Geomatika

Vol. II No. 1, Juni 2006 Teknik Lingkungan

5.1 Analisis Sudut Geser Dalam Terhadap Persentase Butir Fraksi Lempung

ZONA 3 23,5

23

φ, derajat

Korelasi sudut geser dalam φ dari triazial berbeda dari hasil direct shear. Sudut geser dalam tiaxial tetap walaupun traksi lempung berubah. Sedangkan sudut geser dalam direct shear berubah pada saat traksi lempung tetap (lihat Gambar 8).

Triaksial

22,5

22

21,5

Zona 1 35

21

30

φ, derajat

Teknik Kelautan

Triaxia

20,5

25

0

5

10

20

25

30

35

20

Gambar 10 Korelasi sudut φ dengan fraksi lempung pada tanah tipe zona 3

15 Geser

10 5 0 0

10

20

30

Fraksi lempung %

Gambar 8

Zona 2 35

Geser Langsung

30

Korelasi nilai sudut φ pada tanah tipe zona 3, hasil percobaan triaxial berubah naik dan persentase fraksi lempungnya juba berubah laik, akan tetapi sudut geser dalamnya naik lihat Gambar 10). 5.2 Analisis Sudut Geser Dalam Terhadap Indeks Plastisitas

Korelasi sudut φ dengan fraksi lempung pada tipe tanah zona 1

Sedangkan nilai φ hasil percobaan geser langsung berbeda-beda akan tetapi nilai fraksi lempungnya tetap persentasenya.

Analisis ini dilakukan untuk mengetahui sejauh mana pengaruh Indekss plastisitas terhadap sudut geser dalam pada tanah lempung lunak tersebut dengan sistim zonasi. Dari korelasi di atas pada zona 1 dapat diketahui hasil percobaan triaxial nilai sudut geser dalamnya naik jika kandungan airnya tinggi atau plastisitanya naik (lihat Gambar 11). Zona 1

25

40

20

35

15

Triaxial

5 0 0

10

20

Triaxi

30

10

30

40

50

Fraksi Lempung %

φ, derajat

φ, derajat

15

Fraksi Lempung %

25 20 15 10 5

Gambar 9 Korelasi sudut φ dengan fraksi lempung pada tanah tipe zona 2 Korelasi pada tanah tipe zona 2, nilai sudut φ hasil percobaan triaxial menunjukan nilai yang tetap, sedangkan nilai fraksi lempungnya berbeda-beda cukup besar. Tanah lempung tersebut memiliki sudut geser dalam yang kecil dan bergradasi butir yang buruk sehingga nilai kuat gesernya rendah. Sedangkan berdasarkan percobaan geser langsung sudut φ berubah dan persentase fraksi lempungnya tetap (Gambar 11).

0 0

10

20

30

40

50

60

PI, %

Gambar 11 Korelasi sudut geser dalam terhadap Indeks Plastisitas pada zona 1 Dari korelasi pada zona 2 dapat diketahui hasil percobaan triaxial nilai sudut geser dalamnya turun jika kandungan airnya tinggi, tanah lempung nilai kuat gesernya rendah (lihat Gambar 12). 19

Jurnal Infrastruktur dan Lingkungan Binaan Infrastructure and Built Environment Teknik Sipil

Geodesi dan Geomatika

Zona 2 35 30

Triaxi

φ,

25 20 15 10 5 0 30

40

50

60

70

PI, %

Gambar 12 Korelasi sudut geser dalam terhadap Indeks Plastisitas pada tipe tanah zona 2 Zona 3 35

φ, derajat

30

Triaxi

25 20 15 10

Vol. II No. 1, Juni 2006 Teknik Lingkungan

2. Ada pembagian tiga tipe tanah dengan zonasi dimana nilai kuat geser rata-rata dari data percobaan geser langsung adalah kering dengan c = 0.23 a 0.30 kg/cm2 dan φ = 20 - 32o dan basah dengan c = 0.08 a 0.26 kg/cm2 dan φ = 11 - 19.5o. Sedang triaxial rata-rata tipe zona 1 dengan c = 0.2 a 0.4 kg/cm2 dan φ = 15 - 25o. Tipe zona 2 dengan c = 0.4 a 0.8 kg/cm2 dan φ = 15 - 25o. Tipe zona 3 dengan c = 0.4 a 0.6 kg/cm2 dan φ = 10 - 20o 3. Dari hasil percobaan geser langsung dengan pemeraman 2, 5 dan 10 hari untuk kondisi kering kuat geser pada lokasi A dan B naik dengan bentuk kurva hampir sama, sedang untuk kondisi basah untuk lokasi A dan B terjadi penurunan kuat geser yang cukup tajam. Ini mengindikasikan tanah lempung tersebut jika terkena air cepat menjadi lemah dan kekuatan geser tanah menurun. 4. Dari korelasi hasil triaxial persentase butir halus berpengaruh terhadap besar sudut geser dalam. Sedangkan pada percobaan geser langsung sudut geser tanahnya dapat berubah pada fraksi halus butir yang tetap. 5. Sudut geser dalam rata-rata berubah naik jika plastisitas naik. Namun pada tipe tanah zona 2 parameter sudut geser menurun jika plastisitasnya naik. Hal ini mengindikasikan tipe tanah tidak seperti tanah umum yang proporsional. Maka dianggap tipe tanah zona 2 akan melemah jika kadar air plastisitasnya meningkat. 7.

5 0 44

45

46

47

48

49

50

PI, %

Gambar 13 Korelasi sudut geser dalam terhadap Indeks Plastisitas pada tanah tipe zona 3 Sudut geser dalam rata-rata pada zona 3 lebih besar dari zona 1 dan zona 2 juga kandungan airnya lebih kecil dari zona 1 dan zona 2. Tanah lempung pada zona 3 kuat gesernya lebih besar dari zona 1 dan zona 2 sehingga potensi longsornya juga lebih kecil dari zona 1 dan zona 2 (lihat Gambar 13). 6. Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian uji laboratorium yang dilakukan terhadap tanah lempung Pasir Honje pada lokasi di ruas Jalan Tol Cipularang dan analisisnya, dapat disimpulkan bahwa: 1. Kandungan utama mineral tanah lempung Pasir Honje adalah halloysite.

Teknik Kelautan

Daftar Pustaka

Andrawes, K.Z, 1975. “Anisotropy of Strength in Clay Containing Plate off Increasing Size”. 4th Southeast Asian Conference on Soil Engineering Kuala Lumpur, Malaysia (7th – 10th April) Duncan, J.M.. “The Effect of Anisotropy and Reorientation of Principal Stresses on The Shear Strength of Saturated Clay”. Ladd, C.C, 1971. “Strength Parameter and Stress Strain Benaviour of Saturated Clay”. MIT Mihai Popescu, 1975. “The Effect of Anistropiy on Shrinkage of Active Clay”. 4th Southeast Asian Conference on Soil Enggineering, Kuala Lumpur, Malaysia (7th – 10th April). Moroto, N., Muramatsu, M., 1987, “Ko value and degree of Anisotropy of Overconsolidated Clay”, 9th Southeast Asian Geotechnical Conference, Bangkok, Thailand. Wesley, L.D. “The Naturel of Anistropy in Soft Clays”. Aucland. Wood, D.M., 1990, “Soil Behavior and Critical State Soi Mechanics”, Cambrige University Press.

20