stabilisasi tanah lempung nambuhan purwodadi …eprints.ums.ac.id/56477/2/halaman depan.pdfmeiyana,...
Post on 19-Jun-2019
226 Views
Preview:
TRANSCRIPT
STABILISASI TANAH LEMPUNG NAMBUHAN PURWODADI
GROBOGAN MENGGUNAKAN MILL TERHADAP KUAT GESER
Tugas Akhir
Untuk memenuhi sebagian persyaratan
mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil
Disusun oleh :
Rosita Sari
NIM : D100130148
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2017
ii
iii
iv
v
MOTTO
Menuntut ilmu wajib atas tiap muslim (baik muslimin maupun muslimah).
(HR. Ibnu Majah)
Allah akan meninggikan orang-orang yang beriman diantara kamu dan orang-
orang yang berilmu pengetahuan beberapa derajat. Dan Allah Maha
mengetahui apa yang kamu kerjakan
(Al-Mujadillah:11)
Barang siapa yang menempuh jalan untuk mencari ilmu, niscaya Allah
memudahkannya jalan menuju surga
(HR. Tirmidzi)
Jangan pernah menyerah jika kamu masih ingin mencoba. Jangan biarkan
penyesalan datang karena kamu selangkah lagi untuk menang
(R.A. Kartini)
vi
PERSEMBAHAN
Alhamdulillaah, puji syukur atas rahmat dan karunia Allah SWT, saya
persembahkan karya ini untuk :
Ibu dan bapak tersayang yang selalu mendoakan yang terbaik untuk
anak-anaknya, yang selalu ada untuk anaknya, yang senantiasa
memberikan cinta, kasih dan sayangnya, perjuangan dan pengorbanan
yang sudah diberikan.
Kakakku dan adikku yang selalu aku rindukan dan aku sayangi
Keluarga besarku yang sudah memberi bantuan, dorongan dan
motivasi
Sahabat-sahabatku :
1. Puspita, Ana dan Sholi menjadi sahabat terbaikku,, terima kasih
atas 4 tahun ini dalam susah-seneng bersama-sama.
2. ABB (Budi, Rakhmat, Arifin, Yoga, Rian, Septian, Dwi, Adi,
Meiyana, Naufal, Fahmi, Adimas, Intan, Rendra, Gede, Ficky,
Helmi) mereka adalah keluarga bagiku.
3. Dinar dan Agus yang bersama-sama menyelesaikan tugas akhir
ini.
4. Teman-teman angkatan 2013 yang telah membantu selama
menerima ilmu di Teknik Sipil.
5. Teman-teman kost Merapi Ijo.
6. Sahabat-sahabatku yang lain yang sudah mensuportku dalam
menyelesaikan tugas akhir ini.
vii
PRAKATA
Assalaamualaikuum Wr. Wb
Alhamdulillaah. Dengan segenap rasa puji syukur atas rahmat dan karunia
Allah SWT sehingga penulis mampu menyelesaikan Tugas Akhir berupa
penelitian laboratorium yang berjudul “Stabilisasi Tanah Lempung Nambuhan
Purwodadi Grobogan menggunakan Mill terhadap Kuat Geser”.
Tugas Akhir ini untuk melengkapi persyaratan guna mencapai derajat
sarjana S-1 pada Fakltas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah
Surakarta. Bersama ini penulis tidak lupa untuk menyampaikan ucapan
terimakasih kepada pihak-pihak yang telah berjasa atas selesainya Tugas Akhir
ini, antara lain:
1. Bapak Ir. Sri Sunarjono, M.T., Ph.D selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Mochamad Solikin, Ph.D selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
3. Bapak Agus Susanto, S.T., M.T., selaku Pembimbing Tugas akhir yang telah
memberikan pengarahan, bimbingan, dorongan serta pengarahannya.
4. Bapak Anto Budi Listyawan, S.T., M.Sc., selaku Penguji Tugas Akhir yang
telah memberikan ilmu, masukan dan pengarahannya.
5. Ibu Qunik Wiqoyah, S.T., M.T., selaku Penguji Tugas Akhir yang telah
memberikan ilmu, masukan dan pengarahannya.
6. Bapak Ir. Sri Sunarjono, M.T., Ph.D selaku Dosen Pembimbing Akademik
yang telah membantu dan pengarahan selama masa studi di Program Studi
Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta.
7. Bapak-bapak dan ibu-ibu dosen Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta, terima kasih atas bimbingan dan ilmu
yang telah diberikan.
8. Bapak Ir. A Karim Fatchan, M.T. selaku Kepala Laboratorium Program Studi
Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta.
9. Kedua orang tua saya yang telah memberikan dorongan dan nasehatnya.
viii
10. Kakak dan adik saya yang selalu memberikan motivasi.
11. Teman teman Teknik Sipil angkatan 2013 yang telah membantu penelitian.
12. Pihak-pihak lain yang tidak bisa penulis sebutkan satu-persatu.
Penulis menyadari bahwa penyusunan laporan Tugas Akhir ini masih jauh
dari kata sempurna, karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat
diharapkan dan semoga laporan ini bermanfaat bagi kita semua. Amin.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Surakarta, 18 September 2017
\
Penyusun
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .......................................................................................... i
LEMBAR PENGESAHAN .............................................................................. ii
HALAMAN PERSETUJUAN .......................................................................... iii
LEMBAR PERNYATAAN .............................................................................. iv
HALAMAN MOTTO ........................................................................................ v
PERSEMBAHAN ............................................................................................... vi
PRAKATA .......................................................................................................... vii
DAFTAR ISI ....................................................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xi
DAFTAR TABEL .............................................................................................. xiii
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xiv
DAFTAR NOTASI ............................................................................................. xv
ABSTRAK .......................................................................................................... xvii
BAB I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah .................................................................... 1
B. Rumusan Masalah ............................................................................. 2
C. Tujuan Dan Manfaat Penelitian ......................................................... 2
D. Batasan Masalah ................................................................................ 3
E. Keaslian Penelitian ............................................................................ 4
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Tanah Lempung ................................................................................. 5
B. Stabilisasi Tanah ............................................................................... 6
C. Mill .................................................................................................... 6
D. Tinjauan Penelitian Sejenis ............................................................... 7
BAB III. LANDASAN TEORI
A. Sifat – sifat Fisis Tanah ..................................................................... 8
1. Berat Jenis Tanah (Spesific Gravity) ............................................ 8
2. Kadar Air ...................................................................................... 9
3. Analisa Ukuran Butiran ................................................................ 9
x
4. Batas- batas Atterberg .................................................................. 10
5. Klasifikasi Tanah .......................................................................... 13
B. Sifat Mekanis Tanah .......................................................................... 17
1. Uji Pemadatan (Standar Proctor) ................................................. 17
2. Kuat Geser Tanah ......................................................................... 19
BAB IV. METODE PENELITIAN
A. Tinjauan Umum ................................................................................. 22
B. Lokasi Penelitian ............................................................................... 22
C. Bahan Penelitian ................................................................................ 22
D. Alat Yang Digunakan ........................................................................ 22
E. Tahapan Penelitian ............................................................................ 35
F. Pelaksanaan Penelitian ...................................................................... 37
BAB V. HASIL ANALISIS DAN PEMBAHASAN
A. Uji Pendahuluan ................................................................................ 43
B. Uji Sifat Fisis Tanah Asli dan Tanah Campuran ............................... 43
1. Pengujian Sifat Fisis Mill ............................................................. 44
2. Uji Tanah Asli .............................................................................. 44
3. Klasifikasi Tanah Asli .................................................................. 46
4. Uji Tanah Campuran Mill ............................................................. 46
5. Klasifikasi Tanah Asli dan Tanah Campuran ............................... 54
C. Uji Mekanis ....................................................................................... 56
1. Uji Pemadatan (Standard Proctor) ............................................... 56
2. Uji DST (Direct Shear Test) ......................................................... 58
BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan ........................................................................................ 65
B. Saran .................................................................................................. 66
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... xix
LAMPIRAN ......................................................................................................... xxi
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar III.1.Batas-batas Atterberg ..................................................................... 11
Gambar III.2.Kriteria Kegagalan Mohr dan Coulomb ......................................... 20
Gambar III.3.Skema uji Direct Shear Test .......................................................... 21
Gambar IV.1. Satu set alat uji kadar air ............................................................... 23
Gambar IV.2. Satu set alat uji berat jenis ............................................................ 24
Gambar IV.3. Satu set alat uji batas cair .............................................................. 26
Gambar IV.4. Satu set alat uji batas plastis .......................................................... 27
Gambar IV.5. Satu set alat uji batas susut ............................................................ 29
Gambar IV.6. Satu set alat uji Hydrometer .......................................................... 31
Gambar IV.7. Satu set alat uji analisa saringan ................................................... 31
Gambar IV.8. Satu set alat uji pemadatan ............................................................ 32
Gambar IV.9. Satu set alat uji DST ..................................................................... 34
Gambar IV.10. Bagan alir tahapan penelitian ...................................................... 36
Gambar V.1. Grafik Hubungan antara Persentase Lolos dengan Diameter
saringan ........................................................................................... 46
Gambar V.2. Grafik Hubungan antara Kadar Air dengan Persentase Campuran
Mill .................................................................................................. 47
Gambar V.3. Grafik Hubungan antara Berat Jenis dengan Persentase Campuran
Mill .................................................................................................. 48
Gambar V.4. Grafik Hubungan antara Batas Cair dengan Persentase Campuran
Mill ................................................................................................... 49
Gambar V.5. Grafik Hubungan antara Batas Plastis dengan Persentase Campuran
Mill .................................................................................................. 50
Gambar V.6. Grafik Hubungan antara Batas Susut dengan Persentase Campuran
Mill .................................................................................................. 51
Gambar V.7. Grafik Hubungan antara Indeks Plastisitas dengan Persentase
Campuran Mill ................................................................................ 52
Gambar V.8. Grafik Hubungan antara Persentase Lolos dengan Diameter
Saringan ......................................................................................... 54
xii
Gambar V.9. Grafik Hubungan antara Berat Volume Kering dengan Kadar air
Tanah Asli dan Campuran .............................................................. 57
Gambar V.10. Grafik Hubungan antara Kadar Air Optimum dengan Persentase
Campuran ........................................................................................ 57
Gambar V.11. Grafik Hubungan antara Berat Volume Kering Maksimum dengan
Persentase Campuran ...................................................................... 58
Gambar V.12. Grafik Hubungan antara Nilai Kohesi dan Persentase Campuran
dengan lama perawatan 0 hari ........................................................ 60
Gambar V.13. Grafik Hubungan antara Nilai Kohesi dan Persentase Campuran
dengan lama perawatan 4 hari ........................................................ 60
Gambar V.14. Grafik Hubungan antara Nilai Sudut Gesek Dalam dan Persentase
Campuran dengan lama perawatan 0 hari ....................................... 61
Gambar V.15. Grafik Hubungan antara Nilai Sudut Gesek Dalam dan Persentase
Campuran dengan lama perawatan 4 hari ....................................... 61
Gambar V.16. Grafik Hubungan antara Nilai Kohesi dengan Persentase Campuran
dan lama perawatan ........................................................................ 62
Gambar V.17. Grafik Hubungan antara Nilai Sudut Gesek Dalam dengan
Persentase Campuran dan lama perawatan ..................................... 63
Gambar V.18. Grafik Hubungan antara Persentase campuran mill dan Nilai Kuat
Geser tanah dengan lama perawatan ............................................... 64
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel III.1. Berat jenis tanah (specific gravity) .................................................... 8
Tabel III.2. Ukuran-ukuran ayakan standar Amerika Serikat .............................. 10
Tabel III.3. Nilai indeks plastisitas dan macam tanah ......................................... 13
Tabel III.4. Sistem Klasifikasi USCS .................................................................. 14
Tabel III.5. Sistem klasifikasi USCS menggunakan LLR ................................... 15
Tabel III.6. Sistem klasifikasi AASHTO ............................................................. 16
Tabel V.1. Hasil Uji Unsur Kimia Mill ................................................................ 43
Tabel V.2. Hasil Uji Sifat Fisis Tanah Asli ......................................................... 44
Tabel V.3. Hasil Uji Gradasi Tanah Asli ............................................................. 45
Tabel V.4. Hasil Uji Sifat Fisis Tanah Campuran ............................................... 47
Tabel V.5. Hasil Uji Gradasi Tanah Asli dan Campuran ..................................... 53
Tabel V.6. Hasil Uji Sifat Fisis Tanah Asli dan Tanah Campuran ...................... 54
Tabel V.7. Hasil Uji Pemadatan Tanah Asli dan Tanah Campuran ..................... 56
Tabel V.8. Hasil Uji Geser Langsung Tanah Asli dan Tanah Campuran ............ 59
Tabel V.9. Hasil Nilai Tegangan Normal dan Tegangan Geser Tanah Asli dan
Tanah Campuran ............................................................................... 64
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Unsur Kimia Mill
Lampiran 2 Pengujian Kadar Air
Lampiran 3 Pengujian Berat jenis
Lampiran 4 Pengujian Batas-Batas Atterberg
Lampiran 5 Pengujian Analisa Saringan
Lampiran 6 Pengujian Standard Proctor
Lampiran 7 Pengujian DST
xv
DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN
A : Luas Penampang (cm2)
AASHTO : American Association of State Highway and Transportation
Official
Al : Alumunium
ASTM : American Society for Testing and Material
C : Kohesi tanah (kg/cm2)
Ca : Kalsium
CH : Lempung tak organik dengan plastisitas tinggi lempung
gemuk
DST : Direct Shear Test
e : Angka Pori
F : Persentase butiran lolos No.200
GI : Group Index (indeks kelompok)
Gs : Spesific Grafity (Berat jenis)
IP : Indeks Plastisitas (%)
LL : Liquid Limit (batas cair) (%)
Mg : Magnesium
N : Beban normal (kg)
opt : Optimum
P : Beban geser (kg)
PL : Plastic Limit (batas plastis) (%)
Si : Silika
SL : Shrinkage Limit (batas susut) (%)
USCS : Unified Soil Clasification System
1 : Volume tanah basah dalam cawan (cm2)
2 : Volume tanah kering oven (cm3)
V : Volume cetakan (cm3)
w : Kadar air (%)
W : Berat tanah basah di dalam cetakan (gram)
xvi
Ws : Berat kering tanah (gram)
Ww : Berat air dalam tanah (gram)
γb : Berat isi basah (gr/cm3)
γd : Berat isi kering (gr/cm3)
γs : Berat volume butiran tanah (gr/cm3)
γw : Berat volume air (gr/cm3)
: Sudut Gesek Dalam
m1 : berat cawan
m2 : berat cawan + tanah basah
m3 : berat cawan + tanah kering
v1 : volume tanah basah dalam cawan
v2 : volume tanah kering oven
τ : kuat geser tanah
σ : tegangan normal pada bidang runtuh
xvii
STABILISASI TANAH LEMPUNG NAMBUHAN PURWODADI
GROBOGAN MENGGUNAKAN MILL TERHADAP KUAT GESER
ABSTRAK
Di Indonesia banyak dijumpai jalan ataupun bangunan yang mengalami
kerusakan. Di Desa Nambuhan Kecamatan Purwodadi Kabupaten Grobogan
contohnya, jalan mengalami kerusakan seperti berlubang dan bergelombang.
Tanah di daerah ini memiliki kemampuan kembang susut yang cukup tinggi atau
disebut dengan tanah lempung. Salah satu cara untuk mengatasi masalah tersebut
dilakukan stabilisasi dengan menggunakan bahan tambah mill dengan variasi
persentase 0%, 3%, 6%, 9% dan 12%. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui
pengaruh besarnya persentase campuran terhadap sifat fisis dan mekanis serta
pengaruh lama perawatan terhadap nilai kuat geser. Pengujian sifat fisis tanah
meliputi : pengujian kadar air, berat jenis, analisis ukuran butiran dan batas-batas
Atterberg, sedangkan pengujian mekanis meliputi pengujian Standard Proctor
dan uji kuat geser tanah. Hasil uji sifat fisis tanah asli didapatkan nilai kadar air
11,82%, berat jenis 2,570, batas cair 84,70%, batas plastis 33,35%, batas susut
28,52% dan indeks plastisitas 51,35% dan persentase lolos saringan No. 200
94,01%. Pada tanah campuran menunjukkan nilai kadar air, berat jenis, batas cair,
dan nilai persentase lolos saringan No. 200 mengalami penurunan, sedangkan
nilai batas susut dan batas plastis mengalami peningkatan. Klasifikasi tanah asli
dan tanah campuran berdasarkan metode AASHTO (American Association of
State Highway and Transportation Officials) termasuk kelompok A-7-5.
Berdasarkan USCS (Unified Soil Classification System) tanah asli termasuk
kelompok CH sedangkan tanah campuran 3%, 6%, 9% dan 12% mill termasuk
kelompok MH. Pada uji pemadatan tanah, berat volume kering maksimum
mengalami kenaikan dan kadar air optimum mengalami penurunan. Pada uji DST
(Direct Shear Test) nilai kohesi tanah campuran cenderung mengalami kenaikan
dan sudut gesek dalam tanah campuran cenderung mengalami penurunan seiring
bertambahnya persentase mill. Nilai kohesi tertinggi sebesar 1,488% sedangkan
nilai sudut gesek dalam terkecil sebesar 3,190 pada tanah campuran 12% dengan
perawatan 4 hari. Nilai kuat geser tertinggi terjadi pada tanah asli sebesar 1,904
kg/cm2.
Kata kunci: kohesi, kuat geser, mill, stabilisasi, sudut gesek dalam, tanah
lempung.
xviii
CLAY STABILIZATION USING MILL TOWARDS SHEAR STRENGTH
AT NAMBUHAN, PURWODADI, GROBOGAN
ABSTRACT
In Indonesia, there are many damaged roads and buildings. One of the
damaged roads is at Nambuhan village, Purwodadi regency. The roads are mostly
holey and wavy. The soil in this area has high shrinkage or usually called as clay.
One of the ways to solve the problem is conducting stabilization using addictive
material of mill with various percentage of 0%, 3%, 6%, 9% and 12%. This
research is aimed to know the big influence of mixture percentage towards
physical and mechanical characteristic and long care of shear strength value.
Physical testing consisted of several experiments such as water content, specific
gravity (Gs), and Atterberg’s limit. Meanwhile, mechanical testing consisted of
Standard Proctor and shear strength testing. The result of physical characteristic
testing can be obtained as follows; value of water content is 11,82%, specific
gravity is 2,570, liquid limit is 84,70%, plastic limit is 33,35%, shrinkage limit is
28,52%, plastic index is 51,35% and percentage of filter pass No. 200 is 94,01%.
In mixture soil, there was reduction on the value of water content, specific gravity,
liquid limit and filter pass No. 200. Meanwhile, the value of shrinkage and plastic
limit increased. Based on AASHTO (American Association of State Highway and
Transportation Officials) method, the classification of original and mixed soil
belonged to A-7-5 group. Based on USCS (Unified Soil Classification System),
original soil belonged to CH group and mixed soil with 3%, 6%, 9%, 12%
percentage belonged to MH group. In the testing of soil condensation, the
maximal dry volume increased and optimal water content reduced. In DST (Direct
Shear Test), the value of mixed soil cohesion increased and friction angle reduced
as the percentage of mill increased. The highest value of cohesion was 1,488%,
and the smallest value of friction angle was 3,190
in the mixed soil of 12% with
four days’ care. The highest value of shear strength occurred on original soil with
1,904 kg/cm2.
Keywords: cohesion, shear strength, mill, stabilization, deep friction angle,
clay.
top related