BAB I

PEMERIKSAAN KEKUATAN TANAH DENGAN SONDIR

1.1 Maksud

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk mengetahui perlawanan penetrasi

konus dan hambatan lekat tanah. Perlawanan penetrasi konus adalah

perlawanan tanah terhadap ujung konus yang dinyatakan dalam gaya

persatuan luas. Hambatan lekat adalah perlawanan geser tanah terhadap

selubung bikonus dalam gaya persatuan panjang.

1.2 Peralatan

a. Mesin sondir ringan (2 ton) atau mesin sondir berat (10 ton).

b. Seperangkat pipa sondir lengkap dengan batang dalam, sesuai dengan

kebutuhan dengan panjang masing – masing 1 meter.

c. Manometer masing – masing 2buah dengan kapasitas :

- Sondir ringan 0 – 50 kg/cm2 dan 0 – 250 kg/cm2.

- Sondir berat 0 – 50 kg/cm2 dan 0 – 500 kg/cm2.

d. Konus dan bikonus, gambar no. 1.

e. Empat buah angker dengan perlengkapan (Angker daun atau spiral)

f. Kunci – kunci pipa, alat – alat pembersih, oli, minyak hidrolik (Kastrol

oli, SAE 10) dan lain – lain.

1.3 Cara Melakukan

a. Pasang dan aturlah agar mesin sondir vertikal di tempat yang akan

di periksa dengan menggunakan angker yang dimasukkan secara kuat

kedalam tanah, sedang untuk pengisian minyak hidrolik harus bebas

gelembung – gelembung udara.

b. Pasang konus atau bikonus, sesuai kebutuhan pada ujung pipa pertama.

c. Pasang rangkaian pipa pertama bersama konus tersebut (b) pada mesin

sondir.

1

= 10

A B

i

HL 0

d. Tekan pipa untuk memasukkan konus atau bikonus sampai kedalaman

tertentu, umumnya setiap 20 cm.

e. Tekanlah :

- Apabila dipergunakan bikonus maka penetrasi ini pertama – tama

akan menggerakan ujung konus ke bawah sedalam 4 cm dan bacalah

manometer sebagai perlawanan penetrasi konus. Penekanan

selanjutnya akan menggerakkan konus beserta selubung ke bawah 8

cm, bacalah manometer sebagai hasil jumlah perlawanan yaitu

perlawanan penetrasi konus dan hambatan lekat.

- Apabila dipergunakan konus maka pembacaan manometer hanya

dilakukan pada penekanan pertama.

f. Tekanlah pipa bersama batang sampai kedalaman berikutnya yang akan

diukur. Pembacaan dilakukan pada setiap penekanan pipa sedalam 20 cm.

1.4 Perhitungan

Pekerjaan sondir ringan diberhentikan pada keadaan sebagai berikut :

Untuk sondir ringan pada waktu tekanan manometer tiga kali berturut –

turut melebihi 150 kg/cm2 atau kedalaman maksimum 30 meter.

a. Hambatan lekat dihitung dengan rumus :

HL =(JP – PK)

A = Tahap Pembacaan = 20 cm

B = Faktor Alat atau

Luas Jacket Luas Torak

b. Jumlah hambatan lekat :

JHLi =

i = Kedalaman yang dicapai konus

2

c. Buat grafik

Perlawanan penetrasi konus (PK) terhadap kedalaman, jumlah hambatan

lekat (JHL) terhadap kedalaman.

1.5 Pelaporan

a. Lokasi titik sondir.

b. Titik nol sondir harus diikat terhadap satu titik tetap.

c. Laporan grafik

- Perlawanan penetrasi konus terhadap kedalaman.

- Jumlah hambatan lekat terhadap kedalaman.

1.6 Catatan

a. Keuntungan yang diperoleh pada penggunaan alat ini adalah :

- Baik untuk lapisan tanah lempung.

- Dapat dengan cepat menentukan letak lapisan keras.

- Dapat memperkirakan perbedaan lapisan tanah.

- Dapat dipergunakan untuk menghitung daya dukung lapisan tanah

lempung dengan menggunakan rumus empiris.

b. Kerugian pada penggunaan alat ini adalah :

- Tidak dapat dipergunakan untuk lapisan tanah yang berbutir

kasar, terutama lapisan tanah yang mengandung kerikil dan batu.

- Hasil sondir sangat meragukan apabila letak alat tidak vertical,

atau konus/bikonus tidak bekerja dengan baik.

c. Setiap penggunaan alat sondir harus dilakukan kalibrasi dan pemeriksaan

perlengkapan :

- Manometer – manometer yang akan digunakan masih dalam

keadaan baik sesuai dengan standar yang berlaku.

- Ukuran konus yang akan dipergunakan harus sesuai dengan

ukuran standar seperti gambar No. 1.

d. Setiap tahap pemeriksaan batang akan dimulai jarum manometer

menunjukan angka nol.

3

e. Apabila sondir sudah mulai terangkat sedangkan tekanan manometer

belum mencapai 250 kg/cm2 untuk sondir ringan atau 500 kg/cm2 untuk

sondir berat, alat sondir diberi pemberat.

4

5

6

1.7 Kesimpulan

a. Dari hasil pemeriksaan di lapangan dengan kedalaman 8 m didapat jumlah

HK ( qc) terbesar 150 kg/cm2.

b. Pemeriksaan dihentikan apabila telah dilakukan penetrasi sebanyak tiga

kali berturut-turut nilai qc = 150 kg/cm2. Hal tersebut menunjukkan telah

didapatkan lapisan tanah keras.

c. Pada pemeriksaan ini menggunakan mesin sondir ringan (2,5 ton)

7

BAB IIPEMBORAN TANAH DAN PENGAMBILAN CONTOH TANAH

ASTM D – 1452 – 65

2.1 Maksud

a. Untuk mengetahui keadaan lapisan tanah di bawah yang akan

menjadi pondasi.

b. Menetapkan kedalaman untuk pengambilan contoh tanah asli atau tidak

asli.

c. Mengumpulkan data / informasi untuk menggambarkan profil

tanah.

d. Pengambilan contoh tanah asli dan tidak asli untuk keperluan

penyelidikan lebih lanjut di laboratorium.

2.2 Peralatan

1. Bor tangan : a. Helical Auger (Bor Spiral) alat bor kecil

dengan diameter minimum 1 ½ “.

b. Post hole Auger ( Iwan Type, tanpa casing).

c. Drive hand.

d. Stick apparatus.

2. Bor mesin : a. Helical Auger (Bor Spiral) alat bor, diameter 3

– 6”.

b. Core barel diameter s/d 4”.c. Bucket Auger diameter s/d 48”.

3. Casing (jika diperlukan), terdiri dari pipa baja dengan diameter yang

lebih besar dari mata bor yang di pakai atau digunakan.

4. Perlengkapan : a. Label – label.

b. Formulir profil bor.

c. Parafin.

d. Kantong sample.

e. Dan lain – lain.

8

2.3 Persiapan Percobaan

1. Titik yang akan di bor, ditentukan terlebih dahulu dan sedapat mungkin

dekat dengan titik sondir yang telah dilakukan.

2. Bersihkan boring site dari rumput – rumput, akar – akar dan

sebagainya.

3. Drad – drad pada stang bor harus bersih dari kotoran.

2.4 Prosedur percobaan

1. Buat lubang dengan cara memutar mata bor sampai kedalaman yang

diperlukan, mata bor dicabut, tanah dikeluarkan untuk dideskripsi dan

diklasifikasikan secara visual.

2. Ulangi pemboran tadi sampai tercapai kedalaman maksimum yang

dikehendaki.

3. Casing dibutuhkan/dipergunakan pada tanah – tanah yang tidak stabil,

dimana lubang bor tak dapat terbuka, atau jika pemboran dilakukan di

bawah permukaan air.

4. Jika dipergunakan casing, maka casing harus dimasukan pada kedalaman

tertentu, dengan tidak melebihi kedalaman sample yang akan diambil.

5. Ambil contoh tanah dengan menggunakan Shelby tube (Tabung) dengan

ø 6,85 cm dengan jalan ditekan atau ditumbuk.

6. Tabung yang sudah terisi penuh dikeluarkan, pada kedua ujung tabung

ini ditutup dengan paraffin, untuk menjaga agar kelembaban tidak

berubah.

7. Tabung kemudian diberi label, yang mencantumkan lokasi, No. Boring,

kedalaman dan sebagainya.

9

2.5 Laporan

Data pengeboran diperoleh harus dicatat pada profil bor, antara lain :

a. Tanggal mulai pemboran dan tanggal selesai pemboran.

b. Jenis – jenis tanah pada setiap kedalaman tertentu.

c. Diameter bor / core barel yang dipakai, metode pemboran, dan kemajuan

lubang bor.

d. Permukaan air tanah.

10

11

2.6 Kesimpulan

Dari hasil penyelidikan bor tangan pada kedalaman 0.8 m didapat

keterangan lapisan tanah yaitu tanah lumpur.

Tanah yang diambil dari lokasi disekitar area laboratorium mekanika

tanah diusahakan untuk tidak merubah kondisi struktur tanah di lapangan dan

pertahankan kadar air tanah tersebut untuk tanah asli yang tidak terganggu

adapun penyelidikan lapangan dengan bor tangan diperoleh :

1. Pada kedalaman 0-0,23 m dengan jenis tanahnya adalah Berwarna hitam kecoklatan, berpasir dan lembab

2. Pada kedalaman 0,23-0,25 m dengan jenis tanah adalah Berwarna hitam, dominan lempung dan berpasir sedikit kering

3. Pada kedalaman 0,25-0,33 m dengan jenis tanah adalah Berwarna hitam, dominan lempung dan berpasir sedikit kering

4. Pada kedalaman 0,33-0,39 m dengan jenis tanah adalah Berwarna coklat, kondisinya kering dan dominan lemoung berwarna putih

5. Pada kedalaman 0,39-0,50 m dengan jenis tanah adalah Gradasi lempung semakin padat dan kondisinya kering

6. Pada kedalaman 0,50-0,68 m dengan jenis tanah adalah Kondisinya berpasir, tidak ada lempung, dan mulai terdapat gambut yang lembab, suah terdapat muka air tanah.

7. Pada kedalaman 0,68-0,85 m dengan jenis tanah adalah Berwarna hitam,Kondisi tanah gambut dan berakar

8. Pada kedalaman 0,85-1,14 m dengan jenis tanah adalah Berwarna hitam pekat, Kondisi tanah sangat lembab karena di pengaruhi air yang semakin banyak dan tidak lagi menagndung lempung

9. Pada kedalaman 1,14-1,42 m dengan jenis tanah adalah Berwarna hitam sedikit ke coklatan, berair dan tidak lagi terdapat lempung

10. Pada kedalaman 1,42-1,74 m dengan jenis tanah adalah Berwarna coklat, kondidi tanah lanau dan masih di pengaruhi air yang bercampur akar

11. Pada kedalaman 1,74-1,90 m dengan jenis tanah adalah Kondisi semakin lanau, berakar dan airnya berkurang

12

12. Pada kedalaman 1,90-2,10 m dengan jenis tanah adalah Berwarna coklat ke abu-abuan dan kondisi tanahnya lanau

13. Pada kedalaman 2,10-2,23 m dengan jenis tanah adalah Berwarna coklat ke abu-abuan dan kondisi tanahnya semakin lanau

13

BAB III

PEMERIKSAAN KEKUATAN GESER LANGSUNG (DIRECT SHEAR)

(AASHTO T – 233 N- 72) (ASTM D – 3080 – 72)

3.1 Maksud

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan kohesi (C) dan sudut geser tanah ().

3.2 Peralatan

a. Alat geser langsung terdiri dari :

- Setang penekan dan pemberi beban.

- Alat pengeser lengkap dengan cicin penguji (Proving ring) dan 2 buah

arloji geser ( Extensiometer).

- Cicin pemeriksa yang terbagi dua dengan penguncinya terletak dalam

kotak.

- Beban – beban.

- Dua buah batu pori.

b. Alat pengeluar contoh dan pisau pemotong.

c. Cincin cetak benda uji.

d. Neraca cetak benda uji.

e. Stopwatch.

f. Oven, yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi sampai

(110 5) C.

3.3 Benda Uji

a. Benda uji tanah asli dari tabung contoh

Contoh tanah asli dari dalam tabung ujungnya diratakan dn cicin cetak benda uji ditekan pada ujung tanah tersebut. Tanah dikeluarkan secukupnya untuk tiga benda uji. Pakailah tanah dikeluarkan secukupnya untuk tiga benda uji. Pakailah bagian yang rata sebagai alas dan ratakan bagian atasnya.

b. Benda uji asli lainnya

Contoh yang digunakan harus cukup besar untuk membuat 3 buah benda uji. Persiapan benda uji sehingga tidak terjadi kehilangan kadar air.

14

Bentuk benda uji dengan cincin cetak. Dalam persiapan benda uji terutama untuk tanah yang peka harus hatiu – hati guna menghindarkan terganggunya struktur asli dari tanah tersebut.

c. Benda uji buatan (dipadatkan)

Contoh tanah harus dipadatkan pada kadar air dan berat ini yang dikehendaki. Pemadatan dapat langsung dilakukan pada cincin pemeriksaan atau pada tabung pemadatan.

d. Tebal minimum benda uji kira – kira 1,3 cm tapi tidak kurang dari 3 kali

diameter butir maksimum.

e. Perbandingan diameter terhadap tebal benda uji harus minimal 2 : 1 untuk

benda uji yang berbentuk empat persegi panjang atau bujur sangkar,

perbandingan lebar dan tebal minimal 2 : 1.

Contoh :Untuk tanah lembek pembebanan harus diusahakan agar tidak merusak

benda uji.

3.4 Cara Melakukan

a. Timbang benda uji

b. Masukan benda uji kedalam cincin pemeriksaan yang telah terkunci

menjadi satu dan pasanglah batu pori pada bagian atas dan bawah benda

uji.

c. Setang penekan dipasangvertikal untuk memberi beban normal pada

benda uji dan diatur sehingga beban yang diterima oleh benda uji sama

dengan beban yang diberikan pada setang tersebut.

d. Penggeser benda uji dipasang pada arah mendatar untuk memberikan

beban mandating pada bagian atas cincin pemeriksaan. Atur pembacaan

arloji geser sehingga menunjukan angka nol. Kemudian buka kunci cincin

pemeriksaan.

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

Segera setelah pembebanan pertama diberikan isilah kotak cincin

pemeriksaan dengan air sampai penuh diatas permukaan benda uji,

jagalah permukaan ini supaya tetap selama pemeriksaan.

15

f. Diamkan benda uji sehingga konsolidasi selesai. Catat proses konsolidasi

tersebut pada waktu – waktu tertentu sesuai cara pemeriksaaan

konsolidasi.

g. Sesudah konsolidasi selesai hitung t50 untuk menentukan kecepatan

penggeseran. Konsolidasi dibuat dalam tiga beban yang diperlukan.

Kecepatan pengeseran dapat ditentukan dengan membagi deformasi geser

maksimum dengan 50. Deformasi geser maksimum kira – kira 10 %

diameter asli benda uji.

h. Lakukan pemeriksaan sehingga tekanan geser konstan dan bacalah arloji

geser setiap 15 detik.

i. Berikan beban normal pada benda uji kedua sebesar dua kali beban

normal yang pertama dan lakukan langkah – langkah (f), (g), dan (h).

j. Berikan beban normal pada benda uji ketiga sebesar tiga kali beban

normal pertama dan lakukan langkah – langkah (f), (g), dan (h).

3.5 Perhitungan

a. Hitunglah gaya geser (P) dengan jalan mengalihkan pembacaan arloji

geser dengan angka kalibrasi cincin penguji, dan hitunglah tegangan geser

maksimum yaitu gaya geser maksimum dibagi luas bidang geser.

=

= tegangan geser maksimum (kg/cm2)

P mak = gaya maksimum (kg)A = Luas bidang geser benda uji (cm2)

b. Buatlah grafik hubungan antara tekanan normal dengan tegangan geser

maksimum (). Hubungan ketiga titik yang diperoleh sehingga

membentuk garis lurus memotong sumbu vertical pada harga kohesi (C)

dan memotong sumbu horizontal () dengan sudut-sudut geser tanah ()

sesuai dngan persamaan :

= tan .

16

P mak A

3.6 Pelaporan

a. Uraian dari jenis alat yang dipakai.

b. ciri dan uraian dari pada contoh, apakah contoh tersebut termasuk asli,

buatan, dipadatkan atau apakah tanah tersebut bestrata.

c. Kadar air, berat isi basah, berat isi kering dan tebal.

d. Semua data-data hasil pemeriksaan termasuk tekanan normal, jarak geser

dan harga tahanan geser dan perubahan tebal dari benda uji.

e. Grafik tegangan geser maksimum terhadap tegangan normal.

17

KELOMPOK VIILAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH II

18

3.7 KesimpulanBerdasarkan hasil pemeriksaan kuat geser langsung didapat :

1. Untuk beban I, P1 = 3,167 kg

1 = 0,1 kg/cm2

1 = 0,3316 kg/cm2

gaya geser maksimum = 10,6619 kg

2. Untuk beban II, P2 = 6,334 kg

2 = 0,2 kg/cm2

2 = 0,3659 kg/cm2

gaya geser maksimum = 11,7648 kg

3. Untuk beban III, P3 = 1266,68 kg

3 = 0,4 kg/cm2

3 = 0,4574 kg/cm2

gaya geser maksimum = 14,7060 kg

4. Sudut geser dalam () = 160

5. Kohesi (c) = 0,1258 kg/cm2

Nilai kohesi tanah c ≠ 0, maka tanah kohesif.

19

BAB IVPEMERIKSAAN KONSOLIDASI

(AASHTO T – 216 – 74) (ASTM D – 2435 – 70)

4.1 Maksud

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan sifat pemampatan

suatu jenis tanah, yaitu sifat – sifat perubahan isi dan proses keluarnya air

dari dalam tanah yang diakibatkan adanya perubahan isi dan proses

keluarnya air dari dalam pori tanah yang diakibatkan adanya perubahan

tekanan vertikal yang bekerja pada tanah tersebut.

4.2 Peralatan

a. Satu set alat konsolidasi yang terdiri dari alat pembebanan dan sel

konsolidasi.

b. Arloji pengukur (ketelitian 0,01 mm dan panjang gerak tangkai minimal

1,0 cm).

c. Beban – beban.

d. Alat pengeluar contoh dari dalam tabung (Extruder).

e. Pemotong yang terdiri dari pisau tipis dan tajam serta pisau kawat.

f. Pemegang cincin contoh.

g. Neraca dengan ketelitian 0,1 gram.

h. Oven yang dilengkapi dengan pengukur suhu untuk memanasi sampai

110 5 C.

i. Stopwatch.

4.3 Benda Uji

Cincin (bagian dari sel konsolidasi) dibersihkan dan dikeringkan,

kemudian ditimbang sampai ketelitian 0,1 gram.

a. Sebelum contoh dikeluarkan dari tabung, ujungnya diratakan dulu dengan

jalan mengeluarkan contoh tersebut 1- 2 cm, kemudian dipotong dengan

20

pisau. Permukaan ujung contoh ini harus rata dan tegak lurus sumbu

contoh.

b. Cincin dipasang pada pemegangnya, kemudian diatur sehingga bagian

yang tajam berada 0,5 cm dari ujung tabung contoh.

c. Contoh dikeluarkan dari tabung dan langsung masukan kedalam cincin

sepanjang kira – kira 2 cm, kemudian dipotong. Agar diperoleh ujung

yang rata pemotong harus dilebihkan 0,5 cm, kemudian diratakan dengan

alat penentu alat penentu tebal. Pemotong harus dilakukan sehingga pisau

pemotong tidak sampai menekan benda uji tersebut.

4.4 Cara Melakukan

a. Benda uji dan cincin kemudian ditimbang dengan ketelitian 0,1 gram.

b. Tempatkan batu pori dibagian atas dan bawah dari cincin sehingga benda

uji yang sudah dilapisi kertas sering terapit oleh kedua batu pori,

masukan kedalam sel konsolidasi.

c. Pasanglah alat penumpu diatas batu pori.

d. Letakan sel konsolidasi yang sudah berisi benda uji pada alat konsolidasi

sehingga bagian yang runcing dari pelat penumpu menyentuh tepat pada

alat pembeban.

e. Aturlah kedudukan pada arloji, kemudian dicatat.

f. Pasanglah beban pertama sehingga tekanan pada benda uji sebesar 0,25

kg/cm2, kemudian arloji dibaca dan dicatat pada 9,6 detik, 15 detik, 21,6

detik, 29,4 detik, 38,4 detik, 1 menit dan seterusnya (sesuai dengan

formulir konsolidasi). Setelah beban pertama dipasang. Biarkan beban

pertama ini berkerja sampai pembebanan arloji tetap (tidak terjadi

penurunan lagi), biasanya 24 jam sudah dianggap cukup. Sesudah

pembacaan sel konsolidasi diisi dengan air.

g. Setelah pembacaan menunjukan angka tetap atau setelah 24 jam. Catatlah

pembacaan arloji yang terakhir. Kemudian pasang beban yang kedua

sebesar beban yang pertama sehingga tekanan menjadi dua kali.

Kemudian baca dan catatlah arloji sesuai dengan cara (f) diatas.

21

h. Lakukan cara (d) dan (g) untuk beban – beban selanjutnya. Beban –

beban tersebut akan menimbulkan tekanan normal terhadap benda uji

masing – masing sebesar : 0,25 kg/cm2, 0,5 kg/cm2, 1,0 kg/cm2, 2,0

kg/cm2, 4,0 kg/cm2, 8,0 kg/cm2 dan seterusnya.

i. Besar beban maksimum ini sebetulnya tergantung kepada kebutuhan,

yaitu sesuai dengan beban yang akan bekerja terhadap lapisan tanah

tersebut.

j. Setelah pembebanan maksimum dan sesudah menunjukan pembacaan

yang tetap, kurangilah beban dalam dua langkah sampai mencapai beban

pertama. Misalnya, jika dipakai harga – harga tekanan dari 0,25 sampai

8,00 maka sebaliknya beban dikurangi dari 0,25 kg/cm2. Pada waktu

beban dikurangi, setiap pebebanan harus dibiarkan bekerja sekurang –

kurangnya selama 5 jam. Arloji penunjuk hanya perlu dibaca sesudah 5

jam. Arloji penunjuk hanya perlu dibaca sesudah 5 jam, yaitu saat

sebelum beban dikurangi lagi.

k. Segera setelah pembacaan terakhir dicatat, keluarkanlah cincin dan benda

uji dari sel konsolidasi, ambilah 1 pon dari permukaan atas dan bawah.

Keringkan permukaan atas dan bawah benda uji.

l. Keluarkan benda uji dari cincin kemudian timbang dan tentukan berat

keringnya.

4.5 Perhitungan

a. Hitunglah berat tanah basah , berat isi dan kadar air benda uji sebelum dan

sesudah percobaan serta hitung pula berat tanah keringnya (BK).

b. Ada dua cara untuk menggambarkan hasil percobaan konsolidasi. Cara

pertama adalah membuat grafik angka pori terhadap tekanan. Pada kedua

cara ini untuk harga - harga tekanan dipergunakan skala logaritmis. Bila

dipakai cara pertama, maka pembacaan penurunan terakhir pada setiap

pembebanan digambarkan pada grafik terhadap tekanan. Bila dipakai cara

kedua maka dilakukan perhitungan seperti berikut :

- Menghitung tinggai efektif benda uji :

22

Bk

A.G

Ho – Ht Ht

Hitung Ht =

Ht = tinggi efektif benda uji = tinggi butiran-butiran(jika dianggap menjadi satu)

A = luas benda uji

G = berat jenis tanah

Bk = berat tanah kering

- Hitung besar permukaan total (H) yang terjadi pada setiap

pembebanan.

H = Pembacaan arloji pada permulaan percobaan dikurangi pembacaan arloji sesudah pembebanan yang bersangkutan.

- Hitung angka pori semua (angka pori asli = e0) dengan rumus :

e0 =

H0 = tinggi contoh semula

- Hitung angka pori semua (angka asli = e0 ) dengan rumus :

He =

Ht

- Hitung angka pori (e) pada setiap pembebanan dengan rumus :

e = e0 - e

- Gambarkanlah harga –harga angka pori ini pada grafik angka pori

terhadap tekanan, dengan mempergunakan skala logaritmis untuk

tekanan.

c. Hitunglah derajat kejenuhan sebelum dan sesudah percobaan dengan

rumus :

Sr

W x G

=

e

23

Sr

W

G

e

= derajat kejenuhan

= kadar air

= berat jenis tanah

= angka pori

d. Harga Koefesien Consolidasi Cv

Hitunglah tinggi benda uji rata-rata (Hm) pada setiap pembebanan.

Buatlah grafik pembacaan penurunan terhadap akar pangkat dua dari

waktu setiap pembebanan (lihat grafik). Sebagian dari grafik ini

merupakan garis lurus, dan titik potong garis ini dengan ordinat (0)

dianggap sebagai titik nol yang benar. Dari titik nol ditarik garis 0A

dengn membuat jarak b = 1,15.a. Titik potong garis 0A ini dengan

lengkung penurunan adalah harga t90 yaitu waktu untuk mencapai

konsolidasi 90 .

Hitunglah harga koefisien konsolidasi pada setiap pembebanan dengan

rumus :

Cv

Cv

Hm

t90

0,848 Hm2

=

t90

= koefisien konsolidasi (cm2/detik)

= tinggi benda uji rata-rata pada pembebanan yang bersangkutan

(cm)

= waktu untuk mencapai konsolidasi 90 (detik)

4.6 Pelaporan

Pelaporan harus mencantumkan keterangan – keterangan sebagai

berikut :

24

a. Identifikasi (pengenalan) dan deskripsi (uraian) dari benda uji termasuk

apakah aslinya, buatan atau dipadatkan.

b. Kadar air.

c. Berat isi basah.

d. Derajat kejenuhan.

e. Berat jenis

f. Keadaan waktu pemeriksaan (kadar air asli) atau direndam.

g. Grafik hubungan angka pori dan log tekanan atau penurunan dan log

tekanan.s

h. Grafik koefisien konsolidasi terhadap log tekanan.

i. Bila cara melakukan berbeda termasuk beban khusus.

4.7 Catatan

a. Setiap alat perlu diperhitungkan besar beban untuk mendapatkan tekanan

sesuai dengan 4h.

b. Untuk memperhitungkan faktor pengaruh alat diadakan koreksi terhadap

pengaruh alat dan dapat ditentukan dengan mempergunakan benda uji

besi yang mempunyai ukuran sama dengan ukuran benda uji.

Pembebanan dilakukan seperti biasa. Penurunan yang dibaca pada setiap

pembebanan adalah harga koreksi yang diperlukan.

c. Untuk menjaga supaya tidak terjadi perubahan pada kadar air semula,

benda uji harus segera diperiksa. Benda uji tidak boleh dipasang dan

dibiarkan dalam alat beberapa lama sebelum beban pertama diberikan.

d. Pada permulaan percobaan, batu pori harus benar – benar rapat pada

permukaan benda uji, dan pelat penumpu serta alat pembebanan harus

rapat satu sama lainnya. Jika hal ini tidak diperhatikan, maka pada

pembebanan yang pertama mungkin diperoleh pembacaan penurunan

yang jauh lebih besar dari pada harga sesungguhnya.

e. Selama percobaan, sel konsolidasi harus tetap penuh dengan air.

f. Pada beberapa macam tanah tertentu, ada kemungkinan bahwa pada

pembebanan yang pertama akan terjadi pengembangan (Swelling) setelah

25

sel konsolidasi diisi air. Bilamana hal ini terjadi, pasanglah beban yang

kedua dan bacalah arloji penurunan seperti diatas jika pada pembebanan

yang kedua ini masih terjadi pengembangan, maka pasanglah beban

ketiga dan seterusnya sampai tidak terjadi pengembangan lagi.

26

27

28

29

30

31

32

33

4.8 Kesimpulan

Setelah pemeriksaan konsolidasi diperoleh nilai indeks pemanpatan (Cc) sebesar 0,23 dan koefisien konsolidasi (Cv) sebesar 0,002 cm2/dt.

Dari hasil pemeriksaan konsolidasi diperoleh :

1. Waktu konsolidasi

H = dH = 1,3 cm

T90 = Tv. H 2 Cv

= 0,848 . ( 1, 3) 2 cm2 0,002 cm2/det

= 1,43 0,002

= 716,56 detik

= 11,94 menit

= 0,0083 Hari

2. Penurunan Konsolidasi

eo = 1,12

Cc = 0,23

Sc = Cc

= 0,23 Log

= 0,0186 cm

Jadi pada t90 penurunan yang terjadi 0,0186 cm pertahun

34

Log

RUMUS TAYLOR, 1948

Ket :Tv untuk U = 90% = 0,848H = tebal lapisan tanah (cm)G = berat jenis tanah keringEo = angka pori awalPo = tekanan overburden efektif mula-mula (kg/cm2) = tambahan tegangan (kg/cm2)Cc = nilai indeks pemampatanSc = penurunan konsolidasi (cm)W = berat tanah (gr)

BAB VPEMERIKSAAN KEKUATAN TEKAN BEBAS(UNCONFINED COMPRESSIVE STRENGTH(AASHTO T – 208 – 70) (ASTMD D – 2166 – 66)

5.1 Maksud

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan besarnya kekuatan

tekan bebas contoh tanah dan batuan yang bersifat kohesif dalam keadaan asli

ataupun buatan (Remolded).

Yang dimaksud dengan kekuatan tekan bebas ialah besarnya aksial

persatuan luas pada saat benda uji mengalami keruntuhan pada saat

renggangan aksialnya mencapai 20 .

5.2 Peralatan

a. Mesin tekan bebas (Unconfined Compressive Machine)

b. Alat untuk mengeluarkan contoh (Extruder)

c. Cetakan benda uji berbentuk silinder dengan tinggi 2 – 3 kali diameter

d. Pisau tipis dan tajam

e. Neraca dengan ketelitian 0,1 gram

f. Pisau kawat

g. Stopwatch

5.3 Benda Uji

a. Benda uji yang dipergunakan berbentuk silinder

b. Benda uji mempunyai diameter minimal 3,3 cm dan tingginya diambil

2 x 2 diameter. Biasanya dipergunakan benda uji dengan diameter 6,8 cm

dan tingginya 13,6 cm.

c. - Untuk benda uji berdiameter 3,3 cm besar butir maksimum yang

terkandung dalam benda uji harus 0,1 diameter benda uji.

35

- Untuk benda uji berdiameter 6,8 cm besar butir maksimum yang

terkandung dalam benda uji harus 1/6 diameter benda uji.

- Jika setelah pemeriksaan ternyata dijumpai butir yang dari pada

ketentuan tersebut diatas, hal ini dicantumkan dalam laporan.

- Menyiapkan benda uji :

1. Menyiapkan benda uji asli dari tabung contoh

Contoh dikeluarkan dari tabung dengan alat

pengeluar contoh, kemudian dipotong dengan pisau kawat dan

diratakan dengan pisau.

Pasang alat cetak benda uji di depan tabung

contoh, keluarkan contoh dengan alat pengeluar contoh

sepanjang alat cetak kemudian dipotong dengan pisau kawat.

Alat cetak yang bervariasi benda uji didirikan

dengan ujung yang sudah dibentuk di atas alas yang rata.

Kemudian ujung sebelah atas diratakan dengan pisau.

Keluarkan benda uji dari alat cetak.

2. Menyiapkan benda uji buatan

Benda uji buatan bisa dipersiapkan dari benda uji bekas atau

dari contoh lain yang tidak asli.

Dalam hal menggunakan benda uji bekas menyiapkan benda uji

asli dari tabung contoh, benda uji tersebut dimasukan dalam

kantong plastik kemudian diremas dengan jari sampai merata.

Pekerjaan tersebut harus dilakukan dengan hati – hati untuk

mencegah udara masuk, memperoleh kepadatan yang merata

dan penguapan air. Padatkan benda uji tersebut pada cetakan.

Apabila menggunakan benda uji contoh tidak asli lain, benda

uji dapat disiapkan dengan kadar air dan kepadatan yang

ditentukan lebih dahulu. Jika dikehendaki benda uji tersebut

dapat dijenuhkan lebih dahulu sebelum diperiksa (harus dicatat

dalam laporan).

36

5.4 Cara Melakukan

a. Periksalah tekanan bebas dengan cara mengontrol regangan.

b. Timbang benda uji dengan ketelitian 0,1 gram. Letakan benda uji

pada mesin tekan bebas secara sentries. Ataupun mesin diatur sehingga

plat atas menyentuh permukaan benda uji.

c. Atur jarum arloji tegangan pada angka nol. Atur kedudukan arloji

regangan dan atur arloji pada angka nol.

d. Pembacaan beban dilakukan pada regangan-regangan 0,5 , 1,

2 dan seterusnya dengan kecepatan renggangan sebesar ½ - 2 per

menit (biasanya diambil 1 per menit).

e. Percobaan ini dilakukan terus sampai benda uji mengalami

keruntuhan, keruntuhan ini dapat dilihat dari makin kecilnya beban

walaupun renggangan semakin besar.

f. Jika renggangan telah mencapai 20 tetapi benda uji belum

runtuh, maka pekerjaan dihentikan.

5.5 Perhitungan

a. Besar rengangan aksial dihitung dengan rumus :

L = L0

= renggangan aksial

L = perubahan panjang benda uji (cm)

L0 = panjang benda uji semula (cm)

b. Luas penampang benda uji rata-rata :

A 0

A = 1 -

37

A 0 = luas penampang benda uji semula (cm2)

c. Hitung besar penampang benda uji semula (cm2)

= P/A (kg/cm2)

P = N x n (kg)

n = Pembacaan arloji tegangan

N = angka kalibrasi dari cincin penguji (proving ring)

5.6 Pelaporan

a. Hasil pelaporan dalam bilangan desimal 1 angka dibelakang koma.

b. Keterangan mengenai benda uji harus dicantumkan sebagai berikut :

- Contoh asli atau contoh buatan

- Perbandingan tinggi dan diameter

- Diskripsi visual tanah

- Kepadatan, kadar air dan derajat kejenuhan

c. Catat setiap kondisi atau data yang dianggap perlu untuk menilai hasil

pemeriksaan

d. Gambar grafik hubungan antara rengangan dan tegangan, tegangan

sebagai ordinat dan regangan sebagai absis. Tentukan harga maksimum

tegangan atau harga tegangan pada regangan 20.

5.7 Catatan

a. Untuk tanah yang getas kecepatan regangan diambil lebih dari 1 per

menit.

b. Besar sentivitas suatu jenis tanah dapat dihitung dari :

qu

st = qu ’

st = sentivitas

qu = kuat tekan bebas uji asli

qu ‘ = kuat tekan bebas uji buatan dengan berat isi yang sama dengan

beda uji asli

38

39

5.8 Kesimpulan

Pemeriksaan ini dimaksudkan menentukan besarnya kekuatan tekan

bebas contoh tanah dan batuan yang bersifat kohesif dalam keadaan asli

ataupun buatan.

Kekuatan tekan bebas adalah besarnya axial persatuan luas pada saat

benda uji mengalami keruntuhan pada saat renggangan aksialnya mencapai

20%.

Dari hasil pemeriksaan kekuatan tekan bebas diperoleh :

qu = 0,67 kg/cm2

Cu = 0,335 kg/cm2

qu adalah kuat tekan bebas uji hasil, dimana qu didapat dari nilai titik

puncak grafik perbandingan antara tegangan dengan regangan. Sedangkan Cu

diperoleh dari nilai ½ qu.

40