Pedoman Penyelidikan dan Pengujian Tanah Dasar untuk

PEDOMAN
No: 003- 03 / BM I 2006
Konstruksi dan Bangunan
PekerjaanTanahDasar
Buku 3
Pedomanpenyelidikandan pengujian
tanahdasaruntuk pekerjaanjalan
DEPARTEMENPEKERJAAN UMUM
DIREKTORAT
JENDERALBINAMARGA
Prakata
Salah satu aspek penting untuk menunjang keberhasilanpembinaan jalan adalah
tersedianyaNorma,Standar,Pedomandan Manual(NSPM)yang dapat diterapkandengan
mudahdidalampenerapannya.
Untuk mengatasipermasalahandi atas, DirektoratBina Teknik, DirektoratJenderalBina
Marga,DepartemenPekerjaanUmum,menyusunPedomanPekerjaanTanahDasar.
Pedomandisusundengan memperhatikan
beberapaspesifikasidan penyusunanpedoman
ini mengacupula pada standaryang berlaku,terutamaStandarNasionallndonesia(SNl).
Sumber lain yang digunakandalam penyusunanpedoman ini adalah tulisan-tulisan
dan
buku-bukuyang diterbitkanoleh Bina Marga, Pusat Penelitiandan Pengembangan
Jalan
dan Jembatan, Asphalt lnstitute, Transport and Road Research Laboratory, American
Assocrafion of State Highway and Transportation Officials, Japan Road Assocafion serta
penerbit-penerbit
lain.
Tata cara penulisanpedomanini disusunmengikutiPedoman BSN (BadanStandardisasi
Nasional)No. 8 tahun2000.
Apabiladalam penerapannya
dijumpaikekuranganatau kekeliruanpada pedomanini, akan
dilakukanperbaikandan penyempurnaan
di kemudianhari.
Jakarta, Desember2006
g,irgk{qf,{gnderalBina Marga
Daftarisi
Prakata
D a f t a irs i . . . . . . . . . . . . .
D a f t a tra b e l. . . . . . . . .
D a f t ag
r ambar
P e n d a h u l u a. n. . . . . . . . . . .
. . . . . . i. .
. . . . . . . .i i. .
. . . . . . .i.i .i
. . . . . . . . . .i .i i. .
. . . . . . . . . . . . . . .i .v. . . . .
1
2
3
4
5
.1-40
.1-40
. . . . . . . . . . . .3. -. .4. 0
11-40
......13-40
13-40
15-40
17-40
R u a n gl i n g k u p
Acuannormatif
lstilah
d a nd e f i n i s.i. . . . . . . . . . . . . .
Simbol
Penyelidikan
dan pengambilan
contohtanah
5.1
T u j u a nd a n l i n g k u pp e n e y e l i d i k a.n. . . . . . . . . . .
5.2
Teknologibantuuntukpenyelidikan
tanah
5.3
Pengambilancontoh
5.3
Penyelidikan
dan pengambilan
contohtanahdan batuanuntuk
tujuanrekayasa
5.4
Kegunaan
5.5
Peralatan
5.6
Teknikpemetaan
5.7
Rencanaeksplorasi(explorationplan)
Pengujiantanah
6.1
A n a l i s i su k u r a nb u t i r . . . . . . . . .
6.2
Beratjenistanah
6.3
P e n g u j i a kno n s i s t e n s i d ai n d e k s. . . . . . . . . . . . . . .
6.4
P e n g u j i a hn u b u n g a nb e r a ti s i d e n g a nk a d a ra i r . . . . . . . . . . . . .
6.5
P e n g u j i aC
n B Rd i l a b o r a t o r i u m . . . . . . . . . . . . . .
..18-40
18-40
18-40
.19-40
...19-40
25-40
....25-40
.28-40
29-40
32-40
. 35-40
Daftartabel
T a b e l1 .
Tabel2.
Tujuanpenyelidikan
.....14-40
tanahsertapengujiantambahanyangdiperlukan
Proseduralternatifpengujianpemadatan
33-40
Daftar gambar
G a m b a r1 .
G a m b a r2 .
Gambar3.
Gambar4.
Gambar5.
Gambar6.
Gambar7.
Horizon
utamatanah(Sumber:
.....16-40
Asphaltlsntitute,
1993)
P e ra l a taann a l i sis
(
hidr
om
eter
ukur anbutir
....................27- 40
dansar ingan)
Alatpengujian
.......30-40
batascairdanbatasplastis
Alatpengujian
batassusut
30-40
pemadatan
Penumbuk
dancetakanuntukpengujian
34-40
Peralatan
....37-40
untukpengujian
CBRdi laboratorium
.............
Contohkurvauntukmenentukan
40-40
CBRdi laboratorium
.........
tll
Pendahuluan
Tanah dasar merupakanpondasibagi perkerasan,baik perkerasanyang terdapatpadajalur
lalu-lintas
maupunbahu.Dengandemikian,tanahdasarmerupakankonstruksi
terakhiryang
menerimabebankendaraanyangdisalurkanoleh perkerasan.
Pada kasus yang sederhana,tanah dasar dapat terdiri atas tanah asli tanpa perlakuan;
sedangkanpada kasuslainyang lebihumum,tanahdasarterdiriatastanahasli padagalian
atau bagianatastimbunanyangdipadatkan.
Sebagai pondasi perkerasan,disampingharus mempunyaikekuatanatau daya dukung
terhadap beban kendaraan,maka tanah dasar juga harus mempunyaistabilitasvolume
akibat pengaruhlingkungan,terutamaair. Tanah dasar yang mempunyaikekuatandan
stabilitasvolumeyang rendahakan mengakibatkanperkerasanmudahmengalamideformasi
(misalgelombangatau alur)dan retak.Dengandemikian,maka perkerasanyang dibangun
pada tanah dasar yang lemahdan mudah dipengaruhilingkunganakan mempunyaiumur
pelayananyang pendek.
Sehubungandenganhal di atas, pada pedomanini diuraikanaspek-aspekyang berkaitan
denganpekerjaantanah dasar yang diharapkanmampu menahanbeban kendaraanserta
tidak mudah terpengaruholeh cuaca atau lingkungan.Dengan demikian,pedoman ini
diharapkanmenjadipedomanbagi pembinajalan, terutamapelaksanadi lapangan,yang
menjadikesatuandenganSpesifikasi.
Buku PedomanPekerjaanTanah Dasar ini disajikandalam 3 buku, denganruang lingkup
sebagaiberikut:
.
B u k u1 . U m u m
Menguraikantentangsifat alami tanah, sifat-sifatdasar tanah, udara dalam tanah, air
dalam tanah, klasifikasitanah, persyaratandan pengendalianpekerjaantanah, serta
perencanaanpekerjaantanah.
.
Buku 2. Pedoman PekerjaanTanah Dasar untuk PekerjaanJalan
Menguraikantentang tata cara pekerjaangalian tanah, tata cara pekerjaantimbunan
tanah,tata cara pekerjaanpemadatantanah,permasalahandalam pekerjaantanah,serta
keselamatankerja, pengendalianlingkungan pada pelaksanaanpekerjaan tanah,
permasalahantanahdasarsertacontohperencanaandan proyekpekerjaantanah.
.
Buku 3. PedomanPenyelidikandan PengujianTanah Dasar untuk PekerjaanJalan
Menguraikantentang tata cara penyelidikandan pengambilancontoh tanah, serta
pengujiantanah.
IV
Pedomanpekerjaantanahdasar
Buku2
Penyelidikandan pengujiantanahdasaruntuk pekerjaanjalan
1.
R u a n gl i n g k u p
Tanah dasarmerupakantanahdimanaperkerasandibangun,sebagaimanahalnyadengan
bangunansipil lainnya.Pada kasusyang sederhana,tanah dasar dapat terdiriatas tanah
asli tanpaperlakuan;sedangkanpada kasuslain yang lebihumum,tanahdasarterdiriatas
tanahasli pada galianatau bagianatas timbunanyang dipadatkan.
Sebagai prasaranatransportasidarat, perkerasanharus mempunyaipermukaanyang
selalu rata dan kesat,agar para penggunajalan dapat merasanyamandan aman (safie).
Karena dibangunpada tanah dasar, maka kinerja perkerasanakan sangat dipengaruhi
oleh mututanahdasar.
Dengandituntutnyaperkerasanyang harusselalumempunyaipermukaanyang rata,maka
persyaratanutama yang harus dipenuhi tanah dasar adalah tidak mudah mengalami
perubahanbentuk.Tanah dasar yang mengalamiperubahanbentuk, baik akibat beban
lalu-lintasmaupun cuaca, akan mengakibatkanperkerasanmengaiamikerusakan(misal,
gelombang,alur,penurunan)yang kemungkinandiikutidenganterjadinyaretak.
Perubahanbentuktanah dasar dapat diakibatkanoleh kekuatanatau daya dukungyang
rendah (tanah mudah runtuh),pengembangan,penyusutandan densifikasitanah dasar
serta konsolidasitanah di bawahtanah dasar. Lebihjauh lagi, faktor-faktor
tersebutakan
tergantungpadajenis tanah,beratisi keringdan kadarair.
Pedoman ini pada dasarnya menguraikanpenyelidikandan pengambilancontoh tanh
d i l a p a n g a yn a n gd i l e n g k a pdi e n g a nm e t o d ep e n g u j i a n .
Diharapkanpedomanini ini dapat dijadikanacuan dalam melakukanpenyelidikanserta
pengujianterhadaptanahdasarpada pekerjaanjalan
2.
Acuan normatif
Penulisanmanualyang menyangkutstandar,terutamametodapengujiandan
menggunakan
acuansebagaiberikut:
sNl 03-1742-1989MetodePengujianKepadatanRinganuntukTanah
s N r 0 3 - 1 7 4 3 -1 9 8 9MetodePengujianKepadatanBeratuntukTanah
sNl 03-1744-1989MetodePengujianCBR Laboratorium
s N t 0 3 - 1 9 6 6 -1 9 8 9MetodePengujianBatasPlastis
s N r 0 3 - 1 9 6 7 -1 9 9 0MetodePengujianBatasCairdenganAlat Casagrande
s N r 0 3 - 1 9 7 6 -1 9 9 0MetodeKoreksiuntukPengujianPemadatanTanahyang mengandung
ButirKasar
s N t 0 3 - 2 8 2 8 -1 9 9 2MetodePengujianKepadatanLapangandenganAlat KonusPasir
sNt 03-3423-1994MetodePengujianAnalisisUkuranButirTanahdenganAlat Hidrometer
sNl 03-3637-1994Metode PengujianBerat lsi Tanah BerbutirHalus dengan Cetakan
BendaUji
Pd M-29-1998-03
: MetodePengujianuntukMenentukan
TanahEkspansif
',-40
Pd T-03-'1998-03: Tata Cara KlasifikasiTanah dan CampuranTanah Agregatuntuk
KonstruksiJalan
sNl 03-3437-1994:TataCaraPembuatan
Rencana
Stabilisasi
TanahdenganKapuruntuk
Jalan
sNt 03-3438-1994
: Tata Cara PembuatanRencana
Tanah dengan Semen
Portland
untukJalan
sNt 03-3439-1994
: TataCaraPelaksanaan
TanahdenganKapuruntukJalan
Stabilisasi
s N r0 3 - 3 4 4 0 -1 9 9 4Tata
:
Cara Pelaksanaan
Tanahdengan Semen Portland
Stabilisasi
untukJalan
s N t 0 3 - 4 1 4 7 -1 9 :9 6Spesifikasi
KapuruntukStabilisasi
Tanah
Pd M-07-1998-03
: MetodePengujianKadar Semen pada CampuranSemen Tanah
denganAnalisisKimia
PdT-03-1998-03 Tata Cara KlasifikasiTanah dan Campuran Tanah Agregat untuk
Konstruksi
Jalan
s N t 0 3 - 1 9 6 6 -1 9 :9 0MetodePengujianBatasPlastis
s N l 0 3 - 1 9 6 7 -1 9 :9 0MetodePengujianBatasCair denganAlat Cassagrande.
sNl 03-2417-1991
. MetodePengujianKeausanAgregatdenganMesinAbrasiLos Angeles
s N t 0 3 - 4 1 4 1 -1 9 :9 6Metode PengujianGumpalanLempung dan Butir-butirMudah Pecah
dalamAgregat
sNl 03-2828-1992:MetodePengujianKepadatanLapangandenganAlat KonusPasir
sNt 03-3423-1994
: MetodePengujianAnalisisUkuranButirTanahdenganAlat Hidrometer
sNl 03-6412-2000:Metode PengujianKadar Semen dalam CampuranSegar SemenTanah
sNl 13-6427-200Q:
Metode PengujianUji Basah dan Kering CampuranTanah-Semen
Dipadatkan
sNr 19-6426-2000
: Metode Pengujian Pengukuran pH Pasta Tanah-Semen untuk
Stabilisasi
sNr 03-6798-2002:
Tata Cara Pembuatan dan Perawatan Benda Uji Kuat Tekan dan
LenturTanah-Semendi Laboratorium
s N l 0 3 - 6 8 1 7 -2 0 0 2Metode
:
PengujianMutuAir untukDigunakandalamBeton
sNt 03-6886-2002
. Metode PengujianHubunganAntara Kadar Air dan Kepadatanpada
CampuranTanah-Semen
sNl 03-6887-2002
. MetodePengujianKuatTekanBebasCampuranTanah-Semen
sNt 03-1966-1990
: MetodePengujianBatas Plastis
s N t 0 3 - 1 9 6 7 -1 9 :9 0MetodePengujianBatasCairdenganAlat Cassagrande
s N t 0 3 - 1 9 6 8 -1 9 :9 0MetodePengujianTentangAnalisisSaringanAgregatHalusdan Kasar
s N r 0 3 - 1 9 7 6 -1 9 :9 0MetodeKoreksiuntukPengujianPemadatanTanahyang Mengandung
ButirKasar
sNl 03-2417-1991
: Metode Pengujian Keausan Aggregat dengan Mesin Abrasi Los
Angeles
sNl 15-2049-1994
: Semen Portland
sNl 03-3407-1994
. Metode PengujianSifat KekekalanBentuk Agregat terhadap Larutan
NatriumSulfatdan MagnesiumSulfat
s N t0 3 - 4 1 4 1 - 1 9 9 Metode
6:
PengujianGumpalanLempungdan Butir-ButirMudah Pecah
dalamAgregat
sNt 03-6388-2000
: SpesifikasiAgregat Lapis Pondasi Bawah, Lapis Pondasi Atas dan
LapisPermukaan
sNl 03-6412-2000
. Metode PengujianKadar Semen dalam CampuranSegar SemenTanah
s N t 1 9 - 6 4 1 3 -2 0 0 0Metode PengujianKepadatanBerat lsi Tanah
Lapangandengan
Balon Karet
sNr 03-6429-2000MetodePengujianKuat TekanBetonSilinderdenganCetakanSilinder
di dalamTempatCetakan
sNl 03-6817-2002
: MetodePengujianMutuAir untukDigunakandalamBeton
2-40
SNI03-6886-2002:MetodePengujianHubunganAntaraKadarAir dan Kepadatanpada
Campuran
Tanah-Semen
3.
lstilahdan definisi
3.1.
air kapiler
airyangdipengaruhi
olehaksikapiler.
3.2.
aktifitas
perbandingan
antaraindeksplastisdenganpersentase
beratbutiryanglebihkecildari0,002
mm.
3.3.
angkapoisson
perbandinganantara regangandalam arah lateral terhadap regangandalam arah
longitudinal,
sesuaidenganarahbeban.
3.4.
angkapori
perbandingan
antara volume udara terhadapvolume bahan padat tanah yang biasa
dinyatakan
dalampersen.
3.5.
angkastabilitas
perbandingan
antarakohesidenganhasilperkalianfaktorkeamanan,baratisi tanahdan
tinggilereng.
3.6.
batasatterberg
empattingkatkonsistensi
yang didefinisikan
tanahsebagaimana
melaluipengujian
batas
cair,batasplastisdan batassusut.
3.7.
batascair
kadarairdimanakonsistensi
plastis.
tanahberubah
daricairmenjadi
3.8.
batasplastis
kadarairdimanakonsistensi
tanahberubahdariplastismenjadisemipadat.
3.9.
batassusut
kadarair tertinggidimanapengeringan
mulaikadarair tersebut,tanahtidakmengalami
penyusutan.
3.10.
batuan
bagi ahli geologi,batuanberartisemuaendapatalamiyang membentuk
kulitbumi,baik
dalambentukpadat(misalgranit),butiran(misalpasirdan kerikil)maupundalambentuk
tanah (misal lempung);bagi ahli teknik sipil, batuan berartibahan padat (solid)yang
biasanya
tidakdapatdigalidengancaramanual.
3.11.
batuan beku
batuanyang berasaldari magmacairyang mendingindan membeku.
3.12.
batuan metamorf
batuan sedimenatau batuan beku yang telah mengalamiperubahanakibattekanandan
panasdalambumisertareaksikimia.
3.13.
batuan sedimen
batuanyang terbentukmelaluiakumulasisedimen(butir-butirhalus) dalamair.
3.14.
berat isi
perbandingan
antaraberatdenganvolumesuatumasatanah.
3.15.
berat isi basah
perbandingan
antaraberatbahanpadatdan air terhadapvolumemasatanah.
3.16.
berat isi kering
perbandingan
antaraberatkeringterhadapvolumemasatanah.
3.17.
berat isi kering maksimum
berat isi keringpada kadarair optimum.
3.18.
beratjenis
perbandingan
antaraberatisi suatubahanterhadapberatisi air padasuhutertentu.
3.19.
bongkah
butirantanahyang mempunyaiukuranlebihdari 75 mm.
3.20.
california bearing ratio (CBRI
kekuatanrelatiftanahterhadapkekuatanagregatstandar.
3.21.
dilatansi (reaction to shaking)
sifattanahdimanaapabilacontohtanahdiguncang-guncang
(shaking)padatelapaktangan,
yang
air
terkandungnyadapat muncul di permukaandan apabila contoh tanah dipijit
(squeezing),air yang munculdi permukaanakan hilangkembali.
3.22.
derajat kejenuhan
perbandinganantaravolume ronggayang terisi air dengan volume ronggatotal yang biasa
dinyatakandalampersen.
4-40
3.23.
elastisitas
sifat tanah untuk kembalike bentuk asal setelah mengalamiperubahanbentuk akibat
pembebanan
sesaat.
3.24.
faktor keamanan
perbandingan
antarakekuatangeseryang dimobilisasi
tanahdengankekuatangeseryang
ditimbulkan
masatanah.
3.25.
faktor waktu
perbandingan
antara hasil perkaliankoefisienkonsolidasilamanya konsolidasiterhadap
kuadratjarak tempuhair.
3.26.
gambut
gelap,berbentukserat,menyerupaibusa dan berasaldari tumbuhan.
tanah benryarna
3.27.
geofisika
hal-hal yang berkaitandengan fisik bumi, terutamadalam penggunaanperalatanatau
metoda(misalseismograff)
untukmenyelidiki
bagianbumiyangtidakdapatdiakses.
3.28.
geologi
ilmuyangmempelajari
komposisi
formasi,
dansusunanelemen-elemen
kulitbumi.termasuk
posisi
struktur,
dansejarahnya.
3.29.
geoteknik
ilmu yang menganalisisperilakutanah serta disain dan pembangunanbangunanbawah,
yaitubagianbangunanyang menyalurkan
langsungbebanke tanah.
3.30.
horizon "A"
lapisan teratas tanah dimana koloid anorganikdan bahan larut lain telah terbilasdan
biasanyaterdiriatassisa-sisabahanorganik.
3.31.
horizon "B"
lapisantanahsebagaiakumulasibahanhasilpembilasanHorizon"A".
3.32.
horion "C"
lapisantanahyang belumterganggu,yang membentukHorizon"A" dan "8".
3.33.
horizon "D"
lapisantanahdi bawahHorizon"C" atau "8" (apabilatidakada Horion"C")yang kurangmirip
denganhorizonlapisandi atasnya.
3.34.
horizon tanah
lapisan-lapisan
yang terdapatpada profiltanah,yang pada dasarnyadibedakanberdasarkan
tekstur,warna,strukturdan kandunganbahankimia.
3.35.
indeks plastis
selisihantarabatascairdenganbatasplastis.
3.36.
indeks kelompok
angkayang menunjukkankelompok(group)pada suatu kelastanah menurutAASHTO.
3.37.
indeks pemampatan
k e m i r i n g a ng r a f i k y a n g m e n u n j u k k a nh u b u n g a na n t a r a a n g k a p o r i ( d a l a ms k a l a l i n i e r )
danganteganganefektif(dalamskala logaritma).
3.38.
kadar air
perbandinganantara berat air dengan berat kering atau bahan padat contoh tanah, yang
biasanyadinyatakandalampersen.
3.39.
kadar air optimum
kadarair yang menghasilkan
beratisi keringmaksimum.
3.40.
kerikil
butirantanahyang berukuranantara75 mm dan4,75 mm, menurutASTM D 422.
3.41.
kepadatan
kadang-kadangdisebut derajat kepadatan,yaitu perbandinganantara berat isi kering
d e n g a n b e r a t i s i k e r i n g m a k s i m u m t a n a h , y a n g b i a s a d i n y a t a k a nd a l a m p e r s e n .
Kepadatankadang-kadang
diartikanpula sebagaiberat isi keringtanah.
3.42.
kepadatan relatif
perbandinganantara berat isi kering lapangandikurangiberat isi kering lepas terhadap
b e r a ti s i k e r i n gm a k s i m u ml a b o r a t o r i u m
d i k u r a n gbi e r a ti s i k e r i n gl e p a s .
3.43.
koefisien konsolidasi
perbandingan antara koefisien permeabilitas terhadap hasil perkalian koefisien
p e r u b a h a nv o l u m ed e n g a nb e r a ti s i a i r .
3.44.
koefisien pemampatan
p e r b a n d i n g aann t a r ap e r u b a h a na n g k ap o r it e r h a d a pp e r u b a h a nt e g a n g a n .
3.45.
koefisien permeabilitas
k e c e p a t a na l i r a na i r d a l a mt a n a hd i b a w a hp e n g a r u hs a t u a ng r a d i e nh i d r o l i kd, i n y a t a k a n
d a l a ms a t u a np a n j a n gp e r s a t u a nw a k t u .
6-40
3.46.
koefisien perubahan volume
perubahanvolumeper satuanvolumeper satuanpeningkatanteganganefektif.
3.47.
kohesi
kekuatangesertanahyangdakibatkanoleh bukantahanangesek.
3.48.
koloid
butiranhalusyang berukurankurangdari0,001mm.
3.49.
konsistensi
sifattanahyang menunjukkankemudahanrelatifuntukdirubahbentuknya.
3.50.
konsolidasi
proses keluarnyaair dari masa tanah sebagai akibat pembebananyang terus menerus
dalamsuatuperiodetertentusehinggabutir-butir
tanahmenjadilebihkompak.
3.51.
kuat geser
ketahananmaksimumtanah (gabunganantarakohesidan tahanangesek)akibattekanan
geser.
3.52.
lanau
butirantanah yang berukuranantara0,075 mm dan 0,005 mm (menurutASTM D 422), atau
antara0,075mm dan 0,002 mm (menurtAASHTO T 88).
3.53.
lempung
butiran halus berukurankurang dari 0,005 mm (menurutASTM D 422), atau kurang dari
0,002 mm (menurut AASHTO T 88).
3.54.
lendutan
penurunanpermukaansebagaiakibatpembebanan.
3.55.
longsor rotasi
longsoryang mempunyaibidang longsorberbentukgaris lengkungdan biasanyaterjadi
pada lerengyang panjangnyaterbatas.
3.56.
longsor translasi
longsoryang mempunyaibidang longsorberbentukgaris lurus dan biasanyaterjadipada
"tidakterbatas".
lerengyangpanjangnya
3.57.
m e k a n i k at a n a h
penerapanhukum-hukummekanikadan hidrolikaterhadapmasalahteknikyang berkaitan
dengan sedimenatau akumulasibutir-butirpadat lain yang tidak terkonsolidasi
sebagai
hasil prosespenghancuran
secaramekanisdan kimia daripadabatuan,terlepasdari
apakahbahantersebutmengandung
atautidakmengandung
bahanorganik.
3.58.
mukaair tanah
horizonpermukaan
air tanahdimanatekananpadapermukaan
air adalahsamadengan
tekananatmosfir.
3.59.
pasir
butirantanahberukuran
antara4,75mm dan0,425mm (menurutASTMD 422),atauantara
2 mm dan0,075mm (menurutAASHTOT 88).
3.60.
pasirhalus
butirantanahyangberukuran
antara2,00mm dan0,425mm (menurutASTMD 422),atau
antara0,425mmdan0,075mm (menurut
AASHTOT 8B).
3.61.
pasir kasar
butirantanahberukuran
antara4,75mm dan2,00mm (menurut
ASTMD 422),atauantara2
mm dan0,425mm (menurut
AASHTOT 88).
3.62.
pasirsedang
butirantanahyangberukuran
antara2,00mm dan0,425mm (menurut
ASTMD 422).
3.63.
pedologi
ilmupengetahuan
penentuan
tentangcaramemperlakukan
sifat-sifat
tanah,yangmencakup
alami (nature),sifat-sifat,formasi, fungsi, perilakudan pengaruhpemanfaatandan
penataannya
(manajemen).
3.64.
pekerjaantanah
kegiatan
dimanatanahataubatuandigali,diangkut
atau
danditempatkan
sebagaitimbunan
bahanbuangansertakemudian
pemadatan
dipadatkan.
Meskipun
dapattermasuk
sebagai
bagianpekerjaan
tanah,namunpekerjaan
tersebutdapatditinjausecaraterpisah.
3.6s.
pemampatan (com pressibity)
sifatyangmemungkinkan
tanahdapatmenurun
volumenya
dikenaibeban.
apabila
3.66.
pemadatan(compaction)
proseskeluarnya
udaradari masatanahsebagaiakibatkekuatan
butirmekanissehingga
butirtanahmenjadi
lebihkompak.
3.67.
pembifasan(leaching)
prosesdimanakoloidataubahanlarutyangterdapat
dalamtanahterbawaolehair.
8-40
3.68.
pemompaan (pumping)
proses terbawanyabutir-butirhalus (di bawah perkerasan)oleh air yang tertekan akibat
bebanyangdisalurkanmelaluiperkerasan.
3.69.
pemuaian (bulking)
perbandinganantara volume tanah lepas dengan volume tanah asli sebelum digali,
biasanyadigunakanpada pekerjaantanah.
3.70.
pemuaian (swelling)
peningkatanvolumetanah akibatpenambahankadar air, biasa digunakanpada mekanika
tanah.
3.71.
pengisapan tanah (soil suction)
pengurangantekanan (di bawah tekanan atmosfer)yang mengakibatkannaiknyaair di
antara butir-butirtanah (pengisapandisebabkanoleh daya kapilerdan faktor-faktorlain
serta seringdigunakansecarabergantiandenganistilahpotensikapiler).
3.72.
penurunan (settlement)
pergerakanke bawah timbunan atau struktursebagai akibat penguranganrongga dalam
tanah di bawahtimbunanatau strukturatau dalam tanah timbunan,atau kedua-duanya.
Penguranganronggaterjadisebagaiakibatdensifikasi(keluarnyaudara)atau konsolidasi
(keluarnya ir).
penyusuta n (sh rinkage)
perbandinganantaravolumetanah lepasdenganvolumetanah setelahdipadatkan,biasa
d i g u n a k a np a d a p e k e r j a a nt a n a h .
3.73.
permeabilitas
sifat yang menunjukkankemampuantanah untuk mengalirkanair melaluipori-poridalam
tanah.
3.74.
pF
nilai ekivalen pengisapantanah, yaitu sebagai logaritmatinggi kolom air kapiler yang
dinyatakandalamcentimeter.
3.75.
pH
nilainegatiflogaritmakonsentrasi
ion hidrogendalambentuksuspensidalamtanah.
3.76.
plastisitas
sifat yang memungkinkan
tanah berubahbentuk tanpa retak atau mengalamiperubahan
volumeyang berarti.
3.77.
porositas
perbandinganantara volume udara dengan volume masa tanah yang biasa dinyatakan
dalampersen.
3.78.
profil tanah
potonganvertikal tanah yang menunjukkansifat-sifatalami dan urutan
sebagaihasilpengendapan
atau pelapukan,
atau kedua-duanya.
3.79.
sensitivitas
perbandinganantara kuat tekan bebas tanah asli dengan kuat tekan bebas tanah yang
benar-benar terganggu (remolded), tetapi pada kadar dan angka pori, atau berat isi
k e r i n g ,y a n g s a m a .
3.80.
struktur tanah
susunanbutir-butir
tanah.
3.81.
sudut geser
kekuatangesertanahyang dakibatkanolehtahanangesekbutir-butir
tanah.
3.82.
tanah
bahan lepas atau endapan lunak (di luar batuan)yang terdapatpada permukaanbumi
sebagaihasilpelapukanatau penghancuran
batuan,atau pembusukan
tumbuhan.
3.83.
tanah dasar
tanah(galianatautimbunan)yangterdapatdi bawahperkerasan.
3.84.
tanah jenuh
tanahyangseluruhrongganyaterisiair (tidakmengandungronggaudara).
3.85.
tanah laterit
tanahdi daerahtropisdimanaprosespelapukantelah menimbulkan
akumulasisesquloxrdes
(bahangabunganyang terdiriatas dua per tiga bagian oksida dan satu per-tigabagian
bahanlain,terutamabesi).
3.86.
tanah penutup
lapisanatastanahyang menunjangkehidupantumbuhan.
3.87.
tanah residual
tanahyangterbentukdi tempatdari batuanatau bahaninduk.
3.88.
tanah terpindahkan (transported soird
tanahresidualyangtelahdipindahkan
kembaliolehangin,air ataues.
dan ditempatkan
3.89.
tekananair tanah
tekananair dalamronggapadatanahjenuh.
10-40
3.90.
teksturtanah(distribusibutir,gradasi)
proporsi
masing-masing
butirataukelompok
tanah.
butiryangmembentuk
4.
a
A
S i mb o l
= jari-jaributirtanah
= luaspermukaan
= luasseksiyang berurutan,
volumegalian/timbunan
untukmenghitung
AASHTO= American Associationof State Highway and TransporiationOfficials
ASTM = American Society for Testing and Materials
av
p
c
C
CBR
c"
c,
cu
d
D
Dro
Dso
Doo
Di
e
t
F
q
g
v
Ys
gc
gf
GI
G.
G*
h
H
koefisienpemampatantanah
sudutkemiringan
lereng
konstantapada penentuangaya tarik air terhadapbutirtanah
koreksipembacaanletakhidrometer
akibatminiskusair
= kohesitanah
= satuanbiayaoperasialat
= biayatotaloperasialat
= California Bearing Ratio
= indekspemampatantanah
= koefisienlengkungan
= koefisienkeseragaman
= koefisenkonsolidasi
- jarakantaradua butirtanah
= diameterbutirtanah
= lenganmomenpadaanalisisstabilitaslereng
= diameterbutirtanah
= kedalamanbidanglongsor
= kedalamanretak
= teballapisanyang dipadatkan
= ukuranpada 10% beratbutiryang lolos
= ukuranpada30% beratbutiryang lolos
= ukuranpada60% beratbutiryang lolos
= faktorletakvertikalpermukaanlapisankerasdari permukaantanah
= angkapori
= biayapenggalian
tanah
= gayatarikair terhadapdua butirtanah
= persentaseberat butir yang lolos saringanNo. 200 pada perhitunganindeks
kelompoktanah
= faktorkeamananstabilitaslereng
= sudutgesertanah
= gravitasi
= beratisitanah
= beratisi bahanpadatatau butir-butirtanah
= beratisi air
= beratjenis butirkasar
= beratjenis butirhalus
= indekskelompok(Grouplndex)
= beratjenistanah
= beratjenisair
= letaktitikberathidrometer
dari permukaanair
= teballapisantanahpada penentuanCBR
- jarak pengangkutan
di luarjarak bebas
= tinggilereng
11-40
JRA
k
K
I
L
LI
LL
m
mv
r1
n
N
N"
o
p
pc
pf
pF
pH
PI
PL
r
Rh
S
SL
S,.
SNI
o
t
Tu
TW
a
e
U
V
v"
vo
%
= teballapisantanahpadaanalisiskonsolidasi
= Japan Road Assocaition
= koefisienpermeabilitas
= faktorkoreksivolumetabunguntukpengujianberatisitanah
= panjangbusurpadabidanglongsor
= jarakantara2 seksiyang berurutan,untukmenghitung
volumegalian/timbunan
= panjanggorong-gorong
= batascair
= koreksisuhu terhadapkeenceranair
= koefisienperubahanvolume
= viskositasair
= porositas
= faktorletakhorizontalbidanglongsordari tumit lereng
= bilanganbulat (integer)pada perhitunganpenurunan
= jumlah alat pada pekerjaantanah
= jumlahlintasanpemadatan/penumbukan
= angkastabilitaslereng
= biaya pengangkutanpadajaraktambahan
= beban
= teganganawalyang bekerjapadapermukaan,untukhitungpenurunantanah
= persentasefraksikasarpada perhitunganberatjenis
= persentasefraksihaluspada perhitunganberatjenis
= angkaekivalentinggiair kapiler,yaitusebagailogaritmatinggiair kapilerdalam
satuancentimeter
= skalayangmenyatakan
tingkatkeasamantanah
= indeksplastis
= batasplastis
= jari-jaribidanglongsor
= pembacaanhidrometer
= jari-jarihidrolis
= pembacaanhidrometer
yangtelahdikoreksi
= penurunan
= persentaseberatbutirpada analisisbutirdenganhidrometer
= batassusut
= derajatkejenuhan
= StandarNasionalIndonesia
= tegangantekannormal
= lamapengendapan
butirpadaanalisisbutirdenganhidrometer
= waktukonsolidasi
= waktuyangdiperlukanuntukpemadatan
= waktu yang tersediauntukpelaksanaanpekerjaan
= tegangantarikpermukaanbutir
= faktorwaktupadaanalisiskonsolidasi
= kedalamanair di sebelahhilirgorong-gorong
= tegangangeser
= sudutuntukmenghitung
gayatarikantaradua butirtanah
= sudutbidanglongsordenganbidanghorizontal
= derajatkonsolidasi
= volumecontohtanah
= volumegalian/timbunan
= volumeudaradalamcontohtanah
= volumecontohkeringtanah
= volumebahanpadatdalamcontohtanah
= volumeair dalamcontohtanah
= volumeronggadalamcontohtanah
12-40
W
W
w*
w"
z
5.
kadaraircontohtanah
berattanah
beratcontohtanah
berattanah
beratair padacontohtanah
beratbahanpadatpadacontohtanah
teballapisan
tanahpadaanalisis
atabilitas
lereng
Penyelidikandan pengambilancontoh tanah
5.1. Tujuan dan lingkup penyelidikan
Penyelidikan
tanah yang seksamamempunyaikedudukanyang pentingdalam disaindan
pelaksanaanpembangunan
jalan, karenahasilpenyelidikan
tanahakan menjadibekal bagi
para perencana(desgrner) dan pelaksana/kontraktor.
Secaraumum,penyelidikan
tanahmencakupaspek-aspek
sebagaiberikut:
(1) Eksplorasikondisi tanah di sekitar proyek melalui pemboran atau cara lain, serta
pembuatanprofilyang menunjukkan
keadaantanah.
(2) Pemeriksaandan pengujian contoh tanah serta menyimpulkaninformasi untuk
selanjutnyadijadikanrekomendas,.
PadaTabel1 ditunjukkan
tujuanpenyelidikan
tanahdalamrekayasajalansebagaiberikut:
(1) Penetapanlokasijalan,baikdalamarahhorizonalmaupunvertikal.
(2) Pemilihanbahantimbunan.
(3) Disainkemiringanlereng,baikpadagalianmaupuntimbunan.
(4) Penetapanvolumepekerjaantanah,pemuaiandan penyusutan(bulkingand shrinkage)
dan volumepenggalianbatuan.
(5) Disaindrainase,baik permukaanmaupunbawahpermukaan.
(6) Penanganan
tanahdasar.
(7) Disaintebal perkerasan.
(8) Pemilihanbahan lokal yang dapat digunakansebagai lapis pondasi atas melalui
stabilisasi.
Penyelidikantanah dapat dilakukandenganbeberapacara, tergantungpada peralatanyang
tersediadan kedalamandata yang ingindiperoleh.Cara-caratersebutadalah:
(1) Pengamatan
dan pemeriksaan
visual.
(2) Pengujianuntukklasifikasi,
disampingpengamatandan pemeriksaan
visual.
(3) Penyelidikan
rincisifat-sifat
spesifiktanah,disampingpengujianklasifikasi.
Tergantungpada keperluandata,penyelidikanrinci tentangsifat-sifatspesifiktanah sangat
beragam,mulai pengujianyang menggunkancontohtidakasli (misalpengujianpemadatan)
sampai pengujianyang menggunakancontoh asli (undslturbedsamples)yang biasanya
menjadikepentingan
ahli mekanikatanah.
13-40
yangdiperlukan
Tabel.1.
Tujuanpenyelidikan
tanahsertapengujian
tambahan
JENIS REKAYASA
D
Penetapanlokasi
jalan
ASPEK REKAYASAYANG
TERKAIT
Alinyemenhorizontal
TUJUAN PENYELIDIKAN
PENGUJIANTAMBAHAN
YANG DIPERLUKAN
. Menghindarilokasidaerahtanah
jelek;misalpit dan lempung
lunak.
o Menhindari
lokasidaerahyang
rentanlongsordan mudah
terqenanqarr.
Alinyemenvertikal
o Menghindarkan
timbunanyang
tinggidi atastanahlunakatau
stratatidak stabil.
e Mengurangiimenghindarkan
galianbatuanatau stratayang
tidakstabil.
o Memoertahankan
letak
permukaantanah dasar pada
posisiaman di atas permukaan
air tanah.
Stabilitaspondasidi bawah o Mengetahui
Kekuatangeser (untuk
penyelidikan
lebih
timbunan
mengecekdisain).
lanjutyangdiperlukan.
o Mengetahuiberbagai
kemungkinan
cara meningkatkan
dayadukungtanahpondasi
timbunan.
. Mengetahui
indikasi
penurunanpada
kemungkinan
pipa dan qoronq-ooronq.
Stabilitasstratabatuan
D
Pemilihanbahan
timbunan
tr
Disainlerenggalian
& timbunan
D
Penentuanvolume
pekerjaantanah
. Volumegalian
D
Disaindrainase
. Drainasebawah
permuKaan
. Drainasepermukaan
o Mengetahuiindikasilongsorpada
tanah dan batuan(berdasar
insoeksivisualdan informasi
awal qeologi).
Kecocokanbahan galian
Lokasisumberbahan
o Mengetahuijenis-jenistanah:
r Mengetahuimutu tanah sebagai
bahantimbunan.
r Mengetahuiindikasiberat isi
setelahdipadatkan.
r Mengetahuijenis
alatyang
diperlukanuntuk pekerjaan
tanah
Potonganmelintanggalian o Mengetahuiperkiraanlereng
& timbunan
yangamanpadatimbunandan
galian.
o Mengetahui
volumegalianpit
atau batuan.
o Mengetahui
perkiraanpemuaian
(bulking)dan penyusutantanah.
o Mengetahui
letakmukaair
tanah.
a
o
tr
Penyiapantanah
dasar
Penanganan
tanahdasar
D
Disainoerkerasan
Tebal perkerasan
D
Stabilisasi
Bahanlokaluntuklapis
pondasiatas perkerasan
lentur
Pemadatan,
untuk
mendapatkaninformasi
lebihpastitentang
kepadatanserta pemuaian
(bulking)dan penyusutan
tanah.
Pengujainkuat geser
(untuktanah kohesif),
untukdisaindan kasuskasusyang meragukan.
kepadatan,
untuk
Pengujian
estimasivolumeyang lebih
tepat.
Mengetahuilokasisaluranatau
air.
empanguntukpembuangan
lokasimataair.
Menoetahui
o Tergantungpada fitrah/keadaan
tanahdan cuaca.
. Mengetahui
perkiraantebal
perkerasan(tergantungpada
volumelalu-lintas).
. Mengetahuiperkiraanberbagai
carastabilisasi.
14-40
Penyelidikan
hususuntuk
tebal
memoerkirakan
perkerasanlebihtepat.
Penvelidikan
lebihrinci.
5.2. Teknologi bantu untuk penyelidikantanah
Untukmenunjangpenyelidikan
yaitu:
tanah,dewasaini telahberkembang
dua teknologi,
1).
Sistemklasifikasitanah pedologiyang berkaitandenganpetatanah untukpertanian
Klasifikasipedologi merupakansalah satu sistem yang dikembangkanoleh akhli
pertanian(agronomisQ yang sangat berguna dalam mengklasifikasikan
tanah untuk
keperluanrekayasa.
Pedologi,atau ilmu tanah, adalah suatu ilmu yang memperlakukan
tanah,termasuk
keadaan di alam, sifat-sifat, formasi, cara memfungsikan, kinerja serta cara
memanfaatkan
dan manajemen.
llmuwan tanah mendefinisikan
tanah sebagai "kumpulanbenda-bendaalam yang
terdapatpada permukaanbumi (di beberaptempatmengalamiperubahan,baik akibat
alam atau bahkan perbuatanmanusia)yang mengandungbenda-bendahidup dan
penunjungnyaatau bahan yang mampu menunjangtanaman luar" ('the collectionof
natural bodies on the earth's surface, in places modified or even made by man of
earthy materials, containing plants out of doors"). Menurut definisi tersebut, lapisan
tanahjarangyang mempunyaiteballebihdari2 m.
Pembentukantanah dipengaruhioleh bahan induk, cuaca, relif permukaanlahan,
tumbuhtumbuhandan lamanya proses. Apabila pembentukantanah berlangsung
dalam kurunwaktuyang cukup lama,dinyatakandalam ribuantahun,maka beberapa
sifat tanah cenderunglebih dikendalikanoleh cuaca, relif dan tumbuh-tumbuhan
daripadaoleh bahaninduknya.
Manfaat klasifikasipedologidipandanglebih terasa dalam pengambilancontoh di
lapangan. Pembuatanprofil lapangan dapat dikurangi menjadi hanya pemboran
pengecekan(check boring),dan pada sebagian besar kasus, pembuatanprofil rinci
mungkinhanyaterbataspadadaerahtransisitanahyang satu dengantanahyang lain.
Klasifikasiyang ideal adalah yang mencakupposisibahan induk dan topogrfaiserta
hasilpengujian.
Oleh karenaitu, informasipedologidan geologiharusselaludigunakan
bersama-sama
denganhasilpengujianstandaruntukklasifikasi.
a. Deskripsitanah
Tanah terdiri atas lapisan-lapisan
berurutandalam arah vertikalyang dikenal
horizon,kecualiuntuk tanah yang sangat muda, lerengyang sangattidak stabil,
atau bahan yang secara kimia tidak bereaksidengan bahan lain, misal pasir
kuarsa. Berbagaihorizontanah dinyatakandengan simbul huruf sebagaimana
padaGambalt .
ditunjukkan
llmuwantanah mendeskripsikan
horizontanah dengan warna, tekstur,struktur,
pula fitrah
konsistensiserta distribusiakar dan pori. Disampingitu, dideskripsikan
yangberdampingan.
dan bentukhorizonperalihanantarahorizon-horizon
Untuksetiapjenis tanahyang terdapatpada suatudaerahyang disurvai,biasanya
ilmuwantanahmembuatbanyakprofiltanah.Berdasarkan
informasidari profil-profil
profil
yang mewakilidan dari setiap horizondiambil
tersebut,selanjutnyadipilih
yang berkaitandengan batas Atterberg,
contohnyauntuk analisisdi laboratorium
kandunganbahan organikdan kepadatan.Apabiladiperlukan,dapat ditentukan
pula garam tanah (salinity)dalam hubungannyadengan konduktifitaselektrikdan
15-40
pulabila
komposisi
gipsumdapatditentukan
saritanah.Disamping
itu,kandungan
perlu.
Organik- tumbuhanasli dalamwujudyang mudahdikenali
Organik- tumbuhanasli dalamwujudyangtidakdapatdikenali
Mineral - bercampurhumus,biasanyaberwarnagelap
Ap - lapisanyang dibajak (plow layer)
Berwarnalembut,banyakkehilanganlempung,humusdan nutrisi
tumbuhan
)
r LebihmiripA
it l Transisi(
/
Solum tanah
sebenarnya
\ | ebih mirin B
Berubahdi tempatsehinggamembentukstrukturdan kumpulanlempung
dan/atau sesquloxrdes
- kumpulanlempung
Bt
- kumpulanbesi
Bir
- kumpulanbesi
Bir
- kumpulanhumusdan besi
Bhir
- horizonhardpan
Bx
Transisike C
Lapukan,biasanyabahantidakterkonsolidasi
- hardpanyang larutdalam air
Cx
- hardpanyang tidaklarutdalamair
Cm
- batuanlunak
Cr
Batuanterkonsolidasi
Catatan:
yangmempunyai
Tidaksatuprofilpun
semuahorizon
yang
pada
gambar,
sebagaimana ditunjukkan
tetapisebagian
besartanahbiasanya
mempunyai
A, B danC.
Horizon
Gambar1. Horizonutamatanah(Sumber:Asphaltlsntitute,1993)
2).
Penafsiranfoto udara
Meskipunmetodapenafsiranfoto udarasebagaimanayang dilakukandalampemetaan
tanahtidak diuraikansecaralengkappada tulisanini, namunbeberapakonsepdasar
sertabeberapamanfaatdan keterbatasandicobadibahas.
lnsinyurdan teknisitanahyang berminatlebihjauh tentangidentifikasi
dan pemetaan
tanah melaluifoto udara, dapat mempelajaribuletin yang diterbitkanoleh instansi
terkait.
Tiga prinsipyang mendasariidentifikasi
tanahmelaluifotoudaraadalah:
a. Foto udaradapat menghasilkan
secaratelititentangciri-cirifisik permukaanbumi,
tidak hanya ciri-ciri alamiah tetapi juga ciri-ciri atas perbuatan manusia.
Berdasarkanciri-ciripermukaandan bawah permukaan(subsurface,),
foto tersebut
dapat menunjukkanhasil proses alam yang aktif dalam pembentukantanah
residualsertapembentukan
tanahpindahan.
b. Bahanyang sama ditunjukkan
denganpola foto yang sama,demikianpula,bahan
yang tidak sama ditunjukkandengan pola foto yang tidak sama. Sehubungan
16-40
denganhal tersebut,untukjenis tanahdan lingkungantertentu,ciri-ciripermukaan
dan bawahpermukaandapatdikelompokkan
menurutpolayang unik.
c. Pola tanah yang ditunjukkanoleh foto udara adalah bersifatberulang(repetitive);
misal,tanah lowa adalah sama dengantanah Ukrainasehinggapola foto pada
keduadaerahtersebutadalahbenar-benarsama.
Faktor-faktoryang digunakandalam penafsiranfoto udara disebutelemen pola tanah
yang terdiriatas elemenalam dan elemenbuatanmanusia.Elemenalam mencakup
bentuk lahan,tumbuhan,warna tanah, sistem drainase,sistem dan bentuk lembah
(gully sysfem and shape) dan ciri-ciri erosi; sedangkan elemen buatan manusia
mencakup penggunaanlahan, pola lapangan, kendali erosi dan drainase serta
alinyemenjalan raya dan jalan keretaapi.
Padasuatukondisi,mungkinsuatuelemenmendominasi
suatupolasehinggamenjadi
pedoman utama untuk menentukanjenis tanah. Namun demikian,jenis tanah
umumnyaditentukanberdasarkan
gabunganbeberapaelemen.
Setelahsemua elemen dipelajaridan dievaluasi,maka juru tafsir yang terlatihsering
kalidapatmenentukan
ciri-ciridan luasberbagaitanahpadasuatudaerah.
Apabilamemungkinkan,
makaperludilakukansurvailapangan,yaituuntukmelengkapi,
memastikandan menyesuaikanhasilpenafsiranfoto udara.
meskipunteknologifoto udara untuk identifikasidan pemetaantanah sangat berguna
bagi insinyur tanah, namun hal tersebut mempunyai keterbatasanyang perlu
diperhatikan.
Dua keterbatasan
yang dipandangmenonjoladalah:
o
Pada daerah dimana gedung dan bangunanlain mencakupdaerah yang luas,
biasanyapalingsulitdigunakanfoto udarauntukmengkajitanah.
D
Perlu diingat bahwa foto hanya merekamciri-ciriyang terdapatpada permukaan.
Hal tersebut biasanya lebih menyulitkanbagi insinyur pondasi daripada bagi
insinyurjalan raya atau lapangterbang.Namundemikian,dalam beberapakasus,
ciri-ciripermukaanmencerminkandengan baik keadaanendapantanah sampai
kedalamanyang cukupbesar.Apabilakasustersebuttidakdijumpai,maka kendala
dapat diatasi dengan cara mengkajisecara seksama bentuk dan gradienlembah
(gully shape and gradienfs).Lembah tersebut biasanya menembuscukup dalam
sampai mencapaiendapandan menunjukkanbagian dalamnnyasehinggadapat
dikajiolehjuru tafsir.
Meskipunmempunyaikendaladi atasdan kendalalainnya,namunteknologifoto udara
tetap penting bagi insinyurtanah yang bergerakdi bidang jalan raya dan lapang
terbangsertadipandangakan berkembangdi masa yang akan datang.
5.3. Pengambilancontoh
Dalamrangkamengidentifikasi
berbagaijenistanahyangterdapatdi lokasijalandan sumber
bahan hendaknyadilakukan pemboran pada titik-titikyang jumlahnya memadai dan
kemudiandilakukanpengambilancontohsetiapjenis tanah untukdiuji dan dievaluasilebih
lanjut.Agar contoh yang diambilmewakilitanah di lapangan,maka titik-titkpengambilan
contoh hendaknyaditetapkansecara acak. Dengan teknik tersebut,lokasi pengambilan
contoh ditetapkansedemikianrupa sehingga semua titik pada daerah yang diselidiki
'|7-40
mempunyaikesempatanyang sama untuk diselidiki.Dengandemikian,penetapanlokasi
dengan teknik tersebut adalah "tidak memihak", karena sepenuhnya berdasarkan
"kesempatan".
Setelahcontohtanahdiperoleh,maka contohtersebutdiujidan dianalisisuntukmengetahui
gradasi,kadar air dan kekuatantanah. Selanjutnya,tanah diklasifikasikan
menurutsifat-sifat
yang dapatmempengaruhi
kinerjatanahdasar.
Salah satu hal yang diperhatikanpada saat penyelidikan
tanah adalah,apabilainformasi
yang dikumpulkanpada saat penyelidikandan contohtanah yang dikirimke laboratorium
tidak mewakili keadaan sebenarnya,maka hasil pengujian,betapapuntelitinya,akan
menyesatkan
dan sia-sia.Oleh karenaitu, maka penyelidikan
tanahharusdilakukandengan
seksama.
5.4. Penyelidikandan pengambilancontoh tanah dan batuan untuk tujuan rekayasa
Penyelidikan,pengambilancontoh dan identifikasibahan bawah permukaanmelibatkan
teknikyang rumityang coba dikembangkan
melaluiberbagaiprosedurdan penafsiran.Hal
tersebutsering kali hanya berlakuuntuk suatu lokasitertentuserta dipengaruhioleh kondisi
geologidan geografi,tujuanpenyelidikan,
tuntutandisainserta latarbelakang,keahliandan
pengalamanpetugas.
Tujuanpenyelidikan
adalahuntukmengidentifikasi
dan mengetahuipenyebaran
vertikaldan
horizontalsetiapjenis tanah dan batuanserta kondisimuka air tanah yang terdapatdi suatu
lokasiproyekdan selanjutnyamenghimpunkarakteristik
bahan bawah permukaanmelalui
pengambilan
contohdan pengujiandi tempat.Pengujiancontohtanahdan batuandilakukan
menurutstandarAASHTOatau ASTM atau standarlain yang baku.
5.5. Kegunaan
yang seksamaterhadaptanah,batuandan muka air tanah akan memberikan
Penyelidikan
informasiuntukkeperluansebagaiberikut:
(1) Penentuanlokasibangunan,baikdalamarahvertikalmaupunhorizontal.
(2) Penentuanlokasidan evaluasipendahuluanbahanjalan, baik yang berasaldari lokasi
proyekatau tempatlain.
(3) Penentuanperlu-tidaknya
teknikkhususuntukpenggalian
dan pengeringan.
(4) Penyelidikan
stabilitaslerengalam,galiandan timbunan.
jenistimbunan,pondasidan barirhidrolik.
(5) Pemilihan
(6) Penyelidikan
rinciuntukperencanaan
dan pengembangan
sumberair tanah.
(7) ldentifikasi
pengkajianpemantauan
kontaminasi
air tanahsertapengembangan
rinci.
(8) Pengembanganpenyelidikanrinci bawah permukaanuntuk bangunanatau fasilitas
khusus.
Penyelidikan
bawah permukaanterhadaptanah, batuandan air tanah memerlukancontoh
yang cukup banyakdan mutu yang sesuaidengankebutuhanpengujianuntukmenentukan
kelas tanah dan batuanatau jenis mineralatau kedua-duanyaserta untuk menentukansifatsifatteknisyang diperlukanpadadisain.
Pedomanini tidakmutlakharusdiikuti,tetapitekniklainyang lebihsesuaidapatdigunakan.
5.6. Peralatan
Jenis peralatanyang diperlukanuntuk penyelidikanbawah permukaantergantungpada
berbagaifaktor,diantaranya
adalahjenis bahanbawahpermukaan,
kedalamanpenyelidikan,
keadaantereindan tujuanpenggunaandata.
18-40
Untuk penyelidikantanah sampai kedalaman antara 1 sampai 3 m, peralatanyang
dipandangcocokadalah:
. Bor tangan (hand augers)
. Pembuatlubang (hole diggers)
. Skop $hovels)
. Tabungpengambilcontoh(pushtube samplers)
Untuk pemeriksaan ditempat (in situ examination) tentang lapisan tanah dan untuk
pengambilancontoh bahan yang mengandungbutiran yang sangat besar, diperlukan
peralatanpenggalian,misal, backhoes,draglines dan drilledpier augers (screwor bucket).
5.7. Teknik pemetaan
Untuk pemetaancakupanformasi geologi dan untuk mengevaluasivariasi sifat-sifattanah
jarakjauh atauteknikgeofisika.
dan batuandapatdigunakanteknikpenginderaan
Peralatanpemetaandengan spektralsatelit dan pesawatterbang,yaitu LANDSAT,dapat
digunakanuntuk mengetahuidan memetakancakupandaerah bahan bawah permukaan
dan strukturgeologi.Penafsiranterhadapfoto udara dan rekamansatelit(sateliteimagery)
dapat mengetahuilokasi dan dapat mengidentifikasi
ciri-cirimenonjoltentanggeologiyang
mungkin menjadi petunjuk adanya patahan (faults) dan rekahan (fractures). Untuk
jarak jauh, umumnyadiperlukan
memastikaninformasiyang diperolehdari penginderaan
pengecekanlapangan.
Dalam beberapa situasi, teknik refraksi/refleksigelombangatau penetrasi radar (ground
penetratingradar) dapat digunakanuntuk memetakanhorizontanah dan kedalamanprofil,
muka air tanah serta kedalamansampai batuan.Teknik induksielektromagnetik,resistifitas
elektrikal dan polarisasi terinduksi (atau resistifitaskompleks) dapat digunakan untuk
memetakanvariasikandungandan mutu air, horizonlempung,stratifikasidan kedalaman
sampai lapisan batuan. Pada kondisispesifik,teknik lain geofisika,yaitu metoda gravitasi
dan magnetikmungkindapatbergunajuga.
Pengukurancroosholeshear wave velocitydapatmenghasilkanparameter-parameter
tanah
dan batuanuntukkeperluananalisisdinamis.
StandarAASHTOdan ASTM mengenaipemborandan pengambilan
contohyangdewasaini
tersediaadalah:
. AASHTO T 203-82 on auger boring
' AASHTO T 206-81 on standardpenetrationtest
. AASHTO T 207-81 on thin walled tube sampling
' AASHTO T 225-83 on diamond core drilling bit
. AASHTO T 223-76 on field vane shear test
. ASTM D 3385
on double ring infiltrometer
. ASTM D 3341
on cone penetrationtests
. ASTM D 3350
on ring-linedbarrel sampling
5.8. Rencana eksplorasi (exploration plan)
Sebelum rencana akhir eksplorasidisusun, terlebih dulu perlu ditetapkanpersyaratan
mengenaidisaindan kinerjaproyek.
Penyelidikanyang lengkapterhadaptanah, batuan dan air tanah hendaknyamencakup
kegiatan-keg
iatansebagaiberikut:
19-40
1 ) . Survaipendahuluan
di sekitarproyek
Sebelumkegiatanlapangandimulai,setiap data teknis perlu terlebihdulu dikaji.Hal
peta topografi,rekamansatelit,peta geologi,
tersebutmencakupsekurang-kurangnya
hasilsurvailahan,hasilsurveysumbermineralsertapetateknistanahdi sekitarproyek.
Pengkajianperludilakukanjuga terhadaplaporanpenyelidikan
bawahpermukaanpada
yang berdekatandenganlokasiproyek.
daerah-daerah
Gatatan1
Apabila peta dan laporan yang lama sudah kuno (tidak berlaku lagi) dan
mempunyainilai yang terbatasdibandingkandengan pengetahuanyang berlaku
peta dan laporanlama denganpeta dan laporan
sekarang,maka pembandingan
baru serinqmemberikaninformasi
tidakterduqa.
Pusat Penelitiandan Pengembangan
Geologimerupakansumberpokok peta geologi
dan laporan-laporan
mengenaisumbermineraldan air tanah.
Laporansurvaitanah oleh LembagaPenelitianTanah,DepartemenPertanian,apabila
ada dan mutakhir, akan berguna bagi insinyur untuk memperkirakanrentang
karakteristikprofil tanah sampai kedalaman 1,5 atau 2 m untuk setiap tanah yang
dipetakan.
Gatatan 2
Setiapjenis tanah mempunyaisuatu profiltanah pembeda,sebagaiakibatumur,
bahan induk, relif, kondisi cuaca dan tumbuhan penutup. Hal tersebut dapat
membantu dalam mengidentifikasi
berbagai jenis tanah yang masing-masing
memerlukanpertimbangandan panangananteknis yang khusus.Apabila profil
tanah mempunyaikarakteristik
teknis yang sama, maka tanah akan mempunyai
sifat-sifatteknis yang sama pula. Perubahan sifat-sifattanah di daerah yang
berdekatan,seringmen ukkanoerubahanbahanindukatau relif.
Pada daerah dimana data deskriptifterbatasioleh peta geologiatau tanah yang tidak
memadai,maka tanah dan batuan tersingkapyang terdapat di sekitar lokasi proyek
harusdikajidan kemudianberbagaiprofiltanah dan batuanperludicatat.Pencatatandi
lapangan pada pengkajiantersebut hendaknyamencakup data yang diuraikandi
bawah.
Apabilapeta pendahuluanyang mencakupdaerahdi sekitarproyekdiperlukan,maka
peta tersebutdapat dibuat pada peta foto udara yang menunjukkankondisilahan.
Distribusilapisan tanah dan batuan utama yang mungkin dijumpai pada saat
penyelidikandapat ditunjukkandengan menggunakandata yang diperolehdari peta
geologidan survaipendahuluanterbatas.Para penafsirfoto udarayang berpengalaman
dapat memperolehbanyak data bawah permukaandari pengkajianfoto hitam-putih,
berwarnaatau impra merah, karena kondisi tanah atau batuan, atau kedua-duanya,
pada daerahyang mempunyaicuaca dan tumbuhanyang sama, biasanyamempunyai
polafoto udarayang sama pula.
Untuk daerah yang tidak mempunyaiinformasicukup, maka pengetahuantentang
kondisibawah permukaandapat diperolehdari para pemiliklahan,tukang bor sumur
lokaldan orang-orangyang bekerjasebagaikontraktor.
Gatatan3
Peta pendahuluan
di atas dapatdiperluasmenjadipetateknisyang rincidengancara
membubuhkansemua lubang uji, sumur uji (pits)dan titiktitik pengambilancontoh
serta dengan cara merevisi batas-batasyang diperoleh dari survai rinci bawah
permukaan.
2). Penentuankondisibawahpermukaan
Kondisi bawah permukaanhanya dapat ditentukanpada masing-masing
sumur uji,
lubanguji, lubangbor, atau galianterbuka.Profilstratigrafidapatdibuathanyamelalui
penyelidikan
rincidimanapenentuanhubunganantarakedalamandan lokasiberbagai
jenis tanah dan batuandapat dilakukan.Fase penyelidikan
tersebutdapat dilakukan
dengan cara menggambarkanbatang profil (/ogs) lapisan tanah dan batuan yang
nampak pada dinding galian atau lubang uji, atau kedua-duanya,serta dengan
gambar-gambar
menginterpolasi
tersebut.
Jarak antaratitik-titikpenyelidikandi atas akan tergantungpada kompleksitasgeologidi
lokasiproyeksertatingkatkepentingankontinuitastanah dan batuanbagidisainproyek.
Untuk mengidentifikasi
semua strata yang mungkin akan sangat dipengaruhioleh
proyek serta untuk mendapatkan data teknis yang diperlukan untuk analisis
sebagaimanadiuraikanpada Butir 5.3.4, maka penyelidikanperlu dilakukancukup
dalam.
Survaigeofisikadapatdilakukanuntukmelengkapi
data dari lubangbor dan permukaan
yang terbuka serta untuk menginterpolasiantara lubang bor. Metoda gelombang
(seismic), penetrasi radar (ground penetrating radar) dan tahanan listrik (electrical
resistivity)sangat berguna pada kondisi dimana bahan bawah permukaan yang
berdampinganmempunyaisifat-sfiatyang sangatberbeda.
Metoda refraksigelombangterutama berguna dalam menentukankedalamanlapisan
yang berurutanmakinpadat.
sampaibatuanpadalokasi-lokasi
dimanalapisan-lapisan
geologipada
Metoda refleksigelombangbergunauntuk memisahkansatuan-satuan
yang
kedalamansampai 3 m. Hal tersebut tidak dipengaruhioleh lapisan-lapisan
mempunyaikecepatangelombangyang rendah serta terutamabergunapada daerahdaerahyang mengalamiperubahanstratigrafisecaracepat.
Metodatahananlistrikmempunyaikegunaanyang sama dalammenentukan
kedalaman
lapisansampai batuan dan anomali dalam profil stratigrafi,dalam evaluasiformasi
berlapisdimana stratum yang lebih padat terletakdi atas stratumyang kurang padat,
prospekpasir-kerikil
sertadalampenyelidikan
atau bahanlain.Parametertahananjuga
diperlukanuntuk disain grounding systematau perlindungankatodikterhadapstruktur
yang tertanam.
Metoda penetrasi radar berguna dalam mengetahuilapisan tanah dan batuan serta
bangunanbuatanmanusiayangterletakpadakedalamansekitar0,3 sampai10 m.
Catatan 4
geofisikakemungkinan
Penyelidikan
bergunasebagaipedomanpenentuanlokasi
geofisika
lubangpemboranatau lubangpengujian.Penafsiran
hasilpenyelidikan
qalian
harusdiverifikasi
oleh hasil
atau
lran.
Kedalaman pemboran atau sumur uji untuk keperluan perkerasanjalan raya,
perkerasanlapangterbangatautempatparkirkendaraanharussekurang-kurangnya
1,5
m di bawah permukaantanah dasar yang direncanakan.Pada kasus-kasuskhusus,
kedalamantersebut dapat ditingkatkan.Pemboran untuk keperluanpembangunan
strukturatau timbunanhendaknyamencapaikedalamandi bawah permukaanyang
21-40
sangat dipengaruhioleh beban yang direncanakan,sebagaimanayang ditentukan
menurutanalisisteganganbawahpermukaan.
Apabila drainaseakan mempunyaipengaruh,baik karena adanya lapisanyang tiris
(peruious)atau lapisan kedap yang mengganggudrainase internal,maka pemboran
harus mencapailapisan-lapisan
tersebutsedemikianrupa sehinggadapat ditentukan
sifatsifatteknisdan sifat-sifatgeologiyang diperlukanuntukproyek.
Padasemuadaerahsumberbahan,pemboranatau lubanguji harusmempunyaijumlah
titik dan kedalamanyang cukup untuk mengetahuivolume bahan yang memenuhi
persyaratanmutu yang ditetapkan.
Apabila penetrasi pembekuan (frost penetration) perlu diperhatikan pengaruhnya
terhadapperilakutanahatau batuan,maka pemboranharusmencapaikedalamanjauh
di bawahkedalamanmaksimumpenetrasipembekuan.
Untuk setiap proyek, hasil penyelidikanharus dicatat secara sistematik. Catatan
tersebutharusmencakuphal-halsebagaiberikut:
Deskripsisetiap lokasi(site)atau daerahyang diselidiki.Setiaplubanguji (fesfhole),
lubang bor, sumur uji (fesf pit), atau daerah pengujiangeofisikaharus ditentukan
letaknyasecarajelas (baikhorizontalmaupunvertikal)denganmengacupada sistem
koordinatyang ada,datum,atau bangunanpermanen.
Batang profil setiap lubang uji, lubang bor, galian uji, atau kupasan permukaan
dimanadeskripsilapangandan lokasisetiapbahanyang dijumpaiharusditunjukkan
secarajelas,baikdenganmenggunakan
simbulataudeskripsidalamkata-kata.
Catatan5
Fotoberwarna
tentangcontohbatuan(rockcores),contohtanah,danstrataterbuka
pulanomor
mungkinakansangatberguna.Padasetiapfotoharusdisertakan
identifikasi
atausimbul,tanqqalpenqambilan
dan skala.
ldentifikasisemua tanah menurut ASTM Practice D 2488, ASTM ClassificationD
2607, atau ASTM PraciceD 4083. ldentifikasibatuan menurutASTM Definitionof
Terms C 119, ASTM DescriptiveNomenclature
C 294,atau ASTM PracticeC 851.
pada
Klasifikasi
tanahsebagaimana
diuraikan
Butir4.3.10.
Sisipan air (seepage) atau zona air (water-bearingzones) dan elevasi pizometrik
yang dijumpaipada setiaplubanguji, lubangbor atau galianuji.
Apabiladiperlukan,hasil pengujianlapangan(in sifu fesf,),misal pengujiantahanan
penetrasiatau pengujiangeser kipas (vaneshear fesf),pengujianpembebananpelat
(plateloading fesf,),atau pengujianlapanganlain untuk mengetahuisifat-sifatteknis
tanahatau batuan.
Persentasepemulihaninti (core recovery)dan mutu batuan yang ditetapkanpada
pemboran(coredrilling)sebagaimanayang diuraikandi atas.
Penyajian data lapangan dan laboratoriumdalam bentuk grafik serta fasilitas
penafsirannya
yangsecaramenyeluruhdapatmemahamikondisibawahpermukaan.
22-40
3 ) . Pengambilancontohdan pengujianlapangan(in situtesting)
Pengambilancontoh yang representatifharus dilakukanterhadapsetiap bahan bawah
permukaanyang berkaitaneratdengandisaindan pelaksanaan
proyek.
Catatan 6
Ukurancontoh asli (undisturbed)dan contoh curah (bulk) untuk pengujianrutin
dapatbervariasi
dan harusditetapkanolehakhligeoteknikyang melakukan
penyelidikan.
Namundemikan,untukberbagaipengujiansebagianbesarjenis
bahan,ukurancontohyangdisarankanadalahsebagaiberikut:
. Klasifikasi
visual:50 - 500 gr.
. Analisiskonstantadan ukuranbutirtanahtidakmengandungkerikil:0,5 - 2,5 kg.
. Pengujiankepadatandan analisissaringantanahmengandung
kerikil:20 - 40 kg.
. Produksiaqreqatatau penquiiansifat-sifataqreqat:50 - 200
Setiapcontohperlu dibubuhilabel pengenalyang secaratepat mencantumkan
nomor
lubangbor, lubang uji atau sumur uji serta kedalamandari permukaantanah. Label
harusdibuatsedemikianrupa sehinggatidak mudah rusak.Contohharusdimasukkan
ke dalamwadahyang kedapair, yaituagar tanahtidakmengalamiperubahankadarair
yang kemungkinanakan merubahsifat-sifatnya,
terutamaapabilacontohtanah menjadi
kering.Untukmengangkut
contohtanahdari lapanganke laboratorium
dapatdiikuticara
menurutASTM D 4220.
ProsedurmenurutAASHTOdan ASTM yang disarankanuntukpengambilan
contohdan
pengujianlapangan(insitutesting)adalahsebagaiberikut:
' MSHTO T 2-84, menguraikancara pengambilancontoh agregatberbutirkasar dan
berbutirhalus untuk keperluanpenyelidikan
pendahuluan
pada sumberbahanyang
potensial.
. AASHTO T 235-74, menguraikancara pengujianpembebananpelat (plate loading
fesfs/ untuk memperkirakandaya dukung (bearingcapacity)tanah. Hasil pengujian
sangat berguna untuk disain spread footings yag didasarkan pada kondisi
pembebananstatis.Agar penggunaanhasilnyadapat ditentukan,maka pengujian
pembebananharussejalandenganpengujianlapanganyang lain,umumnyasejalan
dengan AASHTO T 206-81 (PenetrationTest and Split-BarrelSamplingof So/s) atau
ASTM Method D 3441 (Test Method for Deep, Quasr-Sfafic,Cone and Friction-Cone
Penetration Isefs of Soi/).
' AASHTO f 203-82, menguraikancara penggunaan bor tangan (augers) untuk
penyelidikan
dan pengambilancontohtanah,apabiladiperlukancontohtanah tidak
asli (disturbedsoil samples).Prosedurini juga bergunauntuk penyelidikanmuka air
tanah. Penyelidikantanah dengan bor tangan dibatasi oleh kondisi air tanah,
karakteristik
yangdigunakan.
tanahsertaperlengkapan
. AASHTO T 207-81, menguraikanproseduruntuk mendapatkancontoh tanah yang
agak (relatively) terganggu sehingga dapat digunakan untuk pengujian di
laboratorium.
AASHTO T 225-83,menguraikanproseduruntuk mendapatkancontoh batuan yang
kokoh (intact)dan contoh tanah tertentuyang terlalu keras apabiladiambildengan
cara AASHTOT 206-81atau AASHTOT 207-81.
ASTM PracticeD 3550, menguraikanproseduruntuk mendapatkancontoh tanah
yang moderatterganggusehinggadapat digunakanuntukpengujianklasifikasidan
dalambeberapakasus,untukpengujiangeser(shear)ataukonsolidasi.
23-40
AASHTO Test Method T 223-76, menguraikanprosedur untuk mengukurtahanan
geser di lapangan (unit shear resistance)pada tanah kohesif, yaitu dengan cara
memutarkipasempat-bilah(four-bladedvane)dalam bidanghorizontal.
AASHTO Test Method f 2Q4-86,menguraikanprosedur untuk mendorongtabung
berdinding
tipis berdiameter100-150mm ke dalamtanahsehinggadiperolehcontoh
tanah yang relatiftidak terganggudan volumenyadiketahuisehinggakepadatan
basahatautotaldan kadarair aslidapatdiperiksa.
prosedurpengukuran
ASTMTest MethodD 3385,menguraikan
di lapanganterhadap
kecepatan infiltrasi (infiltrationrate) tanah. Dalam hal tersebut, air yang mempunyai
permukaankonstan(constanthead) dibiarkanmeresap(seep)ke permukaantanah
yang luasnyatertentudan selanjutnyadilakukanpengukurankecepatanpengaliran
air yang masukke dalamtanahyangvolumenyadiketahui.
ASTM D 3441, menguraikancara menentukantahanan ujung (end bearing) dan
gesekan dinding (side friction) sebagai komponen-komponenyang menahan
penetrometerkonus pada saat masuk (penetration)ke dalamtanah.
. ASTM G 57, menguraikancara mengukurtahanan listrik (e/ectricalresistivity)masa
tanah.Dalamhal tersebutdigunakankonfigurasiempat-elektroda
Wenner.
4 ) . Klasifikasitanah
Setelahcontohdiserahkanke laboratorium,maka untuk keperluanpengujianidentifikasi
dan klasifikasi,contohtersbutperludicatat.
Pencatatanharus mengikutisalah satu atau beberapastandardi bawah atau referensi
yangsesuai,atau kedua-duanya.
. MSHTOT 145-82
. ASTM descriptive Nomenclature
. ASTM Test Method D 2487
. ASTM Method D 3397
. ASTM Practice D 2488
. ASTM Practice D 4083
. ASTM ClassificationD 4427
5 ) . Profilbawahpermukaan
Profil bawah permukaandapat digambarkanhanya berdasarkandata aktual geofisika,
lubang-uji (test-hole),sumur uji (test pit) atau permukaan terbuka (cut-surface).
Interpolasiantara lokasi seyogyanyadibuat dengan mengacu pada informasigeologi
pada daerah yang bersangkutan.Dalam interpolasitersebut, penggunaanteknik
geofisikasebagaimana
yang diuraikanpada Butir5.3.9akan sangatmembantu.Namun
demikian,data hasil survai geofisikaharus diidentifikasisecara terpisahdari data
pengujiancontohatau data pengujiandi lapangan(in situ).
6). Penafsiran
hasilpenyelidikan
Hasil penyelidikanharus ditafsirkansebagai penemuan aktual dan semua data
lapangan dan laboratoriumhasil penyelidikansebelumnya harus dihimpun dan
digabungkan.Ekstrapolasidata ke daerah lokal yang tidak disurvaidan diuji harus
dilakukanhanya untuk pengkajiankonseptual.Disampingitu, ekstrapolasitersebut
hanyadapatdilakukanapabilaberdasarkan
data lain,susunantanahdan batuanpada
bawahpermukaandiketahuiseragamsecarageologi.Sifatsifatteknistanahdan batuan
yang dijumpaipada proyek-proyekpentingtidak boleh diperkirakanhanya berdasarkan
identifikasidan klasifikasilapangan,tetapi harus diverifikasidengan hasil pengujiandi
laboratoriumterhadapcontoh yang diambil dengan cara yang diuraikanpada Butir
5.3.10atau pengujianlapangan,atau kedua-duanya.
Penetapanparameter-parameter
untuk disain hanya dapat dilakukanoleh insinyur
profesional
atau ahli geologiyang mempunyaispesialisasi
dalam bidanggeologiteknik
dan memahamitujuan, kondisidan kebutuhanpenyelidikan.
Agar hasil penyelidikan
penuh,
tanah,batuandan muka air tanah dapatdimanfaatkan
maka konsepmekanika
tanah, mekanikabatuan dan geomorfologiharus digabungkandengan pengetahuan
tentanggeologiteknikatau hidrologi.
Disainyang lengkapmungkinmemerlukanpengkajianyang lebih rinci daripadayang
diuraikandalampedomanini.
7). Pelaporan
Laporan hasil penyelidikanbahwa permukaanhendaknyameencakuphal-hal
berikut:
. Lokasi daerah yang diselidikidi sekitar proyek. Hal tersebut harus mencakuppeta
sketsa atau foto udara yang menunjukkan lokasi lubang uji, lubang bor dan
pengambilan contoh serta data geomorfologi yang terkait dengan penentuan
berbagai jenis tanah dan batuan. Data tersebut mencakup kontur elevasi,
streambeds,sink holes,jurangdan yang sejenis.
Apabiladipandanglayak,dalam laporanharustermasukjuga peta geologiatau peta
tanahagronomi,atau kedua-duanya.
Uraiantentangprosedurpenyelidikanyang dilampiribatangpemborandan lubang
uji, hasil pengujianlaboratoriumserta hasil pengukurangeofisikadalam bentukgrafik
penafsiran.
Potonganyang menunjukkansebaransatuan-satuanstratigrafiserta catatantentang
anomaliatau kondisilainyang menonjol.
6.
Pengujiantanah
6 . 1 . A n a l i s i su k u r a n b u t i r
1)
Kegunaanhasilpengujian
Analisisukuranbutiradalahpengujianuntukmenentukan
distribusibutirindividudalam
contohtanah,yang dinyatakandalam persenberatcontoh.Secaralebihrinci,analisis
ukuran butir diuraikandalam SNI 03-3423-1994(MetodaPengujianAnalisisUkuran
Butir Dengan Alat Hidrometer)atau dalam AASHTO 88-90 (Particle Size Analysisof
So/ls).
Hasil pengujianpaling berguna untuk kelasifikasitanah. Penggunaanlain tentang
gradasikurangdianjurkan,kecualiapabilatelahterbukti,baik berdasarkanpengkajian
maupun pengalaman.Seringkaliditunjukkanbahwa makin besar ukuranbutir,makin
baik sifatsifat teknis tanah. Disampingitu, kenyataanmenunjukkanpula bahwa air
kapilerdan pembekuantidakmenimbulkanpersoalanpadatanah berbutirkasar,misal
pasir;sedangkanpada tanah berbutirhalus (lanaudan lempung)mengakibatkan
hal
25-40
yang sebaliknya.Beberapahubunganempiristentanggradasitelah dikembangkan,
misalnyasebagai kriteria untuk menentukankerawanantanah di bawah perkerasan
betonakibatpemompaan.Spesifikasi
lapispondasiatas dan lapispondasibawahjuga
gradasi
menggunakan
sebagaiparameterkekuatan.
Dalamstabilisasi
tanah,analisisukuranbutir biasadigunakanuntukperancangan
dan
pengendaliancampuran.Pada stabilisasitanah dengan aspal, salah satu kriteria
kriteriayang digunakanadalahpersentaseminimumdaripadabahan berukuranpasir
dan kerikil;sedangkanpada stabilisasi
tanahdengansemen,persentasesemendapat
ditaksirberdasarkanukuranbutir.Untukstabilisasimekanisatau pondasiatas (gradasi
menerus,bahan berbutirdenganatau tanpa bahan tambahkimia)gradasidigunakan
untuk menentukanukurandan persentaseagregatatau bahan halusyang diperlukan
dalam rangkamendapatkancampuranyang padat (dense)dan kedap.
Derajat kelulusanatau permeabilitas(kemampuanbahan untuk mengalirkanair),
kadang-kadangdiperkirakanberdasarkanukuran butir. Dalam hal tersebut,perkiraan
yang diperolehadalah sangat kasar. Secara umum dapat dikatakanbahwa tanah
berukuranlebihkasarakan lebihmudahmengalirkanair daripadatanah berbutirlebih
halus; dengan perkataanlain, pasir mempunyai keelulusanyang lebih daripada
lempung.
2 ) . Ringkasanmetodapengujian
Analisisukuran butir terdiri atas dua bagian; pertama penentuangradasifraksi kasar
dengan menggunakansaringan (dapat disebut analisis saringan),dan ke dua
penentuangradasifraksihalusyang biasanyamenggunakan
hidrometer(lihatGambar
2).
Analisissaringandilakukandenganmenyaringcontoh bahan melaluibeberapabuah
saringanyang ukurannyamakin kecil. Selanjutnya,berat bahan yang tertahan pada
masing-masing
saringanditimbangdan dinyatakandalam persenterhadapberattotal
contoh.
Analisishidrometerdilakukanterhadapcontoh bahan yang berukuranlebih kecil dari2
mm atau lolos SaringanNo. 10 (AASTHOT 88 mengandungdua alternatifmetoda
analisishidrometer;metodapertamamenggunakanbahanyang lebihkecildari 2 mm
atau lolosSaringanNo. 10, sedangkanmetodayang ke dua menggunakan
bahanlebih
kecildari 0,425mm atau lolosSaringanNo. 40). Analisishidrometer
didasarkanpada
prinsip bahwa butir-butirtanah terdispersisecara merata dalam cairan. Berat jenis
campuranbutir-butirtanah dan cairankemudiandiukurpada berbagaiintervalwaktu.
Untukmenghitungtingkatpengendapanberbagaibutir digunakanHukumStoke yang
menyatakanbahwabutirberukuranlebihbesarakan mengendaplebihcepatdaripada
butir berukuranlebih kecil (lihatpersamaandi bawah).Dan hal tersebut,perhitungan
termasuk koreksi akibat suhu, viskositasdan berat jenis butir-butirtanah. Hasil
perhitunganpertama{ama dinyatakansebagai berat contoh yang dianalisisdengan
hidrometerdan selanjutnyadikonversikanmenjadi persentaseterhadap berat total
contoh,bilatanahmengandung
fraksikasar.
Gambar2. Peralatan
dansaringan)
analisisukuranbutir(hidrometer
Catatan
Persamaan
berdasarkan
HukumStoke
1800n
dimana:
=
fl
=
r1
=
h
=
t
=
S
Gr, G*, =
=
Rn
=
m,c
=
R'
diameterekivalenbutir(mm);
viskositasair
letaktitk berat hidrometerdari permukaanair;
waktu pembacaan
persentasebutir;
beratjenis butirtanahdan beratjenisair
1 0 0 0( R ' + c - 1 ) ;
koreksisuhudan koreksiminiskus:
pembacaanhidrometer
Penentuandiameterbutirdan persentaseberatyang lolosbiasadilakukandengan
bantuannomogram.
3).
Penyajianhasilpengujian
Hasil pengujiangradasidapat disajikandalam salah satu dari dua bentuk;pertama
adalah dalam bentuk tabel yang menunjukkanpersentaseberat butir yang lolos
beberapasaringandengan bermacam-macam
ukuran.Ke dua adalah bentuk grafik
yang menunjukkanhubungan antara ukuran butir atau nomor saringan dengan
persentaseberat butir yang lolos saringan.Penyajiandalam bentuk grafik biasanya
menggunakanskala logaritmauntuk ukuranbutir(karenarentangukuranyang besar)
dan skalalinearuntukpersentaseberatbutiryang lolos.
Untukmenyatakanfraksiyang mempunyaibatas-batasukurantertentutelah digunakan
istilahatau nama baku. Dalamurutanyang makinhalus,istilahtersebutditunjukkan
di
bawah.
o
'
.
.
.
MenurutASTM D 422
Kerikil
. 7 5 m m - 4 , 7 5m m ( N o .4 )
Pasirkasar
: 4 , 7 5m m - 2 , 0 0m m ( N o .4 - N o . 1 0 )
P a s i rs e d a n g
. 2 , 0 0 m m - 0 , 4 2 5m m ( N o .1 0 - N o .4 0 )
P a s i rh a l u s
: 0 , 4 2 5m m - 0 , 0 7 5m m ( N o .4 0 - N o .2 0 0 )
27-40
I
I
I
tr
!
I
I
I
I
I
Lanau
Lempung
Koloid
: 0 ,075m m- 0,005m m
: lebihkecildari0,005mm
: l e bihkecildar0,001
mm
i
MenurutAASHTOT 88
Butirberukuran
lebihdari2,0 mm
Pasirkasar
: 2 ,0mm- 0,425m m( No.10- No.40)
Pasirhalus
:0 ,4 25mm- 0,075m m( No.40 - No.200)
Lanau
: 0,075mm- 0,002mm
Lempung
: lebihkecildari0,002mm
Koloid
: lebihkecildari0.001mm
Tanah dikatagorikan
sebagaipasir apabilatanah tersebutmengandunglebihdari 50
persenpasiratau kerikil.Tanahjenis lanauakan mengandungantara40 sampai100
persen butir berukuranlanau; lempungakan mengandungsekurang-kurangnya
30
persenatau setinggitingginya
100 persenbutirberukuranlempungdan koloid.Kerikil
biasanyamengandung
sekurang-kurangnya
15 persenbutirberukurankerikil.
4).
Pengaruhmetodapengujian
Dalam analisissaringan perlu diperhatikanbahwa lempung dan lanau harus benarbenar terbuangdari butir-butirpasir dan kerikil.Di samping itu, dalam menyiapkan
contoh uji, harus dihindarkanpecahnyabutir pada beberapajenis kerikilatau batuan
lunak. Untuk pasir sangat halus, pengujiansebaiknyadilakukandengan mencuci
contohmelaluibeberapasaringan.
Analisis hidrometersangat rawan terhadap kesalahan.Sumber utama kesalahan
tersebutadalah:
. Tidak sempurnanyapemisahantanah menjadibutir-butirindividu(defloculation).
. Tidaksempurnanya
pencampuran
tanahdengancairan.
butir-butir
'
penempatan
Kecerobohan
dan pengangkatanhidrometer.
6.2.
Beratjenis tanah
Berat jenis tanah adalah perbandinganantara berat tanah di udara (yang mempunyai
volume tertentu) pada suhu tertentu terhadap berat air destilasi di udara yang yang
mempunyaivolumeyang sama denganvolumetanah,pada suhu tertentu.Beratjenistanah
sering digunakanuntuk menghubungkan
berat tanah dengan volumenya.Berat isi tanah
basah (diperlukanpada pemecahanpersoalantegangan,penurunandan stabilitas)dapat
dihitungapabilaberatjenis, derajatkejenuhandan rasio ronggadiketahui.Disampingitu,
berat jenis tanah digunakanpada perhitungan-perhitungan
beberapapengujiantanah di
laboratorium.
(AASHTOT
Pengujianberatjenis tanah diuraikandalam SNI 03-1964-1990
100).
Pada sebagianbesar tanah, keberadaanbeberapajenis mineralyang mempunyaiberat
jenis berbedadapat menyulitkanpengujianberatjenis. Sehubungandengan hal tersebut,
maka pengujianberat jenis tanah perlu mengikutiMetoda PengujianBerat Jenis dan
PenyerapanAgregat Kasar menurut ASTM C 127 atau AASHTO T 85, apabilatanah
mengandungbutiranyang lebih besar dari 4,75 mm (No. 4). Beratjenis tanah (gabungan
butiran kasar dan butiran halus) selanjutnyaditentukandengan menggunakanrumus
sebagaiberikut:
Beratjenistanah=
6.2
pc,pf
gc gf
-T
28-40
dimana
=
pc
=
gc
=
pf
=
gf
:
persentaseporsikasaryang dinyatakandalamdesimal
beratjenis porsi kasar
persentaseporsi halusyang dinyatakandalam desimal
beratjenis porsi halus
1). Ringkasanpengujian
Contoh tanah (seluruhnyalolos No.4 atau No. 10) yang telah diketahuiberatnya,
yang dipilih,dimasukkan
tergantungpadametodaanalisishidrometer
secarahati-hatike
dalam piknometeryang telah dikalibrasi.Selanjutnyapengujiandilakukansebagai
berikut:
. Air destilasi ditambahkan sampai mengisi kira-kira tiga-perempatbagian
piknometer.
. Udarayang terperangkap
di dalamcontohdikeluarkandengancara dihampakan
sebagian(tekananudara tidak boleh lebih dari 100 mm air raksa)atau dengan
cara mendidihkan
air dalampiknometer.
. Piknometer
diisipenuhdenganair destilasi.
. Pikonometer
dan isinyaditimbang.
. Beratjenisdihitungdengancarasebagaiberikut:
Beratjenistanah=
dimana:
=
Wr
=
Ws
=
Wz
=
W
W, - W''
W
( W o , r - ( W .- W r )
6.3
beratpiknometer
berat piknometer,contohdan air
berat piknometerdan contoh
beratpiknometer
dan air
Perhitungandilakukanberdasarkanberat yang dikoreksidengan suhu, terutama
yang berisiair.
untukberatpiknometer
2). Hasilpengujiantipikal
Beratjenis tanah berkisarmulaidari di bawah2,0 untukbutirtanahorganikatau porus
sampai di atas 3,0 untuk tanah yang mengandungmineralberat. Namun demikian,
sebagianbesar tanah mempunyaiberatjenis antara 2,65 sampai2,85. Suatu tanah
yang mengandungberbagaijenis mineraldapat mempunyaiberatjenis yang berbeda,
tergantungpadamewakili{idaknya
contohyang diambil.
3). Pengaruhmetodapengujian
Ketelitianhasil pengujiansangat tergantungpada kehati-hatian
dalam penimbangan
dan pengukuransuhu, karenakesalahankecildalamhal tersebutsangatmempengarui
hasil pengujian. Kalibrasi piknometer, pengeluaran udara dalam contoh dan
pengeringan
contohharusdilakukandengansempurna.
6.3. Pengujiankonsistensidan indeks
Pengujiankonsistensiatau pengujianbatasAtterbergterdiriatas pengujianbatas cair, batas
plastisdan batas susut. Batas cair dan batas susut digunakanuntuk menghitungindeks
plastis.
29-40
Pengujiankonsistensidiuraikansecra rinci dalam SNI-03-1967-1990
atau AASHTO T 89
(Batas Cair), SNI 03-1966-1990atau AASHTO T 90 (Batas Plastis)dan SNI 03-3422-1994
atau AASHTOT 92 (BatasSusut).
Sifat-sifat
teknistanahsangatdipengaruhi
olehair dimanahasilketigapengujiankonsistensi,
yang dinyatakansebagaikadarair, digunakanuntukmembedakanberbagaitingkatkeadaan
tanah. Batas cair merupakankadar air dimanatanah berubahdari keadaancair menjadi
keadaan plastis; batas plastis merupakanbatas antara keadaan plastis dengan keadaan
semi-padat;sedangkan batas susut menjadi batas antara keadaan semi-padatdengan
keadaanpadat, atau kadar air dimana penyusutanvolume tanah mulai berhenti.Indeks
plastismerupakanperbedaanantarabatas cair denganbatas plastis,yaitu kadarair dimana
tanahdalamkeadaanplastis.
Dalam kaitannyadengan jalan raya, penggunaanyang paling umum hasil pengujian
konsistensi
adalahuntukkelasifikasi
tanah,dimanatanahyang mempunyaibatas-batas
dan
indeksyang hampirsamadimasukkandalamkelompokyangsama.
Tanah dengan batas cair tinggi biasanyaterdiri atas lempungyang mempunyaisifat-sifat
teknisjelek.Tanahdenganindeksplastisrendahmenunjukkan
bahwatanahtersebutadalah
tanah berbutiryang kohesi atau plastisitasnyarendah atau tidak ada. Batas cair bersamasama dengan indeksplastissampaitingkattertentudigunakanuntuk menilaimutu bahan
perkerasan,yaitu dalam rangka menghindarkanpenggunaan bahan granular yang
mengandung
terlalubanyakbahanhaluskohesifplastis.
1) Ringkasanpengujian
Peralatanuntuk pengujianbatas Atterberg(alat Casagrande),batas plastisdan batas
susut berturut-turut
ditunjukkanpada Gambar3 dan 4.
Gambar.3.Alat pengujianbatascairdan batasplastis
-::rfi:::i|:::::::rjii:it::tja-:i:::::::::::::::::j.iiiiz
7-, 1=;_":.=.:
,/,
t j i i i : : i i : c o N T o H B A S A H : i : i i i ! : i , i.ill,iti c o N T o H K E R T N G
; iiiii
il
l"'7"'7"1*7 ,
l'1"7*1"7=77:
7,
/.
1 ;..
".,./.;
Gambar4. Alat pengujianbatassusut
30-40
2 ) Batascair
Pengujianbatascair dilakukanterhadapcontohtanahyang butir-butirnya
lebihkecildari
0,425 mm (No. 40). Alat utama yang digunakanuntuk pengujianbatascair adalahalat
Casagrandedimanaurutanpengujiannyaadalahsebagaiberikut:
. Contohtanah(kira-kira150 gr) ditambahair secukupnyadan diadukmerata.
. Contohdimasukkan
ke dalamcawanalatCasagrande
dan diratakan.
. Bagian tengah contoh tanah pada cawan digores dengan grooving fool sehingga
terbentukalur.
. Cawandiketuk-ketuk
sampaialur sepanjangkira-kira13 mm menutup.
. Contohtanahdiperiksakadarairnya.
. Pengujiandiulangipada beberapakadarair yang lain sehinggadiperolehhubungan
antarajumlahketukandengankadarair.
. Batascairadalahkadarair pada25 ketukan.
3).
Batasplastis
Pengujianbatasplastisdilakukanpada pelatkaca denganurutansebagaiberikut:
. Contohtanah(kira-kira
20 gr) ditambahair secukupnyadan diadukmerata.
. Contohtanahdiletakkandi atas pelat kaca dan digulungdengantelapaktangan
sehinggaterbentuk"benang-benang"
tanah.
. Apabila pada saat mencapaidiametersekitar 3 mm, "benang-benang"
tanah
terputus-putus,
maka kadarair contohtanah merupakanbatasplastis.
4).
Indeksplastis
Indeksplastisdiperolehdenganmengurangkan
batasplastisdari batascair.
5).
Batassusut
Pengujianbatassusutdilakukandenganurutansebagaiberikut:
. Contoh tanah (kira-kira30 gr) ditambahair secukupnya(sampaijenuh) dan
diadukmerata(penambahan
air padacontohtanahgemburadalahkira-kirasama
atau sedikit di atas batas cair, sedangkanpada tanah plastis,adalah kira-kira
sampai10 persendi atas batascair).
. Contohtanahdimasukkandalamcawankecilyangvolumenyadiketahui
. Permukaancontohtanahdiratakan.
. Contohtanah dibiarkanpada suhu ruang sehinggawarnanyaberubahdari gelap
menjaditerang.
. Cawan berisitanah dimasukkanke dalam oven (suhu 110 0C)sampaiberatnya
tetap.
. Cangkirkacadimasukkanke dalamcawanporselin
. Contohtanahdikeluarkan
dari cawandan dimasukkan(dengancaramenekan)ke
dalamcangkirkaca (g/asscup) yang berisipenuhair raksa.
V,-,Vo
.
B a t a ss u s u t= * 0.4
x100 ........
W
dimana:
= kadarairjenuh
w
= volumecontohjenuh
V
= beratcontohkering
W
Vo = volumecontohkering
6).
Hasilpengujiantipikal
Batas cair mempunyairentang nilai yang lebar dimana untuk lempung,batas cair
sampai80-100bukanlahnilaiyangjarangdijumpai,sedangkanbatascair yang lebih
tipikaladalahantara40 sampai60. Untuklanau,batas cair tipikaladalahantara25
dan 50. Pengujianbatascair tanahjenis pasirbiasanyatidakberhasildan apabilahal
tersebutterjadi,makatanahdakatakan"nonplastis".
31-40
Batas plastislempungdan lanau tidak berbedajauh, umumnyaberkisarantara 5
sampai50. Namun demikian,lanau biasanyamempunyaiindeksplastisyang lebih
kecildaripadalempung.
Batas susut lempungdapat berkisarantara 6 sampai 14, sedangkanuntuk lanau
pasir murni
seringkali berkisarantara 15 sampai30. Selamaperiodepengeringan,
tidakmengalamipenurunanvolume.
lndeksplastislempungyang sangatplastisdapatmencapai70 sampai80; sedangkan
indeks plastislempungyang umum berkisarantara 20 sampai40. Tanah bersifat
lanaubiasanyamempunyaiindeksplastisyang berkisarantara10 sampai20. Untuk
kepentinganevaluasimutu, terutamauntuk tanah granular,batas cair maksimum
yangdiijinkanadalah25 dan indeksplastismaksimumadalah6.
7).
Pengaruhmetodapengujian
Padapengujianbatascair,sumberkesalahanyangseringdijumpaiadalah:
. Tidaktepatnyatinggijatuhcawan.
. Sobeknyaalur akibatpenggoresanoleh groovingtool.
. Terlalutebalnyapastatanahdalamcawan.
. Tidak tepatnyakecepatanpenjatuhancawan.
. Tidaktepatnyapenilaianpanjangalur yang menutup.
6.4. Pengujianhubungan berat isi dengan kadar air
1). Penggunaan
Pengujian hubungan berat isi dengan kadar air, selanjutnyadisebut pengujian
pemadatan,dirancanguntuk membantupemadatantanah di lapangan,yaitu agar
dapat diperolehsifat-sifattanah yang terbaik.Diketahuibahwa kekuatanatau tahanan
geser tanah akan meningkatsejalan dengan peningkatankepadatan.Pengujian
pemadatan dapat dibagi menjadi dua, yaitu pengujian pemadatan "ringan" atau
"standard"serta pengujianpemadatan"berat" atau "modified".
Pengujianpemadatan"ringan"(diuraikan
atauAASHTOT 99)
dalamSNI 03-1742-1989
dilakukan di laboratoriumdengan menggunakandaya pemadatantertentu yang
dianggapmiripdengandaya pemadatanoleh mesinpemadatyang umumdigunakandi
lapangan.Diketahuibahwamakinbesardaya pemadatan,makinbesarpula kepadatan
yang diperoleh.Oleh karenaitu, pengujianpemadatan"berat"(diuraikan
dalamSNI 031743-1989atau AASHTO T 180) dikembangkanuntuk mendapatkankepadatanyang
lebih besar. Sudah barang tentu, untuk mendapatkanberat isi kering yang sesuai
denganpemadatan"berat"diperlukanmesinpemadatyang lebihberatdaripadamesin
pemadatuntukmendapatkan
beratisi keringhasilpemadatan"ringan".
Salah satu faktorpentingdalam pemadatantanah adalah,kepadatanyang dikehendaki
dapatdiperolehapabilatanah mempunyaikandunganair tertentu.Dalamhal tersebut,
air dapat berfungsisebagaipelumas.Namundemikian,air yang terlalubanyakakan
mengakibatkanbutir-butirtanah cenderung terpisah sehingga kepadatan yang
diinginkansulit diperoleh.Oleh karenaitu, pengujianpemadatandi laboratorium
tidak
semata-mataditujukanuntukmenetapkankepadatanyang harusdicapaidi lapangan,
tetapi juga untuk menetapkanair yang seyogyanyadikandungoleh tanah yang
dipadatkan.
Dengan kepadatantertentu (disebut kepadatankering maksimum)dan kadar air
tertentu (disebut kadar air optimum),maka pemadatandi lapangan akan dapat
dilakukandengan mudah (best conditionpracticable).Pemadatandi lapangan perlu
32-40
disertaidenganpengujianpemadatandan apabilakepadatanyang dicapailebihrendah
daripadayang disyaratkan,maka upayapemadatanperluditambah.
2).
Ringkasanpengujian
(AASHTOT 99) dan SNI 03-1743-1989
SNI 03-1742-1989
(AASHTOT 180),masingmasing terdiri atas empat metoda (disebutMetoda A, B, C dan D) sebagaimana
padaTabel2. Peralatanutamayang digunakanpadapengujiankepadatanditunjukkan
kadar air adalah penumbuk dan cetakan (mould) sebagaimanaditunjukkanpada
Gambar5.
Pengujianpemadatandilakukanmelaluilangkah-langkah
sebagaiberikut:
. Siapkan contoh yang beratnya tergantung pada metoda yang dipilih (sebagai
perkiraan:15 kg untukmetodaA,45 kg untuk MetodaB, 30 kg untukMetodaC
dan 60 kg untukmetodaD).
a
Keringkancontohpada udaraterbuka(apabilacontohbasah)dan gemburkan.
a
Saringcontohdengansaringanberukuranyang sesuai.
I
Bagicontohhasilsaringanmenjadi5 bendauji.
a
Tambahkan air yang berbeda terhadap masing-masingbenda uji (2 buah di
bawahkadarair optimum,1 buahdi sekitarkadarair optimumdan 2 buah di atas
kadarair optimum)dan aduk sampaimerata.
Masukkanmasing-masing
benda uji ke dalam kantongplastikatau wadah lain
yang kedapdan biarkanbeberapalamasehinggaair meresapke dalamtanah.
Padatkanmasing-masing
benda uji dalam cetakandenganjumlah lapisandan
tumbukanyang sesuai dan setelah pemadatanlapis terahir,ratakanpermukaan
bendauji dalamcetakan.
Timbangcetakandan benda uji (denganmengetahuiberat cetakan,berat benda
uji basahdapatdiketahui).
a
Tentukankadarair bendauji.
a
Hitungberatisi keringmasing-masing
bendauji.
a
Buatgrafikyang menunjukkan
hubunganantarakadarair denganberatisi kering.
a
Tetapkanberatisi keringmaksimum(puncakgrafik)dan kadarair optimum(kadar
air yang sesuaidenganberatisi keringmaksimum).
pengujian
pemadatan
Tabel2. Prosedur
alternatif
URAIAN
.
Penumbuk
. Berat(kg)
. T i n g g i j a t u h( c m )
. Cetakan
. Diameter(mm)
. Tinggi(mm)^
. Volume(cm')
. Lapisan
. Jumlah
. Tumbukan/lapis
. Contohtanah
. Lolos
saringan
(mm)
sNl 03-1742-1989
(AASHTO
T ee)
A
B
C
D
sNt 03- 1743- 1989
(AASHTO
T 180)
D
A
B
c
2 , 5 2 , 5 2 , 5 2 , 5 4,54 4,54 4,54 4,54
30,5 30,5 30,5 30,5 45,7 45,7 45,7 45,7
102 1 5 2 102 152 102 1 5 2 102 152
116 116 '116 116 116 116 116 116
943 2 1 2 943 2 1 2 943 2 1 2 943 2 1 2
4
4
4
4
6
3
3
5
?
25
5
25
25
3
25
5
56
56
56
56
4,75
19,0
4,75
33-40
4,75
19,0
19,0
4,75
19,0
ffi
Gambar5. Penumbukdan cetakanuntukpengujianpemadatan
3 ) . Hasilpengujiantipikal
Denganpemadatan"berat",beratisi keringmaksimummeningkatsekitar0,160sampai
0,320Vm', sedangkankadarair optimummenurunsekitar3 sampai10%.
Untukpasir dan kerikiltidak mengandungbahan halus yang dipadatkandengancara
yang telah diuraikan,penambahanair tidak menimbulkanpengaruhnyata terhadap
kepadatankering.
Spesifikasipemadatanbiasanyamenetapkanbahwa berat isi kering harus mencapai
persentasetertentuterhadapberat isi kering maksimum.Persentasetersebutberkisar
antara95 sampai 100% untuktanahgranulardan antara90 sampai95% untuklanau
d a nl e m p u n g .
4).
Pengaruhmetodapengujian
Pengujiankepadatan-kadarair tidak begitu rawan kesalahan,karena ketelitianhasil
pengujiankepadatandi lapanganakan sama denganhasilpeengujiandi laboratorium.
Namun demikian, beberapa hal yang perlu diperhatikanpada saat pengujiandi
laboratorium
adalah:
. Pengadukan
tanahdenganair perlubenar-benar
merata.
. Contohuntukpengujiankadarair perlubenar-benar
mewakili.
. Untuk tanah yang mengandungcukup banyakbahan di atas 4,75 mm (No. 4),
berat isi yang diperolehdengan Metoda A dan B perlu koreksi,yaitu sebagai
kompensasi
terbuangnya
bahandi atas4,75 mm.
Sejauhini terdapatperdebatanmengenaikelayakandibandingkannya
hasilpemadatan
di laboratoriumdengan pemadatandi lapangan,dimana pertanyaanyang timbul
menyangkutukuran, berat dan tinggi jatuh penumbuk.Namun demikian,sejauh
spesifikasimenghendakipengujianbaku,maka hal-halyang dipertanyakan
tidak perlu
pelaksanaan.
menjadihambatandalam
Untuk mengetahui kepadatan yang dicapai di lapangan, empat metoda yang
dikembangkantelah memberikanhasil yang memuaskanuntuk semua jenis tanah.
Keempatmetodatersebutmenggunakan
bahansebagaiberikut:
. Nuklir.
. Pasirdikalibrasiatau dikenaldengancorongpasir (sandcone).
. Air yang ditahandenganselaputataudikenalbalonkaret.
. Cairanyangsangatkental.
Metodake lima yang melibatkanpengambilancontohdengantabungberdindingtipis
hanyacocok untuktanah yang mengandunglanaudan lempungcukup banyak,tidak
cocokuntuktanahyang mengandungbanyakbahankasar.
6.5.
PengujianCBR di laboratorium
CBR (CaliforniaBearing Ratio)merupakanparameterkekuatanrelatifyang
digunakan
dalamdisainperkerasan.
sering
MetodapengujianCBR dikembangkanpada tahun 1930oleh CaliforniaDivisionof Highways
dan kemudiandiikutidan disesuaikan
oleh berbagaiinstitusidan negaradi dunia.The Corps
of Engineers menganut dan menyesuaikanmetoda tersebut sejak tahun 1940-an dan
dipandangpalingumum diikuti,baik tanpa maupundenganpenyesuaiankecil.Pada tahun
1961, lhe American Societyfor Testingand Materialsmengangkatmetoda pengujianCBR
dengan kode ASTM D 1883, Bearing Ratioof Laboratory-CompactedSo/s. Dalam beberapa
aspek, metoda pengujianmenurutASTM berbeda dengan metoda menurut the Corps of
Engineers dan dengan metoda menurut the American Associationof State Haighway and
TranspoftationOfficials(AASHTO),yang mengangkatmetoda pengujianCBR pada tahun
1972dengankodeAASHTOT 193.
PengujianCBR pada dasarnyadilakukandengan mengukurbeban yang diperlukanoleh
batangpenekanberukuranstandaruntukmenembustanah pada kecepatantertentu.
Dengan demikian, CBR adalah perbandinganantara beban yang dipedukan untuk
mendorongbatangmasukke dalamtanahdenganbebanyang diperlukanuntukmendorong
batangmasukke dalam ke dalambatu pecahsampaikedalamantertentu,yang dinyatakan
dalam persen. Dalam hal tersebut,beban dinyatakandalam satuan mega pascal (psi)
dimanauntuk batu pecahtelah dibuatstandarnya.Kedalamanyang biasa dijadikanacuan
adalah2,5 atau5 mm (0,1 atau 0,2 in), meskipunkedalaman7,5, 10 dan 12,5mm (0,3,0,4
dan 0,5 in)juga dapatdigunakanbiladiperlukan.
SebelumpengujianCBR biasanyadilakukanpengujian-pengujian
sebagaiberikut:
. Analisissaringanbutirhalusdan butirkasar : SNI 03-1968-1994
(AASHTOT27)
. Pengujianberatjenis
(AASHTOT 100)
: SNI 03-1964-1990
. Pengujianbatascair
(AASHTOT 89)
: SNI-03-1967-1990
. Pengujianbatasplastisdan indeksplastis : SNI 03-1966-1990
(AASHTOT 90)
. Analisisbutiruntukkelasifikasi
: SNI 03-3423-1994(AASHTOT 90)
. Pengujianpemadatanringan
: SNI 03-1742-1989(AASHTOT 99)
. Pengujianpemadatanberat
(AASHTOT 180)
:SNl 03-1742-1989
Metodayang diuraikanpada butirini didasarkanpada metodapengujianCBR menurutSNI
03-1744-1989(AASHTOT 193).
1). Lingkup
Metoda pengujianCBR dimaksudkanuntuk mendapatkandaya dukung relatif(CBR)
tanahdan tanahdan tanah-agregat
untukkeperluandisainperkerasan.
Bahanyang akan diuji terlebihdulu dipadatkanpada kadaroptimumdi dalamcetakan
diameter152 mm (6 in) denganmenggunakan
penumbukyang beratnya2,49kg (5,5lb)
d a n m e m p u n y at i n g g i j a t u h3 0 5 m m ( 1 8 i n ) .
3s-40
PengujianCBR berguna untuk mengevaluasitanah dasar serta bahan untuk lapis
pondasibawah dan lapis pondasiatas yang mengandungsedikitbutir yang tertahan
saringan19 mm (%in).
2). Peralatan
PeralatanyangdigunakanpadapengujianCBR di laboratorium
adalahsebagaiberikut:
a. Cetakan (mould)
pada Gambar6, cetakanyang digunakanpada pengujian
Sebagaimana
ditunjukkan
CBR harus berbentuksilinder,terbuatdari logam,diameterdalam 152,4+0,66mm
(6,0+0,026in) dan tinggi 177,8+0,66mm (7,0+0,016in) serta dilengkapidengan
leher (colar)dengan tinggi kira-kira51 mm (2 in) dan pelat dasar berlubang-lubang
(perforarted base plate).
Untuksetiaptanahyangdiuji,perludisediakanpalingsedikittiga perangkatcetakan.
b. Ganjal (spacer disk)
Ganjal harus terbuatdari logam diameter150,8+0,8mm (5,9375+0,03125
in) dan
tebal 61,4+0,1mm (2,416+0,005
in). Ganjaldigunakanpada saat pemadatanagar
diperolehlapisanyangtebalnya116,43mm (4,584in) dan padasaat pengujianCBR
(cetakan dibalik), pada bagian atas cetakan masih tersedia ruangan untuk
menyimpanpiringbeban.
c. Penumbuk(rammer)
Penumbuk mempunyaiberat 2,49 kg (2,5 lb) dimana bagian yang mengenai
permukaantanah mempunyaidiameter50,8 mm (2 in).Agar dapatjatuh bebasdari
ketinggian305 mm (12 in, penumbukdilengkapidengantabungpengarah.
d. Alat pengukurpemuaian(apparatusfor measuringexpansion)
Sebagaimanaditunjukkanpada Gambar 6, alat ini terdiri atas piring pemuaian
dengan peganganyang panjangnyadapat diatur serta dudukan (tripod) untuk
meletakkanarloji pengukur.Piring pemuaianterbuatdari logam dengan diameter
149,2 mm (5,875 in) dan diberi banyak lubang berdiameter1,16 mm (0,0625in).
Jarak antara kaki-kakitripod adalah sedemikianrupa sehinggadapat didudukkan
padalehercetakan.
e. Arloji pengukur(indicators)
Diperlukandua buah arloji pengukur yang masing-masingmempunyai skala
pembacaan0,02 mm (0,001in) dan dapat mengukurjarak25 mm (1 in) untuksatu
kaliputaranjarum.
f. Piringbeban (surchargeweight)
Piring beban terdiri atas beberapabuah dan biasanyadibuat dari timah dengan
diameter149,2mm (5,875mm) dan berat2,27+0,04kg (5+0,10lb). Bagiantengah
beberapabuah piringbebandiberilubangberdiamter54 mm (2,125in), sedangkan
piring beban yang lain diberi celah atau terdiri atas dua bagian sebagaimana
padaGambar6.
ditunjukkan
g. Batangpenekan(penetrationpiston)
Batang penekan atau piston terbuat dari logam yang mempunyai diameter
4 9 , 6 3 + 0 , 1m
3 m ( 1, 9 5 4 + 0 , 0 0i5n )d a n l u a sp e n a m p a n g
19 3 5 m m ' 1 3i n ' ; .
h. Mesinpembebanan(loadingdevice)
Mesin pembebananmerupakanmesin penekanyang mampu menghasilkan
beban
yang makin meningkatsampai 10.000lb (44,5 N). Pembebanandilakukandengan
36-40
memutar engkol sehingga bekerja seperti dongkrak dimana peningkatanbeban
adalahseragampada kecepatan1,3 mm (0,05in) per menit.
Mesin pembebanandilengkapidengan cincin beban (proovingring) dimana untuk
setiapskalaarlojipengukur,bebanyangdihasilkansudahdikalibrasi.
t.
Bak perendaman(soakingtank)
permukaanair pada ketinggian25
Bak perendamanharusdapat mempertahankan
mm (1 in) di atas permukaanbendauji.
j
Alat pengering(dryingoven)
Alat pengeringdigunakandalam rangka menentukan^kadar air benda uji. Alat
tersebutharusdapatmempertahankan
suhu pada 110+5'C.
k . Peralatanlain
Peralatandan perlengkapanlain yang diperlukanpada pengujianCBR adalah
timbangankasar dan timbanganhalus, baskom tempat mengaduktanah, sendok
tanah, pisau, mistar besi untuk memotongdan meratakantanah pada cetakan,
mangkokkadarair, kertassaringdan kainlap.
-L
Pirinqpemuaian
Tripod
l)
Cetakan hould)
il
Prinq beban kurcharqe weiqht)
(r)
Penumbuk(rammer)
Mesinpembebanan
(loading device)
Gambar6. PeralatanuntukpengujianCBR di laboratorium
37-40
3 ) . Penyiapancontoh
Siapkancontohtanah sebagaimanayang dilakukanpada pengujianpemadatanringan
menurutSNI 03-1742-1989(AASHTOT 99), kecualiberatnyaharus sekitar35 kg.
Bagiantanahyang lolossaringan50 mm tetapitertahansaringan19 mm harusdiganti
dengantanahyang lolossaringan19 mm tetapitertahansaringan4,75 mm (No.a).
Selanjutnyapisahkansekitar11 kg contoh untuk pengujianpemadatandan bagi sisa
contohmenjaditiga bagianyang masing-masing
mempunyaiberatsekitar7 kg.
4 ) . Pengujianpemadatan
Dengan menggunakanbagian bahan yang beratnya 11 kg, lakukan pengujian
pemadatanringanmenurutSNI 03-1742-1989
MetodaD (AASHTOT 99) sebagaimana
yang telah diuraikanpada Butir6.5, sehinggadiperolehberatisi keringmaksimumdan
kadarair optimum.
5 ) . Prosedur
BiasanyapengujianCBR dilakukanterhadaptiga benda uji yang kepadatannya
antara
95 persen, atau lebih rendah, sampai 100 persen, atau lebih tinggi, kepadatan
maksimumyang diperolehpada Butir 11.10.5.Untukmendapatkan
kepadatantersebut,
biasanyapemadatandilakukandalam 10, 30 dan 65 tumbukan(untukmendapatkan
100 persenkepadatanmaksimumbiasanyadiperlukan56 tumbukan).
Beberapainstitusiada yang melakukanpengujianhanya terhadapsatu benda uji saja,
yaitubendauji yang mempunyai100 persenkepadatanmaksimum.
PengujianCBR padadasarnyameliputiempattahapsebagaiberikut:
. Penyiapanbendauji.
. Perendaman.
. Pengujianpenetrasi.
. Perhitungan
dan pelaporan.
6 ) . Penyiapanbendauji
Penyiapanbendauji dilakukanmelaluilangkah-langkah
sebagaberikut:
. lkatkancetakanke pelatdasardan pasanglehercetakan.
. Timbangcetakan,pelatdasardan lehercetakandenganketelitian
5 gram.
. Letakkankertassaringpada pelatdasardan masukkanganjal.
. Tambahkanair terhadaptiga contohyang sudahdisiapkansehinggamempunyai
kadarair yang sama dengankadarair optimumyang diperolehpada Butir6.6.5,
kemudianaduk secarameratamasing-masing
contoh
. Padatkan salah satu contoh dalam tiga lapis yang tebalnya sama (tebal total
setelahdipadatkanadalah sekitar 127 mm) dimana per lapis ditumbuk10 kali
(untukmendapatkan
95 persenkepadatanmaksimum).
. Tentukankadarair contohsebelumdan sesudahpemadatan.
. Lepaskanleher cetakandan ratakanpermukaantanah dalam silinderdengan
menggunakan
mistar,jika perlulakukanpemotongan
denganpisau.
. Lepaskanganjaldan pasangkertassaringpada pelatdasar.
. Letakkan cetakan secara terbalik pada kertas saring, kemudian pasang leher
cetakandan kencangkanpelatdasardengancetakandan lehercetakan.
. Timbangcetakanbersama-sama
dengancontoh,pelat dasar dan lehercetakan
denganketelitian5 gram.
. Lakukanlangkah-langkah
di atas untukdua contohyang lain (masingdipadatkan
dengan30 dan 65 tumbukan).
38-40
I
7 ) . Perendaman
yang perludilakukandalamperendaman
Langkah-langkah
adalah:
. Letakkanpiringpemuaiandi atas contohdalamcetakan.
. Masukkanpiring beban yang jumlahnyadisesuikandengan perkiraanbeban
akibatlapisperkerasandi atas tanah dasar.Namundemikian,beratbebantidak
bolehkurangdari4,54 kg (10 lb).
'
Masukkancontohke dalambak perendamandan biarkanair masukmelaluidasar
pertahankan
dan permukaancontohselama4 hari (96 jam).Selamaperendaman,
permukaanair agartetapsekitar25,4 mm (1 in) di atas permukaancontoh.Untuh
contohyang terdiriatas campuranlempung-agregat,
dapatdilakukanperendaman
yang kurang dari 4 hari, sedangkanuntuk beberapajenis lempung,mungkin
diperlukanperendamanyang lebih dari 4 hari. Pada awal perendaman,pasang
tripodbersama-sama
denganarlojipengukurpemuaiandan lakukanpembacaan
awal.
. Padaahir hari ke empat,lakukanpembacaanpadaarlojidan lakukanperhitungan
pemuaian.
. Lakukanperhitungan
pemuaiandengancara sebagaiberikut:
P
e
r
u
b a h atni n g g i c o n t o(hm m )
P e m u a i a n( %') =
. . . . . . .6. . 5
x100.........
116,43
mm
. Angkat contohdari bak perendamandan tuangkanair yang terdapatdi bagian
atas cetakandan kemudianbiarkancontohselamakira-kira15 menit.
. Lepaskanpiringbebanpiringpemuaian.
. Timbangcontohdalamcetakandan lehercetakan.
8 ) . Pengujianpenetrasi
Untukmasing-masing
bendauji,lakukanlangkah-langkah
sebagaiberikut:
. Masukkanpiringbebanberlubang(1 buah).
. Letakkancetakandi atas dudukanmesin pembebanan.
' Atur piston sedemikianrupa sehingga bagian bawahnyatepat bersentuhan
dengan permukaanbenda uji dan tambahkanpiringbeban sehinggajumlahnya
sama denganjumlahpiringbebanpadasaat perendaman.
' Atur keduajarumarloji(pengukurbebandan pengukurpenetrasi)padaangkanol.
. Lakukanpembebanan(denganmemutarengkol)dengankecepatanpenetrasi1,3
(0,05in) per menit.
. C a t a t b e b a n p a d a s a a t p e n e t r a s0i , 6 4 ; 1 , 2 7 ; 1 , 9 1 ; 2 , 5 4 ; 5 , 0 8 d a n 1 2 , 7 0m m
( 0 , 0 2 5 ;0 , 0 5 ;0 , 0 7 5 ;0 , 1 0 0 ;0 , 1 5 0 ;0 , 2 0 0d a n 0 , 3 0 0i n ) .A p a b i l ad i p e r l u k a nd,a p a t
dilakukanjuga pembacaanbebanpadasaat penetrasi12,70mm (0,500in).
. Ambil contoh dari kira-kira25 mm (1 in) bagian atas benda uji dan lakukan
pemeriksaankadar air. Kadar air digunakanuntuk menghitungberat isi kering
bendauji.
e)
Perhitungan
. SebelumpenentuanCBR, terlebihdulu dibuat hubunganantarategangan(beban)
dengan regangan(penetrasi)masing-masingbenda uji sebagaimanaditunjukkan
pada Gambar7a. Pada bagianawal kurva, kemungkinanpembacaanbeban tidak
sesuai dengan pembacaan penetrasi. Apabila hal tersebut terjadi, maka perlu
dilakukankoreksikurva pada pembacaanpenetrasi2,54 dan 5,00 mm (0,10 dan
0 , 2 0i n ) .
. Selanjutnya lakukan perhitunganCBR dengan membandingkanbeban hasil
pengujian(setelahdikoreksi)pada penetrasi2,54 dan 5,00 mm (0,10 dan 0,20 in)
dengan beban standarpada penetrasiyang sama, yaitu 3000 dan 4500 lbs, atau
/
apabila beban yang digunakanadalah tekanan (beban dibagi luas penampang
psiton),maka nilai pembagi(bebanstandar)tersebutadalah 1000 dan 1500 lbs/in'
(19,7 dan 30,9 MPa) Dalam bentukpersamaan,CBR dinyatkandenganhubungan
sebagaiberikut:
Bebansetelahkoreksi
cBR(%)=
x100
6.6
Bebanstandar
NilaiCBR biasanyaperbandinagn
bebanpada penterasi2,54mm (0,10in).Apabila
perbandingan
bebanpada penetrasi5,08 mm (0,20in) ternyatalebihbesardaripada
perbandinganpada penetrasi2,54 mm (0,10 in), maka pengujianperlu diulang.
Apabila hasil pengulangan tersebut adalah sama, maka CBR merupakan
perbandingan
pada5,08 mm (0,20in).
Untukketigabenda uji, buat hubunganantaraberat isi keringdenganperbandingan
bebansebagaimana
ditunjukkanpada Gambar7b. Kemudian,tentukanCBR disain
berdasarkanberat isi kering yang ditetapkan (biasanya 95% kepadatan kering
maksimum).
s' 100
z
6
z
Lll
3OTUMBUKAN
An
tr
u
c0
(-) 2s
_,_--r
/
/
1,76
_l
i cBR=52%
0 T l JIVIBJKAN
1,84
1,92
2,OO 2,08
BERAT lSl KERING (ton/m3)
0.1
0,2
0,3
0,4
P E N E T R A S (I i n )
a. Kurvapenetrasi- beban
b. Kurvaberatisi kering- CBR
Gambar7. ContohkurvauntukmenentukanCBR di laboratorium