1 BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Kondisi konstruksi

1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Kondisi konstruksi bangunan jalan pada beberapa daerah di Indonesia masih
banyak mengalami kerusakan pada lapisan strukturnya, terutama karena berada
pada tanah dasar asli yang berupa tanah lempung ekspansif. Tanah lempung
ekspansif merupakan tanah lempung dengan faktor kembang-susut yang tinggi
akibat pengaruh dari faktor air, jika tanah terkena air maka tanah akan
mengembang dan jika tanah menjadi kering maka tanah akan menyusut. Pada saat
tanah terkena air dan mengembang, maka dalam proses pengembangannya tanah
akan memberikan tekanan ke arah vertikal maupun ke arah horisontal. Menurut
Hardiyatmo (2010), bahwa tanah lempung ekspansif oleh akibat perubahan kadar
air akan mengalami perubahan volume yang sangat besar dan pengembangan
tanah ini akan merusakkan perkerasan. Kondisi pada saat tanah dasar mengalami
pengembangan maksimum dan memberikan tekanan ke atas akan mendorong
lapisan struktur jalan ke atas dan menimbulkan kerusakan jika lapisan struktur
jalan tidak dapat menahan, selain itu pada kondisi tersebut nilai kuat dukung tanah
dasar yang ditunjukkan dalam nilai California Bearing Ratio (CBR) akan
mengalami perubahan yang signifikan.
Kondisi jalan pada saat tanah dasar yang berupa tanah lempung ekspansif terkena
air dan mengalami pengembangan maksimum akan mengganggu kenyamanan
kendaraan oleh pengendara dalam menggunakan jalan, oleh karena itu dibutuhkan
cara perbaikan yang cukup mahal untuk dilakukan yaitu dianjurkan oleh
Hardiyatmo (2010) antara lain dengan menambal di seluruh kedalaman,
pembongkaran total area yang rusak dan menggantikannya dengan material yang
baru dan perataan permukaan dengan cara menimbun dengan material baru.
Untuk menambah kekokohan dari tanah dasar dilakukan usaha pemadatan tanah
agar tanah dasar dalam kondisi berkepadatan maksimum, dan nilai kepadatan ini
2
dipengaruhi oleh kadar air tanah, macam tanah dan besar energi pemadatan yang
diberikan. Pada kadar air optimum hasil dari uji standard Proctor akan
menghasilkan nilai kepadatan kering maksimum, dan dengan kadar air yang
berbeda pada satu macam tanah dengan energi yang sama akan menghasilkan
tingkat kepadatan yang berbeda. Pada tingkat kepadatan tanah yang berbeda bila
terjadi tekanan pengembangan pada tanah, maka nilainya pun akan berbeda dan
juga nilai kekokohannya yang diwakili oleh nilai CBR juga akan berbeda. Tingkat
kepadatan tanah dasar akan menjadi sangat penting untuk kelangsungan
konstruksi perkerasan yang ada di atasnya. Karena nilai kerusakan akibat
kembang-susut khususnya tekanan pengembangan tanah dasar lempung ekspansif
pada jalan cukup besar dan juga akan merubah nilai CBR dari tanah dasar
tersebut, maka perlu dilakukan penelitian terhadap pengaruh tingkat kepadatan
tanah dasar tersebut.
Berdasarkan uraian di atas, maka dilakukan penelitian tentang pengaruh besar
kepadatan tanah pada tanah lempung ekspansif terhadap hubungan besarnya
tekanan pengembangan maksimum dengan nilai CBR laboratorium setelah terjadi
pengembangan maksimum, supaya diketahui seberapa besar pengaruh kepadatan
tanah lempung ekspansif yang akan divariasikan kepadatan keringnya dengan alat
uji Proctor terhadap tekanan pengembangan yang terjadi dan juga terhadap kuat
dukung tanah itu sendiri yang akan merusak konstruksi jalan di atasnya. Tanah
sampel untuk penelitian merupakan tanah lempung yang diambil dari Kecamatan
Kasongan, Kabupaten Bantul, Propinsi Daerah Istimewa Yogyakarta. Sampel uji
tanah diambil dari daerah Kasongan karena tanah di daerah ini diduga merupakan
tanah lempung dan memiliki kembang-susut tanah yang cukup besar.
1.2
1.
Rumusan Masalah
Apakah terdapat pengaruh dari besar tingkat kepadatan tanah lempung
ekspansif terhadap besar tekanan pengembangan maksimumnya?
2.
Apakah terdapat pengaruh dari besar tingkat kepadatan tanah lempung
ekspansif terhadap besar nilai california bearing ratio (CBR)?
3
3.
Hubungan besar tekanan pengembangan maksimum tanah lempung ekspansif
dengan besar nilai CBR.
1.3
1.
Tujuan Penelitian
Mengetahui karakteristik tanah ekspansif dari Kecamatan Kasongan,
Kabupaten Bantul, Propinsi Daerah Istimewa Yogyakarta.
2.
Mengetahui besarnya nilai kepadatan maksimum dan kadar air optimum dari
sampel dengan pengujian Proctor.
3.
Mengetahui besarnya nilai tekanan pengembangan maksimum dan nilai CBR
laboratorium dari sampel dengan variasi kepadatan tanah berdasarkan hasil
uji pemadatan Proctor.
4.
Memahami pengaruh variasi kepadatan tanah terhadap besar tekanan
pengembangan dan nilai CBR laboratorium dalam kondisi pengembangan
maksimum.
1.4
Manfaat Penelitian
Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi tentang pengaruh
kepadatan tanah lempung ekspansif terhadap besar tekanan pengembangan yang
terjadi dan nilai CBR laboratorium tanah lempung ekspansif dalam kondisi
tekanan pengembangan maksimum. Diharapkan dengan hasil penelitian ini dapat
diketahui tingkat kepadatan tanah yang paling baik yang akan memberikan nilai
tekanan pengembangan maksimum terendah dan nilai CBR rendaman yang
tertinggi, sehingga dapat menjadi referensi untuk digunakan pada perancangan
konstruksi jalan raya, khususnya pada tanah dasar di lapangan pada proses
pemadatan yang berupa tanah lempung ekspansif dan diharapkan dapat
menghasilkan hasil yang efektif dan efisien.
1.5
Batasan Masalah
Permasalahan yang dibahas dalam penelitian ini memiliki batasan-batasan sebagai
berikut :
1.
Material yang digunakan adalah tanah lempung yang berasal dari Kecamatan
Kasongan, Kabupaten Bantul, Propinsi Daerah Istimewa Yogyakarta.
4
2.
Alat yang digunakan untuk uji tekanan pengembangan adalah alat konsolidasi
oedometer dengan tekanan efektif (surcharge pressure) 6,9 kPa. Acuan yang
dipakai adalah ASTM D 4546-08 metode B
3.
Penerapan tekanan konsolidasi mengacu pada ASTM D 2435-04 dengan
tekanan 10, 20, 40, 80, 160, 320, 640, 1280 kPa
4.
Air yang digunakan dalam melakukan penelitian ini merupakan air yang
diambil dari saluran air bersih pada Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan
Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada.
5.
Dilakukan pengujian properties tanah yang meliputi uji kadar air, uji batasbatas atterberg, uji gravitasi khusus, dan uji distribusi ukuran tanah.
6.
Dalam penelitian ini hanya terbatas pada tinjauan sifat fisik dan mekanis
tanah lempung dan tidak meninjau unsur kimia.
7.
Kondisi tanah terganggu (disturbed).
8.
Benda uji terganggu merupakan tanah asli yang dibentuk (remoulded) dari
sampel yang telah dikeringkan dengan suhu tidak lebih dari 60o C dan diayak
lolos saringan no. 4 dan dipadatkan dengan kadar air rencana sesuai dengan
nilai berat volume kering yang diinginkan.
9.
Pemadatan dilakukan dengan standard Proctor.
10. Benda uji dibuat disesuaikan dengan ukuran mould alat konsolidasi
oedometer untuk memudahkan dalam pengukuran pengembangan yang
terjadi.
11. Pengujian dilakukan dengan variasi berat kering tanah yaitu pada nilai 90%,
93%, 95%, 97%, dan 100% dari berat kering tanah maksimum pada
pengujian pemadatan standard Proctor.
12. Pengujian nilai CBR tanah terendam, dengan lama rendaman sesuai dengan
lama tercapainya nilai tekanan pengembangan maksimum.
1.6
Keaslian Penelitian
Penelitian mengenai tanah ekspansif telah dilakukan oleh beberapa peneliti
sebelumnya dengan cakupan dan ruang lingkup yang berbeda. Metode yang
dilakukan untuk meneliti tanah lempung ekspansif juga beragam terkait untuk
5
menyelidiki besar tekanan pengembangan tanah maksimum. Beberapa peneliti
yang sudah melakukannya yaitu antara lain :
1.
Baried (2013), melakukan penelitian tentang pengaruh kepadatan tanah
terhadap waktu pengembangan maksimum tanah ekspansif. Percobaan ini
dilakukan dengan kepadatan kering tanah lempung yang divariasikan
berdasarkan hasil dari uji Proctor.
2.
Hangge (2009), melakukan penelitian tentang pengaruh kadar air terhadap
potensi pengembangan bebas pada lempung ekspansif.
3.
Chandra (2013), melakukan penelitian mengenai pengaruh tekanan
overburden terhadap potensi dan pengembangan tanah ekspansif.
4.
Wicaksono (2014), melakukan penelitian tentang pengaruh perubahan kadar
air tanah akibat siklus basah-kering terhadap parameter kekuatan dan
pengembangan dari tanah lempung.
Penelitian yang telah dilakukan oleh para peneliti terdahulu dilakukan dengan
benda uji tanah lempung ekspansif dan dilakukan dengan parameter pokok yang
berbeda. Berdasarkan penelitian yang banyak telah dilakukan menunjukkan
bahwa masih sangat luas dan berkembangnya penelitian mengenai karakteristik
tanah lempung ekspansif.
Sebagai tanah dasar untuk konstruksi jalan raya maka tanah dasar yang berupa
lempung ekspansif sangat dipengaruhi oleh nilai kepadatan tanah dan juga besar
tekanan pengembangan tanah jika terkena air, tetapi selain itu parameter kekuatan
tanah tersebut juga sangat berpengaruh terhadap konstruksi yang berada di
atasnya, sehingga dirasa perlu untuk meneliti lebih lanjut tentang pengaruh nilai
kepadatan tanah lempung ekspansif terhadap besar nilai tekanan pengembangan
maksimum dan nilai CBR sehingga dapat diketahui dalam kondisi tanah lempung
ekspansif memberikan tekanan pengembangan maksimum, seberapa besar
kekuatan tanah tersebut masih memberikan kekuatan untuk struktur di atasnya.
Penelitian ini menggunakan variasi tingkat kepadatan tanah dalam beberapa
tingkat persentase kepadatan. Persentase nilai kepadatan dilakukan terhadap nilai
6
kepadatan tanah maksimum. Pengontrolan nilai kepadatan sampel tanah dilakukan
dengan kontrol proses pemadatan (process controling). Pengujian CBR dilakukan
secara terendam dan dalam lama waktu rendaman sesuai dengan waktu
pengembangan maksimum tanah. Penelitian ini belum pernah diteliti di
lingkungan Universitas Gadjah Mada Yogyakarta.