LAPORAN PRAKTIKUM

GEOLOGI TEKNIK DAN PROPERTI TANAH

MODUL 7

PERMEABILITAS

KELOMPOK 9

Farid Askary 1006674143

Mohammad Bagus Prasetyo 1006659741

Melani Syafridhal 1006674282

Rahman Raeyani Kalele 1006659760

Rahmat Hidayat 1006771251

Rezaqul Khaq 1006674383

Tanggal Praktikum : 25 Maret 2012

Asisten : Kika Pranika

Tanggal disetujui :

Paraf Asisten :

Nilai :

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS INDONESIA

DEPOK 2012

1. PENDAHULUAN

1.1. Maksud danTujuan Percobaan

Mencari nilai permeabilitas k dari suatu sampel tanah.

1.2. Alat – alat dan Bahan

a. Mould permeability

b. Gelas ukur

c. Penggaris

d. Jangka sorong

e. Stopwatch

f. Timbangan dengan ketelitian 0.1 gram

g. Tanah lolos saringan No.4 ASTM

h. Pasir lolos saringan no.18 ASTM

i. Alat Constant Head Test

1.3. Teori dan Rumus yang Dipakai

Debit air yang mengalir q melalui tanah pada suatu cross-section

area A adalah proporsional terhadap gradient l yaitu:

𝑞

𝐴 ~𝑖 𝑞 = 𝑘 𝑖 𝐴

Koefisien k disebut sebagai ”koefisien permeabilitas” Darcy atau

”koefisien permeabilitas” atau ”permeabilitas tanah”. Oleh sebab itu,

permeabilitas adalah properti tanah yang menunjukkan kemampuan tanah

untuk meloloskan air melalui partikel-partikelnya.

Permeabilitas dapat digunakan untuk menyelesaikan masalah-

masalah yang berhubungan dengan seepage (rembesan) di bawah

bendungan, didipasi air akibat pembebanan tanah, dan drainase dari lapisan

subgrade, bendungan, atau timbunan. Selain itu tegangan efektif yang

diperlukan dalam perhitungan masalah-masalah di atas juga secara tidak

langsung berkaitan dengan permeabilitas.

Permeabilitas tergantung oleh beberapa faktor. Yang utama adalah

sebagai berikut:

a. Ukuran butiran. Secara proporsional, ukuran pori berhubungan dengan

ukuran partikel tanah.

b. Properti aliran pori. Untuk air adalah viskositasnya, yang akan berubah

akibat dipengaruhi perubahan temperatur.

c. Void ratio

d. Bentuk dan susunan pori-pori tanah

e. Derajat saturasi. Kenaikan derajat saturasi pada tanah akan menyebabkan

kenaikan nilai permeabilitas.

Di dalam air tanah (diam atau mengalir) juga berlaku hukum-hukum

hidrolika.

Hukum Bernoulli :

2g

v

γ

p z h

2

w

dengan :

h = tinggi tekanan total (m)

z = tinggi elevasi terhadap suatu bidang datum (m)

(=tenaga potensial per satuan volume)

p = tekanan hidrostatis (t/m3)

γw = berat volume air (t/m3)

wγ

p= tenaga tekanan /volume

v = kecepatan aliran (m/s)

g = percepatan gravitasi (m/s2)

2g

v 2

= tenaga kecepatan/volume = tinggi kecepatan

Khusus aliran air dalam tanah :

p diganti u = tekanan pori

v umumnya kecil . 2g

v 2

≈ 0 (diabaikan)

Maka hukun Bernoulli untuk aliran dalam tanah :

wγ

u z h sering ditulis h = z + hw

(tinggi elevasi + tinggi tekanan pori selalu konstan)

dengan :

hw = tinggi tekanan pori

= wγ

u …… u = hw . γ

∆h

hw1 aliran

1 hw2

Tanah 2

z1 1 z2

bidang datum

Gambar 1.1. Aliran rembesan dalam tanah

Aliran air terjadi jika terdapat perbedaan tinggi tenaga antara dua tempat.

∆h = h1 – h2

Kecepatan aliran ditentukan oleh gradien hidrolik antara titik 1 dan 2.

1

h i

(tanpa satuan)

(gradien hidrolik = selisih tinggi tenaga dibagi panjang lintasan).

Aliran air dalam tanah pada umumnya berupa aliran laminer (aliran

yang partikel-partikelnya bergerak secara teratur, lintasannya sejajar),

sehingga berlaku Hukum Darcy

v = k x i

dengan :

v = kecepatan (cm/detik)

k = koefisien permeabilitas (cm/detik)

i = gradien hidrolik.

Besarnya debit (volume air yang mengalir per satuan waktu)

q = A x v = A x k x i

dengan :

q = debit (m3/s)

A = luas tampang tanah yang dialiri air (m2)

= luas pori

= luas tampang tanah x kadar pori

v = kecepatan aliran (m/s)

Catatan:

kadar pori = n = A

Av

V

Vv

Setidaknya ada empat metode di laboratorium untuk mencari nilai

permeabilitas tanah, yaitu metode Capillarity Head Test, korelasi data

konsolidasi untuk menghitung permeabilitas, Variable Head Test, dan

Constant Head Test. Constant Head umumnya lebih sering digunakan pada

tanah cohesionless daripada Variable Head karena instrumen yang lebih

sederhana.

Metode Constant Head Test

Metode ini hanya digunakan pada tanah dengan permeabilitas tinggi.

Oleh karena itu, pada percobaan yang akan dilakukan perlu ditambahkan

pasir untuk memodifikasi permeabilitas tanah lempung yang sangat kecil.

Prinsip pada percobaan ini dapat dilihat pada gambar.

Gambar 1.2 Susunan alat Constant Head Permeability Test

Penentuan nilai k dilakukan dengan cara mengukur penurunan tinggi

muka air selama periode waktu tertentu dan pada saat ini tegangan air

menjadi ridak tetep sehingga rumus Darcy dapat digunakan. Misalnya pada

ketinggian air (h), penurunan (dh) akan membutuhkan waktu (dt), amak

koefisien permeabilitas dapat diturunkan dari rumus Darcy sehingga

menjadi:

q = k i A

i = ℎ

𝐿

𝑘 = 𝑞 .𝐿

𝐴 .ℎ

Dengan:

k = koefisien permeability

A = luas sample tanah

L = tinggi sampel tanah

q = debit aliran air

Apabila air yang melalui sampel tanah sedikit seperti pada sampel

tanah lempung murni dimana nilai k sangat kecil, maka metode ini tidak

efektif lagi digunakan untuk mengukur nilai k.sehingga akan lebih baik

menggunakan cara yang kedua, yaitu metode Variable Head.

Gambar 1.3 Susunan alat Variable Permeability Test

Jumlah air yang mengalir pada standpipe dalam waktu tertentu adalah :

𝑞 = 𝑎 . 𝑣 = 𝑎 – 𝑑ℎ

𝑑𝑡

dengan :

a = luas cross-section standpipe

dh/dt = penurunan muka air

Sedangkan jumlah air yang merembes melalui tanah dalam waktu

tertentu pada permeameter adalah:

𝑞 = 𝐴 . 𝑘 .ℎ

𝐿

Lalu dengan menyamakan jumlah air yang masuk = jumlah air yang keluar

Dengan:

a = luas cross-section standpipe

L = panjang sampel di dalam permeameter

A = luas cross-section permeameter

t = jumlah waktu pada waktu pengukuran

ho, h1 = tinggi head (lihat gambar 7.2)

Koefisien permeabilitas pada suhu kamar (ToC) adalah KT sedangkan

untuk suhu standar (20oC) perlu dikonversi menjadi:

K20 = KT (ηT / η20)

Dimana:

ηT = viskositas cairan pada temperatur ToC

η20 = viskositas cairan pada temperatur 20oC

Perbandingan viskositas dapat dilihat pada gambar 7.3 di bawah ini

(tabel koreksi viskositas cairan)

Gambar 1.4 Grafik ηT / η20 (data International Critical Tables, Vol. V)

Menurut Tabel Koefisien Permeabilitas BS 8004: 1986, nilai-nilai

permeabilitas untuk berbagai jenis tanah pada suhu standar (20ºC) adalah

sebagai berikut :

Koefisien Permeabilitas (m/s) (BS 8004: 1986)

Menurut Cassagrande pada tahun 1938, nilai-nilai permeability untuk

berbagai jenis tanah pada suhu standar (20ºC) adalah sebagai berikut :

Koefisien Permeabilitas menurut Cassagrande

Menurut Wesley pada suhu standar (20ºC) :

Koefisien Permeabilitas menurut Wesley

Pengujian di laboratorium dengan menggunakan sampel kecil yang

diambil di lapangan terkadang tidak mewakili tanah secara keseluruhan.

Tanah di lapangan umumnya anisotropis, berlapis-lapis dan tidak homogen.

Untuk proyek besar perlu pengujian k langsung di lapangan.

sumur uji sumur observasi

muka air (MA) mula-mula

MA setelah dipompa

y2 H

y1

h

x1

x2

Gambar 1.5. Pengujian k di Lapangan.

Caranya adalah sebagai berikut:

1. Dibuat sumur bor sebagai sumur uji dan beberapa sumur observasi. Bila

ternyata tanahnya tidak mudah longsor digunakan pipa baja berlubang-

lubang. Sumur uji mencapai kedalaman lapisan tanah rapat air.

2. Air sumur uji dipompa dengan debit konstan. Muka air akan turun,

ditunggu sampai stabil. Diamati tinggi air sumur observasi. air mengalir

menuju sumur dari semua arah. Sesuai dengan hukum kontinuitas, debit

menuju sumur lewat tiap silinder sama.

dx

dy

x

X

Dipandang silinder jari-jari x, tinggi air y.

Luas tampang tanah yang dilewati air = luas dinding silinder

A = 2π . x . y

Gradien hidrolik = kemiringan muka air

i = tg.α = dx

dy

Maka q = A.v = A . k . i

= 2π . x . y . k . dx

dy

x

dx y.dy

q

kπ2

Ditinjau dua tempat dengan jari-jari x1 dan x2 yang tinggi airnya y1 dan y2

y2

y1

x2

x1x

dx dy y

q

k2π

1

22

1

2

221

x

xln )y-y(

q

k2π

k efektif : k = 2

1

2

2

1

x

y - y

)(ln

π

q1

2

2. PRAKTIKUM

2.1. Persiapan Percobaan

- Menyiapkan tanah kering yang lolos saringan No.4 ASTM sebanyak 1

kg dan pasir yang lolos saringan No. 18 ASTM sebanyak 1 kg.

- Mencampurkan tanah dan pasir tersebut dalam sebuah wadah hingga

tercampur merata.

2.2. Percobaan

- Menyiapkan Mould Permeability, kemudian mencatat data diameter,

tinggi, serta berat mould.

- Memasukkan campuran tanah dan pasir tersebut ke mould dengan tiga

lapisan dengan ketinggian 1/3, 2/3 dan hingga penuh. Di setiap lapisan di

padatkan dan filter pada bagian atas dan dasar mould harus selalu

terpasang.

- Setelah itu, mould ditutup dan diletakkan pada alat permeability

- Selanjutnya setelah praktikan menaruh mould di alat permeability,

praktikan memasang selang yang terdapat pada alat tersebut dengan

urutan sebagai berikut.

Selang warna kuning dihubungkan dengan sumber air (kran)

Selang warna oranye dihubungkan dengan mould

Selang warna merah dibiarkan terbuka dan diletakkan di bak

pengeluaran

- Pada percobaan ini, metode yang digunakan adalah metode Constant

Head Test, sehingga pertama-tama air dialirkan melalui selang,

kemudian naik ke reservoir di atas dan masuk ke mould permeability

hingga seluruh tanah di dalam mould jenuh sempurna

- Air yang berada di reservoir dibuat tetap tingginya, dijaga agar tidak

terjadi gelombang

- Mengukur tinggi muka air dan reservoir ke mould (h)

- Air yang keluar dari mould diperhatikan, hingga tidak terjadi perubahan

(konstan)

- Kemudian air limpahan tersebut ditampung ke dalam gelas ukur

- Setelah 5 menit, praktikan mengukur volume yang tertampung di gelas

ukur.

- Mengulangi langkah tersebut setiap 5 menit dan berhenti hingga

diperoleh waktu dimana volume yang tertampung sama.

2.3. Perbandingan dengan ASTM

Percobaan yang dilakukan pada dasarnya menggunakan metode menurut

cara ASTM. Ada beberapa perbedaan percobaan yang dilakukan, dengan

cara ASTM D2434-65T, yaitu:

1. ASTM menggunakan a = 11.71 cm2 sedangkan percobaan yang

dilakukan menggunakan a = 0.2123716 cm2

2. Suhu standar ASTM 20oC, sedangkan suhu kamar di laboratorium

tercatat 29oC

3. Pemadatan tanah tidak sama dengan cara ASTM. Selain itu standar yang

ditetapkan ASTM tidak dapat dipenuhi karena peralatan dalam

laboratorium tidak memungkinkan. Misalnya, tidak adanya pengatur

suhu ruangan yang dapat membuat suhu kamar menjadi 20oC

3. HASIL PRAKTIKUM

3.1. Data Hasil Praktikum

No Data Besaran

1 Diameter Mould (D) [meter] 7.57 × 10−2

2 W pasir [gram] 1000

3 W tanah [gram] 1000

4 Tinggi Sampel (L) [m] 0.23

5 Luas (A) = ¼ πd2 [m

2] 4.498 × 10−3

6 Tinggi Constant Head (h) [m] 1.07

No t (s) V (ml) T (°C)

1 300 290 29

2 300 270 29

3 300 260 29

4 300 255 29

5 300 255 29

Di dalam perhitungan, Q yang digunakan adalah Q yang stabil saja, sehingga:

Q=V/t

Q= 255/300

Q= 0,85 ml/s = 8,5 x 10-7 m3/s

3.2. Perhitungan

Koefisien permeabilitas pada suhu kamar (29°C)

K29 = Q. L

A. h

Karena Q=V/t, maka :

K29 = V. LA. h. t

K29 = 255x10−6 x 0,23

4,498 x 10−3x1,07x300

K29 = 4,062 x10−5 m S2

Untuk konversi ke suhu standard, nilai 𝜂29dapat di cari dari persamaan grafik

𝜂𝑇

𝜂20 vs T

𝑦 = 0.814 =𝜂29

𝜂20

Sehingga nilai 𝐾20:

𝐾20 = 𝐾29

𝜂29

𝜂20

𝐾20 = 4,062 × 10−5 × 0.814

𝐾20 = 3,306 × 10−5 𝑚𝑆2

Nilai-nilai k yang didapat kemudian disajikan pada tabel dibawah ini :

K29 (m/s) K20 (m/s)

4,062 × 10−5 3,306 × 10−5

0.814

4. ANALISA

4.1. Analisa Percobaan

Praktikum permeability bertujuan untuk mencari besarnya koefisien

permeabilitas (k). koefisien permeabilitas dipergunakan untuk menyelidiki

karakteristik dari suatu tanah.

Berdasarkan teori yang telah dipaparkan dalam sub bab teori dasar,

permeabiltias adalah properti tanah yang menunjukkan kemampuan tanah

untuk meloloskan air melalui partikel-partikelnya. Sehingga koefisien

permeabilitas adalah besaran angka yang menunjukkan kemampuan suatu

tanah untuk meloloskan air melalui pori-pori partikelnya.

Untuk mendapatkan koefisien permeabilitas, praktikan terlebih dahulu

mempersiapkan sample tanah yang ingin digunakan. Pada praktikum ini,

praktikan menggunakan campuran tanah dan pasir dengan perbandingan 1 : 1.

Pasir yang digunakan adalah pasir yang lolos saringan 18 seberat 1000 gram

dan tanah yang lolos saringan No.4 seberat 1000 gram. Berhubung tanah dan

pasir yang terdapat di laboratorium belum sesuai dengan spesifikasi yang

diinginkan, maka praktikan terlebih dahulu menyaringnya secara manual

hingga didapatkan pasir dan tanah yang sesuai dengan spesifikasi yang

diinginkan.

Setelah memperoleh pasir dan tanah dengan berat dan spesifikasi yang

diinginkan, kemudian praktikan mencampurnya di dalam sebuah wadah dan

mengaduknya hingga tercampur merata. Persiapan praktikum ini dilakukan

satu hari sebelum praktikum dengan tujuan untuk mengefektifkan waktu

praktikum keesokan harinya dan menjadikan campuran tanah dan pasir

tecampur merata.

Keesokan harinya, praktikan mengambil sample tanah yang telah

dipersiapkan sebelumnya. untuk memastikan tanah dan pasir telah tercampur

merata, praktikan mengaduk kembali campuran tersebut selama beberapa

menit.

Setelah dipastikan bahwa tanah dan pasir telah tercampur merata,

praktikan kemudian mengambil mould permeabiltias yang akan digunakan.

Pertama, praktikan mengukur dimensi-dimensi dari mould tersebut seperti

tinggi mould dan diameter mould. Pengukuran tinggi mould di asumsikan

sebagai tinggi dari sample tanah yang digunakan dan diameter digunakan

untuk mencari luas alas mould yang diasumsikan sebagai luas dari sampel

tanah yang digunakan.

Setelah semua dimensi yang dibutuhkan telah diukur, praktikan

kemudian memasang saringan di dasar mould tersebut. Saringan ini bertujuan

agar saat air dimasukkan ke dalam mould permeabilitas, yang keluar hanya

air sehingga tidak mengurangi berat dari tanah yang digunakan.

Setelah saringan terpasang, praktikan mulai memasukkan sampel

tanah tersebut kedalam mould permeabilitas. Praktikan memasukkan tanah

tersebut secara bertahap. Pertama praktikan memasukkan tanah tersebut

sebanyak 1/3 bagian dari tinggi mould. Batas penentuan 1/3 bagian

berdasarkan asumsi praktikan dan asisten praktikum. Setelah tanah

dimasukkan, praktikan memadatkan tanah tersebut dengan bantuan tongkat

pemadat. Pemadatan ini bertujuan agar tidak ada rongga udara pada tanah

tersebut sehingga koefisien permeabilitas yang dihasilkan lebih akurat.

Pemadatan ini merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi besarnya

angka koefisien permeabiltias yang dihasilkan nantinya. Setelah di anggap

padat, praktikan kembali melakukan hal yang serupa untuk 2/3 bagian dan

penuh. Setelah penuh, praktikan meletakkan saringan dan menutup mould

permeabiltias dengan bantuan asisten praktikum.

Selanjutnya, praktikan meletakkan mould tersebut pada alat pengujian

permeabilitas dengan metode constant head. Setelah terpasang, kemudian

praktikan memasang 3 selang (selang kuning, selang oranye, dan selang

merah) yang terdapat pada alat pengujian tersebut. Selang kuning

dihubungkan dengan sumber air (kran) yang digunakan untuk mengalirkan air

dari sumber air ke reservoir. Selang oranye dihubungkan dengan mould

permeabiltias untuk mengalirkan air dari reservoir ke mould permeabiltas dan

selang merah dibiarkan terbuka dan ditempatkan di dalam kolam pembuangan

air.

Kemudian praktikan membuka kran air dan menunggu hingga tanah

berada pada kondisi jenuh sempurna/terisi air. Setelah itu, praktikan melihat

kestabilan air pada reservoir. Kestabilan yang dimaksud adalah tidak ada

gelombang-gelombang air yang terdapat pada reservoir. Setelah air stabil,

praktikan mengukur tinggi constant head. Tinggi constant head adalah jarak

antara tinggi permukaan air yang terdapat pada reservoir dengan lapisan tanah

yang paling atas pada mould permeabiltias.

Setelah mengukur tinggi constant head, air yang keluar dari mould

permeabilitas ditampung dalam gelas ukur selama 5 menit. Setelah 5 menit,

praktikan mengukur volume yang tertampung dalam gelas ukur tersebut. Hal

ini bertujuan untuk mengetahui debit yang terjadi selama 5 menit tersebut.

Praktikan melakukan kembali hal tersebut hingga diperoleh debit yang sama

pada interval waktu yang berbeda. Pada praktikum ini, debit tersebut

diperoleh saat menit ke-25 dan setelah mendapatkan debit yang sama,

praktikan merapihkan alat-alat yang digunakan dan melakukan pengolahan

data dari data percobaan yang telah didapatkan.

4.2. Analisa Hasil

Besarnya koefisien permeabilitas (k) yang dihasilkan dari percobaan

ini merupakan penerapan dari hukum darcy hingga dihasilkan persamaan:

K = Q. L

A. h

Persamaan diatas diperoleh dari :

Hukum dasar darcy : 𝑉 = 𝑘 . 𝑖 (1)

Keterangan :

V = kecepatan

k = koefisien permeabilitas

i = gradien hidrolik

karena 𝑖 =∆ℎ

𝑙, maka persamaan (1) dapat diubah menjadi:

𝑉 = 𝑘 .∆ℎ

𝑙 (2)

Di dalam fluida, 𝑄 = 𝐴.𝑉 dimana Q adalah debit aliran air, A adalah

luas permukaan dan V adalah kecepatan aliran. Jika V pada persamaan

𝑄 = 𝐴.𝑉 diganti dengan V pada persamaan (2), maka diperoleh :

𝑄 = 𝐴.𝑘 .∆ℎ

𝑙 (3)

Karena pada praktikum ini yang hendak dicari adalah koefisien

permeabilitas (k), maka berdasarkan persamaan 3, diperoleh :

𝑘 =𝑄.𝐿

𝐴.∆ℎ (4)

Karena 𝑄 =⋁

𝑡, dimana ⋁ adalah volume air dan t adalah waktu, sehingga

persamaan (4) dapat diubah menjadi :

𝑘 =⋁. 𝐿

𝐴.∆ℎ. 𝑡

Keterangan :

K = koefisien permeabilitas

⋁ = volume air yang keluar dari mould

L = panjang (tinggi sampel)

A = luas mould

∆h = tinggi constant head (jarak antara muka sampel dengan

permukaan air pada reservoir)

t = waktu

Koefisien permeabilitas yang dihasilkan dari percobaan adalah

koefisien permeabilitas pada suhu kamar (29°C), sedangkan untuk

membandingkan hasil koefisien permeabilitas tersebut dengan standar

koefisien permeabilitas seperti menurut cassagrande, BS 8004, dan Wesley

adalah koefisien permeabilitas pada suhu standar (20°C), sehingga diperlukan

pengkonversian dari koefisien permeabilitas pada suhu 29°C (K29) menjadi

koefisien permeabilitas pada suhu 20°C (K20) dengan rumus sebagai berikut :

𝐾20 = 𝐾29

𝜂29

𝜂20

Keterangan :

K29 = koefisien permeabilitas pada suhu 29°C

K20 = koefisien permeabilitas pada suhu 20°C

𝜂29

𝜂20 = perbandingan viskositas cairan pada suhu 29°C dan 20°C

Untuk mengetahui nilai dari 𝜂29

𝜂20 dapat dilihat pada grafik 1.4 dan

persamaan yang dihasilkan dari grafik tersebut. berdasarkan grafik tersebut,

diperoleh persamaan :

y=-0,4963 ln (x) + 2,4848

sehingga, untuk mengetahui perbandingan viskositas antara suhu 29°C

dengan 20°C, tinggal mengubah variabel x menjadi 20, sehingga diperoleh :

y = 0,814

angka tersebut merupakan perbandingan viskositas antara suhu 29°C

dengan 20°C. sehingga K20 adalah hasil dari perkalian K29 dengan 0,814.

Berdasarkan pengolahan data yang telah dilakukan, diperolehlah

koefisien permeabilitas pada suhu kamar (29°C) sebesar 4,062x10-5

dan

koefisien permeabilitas pada suhu 20°C sebesar 3,306x10-5

Nilai koefisien permeabilitas tersebut kemudian dibandingkan dengan

standar koefisien permeabilitas baik menurut BS 8004, cassagrande, ataupun

Wesley untuk mengetahui jenis tanah dari sampel uji. Setelah dibandingkan,

diperoleh hasil sebagai berikut :

Menurut BS 8004, disimpulkan bahwa sampel tanah tergolong tanah

dengan spesifikasi pasir halus, lanau dan lempung-lanau berlapis-lapis

karena nilai K20 yang dihasilkan dari percobaan berada pada rentang

10-4 sampai 10-7

Koefisien Permeabilitas (m/s) (BS 8004: 1986)

Menurut Cassagrande, tanah uji termasuk dalam tanah dengan

spesifikasi pasir/campuran pasir-kerikil.

Koefisien Permeabilitas menurut Cassagrande

Menurut Wesley, tanah uji tergolong tanah denga spesifikasi pasir

halus

Koefisien Permeabilitas menurut Wesley

Berdasarkan ketiga hasil tersebut, maka dapat disimpulkan bahwa

tanah yang digunakan memiliki sifat mayoritas berupa pasir halus meskipun

pada awalnya merupakan campuran antara tanah dan pasir dengan

perbandingan yang sama. hal ini membuktikan bahwa komposisi atau jumlah

perbandingan tidak dapat digunakan sebagai penentu dari sifat suatu tanah

yang diuji sifat kepermeabilitasannya. Faktor yang menyebabkan tanah uji

cenderung dominan mengarah kepada pasir dapat dikarenakan faktor pori-

pori rongga udara pada pasir yang relatif lebih besar dibandingkan dengan

tanah.

Selain itu, faktor lain yang mempengaruhi nilai koefisien

permeabilitas saat percobaan adalah faktor pemadatan yang dilakukan oleh

praktikan. Idealnya, pemadatan yang dilakukan bersifat menyeluruh, dalam

artian seluruh bagian dari tanah mampat. Namun, dikarenakan tanah yang

dimasukkan ke dalam mould terlalu banyak, sehingga pemadatan yang

dilakukan oleh praktikan tidak merata, sehingga terdapat bagian yang mampat

dan bagian yang kurang mampat. Bagian yang mampat menghasilkan pori-

pori rongga udara yang kecil sehingga mengakibatkan air sulit untuk mengalir

sedangkan bagian yang kurang mampat memiliki pori-pori rongga udara yang

lebih besar dibandingkan dengan bagian yang mampat sehingga air lebih

mudah mengalir.

Disamping faktor pemadatan tanah pada mould, faktor lain yang

mempengaruhi nilai koefisien dari permeabilitas yang dihasilkan adalah debit

air yang digunakan dalam percobaan ini. Pada percobaan ini, debit aliran

yang dipergunakan hanya berdasarkan perkiraan dan asumsi praktikan yang

dibantu dengan asisten tanpa adanya batasan khusus yang telah ditetapkan.

4.3. Analisa Kesalahan

Beberapa faktor yang menyebabkan terjadinya kesalahan dalam

praktikum permeability yaitu:

a. Pencampuran tanah dan pasir yang tidak merata.

b. Kurang tanggapnya praktikan saat mengambil jumlah air pada selang

waktu 5 menit sehingga terdapat kelebihan atau kekurangan jumlah air.

c. Tanah yang kurang padat ketika di masukkan ke dalam mold, sehingga

mengakibatkan lamanya mencapai saat aliran yang mengalir stabil.

d. Tidak diukurnya suhu ruangan secara langsung pada saat pelaksanaan

percobaan, akan tetapi menggunakan temperatur dari percobaan specific

gravity.

e. Pengukuran tinggi air kurang tepat karena pengaruh dari permukaan air

yang bergelombang.

f. Debit air yang berasal dari sumber air (kran) yang tidak konstan sehingga

mengakibatkan air pada reservoir tidak cepat stabil.

4.4. Aplikasi Percobaan Permeabilitas dalam ilmu Geoteknik

Percobaan permeabilitas yang dilakukan di laboratorium dengan

hasil berupa nilai koefisien permeabilitas memiliki beberapa manfaat dan

kegunaan yang dapat diaplikasikan di lapangan khususnya yang berhubungan

dengan disiplin ilmu geoteknik.

Salah satu kegunaan dan pengaplikasian di lapangan dari

percobaan ini yaitu saat melakukan pekerjaan timbunan terhadap suatu luasan

daerah. Seperti yang telah diketahui, terkadang kontur atau permukaan tanah

yang akan digunakan dalam sebuah pembangunan tidak sesuai dengan yang

direncanakan semisal terdapat lubang atau penurunan permukaan tanah

sehingga diperlukan suatu pekerjaan timbunan agar daerah yang mengalami

penurunan tersebut memiliki ketinggian yang sama dengan datum yang telah

ditetapkan. Tentu saja, untuk melakukan timbunan pada daerah tersebut

diperlukan tanah tambahan yang berasal dari tempat lain.

Saat melakukan timbunan diperlukan tanah dengan karaktertistik

yang sulit dilewati oleh air. Hal ini bertujuan agar permukaan tanah hasil

timbunan tidak kembali turun akibat adanya rembesan dari air. Salah satu

langkah untuk mengetahui sukar tidaknya suatu tanah untuk dilewati oleh air

adalah dengan mengetahui nilai permeabiltias dari tanah tersebut. Dengan

mengetahui nilai permeabilitas dari tanah tersebut, seorang pekerja teknik

sipil dapat menerka atau memprediksi ketahanan dari tanah yang digunakan

untuk menimbun tersebut.

Pengaplikasian lain dari percobaan permeabilitas adalah dalam

pembuatan bendungan. Dalam pembuatan bendungan banyak faktor yang

harus diperhatikan. Salah satu faktor yang harus diperhatikan adalah aliran

rembesan (see pages) dari air yang ada di bendungan tersebut. Rembesan ini

sangat mempengaruhi umur pakai dan kualitas dari suatu bendungan

dikarenakan adanya rembesan dapat mengganggu kestabilan dari struktur

tanah yang ada di bawahnya. Salah satu hal yang mempengaruhi dari

rembesan tersebut adalah sifat kepermeabiltiasan dari tanah tersebut.

Sehingga, dengan adanya percobaan permeabilitas yang menghasilkan nilai

koefisien permeabilitas tanah, kita dapat memperkirakan bagaimana

rembesan yang terjadi pada bendungan tersebut. Tentunya, tanah dengan

angka permeabilitas yang tinggi akan menyebabkan rembesan yang terjadi

tinggi pula dan sebaliknya. Disamping itu, nilai koefisien permeabilitas dari

suatu tanah juga dapat digunakan dalam menentukan besarnya debit aliran air

rembesan. Meskipun saat dilapangan, pengujian untuk mencari nilai koefisien

permeabilitas tanah memiliki perbedaan dari yang dilakukan di laboratorium.

Kegunaan lain dari percobaan ini adalah saat kita hendak

menyelidiki karakteristik dari suatu tanah yang kemungkinan akan digunakan

sebagai landasan suatu bangunan. Dengan melakukan percobaan

permeabilitas dan hasil akhir berupa nilai koefisien permeabilitas, kita dapat

memprediksi sifat kerembesan dari tanah tersebut jika dilewati oleh air. Hal

ini penting untuk diketahui, karena nantinya akan berpengaruh terhadap

bentuk dan struktu bangunan seperti apa yang cocok dibangun diatas tanah

tersebut.

5. KESIMPULAN

Setelah melakuka percobaan, maka diperolehlah beberapa kesimpulan sebagai

berikut :

1. Tujuan dari percobaan permeabilitas berupa mencari nilai koefisien permeabilitas

(k) tercapai

2. Nilai koefisien permeabilitas yang dihasilkan dari percobaan adalah sebagai

berikut:

K29 (m/s) K20 (m/s)

4,062 × 10−5 3,306 × 10−5

3. Berdasarkan nilai koefisien permeabilitas yang didapat, maka dapat disimpulkan

bahwa tanah uji termasuk dalam golongan campuran pasir/pasir halus dan sifat

dominan kepermeabilitasan dari sampel tanah yang digunakan adalah dari pasir

4. Pada percobaan ini, masih ditemui beberapa kesalahan baik yang berasal dari

praktikan ataupun alat yang digunakan

5. Aplikasi dari percobaan permeabilitas antara lain dalam pembangunan

bendungan, timbunan, dan rembesan dari suatu tanah.

6. REFERENSI

Modul I praktikum mekanika tanah.Departemen Teknik Sipil UI: 2012.

Budhu, M.Soil Mechanics and foundations 3rd Edition.John Wiley & Sons,

Inc.United States of America : 2010.

7. LAMPIRAN