LAPORAN Vane Shear

8/10/2019 LAPORAN Vane Shear

1/14

1

LAPORAN PRAKTIKUM

DINAMIKA MESIN DAN TANAH

VANE SHEAR

Oleh :

1. Muhammad Achirul Nanda (115100200111020)

2. Souma Wiryo Pamungkas (115100200111024)

3. Erwin Budiawan (115100200111042)

4. Masruri (115100200111056)

5. Aris Irfandi (115100201111002)

Kelas : B

LABORATORIUM DAYA DAN MESIN PERTANIAN

JURUSAN KETEKNIKAN PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2015


2/14

2

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Dalam kegitan budidaya tanaman atau lebih umumnya kegiatan pertanian hal yang

paling pertama adalah pengolahan lahan agar supaya tanah siap untuk ditanami dengan

harapan dapat memberikan hasil yang optimal. Pada dasarnya, pengolahan

tanah merupakan manipulasi mekanik terhadap tanah yang diperlukan untuk menciptakan

keadaan tanah olah yang siap tanam.

Pengolahan tanah berkaitan erat dengan produksi tanaman, terutama dalam

menyiapkan struktur tanah yang cocok untuk pertumbuhan. Pengolahan tanah selain akan

menggemburkan, sekaligus memadatkan tanah yang berpengaruh terhadap fisik dan

mekanika tanah, dan pengaruh ini pun memberikan akibat perubahan udara dan air dalam

tanah, juga memberikan pembatasan mekanis pada perkembangan akar dengan lapisan

keras pada tanah. Di dalam kegiatan tanah perlu adanya perhitungan yang memperhatikan

besarnya gaya luar yang dapat diberikan agar tanah yang diolah tidak mengalami

kerusakan secara fisik. Sehingga pengolahan tanah tersebut dapat memberikan kondisi

tanah yang cocok bagi pertumbuhan tanaman, bukan sebaliknya menghambat

pertumbuhan dengan adanya pemadatan akibat pengolahan tanah. Oleh karena itu,

praktikum mengenai vane shearini sangat membantu praktikan dalam upaya mempelajari

mengenai kuat geser tanah.

B. Tujuan praktikum

Adapun tujuan dari praktikum ini diharapkan agar mahasiswa dapat mengetahui apa

yang dimaksud kuat geser tanah serta dapat melakukan pengukuran mengenai kuat geser

tanah.

C. Manfaat Praktikum

Hasil dari praktikum ini diharapkan dapat memberikan pengetahuan dan informasi

mengenai kuat geser yang dilakukan terhadap tanah. Selain itu praktikan dapat

mengaplikasikan kuat geser tanah terhadap kondisi di lahan pertanian guna meningkatkanproduktivitas hasil pertanian.


3/14

3

D. Tinjauan Pustaka

1. Kuat Geser Tanah

Menurut Lengkong et al., (2013), Kuat Geser Tanah Kuat geser tanah merupakan

sebuah faktor yang sangat penting dalam menyelesaikan masalah-masalah tentang tanah

seperti mendesain pondasi, perhitungan tekanan tanah lateral, analisis kesatabilan lereng

dan lainnya. Kuat geser tanah adalah kemampuan tanah melawan tegangan geser yang

terbebani (gaya perlawanan yang dilakukan oleh butir-butir tanah terhadap desakan atau

tarikan). Jika suatu tanah tidak memiliki kekuatan geser yang cukup untuk menahan atau

memikul tegangan geser yang terjadi, maka akan timbul pergeseran tanah (keruntuhan

pada tanah). Keruntuhan geser tanah terjadi bukan disebabkan karena hancurnya butir -butir tanah tersebut tetapi karena adanya gerak relatif antara butir-butir tanah tersebut.

Pada peristiwa kelongsoran suatu lereng berarti telah terjadi pergeseran dalam butir-butir

tanah tersebut. Kekuatan geser yang dimiliki oleh suatu tanah disebabkan oleh:

-

Pada tanah berbutir halus (kohesif) misalnya lempung, kekuatan geser yang dimiliki

tanah disebabkan karena adanya kohesi atau lekatan antara butir-butir tanah (c tanah).

- Pada tanah berbutir kasar (non kohesif), kekuatan geser disebabkan karena adanya

gesekan antara butir-butir tanah sehingga sering disebut sudut gesek dalam ( tanah).

- Pada tanah yang merupakan campuran antara tanah halus dan tanah kasar(c, tanah),

kekuatan geser disebabkan karena adanya lekatan (karena kohesi) dan gesekan antara

butir-butir tanah(karena ).

1.1Kriteria Keruntuhan Mohr - Coulomb

Menurut Mohr (1910) dalam Lengkong et al., (2013), memberikan teori mengenai

kondisi keruntuhan suatu bahan. Teorinya adalah bahwa keruntuhan suatu bahan dapat

terjadi oleh akibat adanya kombinasi keadaan kritis dari tegangan normal dan tegangan

geser. Hubungan fungsi antara tegangan normal dan tegangan geser pada bidang

runtuhnya dinyatakan dalan persamaan:

= f ( )

dengan adalah tegangan geser pada saat terjadinya keruntuhan atau kegagalan, dan

adalah tegangan normal pada saat kondasi tersebut. Coulomb (1776) mendefinisikan

fungsi f() sebagai:

= c + x tg

dengan:

= kuat geser tanah


4/14


5/14

5

perbandingan 2 : 1, meskipun terdapat Vane yang memiliki perbandingan 1 : 1. Sketsa

alat Vane ditunjukkan pada Gambar 2.3. Untuk Vane miniatur biasanya memiliki

diameter 12,7 mm (0,5 inch) dan tinggi 25,4 mm (1 inch).

Gambar Vane Shear

Kriteria Benda Uji Benda uji harus memiliki diameter yang cukup untuk

memberikan keleluasaan yaitu sekurang-kurangnnya dua kali diameter Vane antara

semua titik-titik pada lingkaran terjadinya geser dengan bagian terluar dari benda uji.

Benda uji dapat disiapkan dalam keadaan tanah asli (undisturbed) maupun dalam

keadaan dipadatkan kembali (remolded).

3. Klasifikasi Tanah Berdasarkan Kuat Geser Tanah

Klasifikasi tanah menurut Laurence D. Wesley (2010 ) dalam Rosyida, Ferry, dan

Nugroho (2013) adalah seperti pada tabel dibawah ini.

Tabel Panduan untuk Kuat Geser Tak Terdrainasi dari Tanah Kohesif

Kuat Geser Tak

Terdrainasi (kPa)Istilah Ciri-ciri

< 12

12-25

25-50

50-100

100-200

200-500

Sangat Lunak

Lunak

Agak kaku

Kaku

Sangat Kaku

Keras

Mudah keluar diantara jari ketika diremas

Sulit keluar diantara jari ketika diremas

Dapat ditekan masuk oleh ibu jari dengan sedikit usaha

Dapat ditekan masuk dengan tekanan ibu jari

Dapat ditekan masuk dengan kuku ibu jari

Sulit ditekan masuk dengan kuku ibu jari

Sumber: Laurence D. Wesley, 2010


6/14

6

BAB II

BAHAN DAN METODE

A. Waktu dan Tempat Praktikum

Praktikum ini dilaksanakan pada tanggal 17 Desember 2014 di Lahan Lapang Universitas

BrawijayaMalang dan Laboratorium Daya dan Mesin Pertanian.

B. Alat dan Bahan

Pada praktikum ini alat dan bahan yang digunakan adalah sebagai berikut:

- Alat

Vane Shear : Sebagai alat untuk mengukur kuat geser tanah tanah

-

Bahan

Lahan/ tanah : Sebagai sampel pengambilan data

C. Gambar Alat, Bagian, dan Fungsi

Berikut adalah bagian dan fungsi:

1. Handel : Sebagai pegangan

2.

Skala : mengetahui kuat geser tanah

3. Blade/ cone : menancapkan ke dalam tanah

4. Batang bawah : menunjukkan kedalaman dengan indikator skala


7/14

7

D. Metode Pengoperasian

-

Dipilih tanah lahan yang akan diukur kuat geser tanah

- Disiapkan alat vane shear

- Dipasang blade pada ujung vane shear

-

Diletakkan alat vane shear pada tanah

- Dikalibrasi dengan memutar skala

- Handel dipegang dan ditekan ke arah bawah hingga masuk ke dalam tanah dengan

kecepatan yang konstan pada kedalaman yang ditentukan (5-10 cm) dengan melihat

skala kedalaman bagian batang

- Handel diputar searah jarum jam hingga ada perlawanan gaya ditandai dengan skala

ikut berputar

-

Dilihat skala yang berubah-

Dicatat

- Dicabut dari tanah dengan memutar vane shearsearah jarum jam bila tidak

dikhawatirkan coneakan tertinggal di dalam tanah

-

Diulangi dengan langkah yang sama pada titik 2,3,4,5


8/14

8

BAB III

PEMBAHASAN

A. Hasil Data

Kedalaman

(cm)

Shear Strenght (kPa) Rata

rataTitik 1 Titik 2 Titik 3 Titik 4 Titik 5

10 14 6 14 6 5018

15 6 2 31 6 3516

20 8 2 29 4 2513,6

Ratarata 7,25 3 19,25 5 28,75

0

10

20

30

40

50

60

10 15 20

ShaerStrenght

(kPa)

Kedalaman (cm)

Hasil Uji Kuat Geser Tanah

Titik 1

Titik 2

Titik 3

Titik 4

Titik 5


9/14

9

B. Pembahasan

- Analisa Prosedur

Pada pengukuran kuat geser tanah di lapangan menggunakan vane shear, hal pertama

yang dilakukan adalah penentuan titik-titik pengukuran. Semakin banyak lokasi atau titik

pengukuran pada suatu lahan maka makin teliti hasil yang akan diperoleh. Dalam

praktikum ini setiap kelompok akan melakukan 1 kali pengukuran pada 5 titik

menggunakan vane shear. Kedalaman vane shearsecara otomatis sudah tertera skala pada

bagian batang pengatur kedalaman. Kedalaman pada praktikum ini adalah sebesar 10, 15,

dan 20 cm sebanyak 5 titik. Setiap titik diukur pada kedalaman 10, 15, dan 20 cm.

- Analisa Hasil

Hasil dari kuat geser tanah terbesar adalah terbesar hingga terkecil terbesar secara

berurutan adalah pada titik 5, 3, 1, 4, dan 2 dengan nilai kuat geser tanah 28,75 kPa, 19,25

kPa, 7,25 kPa, 5 kPa, dan 3 kPa. Sedangkan rata rata nilai kuat geser tanah pada

kedalaman 10 cm (18 kPa) , 15 cm (16 kPa), dan 20 cm (13,6 kPa). Nilai kuat geser

terbesar pada lokasi tersebut adalah pada kedalaman 10 cm sebesar 18 kPa.

Pada titik 1 nilai kuat geser tanah terbesar adalah pada kedalaman 10 cm dengan 14

kPa, dan terkecil pada kedalaman 15 cm (6 kPa). Pada titik 2 semakin bertambah

kedalaman nilai kuat geser tanah semakin rendah yakni kedalaman 10 cm (6 kPa), 15(2

kPa), dan 20 (2 kPa). Pada titik 3 nilai kuat geser tanah terbesar adalah pada kedalaman 20

cm (29 kPa) dan terendah pada kedalaman 10 cm (14 kPa). Pada titik 4 nilai kuat geser

pada kedalaman 10 (6 kPa), 15 (4 kPa), dan 20 (4 kPa). Pada titik 5 nilai kuat geser tanah

pada kedalaman 10 cm (50 kPa), 15 (35 kPa), dan 20 (25kPa). Pada titik 5 nilai kuat geser

tanah terus mengalami penurunan.


10/14


11/14

11

mengurangi perubahan volume sebagai akibat perubahan kadar air dan lain-lain. Pemadatan

tanah lempung secara benar akan memberikan kuat geser yang tinggi, sedangkan stabilitas

terhadap kembang susut tergantung dari jenis kandungan mineralnya.

- Klasifikasi tanah

Tabel Panduan untuk Kuat Geser Tak Terdrainasi dari Tanah Kohesif

Kuat Geser Tak

Terdrainasi (kPa)Istilah Ciri-ciri

< 12

12-25

25-50

50-100

100-200

200-500

Sangat Lunak

Lunak

Agak kaku

Kaku

Sangat Kaku

Keras

Mudah keluar diantara jari ketika diremas

Sulit keluar diantara jari ketika diremas

Dapat ditekan masuk oleh ibu jari dengan sedikit usaha

Dapat ditekan masuk dengan tekanan ibu jari

Dapat ditekan masuk dengan kuku ibu jari

Sulit ditekan masuk dengan kuku ibu jari

Sumber: Laurence D. Wesley, 2010

Berdasarkan tabel tersebut dengan mengetahui nilai kuat geser, tanah pada lahan Universitas

Brawijaya dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

Kedalaman

(cm)

Shear Strenght (kPa) Rata

rataTitik 1 Titik 2 Titik 3 Titik 4 Titik 5

10 14 6 14 6 5018

15 6 2 31 6 3516

20 8 2 29 4 2513,6

Ratarata 7,25 3 19,25 5 28,75

Klasifikasi Sangat

lunak

Sangat

lunakLunak

Sangat

lunak

Agak

Kaku

Lahan Universitas Brawijaya jenis tanah pada titik 1, 2, dan 3 sangat lunak, pada titik 2

lunak dan titik 5 agak kaku.


12/14

12

BAB IV

PENUTUP

A. Kesimpulan

Kesimpulan dari paraktikum ini adalah sebagai berkut:

1. Vane Shear merupakan terdiri atas sebuah batang yang pada bagian ujung bawahnya

terdapat 4 (empat) buah sayap/blades, dan bagian ujung lainnya terdapat alat pencatat

berupa spring/pegas yang telah dikalibrasi untuk memberikan harga kekuatan geser

tanah pada kondisi tidak terjadi pengaliran (undrained shear strength).

2.

kuat geser pada kedalaman 10, 15 dan 20 cm terus mengalami penurunan. Hal ini

dikarenakan pada kedalaman 10 cm kadar air lebih sedikit daripada kedalaman 15 cm,

dan kadar air kedalaman 15 cm lebih sedikit daripada kedalaman 20 cm. Hal ini

dikarenakan pada kedalaman 10 cm tanah tersebut lebih dekat dengan paparan sinar

matahari sehingga air yang berada pada pori pori tanah menguap dan kepadatan

tanah meningkat, kelembaban tanah menurun sehingga nilai kuat geser semakin besar.

3.

Pada praktikum jenis tanah dapat diklasifikasikan bahwa titik 1, 2, dan 3 sangat

lunak, pada titik 2 lunak dan titik 5 agak kaku.

B.Saran

- Praktikum ini sangat bagus materinya dan mengarah ke jurusan TEP. Namun

hendaknya praktikum dikemas secara rapi agar praktikum bisa berjalan dengan lancar.

- Matakuliah Dinamika Mesin dan Tanah hendaknya diwajibkan pada semester 4-6

dikarenakan materi praktikum sangat bermanfaat dan lebih mengarah ke jurusan

keteknikan pertanian.


13/14

13

DAFTAR PUSTAKA

Lengkong, Priska L,C, et al. 2013. Hubungan Kuat Geser Pada Tanah Dengan Hasil

Percobaan Dynamic Cone Penetrometer Pada Ruas Jalan Wori-LikupangKabupaten Minahasa Utara. Vol. 1 No.5: Hal 359 -340

Risman.2008. Kajian Kuat Geser Dan CBR Tanah Lempung Yang Distabilisasi Dengan

Abu Terbang Dan Kapur. Vol.13 No.2 : Hal 99-110

Rosyida Hawmar.,Fatnanta Ferry.,Nugroho Agus Soewigno.2013. Prakiraan Nilai Kuat

Geser Tanah Lunak Berdasarkan Pengujian Mackintosh Probe.

Sukiman, Nurdin. 2011.Analisis Perubahan Kadar Air Dan Kuat Geser Tanah Gambut

Lalombi Akibat Pengaruh Temperatur Dan Waktu Pemanasan. Vol.9 No.2 :

Hal88-108

Wirya, Ardana, Made, D. 2008. Korelasi Kekuatan Geser Undrained Tanah Lempung

Dari Uji Unconfined Compression Dan Uji Laboratory Vane Shear (Studi Pada

Remolded Clay). Vo;.12, No. 2 : hal 131


14/14

14

LAMPIRAN

JURNAL

Documents

LAPORAN Vane Shear