TINJAUAN PENURUNAN KONSOLIDASI DAN KUAT DUKUNG

PADA TANAH LEMPUNG TANON YANG DISTABILISASI DENGAN

KAPUR DAN TANAH GADONG

Tugas Akhir

untuk memenuhi sebagian persyaratan

mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil

diajukan oleh :

AGUNG WIJAYANTO

NIM : D 100 030 010

NIRM : 03.6.106.03010.5.010

Kepada

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2011

LEMBAR PENGESAHAN

PERBAIKAN SUBGRADE TANAH TANON DENGAN

FLY ASH DAN KAPUR UNTUK PERENCANAAN

TEBAL LAPIS PERKERASAN

Tugas Akhir

diajukan dan dipertahankan pada Ujian Pendadaran

Tugas Akhir dihadapan Dewan Penguji

Pada Tanggal : 17 Februari 2011

diajukan oleh :

ZAINAL ABIDIN D 100 030 087

Susunan Dewan Penguji

Pembimbing Utama

Ir. Renaningsih, MT.

NIK : 733.

Pembimbing Pendamping

Ir.H.Sri Widodo, MT

NIK : 542

Anggota Dewan Penguji

Qunik Wiqoyah, ST.,MT.

NIK : 690.

Tugas akhir ini diterima sebagai salah satu persyaratan

untuk mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil

Surakarta, Maret 2011

Dekan Fakultas Teknik

Ir. Agus Riyanto SR, MT.

NIK : 483.

Ketua Jurusan Teknik Sipil

Ir. H. Suhendro Trinugroho, MT.

NIK : 795.

SURAT PERNYATAAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH

Bismillahhirrahmanirrohim

Yang bertanda tangan dibawah ini, saya :

Nama : AGUNG WIJAYANTO

NIM : D 100030010

Fakultas/Jurusan : TEKNIK / TEKNIK SIPIL

Jenis : Tugas Akhir

Judul : TINJAUAN PENURUNAN KONSOLIDASI DAN KUAT DUKUNG

PADA

TANAH LEMPUNG TANON YANG DISTABILISASI DENGAN

KAPUR

DAN TANAH GADONG

Dengan ini menyatakan bahwa saya menyetujui untuk

1. Memberikan hak bebas royalti kepada Perpustakaan UMS atas penulisan karya ilmiah

saya, demi pengembangan ilmu pengetahuan.

2. Memberikan hak menyimpan, mengalih mediakan / mengalih formatkan, mengelola

dalam bentuk pangkalan data (database), mendistribusikannya, serta menampilkannya

dalam bentuk softcopy untuk kepentingan akademis kepada Perpustakaan UMS, tanpa

perlu meminta ijin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis /

pencipta.

3. Bersedia dan menjamin untuk menanggung secara pribadi tanpa melibatkan pihak

Perpustakaan UMS, dari semua bentyk tuntutan hukum yang timbul atas pelanggaran hak

cipta dalam karya ilmiah ini.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sesungguhnya dan semiga dapat digunakan

sebagaimana semestinya.

Surakarta, Maret 2011

Yang Menyatakan

AGUNG WIJAYANTO

PRAKATA

Assaalamu’alaikum Wr Wb.

Alhamdulillah, segala puji syukur dipanjatkan ke hadirat Allah SWT atas limpahan

rahmat, taufik dan hidayah-Nya sehingga penyusunan Tugas Akhir dapat diselesaikan. Tugas

Akhir ini disusun guna melengkapi persyaratan untuk menyelesaikan program studi S-1 pada

Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta. Bersama ini

penyusun mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan dukungan

sehingga penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.

Kemudian dengan selesainya Tugas Akhir ini penyusun mengucapkan banyak

terima kasih kepada :

1). Bapak Ir. Agus Riyanto, M.T., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Surakarta sekaligus selaku Pembimbing Akademik.

2). Bapak Ir. H. Suhendro Trinugroho, S.T.,M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil

Universitas Muhammadiyah Surakarta.

3). Ibu Ir. Renaningsih, M.T., selaku Pembimbing Utama yang telah memberikan dorongan,

arahan serta bimbingan.

4). Bapak Ir.H. Sri Widodo,M.T., selaku Pembimbing Pendamping, yang telah memberikan

dorongan, arahan serta bimbingan dan nasehatnya.

5). Bapak-bapak dan ibu-ibu dosen Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Surakarta terima kasih atas bimbingan dan ilmu yang telah diberikan.

6). Ayahanda, Ibunda, dan keluarga besarku tercinta yang selalu memberikan dorongan baik

material maupun spiritual. Terima kasih atas do’a dan kasih sayang yang telah diberikan

selama ini, semoga Allah S.W.T. membalas kebaikan kalian dan selalu menjaga dalam

setiap langkah dan desah nafas.

7). Semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini.

Penulis menyadari bahwa penyusunan Laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari

sempurna, karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan dan

semoga laporan ini bermanfaat bagi kita semua. Amiin.

Wassalamu’alaikum Wr Wb.

Surakarta, Januari 2011

Penyusun

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ................................................................................... i

HALAMAN PENGESAHAN ..................................................................... ii

PRAKATA ................................................................................................... iii

DAFTAR ISI ................................................................................................ v

DAFTAR GAMBAR .................................................................................... xii

DAFTAR TABEL ....................................................................................... xiv

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................ xv

DAFTAR NOTASI....................................................................................... xxv

ABSTRAKSI ............................................................................................... xxvi

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah ............................................................ 1

B. Rumusan Masalah ..................................................................... 3

C. Tujuan Penelitian ....................................................................... 3

D. Manfaat Penelitian ..................................................................... 3

E. Batasan Masalah ........................................................................ 3

F. Keaslian Penelitian .................................................................... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................ 5

A. Tanah lempung .......................................................................... 5

B. Kapur ......................................................................................... 6

C. Stabilisasi Tanah........................................................................ 7

D. Tanah Gadong ........................................................................... 8

E. Pemadatan Tanah ...................................................................... 9

BAB III LANDASAN TEORI..................................................................... 11

A. Pendahuluan ............................................................................. 11

B. Sifat-sifat Fisis Tanah .............................................................. 11

1. Berat jenis tanah (specific gravity) .................................... 12

2. Kadar air............................................................................. 12

3. Batas-batas Atterberg ......................................................... 15

4. Klasifikasi tanah................................................................. 18

a) USCS (Unified Soil Classification System) .................. 18

b) AASHTO (American of State Highway and

Transportation Officials)……………………………... 20

C. Sifat-sifat Mekanis Tanah ........................................................ 22

1. Pengujian pemadatan standard Proctor............................. 22

2. Uji Konsolodasi Tanah (consolidation test) ...................... 24

3. Uji Tekan Bebas ( Unconfined Compression Test)............ 29

BAB IV METODE PENELITIAN ............................................................. 31

A. Uraian Umum ............................................................................ 31

B. Bahan ........................................................................................ 31

C. Alat ............................................................................................ 32

1. Uji sifat fisis tanah ................................................................ 32

1a). Uji kadar air tanah (water content) ................................ 32

1b). Uji berat jenis tanah (specific gravity) ........................... 32

1c). Uji batas-batas Atterberg (Atterberg Limits) ................. 32

1d ).Uji gradasi tanah (grain size analysis) .......................... 34

2. Uji sifat mekanis tanah.......................................................... 35

2a). Uji pemadatan standard Proctor ................................... 35

2b). Uji Konsolodasi Tanah (consolidation test) .................. 35

2c). Uji Tekan Bebas ( Unconfined Compression Test) ....... 35

D. Tahapan Penelitian .................................................................... 37

E. Pelaksanaan Penelitian .............................................................. 39

1. Uji sifat fisis tanah .................................................................. 39

1a). Water content analysis (w) ............................................ 39

1b). Specific gravity analysis (uji berat jenis/Gs) ................. 39

1c). Pengujian batas-batas Atterberg .................................... 40

1d). Gradasi ukuran butiran tanah (Grain size analysis) ...... 42

2. Uji sifat mekanis tanah.......................................................... 44

2a). Uji pemadatan standard Proctor ................................... 44

2b). Uji Tekan Bebas ( Unconfined Compression Test......... 45

2c). Uji Konsolodasi Tanah (consolidation test)) ................. 46

BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Uji Kandungan Kimia ............................................................... 48

B. Sifat-sifat Fisis Tanah Asli ........................................................ 48

1. Uji Tanah Gadong ................................................................. 48

2. Uji Tanah Asli Tanon............................................................ 49

a. Uji kadar air (water content analysis) tanah asli ............... 49

b. Uji berat jenis (specific gravity) ......................................... 49

c. Uji batas-batas Atterberg (Atterberg limits) ...................... 49

d. Uji hydrometer dan analisa saringan (Grain Size Analysis).. 50

e. Klasifikasi tanah.................................................................... 51

3. Uji Tanah Campuran ............................................................. 53

a. Uji hydrometer dan analisa saringan (Grain Size Analysis).. 53

b. Uji kadar air (water content analysis) tanah campuran ..... 53

c. Uji berat jenis (specific gravity) ......................................... 53

d. Uji batas-batas Atterberg (Atterberg limits) ...................... 53

e. Klasifikasi tanah.................................................................... 53

C. Uji Sifat Mekanis Tanah Asli dan Campuran ........................... 61

1. Uji pemadatan tanah (standard Proctor) ............................ 61

2. Uji Konsolodasi Tanah (consolidation test) ........................... 64

3. Uji Tekan Bebas ( Unconfined Compression Test ............... 67

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN ..................................................... 68

A. Kesimpulan ................................................................................ 68

B. Saran .......................................................................................... 70

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

DAFTAR TABEL

Tabel II.1 Hasil pemeriksaan kandungan kimia tanah tulakan ....................... 9

Tabel II.2 Hasil pemeriksaan kandungan kimia tanah tulakan ....................... 10

Tabel III.1 Nilai-nilai Berat Jenis (specific gravity) ........................................ 12

Tabel III.2 ukuran ayakan ............................................................................... 14

Tabel III.3 Nilai Indeks Plastisitas dan Macam Tanah .................................... 19

Tabel III.4 Sistem Klasifikasi USCS ............................................................... 19

Tabel III.5 Sistem Klasifikasi AASHTO .......................................................... 21

Tabel III.6 Metode pemadatan Standard proctor ............................................. 23

Tabel III.7. Ukuran pemadatan Standard proctor ............................................ 23

Tabel III.8. hubungan kuat tekan bebas tanah lempung dan konsistensinya ... 30

Tabel V.1. Hasil Pemeriksaan Unsur Kimia tanah Gadong............................. 48

Tabel V.2. Hasil Uji sifat fisis Tanah Gadong ................................................. 48

Tabel V.3. Hasil Uji Kadar Air pada Tanah Asli Tanon ................................ 49

Tabel V.4. Hasil Uji Berat Jenis pada Tanah Asli Tanon ................................ 49

Tabel V.5. Hasil Uji Batas-batas atterberg pada Tanah Asli Tanon ............... 50

Tabel V.6. Analisa hydrometer pada Tanah Asli Tanon ................................ 51

Tabel V.7. Analisa saringan pada Tanah Asli Tanon ...................................... 51

Tabel V.8. Hasil uji sifat fisis tanah campuran ................................................ 53

Tabel V.9. Analisa saringan pada Tanah Campuran ........................................ 53

Tabel V.10. Hasil uji pemadatan Standard proctor ........................................ 63

Tabel V.11. Hasil Uji Konsolidasi .................................................................. 64

Tabel V.12. Hasil Uji Tekan Bebas ................................................................ 67

DAFTAR GAMBAR

Gambar III.1. Batas-batas Atteberg ............................................................... 15

Gambar III.2. Kurva hubungan antara kadar air dengan berat volume kering 24

Gambar III.3. Penempatan sample uji konsolidasi ......................................... 25

Gambar III.4. Sifat khusus grafik hubungan ∆H dengan log t ...................... 26

Gambar III.5. hubungan penurunan waktu dengan akar waktu ...................... 28

Gambar IV.1. Bagan alir penelitian ................................................................ 38

Gambar IV.2. Alat uji standard proctor .......................................................... 44

Gambar IV.3. Alat uji Tekan bebas ................................................................ 45

Gambar IV.4. Alat uji Konsolidasi ................................................................. 46

Gambar V.1. GrafikBatas-batasAtterbergTanah Tanon ................................ 50

Gambar V.2. Grafik Klasifikasi tanah sistem USCS Tanah .......................... 52

Gambar V.3. Grafik hubungan kadar air dan penabahan tanah Gadong dan kapur

53

Gambar V.4. Grafik Hub Nilai Specific Gravity dengan tanah gadong dan kapur

............................................................................................. 54

Gambar V.5. Grafik Hub Nilai Liquit Limits dengan tanah gadong dan kapur 55

Gambar V.6. Grafik Hub Nilai Plastic Limits dengan tanah gadong dan kapur

............................................................................................. 56

Gambar V.7. Grafik Hub Nilai Shringkage Limit tanah gadong dan kapur AASHTO Tanah

asli Tanon 57

Gambar V.8. Grafik Hub Nilai Plastic Index dengan tanah gadong dan kapur 58

Gambar V.9. Grafik analisa saringan tanah campuran .................................. 59

Gambar V.10. Grafik Hub Nilai finer 200 dengan penambahan tanah Gadong dan kapur

............................................................................................. 60

Gambar V.11. Grafik Hub Grafik Hub Berat Isi Kering dan Kadar Air pada Tanah Gadong

5% 61

Gambar V.12. Grafik Hub Berat Isi Kering dan Kadar Air pada Tanah Gadong 10%

............................................................................................. 62

Gambar V.13. Grafik Hub Variasi kapur dengan Nilai Kepadatan Maks ....... 63

Gambar V.14. Grafik Hub variasi penambahan tanah Gadong dan kapur terhadap nilai Cv

64

Gambar V.15. Grafik Hub variasi penambahan tanah Gadong dan kapur terhadap nilai Cc

65

Gambar V.16. Grafik Hub variasi penambahan tanah Gadong dan kapur terhadap nilai Sc

66

Gambar V.17. Grafik Hub variasi penambahan tanah Gadong dan kapur terhadap nilai qu

67

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN I : UJI KADAR AIR

LAMPIRAN II : UJI BERAT JENIS

LAMPIRAN III : UJI ATTEMBERG LIMIT

LAMPIRAN IV : UJI HIDROMETER

LAMPIRAN V : UJI STANDARD PROCTOR

LAMPIRAN VI : UJI KONSOLIDASI

LAMPIRAN VII : UJI Unconfined Compression Test

LAMPIRAN VIII : ALAT PENELITIAN

TINJAUAN PENURUNAN KONSOLIDASI DAN KUAT DUKUNG

PADA TANAH LEMPUNG TANON YANG DISTABILISASI

DENGAN KAPUR DAN TANAH GADONG

ABSTRAKSI

Tanah di Desa Jono Kecamatan Tanon Kabupaten Sragen memiliki karakter kembang

susut yang tinggi karena pada waktu kemarau tanah retak-retak, dimusim hujan tanah

menjadi lembek. Tanah Gadong berasal dari Tulakan, Pacitan,tanah berwarna keabu-abuan

memliki karakter mirip dengan semen sehingga penduduk sekitar memanfaatkan sebagai

campuran bahan bangunan.Kapur digunakan untuk melengkapi unsur-unsur tanah Gadong

agar mendekati sifat pozzollan. Berdasarkan hal tersebut maka dalam penelitian ini akan

dibahas mengenai sifat fisis dan mekanis tanah asli dan campuran tanah desa Jono, Tanon,

Sragen apabila distabilisasi dengan kapur persentase 5%, 10% dan tanah Gadong dengan

persentase 0%, 2,5%, 5%, 10%. Metode penelitian melalui serangkaian pengujian, yaitu berat

jenis (specific gravity), kadar air (water content), analisa saringan dan hydrometer (grain size

analysis), Konsolidasi dan UCT ( Unconfined Compression Test ) dengan mengacu pada

standar ASTM dan prosedur pengujian di Laboratorium Mekanika Tanah Universitas

Muhammadiyah Surakarta. Hasil penelitian ini adalah Klasifikasi tanah campuran berdasar

sistem AASHTO, Tanah Tanon Sragen termasuk ke dalam kelompok A-7-5 dan A-7-6, yakni

tanah lempung bersifat tidak baik. Sedang berdasar klasifikasi berdasar sistem USCS,

termasuk kedalam kelompok CH yaitu berupa tanah lempung anorganik dengan plastisitas

tinggi dan OH yaitu Lempung organik dengan plastisitas sedang sampai tinggi. Tanah

campuran berdasarkan sistem AASHTO termasuk kelompok A-7-5 dan A-7-6, berdasar

klasifikasi sistem USCS termasuk kedalam CH, berdasar klasifikasi secara umum tidak

terjadi perubahan yang signifikan akan tetapi penambahan Tanah Gadong dan kapur mampu

memperbaiki sifat tanah Tanon Sragen, hal ini dapat dilihat dari penurunan nilai kadar air,

batas cair, batas susut, indeks plastis, Finer # 200 (%) serta peningkatan nilai batas

plastis.Hasil uji konsolidasi menunjukan semakin besar penambahan kapur nilai Cv

(coefficient of consolidation) cenderung turun. Secara teoritis semakin besar penambahan

kapur maka nilai Cc semakin kecil, dari penelitian ini didapat perolehan nilai Cc yang tidak

konsisten, begitu pula yang terjadi pada nilai penurunan konsolidasi (Sc). Hasil uji UCT (

Unconfined Compression Test ) pada kapur 5% terjadi kenaikan nilai qu seiring dengan

penambahan tanah Gadong pada presentase 10% sebesar 3.5 Kg/cm2, ini berbanding terbalik

untuk penambahan kapur 10% nilai qu cenderung tidak stabil, nilai maksimum terjadi pada

penambahan tanah Gadong 5%, nilai minimum terjadi penambahan tanah Gadong 2,5%.

Kata kunci : tanah, sifat fisis dan mekanis, Konsolidasi, UCT

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 1996, Annual Book of ASTM Standards, Race Street, Philadelphia, PA 19103-1187

USA.

Ambarsari , ( 2007) Tanah Lempung Yang Distabilisasi Dengan Kapur, Tugas Akhir S1

Teknik Sipil, UMS.

Arief dan Adi, (2002) prosedur dinamik laboratorium yang standar

Bowles, J.E, 1991, Sifat-sifat Fisis Tanah dan Geoteknis Tanah, Penerbit Erlangga, Jakarta.

Craig, F.R, 1994, Mekanika Tanah, Penerbit Erlangga, Jakarta.

Das, B.M, 1994, Mekanika Tanah (Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknis), Penerbit Erlangga,

Jakarta

Ernawati, M. 2009, Study Kuat Geser Tanah Gadong Desa Bungur Kecamatan Tulakan

Pacitan, Tugas Akhir S1 Teknik Sipil, UMS.

Hardiyatmo, H.C., 1994, “Mekanika Tanah II”, P.T. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

Hardiyatmo, H.C, 2002, Mekanika Tanah I (edisi III), Gadjah Mada University Press,

Yogyakarta.

Istiawan., ( 2009 ), Pengaruh kapur sebagai bahan stabilisasi terhadap Kuat Dukung Tanah

Lempung dan potensi pengembangan Tanah Lempung (Studi Kasus Tanah

Lempung Tanon, Sragen). Tugas Akhir, S1 Teknik Sipil,UMS.

Nugraha, 2007, Tinjauan Kuat Geser Tanah Lempung dengan Stabilisasi Zeolit (Studi Kasus

Tanah Lempung Tanon, Sragen), Tugas Akhir, S1 Teknik Sipil,UMS.

Ponang ( 2006 ), istilah yang sering digunakan dalam kapur

Rafflaesia, H.J, 2007, Tinjauan Kuat Dukung, Potensi Kembang Susut dan Penurunan

Konsolidasi Tanah Lempung Tanon Sragen, Tugas Akhir, S1 Teknik Sipil, UMS.

Renaningsih, 2005, Studi Perbandingan Perilaku Tanah Yang Distabilisasi Dengan Cleanset

Cement Dan Ordinary Portland Cement ( Ocp ). Tesis Program Pasca Sarjana

Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.

Sosrodarsono, S, 1994. Mekanika Tanah dan Teknik Pondasi, Penerbit PT. Pradya Paramita,

Jakarta.

Soedarmo G. D. Dan S. J. E. Purnomo, (1997). Mekanika Tanah 1, penerbit PT.Pradya

Paramita, Jakarta.

Supriatna, Agus (2008). Pemanfaatan Filler Tanah Liat Pada Hrs-B Ditinjau Dari

Karakteristik Marshall Dan Durabilitas, Tugas Akhir, S1 Teknik Sipil, UMS.

Tjokrodimuljo, K. 1992. Bahan Bangunan, Buku Ajar pada Jurusan Teknik Sipil, Fakultas

Teknik, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.

Wesley, L. D,(1977), Mekanika Tanah ( cetakan ke VI), badan penerbit pekerjaan umum,

Jakarta.

Widodo, S, 1995, Mekanika Tanah II, Universitas Muhamadiyah Surakarta, Surakarta.

www.library.usu.ac.id/download/ft/sipil-joni%20harianto.pdf