CBR Lapangan [PDF]

Citation preview

Laporan Praktikum Mekanika Tanah



2.1.



CBR LAPANGAN



2.5.1



Maksud Percobaan ini dimaksudkan untuk memeriksa harga CBR (California



Bearing Ratio) langsung di tempat atau lokasi pemadatan jika diperlukan dapat dilakukan dengan mengambil sampel tanah dengan cetakan CBR (undisturb). CBR lapangan ialah perbandingan antara beban penetrasi suatu lapisan atau bahan tanah atau perkerasan terhadap bahan standar dengan kedalaman dan kecepatan penetrasi yang sama.



2.5.2



Landasan Teori California Bearing Ratio (CBR) adalah beban material standar berupa



batu pecah di california pada penetrasi yang sama. Percobaan ini dilakukan untuk menilai kekuatan tanah dasar atau bahan lain yang hendak dipakai untuk pembuatan perkerasan. Nilai CBR yang diperoleh kemudian digunakan untuk menentukan tebal lapisan permukaan yang diperlukan pada proses perkerasaan di lokasi dilakukannya percobaan CBR lapangan, artinya tebal perkerasan dapat dihitung apabila daya dukung tanah diketahui (nilai CBR tanah dapat diketahui). Percobaan CBR di lapangan dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu: 1.



Pengujian dengan mengunakan (MJ) Mechanical Jack Dilakukan dengan alat berupa dongkrak mekanis yang memiliki piston penetrasi yang ditekan masuk ke dalam tanah dengan kecepatan sekitar 0,05” per menit. Piston yang dipakai memiliki diameter 2”. Alat ini juga dipasang sebuah sebuah proving ring yang berfungsi untuk menentukan beban yang bekerja. Pada dua nilai penetrasi tertentu, beban pada piston tercatat sehingga dapat dibuat grafik. Pengujian mechanical jack biasanya dibantu dengan peralatan mesin sehingga alat ini mampu menembus lapisan keras dan memiliki kecepatan penetrasi yang konstan. Alat mechanical jack ini sulit untuk di pindah-pindahkan karena berupa alat berat, otomatis penggunaanya



1 Kelompok 4



Universitas Gunadarma Jurusan Teknik Sipil



harus membutuhkan alat pengangkut dan juga alat ini sangat sensitif teradap getaran. 2.



Pengujian dengan mengunakan DCP (Dynamic Cone Penetrometer) Prinsip alat DCP adalah berdasarkan penetrasi konus ke dalam tanah tiap kali beban dijatuhkan bebas di atas alat DCP. California Bearing Ratio adalah suatu cara untuk menilai kekuatan



tanah dasar jalan (sub grade) atau bahan lain yang hendak dibuat perkerasan jalan. Kekuatan tanah tergantung pada kadar airnya, semakin tinggi kadar airnya maka semakin kecil kekuatan nilai CBR dari tanah tersebut (L.D.Wesley, 1977). Tabel 2.12 Klasifikasi Tanah Berdasarkan Nilai CBR CBR



General Rating



Uses



0-3



Very poor



Subgrade



3 -7



Poor of fair



Subgrade



7 - 20



Fair



20 - 50



>50



Good



Excellent



Subbase



Base, subbase



Base, subbase



Classification System Unified



AASHTO



OH,CH, MH,OL



A5, A6, A7



OH,CH, MH,OL



A4, A5, A6, A7



OL, CL, ML SC,



A2, A4, A6,



SM, SP



A7



GM, GC, SW, SM,



A1b, A2-5,



SP, GI



A3, A2-6



GW, GM



A1a, A2-4, A3



(Sumber: Braja M. Das, 1995)



2.5.3



Peralatan Peralatan yang digunakan pada percobaan CBR (California Bearing



Ratio) lapangan adalah sebagai berikut: 1.



Pengunci



2.



Ambang penahan



3.



Engkol pemutar



4.



Proving ring dan dial proving ring



5.



Magnetic dial dan dial pergeseran



6.



Jembatan bantu



7.



Beban alur



8.



Angker



2.5.4



Prosedur Percobaan Percobaan CBR (California Bearing Ratio) lapangan yang harus



dilakukan adalah sebagai berikut: 1.



Melakukan persiapan tempat sebelum praktikum dimulai a.



Menggali sampai permukaan tanah yang dikehendaki dan meratakan permukaan tanah ini hingga datar. Membersihkan semua bahan yang lepas untuk tempat pengujian, pada jalan di bawah perkerasan cukup membersihkannya dari kotoran sampai kedalaman yang diperlukan.



b.



Memulai pengujian atau persiapan pengambilan sampel asli secepat mungkin sesudah persiapan tempat. Menutup permukaan tanah dengan lembaran plastik selama pemasangan alat untuk menghindarkan perubahan kadar air.



2.



Memasang tiang penghantar untuk menjangkarkan ambang penahan pada bagian atas atau pangkal tiang penghantar, kemudian memasang pengunci titik. Mengatur sedemikian rupa hingga tiang penghantar berdiri tegak dan kokoh.



3.



Menyambung piston penetrasi dengan pipa set supaya jarak piston dengan permukaan tanah sekitar 1 - 2 cm.



4.



Meletakkan jembatan bantuan di sebelah pipa set.



5.



Memasang magnetic dial holder pada piston penetrasi, mengatur lengannya agar dial menyentuh jembatan bantuan.



6.



Meletakkan plat distribusi beban diameter 10 in di bawah piston penetrasi, bila perlu menggunakan bahan tambahan.



7.



Menurunkan piston dengan memutar engkol jack sampai proving ring menunjukkan beban yang sama dengan berat beban yang dipasang.



8.



Mengatur dial proving ring dan dial penetrasi agar menunjukkan angka nol.



9.



Memutar engkol jack dengan kecepatan konstan agar kecepatan penetrasi mencapai 0,05”/menit (1,27 mm/menit).



10.



Membaca dial proving pada penetrasi. 0,0125” (0,318 mm) 0,025” (0,64 mm) 0,05”



(1,27 mm)



0,075” (1,91 mm)



11.



0,10”



(2,54 mm)



0,15”



(3,81 mm)



0,20”



(5,00 mm)



0,30”



(7,62 mm)



0,40”



(10,16 mm)



0,50”



(12,7 mm)



Menentukan kadar air dan berat isi bahan setempat jumlah pemeriksaan. a.



Pemeriksaan ini harus dilaksanakan paling sedikit 3 kali dengan jarak minimum 30 cm.



b.



Jika hasil pemeriksaan tersebut masih dalam batas toleransi, maka harga CBR lapangan ditetapkan sama dengan rata-rata dari hasil pemeriksaan.



c.



Jika hasil pemeriksaan ini melebihi dari toleransi, maka harus dilakukan lagi 3 kali pemeriksaan. Nilai CBR ini ditetapkan sama dengan rata-rata dari hasil 6 pemeriksaan.



d.



Batas-batas toleransi lapangan: CBR kurang dari 10%



: +3%



CBR 10 - 30%



: +5%



CBR 30 - 60 %



: +10%



CBR lebih dari 60%



: +25%



12.



Membereskan semua peralatan yang sudah dipakai.



13.



Menghitung semua hasil pengujian, lalu memasukkan harga CBR lapangan bila perlu harga kadar air dan berat isinya.



14.



Apabila muka tanah di bawah keping beban tidak rata, usahakan dengan menambah lapisan pasir setipis mungkin sehingga muka tanah betul-betul rata.



15.



Melakukan perawatan setiap kali alat selesai digunakan. a.



Menjaga ujung piston penetrasi agar tidak terpukul benda-benda keras yang bisa menyebabkan cacat sehingga mengurangi luas permukaan.



b.



Membersihkan drat pipa set dengan sikat baja lalu melumasinya dengan oli.



c.



Memutar jack saat tidak lancar/ berbunyi, membuka baut tersebut dengan kunci L yang sesuai kemudian memeriksa gigi-gigi dalamnya dan mengencangkan baut (borg) yang longgar dengan kunci L kemudian menambahkan stemplet secukupnya.



16.



Sewaktu penekanan, memutar engkol pemutar dengan hati-hati sesuai dengan kecepatan yang telah ditentukan.



17.



Waktu piston menekan, piston tidak boleh melebihi batas maksimum yang telah diberi tanda garis.



Gambar 2.8 Field CBR Test Set Keterangan Gambar 2.8:



Laporan Praktikum Mekanika Tanah



1.



Pengunci



2.



Ambang penahan



3.



Engkol pemutar



4.



Tiang penghantar



5.



Proving ring



6.



Dial proving ring



7.



Magnetic dial



8.



Dial pergeseran



9.



Jembatan bantu



10.



Piston



11.



Beban alur



12.



Beban bulat



13.



Angkur



7 Kelompok 4



Universitas Gunadarma Jurusan Teknik Sipil



2.5.5



Perhitungan Adapun perhitungan dan analisis hasil dari percobaan CBR lapangan



adalah sebagai berikut: 1.



Perhitungan kadar air CBR lapangan pada sampel tanah No.1 adalah sebagai berikut: Berat tanah kering



= (berat tin box + tanah kering) – (berat tin box) = 47,070 – 9,000 = 38,070 g



Berat air



= (berat tin box + tanah basah) – (berat tin box + tanah kering) = 63,000 – 47,070 = 15,930 g



Kadar air



=



berat air  100% berat tana h kering



=



15,930  100% 38,070



= 41,844% 2.



Perhitungan kadar air CBR lapangan pada sampel tanah No.1 adalah sebagai berikut: Berat tanah basah



= (berat ring + tanah basah) – (berat ring) = 111,000 – 49,000 = 62,000 g



Volume ring



=



1



=



1



4



 π  d2  t



4



 3,140  4,250 2  2,010



= 28,500 cm3 Berat isi basah



=



berat tanah basah volume ring



=



62,000 28,500



= 2,175 g/cm3



Berat isi kering



=



berat isi basah  100% 100  kadar air



=



2,175  100% 100  41,844



= 1,562 g/cm3 3.



Perhitungan penetrasi CBR lapangan pada penurunan 0,1” adalah sebagai berikut: Beban



= pembacaan dial × kalibrasi proving ring = 0,200 × 35,274 = 7,055 lbs



Nilai CBR penetrasi 0,1” = =



Beban penurunan 0,1"  100 3  1000



102,295  100 3  1000



= 3,409%



2.5.6



Hasil Pemeriksaan Pemeriksaan di lapangan dilakukan berdasarkan cara-cara yang tertera



pada modul. Hasil pemeriksaan dapat dilihat pada Tabel 2.7 untuk pemeriksaan kadar air CBR lapangan, Tabel 2.8 pemeriksaan berat isi CBR lapangan, Tabel 2.9 pemeriksaan penetrasi CBR lapangan, serta dilengkapi dengan Gambar 2.6, yakni grafik CBR lapangan.



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN UNIVERSITAS GUNADARMA Jalan Komjen. Pol. M. Jasin, Kelapa Dua, Cimanggis, Depok



Lampiran Surat : 14 Pekerjaan



Dikerjakan



: Kelompok 1



: CBR Lapangan Diperiksa



: Asisten Mektan



Tanggal Pemeriksaan



: 24 juli 2017



Tabel 2.13 Hasil Pemeriksaan Kadar Air Percobaan CBR Lapangan No.



Hasil



Parameter



1



2



1.



Berat tin box



(g)



9,190



9,850



2.



Berat tin box + tanah basah



(g)



35,500



42,670



3.



Berat tin box + tanah kering



(g)



4.



Berat tanah kering



(g)



5.



Berat air



(g)



6.



Kadar air



(%) Rata-rata



(%)



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN UNIVERSITAS GUNADARMA Jalan Komjen. Pol. M. Jasin, Kelapa Dua, Cimanggis, Depok



Lampiran Surat : 15 Pekerjaan



Dikerjakan



: Kelompok 4



: CBR Lapangan Diperiksa



: Asisten Mektan



Tanggal Pemeriksaan



: 20 Mei 2017



Tabel 2.14 Hasil Pemeriksaan Kadar Air Percobaan CBR Lapangan No.



Hasil



Parameter



1



2



(g)



45,180



48,370



(cm3)



42,505



29,576



108,360



105,380



1.



Berat ring



2.



Volume ring



3.



Berat ring + tanah basah



(g)



4.



Berat tanah basah



(g)



5.



Berat isi basah



(g/cm3)



6.



Berat isi kering



(g/cm3)



Rata-rata



(g/cm3)



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN UNIVERSITAS GUNADARMA Jalan Komjen. Pol. M. Jasin, Kelapa Dua, Cimanggis, Depok



Lampiran Surat : 16 Pekerjaan



Dikerjakan



: CBR Lapangan Diperiksa Tanggal Pemeriksaan



: Kelompok 4 : Asisten Mektan : 20 Mei 2017



Tabel 2.15 Pemeriksaan Penetrasi Percobaan CBR Lapangan Waktu



Penurunan



Pembacaan Dial



Beban



(menit)



(in)



(dev)



(lbs)



0



0



0



0



0,2500



0,0125



0,1000



0,8460



0,5000



0,0250



0,1000



0,8460



1,0000



0,0500



0,2000



1,6920



1,5000



0,0750



0,4000



3,3840



2,0000



0,1000



0,5000



4,2300



3,0000



0,1500



1,0000



8,4600



4,0000



0,2000



1,0000



8,4600



6,0000



0,3000



1,5000



12,6900



8,0000



0,4000



1,6000



13,5360



10,0000



0,5000



2,0000



16,9200



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN UNIVERSITAS GUNADARMA Jalan Komjen. Pol. M. Jasin, Kelapa Dua, Cimanggis, Depok



Lampiran Surat : 17 Pekerjaan



Dikerjakan



: Kelompok 4



: CBR Lapangan Diperiksa



: Asisten Mektan



Tanggal Pemeriksaan



: 20 Mei 2017



Gambar 2.9 Grafik Hubungan antara Penurunan dengan Beban



Tabel 2.16 Hasil Pemeriksaan Nilai CBR Lapangan Parameter



Hasil



Penetrasi 0,1 in



3,409%



Penetrasi 0,2 in



4,938%



2.5.7



Kesimpulan dan Analisis Berdasarkan percobaan yang telah lakukan, maka untuk penetrasi 0,1



in nilai CBR yang didapat sebesar 3,409%. Sedangkan untuk penetrasi 0,2 in nilai CBR yang didapat sebesar 4,938%. Berdasarkan SNI 1738:2011 standar yang digunakan percobaan ini diketahui bahwa pada umumnya nilai CBR dinyatakan pada pentreasi 0,1 in, jadi apabila nilai CBR pada penetrasi 0,2 in lebih besar dari nilai CBR pada penetrasi 0,1 in, maka pengujian harus diulang kembali. Untuk mengatasi kemungkinan kesalahan, oleh sebab itu sebaiknya dilakukan pengujian yang ketiga. Jika nilai CBR pada penetrasi 0,2 in tetap sama lebih besar dari nilai CBR pada penetrasi 0,1 in, maka yang digunakan adalah CBR pada penetrasi 0,2 in. nilai CBR yang didapat pada penetrasi 0,2 in (5,08 mm) lebih besar dibandingkan nilai CBR yang didapat pada penetrasi 0,1 in (2,54 mm). Berdasarkan hasil percobaan tersebut diketahui bahwa nilai CBR sebesar 4,938% pada penetrasi 0,2 in