Manual Prosedur Sipil Mektan 2 [PDF]

Citation preview

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA



MANUAL PROSEDUR PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH II



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH & GEOLOGI JURUSAN TEKNIK SIPIL - FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA i



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA



Dosen Pengasuh Mata Kuliah: 1. Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST., MT. 2. Ir. Suroso, Dipl. HE., M.Eng. 3. Dr. Ir. As’ad Munawir, MT. 4. Dr. Ir. Harimurti, MT. 5. Eko Andi Suryo, ST., MT., Ph.D.



ii



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA



TATA TERTIB PRAKTIKUM LABORATORIUM MEKANIKA TANAH JURUSAN TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS BRAWIJAYA



Tata Tertib Praktikum Mekanika Tanah 1. 2. 3. 4. 5. 6.



Berpakaian rapi dan bersepatu Dilarang merokok di dalam Laboratorium Dilarang makan dan minum selama kegiatan di laboratorium Praktikan bertanggung jawab atas alat-alat yang digunakannya Praktikan bertanggung jawab atas kebersihan laboratorium Praktikan dilarang meninggalkan kegiatan praktikum tanpa izin



iii



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA



MANUAL PROSEDUR PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH II



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH JURUSAN TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS BRAWIJAYA



Revisi



: ke - 10



Tanggal



: Agustus 2017



Disetujui Oleh



: Kepala Laboratorium Mekanika Tanah dan Geologi



Tanggal: Disahkan oleh:



Tanggal: Disahkan oleh:



Tanggal: Disahkan oleh:



PLP. Laboratorium



KKDK. Geoteknik



Kepala Laboratorium



iv



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA



KATA PENGANTAR Syukur Alhamdulillah senantiasa kami panjatkan kehadirat Allah SWT, karena atas berkat rakhmat dan hidayah-Nyalah hingga kami dapat menyelesaikan penyusunan “Buku Panduan Praktikum Mekanika Tanah” ini tepat pada waktunya. Kami menyadari dalam penyusunan Buku Panduan ini masih terdapat banyak kesalahan dan kekurangan, namun kami senantiasa berharap semoga apa yang telah kami susun ini bisa menjadi bahan referensi dan acuan dalam pelaksanaan praktikum maupun penelitian yang berkaitan dengan Mekanika Tanah dan Geologi Teknik. Melalui lembaran ini, tak lupa kami mengucapkan terima kasih kepada : 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.



Bapak Ir. Sugeng P. Budio, MS., selaku Ketua Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Brawijaya Dr. Eng. Yulvi Zaika, ST., MT., selaku KKDK Geoteknik Ir. Suroso, Dipl. HE., M.Eng. Dr. Ir. As’ad Munawir, MT. Dr. Ir. Harimurti, MT.



Dr. rer. nat. Ir. Arief Rachmansyah



Eko Andi Suryo, ST., MT., Ph.D. selaku Kepala Laboratorium Mekanika Tanah dan Geologi 8. Ketut Sugiharto, ST, MT,. selaku PLP (Laboratorium Mekanika Tanah ) 9. Asisten Laboratorium Mekanika Tanah 10. Semua pihak yang telah memberikan dukungan hingga terselesaikannya Buku Pedoman Pelaksanaan Praktikum Mekanika Tanah II.



Semoga apa yang telah, sedang dan akan kita lakukan senantiasa mendapat rakhmat dan petunjuk dariNya.



Malang,



Agustus 2017



Ka. Laboratorium Mekanika Tanah & Geologi



Eko Andi Suryo, ST., MT., PhD.



v



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA



DAFTAR ISI Kata Pengantar ............................................................................................................ v Daftar Isi ..................................................................................................................... vi Percobaan Cone Penetration Test (Sondir) ................................................................. 1 Cone Penetration (Sondir) ............................................................................................. 7 Percobaan Penetrasi Kerucut Dinamis / ...................................................................... 8 Dynamic Cone Penetrometer (DCP) ............................................................................. 8 Standard Penetration Test (SPT) ................................................................................ 14 Percobaan Pemadatan .................................................................................................. 25 (Standar & Modified) ................................................................................................... 25 Percobaan Kerucut Pasir (Sand Cone)....................................................................... 33 Percobaan California Bearing Ratio (CBR) Unsoaked.............................................. 38 Flowchart Percobaan ................................................................................................... 44 CBR Unsoaked .............................................................................................................. 44 Pengujian CBR di Lapangan ....................................................................................... 49 Percobaan Konsolidasi ................................................................................................. 56



vi



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA



Percobaan Cone Penetration Test (Sondir)



Gambar 1. Praktikum Sondir



1



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA



Percobaan Cone Penetration Test (Sondir) a. Tujuan Percobaan Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk mengetahui perlawanan penetrasi konus dan hambatan lekat tanah. Perlawanan penetrasi konus adalah perlawanan tanah terhadap ujung konus yang dinyatakan dengan gaya persatuan luas. Hambatan lekat adalah perlawanan geser tanah terhadap selubung bikonus dalam gaya persatuan panjang. b. Alat Dan Bahan  Mesin sondir ringan (2.5 ton) atau mesin sondir berat (10 ton)  Seperangkat pipa sondir lengkap dengan batang dalam, sesuai kebutuhan panjang masing-masing 1 meter  Manometer masing-masing 2 (dua) buah dengan kapasitas 0 – 50 kg/cm2 dan -250 kg/cm2 untuk sondir ringan  Konus dan bikonus  Dua buah angker dengan perlengkapan (angker spiral)  Kunci-kunci pipa, alat-alat pembersih, oli, minyak hidroulik



Gambar 2. Seperangkat alat Sondir



Langkah Percobaan  Pasang 2 buah angker mesin sondir pada kedua sisi titik sondir hingga kedalaman yang cukup.  Letakkan mesin sondir diantara 2 buah angker dan kemudian pasangkan pada angker yang telah tertanam dengan kencang.  Isi minyak hidrolik (pengisian harus bebas dengan gelembung udara).  Bikonus dipasangkan pada ujung pipa pertama  Tekan pipa dengan memutar roda sampai pada kedalaman tertentu. 2



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA



 Prosedur penetrasi batang : Apabila digunakan bikonus, maka penetrasi pertama-tama akan menggerakkan ujung konus sedalam 4 cm dan kemudian nilai manometer dibaca sebagai perlawanan penetrasi konus (PK). Penekanan selanjutnya akan menggerakkan konus beserta selubung ke bawah sedalam 8 cm, kemudian nilai manometer dibaca sebagai jumlah pelawanan (JP) yaitu perlawanan penetrasi konus (PK) dan hambatan lekat (HL). - Apabila dipergunakan konus maka pembacaan manometer hanya dilakukan pada penetrasi pertama (PK).  Lakukan penetrasi hingga seterusnya dan pembacaan dilakukan setiap 20 cm. Pembacaan dihentikan apabila nilai manometer 3 kali melebihi 150 kg/cm2. c. Perhitungan Pekerjaan sondir ringan diberhentikan pada keadaan sebagai berikut :  Untuk sondir ringan pada waktu tekanan manometer tiga kali berturut-turut melebihi 150 kg/cm2 atau kedalaman maksimal 30 meter  Untuk sondir berat pada waktu tekanan manometer tiga kali berturut-turut melebihi 500 kg/cm2 atau kedalaman maksimal 50 meter. Perhitungan Hambatan Lekat : HL = (JP – PK) x A/B A = Tahap pembacaan = 20 cm B = Faktor alat atau luas jaket/luas torak Perhitungan Jumlah Hambatan Lekat : JHL = I = Kedalaman Yang Dicapai Konus d. Gambar Konstruksi Alat Sondir 2 Ton



Manometer



Slove



3



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA



190 cm



Rantai



Handle Mantle Tube + Rod



Kaki Sondir



e. Gambar Konstruksi Alat Biconus



4



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA



f.



Format Tabel Praktikum Sondir



Lokasi Tanggal Praktikum Kelompok Asisten (1) H



(2) qc kg/cm2



: ……………………… : ……………………… : ……………………… : ……………………… (3) JP kg/cm2



(4) (5) Pq HP (3) – (2) (4)X(A/B)



(6) JHP Σ (5)



(7) HS (4)/B



(8)



Jenis



Fr %



Tanah



0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 2.20 2.40 2.60 2.80 3.00 3.20 3.40 3.60 3.80 4.00 4.20 4.40 4.60 4.80 Dst ..



5



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA



Keterangan : H : Kedalaman (meter) qc : Penetrasi konus (kg/cm2) JP : Jumlah perlawanan (kg/cm2) PQ : Perlawanan gesek (kg/cm2) HP : Hambatan pelekat (kg/cm) JHP : Jumlah hambatan pelekat (kg/cm) HS : Hambatan setempat (kg/cm2) Fr : Rasio gesekan Jenis tanah dari tabel berdasarkan hasil qc dan Fr



6



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA



Flowchart Percobaan Cone Penetration (Sondir)



Pasang dan atur agar mesin sondir vertical di tempat akan diperiksa dengan menggunakan angker yang dimasukkan secara kuat ke dalam tanah



Pasang konus dan bikonus, sesuai kebutuhan pasa ujung pipa pertama



Tekan pipa untuk memasukkan konus atau bikonus sampai kedalaman tertentu, umumnya setiap 20 cm



Pasang rangkaian pipa pertama beserta konus pada ujung pipa pertama



Apabila digunakan bikonus maka pasang dan atur agar mesin sondir vertical di tempat yang akan diperiksa dengan menggunakan angker yang dimasukkan secara kuat ke dalam tanah



Apabila digunakan konus maka pembacaan manometer hanya dilakukan pada penekanan pertama (PK)



Penekanan selanjutnya akan menggerakan konus beserta selubung ke bawah sedalam 8 cm, bacalah manometer sebagai hasil jumlah perlawanan (JP), yaitu perlawanan penetrasi penetrasi konus (PK) dan hambatan lekat (HL)



Tekanlah pipa bersama batang sampai kedalaman berikutnya yang akan diukur. Pembacaan dilakukan pada setiap penekanan pipa 20 cm



7



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA



Percobaan Penetrasi Kerucut Dinamis / Dynamic Cone Penetrometer (DCP)



8



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA



Percobaan Penetrasi Kerucut Dinamis / Dynamic Cone Penetrometer (DCP) 1. Pendahuluan Percobaan Penetrasi Kerucut Dinamis (DCP) merupakan salah satu jenis pengujian yang dilakukan di lapangan, yang dipakai untuk menentukan nilai CBR lapangan dari tanah dasar (subgrade), sub base atau base course secara cepat dan praktis. Percobaan ini biasanya dilakukan sebagai pekerjaan quality control pekerjaan pembuatan jalan. Pengujian DCP pertama kali diperkenalkan oleh Scala (Australia, 1956), sehingga seringkali disebut juga sebagai Scala Dynamic Cone Penetrometer. Dalam perkembangannya, alat ini terdapat berbagai versi salah satunya yang paling populer seperti yang dikembangkan oleh Transvaal Road Department (Afrika Selatan, 1969). Perbedaan utama dari kedua alat tersebut terdapat pada berat penumbuk (hammer) dan sudut puncak kerucut. 2. Tujuan Percobaan Untuk menghitung nilai CBR di lapangan 3. Peralatan 1. Spesifikasi alat utama yang digunakan : Konus : Baja yang diperkeras, diameter 20 mm, sudut kemiringan 60o Palu penumbuk : Berat 8 kg, tinggi jatuh 575 mm Mistar : 100 cm Batang penetrasi : Diameter 16 mm



Gambar . Penetrometer konus dinamis (DCP)



9



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA



Gambar . Bagian dari penetrometer konus dinamis (DCP)



2. Alat ukur (penggaris/rol meter) 3. Peralatan pengukuran kadar air , jika diperlukan 4. Persiapan alat dan lokasi pengujian Persiapan alat dan lokasi pengujian, sebagai berikut : 1. Sambungkan seluruh bagian peralatan dan pastikan bahwa sambungan batang atas dengan landasan serta batang bawah dan kerucut baja sudah tersambung dengan kokoh; 2. Tentukan titik pengujian, kupas dan ratakan permukaan yang akan diuji; 3. Buat lubang uji pada bahan perkerasan yang beraspal, sehingga didapat lapisan tanah dasar; 4. Ukur ketebalan setiap bahan perkerasan yang ada dan dicatat. 5. Prosedur Pengujian 1. Letakkan alat DCP pada titik uji di atas lapisan yang akan diuji; 2. Pegang alat yang sudah terpasang pada posisi tegak lurus di atas dasar yang rata dan stabil, kemudian catat pembacaan awal pada mistar pengukur kedalaman; 10



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA



3. Mencatat jumlah tumbukan; 1) Angkat penumbuk pada tangkai bagian atas dengan hati-hati sehingga menyentuh batas pegangan; 2) Lepaskan penumbuk sehingga jatuh bebas dan tertahan pada landasan; 3) Lakukan langkah-langkah 1-2 di atas, catat jumlah tumbukan dan kedalaman pada formulir 1-DCP, sesuai ketentuan-ketentuan sebagai berikut: (a) untuk lapis fondasi bawah atau tanah dasar yang terdiri dari bahan yang tidak keras maka pembacaan kedalaman sudah cukup untuk setiap 1 tumbukan atau 2 tumbukan; (b) untuk lapis fondasi yang terbuat dari bahan berbutir yang cukup keras, maka harus dilakukan pembacaan kedalaman pada setiap 5 tumbukan sampai dengan 10 tumbukan. 4) Hentikan pengujian apabila kecepatan penetrasi kurang dari 1 mm/3 tumbukan. 4. Selanjutnya lakukan pengeboran atau penggalian pada titik tersebut sampai mencapai bagian yang dapat diuji kembali.Pengujian per titik, dilakukan minimum duplo (dua kali) dengan jarak 20 cm dari titik uji satu ke titik uji lainnya. Langkahlangkah setelah pengujian; 1) Siapkan peralatan agar dapat diangkat atau dicabut ke atas; 2) Angkat penumbuk dan pukulkan beberapa kali dengan arah ke atas sehingga menyentuh pegangan dan tangkai bawah terangkat ke atas permukaan tanah; 3) Lepaskan bagian-bagian yang tersambung secara hati-hati, bersihkan alat dari kotoran dan simpan pada tempatnya; 4) Tutup kembali lubang uji setelah pengujian. 5. Cara Menentukan Nilai CBR Pencatatan hasil pengujian dilakukan menggunakan formulir pengujian penetrometer konus dinamis (DCP), seperti terlihat pada Lampiran 1. 1. Periksa hasil pengujian lapangan yang terdapat pada formulir pengujian penetrometer konus dinamis (DCP) dan hitung akumulasi jumlah tumbukan dan akumulasi penetrasi setelah dikurangi pembacaan awal pada mistar penetrometer konus dinamis (DCP); 2. Gunakan formulir hubungan kumulatif (total) tumbukan dan kumulatif penetrasi pada Lampiran 2, terdiri dari sumbu tegak dan sumbu datar, pada bagian tegak menunjukkan kedalaman penetrasi dan arah horizontal menunjukkan jumlah tumbukan; 3. Plotkan hasil pengujian lapangan pada salib sumbu di grafik pada Lampiran 2. 4. Tarik garis yang mewakili titik-titik koordinat tertentu yang menunjukkan lapisan yang relatif seragam; 5. Hitung kedalaman lapisan yang mewakili titik-titik tersebut, yaitu selisih antara perpotongan garis-garis yang dibuat pada langkah 4 dalam satuan mm; 11



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA



6. Hitung kecepatan rata-rata penetrasi (DCP, mm/tumbukan atau cm/tumbukan) untuk lapisan yang relatif seragam 7. Nilai DCP diperoleh dari selisih penetrasi dibagi dengan selisih tumbukan. 8. Gunakan gambar grafik atau hitungan formula hubungan nilai DCP dengan CBR dengan cara menarik nilai kecepatan penetrasi pada sumbu horizontal ke atas sehingga memotong garis tebal untuk sudut konus 60° atau garis putus-putus untuk sudut konus 30°; 9. Tarik garis dari titik potong tersebut ke arah kiri sehingga nilai CBR dapat diketahui. 6. Form Data Percobaan Dynamic Cone Penetrometer Lampiran 1. Formulir pengujian penetrometer konus dinamis (DCP) Banyak Tumbukan



Kumulatif Tumbukan



Penetrasi (mm)



Kumulatif Penetrasi (mm)



DCP (mm/tumbukan)



CBR (%)



12



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA



Lampiran 2. Formulir hubungan kumulatif tumbukan dan kumulatif penetrasi Komulatif Jumlah Tumbukan



Komulatif Penetrasi (mm)



0



10



20



30



40



50



60



70



80



90



100



0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Lampiran 3. Hubungan nilai DCP dengan CBR



13



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA



Standard Penetration Test (SPT) Standar ini menetapkan cara uji penetrasi lapangan dengan SPT, untuk memperoleh parameter perlawanan penetrasi lapisan tanah di lapangan dengan SPT. Parameter tersebut diperoleh dari jumlah pukulan terhadap penetrasi konus, yang dapat dipergunakan untuk mengidentifikasi perlapisan tanah yang merupakan bagian dari desain fondasi. Standar ini menguraikan tentang prinsip-prinsip cara uji penetrasi lapangan dengan SPT meliputi: sistem peralatan uji penetrasi di lapangan yang terdiri atas peralatan penetrasi konus dengan SPT dan perlengkapan lainnya; persyaratan peralatan dan pengujian; cara uji; laporan uji; dan contoh uji. Cara uji ini berlaku untuk jenis tanah pada umumnya. 1.



Peralatan Peralatan yang diperlukan dalam uji penetrasi dengan SPT adalah sebagai berikut: a) Mesin bor yang dilengkapi dengan peralatannya; b) Mesin pompa yang dilengkapi dengan peralatannya; c) Split barrel sampler yang dilengkapi dengan dimensi seperti diperlihatkan pada Gambar 1 (ASTM D 1586-84); d) Palu dengan berat 63,5 kg dengan toleransi meles ± 1%. e) Alat penahan (tripod); f) Rol meter; g) Alat penyipat datar; h) Kerekan; i) Kunci-kunci pipa; j) Tali yang cukup kuat untuk menarik palu; k) Perlengkapan lain.



14



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA



Gambar 1 Alat pengambilan contoh tabung belah



2. Bahan dan Perlengkapan a. b. c. d. e. f.



Bahan bakar (bensin, solar) Bahan pelumas Balok dan papan Tali atau selang Kawat Kantong plastik, perlengkapan lain yang dibutuhkan.



3. Pengujian Penetrasi dengan SPT Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pengujian penetrasi dengan SPT adalah: a) Peralatan harus lengkap dan laik pakai; b) Pengujian dilakukan dalam lubang bor; c) Interval pengujian dilakukan pada kedalaman antara 1,50 m s.d 2,00 m (untuk lapisan tanah tidak seragam) dan pada kedalaman 4,00 m kalau lapisan seragam; d) Pada tanah berbutir halus, digunakan ujung split barrel berbentuk konus terbuka (open cone); dan pada lapisan pasir dan kerikil, digunakan ujung split barrel berbentuk konus tertutup (close cone); e) Contoh tanah tidak asli diambil dari split barrel sampler; f) Sebelum pengujian dilakukan, dasar lubang bor harus dibersihkan terlebih dahulu; g) Jika ada air tanah, harus dicatat; 15



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA



h) i)



Pipa untuk jalur palu harus berdiri tegak lurus untuk menghindari terjadinya gesekan antara palu dengan pipa; Formulir-formulir isian hasil pengujian.



4. Persiapan Pengujian Lakukan persiapan pengujian SPT di lapangan dengan tahapan sebagai berikut (Gambar 2): 1) Pasang blok penahan (knocking block) pada pipa bor; 2) Beri tanda pada ketinggian sekitar 75 cm pada pipa bor yang berada di atas penahan; 3) Bersihkan lubang bor pada kedalaman yang akan dilakukan pengujian dari bekasbekas pengeboran; 4) Pasang split barrel sampler pada pipa bor, dan pada ujung lainnya disambungkan dengan pipa bor yang telah dipasangi blok penahan; 5) Masukkan peralatan uji SPT ke dalam dasar lubang bor atau sampai kedalaman pengujian yang diinginkan; 6) Beri tanda pada batang bor mulai dari muka tanah sampai ketinggian 15 cm, 30 cm dan 45 cm. Gambar 2. Penetrasi dengan SPT



5. Persiapan Pengujian Lakukan pengujian dengan tahapan sebagai berikut: a) Lakukan pengujian pada setiap perubahan lapisan tanah atau pada interval sekitar 1,50 m s.d 2,00 m atau sesuai keperluan; 16



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA



b) Tarik tali pengikat palu (hammer) sampai pada tanda yang telah dibuat sebelumnya (kira-kira 75 cm); c) Lepaskan tali sehingga palu jatuh bebas menimpa penahan (Gambar 3) d) Ulangi 2) dan 3) berkali-kali sampai mencapai penetrasi 15 cm; e) Hitung jumlah pukulan atau tumbukan N pada penetrasi 15 cm yang pertama; f) Ulangi 2), 3), 4) dan 5) sampai pada penetrasi 15 cm yang ke-dua dan ke-tiga; g) Catat jumlah pukulan N pada setiap penetrasi 15 cm: 15 cm pertama dicatat N1; 15 cm ke-dua dicatat N2; 15 cm ke-tiga dicatat N3; Jumlah pukulan yang dihitung adalah N2 + N3. Nilai N1 tidak diperhitungkan karena masih kotor bekas pengeboran; h) Bila nilai N lebih besar daripada 50 pukulan, hentikan pengujian dan tambah pengujian sampai minimum 6 meter; i) Catat jumlah pukulan pada setiap penetrasi 5 cm untuk jenis tanah batuan.



Gambar 3. Skema urutan uji penetrasi standar (SPT) 6. Persiapan Pengujian Adapun koreksi hasil uji SPT adalah sebagai berikut :



17



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA



Gambar 4 Contoh palu yang biasa digunakan dalam uji SPT



a) Menurut ASTM D-4633 setiap alat uji SPT yang digunakan harus dikalibrasi tingkat efisiensi tenaganya dengan menggunakan alat ukur strain gauges dan aselerometer, untuk memperoleh standar efisiensi tenaga yang lebih teliti. Di dalam praktek, efisiensi tenaga sistem balok derek dengan palu donat (donut hammer) dan palu pengaman (safety hammer) berkisar antara 35% sampai 85%, sementara efisiensi tenaga palu otomatik (automatic hammer) berkisar antara 80% sampai 100%. Jika efisiensi yang diukur (Ef) diperoleh dari kalibrasi alat, nilai N terukur harus dikoreksi terhadap efisiensi sebesar 60%, dan dinyatakan dalam rumus N60 = ( Ef /60 ) NM



................................................................ (1)



dengan : N60 : efisiensi 60% ; Ef : efisiensi yang terukur ; NM : nilai N terukur yang harus dikoreksi. Nilai N terukur harus dikoreksi pada N60 untuk semua jenis tanah. Besaran koreksi pengaruh efisiensi tenaga biasanya bergantung pada lining tabung, panjang batang, dan diameter lubang bor (Skempton (1986) dan Kulhawy & Mayne (1990)). Oleh karena itu, untuk mendapatkan koreksi yang lebih teliti dan memadai terhadap N60, harus dilakukan uji tenaga Ef.



18



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA



b) Efisiensi dapat diperoleh dengan membandingkan pekerjaan yang telah dilakukan : W = Fxd = gaya x alihan ; tenaga kinetik (KE = ½ mv2) tenaga potensial : PE = mgh ; dengan : m : massa (g) ; v : kecepatan tumbukan (m/s); g h



: konstanta gravitasi (= 9,8 m/s2 = 32,2 ft/s2 ) : tinggi jatuh (m).



Jadi rasio tenaga (ER) ditentukan sebagai rasio ER= W/PE atau ER = KE/PE. Semua korelasi empirik yang menggunakan nilai NSPT untuk keperluan interpretasi karakteristik tanah, didasarkan pada rasio tenaga rata-rata ER ~ 60%. c) Dalam beberapa hubungan korelatif, nilai tenaga terkoreksi N60 yang dinormalisasi terhadap pengaruh tegangan efektif vertikal (overburden), dinyatakan dengan (N1)60, seperti dijelaskan dalam persamaan (2), (3) dan Tabel 1. Nilai (N1)60 menggambarkan evaluasi pasir murni untuk interpretasi kepadatan relatif, sudut geser, dan potensi likuifaksi. (N1)60 = NM x CN x CE x CB X CR X CS ........................................... (2) CN = 2,2/ (1,2 + (σ’vo/Pa)) .................................................................. (3) dengan : (N1 )60 NM CN CE CB CR CS σ’vo



: nilai SPT yang dikoreksi terhadap pengaruh efisiensi tenaga 60%; : hasil uji SPT di lapangan; : faktor koreksi terhadap tegangan vertikal efektif (nilainya ≤ 1,70); : faktor koreksi terhadap rasio tenaga palu (Tabel 1); : faktor koreksi terhadap diameter bor (Tabel 1); : faktor koreksi untuk panjang batang SPT (Tabel 1); : koreksi terhadap tabung contoh (samplers) dengan atau tanpa pelapis (liner) (Tabel 1); : tegangan vertikal efektif (kPa); Pa : 100 kPa.



19



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA



Tabel 1. Koreksi-koreksi yang digunakan dalam uji SPT (Youd, T.L. & Idriss, I.M., 2001) Faktor Jenis Alat Parameter CN Tegangan vertikal efektif CN Tegangan vertikal efeftif CE Rasio tenaga Palu donat (Donut hammer) Rasio tenaga



Diameter bor



Palu pengaman (Safety hammer) Palu otomatik (Automatic-trip Donut-type hammer) 65 s.d 115 mm



Diameter bor Diameter bor Panjang batang



150 mm 200 mm 25



Swelling Degree Rendah Sedang Tinggi Sangat Tinggi



46



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA



d. Form Data Praktikum California Bearing Ratio Dial Reading



Penurunan



Pembacaan



Beban



Keterangan



(mm)



( inchi )



(div)



( lbs )



0.25



0.01



Berat cetakan (gr)



0.5



0.02



Berat tanah (gr)



1.0



0.04



Isi cetakan (gr)



1.5



0.06



Berat isi basah (gr/cm3)



2.0



0.08



Berat isi kering (gr/cm3)



2.5



0.10



3.0



0.12



4.0



0.16



5.0



0.20



6.0



0.24



8.0



0.32



10



0.40



Tanah + cetakan (gr)



Nilai CBR : Penurunan 0.1 inchi



Penurunan 0.2 inchi



Kadar Air Keterangan



Atas



Tengah



Bawah



Berat cawan (gr)



Nilai Pengembangan :



Tanah basah + cawan (gr)



Tinggi Awal



(mm)



Tanah kering + cawan (gr)



Bacaan



(div)



Berat Air (gr)



Faktor kalibrasi



(mm/div)



Berat tanah kering (gr)



Pengembangan



(mm)



Kadar air (%)



Pengembangan



(%)



Kadar air rata-rata (%)



Grafik Hubungan Beban dan Penurunan (dalam inch)



47



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA



e. Form Data Pengujian Swelling (Pengembangan) Tinggi sampel



: …… mm OMC ….. %



Waktu



Pengembangan



Pengembangan



Waktu



Pengembangan



Pengembangan



(menit) 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 120 150 180



(x0,01mm)*



(%)



(menit) 210 240 420 600 780 960 1140 1320 1500 1680 2040 2400 2760 3120 3480 3840 4200 4560 4920 5280 5760



(x0,01mm)*



(%)



*0,01 adalah faktor kalibrasi dial



48



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA



Pengujian CBR di Lapangan



49



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA



Pengujian CBR di Lapangan a. Tujuan Percobaan Standar ini hanya menetapkan penentuan nilai CBR (California Bearing Ratio) langsung di tempat dengan membandingkan tegangan penetrasi pada suatu lapisan/bahan tanah dengan tegangan penetrasi bahan standar. Cara uji ini digunakan untuk mengukur kekuatan struktural tanah dasar, lapis fondasi bawah dan lapis fondasi yang digunakan dalam perencanaan tebal perkerasan jalan. b. Peralatan 1. Dongkrak CBR mekanis yang dioperasikan secara manual, dilengkapi dengan swivel head untuk mengukur beban yang bekerja pada torak, dan didesain sesuai dengan spesifikasi di bawah ini:  kapasitas minimum 2700 kg (5950 lb);  daya angkat minimum 50,8 mm (2 inci);  engkol, dengan radius 152,4 mm (6 inci);  putaran roda gigi tinggi, kira-kira 2,4 putaran per 1 mm (0,04 inci) penetrasi;  putaran roda gigi menengah, kira-kira 5 putaran per 1 mm (0,04 inci) penetrasi;  putaran roda gigi rendah, kira-kira 14 putaran per 1 mm (0,04 inci) penetrasi  putaran roda gigi yang lain dapat digunakan untuk kenyamanan dalam pemutaran;  dongkrak mekanis CBR yang lain dengan beban maksimum yang sama dapat digunakan jika rata-rata penetrasi beban merata setiap 1,3 mm (0,05 inci) per menit dapat dicapai. 2. Dua buah cincin penguji yang telah dikalibrasi dengan rentang pembebanan 0 kN sampai dengan 8,8 kN (1984 lbf) dan rentang pembebanan 0 kN sampai dengan 22,6 kN (5070lbf); 3. Torak penetrasi berdiameter 50,8 mm ± 0,1 mm (2 inci ± 0,004 inci) dengan luas nominal 1936 mm2 (3 inci2) dan panjangnya kira-kira 102 mm (4 inci). Torak penetrasi dilengkapi oleh sebuah penghubung torak yang di dalamnya terdapat pipa tambahan dengan penyambung. Pipa tambahan tersebut memiliki jumlah dan panjang perkiraan seperti pada Tabel 1.



50



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA



Tabel 1 - Jumlah pipa tambahan dan panjang perkiraannya pada torak Jumlah yang dibutuhkan 2 2 8



Panjang perkiraan 38 mm (1,5 inch) 102 mm (4,0 inch) 305 mm (12,0 inch)



4. Dua buah arloji pengukur untuk mengukur penurunan dengan ketelitian pembacaan 0,0025 mm (0,0001 inci) dan kemampuan pembacaan setiap 6,4 mm (0,25 inci) serta 1(satu) buah arloji pengukur untuk mengukur penetrasi dengan ketelitian pembacaan 0,025 mm (0,001 inci) dan kemampuan pembacaan setiap 25 mm (1 inci) yang dilengkapi dengan sebuah alat penunjuk tambahan yang dapat diatur; 5. Peralatan pendukung untuk penunjuk penetrasi yaitu sebuah alat yang terbuat dari batang aluminium atau batang kayu dengan tebal 76,2 mm (3 inci) dan panjang 1,5 m (5 ft); 6. Pelat beban pemberat yaitu pelat berbentuk lingkaran yang terbuat dari baja dengan diameter 254 mm ± 0,5 mm (10 inci ± 0,02 inci) dan mempunyai diameter lubang 50 mm ± 0,5 mm (2 inci ± 0,02 inci). Pelat tersebut memiliki berat 4,54 kg ± 0,01 kg (10 lb ± 0,02lb); 7. Beban pemberat yaitu 2 (dua) buah beban pemberat sebesar 4,54 kg ± 0,01kg (10 lb) dengan diameter 216 mm ± 1 mm (8,5 inci) dan 2 (dua) beban tambahan sebesar 9,08 kg ± 0,01 kg (20 lb) dengan diameter 216 cm ± 1 mm (8,5 inci); 8. Truk yang dapat menahan beban sebesar 31 kN (6970 lbf). Truk dilengkapi dengan balok yang terbuat dari besi dan alat tambahan lainnya. Alat tambahan yang dipasang pada bagian belakang truk menerima reaksi gaya penetrasi torak ke dalam suatu lapisan/bahan tanah. Alat tambahan yang dipasang sesuai dengan ketentuan sehingga truk dapat didongkrak dan menahan beban yang dipikul pegas belakang truk sehingga pengujian dapat dilakukan tanpa ada gerakan ke atas dari sasis truk tersebut. Jarak antara suatu lapisan/bahan tanah dan alat penetrasi yang diizinkan ialah 0,6 m (2 ft); 9. Dongkrak truk dengan kapasitas 15 ton yang mempunyai dua kombinasi trip dan penurun otomatis; 10. Peralatan umum lainnya seperti tempat benda uji untuk kadar air, berat isi, spatula, alat penggali, alat-alat penumbuk, alat perata (level), alat untuk mengukur kadar air, jam ukur dan lain-lain. c. Peosedur Pengujian 1. Tentukan titik pengujian dimana jarak minimum antar titik pengujian penetrasi pada tanah plastis (lempungan) sebesar 175 mm (7 inci) sedangkan pada tanah granular jarak spasi minimumnya sebesar 380 mm (15 inci);



51



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA



2. Siapkan area permukaan pada titik pengujian sesuai kedalaman lapisan yang akan diuji dengan memindahkan material lepas dan buatlah area tersebut menjadi datar agar pengujian dapat dilakukan. 3. Tempatkan truk di tengah lokasi titik pengujian, pasang dongkrak untuk menaikkan truk sehingga tidak lagi menumpu pada pernya. Usahakan posisi as roda belakang truk agar sejajar dengan permukaan lapisan yang akan diperiksa;



4. Letakkan dongkrak pada posisi yang tepat pada lokasi pengujian, kemudian sambungkan cincin penguji pada ujung dari dongkrak tersebut. Ikatkan penghubung torak ke bagian bawah cincin penguji kemudian hubungkan sejumlah pipa tambahan sehingga jarak titik pengujian dengan permukaan mendekati 125 mm (4,9 inci). Hubungkan pipa tambahan tersebut pada torak penetrasi dan ikat dongkrak pada tempatnya. Periksa dan perbaiki dongkrak yang sudah dirakit agar kedudukannya vertikal; 5. Letakkan pelat beban dengan berat 4,54 kg (10 lb) di bawah torak penetrasi sehingga torak penetrasi dapat masuk ke dalam lubang pelat beban tersebut; 6. Aturlah torak penetrasi sehingga dapat memberikan beban sebesar 0,21 kg/cm2 (3 Psi). 7. Untuk pengaturan yang cepat, gunakanlah putaran roda gigi tinggi dari dongkrak tersebut. Untuk suatu lapisan/bahan tanah dengan permukaan yang tidak rata, torak diatur agar terletak di atas lapisan tipis kapur yang lolos saringan No.20 sampai dengan No.40; 8. Area permukaan tempat pengujian haruslah rata agar beban yang bekerja pada pelat beban dapat didistribusikan secara merata. Apabila area permukaan tempat pengujian tidak rata, usahakanlah dengan menambah lapisan pasir halus sampai dengan ketebalan 3 mm sampai dengan 6 mm (0,12 inci sampai dengan 0,24 inci) sehingga distribusi beban ke permukaan pengujian merata. 9. Berikan beban tambahan pada pelat beban sehingga sama dengan beban yang bekerja pada perkerasan. Kecuali pada pembebanan minimum sebesar 4,54 kg (10 lb) pada pelat beban dan ditambah 1 (satu) beban tambahan sebesar 9,08 kg (20 lb); 10. Pasanglah arloji pengukur penetrasi pada torak; 11. Aturlah agar arloji pengukur menunjukkan angka nol; 12. Berikan pembebanan pada torak penetrasi dengan kecepatan penetrasi konstan mendekati 1,3 mm/menit (0,05 inci/menit). Gunakan putaran roda gigi rendah pada dongkrak selama tes berlangsung. Catatlah pembacaan beban pada penetrasi awal 0,64 mm (0,025 inci) sampai pada akhir kedalaman 12,7 mm (0,5 inci). Pada tanah yang seragam, kedalaman penetrasi lebih dari 7,62 mm (0,3 inci) dapat diabaikan. Kemudian hitung perbandingan tegangan yang dinyatakan dalam persen (lihat 7 a) dan 7 b));Setelah selesai melakukan pengujian CBR lapangan, lakukan pengujian kadar air di lapangan dan pengujian kepadatan lapangan dengan alat konus pasir 52



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA



d. Perhitungan 1. Tentukan beban yang bekerja pada torak. Hitung tegangan penetrasi pada setiap kenaikan penetrasi. Buatlah kurva hubungan antara tegangan dan penetrasi seperti pada Gambar 1.



Gambar 1. Contoh tipikal grafik pembebanan standar dan koreksi hasil pembebanan



Pada keadaan tertentu kurva penetrasi dapat berbentuk lengkung ke atas, untuk itu diperlukan koreksi sehingga titik inisial bergeser dari titik 0 seperti ditunjukkan pada Gambar 1. 2. Gunakan hasil tegangan yang telah dikoreksi yang diambil dari kurva tegangan dan penetrasi pada 2,54 mm (0,1 inci) dan pada 5,08 mm (0,2 inci), hitung CBR yang dinyatakan dalam persen dengan membagi tegangan yang telah dikoreksi terhadap tegangan standar 0,71 kg/mm2 (1000 Psi) dan tegangan standar 1,06 kg/mm2 (1500 Psi). 53



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA



Apabila tegangan maksimum yang terjadi menghasilkan penetrasi kurang dari 0,2 inci, maka tegangan standar dapat diinterpolasi. Pada umumnya CBR dinyatakan pada penetrasi 2,54 mm (0,1 inci). Jika CBR pada penetrasi 5,08 mm (0,2 inci) lebih besar dari CBR pada penetrasi 2,54 mm (0,1 inci), maka pengujian harus diulang kembali. Untuk mengatasi kemungkinan tersebut, maka sebaiknya dilakukan pengujian yang ketiga. Jika nilai CBR pada penetrasi 5,08 mm (0,2 inci) tetap lebih besar dari nilai CBR pada penetrasi 2,54 mm (0,1 inci), maka yang digunakan adalah CBR pada penetrasi 5,08 mm (0,2 inci);



engkol



Sweavel head Dongkrak Mekanis torak penetrasi Penghubung torak



Penghubung torak



Pelat beban



Pelat Beban



Gambar 2. Tipikal peralatan pengujian CBR di lapangan



54



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA



a. Form Penentuan Nilai CBR Waktu (min)



Penurunan Pembacaan Beban Tegangan (mm) Arloji (kg) (kg/mm2)



1/4 1/2 1 1 1/2



0,32 0,64 1,27 1,91



2 3 4 6 8 10



2,54 3,81 5,08 7,62 10,16 12,70



CBR



Penurunan 2,54 mm



5,08 mm



Nilai CBR



55



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA



Percobaan Konsolidasi



56



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA



Percobaan Konsolidasi a. Tujuan Percobaan Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan sifat pemadatan suatu jenis tanah, karena proses keluarnya air dari pori tanah yang diakibatkan adanya perubahan tekanan vertical yang bekerja pada tanah tersebut. b. Alat dan Bahan  Satu set alat konsolidasi yang terdiri dari alat pembebanan dan sel konsolidasi  Arloji pengukur (ketelitian)



57



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA



c. Langkah Kerja 1. Benda uji dan cicin kemudian ditimbang dengan ketelitian 0,01 gram. 2. Tempatkan batu pori di bagian atas dan bawah dari cincin sehingga benda uji yang sudah dilapisi kertas saringan terapit oleh kedua batu pori, masukkan ke dalam sel konsolidasi. 3. Pasanglah alat penumpu di atas batu pori. 4. Letakkan sel konsolidasi yang sudah terisi benda uji pada alat konsolidasi sehingga bagian yang runcing dari pelat penumpu menyentuk tepat pada alat pembebanan. 5. Aturlah kedudukan arloji kemudian dibaca dan dicatat. 6. Pasanglah beban pertama sehingga tekanan pada benda uji sebesar 0,32 kg/cm2, kemudian arloji dibaca dan dicatat pada 9,6 detik; 21,4 detik; 38,4 detik; 1 menit; 2,25 menit dan seterusnya (sesuai dengan formulir konsolidasi), setelah beban pertama dipasang. Biarkan beban pertama ini bekerja sampai pembacaan arloji tetap (tidak terjadi penurunan lagi), biasanya 24 jam sudah cukup. Sesudah 1 menit pembacaan sel konsolidasi diisi dengan air. 7. Setelah pembacaan menunjukkan angka tetap atau setelah 24 jam catatlah pembacaan arloji yang terakhir. 8. Kemudian pasang beban yang kedua sebesar beban pertama sehingga tekanan menjadi dua kali. Kemudian baca dan catatlah arloji sesuai dengan cara (6) di atas. 9. Lakukan cara (4) dan (7) untuk beban-beban selajutnya. Beban-beban tersebut akan menimbulkan tekanan normal terhadap benda uji masingmasing sebesar 0,32 kg/cm2; 0,63 kg/cm2 ; 1,27 kg/cm2; 5,07 kg/cm2, dan seterusnya. 10. Besar beban meskipun ini sebetulnya tergantung kepada kebutuhan , yaitu sesuai dengan beban yang akan bekerja terhadap lapisan tanah tersebut. 11. Setelah pembebanan maksimum dan sudah menunjukkan pembacaan yang tetap, kurangilah beban dalam dua langkah sampai mencapai beban pertama. Misalnya jika dipakai harga tekanan dari 0,32 kg/cm2 sampai 5,07 kg/cm2, maka sebaiknya beban dikurangi dari 5,07 kg/cm2 menjadi 1,3 kg/cm2, dan sesudah itu dari 1,27 kg/cm2 menjadi 0,32 kg/cm2. Pada waktu beban dikurangi, setiap pembebanan harus dibiarkan bekerja sekurangnya 5 jam. Arloji penunjuk hanya perlu dibaca sesudah 5 jam, yaitu saat sebelum beban dikurangi lagi. 12. Segera setelah pembebanan terakhir dicacat, keluarkan cicin dan benda uji dari sel konsolidasi. Ambillah batu pori dari permukaan atas dan bawah benda uji. Keringkan permukaan atas dan bawah benda uji. 13. Keluarkan benda uji dari cincin kemudian timbang dan tentukan berat keringnya. d. Perhitungan (1) Hitunglah berat tanah basah, berat isi, dan kadar air benda uji, sebelum dan sesudah percobaan serta hitung pula berat tanah keringnya (Ws).



58



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA



(2) Tentukan angka pori setiap kenaikan beban



Contoh : eakhir = wakhir . Gs Sr.eakhir = wakhir . Gs



digunakan apabila kondisi sampel dalam keadaan jenuh digunakan apabila kondisi sampel dalam keadaan tidak jenuh



Selisih pembacaan (ΔH) = Pembacaan Arloji x Faktor pengali x 0.1 (3) Derajat kejenuhan (Sr) sebelum dan sesudah konsolidasi : Sr sebelum = Dimana : Sr = derajat kejenuhan w = kadar air Gs = berat jenis tanah e = angka pori (4) Gambarkan dalam kertas semi log e Vs σ (5) Tentukan koefisien kompressi (Cc) , Tegangan prakonsolidasi (σc ) dan Indeks Pemuaian (Cs) (6) Hitung Koefisien perubahan volume :



a.



- Buat grafik pembacaan penurunan dengan akar waktu - Tentukan t90 :



b.



- Buat grafik pembacaan penurunan dengan log waktu - Tentukan t50 :







Hdr = ½ H



59



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA



e. Form Data Percobaan Konsolidasi Kadar Air dan Berat Isi



Sebelum



Sesudah



Berat Tanah Basah + Cincin (gr) Berat Cincin (gr) Berat Contoh Basah (gr) Berat Contoh Kering (gr) Berat Air (gr) Kadar Air (%) Berat Isi (gr/cm3) Berat Isi Kering (gr/cm3) Angka Pori dan Derajat Kejenuhan



Sebelum



Sesudah



Tinggi Sampel (cm) Angka Pori Kadar Air (%) Derajat Kejenuhan Gs



Pemeriksaan Konsolidasi : Beban (kg) Tegangan



(kg/cm2)



1



2



4



8



16



4



1



32



0.32



0.63



1.27



2.53



5.07



1.27



0.32



10.14



0 detik 9,6 detik 21,4 detik 38,4 detik 1 menit 2,25 menit 4 menit 9 menit 16 menit 25 menit 36 menit 49 menit 60 menit 120 menit 24 jam



60



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA



Perhitungan Koefisien Konsolidasi (CV) : ht = ………… eo = …………. Tekanan (kg/cm2)



Pembca. Arloji ( cm)



∆H (cm)



∆e



Angka Pori



Tinggi Contoh Rerata (H)



t50 (dt)



t90 (det)



Cv T 50 (cm2/det)



Cv T 90 (cm2/det)



Cv(t90) (cm2/det)



k(t90) (cm/det)



7



8



Perhitungan Permeabilitas (k) : Tekanan (kg/cm2)



Tinggi Contoh Rerata



∆H (cm)



mv (cm2/det)



DH/H



Cv(t50) (cm2/det)



k(t50) (cm/det)



Grafik Hubungan tegangan dan angka pori Beban  Total h e



1



2



3



4



5



6



61



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA



e



Grafik hubungan angka pori dan tegangan







penurunan (mm)



Grafik Hubungan Penurunan dengan  waktu



 waktu (menit)



penurunan (mm)



Grafik Hubungan Penurunan dengan log waktu



waktu (skala log)



62



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA



Flowchart Percobaan Konsolidasi



Keluarkan contoh yang ujungnya telah diratakan dari lubang



Cincin dipasang pada pemegangnya, kemudian diiatur sehingga bagian yang tajam berada 0.5 cm dari ujung tabung contoh



Contoh dimasukkan kedalam cincin sepanjang kira-kira 2 cm. Kemudian sampel dipotong dan diratakan



Pasanglah pelat penumpu di atas batu pori



Tempatkan batu pori di bagian atas dan bagian bawah dari cincin sehingga benda uji yang sudah dilapisi kertas saring tepat oleh kedua batu pori, masukkan kedalam sel konsolidasi



Benda uji dan cincin ditimbang dengan ketelitian 0.1 gram



Letakkan sel konsolidasi yang sudah terisi benda uji pada alat konsolidasi sehingga bagian yang runcing dari pelat penumpu menyentuh tepat pada alat pembebanan



Aturlah kedudukan arloji kemudian dibaca dan dicatat



A



63



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA



Flowchart Percobaan Konsolidasi



A Besar beban maksimum ini sebetulnya tergantung pada kebutuhan, yaitu sesuai dengan beban yang akan bekerja terhadap lapisan tanah tersebut



Cara pembacaan dan pencatatan arloji dilakukan juga untuk beban-beban selanjutnya. Beban-beban tersebut akan menimbulkan tekanan normal terhadap benda uji masingmasing 0.32; 0.63; 1.27; 2.53; 2 5.07; dan 10.14 kg/cm



Pasanglah beban pertama sehingga tekanan pada benda uji 2 sebesar 0.32 Kg/cm , kemudian arloji dibaca tiap waktu yang diberikan pada formulir. Biarkan beban pertama ini bekerja sampai pembacaan arloji tetap. Lalu sel konsolidasi diisi air



Setelah pembacaan menunjukkan angka tetap (24 jam), catat pembacaan arloji terakhir. Kemudian pasang beban yang kedua sehingga tekanan menjadi dua kali. Kemudian baca dan catat arloji sesuai cara sebelumnya



B



64



LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DAN GEOLOGI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA



Flowchart Percobaan Konsolidasi



B Setelah pembebanan maksimum dan pembacaannya tetap, kurangilah beban dalam dua langkah sampai mencapai beban pertama. Waktu pengurangan pembebanan sekitar 5 jam



Segera setelah pembacaan terakhir dicatat, keluarkanlah cincin dan benda uji dari konsolidasi, ambillah batu pori dari permukaan atas dan bawah. Keringkan permukaan atas dan bawah benda uji



Keluarkanlah benda uji dari cincin kemudian timbang dan tentukan berat jenisnya.



65