Uji Indeks Properties Tanah [PDF]

Citation preview

KARAKTERISASI TANAH DENGAN MENGGGUNAKAN METODE GEOLISTRIK RESISTIVITAS DAN UJI INDEKS PROPERTIES TANAH DI PERUMAHAN ISTANA TIDAR REGENCY KECAMATAN SUMBERSARI KABUPATEN JEMBER



PROPOSAL SKRIPSI



oleh DEVI PUTRI SULISTYANI NIM 101810201002



JURUSAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS JEMBER 2014



BAB 1



PENDAHULUAN



1.1 Latar Belakang 1.2 Rumusan Masalah 1.3 Batasan Masalah 1.4 Tujuan Penelitian 1.5 Manfaat Penelitian



BAB 2



BAB 3



TINJAUAN PUSTAKA



METODE PENELITIAN



3.1 Waktu dan Tempat Penelitian 3.2 Alat Penelitian 3.3 Skema Kerja



BAB 1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Tanah



Fungsi tanah dalam pembangunan



Karakteristik tanah



Uji laboratorium dan uji lapangan



Metode identifikasi karakteristik tanah



Uji Indeks properties tanah



Metode geolistrik



Penelitian karakterisasi tanah dengan metode geolistrik Penelitian uji indeks properties tanah



Metode geolistrik resistivitas Perumahan Istana Tidar Regency



BAB 1. PENDAHULUAN 1.2 Rumusan Masalah Bagaimana mengkarakterisasi tanah di Perumahan Istana Tidar Regency dengan menggunakan metode geolistrik dan uji indeks properties tanah?



1.3 Batasan Masalah 1. Lokasi penelitian berada di lahan kosong bagian selatan Perumahan Istana Tidar Regency 2. Akuisisi data menggunakan konfigurasi Wenner 3. Software yang digunakan untuk pengolahan data adalah software Res2Dinv 4. Karakter tanah ditinjau dari sifat kelistrikan tanah 5. Sifat fisik atau indeks properties tanah yang dicari terdiri atas kadar air, berat jenis, berat isi, dan analisa saringan



BAB 1. PENDAHULUAN 1.4 Tujuan Penelitian Melakukan karakterisasi tanah di Perumahan Istana Tidar Regency dengan menggunakan metode geolistrik dan uji indeks properties tanah.



1.5 Manfaat Penelitian 1. Dapat memberikan informasi mengenai penggunaan metode geolistrik dalam mengidentifikasi karakteristik tanah 2. Dapat memberikan informasi mengenai jenis tanah di Perumahan Istana Tidar Regency sehingga dapat menjadi acuan dalam perencanaan pembangunan 3. Sebagai bahan masukan bagi peneliti lain dalam mengembangkan penelitian mengenai jenis tanah



BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Profil Daerah Penelitian



Gambar 2.1 Peta lokasi penelitian



Perumahan Istana Tidar Regency Jalan Kaliurang Kecamatan Sumbersari Kabupaten Jember Geografis : 759’6’’ LS  833’56’’ LS dan 627’9’’BT  714’33’’BT Topografi : daerah berbukit Ketinggian :  98 mdpl Luas wilayah Kecamatan Sumbersari: 35,52 km2 (sumber: Badan Pusat Satistik Kabupaten Jember)



BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.2 Tanah  Tanah merupakan himpunan mineral, bahan organik, dan endapan-endapan yang relatif lepas (loose), yang terletak di atas batuan dasar (bedrock) (Hardiyatmo, 2006)  Tanah merupakan sebuah agregat alam dari butiran mineral yang dapat dipisahkan secara mekanis oleh pengadukan dalam air (Muslikh, 1996)



Jenis-jenis utama tanah: 1. Kerikil 2. Pasir 3. Lanau 4. Lempung



BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.3 Metode Geolistrik merupakan salah satu metode geofisika yang mempelajari tentang sifat aliran listrik di dalam bumi yang dimanfaatkan untuk eksplorasi sumber daya alam bawah permukaan bumi (Wahyono dkk, 2008)



Prinsip kerja metode ini adalah dengan mengetahui perubahan resistivitas lapisan batuan di bawah permukaan tanah dengan cara mengalirkan arus listrik DC (Direct Current) dengan tegangan yang tinggi ke dalam tanah.



BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.4 Metode Geolistrik Resistivitas Metode ini mempelajari sifat resistivitas dari lapisan batuan di dalam bumi dengan menggunakan dua elektroda arus yang digunakan untuk menginjeksikan arus listrik ke dalam bumi. Selain itu digunakan dua elektroda potensial yang digunakan untuk mengukur beda potensial (Reynolds, 1997) mapping metode yang mempelajari variasi resistivitas lapisan tanah di bawah permukaan bumi secara horizontal



sounding metode yang mempelajari variasi resistivitas lapisan tanah di bawah permukaan bumi secara vertikal



BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA Resistivitas Semu (Apparent Resistivity) Resistivitas semu merupakan resistivitas gabungan dari beberapa lapisan tanah yang dianggap sebagai satu lapisan homogen.



dimana:



 a = resistivitas semu (m)



V = beda potensial antara dua elektroda (Volt) I = arus listrik antara dua elektroda (Ampere) K = faktor geometri (m)



BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.5 Resistivitas Batuan Tabel 2.2 Nilai resistivitas beberapa material bumi Material



Resistivitas (m)



Limestone (Gamping)



500 - 10.000



Sandstone (Batu Pasir)



200 - 8.000



Shales (Batu Tulis)



20 - 2.000



Sand (Pasir)



1 - 1.000



Clay (Lempung)



1 – 100



Ground Water (Air Tanah)



0.5 – 300



Sea Water (Air Asin)



0.2



Dry Gravel (Kerikil Kering)



600 - 10.000



Alluvium (Aluvium)



10 – 800



Gravel (Kerikil)



100 – 600



(Sumber: Telford, 1990)



BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.6 Konfigurasi Wenner PRINSIP KERJA 1. empat elektroda konfigurasi yaitu C1, P1, P2, dan C2 2. Spasi yang sama dipindahkan secara keseluruhan dengan jarak yang tetap Gambar 2.5 Susunan elektroda konfigurasi Wenner



Jarak spasi tergantung pada kedalaman lapisan yang akan dipetakan



BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.7 Sifat Fisik Tanah Tiga elemen fase tanah



W  Ws  Ww V  Vs  Vv  Vs  Vw  Va dimana : W = total berat tanah (kg) Ws = berat butiran padat (kg) Ww = berat air (kg) Ws = volume butiran padat (m3) V = total volume tanah (m3) Vv = volume pori (m3) Vw = volume air di dalam pori (m3) Va = volume udara di dalam pori (m3)



Gambar 2.6 Tiga elemen fase tanah



BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA Indeks Properties Tanah KADAR AIR



BERAT ISI



Kadar air atau water content (w) adalah perbandingan antara berat air (Ww) dengan berat butiran padat (Ws) di dalam tanah



Berat isi () adalah perbandingan antara berat tanah (W) dengan volume total tanah (V)



Ww w  100 % Ws







W V



w



= kadar air (%)







Ww



= berat air (kg)



W = berat tanah (kg)



Ws



= berat butiran padat (kg)



V



= berat isi (kg/ m3 )



= volume total tanah (m3)



BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA Tabel 2.4 Nilai n, e, w, d, dan s untuk tanah



d



s



Macam Tanah



n (%)



e



w (%)



(kN/m3)



Pasir seragam, tidak padat



46



0,85



32



14,3



18,9



Pasir seragam, padat



34



0,51



19



17,5



20,9



Pasir berbutir campuran, tidak padat



40



0,67



25



15,9



19,9



Pasir berbutir campuran, padat



30



0,43



16



18,6



21,6



Lempung lunak sedikit organik



66



1,90



70



-



15,8



Lempung lunak sangat organik



75



3,00



10



-



144,3



(Sumber: Terzaghi, 1943)



(kN/m3)



BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA Indeks Properties Tanah BERAT JENIS Berat jenis atau specific gravity (Gs) adalah perbandingan antara berat volume butiran padat ( s ) dengan berat volume air ( w )



s Gs  w G s = berat jenis



 s = berat volume butiran padat (kN/m3)



 w = berat butiran padat (kg)



Tabel 2.3 Berat jenis tanah (specific gravity)



Macam Tanah



Berat Jenis (Gs)



Kerikil



2,65 – 2,68



Pasir



2,65 – 2,68



Lanau anorganik



2,62 – 2,68



Lempung organik



2,58 – 2,65



Lempung anorganik



2,68 – 2,75



Humus



1,37



Gambut



1,25 – 1,80



Sumber: Hardiyatmo, 2002)



BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA Analisa Ukuran Butiran PRINSIP : • menentukan presentase berat butiran pada satu unit saringan dengan suatu ukuran diameter lubang yang sudah ditentukan • Metode yang digunakan untuk tanah berbutir kasar dapat dilakukan secara langsung dengan cara menyaring atau yang disebut dengan analisa saringan



Tabel 2.5 Ukuran saringan standar Amerika No. Saringan 3 4 6 8 10 16 20 30 40 50 60 70 100 140 200 270 Sumber: Hardiyatmo, 2006)



Diameter lubang (mm) 6,35 4,75 3,35 2,36 2,00 1,18 0,85 0,60 0,42 0,30 0,25 0,21 0,15 0,106 0,075 0,053



BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA



Analisis distribusi ukuran butiran (Sumber: hardiyatmo, 2002)



Koefisien keseragaman



Koefisien gradasi



Cu 



D60 D10



( D30 ) 2 Cc  ( D60 )(D10 )



Tanah bergradasi baik: 1  Cc  3



Cu  4 Kerikil Cu  6 Pasir



BAB 3. METODE PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian 3.1.1 Waktu Penelitian Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Juli 2014 sampai dengan selesai 3.1.2 Tempat Penelitian • Data geolistrik dan pengambilan sampel tanah: Penelitian ini dilakukan di Perumahan Istana Tidar Regency Jalan Kaliurang Kecamatan Sumbersari Kabupaten Jember • Pengujian indeks properties: Laboratorium Mekanika Tanah Fakultas Teknik Universitas Jember



BAB 3. METODE PENELITIAN



Gambar 3.1 Lokasi penelitian untuk lintasan 1 dan lintasan 2



BAB 3. METODE PENELITIAN



Gambar 3.2 Lokasi penelitian untuk lintasan 3 dan lintasan 4



BAB 3. METODE PENELITIAN 3.2 Alat Penelitian PENGAMBILAN DATA RESISTIVITAS TANAH



1. Resistivitymeter 2. Global Positioning System (GPS) 3. Kabel 4. Elektroda 5. Meteran 6. Sumber arus (Accu) 7. Palu 8. Pasak



BAB 3. METODE PENELITIAN 3.2 Alat Penelitian PENGAMBILAN SAMPEL TANAH 1. 2. 3. 4. 5.



Cangkul/sekop Batang bor Tabung logam Palu Kantong plastik tebal



BAB 3. METODE PENELITIAN 3.2 Alat Penelitian PENGUJIAN INDEKS PROPERTIES TANAH KADAR AIR 1. Oven 2. Cawan 3. Neraca



BAB 3. METODE PENELITIAN 3.2 Alat Penelitian PENGUJIAN INDEKS PROPERTIES TANAH



BERAT JENIS TANAH 1. Piknometer 2. Neraca 3. Oven 4. Saringan 5. Spreyer 6. Hot plate



BAB 3. METODE PENELITIAN 3.2 Alat Penelitian PENGUJIAN INDEKS PROPERTIES TANAH BERAT ISI TANAH 1. Silinder/ring 2. Pisau pemotong 3. Neraca



BAB 3. METODE PENELITIAN 3.2 Alat Penelitian PENGUJIAN INDEKS PROPERTIES TANAH ANALISA SARINGAN 1. Neraca 2. Satu set saringan 3. Oven 4. Shieve shaker 5. Talam 6. Scaper



BAB 3. METODE PENELITIAN 3.3 Skema Kerja Studi literatur Survey lokasi penelitian Pengambilan data geolistrik



Pengambilan sampel tanah Pengujian indeks properties tanah Interpretasi hasil pengolahan data Penyusunan laporan tahap akhir



SEKIAN TERIMA KASIH