IV. PEMADATAN TANAH PEMADATAN TANAH
Stabilitas tanah
Pendahuluan : Maksud :
usaha secara mekanis agar bahan-bahan tanah lebih merata dan akan mengeluarkan udara yang ada dalam pori-pori tanah (mengurangi poripori tanah)
Cara : • Menumbuk • Menggilas Pemadatan : volume total berkurang = sebesar volume pori yang berkurang Manfaat : memperbaiki beberapa sifat penting dari tanah 1. Menaikkan kuat geser tanah = menaikkan nilai ϕ dan c 2. Mengurangi sifat mudah mampat, sehingga mengurangi besarnya penurunan nantinya 3. Mengurangi sifat permeabilitas = menurunkan nilai k 4. Mengurangi sifat kembang susut tanah Guna : • pada pekerjaan tanah : bendungan; jalan raya; lapangan terbang • perbaikan tanah dasar fondasi Ukuran : berat volume kering tanah itu = γk
Hal - hal yang mempengaruhi : 1. tenaga pemadatan yang diberikan −
berat alat
−
banyaknya lintasan
−
tebal lapisan
2. kadar air tanah
yang menentukan hasil pemadatan tanah
tanah basah lebih mudah
Pengaruh tenaga pemadatan : −
makin besar tenaga
−
untuk banyaknya lintasan, dengan makin tipis lapisan yang digilas
tanah makin padat lebih padat
Pengaruh kadar air tanah tanah kohesif kering merupakan bongkah-bongkah, yang sukar sekali dipadatkan jika disiram air
tanah menjadi lunak, mudah dipadatkan
Universitas Gadjah Mada
tapi jika terlalu banyak air
kenyang air
tidak bisa dipadatkan
untuk semua jenis tanah, makin mudah dipadatkan, karena air berfungsi sebagai pelumas agar butir-butir tanah lebih mudah saling merapat. Tapi kadar air yang berlebihan akan mengurangi hasil pemadatan yang dapat dicapai. Kadar air terbaik (optimum) ωoptimum = OMC = Optimim Moisture Content Kepadatan Maksimum Berat volume kering maksimum = MDD = γk maksimum Maximum Dry Density OMC
Dipengaruhi oleh
MDD
Jenis tanah Tenaga pemadatan
Yang menentukan besarnya pemadatan : Tebal lapisan tanah yang dipadatkan Berat mesin penggilas/penumbuk Jumlah lintasan/tumbukan Pemeriksaan Laboratorium sampel tanah yang dipadatkan, ditentukan OMC & MDD disebut percobaan PROCTOR
ada istilah STANDARD PROCTOR
Cara Pelaksanaan: Cara STANDAR : untuk pekerjaan ringan (bendungan) Cara MODIFIED : untuk pekerjaan berat, tenaga >>>> (jalan raya, lapangan terbang)
PERCOBAAN PEMADATAN LABORATORIUM Mencari hubungan kadar air & kepadatan yang dicapai jika tanah dipadatkan dengan tenaga pemadatan tertentu. Alat 1. silinder pemadatan (termasuk plat alas dan tutup kolar yang dapat dilepaskan) 2. penumbuk 3. data : Volume silinder
ft3 (0,95 1)
Universitas Gadjah Mada
Berat penumbuk 5.5 lbs (2.5 kg) Tinggi jatuh 12” (30 cm) cm
CARA : Sampel tanah dikeringkan di ruangan, agar dapat digemburkan Dibasahi, tapi tidak terlalu basah
ω1
Tanah dimasukkan sebagian ke dalam silinder (dengan perkiraan setelah padat 1/3 volume Ditumbuk 25 kali, sampai merata Kemudian ditambahkan 1/3 volume, ditumbuk lagi 25 kali merata Isi lagi 1/3 volume, tumbuk 25 kali merata Setelah padat, lalu dilepas, tanah dipotong dengan pisau (rata) dengan volume 0.95 L (tanah padat) Tanah ditimbang, misal W1 (volume = 0.95 L)
Diambil sedikit tanahnya, untuk dihitung kadar airnya ai ω1 γk dapat dihitung dengan rumus tanah dibongkar, gemburkan lagi beri air, agar kadar air naik kira-kira kira 3-5% ulangi percobaan satu, sehingga didapat : ω2
Universitas Gadjah Mada
ulangi percobaan seperti tersebut diatas hingga hin 5 — 6 kali, dengan catatan γb tidak naik lagi supaya dihentikan. Contoh : Tentukan besarnya OMC & MDD Data: No. test
1
2
3
4
5
Berat volume kering (gr/cm )
1.37
1.45
1.47
1.42
1.32
Kadar air (%)
22.1
25.0
28.4
31.7
35.1
3
PERCOBAAN PROCTOR MODIFIED Data alat : silinder
ft3
penumbuk 10 lbs = 4.5 kg 5 lapisan masing-masing masing 25 tumbukan Cara : sama dengan cara PROCTOR STANDAR Suatu tanah yang sama, bila dipadatkan dengan cara standar dan modified akan timbul perbedaan hasil sebagai berikut :
Universitas Gadjah Mada
Nilai OMC & MDD Cara standar : γk max
0.96 ----------------tanah organik
ωoptimum
5% -----------------tanah butir kasar
2.32 gr/cm3 tanah butir kasar (well graded) 35% lempung plastis
PEMADATAN LAPANGAN Pelaksanaan penimbunan & pemadatan dilakukan lapis demi lapis, tebal lapisan tergantung jenis tanah Kohesif
: 20 cm (lempung)
Pasir
: 30 cm
Sebelum lum digilas, kadar air tanah harus haru diperiksa, kondisinya
OMC
Penumbukan/Penggilasan −
Dilakukan beberapa lintasan yang perlu digilas
−
6 - 10 lintasan
Diadakan pemeriksaan pemadatannya : bila kurang padat, dapat digilas lagi.
Universitas Gadjah Mada
ALAT PEMADAT 1. alat tumbuk (remmer/Temper) sederhana : tenaga manusia, untuk pekerjaan kecil
Penumbuk besi Yang perlu diperhatikan : Kadar air tanah Tebal lapisan Berat & jumlah lintasan mesin gilas
2. Mesin Gilas (Roller) a. SMOOTH WHEEL ROLLER = ROAD ROLLER Menggunakan roda baja halus Untuk timbunan krikil & batu pecah Masih dapat digunakan pada tanah pasir Tidak cocok untuk lempung lunak b. SHEEP FOOT ROLLER Rodanya tidak halus Cocok untuk tanah lempung bergumpal-gumpa/padat/keras bergumpal c. PNEUMATIC TIRED ROLLER Rodanya diberi udara/dipompa udara Beratnya dapat diatur, untuk macam tanah d. VIBRATING ROLLER Roda besi halus, sambil berjalan — bergetar Universitas Gadjah Mada
Baik untuk tanah pasir & sirtu e. BULLDOZER Untuk menggusur/meratakan alat Untuk pekerjaan kecil, dapat digunakan juga untuk penggilas
PENGAWASAN PEKERJAAN PENIMBUNAN DAN PEMADATAN 1. Kadar air tanah sebelum digilas Berpengaruh pada hasil pemadatan Berpedoman pada hasil pemeriksaan laboratorium Jika kurang basah Jika terlalu basah 2. Tebal lapisan
disiram /diperciki air dijemur; / dicampur dengan tanah lain yang lebih kering
disesuaikan dengan bestek (20 — 30) cm
3. Jumlah lintasan mesin gilas Sesuaikan dengan bestek Over compacted = terlalu banyak lintasan
terdapat lapisan yang tidak
homogen 4. Memeriksa kepadatan setelah digilas a. kepadatan yang harus dicapai 90 — 100 % padat max. misal : bahan tanah mempunyai padat max /MDD = 1.6 gr/cm3 pada pemadatan disyaratkan mempunyai kepadatan 95 % maka yang harus dicapai sekurang-kurangnya : γk = 0.95 x 1.6 = 1.52 gr/cm3 b. cara pemeriksaan dengan cara silinder pengambil sampel dengan cara kerucut pasir (sand cone) dengan cara balon karet (rubber ballon) 5. Hal-hal lain : Pengupasan/stripping −
mengupas lapisan teratas tanah sebelum digilas
−
20 — 30 cm, atau lebih tebal (sawah, hutan)
dibersihkan dari kotoran : daun, kayu, akar kaki tanggul
Universitas Gadjah Mada
PERCOBAAN PENIMBUNAN/PEMADATAN NAN/PEMADATAN LAPANGAN Dilakukan pada awal pekerjaan ekerjaan sebelum penimbunan I Tujuan: mempelajari hubungan antara −
tebal lapisan
−
berat mesin penggilas
−
jumlah lintasan
ekonomis
(diusahakan ± 6 — 10 lintasan) Jika > 10 lintasan
- lapisan dipertipis - mesin gilas dipertebal
SAND CONE METHOD Tujuan :
untuk memeriksa/menentukan memeriksa kepadatan tanah lapangan Butirannya ≤ 2 inch (50.8 mm)
Umumnya digunakan untuk memeriksa kepadatan tanah yang dipadatkan Alat : 1. botol kerucut pasir −
corong kerucut tinggi 5 3/8 inch dan diameter 6 1/2 inch
2. plat dasar 30.48 x 30.48 cm2 (12 inch2) 3. pasir bersih, kering, tanpa bahan ikat
dapat mengalir bebas (sering
menggunakan pasir otawa) pasir
saringan no. 10 (2 mm) > pasir > saringan no. 200 (0.075 mm)
4. Timbangan 5. Alat pembantu : paku, sendok, kaleng, kuwas 6. Alat pemeriksaan kadar air Pelaksanaan Sebelum pelaksanaan lapangan diketahui dahulu a. berat volume pasir γo (gr/cm3) b. pasir yang mengisi kerucut ωo (gr) Pemeriksaan lapangan Botol diisi pasir secukupnya Permukaan tanah diratakan Plat dasar ditempatkan, kemudian tanah digali sesuai tanda yang telah dibuat
Universitas Gadjah Mada
Tanah galian dikumpulkan untuk diketahui beratnya (dimasukkan dalam kaleng) Botol pasir ditempatkan pada plat dengan menghadap ke bawah, kran dibuka dan tunggu sampai berhenti mengalir mengisi lubang dan corong, kemudian kran ditutup Sisa pasir dalam botol ditimbang Sebagian tanah dalam kaleng dicari kadar airnya Kepadatan (γk) !
Hitungan : Volume botol (V) −
botol + corong (W1) gr
−
botol + corong + air (W2) gr
− "
#$ %#& '
()
berat volume pasir (γ0) −
botol + pasir penuh (W3) gr
−
berat pasir Wp = W3 – W1
−
#* +
,-.()
Pasir isi kerucut (W0) −
berat botol + pasir secukupnya (W4) gr
−
berat botol + sisa pasir (W5) gr
−
Wo =W4 - W5
Lapangan −
berat botol + pasir (W6) gr
−
berat botol + sisa pasir (W7) gr
−
berat kaleng W8
−
berat kaleng + tanah W9
−
berat tanah W = W9 — W8
dicari kadar air tanah
ω
kepadatan tanah #/ %#0 '
#1 %#2 %#
Universitas Gadjah Mada
