LAPORAN KEMAJUAN PENELITIAN DOSEN PEMULA
KORELASI HARGA CALIFORNIA BEARING RATIO (CBR) DAN TAHANAN UJUNG KONUS UNTUK TANAH DI PALANGKA RAYA Tahun ke 1 dari rencana 1 tahun
Peneliti Utama Nirwana Puspasari, ST, MT NIDN 1102057301
Anggota Hendra Cahyadi, ST, MT NIDN 0011107701
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PALANGKARAYA JULI 2014
i
ii
Ringkasan Selama ini untuk mendapatkan harga California Bearing Ratio (CBR) berdasarkan nilai qc (tahanan ujung konus), umumnya perencana merujuk pada grafik/nomogram yang dipublikasikan di buku-buku literatur, dimana grafik/nomogram itu belum tentu dapat diaplikasikan pada semua daerah termasuk di Palangka Raya. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan grafik atau persamaan antara CBR dan qc untuk wilayah Palangka Raya. Pengujian yang dilakukan dalam penelitian ini adalah uji CBR dan uji konus, dimana untuk kedua uji tersebut akan digunakan sampel tanah dengan kadar air dan kepadatan yang sama. Pengambilan sampel tanah dilakukan di empat lokasi yaitu: Kecamatan Jekan Raya, Bukit Batu, Pahandut dan Sebangau. Setiap lokasi diambil lima titik sampel tanah. Dari pengujian tersebut, didapatkan hubungan antara CBR dan qc untuk daerah Palangka Raya yaitu CBR = 0,0544qc + 2,64 dengan harga qc berkisar antara 50 kg/cm2 sampai 300 kg/cm2. Kata kunci: CBR, qc, pemadatan, kadar air
iii
Prakata Dengan mengucapkan puji dan syukur atas kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan seluruh rahmat dan hidayah-Nya, akhirnya penulis dapat menyelesaikan penelitian dengan judul “Korelasi Harga California Bearing Ratio (Cbr) Dan Tahanan Ujung Konus Untuk Tanah Di Palangka Raya” tepat pada waktunya. Penelitian ini dilakukan dengan latar belakang bahwa belum adanya grafik atau korelasi antara CBR dan Tahanan Ujung Konus di Kota Palangka Raya. Korelasi ini dipandang penting untuk memudahkan pihak terkait dalam menentukan harga CBR dengan parameter tersebut. Pada kesempatan ini tim ingin mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan dalam penelitian ini, diantaranya kepada: 1.
Dekan Fakultas Teknik UM Palangkaraya dan Ketua Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik UM Palangkaraya yang sudah menyediakan seluruh sarana laboratorium
2.
Saudara Yodhi Santori sebagai laboran yang sudah membantu dalam pelaksanaan di laboratorium.
3.
Bapak Djoko Eko Hadi Susilo, MP selaku kepala Lembaga Penelitian dan Pengabdian Pada Masyarakat UM Palangkaraya yang sudah memberikan bantuan terutama dari segi administrasi dalam pengerjaan penelitian ini.
4.
Rekan-rekan dosen di Fakultas Teknik UM Palangkaraya yang sudah memberikan masukan-masukan yang konstruktif dalam pengerjaan penelitian ini.
5.
Rekan-rekan di Perpustakaan Fakultas Teknik UM Palangkaraya dan Perpustakaan UM Palangkaraya yang mencarikan literatur di perpustakaan Sebagai sebuah hasil penelitian, tim berharap hasil penelitian ini dapat
memberikan sumbangan pemikiran bagi pelaksanaan kegiatan konstruksi terutama konstruksi jalan di Kota Palangka Raya.
Palangka Raya, 30 Juli 2014
Tim Peneliti
iv
DAFTAR ISI
BAB 1
BAB 2
BAB 3
BAB 4
HALAMAN SAMPUL
i
HALAMAN PENGESAHAN
ii
RINGKASAN
iii
PRAKATA
iv
DAFTAR ISI
v
DAFTAR TABEL
vii
DAFTAR GAMBAR
viii
DAFTAR LAMPIRAN
ix
PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang………………………………………………...
1
1.2 Rumusan Masalah……………………………………………..
2
1.3 Batasan Masalah………………….……………………………
2
TINJAUAN PUSTAKA 2.1 California Bearing Ratio………………………………………
3
2.2 Uji CBR Laboratorium………………………………………..
4
2.3 Uji CBR Lapangan……………………………………………
5
2.3.1 Uji Piston……..………………………………………
5
2.3.2 Uji Cone Penetrometer (Konus)….…………………..
6
2.4 Hubungan Tahanan Ujung Konus Dengan CBR……………..
8
TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN 3.1 Tujuan Penelitian………………………………………………
9
3.2 Manfaat Penelitian……………………………………………..
9
METODE PENELITIAN 4.1 Langkah Kerja………..……………………………………...
10
4.2 Pekerjaan Lapangan………………………………………….
11
4.3 Pekerjaan Laboratorium……………….……………………..
11
4.3.1 Uji Sifat Fisik Tanah………………………………….
11
4.3.2 Uji Pemadatan…………………………………………
11
4.3.3 Uji CBR dan Uji Penetrasi Konus…………………….
11
v
Analisis Statistik………………………………………………
BAB 5
13
HASIL YANG DICAPAI 5.1 Atribut Tanah………………………………………………….
14
5.2 Uji CBR dan Uji Konus………………………………………..
14
5.3 Hubungan CBR dan qc Untuk Daerah Palangka Raya……….
22
BAB 6
RENCANA TAHAPAN BERIKUTNYA…………………………
23
BAB 7
KESIMPULAN DAN SARAN 7.1 Kesimpulan……………………………………………………..
24
7.2 Saran……………………………………………………………
24
DAFTAR PUSTAKA……………………………………………..
25
LAMPIRAN………………………………………………………...
26
vi
DAFTAR TABEL Tabel 2.1
Harga Tegangan Baku Untuk Setiap Penetrasi...........................
3
Tabel 2.2
Klasifikasi Tanah Berdasarkan Harga CBR................................
4
Tabel 5.1
Klasifikasi Tanah Palangka Raya……………………………….
14
Tabel 5.2
Harga CBR dan Tahanan Ujung Konus Untuk Tanah di Jekan Raya …………………….…………………………………….
Tabel 5.3
Harga CBR dan Tahanan Ujung Konus Untuk Tanah di Bukit Batu ……….…………………………………………………….
Tabel 5.4
16
Harga CBR dan Tahanan Ujung Konus Untuk Tanah di Pahandut........................................................................................
Tabel 5.5
15
18
Harga CBR dan Tahanan Ujung Konus Untuk Tanah di Sebangau........................................................................................
vii
19
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1
Alat Uji CBR Laboratorium……………………………….
5
Gambar 2.2a
Alat Uji CBR Lapangan……………………………………
6
Gambar 2.2b
Alat Uji CBR Lapangan……………………………………
6
Gambar 2.3
Alat Uji CBR dengan Konus……………………………….
7
Gambar 2.4
Pelaksanaan Uji Konus di Lapangan.....................................
7
Gambar 2.5
Grafik Hubungan CBR dan Tahanan Ujung Konus.............
8
Gambar 4.1
Bagan Alir Penelitian...........................................................
10
Gambar 4.2
Proses Uji CBR dan Konus..................................................
12
Gambar 5.1
Hubungan Harga CBR dan Tahanan Ujung Konus Lokasi Jekan Raya............................................................................
Gambar 5.2
16
Hubungan CBR dan Tahanan Ujung Konus Lokasi Bukit Batu.......................................................................................
17
Gambar 5.3
Hubungan CBR dan Tahanan Ujung Konus Lokasi Pahandut
18
Gambar 5.4
Hubungan CBR dan Tahanan Ujung Konus Lokasi Sebangau
20
Gambar 5.5
Hubungan CBR dan Tahanan Ujung Konus Lokasi Palangka Raya Vs Grafik Literatur.......................................
viii
22
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1
Foto Kegiatan……………………………………………
ix
26
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Pemeriksaan harga California Bearing Ratio (CBR) biasanya dikerjakan dalam waktu yang relatif lama jika dilakukan dengan uji laboratorium. Untuk mempersingkat waktu, biasanya perencana melakukan tes CBR langsung di lapangan. Jenis uji CBR yang baku adalah dengan menggunakan piston. Seperti kita ketahui, penampang piston ukurannya agak besar, maka diperlukan beban yang relatif besar pula agar piston bisa masuk ke dalam tanah pada kedalaman yang diinginkan. Uji yang lain adalah dengan menggunakan cone penetrometer atau konus. Dibandingkan dengan uji piston, pemeriksaan dengan cara ini lebih mudah dilakukan. Ujung konus yang lancip memudahkan alat ini untuk dimasukkan ke dalam tanah sehingga pembebanan yang diperlukan lebih kecil dibandingkan bila menggunakan piston. Peralatan konus ini sendiri sangat ringan dan sederhana sehingga mudah untuk di bawa-bawa. Hasil dari uji konus ini adalah didapatkannya grafik hubungan antara tahanan ujung konus (qc) dan CBR. Sebenarnya grafik korelasi antara CBR dan tahanan ujung konus (qc) sudah ada, yaitu yang dihasilkan dari hasil penelitian yang dilakukan oleh Bakrie Oemar dan Nurly Gofar. Tetapi grafik tersebut berasal dari daerah yang tidak diketahui, yang tentu struktur dan sifat tanahnya kemungkinan besar berbeda. Sedangkan grafik hubungan tahanan ujung konus dengan CBR untuk daerah Palangka Raya belum ada. Hal ini yang membuat perencana sering melakukan uji CBR di laboratorium atau cenderung langsung memperbesar faktor keamanan dalam rancangannya yang tentu mengakibatkan peningkatan biaya proyek. Kondisi inilah yang melatar belakangi dilakukannya penelitian mengenai penggunaan cone penetrometer sebagai alat untuk menentukan harga CBR untuk kondisi tanah di Palangka Raya.
1
1.2 Rumusan Masalah Permasalahan yang akan diangkat dalam penelitian ini adalah: 1.
Bagaimanakah sifat-sifat tanah asli pada pengujian distribusi ukuran butir, berat jenis, indeks plastisitas (PI), pemadatan standar, dan CBR?
2.
Berapakah nilai tahanan ujung konus (qc) untuk tanah di Palangka Raya?
3.
Berapakah harga CBR untuk tanah di Palangka Raya?
4.
Bagaimanakah korelasi nilai CBR dan qc untuk tanah di Palangka Raya?
1.3 Batasan Masalah Untuk penelitian ini diambil contoh tanah yang ada di Kota Palangka Raya yaitu di Kecamatan Jekan Raya, Bukit Batu, Pahandut dan Sebangau. Setiap lokasi diambil lima titik sampel tanah.
2
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. California Bearing Ratio Uji CBR berasal dari Departemen Transportasi California tahun 1929. uji ini dimaksudkan untuk menentukan kelayakan suatu lapisan yanah yang akan digunakan sebagai subbase atau base course dalam konstruksi jalan raya. Sejak perang dunia kedua, U.S Army Corps of Engineers mengadaptasi uji ini untuk digunakan dalam konstruksi lapangan terbang. Harga CBR adalah perbandingan antara beban penetrasi suatu bahan terhadap bahan standar dengan kedalaman dan kecepatan penetrasi yang sama. Dalam bentuk rumus: CBR = ( tegangan uji/tegangan baku ) x 100%. Tabel harga dari tegangan baku adalah seperti pada tabel 2.1 di bawah ini.
Tabel 2.1 Harga Tegangan Baku Untuk Setiap Penetrasi Penetrasi
Satuan tegangan baku
mm
inch
Mpa
Psi
2.5
0.10
6.9
100
5.0
0.20
10.3
1500
7.5
0.30
13.0
1900
10.0
0.40
16.0
2300
12.7
0.50
18.0
2600
Sumber : Bowles ( 1992 )
Harga CBR digunakan untuk menilai kemampuan tanah, utamanya untuk digunakan sebagai base atau subbase di bawah perkerasan jalan atau lapangan terbang. Tabel 2.2 di bawah ini merupakan tipikal rating dari harga CBR.
3
Tabel 2.2 Klasifikasi Tanah Berdasarkan Harga CBR CBR
Tingkatan
No
Umum
Klasifikasi
Kegunaan
Unified
AASHTO
0-3
Very poor
Subgrade
OH,CH,MH,OL
A5,A6,A7
3-7
Poor to fair
Subgrade
OH,CH,MH,OL
A4,A5,A6,A7
7-20
Fair
Subbase
OL,CL,ML,SC,SM,SP
A2,A4,A6,A7
20-50
Good
>50
Excellent
Base
or GM,GC,SW,SM,SP,GP Ab,A2-
subbase
5,A3,A2-6
Base
A1a,A2-4,A3
Sumber : Bowles ( 1992 )
2.2. Uji CBR Laboratorium Uji ini menggunakan alat penetrasi dengan kapasitas sekurang-kurangnya 4,45 ton dengan kecepatan penetrasi sebesar 1,25 mm per menit. Untuk uji CBR di laboratorium diperlukan uji pemadatan. Biasanya contoh tanah yang diambil untuk uji CBR di laboratorium adalah contoh tanah yang berada dalam kadar air optimum. Tetapi pemeriksaan CBR bisa saja dilakukan pada beberapa macam kadar air dan berat isi kering yang berbeda. Kerugian dari penggunaan uji CBR laboratorium adalah: Perlu waktu yang relatif lebih lama bila dibanding dengan uji langsung di lapangan, karena harus melalui prosedur – prosedur pengujian antara lain : penyaringan, Atterberg limit test, dan pemadatan. Perlu biaya lebih diantaranya biaya pengambilan dan angkut contoh tanah ke laboratorium.
4
Gambar 2.1 Alat Uji CBR Laboratorium Sumber: mektantestlaboratory
2.3. Uji CBR Lapangan Dibanding dengan uji laboratorium, uji CBR langsung di lapangan lebih menguntungkan dari segi waktu ( data bisa didapat saat itu juga ), dan tidak memerlukan pengambilan sampel tanah. Beberapa uji CBR yang biasa dilakukan di lapangan antara lain :
2.3.1 Uji Piston Uji ini antara lain menggunakan dongkrak CBR mekanis dengan kapasitas 10 ton, juga memerlukan sebuah truk atau kendaraan berat lainnya yang dibebani sesuai dengan kebutuhan dan dibawahnya dipasang sebuah dongkrak mekanis. Kerugian dari uji ini adalah penggunaan truk atau kendaraan sejenis yang membuat uji ini jadi kurang efisien. Gambar berikut menunjukkan peralatan yang digunakan dalam uji CBR lapangan
5
Gambar 2.2a Peralatan Uji CBR Lapangan
Gambar 2.2b Peralatan Uji CBR Lapangan Sumber Santoso dan Loahardjo( 2003)
2.3.2 Uji Cone Penetrometer (Konus) Setelah dirasa bahwa pemeriksaan dengan alat piston masih agak rumit, maka dikembangkan cara yang lebih mudah yaitu dengan alat konus atau Cone Penetrometer. Cone Penetrometer dikembangkan oleh U.S Army Corps of Engineers untuk memperkirakan kapasitas daya dukung tanah kohesif yang akan dilewati oleh kendaraan
6
tempur. Cone Penetrometer mempunyai dua model yaitu model militer dan model komersial, terdiri dari pegangan, proving ring, dan dial gauge. Konusnya berupa stainless steel dengan tinggi 1,5 inch dan mempunyai luas 0,5 inch2. Beberapa keuntungan dari uji ini adalah : Sangat cepat, terutama bila digunakan peralatan elektronik untuk mencatat tahanan ujung. Memungkinkan untuk pencatatan yang menerus atas tahanan tanah pada lapisan – lapisan yang ingin diselidiki. Tidak memerlukan pembebanan khusus karena ujung konus yang lancip memudahkan konus untuk dipenetrasikan. Peralatan yang ringan dan sederhana sehingga mudah untuk di bawa-bawa.
Gambar 2.3 Alat Uji CBR dengan Konus Sumber: bloodhoundssc.com
Sumber: mtukrc.org
Gambar 2.4 Pelaksanaan Uji Konus di Lapangan
7
Gambar 2.3 dan Gambar 2.4 di atas, menunjukkan peralatan uji konus dan cara pelaksanaan uji konus di lapangan. Dari hal tersebut bisa dilihat kemudahan dalam pelaksanaan uji konus di lapangan untuk mendapatkan harga CBR dibandingkan dengan uji laboratorium dan uji piston.
2.4. Hubungan Tahanan Ujung Konus Dengan Harga CBR Bakrie Oemar dan Nurly Gofar ( 19?? ) menggambarkan hubungan antara nilai tahanan ujung konus ( qc ) dengan CBR seperti Gambar 2.4 berikut ini.
CBR (% )
PEMBACAAN CONE PENETROMETER VS CBR 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
260
280
Pembacaan Konus ( kg/cm2 )
Gambar 2.5 Grafik Hubungan CBR dan Tahanan Ujung Konus Dari grafik terlihat bahwa makin besar pembacaan konus, maka makin besar pula CBR tanah. Dan pada harga pembacaan konus tertentu di sekitar angka 220 peningkatan harga CBR makin tajam. Dari grafik terlihat bahwa korelasi yang ada adalah korelasi non linier. Sedangkan Rahardjo ( 1996 ) mengusulkan bahwa untuk tanah lempung hubungan antara qc dan CBR adalah CBR = 0,5 qc.
8
BAB 3 TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN 3.1 Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini, antara lain : 1.
Menentukan sifat-sifat tanah asli pada pengujian distribusi ukuran butir, berat jenis, indeks plastisitas (PI), pemadatan standar, dan CBR.
2.
Menentukan nilai nilai tahanan ujung konus (qc) untuk tanah di Palangka Raya
3.
Menentukan nilai CBR untuk tanah di Palangka Raya.
4.
Menentukan korelasi antara nilai CBR dan qc untuk tanah di Palangka Raya
3.2 Manfaat Penelitian Untuk mendapatkan nilai CBR, umumnya perencana melakukan uji laboratorium. Namun uji laboratorium biasanya memakan waktu yang relatif lama. Untuk mempersingkat waktu dilakukan uji lapangan. Salah satu uji lapangan adalah dengan uji cone penetrometer atau konus (qc). Uji ini dipilih karena pelaksanaannya cukup mudah, tidak memerlukan pembebanan yang besar dan peralatan yang mudah untuk di bawabawa. Dengan alasan-alasan tersebut maka uji konus bisa dikatakan uji yang relatif lebih ekonomis dibandingkan dengan pengujian lainnya. Selama ini untuk mendapatkan harga CBR berdasarkan nilai qc (tahanan ujung konus), umumnya perencana merujuk pada grafik/nomogram yang dipublikasikan di buku-buku literatur, dimana grafik/nomogram itu belum tentu dapat diaplikasikan pada semua daerah termasuk di Palangka Raya. Untuk keperluan tersebut maka dilakukanlah penelitian untuk mendapatkan hubungan antara nilai CBR dan qc untuk tanah di Palangka Raya. Dengan didapatkannya hubungan antara CBR dan qc diharapkan dapat mempermudah pihak-pihak yang berkepentingan baik dari segi waktu maupun dari segi biaya dalam perencanaan dan pembangunan infrastruktur khususnya jalan. Dengan penelitian ini diharapkan akan diperoleh manfaat: 1. Nilai CBR dan qc dengan kadar air dan kepadatan yang sama. 2. Mendapatkan nilai korelasi CBR dan qc.
9
BAB 4 METODE PENELITIAN 4.1. Langkah Kerja Langkah-langkah yang dilakukan dalam penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 4.1 berikut ini
Studi literatur dan perencanaan
Pengambilan Contoh Tanah
Pengumpulan literatur
Uji pemadatan
Uji CBR
Uji penetrasi
Analisa hasil
Hubungan qc dan CBR
Kesimpulan Gambar 4.1 Bagan Alir Penelitian
10
4.2. Pekerjaan Lapangan Pengambilan contoh tanah dilakukan di daerah Kecamatan Jekan Raya, Kecamatan Bukit Batu, Kecamatan Pahandut, Kecamatan Sabangau dan Kecamatan Rakumpit. Setiap lokasi diambil lima titik sampel tanah
4.3. Pekerjaan Laboratorium 4.3.1. Uji Sifat Fisik Tanah Dalam pemeriksaan ini akan dicari harga batas cair (LL), batas plastis (PL) dan berat jenis (Gs). Standar ASTM D-4318 digunakan untuk uji batas plastis dan batas cair, sedangkan ASTM D-854 digunakan untuk uji berat jenis.
4.3.2. Uji Pemadatan Langkah-langkah dalam melakukan uji pemadatan adalah: 1. Sebelum melakukan uji pemadatan, terlebih dahulu diperiksa kadar air awal. 2. Dari hasil uji batas plastis dan batas cair akan didapatkan harga kadar air optimum. 3. Benda uji dibagi dalam lima bagian yaitu satu bagian dengan kadar air optimum, dua bagian dengan kadar air di bawah kadar air optimum, dua bagian di atas kadar air optimum. Penambahan air untuk mencapai kadar air yang diinginkan harus memperhitungkan harga kadar air alami. 4. Harga zero air void di dapat berdasarkan harga berat jenis (Gs) tanah. 5. Waktu pencampuran. Lebih lama tanah dicampur akan lebih tinggi kerapatan maksimum yang diperoleh, karena apabila tanah lebih lama dicampur maka struktur lempung akan lebih tersebar. Prosedur uji pemadatan adalah menurut standar ASTM D 698-78
4.3.3 Uji CBR dan Uji Penetrasi Konus Contoh tanah yang mempunyai kepadatan sama, akan diuji dengan 2 jenis pengujian yaitu uji CBR dan uji penetrasi. Untuk uji CBR, sampel tanah akan diperiksa dengan penetrasi dimana kecepatan penetrasi yang baku adalah 1,25 mm/det. Harga CBR diambil dari harga penetrasi 2,5 mm. Bila harga yang didapat pada penetrasi 5 mm
11
ternyata lebih besar, maka percobaan diulang lagi. Bila percobaan ulang ini masih tetap menghasilkan nilai CBR pada penetrasi 5 mm lebih besar dari nilai CBR pada penetrasi 2,5 mm, maka harga CBR untuk penetrasi 5 mm yang dipakai. Prosedur uji CBR adalah menurut standar ASTM 1883-87. Sedangkan untuk uji penetrasi, konus akan diletakkan pada alat penetrasi untuk menggantikan piston. Kemudian konus ditekan ke dalam sampel tanah dimana kedalaman penetrasi dan kepadatan tanahnya sama dengan uji CBR. Gambar 3.2 di bawah ini menjelaskan secara singkat proses uji CBR dan uji konus.
Kedalaman dan kecepatan penetrasi yang sama
Sampel tanah dengan kepadatan yang sama Gambar 4.2 Proses Uji CBR dan Uji Konus Hal perlu diperhatikan dalam uji CBR dan uji konus adalah :
12
1. Tercapainya bidang sentuh yang sempurna antara permukaan piston dan konus dengan permukaan tanah yang akan diuji. Maka diharuskan permukaan tanah yang akan diuji betul-betul rata. 2. Pemberian perilaku yang sama untuk contoh tanah yang akan diuji dengan uji CBR dan uji penetrasi konus seperti energi penumbukan, penambahan air, waktu pencampuran, dan lain-lain. Hal ini untuk menjamin tercapainya kepadatan yang sama untuk contoh tanah yang akan diuji hingga korelasi antara harga CBR dan tahanan ujung konus yang dihasilkan akan bisa dipertanggungjawabkan.
4.4. Analisis Statistik Setelah semua uji CBR dan konus selesai dilakukan, maka data-data yang didapatkan akan dianalisa dengan metode statistic yaitu dengan cara least square atau garis kuadrat minimum. Dari satu titik contoh tanah dengan kepadatan yang sama akan didapatkan variabel X untuk tahanan ujung konus dan variabel Y untuk harga CBR. Hal demikian digunakan untuk titik-titik contoh tanah yang lain, maka akan didapat harga X1, Y1 ; X2, Y2 ; X3, Y3…….;Xn , Yn. Dari masing-masing lokasi didapatkan sebuah grafik. Grafik – grafik tersebut kemudian diperiksa apakah mempunyai korelasi yang kuat atau tidak yang ditandai dengan harga R atau koefisien determinasi. Harga R menunjukkan ukuran hubungan linier antara dua perubah X dan Y. semakin tinggi harga R, maka makin kuatlah korelasi antara X dan Y. Kalau korelasi masing – masing lokasi sudah kuat, grafik – grafik tersebut bisa digabung untuk mendapatkan grafik korelasi CBR dengan qc untuk daerah Palangka Raya.
13
BAB 5 HASIL YANG DICAPAI 5.1 Atribut Tanah Dari uji sifat fisis tanah didapatkan hasil sebagaimana Tabel 5.1 berikut :
Tabel 5.1 Klasifikasi Tanah Palangka Raya Lokasi Kecamatan Jekan Raya
Bukit Batu
Pahandut
Sebangau
Titik 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3
Simbol Klasifikasi Tanah CL CL CL ML ML ML CL CL CL ML ML ML
Gs 2.73 2.70 2.77 2.68 2.67 2.70 2.78 2.72 2.70 2.73 2.77 2.71
Dari Tabel 5.1 untuk lokasi Jekan Raya didapatkan bahwa di lokasi ini jenis tanahnya adalah berbutir halus dengan simbol CL atau tanah lempung dengan plastisitas rendah. Nilai Gs (specific gravity) berkisar antara 2,70 sampai 2,77. Untuk daerah Bukit Batu, didapatkan hasil bahwa tanah termasuk jenis ML atau lanau dengan plastisitas rendah, dengan nilai Gs antara 2,67 sampai 2,70. Untuk tanah di Pahandut didapatkan berjenis CL dengan nilai Gs antara 2,71 sampai 2,77. Untuk lokasi terakhir yaitu di Sebangau didapatkan bahwa tanahnya berklasifikasi CL dengan nilai Gs berkisar antara 2,70 sampai 2,78.
5.2 Uji CBR dan Uji Konus Setelah berhasil melakukan klasifikasi pada jenis tanah, maka penelitian dilanjutkan dengan melakukan uji CBR dan konus. Uji ini dilakukan dengan berbagai nilai kadar air. Satu sampel tanah akan diuji dengan dua jenis pengujian yaitu uji CBR
14
dan konus. Sampel tanah tersebut harus dalam kondisi yang sama, sehingga bisa didapatkan nilai korelasi antara CBR dan tahanan ujung konus (qc). Dari hasil uji CBR dan konus untuk lokasi tanah di Jekan Raya, didapat hasil seperti yang terlihat pada Tabel 5.2 berikut ini
Tabel 5.2 Harga CBR dan Tahanan Ujung Konus Untuk Tanah di Jekan Raya Kadar Air (%) CBR (%) qc (kg/cm2) 7.68 9.0 108.905 10.64 8.3 107.906 Jekan Raya 1 13.50 15.9 196.829 16.29 14.9 256.777 18.34 5.8 54.952 8.19 8.5 105.908 10.41 7.4 95.917 Jekan Raya 2 13.25 14.1 193.832 15.80 13.6 215.813 18.03 5.2 69.939 8.15 7.9 102.911 10.38 6.9 88.923 Jekan Raya 3 13.28 13.5 198.827 15.86 12.5 168.853 18.03 4.6 48.957 Dari hasil uji laboratorium, didapatkan hasil bahwa nilai CBR untuk lokasi Jekan Lokasi
Titik
Raya berkisar antara 5,2% - 15,9% dan nilai tahanan ujung konus (qc) berkisar antara 49,947 kg/cm2 – 215,813 kg/cm2. Bila digambarkan, maka Grafik hubungan antara harga CBR dan harga tahanan ujung konus (qc) untuk lokasi Jekan Raya terlihat pada Gambar 5.1 berikut ini:
15
CBR (%)
18.00 17.00 16.00 15.00 14.00 13.00 12.00 11.00 10.00 9.00 8.00 7.00 6.00 5.00 4.00 0.00
30.00
60.00
90.00
120.00 150.00 180.00 210.00 240.00 270.00
Tahanan Ujung Konus ( kg/cm 2 )
Gambar 5.1 Hubungan Harga CBR dan Tahanan Ujung Konus Lokasi Jekan Raya
Dari Gambar 5.1 terlihat kecenderungan bahwa makin tinggi harga qc makin tinggi pula harga CBR. Penyebaran titik – titik terlihat membentuk garis linier positif dengan persamaan CBR = 0,0565 qc + 2,289 dan hubungan linier antara harga CBR dan qc adalah sangat baik atau sangat tinggi. Dengan R2 = 0,9323, bisa dikatakan bahwa 93,23% diantara keragaman dalam nilai-nilai CBR dapat dijelaskan oleh hubungan linearnya dengan harga qc. Sampel tanah kedua yang diuji adalah sampel dari Bukit Batu. Hasil uji CBR dan konus untuk tanah di Bukit Batu terlihat pada Tabel 5.3 berikut ini
Tabel 5.3 Harga CBR dan Tahanan Ujung Konus Untuk Tanah di Bukit Batu Lokasi
Titik
Bukit Batu
1
Bukit Batu
2
Bukit Batu
3
Kadar Air (%) 10.26 13.17 15.57 19.37 21.45 12.18 14.76 17.05 19.04 20.97 12.38
16
CBR (%) 18.2 15.2 16.1 13.9 13.3 13.6 15.3 17.2 13.0 12.2 12.8
qc ( kg/cm2 ) 299.74 269.766 209.818 192.832 196.829 203.823 229.800 273.762 189.835 170.852 180.843
14.80 14.6 219.809 16.87 16.6 267.767 18.92 12.0 165.856 21.00 11.6 156.864 Dari uji laboratorium didapatkan harga CBR antara 11,6% - 17,2%, sedangkan dari pembacaan konus didapatkan nilai antara 109,905 kg/cm2 – 299,740 kg/cm2. Bila digambarkan, maka Grafik hubungan antara CBR dan tahanan ujung konus untuk lokasi Bukit Batu adalah seperti yang terlihat pada Gambar 5.2 berikut ini:
19.00 18.00 17.00
CBR (%)
16.00 15.00 14.00 13.00 12.00 11.00 10.00 0.00
50.00
100.00
150.00
200.00
250.00
300.00
350.00
2
Tahanan Ujung Konus ( kg/cm )
Gambar 5.2 Hubungan CBR dan Tahanan Ujung Konus Lokasi Bukit Batu Dari Gambar 5.2 terlihat kecenderungan bahwa makin tinggi harga qc makin tinggi pula harga CBR. Penyebaran titik – titik terlihat membentuk garis linier positif dengan persamaan CBR = 0,0427 qc + 5,1809 dan hubungan linier antara harga CBR dan qc adalah sangat baik atau sangat tinggi. Dengan R2 = 0,8825, bisa dikatakan bahwa 88,25% diantara keragaman dalam nilai-nilai CBR dapat dijelaskan oleh hubungan linearnya dengan harga qc. Sampel tanah berikutnya adalah yang diambil dari Sebangau. Hasil uji CBR dan konus untuk tanah di Pahandut terlihat pada Tabel 5.4 berikut ini
17
Tabel 5.4 Harga CBR dan Tahanan Ujung Konus Untuk Tanah di Pahandut Kadar Air (%) CBR (%) qc ( kg/cm2 ) 9.86 11.7 146.872 12.65 13.0 189.835 Pahandut 1 15.47 17.9 270.765 17.85 8.7 104.909 20.36 7.4 98.914 10.14 11.1 152.867 12.75 14.0 210.817 Pahandut 2 15.58 16.9 268.767 17.99 8.1 105.908 20.01 6.8 103.910 10.05 11.0 136.861 12.44 13.4 196.829 Pahandut 3 15.43 14.2 218.810 17.88 6.9 90.921 19.94 6.1 88.923 Dari uji laboratorium didapatkan harga CBR antara 6,1% - 17,9%, sedangkan Lokasi
Titik
dari pembacaan konus didapatkan nilai antara 88,923 kg/cm2 – 270,765 kg/cm2. Bila digambarkan, maka Grafik hubungan antara CBR dan tahanan ujung konus untuk lokasi
CBR (%)
Pahandut adalah terlihat seperti pada Gambar 5.3 berikut ini: 19.00 18.00 17.00 16.00 15.00 14.00 13.00 12.00 11.00 10.00 9.00 8.00 7.00 6.00 5.00 0
20
40
60
80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 Tahanan Ujung Konus ( kg/cm 2 )
Gambar 5.3 Hubungan CBR dan Tahanan Ujung Konus Lokasi Pahandut Dari Gambar 5.3 terlihat kecenderungan bahwa makin tinggi harga qc makin tinggi pula harga CBR. Penyebaran titik – titik terlihat membentuk garis linier positif
18
dengan persamaan CBR = 0,0584 qc + 1,8747 dan hubungan linier antara harga CBR dan qc adalah sangat baik atau sangat tinggi. Dengan R2 = 0,9642, bisa dikatakan bahwa 96,42% diantara keragaman dalam nilai-nilai CBR dapat dijelaskan oleh hubungan linearnya dengan harga qc. Sampel tanah terakhir yang diuji adalah sampel tanah dari Sebangau. Hasil uji CBR dan konus untuk tanah di Sebangau terlihat pada Tabel 5.5 berikut ini:
Tabel 5.5 Harga CBR dan Tahanan Ujung Konus Untuk Tanah di Sebangau Kadar Air (%) CBR (%) qc ( kg/cm2 ) 20.10 13.7 181.842 18.57 14.3 202.824 1 15.73 16.8 268.767 12.76 16.3 248.784 9.82 16.2 215.813 11.79 13.1 241.790 13.80 15.7 241.790 2 16.00 16.2 253.780 18.12 15.6 199.826 19.73 13.6 190.834 10.40 15.0 227.802 13.35 15.1 229.800 3 15.86 15.6 246.786 17.87 13.0 190.834 19.95 12.5 173.849 uji laboratorium didapatkan harga CBR antara 12,5% - 16,3%, sedangkan
Lokasi
Sebangau
Sebangau
Sebangau
Dari
Titik
dari pembacaan konus didapatkan nilai antara 173,849 kg/cm2 – 268,767 kg/cm2. Bila digambarkan, maka grafik hubungan antara CBR dan tahanan ujung konus untuk lokasi Sebangau adalah seperti terlihat pada Gambar 5.4 berikut ini :
19
18.00 17.00
CBR (%)
16.00 15.00 14.00 13.00 12.00 11.00 10.00 0
20
40
60
80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 Tahanan Ujung Konus ( kg/cm 2 )
Gambar 5.4 Hubungan CBR dan Tahanan Ujung Konus Lokasi Sebangau Dari Gambar 5.4 terlihat kecenderungan bahwa makin tinggi harga qc makin tinggi pula harga CBR. Penyebaran titik – titik terlihat membentuk garis linier positif dengan persamaan CBR = 0,0344 qc + 7,2514 dan hubungan linier antara harga CBR dan qc adalah cukup baik. Dengan R2 = 0,5331, bisa dikatakan bahwa 53,31% diantara keragaman dalam nilai-nilai CBR dapat dijelaskan oleh hubungan linearnya dengan harga qc.
5.3 Hubungan CBR dan qc Untuk Daerah Palangka Raya Setelah didapatkan hubungan antara CBR dan tahanan ujung konus untuk masing–masing lokasi, maka selanjutnya hasilnya diplotkan menjadi satu grafik yang menggambarkan hubungan CBR dan tahanan ujung konus untuk wilayah Palangka Raya secara keseluruhan. Dari Gambar 5.5 terlihat bahwa kecenderungan makin tinggi harga qc makin tinggi pula harga CBR. Penyebaran titik – titik membentuk garis linear positif dengan persamaan CBR = 0,0544 qc + 2,64 yang mempunyai hubungan linear yang sangat baik atau sangat tinggi antara harga CBR dan qc. Harga R2 = 0,9325 menunjukkan bahwa 93,25% diantara keragaman dalam nilai – nilai CBR dapat dijelaskan oleh hubungan linearnya dengan harga qc.
20
Kemudian hasilnya dibandingkan dengan grafik yang sudah ada dalam hal ini grafik yang terdapat dalam literature yang ditulis oleh Bakrie Oemar dan Nurly Goffar ( 19?? ) dan persamaan yang ditulis oleh Rahardjo. Hasilnya terlihat seperti pada Gambar 5.5 berikut ini:
21
40 38 36 34 32 30 28
CBR (%)
26 24 22 20 18 Rahardjo ( 1996 )
16
Grafik Hasil Pengujian Untuk Lokasi Palangka Raya
14
Grafik Hasil Pengujian Untuk Lokasi Banjarbaru
12 10 8 6
Oemar dan Gofar (19??)
4 2 0 0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
260
Tahanan Ujung Konus ( kg/cm2 ) Gambar 5.5 Hubungan CBR dan Tahanan Ujung Konus Lokasi Palangka Raya Vs Grafik Literatur
22
280
300
320
BAB 6 RENCANA TAHAPAN BERIKUTNYA Hasil penelitian yang didapat adalah hasil dari sampel tanah yang ada di 4 daerah di Kota Palangka Raya. Rencana tahapan berikutnya adalah menambah jumlah titik sampel pengambilan tanah sehingga akan cukup mewakili seluruh daerah kecamatan di Kota Palangka Raya. Untuk keperluan publikasi, maka hasil penelitian yang ada sejauh ini akan dipublikasikan di jurnal ilmiah nasional yang ada di Kalimantan Tengah.
23
BAB 7 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Grafik korelasi antara CBR dan tahanan ujung konus sebenarnya sudah ada, yaitu yang dihasilkan dari hasil penelitian yang dilakukan oleh Bakrie Oemar dan Nurly Gofar. Tetapi grafik tersebut berasal dari daerah yang tidak diketahui, yang tentu struktur dan sifat tanahnya kemungkinan besar berbeda. Sedangkan grafik hubungan tahanan ujung konus dengan CBR untuk daerah Palangka Raya belum ada. Kondisi inilah yang melatar belakangi dilakukannya penelitian hubungan antara tahanan ujung konus dengan CBR khususnya untuk kondisi tanah di Palangka Raya. Dari hasil penelitian, didapatkan kesimpulan: 1.
Untuk lokasi Jekan Raya korelasi CBR dengan qc adalah CBR = 0,0565 qc + 2,29 dengan harga qc berkisar antara 49,95 kg/cm2 sampai 215, 81 kg/cm2.
2.
Untuk lokasi Bukit Batu korelasi CBR dengan qc adalah CBR = 0,0427 qc + 5,18 dengan harga qc berkisar antara 109,91 kg/cm2 sampai 299,74 kg/cm2.
3.
Untuk lokasi Pahandut korelasi CBR dengan qc adalah CBR = 0,0584 qc + 1,87 dengan harga qc berkisar antara 88,92 kg/cm2 sampai 270,77 kg/cm2.
4.
Untuk lokasi Sebangau korelasi CBR dengan qc adalah CBR = 0,0344 qc + 7,25 dengan harga qc berkisar antara 49,95 kg/cm2 sampai 215, 81 kg/cm2.
5.
Secara keseluruhan korelasi CBR dengan qc untuk daerah Palangka Raya adalah CBR = 0,0544 qc + 2,64 dengan harga qc berkisar antara 50 kg/cm2 sampai 300 kg/cm2.
5.2 Saran Keterbatasan waktu dan tenaga membuat bahan sampel hanya mencakup empat daerah di wilayah Kota Palangka Raya. Untuk ke depannya perlu diambil contoh tanah dengan cakupan daerah yang jauh lebih lebih luas, bahkan mungkin untuk seluruh daerah Kalimantan Tengah bisa dibuat korelasi antara CBR dan tahanan ujung konus (qc).
24
DAFTAR PUSTAKA Bowles, J.E, 1992, Engineering Properties of Soil and Their Measurement, 4th edition, Megrow-Hill New York USA Bowles, J.E, 1993, Sifat-sifat fisik dan Geoteknis Tanah, Erlangga, Jakarta Das, B.M, 1995, Mekanika Tanah (Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknis), Erlangga, Jakarta Hardiyatmo, HC, 2006, Mekanika Tanah 1, Edisi Keempat, Gajah Mada University Press, Yogyakarta. Nasrullah,O, 2010, Pengaruh Sodium Hidroksida (NaOH) Sebagai Bahan Stabilisasi Terhadap CBR rendaman dan Batas-batas Konsistensi Tanah Lempung Bukit Rawi,
Penelitian
Skripsi,
Program
Studi
Teknik
Sipil,
Universitas
Muhammadiyah Palangkaraya. Oemar, B, dan Gofar, N, 19??, Sifat-Sifat Tanah dan Metode Pengukurannya, Universitas Airlangga Rahardjo, P.P, 19-22 Agustus 1996, Uji Sondir: Interpretasi Aplikasinya Untuk Perencanaan Pondasi, Short Course “Soil Behavior”, vol 1 Riduwan, (2004), Metode & Teknik Menyusun Tesis, Alfabeta, Bandung. Santoso, Robby dan Loahardjo, Willy, 2003, Korelasi California Bearing Ratio Dengan Dynamic Cone Penetrometer (Studi Lapangan Pada tanah Urugan), Tugas Akhir, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Kristen Petra, Surabaya. www. bloodhoundssc.com www. Mektantestlaboratory www. mtukrc.org
25
LAMPIRAN Lampiran 1 Foto Kegiatan
Gambar 1. Saringan dengan berbagai jenis nomor saringan
Gambar 2. Alat Cassagarande untukpengujian batas cair dan batas plastis
26
Gambar 3. Mold untuk pemadatan standard proctor beserta extrudernya
Gambar 4. Mold CBR Laboratorium beserta extrudernya
27
Gambar 5. Alat untuk mengukur CBR Laboratorium
Gambar 6. Oven
28
Gambar 7. Analisa Saringan Cara Basah
Gambar 8. Analisa Saringan Cara Basah
29
Gambar 9. Pengujian batas-batas Atterberg
Gambar 10. Pengujian batas-batas Atterberg
30
Gambar 11. Sampel yang ditimbang untuk menguji kadar air
Gambar 12. Penimbangan sampel untuk batas plastis
31
Gambar 13. Berat piknometer + air suling untuk uji berat jenis
Gambar 14. Berat sampel + piknometer untuk uji berat jenis
32
Gambar 15. Pemanasan piknometer dalam uji berat jenis
Gamar 16. Berat piknometer + sampel + air suling untuk uji berat jenis
33
Gmbar 17. Penimbangan mold pemadatan standar proctor
Gambar 18. Penimbangan sampel untuk pemadatan standar proctor
34
Gambar 19. Proses pemadatan standar proctor
Gambar 20. Proses extrude sampel pemadatan standar proctor
35
Gambar 21. Perataan permukaan sampel yang telah dipadatkan
Gambar 22. Sampel yang ditimbang setelah dipadatkan
36
Gambar 23. Proses pengambilan sampel pemadatan tanah untuk diuji kadar airnya
Gambar 24. Sampel pemadatan tanah untuk diuji kadar airnya
37
Gambar 25. Persiapan alat untuk pemadatan CBR Laboratorium
Gambar 26. Sampel tanah dalam mold yang telah ditumbuk
38
Gambar 27. Proses perendaman mold dan sampel tanah CBR Laboratorium
Gambar 28. Pengujian CBR Laboratorium
39
Gambar 29. Pengujian CBR Laboratorium
Gambar 30. Mold dan pembacaan dial pada mesin CBR Laboratorium
40
Gambar 31. Poses extrude sampel tanah dari dalam mold CBR
Gambar 32. Proses uji Konus
41
Gambar 33. Proses uji Konus
Gambar 34. Pengovenan sampel untuk kadar air sampel CBR
42
