STABILISASI TANAII DASAR (SWGRADE ) DENGAI{ MENGGT]NAIGN PASIR I]NTT]K MENAIKKAN NIILAI CBR DAN MENI]RI]NKAII SWELLING Gati Sri Utami Theresia MCA.
Lucky Dwi Andriani Jurusan T. Sipil Fakultas T. Sipil dan Perencanaao lnstitut Teknologi Adhitama Surabaya
ABSTRAK Tanah dasar merupakan bagian terpenting yang akan menjadi tumpuan dan mendukung selwuh beban konstruksi yang berada diatasnya. Apabtla tanah dasar berupa tanah lerr4lung yang memiliki daya dukung rendah dan sangat sensitif terhadap kadar air, maka bangunan yang ada disekitamya akan sering mengalami kerusakan seperti ranah di daerah Kebraon yang plastisitasnya tinggi. Metode perbaikan yang digrmakan dalam penelitian ini adalah metrcampur tatrah asli dengan bahan stabilisasi berupa pasir. Persentase bahan carlpwannya adalah lW/o,2oyo,3V/r, 40%o, dtn 50Yo. Uji fisis dan mekanis yang dilakukan meliputi: uji Atterberg Limit, uji Pemadatan, uji CBR Laboratodunr, dan uji Pengembangan Bebas.
Hasil uji menunjukkan nilai batas cair me,lrurun dan 50% pada tanah asli menjadi 37% pada penambahan nilai indeks plastisitas menurun dari 21.92% pada tanah asli menjadi ll.12Yo pada penambahan 40% pasir. Nilai berat volume kering mengalami peningkatan dari 1.388 grlcm3 menjadi 1.581 grlcm3 pada penarrbahan 4O%o pask. Hasil uji CBR mengalami peningkatan dari 13.215% tanah asli menjadi 16.485% pada pcnarrbahan pasir 40%. Hasil uji pengernbmgm bebas me,ngalami pcmrunan dili 1.16980 tanah asli menjadi 1.166'7% pada pena.urbahan pasir 40%. Dert hasil penelitiau tersebut dapat disimpulkan bahwa penambahan pasir pada tanah lemp,ng Kebraon cukup baik digunakan untuk memperbaiki sifat fisis dan 407o pasir,
mekanis pada tanah.
KATA KUNCI: Tanah dasar, Stabilisasi, Pasir, Sifat fisis, mekanis tanah, Plastisitas
ABSTRACT Subgmde is the most important part which becomes theformdation and support ofthe construction above it. Whenever subgrade is in the form of clay that has low suprport capacity and is very sensitive toward water conten! the building aroutrd this mea will often be damaged like uftat happen in Kebraon area which has high plasticity.
The repair method used in thi:. research atea is by mixing the original soil with stability compound in fonn of sand The percentage of the mixture is l0%, 20y,, 30y,, 4,O%o arld 50o/o. The physical and mechanical tests done are Atterberg Limit test. compactioD test, CBR
Laboratory test and Free Swelling test. Laboratory test, and expansive test. The result of the test shows tha: the liquid limit value decreases from 5O%o in the original soil to become 37% \rith 40% saild addition. and the plasticity value decreases from 2l-92yo to become ll.72yo with 40% sand addition. Th" d.y volume weight value increases from 1.388 grlcm3 to become 1.581 grlcm' with 40% sand addition. California Bearing Ratio (CBR) test shows an increas€ of 16.485% from 13.215% with 40% sand addition. The expansive test shows thatthe soil expansion decreases to 1.1667% from 1.7698% with 4O% sand arldition. From these tests, it can bE concludsd that the atldition of sand to the soil in Kebraon is relatively significant to fix the physical and mechanical characteristic of
tle soil.
Key words: Subgrade, Stability, saud, physical characteristic,
soil
mechanic, Plasticity
PEI\TDAHTILUAI\ Tanah dasar (subgrade) adalah bagim terpenting dalam pembangunan, terutama untuk pembangunan jalan. Dimana sarana infrastruktur jalan nantinya mempunyai peran yang sangat penting dalam menunjang pertumbuhan ekonomi di masyarakat. Perbaikan mutu sarana jalan dilakukan dengan perencanaan lapis perkerasan yang baik serta memperhatikan tanah dasar (subgrade).
Kondisi jalan didaerah Kebraon sering mengalami kerusakan pada stnrktur lapisan permukaan jalan. Pada ruas jalan tersebut kendaraan yang melintas tidak terlalu padat, tetapi lapisan permukaan jalan mengalami kembang susut sehingga menyebabkan jalan menjadi retakretak bahkan berlubang. Dengan adanya permasalahan seperti diatas dapat menjadi dasar dalam penelitian ini. Untuk mengatasi permasalahan tersebut salah satu cara atau metode yang digunakan adalah memperbaiki kualitas tanah asli (stabilisasi). Penambahan material berbutir kasar pada material lempung qkan mengakibatkan perubahan pada sifat pengembangan tanah dan peningkatan dsya
dukung tanah, oleh karena itu dalam penelitian ini dilakukan stabilisasi tanah dengan cara memperbaiki gradasinya yaitu mencampur lempung (tanah asli) dengan pasir (gradasi lebih besar).(1)
Kembang susut tanah didefinisikan sebagai peristiwa pengembangm (swell) karena meresapnya air ke pori-pori tanah menggantikan udara akibat penambahan beban. Rangkaian pengujian kembang susut tanah ini menggunakan satu set alat consolidometer.
Pengujian
ini
mempunyai tujuan untuk mengetahui seberapa besar persentase
mengembang dan tekanan (pressure) apabila tanah dibebani. Besamya swelling merupakan perbandingan antara perubahan tinggr sesudah perendaman terhadap tinggi benda uji yang perftuna dinyatakan dalam persen. (2) Daya dukung tanah dasar (subgrade) pada perencanaan perkerasan lentw dinyatakan dengan nilai CBR (Calfornia Beaing Ratio). CBR untuk pertama kalinya diperkenalkan oleh Califurnia Division of Highways pada tahun 1928. CBR adalatr perbandingan antara beban yang dibutuhkan untuk penetasi contoh tanah sebesar 0,1"102" dengan beban yang ditahan batu pecah standar pada penetrasi 0,1"/0,2"(Sukinnan,1995) Jadi nilai CBR didefinisiken sebagai suatu perbandingan antara beban percobaan (test load) dengan beban standar (standard load) darr dinyatakan dalam prosentase. (3)
Ada dua macam pengukuran CBR yaifu
1.
:
Nilai CBR untuk tekanan penetrasi pada 0.254 cm (0,1') terhadap penetrasi strindar besanrya 70,37 kglcrr2 (1000 psi).
Harga CBR Yo =
2.
!'b(M
algg
Nilai CBR untuk tekanan penetrasi pada penetrasi 0,508 cm(0,2') terhadap penetrasi standard yang besarnya 105,56 kE/"*'(1500 psi) Harga CBR
%o
:
bebant0.2"
-x100
METODOLOGI PENBLITIAN
Pengambilao Smpel Taoah di Kebraon
CampuranTaaah Ali + Pasir, Kouce,trtsasi Pasir : lV/o, 2tr/o, 3V/u
40V,,50%
deng* tamapemcraman
Ujilaboratodun: UjiAtterberg Limi6, Uji fuorTest CBR Labordorium, dan Swelling
.
hri
Uji Laboratorium : Uji Ateiberg Limits, Uji Proctor Test, CBR Laboratorium, dan Swelling
AualisaData:
r
3
Pengelompokandatamesing-masing p€rcobam Peftitmgatr data hasil uji
Gambar 1. DiagramAlir Metode Pe,nelitian
PEMBAIIASAI\ HASIL PENELITIAN Stabilisasi Tanah Lempung dengan Campuran Pasir a. Test Atterberg Limit Tabel
l. Data Tes Atterberg Limit Kadar Campuran ( Pasir )
Asli
095
L0 Vo
20 Y"
30 V"
40
50 o/"
Yo
LL (Liquid LimiQ
(7o)
50
43
39
38
37
29
Limi!
(%)
28.08
25.24
24.43
25.22
25.28
19.29
PI(Index Plastisitas)(%o)
2r.92
17.76
14.57
12.78
11.72
9.77
PL (Plastis
100
90
s
80
*60 C
J r:O E 3f,u B
f20
-:.
u
o
io
20
30
5e
60
Progentase Pasir (%!
Gambar 2. Grafik Hubungan Antara Liquid Limit (LL) dengan Prosentase Pasir
_a
x o.
.E
q.
-:
{]-" =t
:C
C
3C
;C
Prosentase Pasir (%)
Gambar 3. GrafikHubungan Antara Indeks Plastisitas (PI) dengan Prosentase Pasir
Dari gambar 3 menunjukkan nilai indeks plastisitas mengalami panurunan
setiap
penambahan 10% bahan stabilisasi. Pada penambahan bahan stabilisasi (past) sebesar 50% (PI: 9.71%) menunjukkan nilai indeks plastisitas yang memiliki potensial pengembangannya rendah diantara IP (0 - 15 o/o), memiliki tingkat plastisitas yang tergolong sedang diantara 7 < IP < l'7. (1,4,5) Test Pemada:tat (ProcTor Test)
Tabel 2. Uji Pemadatan (Proctor Modified Test) Berat Volume Kering yd max (gr/cm') Prosentase Pasir yd max (grlcm')
W, Yd max =
LWo
2A6
Yd max =
ld max =
1.388
wopt(%)
Wopt= 26.97
1.568
1.468
Wopt
Wopt = 26.1
3Wo Vd max =
1.5tr Wopt =
20.85
19S1
AUYu
Vd max =
W" yd max =
1.581
Wopt =
20.n
1.591
Wopt = 19.58
Gl E lJ
10 ''f,
t0
'-j
e tr -tr .E {, :5 O
iig
E J
-a
o
lo
E o
.o1 cni,
1096
20.q;
3G9t
.iog:
SC!.i
60?5
Prosentase Pasir {%l
Gambar 4. Grafik Hubungan Antara BeratVolume Kering dengan Prosentase Pasir Dari gambar 4 menuqjukkan bahwa berat volume kering mengalami peningkatan dari tanah asli sampai ke setiap penambahan bahan stabilisasi (pasir) l0yo,2lyo,30yo, 4oyo, dan 50%.
b.
C.B.R Leboratorium Tabel 3. Data Nilai C.B.R Rata-Rata
Nilai CBR (%) Penetrasi 0.1'
Asli
%.
Penetrasi 0.2"
Nilai rata-
rLta
Atas
Bawah
Atas
Bawah
15.488
l0_232
14.998
t2_143
t3.2ts
lo
oh
14.904
t3.542
14.479
13.570
14.t24
20
Vo
17.825
13.932
16.815
14.219
15.698
30 V"
18.019
14.126
17.334
14.868
16.087
40 o/"
18.214
14.216
17.983
15.528
15.48s
50
18.798
17.046
20.709
18.892
18.861
Yo
50 65
4t)
x orv (! rq G-^ E oc
c6 5
lc
o
20 30 Prosentase Pasir
.!o
5G
60
(96)
Gambar 5. Grafik Hubungan CBR rata-rata dengan Prosentase Pasir 5 menunjukkan nilai CBR rata-rata mengalami peningkatan dari tanah asliPenambahan pasir sebesar 50% (CBR: 18.861%) menunjukkan nilai CBR dalam batas yang batlq diantaru CBR (10 - 20y,) berdasarkan kntena CBR untuk tanah dasar (sabgrade). (7,4,5)
Dari gambar
c.
Pengembangan Bebas (Swelling Test) Tabel 4. Tes Pengembangan Bebas (Free Swelling Test)
Pemeraman 4x24
Jrm
TinggrAkhir (mm)
TinggiAwal (mm)
Hari
Swelling
1
Hl,n2
Ilari
3
Hari 4
Total (%)
Asli
126
126.44
126.55
126.58
t26.66
1.7698%
lOV"
t28
128.38
128.53
128.585
t28.61
t.64/'5%
2OVo
r27
127.405
t27.49
t2'7.53
127.s7
t.5709%
30'/o
127
127.30
r27.41
127.48
127.53
t.3465v,
40Vo
t26
126.26
126.35
126.41
126.45
1.1667%
50V"
128
t28.235
128.31
128.37
t28.40
t.0273%
5
4.5
4 3.5
* s
s o
i;
3
2.5 2
1-5
I o,5
o
20
3G
rto
50
Prorontarc Proir (%! Gambar 6. Grafik Hubungan Nilai Swelling dengan Prosentase Pasir Dari gambar 6 menunjul*an bahwa nilai pengembangan semakin rnenunm dengan adanya penambahan prosentase pasir. Pada tanah asli nilai $ilslling totalnya sebesar 1.7698yo menunjukkan bahwa tanah termasuk golongan klasifikasi pengembangan tingg, karena memiliki potensi penge,mbangan >1.5 (Snethen,l984). Semakin banyak prosentase pasir yang digunakan, maka nilai pengembangan terbesar pemrunannya tedadi pada prosentase pasir 5()o/o (swelling total
:
1.0273 7o) termasuk potensi pengembangan sedang (0
- 1,5). (1,4,5)
Tabel 5. pqbandingan Nilai Prosentase Pasir
hosentase Pasir(%)
Hasfl
Ketemngan
UquidLimit
40
37
30 - 40 Sedang
("/"1
50
29
< 30 Redah
Indeks Plastisitas
40
tt.72
gel
50
9.7t
- 15 Redah 0 - 15 Redah
PrcctorTest
40
1.s81
Padat
(srlcd)
50
1.591
Padat
CBR
40
16.485
gol
50
18.861
Swelling Test
40
1.1667
("/rl
50
1.0273
0
- 20 Baik l0 - 20 Batu 10
- 1.5 Sedans 0.5 - 1.5 Sedane 0.5
Dari tabel 5 menunjukkan bahwa prosentase pasir dan tanah lemprmg yang pallng baik dan
efeltif digunakan sebagai bahan stabilis5i tnnah lempung daeratt Kebraon yaitu panambahan pasir sebesar 50 Yo,tetapi pada penambahan pasir 40% punjuga bisa dipakai sebagai bahan stabilisasi karena hasil dari nilai-nilai liquid limit, indeks plastisitas, proctor test, CBR, dan swelling metrunj 'kkan hasil yang baik pula saat digunakan sebagai bahan stabilisasi. Jadi penambahan pasir
> 40yo, baik serta efetfif bila digunakan untuk memperbaiki sifat fisis dan mekanis tanah lempung didaerah Kebraon.
KESIMPT]LAI\ Terdapat beberapa kesimpulan pokok yang dapat diambil
dari hasil
penelitian
pencampuran tanah lempung dengan pasir dimana masing-masing konsentrasi pasir sebesar 107o, 20yo,30yo, 40Yo, dat 5OYo, dergam menggunakan beberapa metode stabilisasi antara lain : Dari percobaan sifat fisik tanah asli yang dilahkan di laboratorium didapat nilai Liquid Limit (50%), Plastis Limit (28.08%) dzn Indeks Plastisitas QL.92%). Sedanskan untuk tanah campufiux bahan stabilisasi pasir lOyo, 20yo, 30yo, 40DA dat 5OYo menunjukkan bahwa nilai Liquid Limit (LL), Plastis Limit (PL), dan Indeks Plastisitas (PI) mengalami penururum dengan bertambalnya prosentase campuran pasir. Sehinega dari hasil penelitian didapat nilai Liquid Limit (LL) ditunjukan dari campuran bahan stabilisasi pasir sebesar 40Yo dengan ru.lai (31%)
r
mengalami penurunan sebesar 13% dan nilai Liquid Limit tanah asli, untuk nilai Plastis Limit terjadi pada campuran pasir 40% Q5.28%) turun hingga 2.8% dari Plastis Limit tanah asli, dan nilai Indeks Plastisitas (PD terjadi pada campuran pasir 40% (11.72%) penuruuannya sebesar 10.20% dari nilai Liquid Limit tanah asli. Hasil tersebut menunjuLr*an bahwa dengan kadar prosentase pasir yang semakin besar, maka nilai indeks plastisitasnya semakin menurun
.
.
.
sehingga kondisi tanah menjadi semakin baik.
Dari hasil percobaan proctor test pada tanah asli didapat nilai Tdmax sebesar 1.388 grlcm3. Setelah dilakukan pencampuran dengan bahan stabilisasi yang berupa pasir, maka didapatkan nrlai ydmax yaitu pada campumn past 40lo dimana nilaiTdmax sebesar 1.581 grlcm3. Sehingga nilaiydnnx dari tanah asli sebesar 1.388 grlcm3 menjadi 1.581 grlcm3 mengalami kenaikan hingga 13.90%.
Dari hasil percobaan CBR Laboratorium nilai rata-rata tanah asli sebesar L3215% mengalami kenaikan pada penambahan bahan stabilisasi pasir prosentase 4ff/, dengan nilai rata-rata CBR sebesar 16.485% menunjuH
Untuk percobaan free swelling, prosentase cirmpurau pasir l0%, 20Yo,30o/o, 40o/o, dm SU/o dengan perendaman selama ax24 jarn menunjukkan nilai pengembangan semakin menunm. Hasil tersebut menunjukkan bahwa semakin banyak prosentase pasir yang digunakan sebagai bahan stabilisasi bisa mengurangi pengembangan tanah. Nilai pengembangan pada tanah asli sebesar 1.7698% menurun menj adr l.l667Vo pada prosentase pasir 40%.
Berdasarkan hasil penelitian tanah didaerah Kebraon sebelum dilahkan stabilisasi, tergolong jenis tanah yang memiliki plastisitas tinggi dengan nilai indeks plastisitas tanah asli 17) menurut Braja M. Das, 1985. Sehingga dari semua hasil penelitian yang sebesar 21.92% (P didapat dari campuran tanah lempung dan bahan stabilisasi berupa pasir yang paling baik dan efektif untuk digunakan sebagai stabilisasi tanah lempung di daerah Kebraon adalah penambahan pasir sebesar 240% dilihat dari segi harga pasir di pasaran.
,
SARAN
o
Pemakaian bahan stabilisasi pasir ini dapat dipakai pada daerah lempung dengan plastisitas yang
t'nggl, karena terbukti dengan penambahan prosentase pasir yang bermacam-macam dapat
memperbaiki sifat fisis dan mekanis tanah. Tapi perlu dilalorkan lagi parelitian lebih lanjut dengan parameter yang lainnya.
o r
Perlu dilalaftan lagi penelitian dengan waktu pemeraman yang lebih lama untuk mendapatkan hasil data yang lebih akurat. Hasil penelitian ini bisa dipakai sebagai acuan apabila ingm melanjutkan dan mengembangkan penelitian ini.
o
Disarankan penelitian stabilisasi ini bisa dilaqiutkan dengan metode yang lebih lengkap dan lebih baik lagi, agar dapat dikembangkan dengan penelitian dilapangan.
DAT"TAR PUSTAKA
(1) Jingga, Rarna. 2008. Stabilisasi Tanah Lempung dengan Penambahan Pasir dan Semen. Tugas Akhir. Jurusan Teknik Sipil. Fakultas Tekrik. Universitas Andalas. (2) Hardiyatrno, Hary Christady. 2010- Stabtlisasi Tanah Untuk Perkerasan Jalan Raya. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.
(3) Anonim, 2003 "Annual Book Of ASTM
Standards" Section
4,
Volume 0408,
Conshohocken,P A 19428-29 59 . (4) Wardana I. Gusti, Ng*ulq 2009. Kelakuan Tanah dengan Sifat Kembang - Susut yang Tingg pada Stabilisasi Tanah dengan Bahan Serbuk marmer dan Bahan Stabilia. Jumal ilmiah teknik sipil, (Online), Vo1.13(2): 16l-172, wardana- 1 6 1 - I 73 -, diakses 09 januari 2015, 2l:05) (5) Warsiti. 2009. Meningkatkan CBR dan Memperkecil Swelling Tanah Subgrade dengan metode Stabilisasi Tanah dan Kapur. Dimensi,Vol.l4 (1): 3845, (Online), , diakses 14 Januari 201 5,
09:55)
LEMBAR HASIL PENILAIAN SEJAWAT SEBIDANG ATAU PEERREVIEW KARYA TLMIAH .. PROSIDI]YG Judul Jumal Ilmiah
(Arlikel) :
Stabilitas Tanah Dasar (Subgrade) dengan Menggunakan Pasir untuk Menaikan Nilai CBR dan Menurunkan Swelling
: : :
JumlahPenulis. Status Pengusul Identitas Makalah
3orang Penulis peftarna a. Judul Prosiding
: Seminar Nasional Sains dan Teknologi Terapan : 978-602-98569-1 -0 : .2015, Surabaya pelaksanaan tempat Tahun Terbit, c. Adhi Tama Sulabaya Teknologi : Institut d. Penerbit/organiser
III
b.ISBN
e. Alamat repository PT/web prosiding : http:i/jurnal.itats.ac.idistabilitas-tanah-
enurunkan - swe llin g-2l f. Terindeks di (ika ada) : -
m
Kategori Publikasi Makalah (beri lpada kategori yang tepat)
Hasil Penilaian Peer Review
: E Q
Prosiding Forum Ihniah Internasional Prosiding Forum Ilmiah Nasional
'.
Nilai Maksimal Prosiding ..... 6) Komponen
a. b.
Yang
r
lnternasional
Yang Dinilai
Kelengkapan unsur isi buku (10%) Ruang lingkup dan kedalaman pembahasan
.1
Kecukupan dan kemutahiran datalinformasi dan
4
-)
metodolosi e0%\
d.
B
Nasional
1
B0%\
c.
Nilai Akhir
Kelengkapan unsur dan kualitas penerbit (30%)
Diperoleh
......1)
I
2rg
Arl
J
Total : (100%)
10
60%ox d r
NI,Y.A) WW,U,LU,} Catatan Penilaian Buku oleh Reviewer
C, OA.
:
Surabaya,
evielver
25 Apr1l20l6 1
NrP. 1 9530 4241982031002 Unit kerja : Program Diploma Teknik SipiVFTSP-IT Jabatan Akademik Terakhir : Lektor Kepala Bidang Ilmu : Teknik SipiVStruktur
* dinilai oleh dua reviewer ** coret yang tidak perlu
secara terpisah
LEMBAR HASIL PENILAIAN SEJAWAT SEBIDANG ATAU PEER REVIEW KARYA ILMIAH I PROSIDING Judul Jurnal Ilmiah (Artikel)
Stabilitas Tanah Dasar (Subgrade) dengan Menggunakan Pasir unfuk Menaikaa Nilai CBR dan Menurunkan Swelling
Jumlah Penulis
3 orang
Status Pengusul
Penulis pertama a. Judul Prosiding
Identitas Makalah
: Seminar Nasional Sains dan Teknologi Terapan : 978-602-98569-l-0 c. Tahun Terbit, tempat pelaksanaan : .2075, Surabaya d. Penerbit/organiser : Institut Teknologi Adhi Tama Surabaya
III
b.ISBN
e. Alamat repository PT/web prosiding : http://jurnal.itats.ac.id/stabilitas-tanah-dasarsub
srade-den gan-men ggunakan-pasir-untuk-menaikan-nilai-cbr-dan-menurunkan-
swelling-2/
f. Terindeks di (ika ada) : Kategori Publikasi Makalah (b ei / p ada kate gori y ar,g tep at)
Hasil Penilaian Peer Reyiew
t I ff
ProsidingForum Ilmiah Internasional ......................... Prosiding Forum Ilmiah Nasional
'.
Nilai Maksimal Prosiding ..... 6) Komponen Yang Dinilai
a. b.
r
Internasional
Kelengkapan unsur isi buku (10%) Ruang lingkup dan kedalaman pembahasan
(30%\
c. Kecukupan d.
dan kemutahiran datalinformasi dan metodolosi G0%\ Kelengkapan unsur dan kualitas penerbit (30%)
Total = (100%)
Nr
t2t
tr
60%ox
Yang Diperoleh ......7)
I
{
J
2,U
J
7,5
J
?
10
'Wn4ilsUL
Catatan Penilaian Buku oleh Reviewer
Nasional
Nilai Akhir
C
q 5.t
:
BqLH Surabaya,25 April2016 Reviewer 2
NIDN:0001096014 Unit kerja : Prodi 31 Teknik Sipil FTLINNAR Jabatan Akademik Terakhir : Lektor Kepala Bidang Ilmu : Teknik Sipil x dinilai oleh dua reviewer secara terpisah ** coret yang tidak perlu
