laporan resmi permeabilitas aji 1

8/18/2019 Laporan Resmi Permeabilitas Aji 1

1/12

PERMEABILITAS TANAH

I. Maksud dan Tujuan

Maksud1. Mengetahui permeabilitas tanah melalui beberapa metode

Tujuan

1. Mengetahui cara kerja uji constant head dan falling head dalam mencari

nilai koefisien permeabilitas tanah

2. Mengetahui parameter yang harus dicari pada uji constant head dan

falling head

3. Mengetahui nilai permeabilitas tanah dan menginterpretasi faktor yang

berpengaruh terhadap permeabilitas tanah

II. Dasar Teori

Permeabilitas Tanah

Permeabilitas tanah adalah kemampuan tanah untuk meloloskan air

melalui pori-pori tanah (Hardiyanto 2!!2". Permeabilitas tanah memiliki lapisan

atas dan ba#ah. $apisan atas berkisar antara lambat sampai agak cepat (!2! %

&' cm jam-1" sedangkan di lapisan ba#ah tergolong agak lambat sampai

sedang (11! -32 cm jam-1". )eberapa pendapat tentang permeabilitas tanah

adalah sebagai berikut *

1. Permeabilitas tanah adalah tingkat kesarangan tanah yang dilalui aliran

massa air atau kecepatan aliran air untuk mele#ati masa tanah. (Hanafiah

2!!+ "

2. Permeabilitas tanah adalah kemampuan untuk mentransfer air atau udara.

)iasanya diukur dengan istilah jumlah air yang mengalir melalui tanah

dalam #aktu yang tertentu dan ditetapkan sebagai inci,jam. (anihadi

utomo 1&+ "

Hukum Dar!

Hukum /arcy menjelaskan tentang kemampuan air mengalir pada rongga

rongga (pori" dalam tanah dan sifat-sifat yang memengaruhinya. 0da dua asumsi

utama yang digunakan dalam penetapan hukum /arcy ini. 0sumsi pertama

menyatakan bah#a aliran fluida,cairan dalam tanah bersifat laminar. edangkan

asumsi kedua menyatakan bah#a tanah berada dalam keadaan jenuh.


2/12

eterangan*

4 k.i

dengan 5 4 kecepatan aliran (m,s atau cm,s"

k 4 koefisien permeabilitas

i 4 gradien hidrolik

"oe#isien Permeabilitas

Hukum /arcy menunjukkan bah#a permeabilitas tanah ditentukan oleh

koefisien permeabilitasnya. oefisien permeabilitas tanah bergantung pada

berbagai faktor. etidaknya ada enam faktor utama yang memengaruhi

permeabilitas tanah yaitu *

1. 6iskositas cairan semakin tinggi 5iskositasnya koefisien permeabilitas

tanahnya akan semakin kecil.

2. /istribusi ukuran pori semakin merata distribusi ukuran porinya

koefesien permeabilitasnya cenderung semakin kecil.

3. /istibusi ukuran butiran semakin merata distribusi ukuran butirannya

koefesien permeabilitasnya cenderung semakin kecil.

'. 7asio pori (5oid" semakin besar rasio kekosongannya koefisien

permeabilitas tanahnya akan semakin besar.+. ekasaran partikel mineral semakin kasar partikel mineralnya koefisien

permeabilitas tanahnya akan semakin tinggi.

. /erajat kejenuhan tanah semakin jenuh tanahnya koefisien permeabilitas

tanahnya akan semakin tinggi.

8erdapat dua metode yang umum digunakan untuk menentukan koefisien

permeabilitas yaitu uji constant head dan uji falling head . 9ji constant head

digunakan untuk tanah yang memiliki butiran kasar dan memiliki koefisien

permeabilitas yang tinggi. edangkan uji falling head digunakan untuk tanah yang

memiliki butiran halus dan memiliki koefisien permeabilitas yang rendah.

• 9ji Constant Head Permeameter

7umus *

: 4 k.0.i.t


3/12

/engan *

: 4 /ebit (cm3"

k 4 oefisien Permeabilitas (cm,detik"

0 4 $uas Penampang (cm2"

i 4 oefisien Hidrolik 4 h,$

t 4 aktu (detik"

• 9ji Falling Head Permeameter

7umus *

/engan *

k 4 oefisien Permeabilitas (cm,detik"

a 4 $uas Penampang Pipa (cm2"

$ 4 Panjang,8inggi ampel (cm"

0 4 $uas Penampang ampel 8anah (cm2"

t 4 aktu Pengamatan (detik"

h1 4 8inggi Head Mula-mula (cm"

h2 4 8inggi Head 0khir (cm"

$aktor%#aktor !an& mem'en&aruhi 'ermeabilitas tanah

8ekstur tanah

8anah yang berstruktur berpasir maka permeabilitas tinggi karena

pori-porinya banyaksebaliknya bila tanah bertekstur liat maka

permeabilitas tanahnya memiliki pori-pori yang kecil.

truktur tanah

8anah yang memiliki struktur granuler maka permeabilitasnya tinggi

karena pori-porinya banyak sebaliknya tanah yang memiliki struktur

yang mantap maka memiliki pori-pori mikro yang banyak sehingga

permeabilitasnya rendah

Porositas

;ika dalam tanah tersebut porositasnya banyak ( dalam hal

penjumlahan antara pori makro dengan pori mikro " maka

permeabilitasnya tinggikarena ruang pergerakan airnya akan lebih

banyak.


4/12

6iskositas

5iskositas adalah derajat kekentalan cairanjadi semakin kental cairan

maka air yang mengalir pada tanah akan lambat maka

permeabilitasnya akan rendah

/rainase

0pabila permeabilitas tanah baik maka #aktu dalam pergerakan air

akan semakin cepat begitu pula sebaiknya.

III. Alat dan Bahan

)ahan

ampel tanah

ampel kerikil

0ir

0lat

• Constant head dan falling head permeameter

•


5/12

> a m p e l t a n a h b e r b u t i r k a s a r d i m a s u k k a n k e d a l a m t a b u n g s a m p e l t a n p a f i l t e r

> 0 i r d i a l i r k a n d a r i s e l a n g k e k e c o r o n g d e n g a n k o n s t a n t e r u s m e n e r u s h i n g g a a i r m e n g a l i r m e l a l u i s a m p e l d i d a l a m t a b u n g d a n k e l u a r m e l a l u i l u b a n g ( k e a d a a n t a n a h j e n u h "

> e l i s i h t i n g g i t e k a n a n ( d a r i m u k a a i r p a d a c o r o n g % m u k a a i r y a n g k e l u a r d a r i l u b a n g " d i u k u r h ( c m "

> $ i n t a s a n a i r d a l a m t a n a h , k e t i n g g i a n s a m p e l d a l a m t a b u n g

d i u k u r $ ( c m "

> e t e l a h t a n a h d a l a m k o n d i s i j e n u h a i r y a n g k e l u a r d a r i l u b a n g d i t a m p u n g m e n g g u n a k a n g e l a s u k u r u n t u k m e n g e t a h u i 5 o l u m e 6 ( c m

3 " 1 m l 4 1 c m

3

> - a k t u y a n g d i b u t u h k a n u n t u k m e n g u m p u l k a n 5 o l u m e

t e r s e b u t d i c a t a t m e n g g u n a k a n s t o p # a t c h t ( s "

> $ u a s p e n a m p a n g s a m p e l d i h i t u n g d e n g a n d i a m e t e r y a n g t e l a h

d i k e t a h u i 0 4 ? . r 2 ( c m

2 "

> o e f i s i e n p e r m e a b i l i t a s d i h i t u n g d a l a m c m , s

• 9ji Falling Head


6/12

ampel tanah berbutir halus dimasukkan ke dalam tabung sampeldialasi dan ditutup dengan filter agar tanah tidak tererosi

0ir dialirkan dari selang ke ke pipa dengan konstan terusmenerus hingga air mengalir melalui sampel di dalamtabung dan keluar melalui lubang (keadaan tanah jenuh"

$intasan air dalam tanah , ketinggian sampel dalamtabung diukur $ (cm"

Pada saat t1 4 ! s (a#al pengukuran" ketinggian

muka air pada pipa dilihat h1 (cm"

aat t2 4 ... s ketinggian muka air pada pipa yangtelah berubah dilihat h2 (cm"

$uas penampang sampel dihitung dengan diameter (dc"yang telah diketahui 0 4 ? . r2 (cm2"

$uas pipa pengukur diukur dengan diameter (dt" yang telahdiketahui a 4 ? . r 2 (cm2" dan oefisien permeabilitasdihitung dalam cm,s

(. Hasil Perhitun&an "elom'ok

• 9ji Constant Head

/ata *

/iameter pipa pengukur 4 1'+ mm


7/12

/iameter tabung sampel 4 ' mm

$ 4 1@ cm

t 4 + s

h 4 @2 cm

6 4 ! cm3 0 4 ?r 2 4 ?(32cm"2 4 321@ cm2

Perhitungan *

k 4VL

Ath

460cm3 x17cm

32,17 cm2 x5 s x 72cm

4160

11.58116716

4 !! cm,s

• 9ji Falling Head

/ata *

$ 4 11+ cm

h! 4 @2 cm

h1 4 +2 cm

t 4 @@ s

Perhitungan *

k 4 23!3aL

At logh0

h1

4 23!3πx (165,129mm )2 x11,5 cm

πx (32,17mm )2 x77 s log72cm

52cm

4 2+ A 1!-3 cm,s

(I. Soal dan )a*aban Soal

1. ampel tanah berbutir halus diuji permeabilitasnya menggunakan

permeameter dengan luas penampang sampel 2! cm2 dan luas penampang

pipa pengukur 2 cm2. ebelum sampel dimasukkan ke dalam tabung

lapisan penyaring (dianggap sebagai tanah 1" dari permeameter diuji

terlebih dahulu. Hasilnya #aktu yang dibutuhkan untuk penurunan air di


8/12

pipa hingga berubah dari 1!! cm menjadi 1+ cm adalah + detik. emudian

sampel tanah 2 dimasukkan diletakkan diba#ah lapisan penyaring (tanah

1". aktu yang dibutuhkan untuk penurunan yang sama adalah 2+ menit.

Hitunglah koefisien permeabilitas tanah 2 dalam cm,sB

/ata *

0 4 2!cm2

a 4 2cm2

h1 4 1!! cm

h2 4 1+ cm

t1 4 + s

t2 4 1+! s

$2 4 + cm

Perhitungan *

k 1 4 23!3aL1

At 1 logh1

h2

4 23!3

2 xL1

20 x 5 log

100cm

15cm

k 1 4 !!3@&'&23 $1

$1, k 1 4

23+!&&12

k t 4 23!3aLt

At logh1

h2

4 23!32 xLt

20 x 150 log100cm

15cm

h2 4 1+

h1 4 1!!a 4

0 4 2!cm2


9/12

kt 4 12'& A 1!-3 $t

$t, k t 4 @&!+2&@31

¿

kt 4

L1+ L2

k 1+k 2

¿

kt 4 L1

k 1 C L2

k 2

@&!+2&@31 4 23+!&&12 C L2

k 2

L2

k 2 4 @'1@@''&

5

k 2 4 @'1@@''&

k 2 45

764,1787449

4 +,-/ 0 12%/ m3s

2. ampel tanah berukuran kasar diuji menggunakan permeameter dengan

diameter tabung sampel !!@3 m dan panjang !1 m. 8inggi tekanan

konstan !@+ m. etelah pengujian berjalan 1 menit air yang tertampung

dalam gelas ukur beratnya &'! gram. 8emperatur pengujian 2!!D . hitung

koefisien permeabilitas tanah tersebut dalam cm,sB

# 4 &'! gram

h 4 !@+

$ 4 !1


10/12

/ata *

/iameter tabung sampel 4 !!@3 m

$ 4 !1 m

h 4 !@+ m

t 4 ! s # 4 &'! gram

8 4 2!!D

)erat jenis air 4 1gram,cm3

Perhitungan *

)erat jenis air 4w

V

1 4940gram

V

6 4940 gram

1 gram /cm3

6 4 &'! cm3

k 4VL

Ath

4

940cm3 x16,8 cm

π x (7,3cm/2 )2 x 60 s x 75 cm

455,952

188342,4066

4 4,/4- 0 12%5 m3s

(II. Pembahasan

)erdasarkan hasil perhitungan data kelompok dapat diketahui koefisien

permeabilitas sampel kerikil yaitu sebesar 2.24 m3s melalui pengujian constant

head . oefisien permeabilitas sampel tanah yaitu 5,- 0 12%/ m3s melalui

pengujian falling head. /ari hasil koefisien permeabilitas sampel kerikil memiliki

nilai yang lebih tinggi dibandingkan dengan koefisien permeabilitas tanah yang

berbutir halus (lanau-lempung". Eilai permeabilitas kerikil yang tinggi disebabkan

karena 5olume pori pada kerikil lebih besar dan rongga antar butir kerikil tersebut

saling terhubung dengan baik. ehingga air lebih mudah lolos pada sampel kerikil

tersebut. )erbeda dengan sampel tanah dimana ukuran butirnya yang lebih halus

dapat mengisi ruang dalam tabung secara masif dan meninggalkan sedikit pori

saja hal inilah yang menyebabkan nilai permeabilitasnya menjadi lebih rendah.


11/12

edangkan nilai permeabilitas yang diperoleh dari penyelesaian soal latihan

adalah +,-/ 0 12%/ m3s untuk soal nomor 1 dan 4,/4- 0 12%5 m3s untuk soal

nomor 2.

(III. "esim'ulan

• Penentuan koefisien permeabilitas tanah dapat menggunakan beberapa

metode diantaranya adalah uji constant head dan falling head .

• 9ji constant head digunakan untuk mengukur koefisien permeabilitas

sampel dengan ukuran butir kasar sedangkan uji falling head digunakan

untuk mengukur koefisien permeabilitas sampel dengan ukuran butir

yanglebih halus.

• Pada uji constant head, parameter yang harus dicari adalah selisih tinggi

tekanan (h" lintasan air dalam tanah ($" 5olume air yang tertampung pada

gelas ukur (6" #aktu yang diperlukan untuk mengumpulkan air pada

gelas ukur (t" dan luas penampang tabung sampel (0"


12/12

• edangkan pada uji falling head parameter yang harus dicari adalah

lintasan air dalam tanah ($" selisih #aktu yang dibutuhkan untuk

mencapai ketinggian tertentu pada pipa (t" ketinggian air a#al pada pipa

(h1" dan ketinggian akhir (h2" luas penampang tabung sampel (0" dan

luas penampang pipa air (a".

• Eilai permeabilitas tanah berbutir kasar jauh lebih besar dari nilai

permeabilitas tanah berbutir halus.

• Faktor yang berpengaruh terhadap permeabilitas sampel tanah dan kerikil

adalah tekstur tanah struktur tanah dan porositas.

DA$TAR P6STA"A

/jar#anti E. (2!!". omparasi oefisien Permeabilitas pada 8anah ohesif .

Media Teknik Sipil 21-2'.

utanto 7achman. 2!!3. /asar % /asar =lmu 8anah onsep dan enyataan.

Gogyakarta* Penerbit anisius

laporan resmi permeabilitas aji 1

Documents