pemadatan tanah dilapangan

Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Ir. Desiana Vidayanti MT MEKANIKA TANAH 1

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Universitas Mercu Buana

11 MODUL 11

Pemadatan Tanah di Lapangan

1. JENIS PENGGILAS

Hampir semua pemadatan di lapangan menggunakan penggilas(rollers) jenis penggilas yang umum dipakai adalah : a. penggilas besi berpermukaan halus (atau penggilas bentuk drum),

b. penggilas ban-karet (angin), c. penggilas kaki-kambing

d. penggilas getar

a. Penggilas besi berpermukaan halus (Gambar 1) cocok untuk meratakan permukaan tanah dasar (subgrades) dan untuk pekerjaan penggilasan akhir pada timbunan tanah pasir atau lempung. Penggilas tipe ini dapat memadatkan 100% luasan muka tanah yang diialui rodanya dengan tekanan kontak antara tanah dan roda sebesar antara 45 sampai 55 psi (antara 310 sampai 380 kN/m2). Penggilas tipe ini tidak cocok untuk pekerjaan yang menginginkan tingkat pemadatan yang tinggi pada lapisan yang tebal.

Gambar.1. Penggilas besi berpermukaan halus


b. Penggilas ban-karet (Gambar.2) dalam banyak hal masih lebih baik daripada penggilas besi berpermukaan halus. Penggilas ban-karet ini pada dasarnya merupakan sebh kereta bermuatan berat dan beroda karet yang tersusun dalam beberapa baris. Baris-baris ban karet ini berjarak dekat satu sama lain di mana pada setiap baris ban terdapat empat sampai enam buah ban. Tekanan kontak di bawah ban berkisar antara 85 sampai 100 psi. (585 sampai 690 kN/m2), dan baris-baris ban tersebut memadatkan antara 70 sampai 80% luasan tanah yang dilalui penggilas. Penggilas ban-karet ini dapat digunakan pada pemadatan tanah tanah pasir dan lempung. Pemadatan dicapai dari kombinasi antara tekanan dan "kneading action" (pemadatan dengan diremas-remas).

Gambar 2. Penggilas ban karet


c. Penggilas getar sangat berfaedah untuk pemadatan tanah berbutir (pasir, kerikil, dan sebagainya). Alat getar dapat saja dipasang pada penggilas besi berpermukaan halus, penggilas ban-karet, atau pada penggilas kaki-kambing untuk menghasilkan getaran pada tanah. Pada Gambar 3 ditunjukkan dari prinsip-prinsip dari penggilas getar. Getaran dihasilkan dari berputarnya suatu beban yang tidak sentris. Pelat penggetar yang dioperasikan dengan tangan sangat efektif dalam pemadatan tanah berbutir bila ruang gerak yang tersedia sangat terbatas. Model pelat penggetar seperti ini ada yang dilengkapi dengan mesin yang dapat menggetarkan beberapa pelat sekaligus. Mesin seperti ini dapat digunakan ditempat -tempat di mana ruang geraknya lebih leluasa tetapi tidak cukup leluasa untuk penggilas getar yang besar.

Gambar.3.Prinsip penggilas getar

d. Penggilas kaki-kambing (Gambar 4) adalah berupa silinder (drum) yaiig mempunyai banyak kaki-kaki yang menjulur keluar dari drum. Kaki-kaki ini mempunyai luas proyeksi penampang sekitar 4 sampai 13 in2 (25 sampai 85 cm2 ). Alat ini saiigat efektif untuk memadatkan tanah lempung. Tekanan kontak di ujung kaki-kaki kambing dapat mencapai antara 200 sampai 1000 psi ( 1380 sampai 6900 kNm2 ). Pada waktu pemadatan di lapangan, mula-mula pada awal lintasan bagian tanah yang dipadatkan ialah bagian sebelah bawah dari "lift". Catatan: suatu timbunan tanah tidak langsung setinggi timbunan tersebut, tetapi dihamparkan selapis demi selapis dan setiap lapisan itu dipadatkan dengan baik. Setiap lapisan disebut "lift".) Pada lintasan-lintasan berikutnya barulah tanah di bagian tengah dan atas dari lift ikut terpadatkan


Gambar 4. Penggilas kaki kambing

Hal-hal lain yang perlu diperhatikan dalam mendapatkan berat volume pemadatan yang diinginkan di lapangan, yaitu :. tebal "lift" (satu lapisan tanah yang dipadatkan), intensitas tekanan yang dihasilkan oleh alat pemadat, dan besar luasan muka tanah dimana tekanan itu bekerja. Sebabnya ialah bahwa tekanan yang diberikan pada permukaan tanah akan berkurang menurut kedalamanannya, jadi tingkat pemadatan tanah juga berkurang menurut kedalamannya. Selama pemadatan, berat volume kering dari tanah juga berubah menurut banyaknya jumlah lintasan tanah terhadap jumlah lintasan penggilas. Gambar 5a menunjukkan kurva kepadatan tanah terhadap jumlah lintasan penggilas pada tanah lempung berlanau. Berat volume kering dari tanah pada kadar air tertentu akan meningkat (dengan makin bertambahnya jumlah lintasan penggilas) sampai pada kira kira suatu titik tertentu. Setelah itu, kepadatan tanah akan menjadi konstan. Umumnya, kira-kira 10 sampai 15 lintasan sudah akan menghasilkan berat volume kering maksimum yang secara ekonomis dapat dicapai.

Gambar 5b menunjukkan variasi dari berat volume tanah terhadap kedalaman dari tanah pasir pantai bergradasi buruk di mana pemadatan dilakukan dengan penggilas getar. Getaran dihasilkan oleh beban eksentris yang berputar pada silinder/drum. Berat penggilas di sini adalah 12,5 kips (55,6 kN) dan diameter drum adalah 47 in. (1,19 meter). Tebal lift diusahakan sebesar 8 ft. (2,44 m). Perhatikan bahwa untuk suatu kedalaman tertentu, harga berat volume kering dari tanah meningkat


dengan bertambahnya jumlah lintasan penggilas. Namun laju kenaikan berat volume kering tersebut secara berangsur-angsur akan berkurang setelah kira-kira 15 lintasan. Juga yang patut diperhatikan dari Gambar, 5b ialah tentang variasi dari berat volume kering tanah terhadap perubahan kedalaman dan jumlah lintasan. Berat volume kering, yang juga akivalen dengan kepadatan relatif (relative density) Dr-nya, mencapai harga maksimum pada kedalaman sebesar kira-kira 1,5 ft (0,5 m) dan berangsur-angsur berkurang pada kedalaman yang lebih dangkal. Hal ini disebabkan karena kurangnya tekanan pemampat (ke samping) didekat permukaan tanah. Bila hubungan antara kedalaman dan kepadatan relatif (atau berat volume kering ) untuk suatu jenis tanah pada suatu lintasan tertentu telah diketahui, maka dengan mudah ketebalan untuk tiap-tiap lift dapat ditentukan. Prosedur ini dapat dilihat pada Gambar 6 (dari D'Appolonia, Whitiman, dan D'Appolonia, 1969).

Gambar 5a. Kurva kepadatan untuk tanah lempung berlanau. Hubungan antara berat volume kering dan jumlah lintasan penggilas roda tiga dengan berat 9,5 ton bilaman tebal lapisan tanah lepas yang dipadatkan adalah 9 inci (228,6 mm) pada kadar air yang berbeda.


Gambar 5.b. Pemadatan pasir dengan penggilas getar ; variasi berat volume kering terhadap jumlah lapisan (lift) = 8 ft (2,44 m)

Gambar 6. Perkiraan tebal lapisan pemadatan untuk mendapatkan kepadatan relatif minimum yang disyaratkan sebesar 75% dengan menggunakan lintasan penggilas


2. PENENTUAN BERAT VOLUME AKIBAT PEMADATAN DI LAPANGAN

Tujuan : untuk mengecek apakah tanah di lapangan sudah mencapai kepadatan yang diinginkan

Pada waktu pekerjaan pemadatan sedang berlangsung, tentunya perlu diketahui apakah berat volume yang ditentukan dalam spesifikasi dapat dicapai atau tidak. Prosedur standar untuk menentukan berat volume di lapangan akibat pemadatan adalah

a. Metode kerucut pasir (sand cone method) b. Metode balon.karet (rubber balloon method) c. Penggunaan alat ukur kepadatan nuklir.

Cara dengan pemindahan tanah : 1. Digali lubang pada permukaan tanah timbunan yang telah dipadatkan. 2. Ditentukan kadar airnya. 3. Diukur volume tanah yang digali dari lubang yang dibuat 4. Tentukan berat volume keringnya. 5. Bandingkan berat volume kering di lapangan dengan berat volume kering

maksimumnya. Kemudian hitung kepadatan relatifnya.

a. Metode kerucut pasir (ASTM D-1556) Ke dalam botol diisi pasir ottawa yg bergradasi seragam (W1) Di lapangan, lubang dibuat pada tanah yang akan diperiksa kepadatannya, berat

tanah hasil galian (W2), kadar air (w) Berat kering tanah : W3 = W2/(1+w)

b. Metode balon karet (ASTM D-2167) Prinsip = metode uji kerucut pasir Volume lubang dibuat dengan memasukkan balon karet yang berisi air yang

berasal dari tabung yang telah dikalibrasi. Volume lubang = volume air yang mengisi lubang, dapat dibaca langsung pada

alat pengujian Berat volume kering tanah : d = (W3 / V)


Gambar 7. Botol gelas yang dihubungkan dengan kerucut pasir (sand cone). (catatan : pasir ottawa)

c. Metode nuklir Alat ini mengukur berat tanah basah per satuan volume dan air yang ada pada

volume satuan tanah. Berat vol kering tanahyang dipadatkan dapat ditentukan dengan mengurangkan

berat air dari berat vol tanah basah.

Gambar 8. Alat ukur kepadatan nuklir


SOAL TUGAS 1. Hasil uji pemadatan standar proctor sbb : a. Tentukan kadar air optimum dan berat vol kering maksimum. b. Gambarkan garis-garis kadar udara 0%, 8%, Bila Gs=2,67 c. Berapa kadar udara pada kadar air optimum?

No

W%

b

(kN/m3)

1

2

3

4

5

6

15,5

15,1

12,4

10,01

8,92

7,4

20,6

21,0

21,2

21,3

20,4

18,9

2. Setelah pemadatan timbunan untuk badan jalan contoh tanah tsb diuji kepadatannya dengan alat kerucut pasir (sand cone) Data :

-Berat pasir yang dituangkan untuk memenuhi lubang dan corong kerucut adalah 860 g - Berat pasir untuk mengisi corong 324 g - Berat vol pasir yg digunakan untuk uji kerucut pasir 1,82 gr/cm3 - Berat tanah basah yg digali dari lubang = 638g - Kadar air di tempat 22%

Hitung : Berapa volume kering tanah di lapangan ? Jika berat vol kering hasil uji standar proctor di lab adalah : 18,34 kN/m3, berapa

derajat kepadatan di lapangan?


SUMBER : a. Braja M.Das, Noor Endah, Indrasurya B Mochtar, Mekanika Tanah (Prinsip-

prinsip Rekayasa Geoteknis), jilid 1, Erlangga b. Craig . R.F, Budi Susilo, Mekanika Tanah, Erlangga1989 c. Holtz & WD Kovacs, An Introduction to Geotechnical Engineering.

pemadatan tanah dilapangan

Documents