pengaruh kolom pasir kelompok pada tanah lunak … · yusep muslih purwana, s.t., m.t., ph.d selaku...

i

PENGARUH KOLOM PASIR KELOMPOK PADA TANAH

LUNAK SEBAGAI DRAINASE VERTIKAL DUA ARAH

Influence of Group Sand Column on Soft Soil as Two-way Vertical

Drain

SKRIPSI

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun oleh :

RIFQI ADHITYATAMA

NIM I0113111

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2017

ii

HALAMAN PERSETUJUAN




Drain

SKRIPSI

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun oleh:

RIFQI ADHITYATAMA

NIM I0113111

Telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan tim penguji skripsi

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Persetujuan dosen pembimbing

Dosen Pembimbing I

Dr. Bambang Setiawan, S.T., M.T

NIP. 19690717 199702 1 001

Dosen Pembimbing II

R. Harya Dananjaya H.I S.T., M.Eng

NIP. 19850917 201404 1 001

iii

PENGESAHAN SKRIPSI




Drain

Disusun oleh:

RIFQI ADHITYATAMA

NIM I0113111

Telah dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Program Studi Teknik

Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta pada :

Pada hari : Kamis

Tanggal : 31 Agustus 2017

Tim Penguji

Dr. Bambang Setiawan, S.T., M.T. .......................................

NIP. 19690717 199702 1 001

R. Harya Dananjaya H.I S.T., M.Eng .......................................

NIP. 19850917 201404 1 001

Dr. Niken Silmi Surjandari, S.T.,M.T. .......................................

NIP. 19690903 199702 2 001

Ir. Noegroho Djarwanti, M.T. .......................................

NIP. 19561112 198403 2 007

Disahkan,

Tanggal :

Kepala Program StudiTeknik Sipil

Fakultas Teknik UNS

Wibowo, S.T., DEA.

NIP. 19681007 199502 1 001

iv

PERSEMBAHAN

Untuk Ayahanda Eko Kurniawan, Ibunda Kristina Wiwik W, sdr Dwiki

Kurnia Putra, sdr. Revi Pandya Utama dan sdri. Amalia Dewanti yang selalu

memberikan motivasi serta doa dan dukungan tanpa henti.

Untuk segenap keluarga besar KBK Geoteknik dan Laboratorium Mekanika

Tanah yang telah menjadi keluarga kedua dan memberikan dukungan terbaik.

Untuk tim drainase vertikal dan rekan-rekan skripsi yang senantiasa dapat

bekerjasama dengan baik.

Untuk sahabat-sahabat seperjuangan Teknik Sipil angkatan 2013 yang telah

menjalani kebersamaan selama 4 tahun. Sukses selalu untuk kita semua.

v

MOTTO

“Sebaik-baik manusia adalah yang paling bermanfaat bagi orang lain

dan lingkungannya”

vi

ABSTRAK

Rifqi Adhityatama, 2017. Pengaruh Kolom Pasir Kelompok Pada Tanah Lunak

Sebagai Drainase Vertikal Dua Arah. Skripsi. Program Studi Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universsitas Sebelas Maret Surakarta.

Pembangunan sebuah konstruksi bangunan selalu berada di atas tanah.

Karakteristik tanah menjadi salah satu faktor penting didalamnya. Salah satu

pekerjaan tanah yaitu penambahan atau penimbunan tanah. Permasalahan yang

sering terjadi pada timbunan tanah adalah penurunan tanah yang relatif lama dan

tidak merata yang mengakibatkan rusaknya bangunan yang terdapat diatasnya.

Penelitian ditunjukkan untuk melihat perilaku penambahan lapisan pasir pada

dasar drum sebagai drainase vertikal yang dilihat dari penurunan pada plat besi

pada saat dibebani beban pada tanah uji dengan kolom pasir. Pengujian dilakukan

dengan pemberian beban pada tanah dengan kedalaman 15 cm, dan tanah dengan

kedalaman 25 cm. Hasil penelitian menunjukan bahwa penambahan kolom pasir

mampu menambah kecepatan penurunan sebesar 0,8180 mm pada kedalaman 25

cm dan 0,5913 mm pada kedalaman 15 cm. Penambahan kolom pasir juga mampu

mengurangi nilai Cv dan menaikkan nilai Cc pada konsolidasi. Penambahan

drainase vertikal kolom pasir dapat mempercepat penurunan yang akan terjadi.

Kata kunci : tanah, drainase vertikal, kolom pasir.

vii

ABSTRACT

Rifqi Adhityatama, 2017. Influence of Group Sand Column on Soft Soil as Two-

way Vertical Drain. Thesis. Civil Engineering Departement,Faculty of

Engineering, Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Construction of a building is always above the ground. Soil characteristics

become one of the important factors. One of the land works is the addition or

stockpiling of the soil. The problem that often occurs in landfill that the settlement

is relatively long and uneven that resulted the destruction of the buildings. The

study was shown to look at the behavior of sand columns and sand layer on the

drum base as a vertical drain seen from the settlement in the iron plate when

loaded over the tested soil without and with the sand column. The test is done by

loading the soil without vertical drain, sand column with 15 cm depth, and sand

column with 25 cm depth. The results showed that the addition of sand column

was able to increase the settlement speed by 0.8180 mm at a depth of 25 cm and

0.5913 mm at a depth of 15 cm. Addition of sand columns is also able to reduce

the vallue of Cv and increase the value of Cc in consolidation. The addition of

vertical drain of sand columns can accelerate the settlement that will occur.

Keywords : soil, vertical drain, sand column.

viii

KATA PENGANTAR

Alhamdulillahirobbil’alamin, puji syukur ke hadirat Allah SWT atas segala

rahmat hidayah dan karunia yang tidak ternilai yang telah diberikan sehingga

penulis dapat melaksanakan dan menyelesaikan skripsi/tugas akhir dengan judul

“Pengaruh Kolom Pasir Kelompok Pada Tanah Lunak Sebagai Drainase

Vertikal Dua Arah”. Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat memperoleh

gelar Sarjana Teknik Universitas Sebelas Maret.

Penulisan Skripsi/Tugas Akhir ini dapat berjalan baik tidak lepas dari bimbingan,

dukungan dan motivasi dari berbagai pihak. Dengan segala kerendahan hati,

penulis menyampaikan terimakasih kepada:

1. Wibowo, S.T, DEA selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret.

2. Dr. Bambang Setiawan, S.T., M.T. selaku dosen pembimbing I yang telah

membimbing penulis dengan baik dari awal hingga akhir proses pengerjaan

tugas akhir ini.

3. R. Harya Dananjaya H.I S.T., M.Eng. selaku dosen pembimbing II yang telah

membimbing penulis dengan baik dari awal hingga akhir proses pengerjaan

tugas akhir ini.

4. Edy Purwanto, S.T., M.T. selaku dosen pembimbing akademik atas segala

arahan, bimbingan serta dukungannya.

5. Yusep Muslih Purwana, S.T., M.T., Ph.D selaku Ketua Laboratorium Mekanika

Tanah beserta jajaran pengelola laboratorium yang telah memfasilitasi

penelitian penulis dengan sangat baik.

6. Orang tua dan keluarga yang selalu memberikan dukungan moral maupun

material serta spriritual.

7. Teman-teman tim perkuatan tanah dasar lunak yang telah bekerja sama dengan

sangat baik dalam penelitian kali ini.

8. Teman-teman S-1 Teknik Sipil angkatan 2013 terima kasih atas dukungan dan

kerjasama yang kompak.

ix

9.Semua pihak yang telah banyak memberi sumbangan pikiran dan bantuan

selama penelitian hingga penyusunan Tugas Akhir ini yang tidak dapat penulis

sebutkan satu persatu.

Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan Tugas Akhir ini masih ada

kekurangan, dengansegala kerendahan hati penulis mengharapkan saran yang

membangun demi kesempurnaan Tugas Akhir ini.

Semoga laporan Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat yang sebesar-

besarnya bagi semua pihak.

Surakarta, Agustus 2017

Penulis

x

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ...................................................................................... i

HALAMAN PERSETUJUAN ...........................................................................ii

HALAMAN PENGESAHAN ......................................................................... iii

PERSEMBAHAN .......................................................................................... iv

MOTTO.......................................................................................................... v

ABSTRAK .................................................................................................... vi

ABSTRACT ..................................................................................................... vii

KATA PENGANTAR .................................................................................... viii

DAFTAR ISI ................................................................................................. x

DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... xiii

DAFTAR TABEL .......................................................................................... xv

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ..................................................................xvi

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................. ..xvii

BAB 1 PENDAHULUAN............................................................................... 1

1.1. Latar Belakang ...................................................................................... 1

1.2. Rumusan Masalah ................................................................................. 2

1.3. Batasan Masalah ................................................................................... 2

1.4. Tujuan Penelitian .................................................................................. 3

1.5. Manfaat Penelitian ................................................................................ 3

BAB 2 LANDASAN TEORI .......................................................................... 4

2.1. Tinjauan Pustaka ....................................................................................... 4

2.2. Dasar Teori ............................................................................................... 7

2.2.1. Tanah lunak ............................................................................................... 7

2.2.2. Pasir ............................................................................................................ 8

2.2.3. Konsolidasi ................................................................................................ 8

xi

2.2.4. Metode preloading dan drainase vertikal ........................................... 10

2.2.5. Perhitungan drainase vertikal ............................................................ 10

BAB 3 METODE PENELITIAN ................................................................ 13

3.1. Uraian Umum ........................................................................................ 13

3.2. Alat Dan Bahan ....................................................................................... 14

3.2.1. Alat .................................................................................................. 14

3.2.2. Bahan ............................................................................................... 19

3.3. Tahap Penelitian...................................................................................... 21

3.3.1. Tahap persiapan pengujian .................................................................... 21

3.3.2. Tahap penelitian utama ........................................................................... 25

3.4. Hipotesa .................................................................................................. 29

3.5. Alur Penelitian ........................................................................................ 30

BAB 4 ANALISIS DAN PEMBAHASAN .................................................. 31

4.1. Hasil Pengujian Tanah ............................................................................ 31

4.2. Penurunan Tanah .................................................................................... 32

4.2.1. Drainase vertikal kolom pasir 15 cm ..................................................... 32


4.2.3. Rekapitulasi ............................................................................................. 34

4.3. Perubahan Kadar Air ............................................................................... 35



4.4. Perubahan Nilai Hambatan Listrik pada Pasir .......................................... 41



4.5. Perbandingan Kadar Air Pasir dengan Hambatan .................................... 43

4.6. Konsolidasi ............................................................................................. 44

xii

4.6.1. Rekapitulasi ............................................................................................. 44

4.7. Perbandingan Analisis Perhitungan Penurunan dengan Pengamatan ........ 46

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................... 47

5.1. Kesimpulan ......................................................................................... 47

5.2. Saran ................................................................................................... 48

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... 49

LAMPIRAN ................................................................................................. 50

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Hubungan CV dengan variasi jarak pengambilan sampel

(Listyawan, 2015) ................................................................ 6

Gambar 2. 2 Pola pemasangan drainase vertikal (Hardiyatmo, 2015) ........ 11

Gambar 3.1. Drum tinggi 38 cm dan diameter 58 cm ................................. 14

Gambar 3.2. Drum tampak atas ................................................................. 14

Gambar 3. 3 Sketsa potongan drum model 3 dimensi ................................. 15

Gambar 3. 4 Sketsa potongan alat model 2 dimensi ................................... 16

Gambar 3. 5 Jangka sorong........................................................................ 17

Gambar 3. 6 Waterpass ............................................................................. 17

Gambar 3. 7 Pengganti Alat pembebanan ................................................. 18

Gambar 3. 8 Plat besi................................................................................. 18

Gambar 3.9 Balok kayu ............................................................................. 18

Gambar 3.10 AVO meter ........................................................................... 19

Gambar 3.11 Tanah yang digunakan .......................................................... 19

Gambar 3.12 Air........................................................................................ 20

Gambar 3.13 Pasir ..................................................................................... 20

Gambar 3.14 Sketsa model drainase vertikal kolom pasir (Sand Column

Vertical Drain) ....................................................................... 21

Gambar 3.15 Memasukkan pasir kedalam drum ........................................ 22

Gambar 3.16 Memasukkan tanah kedalam drum ........................................ 22

Gambar 3.17 Proses melubangi tanah ........................................................ 23

Gambar 3.18 Proses memasukkan pasir ..................................................... 23

Gambar 3.19 Proses penambahan pasir ...................................................... 24

Gambar 3.20 Posisi plat baja ..................................................................... 24

Gambar 3.21 Beban yang digunakan ......................................................... 25

Gambar 3.22 Sketsa kolom pasir pada drum uji ......................................... 26

Gambar 3.23 Pemasangan kolom pasir dengan 3 titik pengukuran

penurunan, 3 titik pengukuran hambatan pasir, dan 3 titik

pengukuran kadar air tanah lempung. ................................... 27

xiv

Gambar 3.24 Pengukuran penurunan dengan jangka sorong ...................... 28

Gambar 3.25 Pengukuran hambatan pasir menggunakan AVO meter ........ 28

Gambar 3.26 Pengambilan sampel tanah dan pasir..................................... 29

Gambar 3.27 Diagram alur penelitian ........................................................ 30

Gambar 4.1 Perbandingan penurunan tiap pemodelan ................................ 34

Gambar 4.2 Kadar air pasir drainase vertikal kolom pasir 15 cm................ 36

Gambar 4.3 Kadar air tanah drainase vertikal kolom pasir 15 cm ............... 37

Gambar 4.4 Kadar air pasir drainase vertikal kolom pasir 25 cm................ 39

Gambar 4.5 Kadar air tanah drainase vertikal kolom pasir 25 cm ............... 40

Gambar 4.6 Perbandingan hambatan dan kadar air pasir tiap pemodelan.... 43

Gambar 4.7 Nilai Cc pada tiap pengujian ................................................... 44

Gambar 4.8 Nilai Cv pada tiap pengujian ................................................... 45

Gambar 4.9 Perbandingan penurunan yang terjadi dengan analisa teori ..... 47

xv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Klasifikasi tanah lempung berdasarkan kuat geser tekan bebas

(Peck dkk,1953) .......................................................................... 8

Tabel 2.2 Klasifikasi tanah lempung berdasarkan kadar air (Braja, 1985) ... 8

Tabel 2.3 Tipe drainase vertikal dan cara pemasangan(Hardiyatmo,2015) .. 11

Tabel 4. 1 Hasil pengujian tanah lunak ...................................................... 31

Tabel 4. 2 Tambahan penurunan drainase vertikal kolom pasir 15 cm ........ 32

Tabel 4. 3 Tambahan penurunan drainase vertikal kolom pasir 25 cm ........ 33

Tabel 4. 4 Kadar air pasir pada drainase vertikal kolom pasir 15 cm ........... 36

Tabel 4. 5 Kadar air tanah pada drainase vertikal kolom pasir 15 cm ......... 37

Tabel 4. 6 Kadar air pasir pada drainase vertikal kolom pasir 25 cm .......... 38

Tabel 4. 7 Kadar air tanah pada drainase vertikal kolom pasir 25 cm ......... 40

Tabel 4. 8 Nilai hambatan pasir pada drum drainase vertikal kolom pasir

15 cm........................................................................................ 41

Tabel 4. 9 Nilai hambatan pasir pada drum drainase vertikal kolom pasir

5 cm ......................................................................................... 42

Tabel 4. 10 Nilai indeks pemampatan (Cc) tiap pemodelan......................... 44

Tabel 4. 11 Nilai indeks pemampatan (Cv) tiap pemodelan......................... 45

Tabel 4. 12 Besar penurunan tiap pemodelan .............................................. 46

Tabel 4. 13 Besar penurunan tiap pemodelan .............................................. 46

xvi

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL

Tv = time factor

ti = waktu terjadinya konsolidasi (detik)

Cv = koefisien konsolidasi (cm2/detik)

H = tebal tanah (cm)

p’1 = tekanan efektif pada tanahcompressible awal pengujian (kg/cm2)

p’2 = tekanan efektif pada tanah compressible akhirpengujian (kg/cm2)

e1 = besarnya angka pori pada tegangan p’1

e2 = besarnya angka pori pada tegangan p’2

Sp = penurunan primer (m)

H = tebal lapisan terkonsolidasi (m)

Cc = koefisien kompresi

e0 = besarnya angka pori awal pengujian

σ0 = tegangan awal tanah (kg/m2)

∆σ = tegangan tambahan pada tanah (kg/m2)

σz = tambahan tegangan (kPa)

q0 = besar beban merata (kPa)

r = jari – jari penampang beban (m)

z = kedalaman titik yang ditinjau (m)

xvii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A Data Hasil Penelitian Awal Laboratorium

Lampiran B Data Hasil Penelitian Utama

Lampiran C Dokumentasi Penelitian

Lampiran D Berkas Kelengkapan Skripsi

pengaruh kolom pasir kelompok pada tanah lunak … · yusep muslih purwana, s.t., m.t., ph.d selaku...

Documents