MODUL PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH 2

4.3. Peralatan dan Bahan yang Digunakan
 Alat Sandcone yang terdiri dari : botol untuk tempat pasir, corong kalibrasi, dan pelat
berlubang ditengahnya.
 Peralatan kecil : palu,sendok,kwas,pahat,dan peralatan kadar air.
 Timbangan kapasitas 500 gram ketelitian 0,1 gram
 Timbangan kapasitas 10 kg ketelitian 1,0 gram
 Pasir kwarsa dalam keadaan bersih dan kering

4.4. Benda Uji
Tanah di lapangan yang telah dipadatkan

4.5. Prosedur
4.5.1. Menentukan isi botol pasir

a. Timbang alat (botol+corong) = W1 gram
b. Letakkan alat dengan botol dibawah, buka kran da nisi dengan air jernih sampai penuh

diatas kran. Tutup kran dan bersihkan kelebihan air
c. Timbang alat yang berisi air , W2 gram. Berat air + isi botol pasir
d. Lakukan langkan (b) dan (c) tiga kali dan ambil harga rata-rata dari ketiga hasil.

Perbedaan masing-masing pengukuran tidak lebih dari 3 cc.

4.5.2. Menentukan berat isi pasir (γpasir)
a. Letakkan alat dengan botol di bawah pada dasar yang rata, tutup kran dan isi corong
pelan-pelan dengan pasir.
b. Bukalah kran, isi botol sampai penuh dan dijaga agar selama pengisian corong selalu
berisi paling sedikit setengahnya.
c. Tutup kran, bersihkan kelebihan pasir di atas kran timbang = W3 gram.
d. Lakukan pekerjaan (a) sampai (c) tiga kali dan ambil nilai rata-rata.

4.5.3. Menentukan berat pasir dalam corong
a. Isi botol secukupnya dan timbang = W4 gram.
b. Letakkan alat dengan corong di bawah pada pelat berlubang, pada dasar yang rata.
c. Buka kran pelan-pelan sampai pasir berhenti mengalir.
d. Tutup kran, timbanglah alat berisi sisa pasir = W5 gram.
e. Lakukan berat pasir yang ada dalam corong = W4 – W5 gr.

f. Lakukan pekerjaan (a) sampai dengan (e) tiga kali dengan W4 yang berbeda-beda.

4.5.4. Menentukan berat isi tanah (γm)
a. Isi botol dengan pasir secukupnya.
b. Ratakan permukaan tanah yang akan diperikas kepadatannya. Letakkan pelat berlubang
pada permukaan yang rata tersebut dan kokohkan sengan paku di keempat sisinya.
c. Galilah lubang sedalam 10 - 15 cm.
d. Seluruh tanah hasil galian dimasukkan ke dalam kaleng yang tertutup yang telah
diketahui beratnya = W9 gram dan timbanglah kaleng dan tanah = W8 gram.
e. Letakkan alat pada tembat (b) dengan corong ke bawah di atas pelat berlubang dan buka
kran pelan-pelan, sehingga pasir mengalir ke dalam lubang. Setelah pasir berhenti
mengalir, tutup kran kembali dan timbang alat dengan sisa pasir = W1 gram.
f. Ambil tanah sedikit dari kaleng untuk penentuan kadar air w%.

4.6. Perhitungan = ( 2 − 1)
Isi botol = berat air

Berat isi pasir (γp) = ( 2 − 1) /
( 2 − 1)

Berat pasir dalam corong = ( 4 − 5)

Berat pasir dalam lubang = 10 = ( 6 − 7) − ( 4 − 5)

Volume lubang = = 10


Berat tanah = ( 8 − 9)

Berat isi tanah (γm) = 8 − 9 /
Berat isi kering (γd)

= /
1 +

Derajat kepadatan di lapangan (D) = × 100%


Catatan
 Dalam pemeriksaan ini jangan sampai ada getaran-getaran.
 Dalam pengisian pasir, baik ke dalam wadah pasir maupun ke dalam lubang, harus

dilakukan dengan pelan-pelan agar pasir tidak memadat setempat.
 Penentuan berat isi pasir tersebut dilakukan pada setiap penggantian jenis pasir yang baru

atau apabila pasir tersebut telah lama digunakan.

Gambar 4.3 Alat Sandcone

4.7. Daftar Pustaka
American Society Testing and Materials. 2004. West Conshohocken, PA, www.astm.org.
Bowles, J.E. (1984), Physical and Geotechnical Properties of Soil, McGraw-Hill Book

Company, USA.
Lambe, T.W. & Whitman, R.V. (1969; 1979), Soil Mechanics, Jhon Wiley and Son, Inc., New

York.
Terzaghi, K., Peck, R.B. and Mesri, G. (1996), Soil Mechanicsin Engineering Practice, 3 rd.

Ed. John Wiley and Sons, New York.
Manual Pemeriksaan Bahan Jalan. Departemen Pekerjaan Umum dan Tenaga Listrik

Direktorat Jendral Bina Marga. Jakarta.
Departemen PU, SKSNI Panduan Pengujian Tanah : Yayasan badan Penerbit PU

4.8. Analisis Data

Lokasi : Nama :
Grup :
Titik : Kelas :

Tanggal dites :

PEMERIKSAAN KEPADATAN LAPANGAN
DENGAN SANDCONE

No. Titik / Uji
1. Besat pasir + corong + gelas (W1)
2. Berat sisa pasir + corong + gelas (W2)
3. Berat pasir dalam corong + lubang W3 =

W1 - W2
4. Berat pasir didalam corong (W4)
5. Berat pasir didalam lubang

W5 = (W1 - W2) - W4

6. Berat isi pasir γp
7. Volume tanah atau pasir di dalam lubang

V = W5/ γp
8. Berat tanah basah (W5)
9. Berat isi tanah basah γm = W5/V
10. Kadar air w %
11. Berat isi kering

γd = (γm/ (100 + W)) x 100%

12. Derajat kepadatan di lapangan
D = (γdi lap/ γdi lab) x 100%

MENENTUKAN KADAR AIR
1. No. cawan
2. Berat cawan (gr)
3. Berat tanah basah + cawan (gr)
4. Berat tanah kering + cawan (gr)
5. kadar air (%)
6. kadar air rata-rata (%)

4.9. Sketsa Tahapan Pengujian

4.10. Permasalahan dalam Pengujian
4.11. Kesimpulan

BAB V
TES DYNAMIC CONE PENETROMETER
5.1. Pendahuluan
Tes dynamic cone penetrometer (DCP) digunakan untuk menentukanaa nilai CBR tanah di
lapangan yang dapat dilakukan secara cepat dan praktis bila dibandingkan dengan alat tes CBR
lapangan, yang memerlukan beban pemberat berupa dump truk atau meja pemberat. Untuk
pengoperasian alat DCP cukup dilakukan oleh dua orang. Rangkaian alat dapat dibongkar
pasang dengan cepat dan mudah dibawa.
Alat ini terdiri dari rangkaian: konus berdiameter 20 mm, batang penetrasi berdiameter 16 mm,
dan beban palu seberat 8 kg dengan tinggi jatuh 575 mm. cara menentukan nilai CBR
didasarkan pada banyaknya tumbukan palu yang dipergunakan untuk memasukkan ujung
konus ke dalam tanah hingga kedalaman 25 mm dan kemudian memplotkan jumlah tumbukan
tersebut pada grafik yang menyatakan korelasi antara jumlah tumbukan dan nilai CBR.
5.2. Tujuan
Menentukan nilai CBR tanah di lapangan.
5.3. Prosedur pengujian
a. Letakkan DCP yang telah dirakit di atas permukaan tanah/ sirtu yang akan diperiksa.
Letakkan alat ini sedemikian rupa sehingga berada dalam posisi vertikal (90˚),
penyimpanan sedikit saja akan menyebabkan kesalahan pengukuran yang relatif besar.

Gambar 5.1 Peralatan alat DCP posisi tegak lurus

b. Baca posisi awal penunjuk mistar ukur ( X0) dalam satuan mm yang terdekat.
Penunjukan X0 ini tidak perlu tepat pada angka nol karena nilai Xo ini akan
diperhitungkan pada nilai penetrasi.

Gambar 5.2 Cara pembacaan posisi awal penunjuk mistar X0
Masukkan nilai X0 ini pada blangko data kolom data ke-2 (pembacaan mistar – mm)
untuk tumbukan n = 0 (baris ke 1).
c. Angkat palu penumbuk sampai menyentuh pemegang, lalu lepaskan sehingga
menumbuk landasan penumbuknya. Tumbukan ini menyebabkan konus menembus
tanah / lapisan sirtu di bawahnya.

Gambar 5.3 Cara penumbuka uji DCP
d. Baca posisi penunjukkan mistar ukur ( X1 ) setela terjadi penetrasi. Masukkan nilai X1

ini pada blangko data kolom ke-2 (pembacaan mistar – mm) untuk tumbukan n = 1
(baris ke-2).

Gambar 5.4 Cara pembacaan X1 pada uji DCP

Isilah kolom ke-3 (penetrasi – mm) pada blangko data yaitu selisih antara X1 dan X0
(X1 – X2). Kemudian isi kolom ke-4 pada blangko data besarnya nilai.

25
1 − 0 × 1
e. Ulangi prosedur c dan d berulang kali sampai batas kedalaman lapisan yang akan

diperiksa.

Masukkan data X2, X3, X4,…………………….Xn, pada kolomke-2 blangko data sesuai
dengan baris n = 2, n = 3, n = 4, …………………… n = n.
f. Isilah kolom ke-3 (penetrasi – mm) blangko data yaitu selisih antara nilai X1 dan X0. (

1, 2, 3, 4, 5, ……………. n).

g. Isilah kolom ke-4 (tumbukan per 25 mm) dengan rumus :

25
1 − 0 ×
h. Dengan menggunakan grafik 1, tentukan nilai CBR yang bersangkutan dengan cara

sbb. :

 Angka pada kolom ke-4 dimasukkan pada skala mendatar
 Tarik garis vertical ke atas sampai memotong grafik.
 Dari titik perpotongan tersebut, tarik garis horisontal ke kiri sampai memotong

skala vertikal.
 Titik perpotongan tersebut menunjukkan nilai CBR nya.
 Masukkan nilai CBR ini pada kolom ke-5.
i. Dengan menggunakan grafik 2, tentukanlah nilai CBR yang bersangkutan dengan cara

sbb:

 Angka pada kolom ke-1 (tumbukan =n ) dimasukkan / diplotkan pada skala
mendatar.

 Tarik garis vertikal ke atas yang melalui titik tersebut.
 Angka pada kolom ke-3 (penetrasi – mm) dimasukkan / diplotkan pada skala

vertikal.
 Tarik garis horisontal ke kanan yang melalui titik tersebut.

 Tentukan titik potong kedua garis tadi.
 Tentukan nilai CBR pada titik perpotongan tersebut.
 Bila titik potong tersebut tidak tepat berada pada nilai CBR tertentu, lakukan

interpolasi / perkiraan nilai antaranya.
 Masukkan nilai CBR ini pada kolom ke-6

j. Ambil harga CBR terkecil diantara yang tercantum pada kolom ke-5 dan ke-6.

Masukkan nilai CBR ini pada kolom ke-7

k. Kemudian masukkan pada rekapitulasi uji dan dirata-rata nilai CBRnya.

l. Untuk menentukan nilai CBRsegmen digunakan rumus secara analitis sebagai berikut :

= − − ( − )


dengan :

CBRsegmen = Nilai CBR pada bagian atau kelompok pengujian yang mewakili satu
lokasi

CBRmaks = Nilai CBR terbesar
CBRmin = Nilai CBR terendah
R = Nilai yang didasarkan dari jumlah pengujian pada kelompok tersebut

sesuai tabel V-1

Tabel 5.1 Nilai R untuk perhitungan CBRsegmen

Jumlah Titik Uji Nilai R

2 1,41

3 1,91

4 2,24

5 2,48

6 2,67

7 2,83

8 2,96

9 3,08

>10 3,18

5.4. Daftar Pustaka

American Society Testing and Materials. 2004. West Conshohocken, PA, www.astm.org.
Bowles, J.E. (1984), Physical and Geotechnical Properties of Soil, McGraw-Hill Book

Company, USA.
Lambe, T.W. & Whitman, R.V. (1969; 1979), Soil Mechanics, Jhon Wiley and Son, Inc., New

York.
MBT, Dynamic Cone Penetrometer, Testing Prosedur

Gambar 5.5 Rangkaian alat DCP

Gambar 5.6 Hubungan Antara Nilai Tumbukan dan Nilai CBR

Jumlah tumbukan
Gambar 5.7 Hubungan Antara Jumlah Tumbukan dan Kedalaman Penetrasi

5.5. Analisis Data

Lokasi : Dites oleh :
Titik No. :
Tanggal :

PENGUJIAN NILAI CBR

DENGAN DYNAMIC CONE PENETROMETER

DATA LAPANGAN PERHITUNGAN

Tumbukan Pembacaan Penetrasi Tumbukan Nilai CPR

(n) Mistar (mm) per 25 mm Grafik 1 Grafik 2 Grafik 3
(mm)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

Lokasi : Dites oleh :
Titik No. :
Tanggal :

PENGUJIAN NILAI CBR

DENGAN DYNAMIC CONE PENETROMETER

DATA LAPANGAN PERHITUNGAN

Tumbukan Pembacaan Penetrasi Tumbukan Nilai CPR
Mistar
(n) (mm) per 25 mm Grafik 1 Grafik 2 Grafik 3
(mm)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

REKAPITULASI UJI DCP

No. Titik CBR (%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

CBR rata-rata

Perhitungan CBR segmen:

R:

CBR rata-rata : %
%
CBR maks : %

CBR min :

CBR segmen :

5.6. Sketsa Tahapan Pengujian

5.7. Permasalahan dalam Pengujian
5.8. Kesimpulan

BAB VI
UJI KUAT GESER BALING

(VANE SHEAR)

6.1. Pengertian
Beberapa pengertian yang berkaitan dengan metode ini:

a. Kekuatan geser tanah pada kondisi tanpa drainase (undrained) adalah kekuatan
maksimun yang dapat ditahan oleh tanah apabila tanah digeser dengan cepat sehingga
drainase air dalam tanah tidak terjadi.

b. Kerangka batang pemuntir adalah pipa pelindung yang dipasang sekeliling batang
pemuntir, untuk mencegah gesekan antara batang pemuntir dan dinding lubang bor atau
pipa pelindung lubang bor waktu pengujian.

c. Sentivitas adalah nilai perbandingan antara kekuatan geser tanah berkohesi tak
tergantung dan kekuatan geser cetak ulang contoh tanah yang sama

6.2. Maksud dan Tujuan
6.2.1. Maksud
Metode pengujian ini dimaksudkan sebagai pegangan dan acuan dalam pengujian lapangan
mengenai parameter kekuatan geser tanah berkohesi dengan cara uji geser baling. Pada
dasarnya pengujian dilakukan dengan menempatkan sebuah baling berdaun empat dalam
lapisan tanah tak terganggu.

6.2.2. Tujuan
Tujuan metode pengujian ini adalah untuk memproleh parameter kekuatan geser tanah lunak
berkohesi yang jenuh air pada kondisi tanpa drainase.

6.3. Ruang Lingkup
Metode pengujian ini meliputi :

a. Cara uji, perhitungan, dan laporan hasil uji geser baling.
b. Pengujian ini tidak berlaku untuk tanah pasir atau batu.

6.4. Persyaratan Pengujian
Peralatan harus disiapkan dengan memperhatikan hal-hal sebagai berikut:

a. Koreksi pengaruh gesekan antara batang pemuntir baling dan tanah sesuai dengan
prosedur.

b. Cegah kemungkinan batang-batang pemunitr terdorong ke samping waktu pengujian.
c. Gunakan batang-batang pemuntir yang cukup kaku agar tidak terpuntir pada kondisi

beban yang penuh.
d. Tempatkan baling pada elevasi pengujian dengan batas maksimum 5 menit sebelum

pengujian dilakukan.

6.5. Peralatan
6.5.1. Mesin Bor
Mesin bor yang digunakan berjenis putar atau bor tangan yang dilengkapi dengan :

a. Mata bor jenis widia atau auger sesuai dengan jenis tanah yang akan dibor.
b. Penginti untuk mengambil contoh inti tanah yang dibor.
c. Pipa pelindung untuk melindungi lubang bor terhadap gejala runtuhan.

6.5.2. Alat Uji Geser Baling
Peralatan uji geser baling yang digunakan yaitu yang mempunyai rangkaian sebagai berikut
(lihat Gambar 6.1 dan Gambar 6.2) :

a. Baling harus berdaun empat, berbentuk runcing bersudut 90° atau persegi emapt dengan
ukuran-ukuran seperti terlihat pada Tabel 6.1.

b. Batang pemuntir, yang menghubungkan baling dengan alat pemuntir harus mempunyai
diameter cukup (lihat Tabel 6.1) agar tidak tertekuk waktu ditekan atau terpuntuir waktu
pengujian.

c. Kerangka batang pemuntir untuk mencegah gesekan antara batang-batang pemuntir dan
pipa pelindung lubang bor atau dinding lubang bor.

d. Apabila kerangka batang pemuntir tidak digunakan, maka pasanglah bantalan peluru
pada pipa pemuntir di setiap interval 3,00 m, untuk mencegah kemungkinan batang
terdorong ke samping.

e. Alat pemuntir baling yang berfungsi untuk memuntir batang-batang pemuntir baling,
dengan ketentuan :
 Harus cukup teliti dan mempunyai ketepatan pembacaan momen puntir.

 Pembacaan momen puntir harus menghasilkan ketelitian ± 2 kPa dari kekuatan
geser tanah yang diuji.

 Pemilihan alat pemuntir dengan sistem roda gigi lebih dianjurkan daripada
pemuntir tangan dengan kunci pemutar.

 Alat pembaca momen puntir dan stop watch harus dikalibrasi minimal 3 tahun
sekali dan atau pada saat diperlukan.

Tabel 6.1 Ukuran-Ukuran Baling yang Disarankan

Ukuran Pipa Diameter Tinggi Baling Ketebalan Daun Diameter Batang
Pelindung Batang Baling mm (inchi) Baling Pemuntir
mm (inchi)
Pemuntir mm (inchi) 76,2 (3) mm (inchi) 12,7 (½)
AX 38,1 (1,5) 101,6 (4) 1,6 (1/16) 12,7 (½)
BX 50,8 (2) 127,0 (5) 1,6 (1/16) 12,7 (½)
NX 63,5 (2,5) 184,1 (7 ¼) 3,2 (1/8) 12,7 (½)
92,1 (3 3/8) 3,2 (1/8)
101,6 mm (4 inchi)

6.6. Prosedur Uji
Tahapan yang harus dilakukan dalam pelaksanaan pekerjaan ini, sebagai berikut:

a. Bor tanah sampai kedalaman yang diinginkan, dengan memperhatikan:
 Apabila pipa pelindung batang baling digunakan untuk mencegah gangguan pada
tanah, maka hentikan pemboran pada kedalaman minimal 5 kali diameter kerangka
batang pemuntir baling, untuk menepatkan ujung balin;
 Apabila kerangka batang pemuntir tidak digunakan, maka hentikan pemboran pada
kedalaman 5 kali diameter lubang bor, untuk menempatkan ujung baling;
 Dalam hal ini diambil tiap kedalaman diambil 20 cm

b. Masukkan baling ke dasar lubang bor atau kerangka batang pemuntir baling, dengan
cara:
 Dorong/tekan baling menuju kedalaman tempat pengujian;
 Cegah agar baling tidak terpuntir pada waktu didorong;
 Sambung pipa pelindung batang pemuntir dengan alat pemuntir.

c. Lakukan pengujian dengan memperhatikan:
 Kecepatan pemuntiran pada baling =0,1˚/detik;
 Keruntuhan contoh pada tanah lempung biasanya terjadi setelah 2-5 menit, dan pada
tanah lempung sangat lembek terjadi setelah 10-15 menit;
 Catat momen puntir yang terjadi pada alat pemuntir sampai contoh runtuh (Su).

d. Lakukan hal berikut, apabila tanah bersentuhan dengan batang pemuntir:
 Uji momen puntir untuk memperoleh gesekan antara tanah dan batang;
 Masukkan batang pemuntir tanpa emmasang baling pada kedalaman yang sama;
 Uji gesek batang minimal sekali di setiap pekerjaan proyek yang terdiri atas
beberapa pengujian momen puntir pada kedalaman yang bervariasi.

e. Lakukan hal berikut, apabila batang pemuntir terisolasi tanah:
 Uji gesek dengan sebuah batang pemuntir tanpa baling minimal sekali di setiap
pekerjaan proyek, untuk menentukan besar gesekan batang;
 Usahakan peralatan uji geser baling bukup baik agar koreksi pengaruh gesekan
tersebut dapat diabaikan

f. Ulangi pengujian pada interval inimal antara 0,75 m – 1,00 m.
g. Hitung momen puntir yang mengakibatkan keruntuhan lapisan tanah di sekitar baling,

dengan menggunakan persamaan :
= ×

dengan:
T = momen puntir ( N.m) ;
Su = kekuatan geser undrained tanah berkohesi (N/m2)
K = konstanta yang tergantung pada bentuk dan ukuran baling (m3);
h. Karena bentuk baling runcing, perhatikan hal berikut:
 Hitung nilai konstanta K untuk baling berbentuk runcing, dengan menggunakan

persamaan:
K = 1/106 [π D3 + 0,37 (2D3 –d3)]

 Hitung nilai konstanta K untuk batang pemuntir berukuran 1,27 cm, dengan
menggunakan persamaan:
K = 3,88 × 10-6 D3 – 7,6 × 10-6
dengan:
D = diameter baling (cm)
d = diameter batang (cm)

i. Hitung kekuatan geser s, dengan menggunakan persamaan:
= ×

dengan:
k = 1/K
T = momen puntir yang diukur ( N.m)
j. Hitung sensitivitas dengan memperhatikan ikhwal berikut:

 Hitung nilai sensitivitas dengan menggunakan persamaan:


=
dengan:
St = sensitivitas;
Su = qu = kekuatan geser tanah undrained tak terganggu
Sr = qr = kkeuatan geser tanah cetak ulang.
 Perhatikan penggolongan sensitivitas tanah berkohesi seperti ditunjukan pada tabel
6.2.

Tabel 6.2 Penggolongan Sensitivitas Tanah Berkohesi
St Klasifikasi

≤4 Tidak sensitif
7 < St ≤ 8 Sensitif

>8 Sangat sensitif

Gambar 6.1 Contoh Alat Uji Geser Baling

Gambar 6.2 Ukuran Baling

6.7. Daftar Pustaka
American Society Testing and Materials. 2004. West Conshohocken, PA, www.astm.org.
Bowles, J.E. (1984), Physical and Geotechnical Properties of Soil, McGraw-Hill Book

Company, USA.
Lambe, T.W. & Whitman, R.V. (1969; 1979), Soil Mechanics, Jhon Wiley and Son, Inc., New

York.
Departemen Pekerjaan Umum 1990. Metode engujian Triaxial A, No SK SNI M – 05-1990 –

F, Badan Penerbit PU, Jakarta.
Departemen Pekerjaan Umum, 1990. Metode Pencatatan dan Interprestasi Hasil Pemboran Inti,

No SK SNI M-23-1990-F, Badan Penerbit PU, Jakarta.

6.8. Analisa Data

Lokasi : Nama :
Group :
Titik No : Kelas :

Tanggal diuji :

Jenis Tanah :

UJI GESER BALING

TAK TERGANGGU TERGANGGU

Kedalaman Pembacaan Kedalaman Pembacaan KETERANGAN
(m) Dial (m) Dial

0,20 0,20

0,40 0,40

0,60 0,60

0,80 0,80

1,00 1,00

1,20 1,20

1,40 1,40

1,60 1,60

1,80 1,80

2,00 2,00

2,20 2,20

2,40 2,40

2,60 2,60

2,80 2,80

3,00 3,00

3,20 3,20

3,40 3,40

3,60 3,60

3,80 3,80

4,00 4,00

PERHITUNGAN

Kedalaman Pembacaan T d D K Su
(m) Dial (N.m) (cm) (cm) (N/m2)
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
1,60
1,80
2,00
2,20
2,40
2,60
2,80
3,00
3,20
3,40
3,60
3,80
4,00
4,20
4,40
4,60
4,80
5,00
5,20
5,40
5,60
5,80
6,00

Lokasi : Nama :
Group :
Titik No : Kelas :
Tanah : Tak Terganggu/Terganggu
Tanggal diuji :

Jenis Tanah :

Kedalaman (m) 9
8
7
6
5
4
3
2
1
0

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Kuat Geser/ Su (kN/m2)

Gambar 6.4 Grafik Hubungan Kedalaman Uji dengan Kuat Geser

6.9. Sketsa Tahapan Pengujian

6.10. Permasalahan dalam Pengujian
6.11. Kesimpulan

BAB VII
UJI PERMEABILITAS

7.1. Dasar Teori
Ada dua uji standar di laboraturium yang digunakan untuk menentukan harga koefisien
rembesan suatu tanah yaitu uji tinggi konstan (constant head) dan uji tinggi jauh (falling head).
Pada uji tinggi konstan agar pada pemberian air pipa masuk dijaga sedemikian rupa hingga
perbedaan tinggi air pada pipa masuk dan pipa keluar selalu konstan selama percobaan. Air
dikumpulkan pada gelas ukur pada waktu yang diketahui.

Menurut Darcy ( 1956 ) memberikan hubungan antara kecepatan ( v ) dan gradient hidrolik ( i
) sebagai berikut :

= .
Selanjutnya besar volume air melalui sampel tanah

= . .
dengan :
q = volume air yang dikumpulkan / debit rembesan
k = koefiesien permeabilitas
i = Gradien Hidraulis
A = luas penampang sampel tanah

Tabel 7.1 Nilai koefisien permeabilitas tanah pada temperatur 20° C

Jenis tanah k (mm/det)
Butiran kasar 10 - 103
Kerikil halus, butiran kasar bercampur pasir butiran sedang 10-2 – 10
Pasir halus, lanau longgar 10-4 – 10-2
Lanau padat, lanau berlempung 10-5 – 10-4
Lempung berlanau, lempung 10-8 – 10-5

7.2. Maksud dan Tujuan
7.2.1. Maksud
Metode pengujian ini dimaksudkan sebagai pegangan dalam pengujian laboraturium mengenai
rembesan dengan tinggi konstan pada tanah.

7.2.2. Tujuan
Tujuan metode pengujian ini adalah untuk memperoleh koefisien rembesan dengan tinggi
konstan.

7.3. Ruang lingkup
Metode pengujian ini meliputi: tahapan pengujian, perhitungan dan laporan hasil uji rembesan
pada sampel tanah.

7.4. Peralatan
Peralatan yang diperlukan dalam uji ini adalah :

a. Alat uji rembesan tinggi konstan
b. Gelas ukur ( 250 cc atau 500 cc )
c. Timbangan dengan ketelitian 0,1 gram
d. Thermometer dengan ketelitian 0,1° C
e. Tabung Sampel
f. Batu pori
g. Stopwatch

7.5. Persyaratan Pengujian
7.5.1. Peralatan
Peralatan uji rembesan mempunyai rangkaian sebagai berikut (Gambar 7.1 )

a. Sel contoh tanah terbuat dari bahan akrilik atau nir baja, dilengkapi dengan :
 Silinder berdiameter dalam minimal ± 2- 5 inch ( 63.5 mm );
 Dua landasan penjepit silinder yang dapat dikencangkan dengan menggunakan baut
pengencang;
 1 lubang pemasukan air bertekanan konstan ;
 1 lubang pengeluaran air.

b. Buret ( pipa ukur ) berkapasitas 50 ml – 100 ml dilengkapi dengan :
1 lubang pemasukan air terletak pada bagian bawah, dihubungkan dengan lubang
pengeluaran air pada sel sampel tanah;

c. Batu pori atau lapisan saring yang digunakan untuk mengisi ruang kosong di sisi atas
dan bawah sampel tanah, harus rendah koefisien kelulusannya untuk mencegah
pengerakan butir-butir halus dari contoh tanah yang diuji.

Gambar 7.1 Rangkaian Alat Uji Permeabilitas Tanah dengan Tinggi Konstan
Gambar 7.2 Uji Permeabilitas Tanah dengan Constant Head dan Falling Head

7.5.2. Alat Cetak Contoh Tanah
Peralatan cetak contoh tanah yang digunakan dalam uji rembesan dengan tinggi konstan terdiri
dari atas 2 macam yaitu :

a. Untuk contoh tanah tak terganggu (tanah asli) dicetak langsung menggunakan cincin
cetak yang dipasang pada salah satu ujung silinder sampel tanah,dan berdiameter dalam
sama dengan diameter dalam silinder sampel (Gambar 7.3)

b. Untuk sampel tanah yang terganggu,perlu dipadatkan sesuai keperluan dengan alat
penumbuk dalam silinder sampel (Gambar 7.4)

Gambar 7.3 Alat Ceatak Contoh Tanah Tak Terganggu (tanah asli)

Gambar 7.4 Alat Cetak Contoh Tanah Terganggu
7.5.3. Alat Ukur Waktu
Alat ukur waktu harus mempunyai ketelitian sampai detik.
7.5.4. Kalibrasi
Semua alat ukur harus dikalibrasi minimal 3 tahun sekali dan pada saat diperlukan.

7.5.5. Air
Air yang digunakan untuk pengujian adalah air suling.

7.6. Prosedur Uji
Prosedur pengujian rembesan,sebagai berikut :

a. Timbang tabung sampel,batu pori,karet seal,dan dua karet penjepit (W1).
b. Pasang batu pori dalam tabung sampel pada sisi bawah dan kecangkan dengan karet

penjepit.
c. Ambil tanah masukkan dalam tabung sampek untuk tak tetganggu dengan ekstruder,

sedangkan yang terganggu padatkan lapis demi lapis sesuai keperluan dengan alat
penumbuk dalam silinder contoh.
d. Diukur panjang sampel dan pasang batu pori pada bagian atas.
e. Pasang karet penjepit bagian atas dan atur lubang aliran air.
f. Timbang berat sampel (W2).
g. Ukur panjang sampel dalam tabung (L) dan diameter (D).
h. Pasang silinder yang berisi contoh tanah dan batu pori/ lapisan sarang pada landasannya
dan kencangkan baut-baut pengunci agar tidak bocor waktu pengujian.
i. Pasang pipa-pipa plastik yang menghubungkan sel contoh lubang pemasukan air yang
terletak pada bagian atas.
j. Hilangkan gelembung-gelembung udara dalam pipa-pipa plastik dengan mengalirkan
air pada sampel tanah untuk penjenuhan dan pastikan tidak ada yang bocor.
k. Ukur ketinggian muka air pada pengisian dan pengeluaran (h) sampai didapat
ketinggian tetap.
l. Setelah konstan dicatat waktunya dengan stop wach dan volume air yang melimpah
pada gelas ukur.
m. Ulangi langkah (12) tiga kali, pada waktu (t) yang sama dan catat volume airnya
selanjutnya dirata-rata harga volume air (q).
n. Rubah ketinggian (h) dan ulangi langkah (11) (12) (13) kira-kira 3 (tiga) kali.
o. Catat suhu air (T)

7.7. Perencanaan Data
Data yang diperlukan pada formulir uji rembesan dengan tinggi konstan,terdi atas:

a. Nama proyek, lokasi, tanggal, dan waktu pengujian;

b. Nomor lubang bor, kedalaman, elevasi, jenis tanah;
c. Berat volume, kadar air, berat volume butir;
d. Diameter, panjang, luas, volume sampel yang diuji, cara pencatatan sampel;
e. Waktu dari mulai pengujian, waktu selang pembacaan, debit yang tercatat, debit rata-

rata.

7.8. Perhitungan

Langkah perhitungan koefisien rembesan menggunakan persamaan

a. Hitung angka pori sampel terganggu dengan:

Berat isi kering tanah = 2 − 1
Sehingga angka pori menjadi : 2
dengan: 4

= − – 1


GS = berat jenis / specfic grafity
= berat isi air
D = diameter sampel

b. Hitung k : .
dengan: = . ℎ.

= 2
4

k = koefisien kelulusan air (cm/detik)
q = debit rata-rata (cm3/menit)

h = tinggi konstan antara muka air lubang pemasukan dengan muka air lubang

pengeluaran (cm)

L = panjang contoh (cm)

i = gradien hidraulik
A = luas penampang contoh (cm2)

c. Nilai k dinyatakan pada temperatur 20º C dihitung dengan persamaan :

20℃ = ℃
20

dengan:

kT, k20 = koefisien permeabilitas pada Tº dan 20ºC

, 20 = koefisien kekentalan pada Tº dan 20ºC

℃ = didapat dari Tabel 7.2
20℃

Tabel 7.2 Nilai ℃ Berbagai Temperatur

20℃

Temperatur (˚C) ℃ Temperatur (˚C) ℃
20℃ 20℃
10 0,975
11 1,289 21 0,952
12 0,930
13 1,263 22 0,908
14 0,887
15 1,228 23 0,867
16 0,847
17 1,195 24 0,829
18 0,811
19 1,165 25 0,793
20
1,135 26

1,106 27

1,078 28

1,051 29

1,025 30

1,000

7.9. Daftar Pustaka
American Society Testing and Materials. 2004. West Conshohocken, PA, www.astm.org.
Bowles, J.E. (1984), Physical and Geotechnical Properties of Soil, McGraw-Hill Book

Company, USA.
Departemen Pekerjaan Umum, 1989. Metode Pengujian Lapangan Tentang Kelulusan Air

Bertekanan, Nomor : SK SNI M-0101989-F. Yayasan LPMB, Bandung.
Departemen Pekerjaan Umum. 1990. Metode Pencatatan dan Interpretasi Hasil Pemboran

Inti,nomor : SK SNI M, 1990-F, Yayasan LPMB Bandung.
Lambe, T.W. & Whitman, R.V. (1969; 1979), Soil Mechanics, Jhon Wiley and Son, Inc., New

York.

7.10. Analisa Data

Lokasi : Nama :

TitIk No. : Grup

Tanggal diuji : Kelas :

Jenis Tanah : Tanah : Tak terganggu / Terganggu

Panjang sampel (L) : (cm) Luas Penampang (A) : (cm3)

Angka Pori (e) : Diameter (D) : (cm)

Berat sampel (W2-W1): (gr)

Tes Volume air Waktu Uji (t) Suhu Air Beda Tinggi = .

No. (q) (cm3) (det) (T) (ͦC) (h) (cm) . .

(cm/det)

k rata-rata =

k20° C = kT° c nT = cm/det
n20

7.11. Sketsa Tahapan Pengujian

7.12. Permasalahan dalam Pengujian
7.13. Kesimpulan