Tugas penyelidikan tanah

3,026 views

Published on

  • Be the first to comment

Tugas penyelidikan tanah

  1. 1. Teknik Sipil Universitas LampungTugas kuliahPenyelidikan TanahPERMEABELITASKetut swandana(0915011063)Serli Carlina(0915011131)Sherli Novita Sari N(0915011023)12/23/2011
  2. 2. PendahuluanPermeabilitas adalah tanah yang dapat menunjukkan kemampuan tanah meloloskan air.Tanah dengan permeabilitas tinggi dapat menaikkan laju infiltrasi sehingga menurunkan lajuair larian. Pada ilmu tanah, permeabilitas didefenisikan secara kualitatif sebagai pengurangangas-gas,cairan-cairan atau penetrasi akar tanaman atau lewat.Selain itu permeabilitas juga merupakan pengukuran hantaran hidraulik tanah. Hantaranhidraulik tanah timbul adanya pori kapiler yangsaling bersambungan dengan satu denganyang lain. Secara kuantitatif hantaran hidraulik jenuhdapat di artikan sebagai kecepatanbergeraknya suatu cairan pada media berpori dalam keadaan jenuh.Dalam hal ini sebagai cairan adalah air dan sebagai media pori adalah tanah. Penetapanhantaran hidraulik didasarkan pada hukum Darcy. Dalam hukum ini tanah dianggap sebagaikelompok tabung kapiler halus dan lurus dengan jari-jari yang seragam. Sehingga gerakanair dalam tabung tersebut di anggap mempunyai kecepatan yang sama.DEFINISI PERMEABILITAS • Permeabilitas tanah adalah suatu kesatuan yang melipui infiltrasi tanah dan bermanfaatsebagai permudahan dalam pengolahan tanah. (Dede rohmat, 2009) • Permeabilitas tanah memiliki lapisan atas dan bawah. Lapisan atas berkisar antara lambatsampai agak cepat (0,20 – 9,46 cm jam-1), sedangkan di lapisan bawah tergolong agak lambatsampai sedang (1,10 -3,62 cm- jam-1). • Permeabilitas suatu batuan merupakan ukuran kemampuan batuan untuk mengalirkan fluida. Permeabilitas merupakan parameter yang penting untuk menentukan kecepatan aliran fluida di dalam batuan berpori dan batuan rekah alami. Permeabilitas biasanya dinyatakan dalam satuan mD (mili Darcy), dibidang geothermal seringkali dinyatakan dalam m2 , dimana 1 Darcy besarnya sama dengan 10-12 m2. Besarnya permeabilitas batuan tidak sama kesegala arah (anisotropy), umumnya permeabilitas pada arah horizontal jauh lebih besar dari permeabilitas pada arah vertikal (Saptadji, 2002). ( N.Suharta dan B. H Prasetyo.2008)
  3. 3. ASTM D6476 - 08ASTM D6476 - 08 Standard Test Metode Penentuan Permeabilitas AirDinamis dari Kain Inflatable RestraintSignifikansi dan PenggunaanUntuk hal yang berkaitan dengan penerimaan banyak pengiriman komersial dan kesesuaiandengan spesifikasi atau standar lainnya, lihat Bagian 13 dari metode pengujian.Cara uji ini berguna dalam seleksi dan validasi desain permeabel, kain uncoatable digunakandi tiup bantal menahan diri. Kondisi dinamis dan perbedaan tekanan yang lebih tinggi darimetode pengujian yang lebih baik dapat mensimulasikan siklus inflasi dan deflasi darimodul airbag selama penyebaran daripada kondisi kondisi mapan Metode Uji D 737.5.2.1 Hanya dilapisi, kain permeabel harus digunakan. Gunakan kain dilapisi dapatmenghasilkan hasil yang tidak valid dan berpotensi merusak alat uji.Dalam batas-batas varians dinyatakan dalam Pasal 12, metode pengujian berguna untukvalidasi desain dan mungkin cocok untuk dipasang pada sebuah spesifikasi material atauuntuk menguji banyak penerimaan pengiriman komersial. Perhatian disarankan pada kainpermeabilitas sangat rendah atau dengan 200 cm 3. ukuran uji panas karena presisi antara-laboratorium seperti yang disajikan dalam Pasal 12 dapat setinggi 21%.Cara uji ini dapat digunakan untuk bahan selain kain penahan pengalaman permeabilitas tiupyang dinamis dalam semburan udara tiba-tiba. Dalam kasus tersebut, aparat fisik ataualgoritma perangkat lunak yang mungkin membutuhkan modifikasi untuk memberikankesesuaian untuk digunakan.Karena selang waktu sekejap untuk pengujian, tekanan terhadap data waktu tunduk padaanomali pencatatan dan kebisingan elektronik. Data harus secara digital disaring untukmendapatkan tekanan yang mendasari kurva halus sebelum analisis data. Perangkat lunakdalam aparatur mencakup algoritma yang handal baik untuk kurva halus dan untukmenentukan eksponen permeabilitas udara.Hal ini melekat dalam desain dan operasi dari peralatan yang komponen utama kuncikalibrasi dan pengukuran khusus untuk kepala uji individu. Ukuran atau rentang pengukuranpermeabilitas kepala tes ini biasanya dipilih untuk sesuai dengan spesimen kain yang akandiuji. Presisi metode pengujian ini sangat tergantung pada ukuran kepala uji. Ketepatan datayang dikumpulkan menggunakan kepala uji harus digunakan untuk memperkirakanketepatan data yang dikumpulkan dengan menggunakan uji beda kepala, bahkan pada aparatyang sama.
  4. 4. 1. Cakupan1,1 metode pengujian ini meliputi prosedur yang digunakan untuk menentukan dalamkondisi aliran udara yang dinamis permeabilitas tekanan tinggi permeabel, kain dilapisibiasanya digunakan untuk pengekangan tiup. Untuk penentuan permeabilitas udara kainmenahan diri tiup dalam kondisi tekanan rendah pada aliran udara pada kondisi mapan, lihatUji Metode D 737.1,2 Prosedur dan aparatus selain yang disebutkan dalam metode pengujian dapat digunakanoleh kesepakatan pembeli dan pemasok dengan deviasi tertentu dari standar yang diakuidalam laporan.1.3 The values stated in either SI units or inch-pound units are to be regarded separately asstandard. 1.3 nilai-nilai baik dinyatakan dalam satuan SI atau unit inci-pon harus dianggapsecara terpisah sebagai standar. The values stated in each system are not exact equivalents;therefore, each system must be used independently of the other. Nilai-nilai yang tercantumdalam setiap sistem tidak setara yang tepat, karena itu, setiap sistem harus digunakan secaraterpisah dari yang lain.1,4 Standar ini tidak dimaksudkan untuk mengatasi seluruh masalah keamanan, jika ada,terkait dengan penggunaannya. Ini adalah tanggung jawab pengguna standar ini untukmenetapkan keamanan yang tepat dan praktek kesehatan dan menentukan batasan penerapanperaturan sebelum digunakan.G. Uji Permeabilitas (Permeability Test) 1. Tujuan Percobaan ini ditujukan untuk memeriksa kemampuan tanah untuk mengalirkan air, khususnya pada tanah berbutir halus. 2. Bahan a. Tanah terganggu yang lolos saringan No.4 seberat 2,5 kg
  5. 5. Gambar 3.G.150 Tanah tidak asli b. Air Bersih secukupnya Gambar 3.G.151 Air bersih3. Peralatan a. Set alat permeability Gambar 3.G.152 Set alat permeability b. Batu pori Gambar 3.G.153 Batu pori c. Stopwatch
  6. 6. Gambar 3.G.154 Stopwatch d. Kertas saring Gambar 3.G.155 Kertas Saring4. Langkah Kerja a. Mencampurkan tanah dengan air sesuai perbandingan kadar air optimum pada percobaan pemadatan tanah. Gambar 3.G.156 Mencampurkan tanah dengan air b. Memasukkan tanah yang telah dicampur ke dalam plastik selama 24 jam agar airnya merata. c. Menimbang mold yang akan dipakai dan mengukur diameter dan tinggi mold.
  7. 7. Gambar 3.G.157 Menimbang mold d. Mengambil sebagian tanah untuk pengujian kadar air sebelum percobaan. e. Melakukan penumbukan tanah setelah 24 jam sebagaimana percobaan pemadatan tanah (dibagi 3 bagian, menumbuk masing-masing 25 kali pukulan). Gambar 3.G.158 Melakukan Penumbukan pada sampel tanah f. Meratakan tanah lalu mengunci dengan kunci pas. Gambar 3.G.159 Meratakan permukaan tanahg. Menimbang mold beserta tanah (sebelum percobaan).
  8. 8. Gambar 3.G.160 Menimbang mold + sampel tanahh. Menghubungkan kran air dari permeability meter ke mold. Gambar 3.G.161 Menghubungkan kran airi. Membuka kran dan membiarkan air mengalir sampai tanah jenuh. Gambar 3.G.162 Membuka kranj. Untuk mempercepat penjenuhan dibantu dengan Vacuum pump.k. Setelah tanah jenuh dilakukan pengujian sebagai berikut : 1. Mengukur burret yang akan di uji sesuai dengan tanah yang akan di uji. 2. Mencatat tinggi awal (sebelum percobaan ) / h0 pada saat t (waktu) = 0. 3. Membuka kran bersamaan dengan menekan stopwatch. 4. Mencatat beda tinggi setiap satu menit dengan menekan stopwatch atau sesuai dengan jenis tanah lempung dan lanau biasanya setiap 5 ( lima) menit, sedangkan untuk tanah berpasir biasanya setiap 1 (satu) atau 2 (dua) menit). 5. Menimbang tanah beserta mold (berat setelah pengujian).
  9. 9. Gambar 3.G.162 Menimbang sampel + mold 6. Mengeluarkan tanah dari mold dan mengambil tanah untuk pengujian kadar air (2 kontainer). Gambar 3.G.163 Mengeluarkan sampel tanah5. Data Hasil Percobaan a. Berat Mold + tanah = 3541 gram b. Berat Mold = 1213 gram c. Berat Sampel Tanah = 3541 – 1213 = 2328 gram d. Diameter Burret = 0,5 cm e. Temperatur = 28 ° C Tabel 3.G.19 hasil perhitungan nilai kadar air sebelum pengujian Sampel Wcs (gr) Wds (gr) Wc (gr) Ws (gr) Ww (gr) 1 38,35 35,04 9,31 25,73 3,31
  10. 10. Tabel 3.G.20 hasil perhitungan nilai kadar air sesudah pengujian Sampel Wcs (gr) Wds (gr) Wc (gr) Ws (gr) Ww (gr) 1 38,35 35,04 9,31 25,73 3,31 Keterangan: Wcs = Berat kontainer + tanah basah Wds = Berat kontainer + tanah kering Wc = Berat kontainer Ws = Berat tanah kering Ww = Berat air Tabel 3.G.21 beda tinggi pada jenis tanah yang akan diuji Percobaan Waktu (s) 1 (cm) H1 (cm) 30 169 H2 (cm) 60 168,5 H3 (cm) 90 168 H4 (cm) 120 167 H5 (cm) 150 166,5 H6 (cm) 180 1666. Perhitungan Perhitungan data sebelum pengujian Permeabilitas a. Luas Penampang Burret (A) A = ¼ π D2 = ¼ x 3,14 x 0,52 = 1,0350 cm2
  11. 11. b. Volume Mold (V) V = Luas Mold x t = 70,8463 x 10,12 = 716,9641 cm3c. Kadar Air (ω) Ww ω1 = x 100% Ws 3,31 = x100 % 25 ,73 = 12,8644 %d. Berat Volume (γ) W γ = V 2328 = 716 ,9641 = 3,247 gr/cm3e. Berat Volume Kering (γd) γd = 1 3,247 = 1 0,1286 = 2,877 gr/cm3f. Nilai Pori (e) 1 xGs e = 1 1 0,1286 x 2,3621 = 1 3,247 = 0,8210g. Derajat Kejenuhan x Gs x 100% Sr = e (0,1286 x 2,3621 ) = 100 % 0,8210
  12. 12. = 36,9995%Perhitungan data setelah pengujian Permeabilitasa. Luas Penampang Burret (A) A = ¼ π D2 = ¼ x 3,14 x 0,52 = 1,0350 cm2b. Volume Mold (V) V = Luas Mold x t = 70,8463 x 10,12 = 716,9641 cm3c. Kadar Air (ω) Ww ω1 = x 100% Ws 3,31 = x100 % 25 ,73 = 12,8644 %d. Berat Volume (γ) W γ = V 1966 = 716 ,9641 = 2,7421 gr/cm3e. Berat Volume Kering (γd) γd = 1 2,7241 = 1 0,1286 = 2,4297 gr/cm3f. Nilai Pori (e)
  13. 13. 1 xGs e = 1 1 0,1286 x 2,3621 = 1 2,7241 = 0,9786 g. Derajat Kejenuhan x Gs x 100% Sr = e (0,1286 x 2,3621 ) = 100 % 0,9786 = 31,0409 %h. Koefisien rembesan (Kt) a x L x 2,3 hn 1 Kt = x (log ) A x (tn tn 1 ) hh 3,14 x 10 x 2,3 169 Kt1 = x (log ) 1,0350 x (60 30 ) 168 ,5 = 0,0030 x 10-3cm/s2 3,14 x 10 x 2,3 168 ,5 Kt2 = x (log ) 1,0350 x (90 60 ) 168 = 0,0030 x 10-3cm/s2 3,14 x 10 x 2,3 168 Kt3 = x (log ) 1,0350 x (120 90 ) 167 = 0,0060 x 10-3cm/s2 3,14 x 10 x 2,3 166 ,5 Kt4 = x (log ) 1,0350 x (150 120 ) 166 = 0,0030 x 10-3cm/s2i. Koefisien permeabilitas (Kt) Suhu 28°C diperoleh faktor koreksi Viskositas untuk permeabilitas (k20) sebesar 0,8447 Kt1 = 0,8447 x 0,0030 x 10-3 = 0,0025 x 10-3 cm/s2 Kt2 = 0,8447 x 0,0030 x 10-3 = 0,0025 x 10-3 cm/s2
  14. 14. Kt3 = 0,8447 x 0,0060 x 10-3 = 0,0051 x 10-3 cm/s2 Kt4 = 0,8447 x 0,0030 x 10-3 = 0,0025 x 10-3 cm/s2 j. Koefisien Permeabilitas rata-rata ( Kt1 Kt2 Kt3 Kt4 ) Kt rata-rata = 4 (0,0025 0,0025 0,0051 0,0025 ) x10 -3 = 4 = 0,0032 x 10 -3 cm/s2 Tabel 3.G.22 Hasil perhitungan Pembacaan Kt (cm/sec2) Kt’ (cm/sec2) 1 0,0030 x 10-3 0,0025 x 10-3 2 0,0030 x 10-3 0,0025 x 10-3 3 0,0060 x 10-3 0,0051 x 10-3 4 0,0030 x 10-3 0,0025 x 10-37. Simpulan dan Saran 1). Simpulan Dari hasil percobaan dan perhitungan diperoleh : a. Pengaruh nilai K terhadap rembesan : Tabel 3.G.23 Pengaruh nilai K Deskripsi Nilai K Lolos Air 10-3 Semi Lolos Air 10-3 – 10-4 Kedap Air 10-5 Berdasarkan table diatas, dapat disimpulkan bahwa tanah uji merupakan jenis tanah pasir kelanau dan perembesan terhadap jenis pasir kelanauan adalah lolos air dengan nilai K sebesar 10-3.
  15. 15. b. Koefisien rembesan masing-masing tanah berbeda sesuai jenisnya seperti yang dideskripsikan sebagai berikut : Tabel 3.G.24 Koefisien rembesan tanah Deskripsi Nilai Pasir Mengandung Lempung 1.10-2 – 5.10-2 Pasir Halus 5.10-2 – 2.10-3 Pasir Kelanauan 2.10-3 – 5.10-4 Lanau 5.10-4 – 5.10-5 Lempung 5.10-5 – 5.10-9 Besar nilai Kt yang diperoleh adalah sebagai berikut: o Pembacaan 1 = 0,0030 x 10-3 cm/sec2 o Pembacaan 2 = 0,0030 x 10-3 cm/sec2 o Pembacaan 3 = 0,0060 x 10-3 cm/sec2 o Pembacaan 4 = 0,0030 x 10-3 cm/sec2 Berdasarkan tabel koefisien rembesan dan data hasil perhitungan, dapat disimpulkan bahwa sampel 1, 2, dan 3 termasuk tanah lanau. Sedangkan sampel 4 termasuk tanah lempung. c. Besar nilai Kt’ yang diperoleh adalah sebagai berikut: o Pembacaan 1 = 0,0025 x 10-3 cm/sec2 o Pembacaan 2 = 0,0025 x 10-3 cm/sec2 o Pembacaan 3 = 0,0051 x 10-3 cm/sec2 o Pembacaan 4 = 0,0025 x 10-3 cm/sec22). Saran a. Praktikan berharap agar perarlatan laboratorium yang digumakan untuk percobaan Uji Pemadatan Tanah Standar agar lebih diperhatikan lagi mutu dan kelengkapannya. Sehingga diharapakan pada percobaan yang akan datang praktikan dapat melaksanakan pengujian dengan lebih efektif dan lebih efisien lagi. b. Praktikan berharap kerapihan dan kebersihan kaboratorium Mekanika Tanah untuk lebih diperhatikan lagi, agar praktikan dapat merasa lebih nyaman dan lebih kondusif dalam melaksanakan percobaan.

×