“KEMAMPUMAMPATAN TANAH”

1. MEKANIKA TANAH
“KEMAMPUMAMPATAN TANAH”
SHALEH AFIF HASIBUAN
DANDY PERMANA ABDI
EKA FADLI RASYID
ZAL EFENDI
RENDY DWI JAYA

2. KEMAMPUMAMPATAN TANAH
Penambahan beban di atas suatu permukaan tanah dapat
menyebabkan lapisan tanah di bawahnya mengalami
pemampatan. Pemampatan tersebut disebabkan oleh
adanya deformasi partikel tanah, relokasi partikel,
keluarnya air atau udara dari dalam pori, dan lain
sebagainya. Semua faktor tersebut mempunyai hubungan
dengan keadaan tanah yang bersangkutan

3. KEMAMPUMAMPATAN TANAH
Secara umum, penurunan (settlement) pada tanah yang disebabkan oleh
pembebanan dapat dibagi dalam dua kelompok, yaitu :
Penurunan konsolidasi (consolidation settlement)
Merupakan hasil dari perubahan volume tanah jenuh air sebagai akibat dari keluarnya
air yang menempati pori-pori tanah.
Penurunan segera (immediate settlement)
Merupakan akibat dari deformasi elastis tanah kering, basah, dan jenuh air tanpa
adanya perubahan kadar air.
Perhitungan penurunan segera umunya didasarkan pacta penurunan yang diturunkan
dari teori elastisitas

4. PENURUNAN KONSOLIDASI
(consolidation settlement)
1

5. PENURUNAN KONSOLIDASI
Bila suatu lapisan tanah jenuh air diberi penambahan beban, angka
tekanan air pori akan naik secara mendadak. Pada tanah berpasir
yang tembus air (permeable), air dapat mengalir dengan cepat
sehingga pengaliran air pori keluar sebagai akibat dari kenaikan
tekanan air pori dapat selesai dengan cepat.
Keluarnya air dari dalam pori selalu disertai dengan berkurangnya
volume tanah. Berkurangnya volume tanah tersebut dapat
menyebabkan penurunan lapisan tanah tersebut.
Karena air pori di dalam tanah berpasir dapat mengalir ke luar
dengan cepat, maka penurunan segera dan penurunan konsolidasi
terjadi bersamaan.

6. PENURUNAN KONSOLIDASI
Bila suatu lapisan tanah lempung jenuh air yang memampumampat
(compressible) diberi penambahan tegangan, maka penurunan
(settlement) akan terjadi dengan segera. Koefisien rembesan
lempung sangat kecil dibandingkan dengan koefisien rembesan
pasir sehingga penambahan tekanan air pori yang disebabkan oleh
pembebanan akan berkurang secara lambat laun dalam waktu
yang sangat lama.
Jadi untuk tanah lempung lembek perubahan volume yang
disebabkan oleh keluarnya air dari dalam pori (yaitu konsolidasi)
akan terjadi sesudah penurunan segera. Penurunan konsolidasi
biasanya jauh lebih besar dan lebih lambat dibandingkan dengan
penurunan segera.

7. PENURUNAN KONSOLIDASI
Deformasi sebagai fungsi waktu (time-dependent deformation) dari
tanah lempung yang jenuh air dapat menggunakan suatu model
reologis yang terdiri dari suatu pegas elastis linear yang
dihubungkan secara paralel dengan sebuah dashpot (lihat gambar).
Hubungan tegangan-tegangan dari pegas dan dashpot yaitu :
Pegas : . . . . . (1)
Dashpot : . . . . . (2)
dimana : = tegangan
= regangan
= konstanta pegas
= konstanta dashpot
t = waktu

8. PENURUNAN KONSOLIDASI
Reaksi viskoelastik untuk tegangan dalam gambar dibawah
(Model Kelvin) dapat dinyatakan :
. . . . . (3)

9. PENURUNAN KONSOLIDASI
Apabila tegangan yang besarnya tetap, diberikan pada saat t=0,
maka persamaan tegangan pada saat t dapat diperoleh dengan cara
menyelesaikan persamaan (3) sehingga menjadi
Karena dianggap sama dengan nol, maka :
. . . . . (5)
. . . . . (4)

10. PENURUNAN KONSOLIDASI
Perilaku dari variasi hubungan antara
regangan dan waktu ditunjukkan pada
persamaan (4) dan di tunjukkan
pada gambar disamping. Pada saat t=∞,
regangan akan mendekati harga
maksimum .
Regangan ini adalah regangan yang
hanya dialami oleh pegas sebagai akibat dari pemberian
tegangan apabila dashpot tidak dipasang dalam model reologis
diatas. Distribusi tegangan pada suatu saat t antara pegas dan
dashpot dapat diperoleh dari persamaan (3) dan (4)

11. PENURUNAN KONSOLIDASI
Bagian dari tegangan yang dipikul oleh pegas :
Bagian dari tegangan yang dipikul oleh dashpot :
. . . . . (6)
. . . . . (7)
Catatan :

12. PENURUNAN KONSOLIDASI
Gambar disamping menunjukkan variasi
hubungan antara s dan d terhadap
waktu. Pada saat t=0, tegangan
semuanya dipikul oleh dashpot. Bagian
dari tegangan yang dipikul oleh pegas
bertambah secara perlahan-lahan,
sedangkan tegangan yang dipikul oleh
dashpot akan berkurang dengan
kecepatan yang sama seperti
penambahan tegangan yang dipikul oleh
pegas. Pada saat t=∞, tegangan dipikul
seluruhnya oleh pegas

13. PENURUNAN KONSOLIDASI
d
Berdasarkan teori tersebut juga dapat
dianalisis yang terjadi pada suatu lapisan
lempung jenuh air yang diberi penambahan
tegangan (lihat gambar). Suatu lapisan
lempung jenuh air dengan ketebalan H yang
diapit oleh dua lapisan pasir diberi
penambahan tegangan total
secara cepat.
Penambahan tegangan total tersebut akan
diteruskan ke air pori dan butiran tanah. Hal
ini berarti bahwa penambahan tegangan total
akan terbagi sebagian ke tegangan efektif
dan sebagian lagi ke tekanan air pori.
Perilaku perubahan tegangan efektif akan
sama seperti perilaku pegas pada model kelvin
dan perilaku tekanan air pori akan sama
seperti perilaku dashpot

14. “. . . . . (8)
dimana : = penambahan tegangan efektif
= penambahan tegangan air pori

15. PENURUNAN KONSOLIDASI
Karena lempung mempunyai daya rembes yang sangat rendah dan air
adalah tidak termampatkan (incompressible) dibandingkan dengan butiran
tanah, pada saat t = 0, seluruh penambahan tegangan akan dipikul oleh
air pada seluruh kedalaman lapisan tanah, tidak sedikit pun dari
penambahan tegangan tersebut dipikul oleh butiran tanah (jadi,
penambahan tegangan efektif = 0). Keadaan ini adalah serupa dengan
perilaku pada model Kelvin pada saat t = 0 dimana dan .

16. PENURUNAN KONSOLIDASI
Sesaat setalah pemberian penambahan tegangan pada lapisan
lempung, air dalam ruang pori mulai tertekan dan akan mengalir
ke luar dalam dua arah menuju lapisan pasir. Dengan proses ini,
tekanan air pori pada tiap-tiap kedalaman pada lapisan lempung
akan berkurang secara perlahan, dan tegangan yang dipikul oleh
butiran tanah ( tegangan efektif) akan bertambah.

17. “Jadi, pada saat 0 < t < ∞,

18. PENURUNAN KONSOLIDASI
Tetapi besarnya ’ pada tiap-tiap kedalaman adalah tidak sama,
tergantung pada jarak minimum yang harus ditempuh oleh air
pori untuk mengalir ke lapisan pasir yag berada di atas atau di
bawah lapisan lempung. Keadaan ini adalah serupa dengan perilaku
model Kelvin untuk 0 < t < ∞ , dimana tegangan yang dipikul oleh
pegas bertambah sedangkan tegangan yang dipikul oleh dashpot
tersebut adalah sama dengan besar penambahan tegangan pada
pegas.

19. PENURUNAN KONSOLIDASI
Secara teori pada saat t = ∞, seluruh kelebihan tekanan air pori
sudah hilang dari lapisan tanah lempung, jadi . Sehingga
penambahan tegangan total akan dipikul oleh butir tanah /
struktur tanah.
Keadaan ini serupa dengan
perilaku pegas-dashpot,
dimana pada saat t = ∞,
dan

20. PENURUNAN KONSOLIDASI
Tetapi besarnya ’ pada tiap-tiap kedalaman adalah tidak sama,
tergantung pada jarak minimum yang harus ditempuh oleh air
pori untuk mengalir ke lapisan pasir yag berada di atas atau di
bawah lapisan lempung. Keadaan ini adalah serupa dengan perilaku
model Kelvin untuk 0 < t < ∞ , dimana tegangan yang dipikul oleh
pegas bertambah sedangkan tegangan yang dipikul oleh dashpot
tersebut adalah sama dengan besar penambahan tegangan pada
pegas.

21. “Proses keluarnya air dari dalam pori-pori
tanah secara perlahan-lahan, sebagai akibat
dari adanya penambahan beban, yang
disertai dengan pemindahan kelebihan
tekanan air pori ke tegangan efektif akan
menyebabkan terjadinya penurunan yang
merupakan fungsi dari waktu
( time- dependent settlement ) pada lapisan
tanah lempung.

22. UJI KONSOLIDASI SATU DIMENSI
di laboratorium
2

23. UJI KONSOLIDASI
SATU DIMENSI
Prosedur untuk melakukan uji konsolidasi satu dimensi
pertama kali diperkenalkan oleh Terzaghi. Pengujian
tersebut dilakukan di dalam sebuah Konsolidometer
(oedometer). Skema Konsolidometer ditunjukkan seperti
gambar disamping. Contoh tanah diletakkan di dalam
cincin logam dengan dua buah batu berpori diletakkan di
atas dan di bawah contoh tanah tersebut ukuran contoh
tanah yang digunakann biasanya adalah diameter 2,5
inch(63,5 mm) dan tebal 1 inchi (25,4 mm). Pembebanan
pada contoh tanah dilakukan dengan cara meletakkan
beban pada ujung sebuah balok datar, dan pemampatan
(compression) contoh tanah di ukur dengan menggunakan
skala ukur dengan skala mikrometer . Contoh tanah selalu
direndam air selama percobaan. Tiap –tiap beban
biasanyan diberikan selama 24 jam. Setelah itu, beban dinaikkan samapai dengan dua kali lipat beban
sebelumnya, dan pengukuran pemampatan di teruskan. Pada saat percobaan selesai, berat kering dari
contoh tanah ditentukan.

24. UJI KONSOLIDASI
SATU DIMENSI
Bentuk grafik yang menunjukkan hubungan antara pemampatan dan waktu adalah
seperti yang ditunjukkan dalam gambar disamping. Dari grafik tersebeut dapat dilihat
bahwa ada tiga tahapan berbeda yang dapat dijalankan yaitu :
Tahap I
pemampatan awal (initial compreession),yang
umumnya disebabkan oleh pembebanan awal (
preloading)
Tahap II
konsolidasi primer (primary consolidation), yaitu
periode selama tekanan air pori secara lambat laun
dipindahkan ke dalam tegangan efektif, sebagai akibat
dari keluarnya air dari pori-pori tanah.
Tahap III
konsolidasi sekuder (secondary consolidation),yang
terjadi setelah tekanan air pori hilang seluruhnya.
Pemampatan yang terjadi di sini disebabkan oleh
penyesuaian yang bersifat plastis dari butir-butir tanah.

25. GRAFIK
angka pori - tekanan
3

26. GRAFIK
ANGKA PORI - TEKANAN
Setelah mendapatkan grafik antara waktu dan pemampatan untuk
besar pembebanan yang bermacam-macam dari percobaan di
laboratorium, selanjutnya penting untuk mempelajari perubahan
angka pori terhadap tekanan.

27. GRAFIK
ANGKA PORI - TEKANAN
Berikut ini langkah pelaksanaannya :
1. Hitung tinggi butiran padat Hs pada
contoh tanah (lihat gambar
disamping)
. . . . . (9)
dimana :
Ws = berat kering contoh tanah
A = luas penampang contoh tanah
Gs = berat spesifik contoh tanah
= berat volume air

28. GRAFIK
ANGKA PORI - TEKANAN
2. Hitung tinggi awal dari ruang pori
Hc
Hc = H - Hx
3. Hitung angka pori awal dari
contoh tanah
dimana :
H = tinggi awal contoh tanah
. . . . . (10)
. . . . . (11)

29. GRAFIK
ANGKA PORI - TEKANAN
4. Untuk penambahan beban pertama
p1 (beban total) menyebabkan
penurunan , hitung perubahan
angka pori
didapat dari pembacaan awal
dan akhir pada skala ukur untuk
beban sebesar p1
. . . . . (12)

30. GRAFIK
ANGKA PORI - TEKANAN
5. Hitung angka pori yang baru
setelah konsolidasi yang disebabkan
oleh penambahan tekanan p1
. . . . . (13)
Untuk beban berikutnya, yaitu p2 (beban
kumulatif per satuan luas contoh
tanah), yang menyebabkan
penambahan sebesar , angka
pori pada saat akhir konsolidasi
dapat dihitung dengan

31. GRAFIK
ANGKA PORI - TEKANAN
Dengan melakukan yang sama, angka pori pada saat
akhir konsolidasi untuk semua penambahan beban
dapat diperoleh tekanan total (p) dan angka pori
yang bersangkutan (e) pada akhir konsolidasi
digambarkan pada kertas gambar semi- logaritma.
Bentuk umum dari grafik e versus log p ditunjukkan
pada gambar disamping yang menunjukkan bahwa
bagian atas dari grafik e versus log p adalah garis
lengkung dengan kemiringan yang agak datar,
kemudian diikuti dengan bagian grafik yang
mempunyai hubungan linear antara angka pori
dengan log p yang mempunyai kemiringan agak
curam.

32. GRAFIK
ANGKA PORI - TEKANAN
Bila suatu tanah di lapangan dengan kedalaman
tertentu telah mengalami tekanan efektif
maksimum akibat berat tanah diatasnya (maximum
effective overbuden pressure) , maka pada saat tanah
tersebut dilakuakn uji konsolidasi, suatu pemampatan
yang kecil (yaitu perubahan angka pori yang kecil)
akan terjadi bila beban total yang diberikan lebih
kecil dari tekanan efektif overbuden maksimum.
apabila beban total yang diberikan pada saat
percobaan adalah lebih besar dari tekanan efektif
overbuden maksimum , maka perubahan angka pori
yang terjadi adalah lebih besar. Dan hubungan
antara e versus log p menjadi linear dan memiliki
kemiringan yang tajam.

33. GRAFIK
ANGKA PORI - TEKANAN
Keadaan ini dapat dilihat dengan cara membebani
contoh tanah melebihi tekanan overburden
maksimumnya lalu beban tersebut diangkat
(unloading) dan diberikan lagi (reloading). Grafik e
versus log p untuk keadaan diatas dapat dilihat dari
gambar di samping, dimana cd menunjukkan
keadaan pada saat beban diangkat dan dfg
menunjukkan keadaan pada saat beban diberikan
kembali.

34. LEMPUNG YANG TERKONSOLIDASI NORMAL
(NORMALLY CONSOLIDATED)
dan terlalu terkonsolidasi (over-consolidated)
4

35. NORMALLY CONSOLIDATED
DAN OVER CONSOLIDATED
Dari keadaan sebelumnya, mengarah kepada definisi tegangan :
Terkonsolidasi normal (normally consolidated)
dimana tekanan efektif overbuden pada saat ini adalah merupakan tekanan maksimum
yang pernah dialami oleh tanah itu.
Terlalu terkonsolidasi (overconsolidated)
Dimana tekanan efektif overbuden pada saat ini adalah lebih kecil dan tekana yang
pernah dialami oleh tanah itu sebelumnya. Tekanan efektif overbuden maksimum yang
pernah dialami sebelumnya dinamakan tekanan prakonsolidasi (preconsolidation
pressure).

36. NORMALLY CONSOLIDATED
DAN OVER CONSOLIDATED
Menurut Casagrande ( 1936 ), cara yang mudah untuk menentukan
besarntya tekanan prakonsolidasi, pc , dari grafik e versus log p yang
digambar dari hasil percobaan konsolidasi, yaitu :
1. Dengan melakukan pengamatan visual,
tentukan titik a dimana grafik e versus log p
mempunyai jari-jari kelengkungan minimum
2. Gambar garis datar ab
3. Gambar garis singgung ac pada titik a
4. Gambar garis ad yang merupakan garis bagi
sudut bac
5. Perpanjangan bagian grafik e versus log p yang
merupakan garis lurus hingga memotong garis
ad di titik f. Absis untuk titik f adalah besarnya
tekanan prakonsolidasi.

37. “
dimana :
pc = tekanan prakonsolidasi
p = tekanan vertikal efektif pada saat tanah diselidiki
Overconsolidation Ratio ( OCR ) untuk suatu tanah dinyatakan dengan :

38. PENGARUH KERUSAKAN STRUKTUR TANAH
pada hubungan antara angka pori dan tekanan
5

39. PENGARUH KERUSAKAN
STRUKTUR TANAH
Suatu tanah dapat dikatakan “terbentuk kembali”
(remolded) apabila salah satu struktur tanah tersebut
terganggu (disturbed). Keadaan ini akan mempengaruhi
bentuk grafik yang menujukkan hubungan antara
angka pori dan tekanan dari tanah yang
bersangkutan. Untuk suatu tanah lempung yang
terkonsolidasi secara normal dengan derajat sensivitas
rendah sampai sedang (lihat gambar disamping) serta
angka pori eo dan tekanan efektif overbuden po,
perubahan angka pori sebagai akibat dari penambahan
tegangan dapat dilihat seperti kurva 1. Kurva yang
hampir merupakan gari lurus apabila digambar pada
kertas semi-logaritma tersebut dinamakan sebagai :
kurva pemampatan asli (virgin compression curve).
Tetapi, kurva hasil uji konsolidasi untuk tanah yang
struktur sebelah kiri kurva 1. Apabila struktur dari
contoh tanah tersebut benar-benar rusak dan kemudian
dibentuk kembali (remolded), maka letak grafik e versus
log p akan seperti Kurva 3. Kurva 1, 2 dan 3, akan
berpotongan kira-kira pada angka pori e = 0,4 eo .

40. PENGARUH KERUSAKAN
STRUKTUR TANAH
Untuk tanah lempung yang terlalu terkonsolidasi
dengan derajat sensivitas rendah sampai sedang
dan sudah pernah mengalami tekanan
prakonsolidasi pc ( lihat gambar disamping ) serta
angka pori eo dan tekanan efektif overbuden po ,
kurva konslidasi ditunjukkan oleh garis cbd. Dan
garis bd adalah bagian kurva pemampatan asli.
Hasil uji konsolidasi terhadap contoh tanah yang
tingkat kerusakan strukturnya tidak terlalu besar
ditunjukkan oleh kurva 2. Schmertmann (1953)
menyimpulkan bahwa kemiringan garis cb, yang
merupakan garis pemampatan ulang
(recompression) lapangan, mempunyai kemiringan
yang hampir sama dengan kemiringan kurva pantul
(rebound curve) fg dari hasil uji konsolidasi
tersebut.

41. PENGARUH KERUSAKAN
STRUKTUR TANAH
Tanah dengan derajat sensivitas tinggi mempunyai struktur flokulasi. Jenis tanah
ini umumnya sedikit prakonsolidasi (preconsolidated). Karakteristik tanah ini dapat
dilihat pada gambar dibawah

42. PENURUNAN SEGERA
(IMMEDIATE SETTLEMENT)

43. Penurunan segera atau penurunan elastis dari suatu pondasi terjadi dengan segera
setelahnpemberian beban tanpa mengakibatkan terjadinya perubahan kadar air.
Besarnya penurunan ini akan tergantung pada ketentuan dari pondasi dan tipe dari
material di mana pondasi tersebut berada.
Pondasi Lentur dan Pondasi Kaku
Suatu pondasi lentur yang memikul beban merata dan terletak di atas material yang elastis
(seperti lempung yang jenuh) akan mengalami penurunan elastis yang berbentuk cekung
seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 7.30a.
Akan tetapi, apabila pondasi tersebut kaku dan berada di atas material yang elastis seperti
lempung, maka tanah di bawah pondasi itu akan mengalami penurunan yang merata dan
tekanan pada bidang sentuh akan mengalami pendistribusian ulang (Gambar 7.30b).

44. Gambar 7.30. Profil penurunan segera dan tekanan pada bidang sentuh pada
lempung ; (a) pondasi lentur,
(b) pondasi kaku.

45. Bentuk penurunan dan distribusi tekanan pada bidang sentuh antara
pondasi dan permukaan tanah seperti yang dijelaskan di atas adalah
benar apabila modulus elastisitas dari tanah tersebut adalah konstan
untuk seluruh kedalaman lapisan tanah.
Untuk tanah pasir yang tidak berkohesi, modulus elastisitas akan
bertambah besar bila kedalamannya bertambah. Di samping itu, tekanan
ke samping pada permukaan tanah di tepi pondasi ternyata lebih kecil.
Pasir di tepi pondasi lentur tertekan ke luar, dan kurva defleksi dari
pondasi tersebut mempunyai bentuk cembung menghadap ke bawah.
Distribusi tekanan pada bidang sentuh untuk pondasi lentur dan pondasi
kaku (yaitu sama dengan penurunan) pada pasir ditunjukkan
dalam Gambar 7.3 l a dan b .
7

47. Perhitungan Penurunan Segera Berdasarkan Teori Elastisitas
Penurunan segera untuk pondasi yang berada di atas material yang elastis (dengan ketebalan yang tak
terbatas) dapat dihitung dari persamaan-persamaan yang diturunkan dengan menggunakan prinsip
dasar teori elastis. Bentuk persamaan tersebut adalah sebagai berikut :

48. Perlu diperhatikan bahwa Persamaan (7.47) didasarkan pada asumsi
bahwa tekanan p diletakkan di atas permukaan tanah . Di dalam praktek,
pondasi selalu diletakkan pada kedalaman tertentu di bawah permukaan
tanah.
Kedalaman letak pondasi mempunyai kecenderungan untuk mengurangi
besarnya penurunan pondasi, pi· Tetapi, apabila Persamaan (7.47)
digunakan untuk menghitung penurunan, pcrsamaan tersebut akan
memberikan hasil yang konservatif (sangat arnan).

49. Tabel 7.5 memberikan harga faktor pengaruh untuk pondasi kaku dan pondasi lentur. Harga-
harga dari modulus Young (modulus elastisitas) dan angka Poisson untuk tipe-tipe tanah yang
berbeda-beda diberikan dalam Tabel 7.6 dan Tabel 7.7.

53. Contoh Kejadian Penurunan di Lapangan
Ketidakcocokan antara penurunan yang diperkirakan dan penurunan yang terjadi
sesungguhnya di lapangan mungkin disebabkan oleh beberapa sebab, antara lain:
a. evaluasi sifat-sifat tanah yang ctilakukan ternyata kurang benar,
b. lapisan tanahnya ternyata tidak homogen dan tidak teratur,
c. kesalahan dalam mengevaluasi penambahan tegangan bersih terhadap kedalaman,
yang ternyata sangat mempengaruhi besarnya penurunan.
Pada saat ini, banyak tersedia dalam literatur contoh-contoh kejadian di mana prinsip dasar
kemampumampatan tanah digunakan untuk memperkirakan besarnya penurunan yang
terjadi pada suatu lapisan tanah di lapangan y ang diberi penambah an beban.

54. Penurunan yang Disebabkan oleh Beban Awal Timbunan untuk Pembangunan
Rumah Sakit Tampa VA
Wheeless dan Sowers (1972) telah menyajikan hasil pengukuran penurunan di lapangan yang
disebabkan oleh timbunan yang digunakan untuk pembangunan Rumah Sakit Veteran Bagian
Administrasi di Tampa.
Gambar 7.33 menunjukkan keadaan lapisan tanah secara umum di mana gedung tersebut akan
dibangun. Pada timumnya, lapisan tanah tersebut terdiri dari lapisan pasir kwarsa (quartz) setebal
15 sampai dengan 20 ft ( 4,57 m sampai dengan 6,1 m) y ang kemudian di bawahnya terdapat
lapisan tanah berlempung ctengan ketebalan yang bervariasi.
Angka pori tanah berlempung tersebut bervariasi dari 0,7 sampai 1,4. Kadar lempung dan lanau
dari tanah berlempung bervariasi dari 5% sampai dengan 75%. Lapisan batu kapur (limestone)
yang cerada di bawah lapisan lempung tadi adalah merupakan variasi yang rumit dari endapan
kapur kalkarius yang terkonsolidasi dengan buruk. Muka air tanah terletak pada kedalaman kira-
kira 15 ft ( 4,57 m) di bawah muka tanah (elevasi +25 ft).

55. Gambar 7.34 menunjukkan kurva konsolidasi yang didapat dari percobaan di
laboratorium untuk contoh pasir berlempung dan lempung berpasir yang diambil dari
lapangan pada kectalaman yang bervariasi. Rencana gedung rumah sakit di atas
ditunjukkan dalam Gambar 7.35 (garis putus-putus).
Gambar 7.33 juga menunjukkan potongan melintang dari gedung terse but. At as
dasar beberapa alasan, rumah sakit itu akan dibangun dengan ponctasi tikar (mat
foundation). Seperti dapat dilihat dalam Gambar 7.33, sebagian tanah harus digali
untuk membuat pondasi. Seperti dilaporkan oleh Wheeless dan Sowers, perhitungan
awal menunjukkan bahwa beban gedung rata-rata dari gedung delapan tingkat pada
luasan tanah tersebut adalah sama dengan berat tanah yang digali untuk pembuatan
pondasi.
Dalam hal ini, penurunan akibat konsolidasi lapisan lempung di bawah bangunan
tersebut ternyata tidak terlalu besar. Tetapi, untuk menyesuaikan ketinggian elevasi
seperti yang nisyaratkan dalam perencanaan, dibutuhkan suatu timbunan permanen
setinggi 16 ft (4,88 m) di atas permukaan tanah asli untuk memberikan jalan masuk
pada lantai utama di sisi timur. Hal ini ditunjukkan juga dalam Gambar 7.33.

58. Perhitungan awal menunjukkan bahwa berat timbunan ini dapat menyebabkan suatu penurunan sebesar 4
inci (101,6 mm) pada bagian sebelah timur dari gedung. Penurunan ini akan menyebabkan lenturan dan
kelebihan tegangan pada pondasi. Dengan alasan tersebut, maka ditetapkan untuk membangun suatu
timbunan sementara setinggi 26 ft (7,93 m) di bagian depan gedung yang akan didirikan. Bagian timbunan
tersebut ditunjukkan dalam Gambar 7.33 dan 7.35.
Timbunan sementara ini dibuat karena tegangan yang dihasilkannya pada lapisan lempung akan lebih
besar daripada tegangan y ang ditimbulkan oleh timbunan tetap setinggi 16 ft (4,88 m) seperti yang
dibutuhkan dalam perencanaan ketinggian. Timbunan sementara tersebut akan menyebabkan penurunan
konsolidasi yang. cepat. Dalam selang waktu sekitar 4 bulan, penurunan yang terjadi adalah sekitar 4 in.
(101,6 mm) yang ternyata sama dengan penurunan maksimum yang akan terjadi akibat timbunan tetap
setinggi 16 ft (4,88 m).
Pada saat itu, apabila kelebihan material timbunan diambil (Gambar 7.36) dan gedung dibangun,
penurunan pondasi yang akan terjadi di sebelah timur dapat diabaikan. Teknik untuk menghilangkan
penurunan yang mungkin terjadi pada tanah sebelum pem bangunan gedung dilakukan dinamakan
pembebanan awal (preloading).
Gambar 7.35 menunjukkan tempat-tempat pelat penurunan (settlement plate) sebanyak delapan buah y
ang diletakkan di atas permukaan tanah sebelum timbunan sementara dibuat. Gambar 7.37 menunjukkan
data hubungan waktu dan penurunan yang dicatat dari pelat penurunan yang diletakkan di bawah
timbunan. Berikut ini adalah perbandingan antara penurunan konsolidasi total yang diperkirakan dan yang

63. Dengan cara membandingkan antara penurunan hasil pengamatan dan hasil perkiraan oleh
Wheeless dan Sowers tersebut di atas dan Gambar 7.37, kesimpulan berikut ini dapat
disajikan :
1. Dalam segala hal, penurunan ang diperkirakan selalu le bih besar dari penurunan terjadi
sesungguhnya di lapangan.
2. Hampir seluruh pcnurunan selesai dalam waktu 90 hari.
3. Perbedaan antara penurunan yang diperkirakan dan yang diamati di lapangan bervariasi
antara 3 sampai dengan 16%, dengan angka rata-rata 13%.
4. Dua pertiga sampai empat per Iima dari penurunan total yang diamati di lapangan terjadi
selama pembuatan timbunan. Kecepatan konsolidasi adalah jauh lebih besar dari yang
diharapkan.
Wheeless dan Sowers menyarankan bahwa bertambahnya kecepatan konsolidasi yang
terjadi mungkin disebabkan terutama oleh adanya lapisan-lapisan pasir yang tipis dan tidak
teratur di dalam lapisan lempung.

64. BAB 8
PEMADATAN TANAH

65. Pada pembuatan timbunan tanah untuk jalan raya, dam tanah, dan banyak
struktur teknik lair.nya, tanah yang lepas (renggang) haruslah dipadatkan
untuk meningkatkan berat volumenya. Pemadatan tersebut berfungsi untuk
meningkatkan kekuatan tanah, sehingga dengan demikian meningkatkan
daya dukung pondasi di atasnya.
Pemadatan juga dapat mengurangi besarnya penurunan tanah yang tidak
diinginkan dan meningkatkan kemantapan lereng timbunan (embankments).
Penggilas besi berpermukaan halus (smooth-wheel rollers), dan penggilas
getar (vibratory rollers) adalah alat-alat yang umum digunakan di lapangan
untuk pemadatan tanah. Mesin getar dalam (vibroflot) juga banyak digunakan
untuk memadatkan tanah berbutir (granular soils) sampai kedalaman yang
cukup besar dari permukaan tanah. Cara pemadatan tanah dengan sistem ini
disebut vibroflotation (pemampatan getar apung).
PENDAHULUAN

66. PRINSIP–PRINSIP UMUM

69. UJI PROCTOR STANDAR

72. Jadi, berat volume kering maksimum (teoritis) pada suatu kadar air
tertentu dengan kondisi "zero air voids" (pori-pori tanah tidak mengandung
udara sama sekali) dapat ditulis sebagai:
Jadi:

75. FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI
PEMADATAN
A. PENGARUH JENIS
TANAH

79. B. PENGARUH ENERGI
PEMADATAN

80. Hasilnya dapat dilihat pada tabcl berikut :
Dari tabel di atas dan Gambar 8.7 terlihat bahwa:
a. bila energi pemadatan bertambah , harga berat volume kering maksimum tanah hasil pemadatan
juga bertambah , dan
b. bila energi pemadatan bertambah. harga kadar air optimum berkurang.

81. UJI PROCTOR
DIMODIFIKASI
Dengan berkembangnya alat-alat penggilas berat yang digunakan pada pemadatan di lapangan,
uji Proctor standar harus dimodifikasi untuk dapat lebih mewakili kondisi lapangan. Uji Proctor
yang dimodifikasi ini disebut Uji Proctor Dimodifikasi (ASTM Test Designation D- 1 5 57 dan
AASHTO Test Designation T- 1 80).
Untuk pelaksanaan uji Proctor dimodifikasi ini, dipakai cetakan yang sama dengan volume l /3 0
ft3 (944 cm3 ) sebagaimana pada uji Proctor standar. Tetapi tanah dipadatkan dalam I ima
lapisan dengan menggunakan penumbuk seberat 10 lb (massa = 4,54 kg). Tinggi jatuh
penumbuk adalah 18 in. (457,2 mm). Jumlah tumbukan perlapisan adalah tetap yaitu 25 kali
sebagaimana pada Proctor standar. Gambar 8.8 menunjukkan perbandingan antara penumbuk
yang dipakai pada uji Proctor standar dan Proctor dimodifikasi.
Energi pemadatan yang dilakukan dalam uji dimodifikasi dapat dihitung sebagai berikut:

82. Karena energi pemadatannya lebih besar, uji Proctor dimodifikasi juga menghasilkan suatu harga berat
volume kering maksimum yang lebih besar. Peningkatan berat volume kering maksimum ini disertai
dengan penurunan kadar air optimum.

84. SPESIFIKASI ASTM DAN AASHTO UNTUK UJI
PEMADATAN

87. ANY QUESTIONS?
Tell us !
THANKS!