Studi penentuan parameter kuat geser bouldery soils menggunakan sel kalibrasi (calibration chamber) di laboratorium

Abstract

Di alam tanah dan batuan bercampur dalam satu kesatuan yang dapat membentuk suatu bukit ataupun lembah. Tanah merupakan material lepas, hasil dari pelapukan batuan yang berukuran kurang dari 2 mm. Sedangkan ukuran batuan di alam ada bermacam-macam dari ukuran kerikil sampai dengan boulder. Pada pekerjaan geoteknik terkadang menemui material lereng berupa campuran tanah berbatu yang didominasi oleh material tanah yang bercampur dengan material granular (kerikil dan batu). Campuran tanah dan batuan ini dikatakan sebagai material bouldery soils. Disebut material bouldery soils didasarkan pada kenyataan di lapangan dimana jenis geomaterial yang sangat tidak homogen yang mengandung jumlah dan ukuran batu tertentu yang bercampur dengan tanah pasir dan kerikil. Penentuan parameter kuat geser pada kondisi material tanah saja atau kondisi material batu dengan menggunakan alat uji geser langsung maupun uji triaksial saat ini sudah umum dilakukan di laboratorium. Tetapi untuk mendapatkan parameter kuat geser pada material bouldery soils maka diperlukan alat uji untuk dapat mengukur parameter kuat geser campuran material tersebut. Perbedaan kondisi material bouldery soils maka dilakukan pengembangan alat uji sel kalibrasi (calibration chamber) dengan metode pengujiannya sebagai alat uji triaxial skala besar dan uji Pressuremeter (PMT) di laboratorium. Dengan dimensi chamber yang bisa digunakan sebagai wadah atau media sampel berukuran 60 em x 60 em (tinggi x diarnt:lt:I). Sebelum dilakukan uji triaksial dan uji PMT dilakukan pemeriksaan distribusi ukuran butir tanah dan menggunakan sampel terganggu dengan cara menyusun kembali sampel (reconstituted sample) dalam alat calibration chamber. Pada penelitian ini dilakukan uji multistage triaxial test dan multistage pressuremeter test dalam alat calibration chamber. Variasi jumlah boulder yang dipakai adalah 0% boulder (tanpa batu), dan dengan campuran material tanah pasir dengan persentase/komposisi boulder I 0%, 20%, 30%, 40%, 50% dan 60% boulder dengan menerapkan tekanan sel, (cr3) sebesar 0,4 kg/crn2, 0,8 kg/cm2 dan 1,6 kg/cm2. Hasil uji dari kedua metode tersebut dianalisis menggunakan model Mohr-Coulomb dan model hiperbolik dan menghasilkan nilai sudut gesek dalam (9') dan kohesi (c) parameter kuat geser tanah bouldery soils. Selanjutnya hasil uji PMT dalam calibration chamber, mendapatkan parameter; Po, Py, PL dan EM dan dianalisis lebih lanjut untuk memperoleh nilai sudut gesek dalam (9'). Hasil analisis data uji triaxial material bouldery soils menggunakan kriteria Mohr Coulomb menunjukkan adanya penambahan persentase batu dalam material bouldery soils menghasilkan nilai sudut gesek dalam (9') semakin tinggi dan kohesi (c) semakin kecil. Hal ini menunjukkan bahwa distribusi ukuran butiran, jumlah batu (penambahan persentase batu) menjadi penentu dalam mendapatkan parameter kuat geser material bouldery soils. Hasil uji PMT bouldery soils di dalam calibration chamber di Laboratorium, menghasilkan nilai kekakuan atau modulus deformasi tanah, E PMT bervariasi. Ukuran butiran tanah, jumlah batu (penambahan persentase batu) dan perubahan tegangan keliling (0'3) mempengaruhi nilai sudut gesek dalam (9') dan modulus kekakuan, EPMT material bouldery soils.