## STABILISASI TANAH LEMPUNG MENGGUNAKAN KERIKIL UNTUK MENINGKATKAN DAYA DUKUNG (CBR) DI LABORATORIUM SEBAGAI BAHAN TIMBUNAN

## Annisaa Dwiretnani
Program Studi Teknik Sipil Universitas Batanghari annisaa.dwiretnani@gmail.com

## Abstract
Clay is a type of soil that has a high shrinkage when the change in water content. Construction  of  roads  built  on  clay  soil  often  damaged,  eg  cracked  or  bumpy roads  would  be  damaged  so  that  road  before  reaching the  age  of  the  plan.  This study analyzes the behavior of clay in the area of Mendalo Darat, Provinsi Jambi, get  maximum  soil  density  and  optimum  moisture  content  with  the  addition  of gravel 10%, 20%, 30% and 40%, then tested in the from of nature of the soil, the California  Bearing  Ratio  (CBR).  The  results,  according  to  the  Unified  Soil Classification  System  (USCS)  methods.  The  addition  of  gravel  will  cause  the properties  of  the  soil  Liquid  Limit  (LL)  decreased  with  Plastic  Limit  (PL) decreased so that the Plasticity Index (PI) decreased. The addition of gravel will be  working  actively  on  the  CBR  test.  From  the  test  results  obtained,  clay that  is stabilized  with  gravel  on  variations  of  10%,  20%,  30%  and  40%  indicate  an increase in crayying capacity soil and significant decrease in plasticity index. On the  gravel  mixture  of  40%  there  is  significant  increase  in  carrying  capacity  of 11,90% of power support for the original soil, and on the gravel mixture of 40% also decreased index plasticity of 1,21 % of the original soil plasticity index. The smaller the plasticity index, the carrying capacity is getting bigger.
Keywords: clay, stabilized, CBR

## PENDAHULUAN
Seiring  dengan  meningkatnya  kegiatan  pembangunan,  maka  diperlukan sarana  dan  prasarana  pendukung,  baik  secara  kualitas  maupun  kuantitas.  Dari berbagai  jenis  tanah  di  Indonesia,  tanah  lempung  cukup  banyak  dijumpai. Berdasarkan  konsistensinya,  tanah  lempung  dibagi  menjadi  beberapa  jenis,  yaitu lempung keras ( hard clay) , lempung sangat kaku (very stiff clay) , lempung kaku (stiff  clay) ,  lempung  sedang (medium  clay) ,  lempung  lunak (soft  clay) dan lempung sangat lunak (very soft clay) .
Dalam  perencanaan  daerah  timbunan  pilihan,  nilai  daya  dukung  tanah sangat  mempengaruhi  tebal  perkerasan  yang  ada  di  atasnya,  semakin  tinggi  kuat dukung  tanahnya,  maka  tebal  perkerasan  yang  diperlukan  untuk  menahan  beban lalu  lintas  semakin  tipis.  Untuk  itu,  jika  akan  dipergunakan  suatu  konstruksi, sebaiknya nilai bearing ratio dinaikkan agar mampu  menahan beban di atasnya. Berdasarkan  latar  belakang  yang  ada,  maka  permasalahan  dapat dirumuskan:  1)  Berapa  nilai  CBR  rendaman  ( soaked) dan  CBR  tanpa  rendaman (unsoaked) tanah  lempung  terganggu?  2)  Berapa  nilai  variasi  CBR  rendaman tanah lempung yang distabilisasikan menggunakan kerikil?
Tujuan  penelitian  ini  adalah  sebagai  berikut:  1)  Mengetahui  nilai  CBR rendaman  ( soaked) dan  CBR  tanpa  rendaman (unsoaked) tanah  lempung terganggu;  2)  Mengetahui  nilai  variasi  CBR  rendaman tanah  lempung  yang distabilisasikan menggunakan kerikil.

## LANDASAN TEORI

## Definisi Tanah
Tanah adalah akumulasi partikel mineral yang ikatan antarpartikelnya lemah atau tidak memiliki ikatan antar partikel, yang terbentuk karena pelapukan batuan.
Secara  umum  tanah  dapat  dibedakan  menjadi  dua  kelompok,  yaitu  tanah berkohesif  dan  tak  berkohesif.  Tanah  berkohesif  adalah  tanah  yang  karakter fisisnya  selalu  mendapat  pembahasan  dan  pengeringan  yang  menyusul  butiran tanah yang bersatu sesamanya sehingga gaya akan diperlukan untuk memisahkan dalam  keadaan  kering,  contoh  lempung.  Tanah  tak  berkohesif  adalah  butiran- butiran  terlapis  sesudah  dikeringkan  dan  hanya  melekat  apabila  dalam  keadaan basah akibat daya tarik permukaan butiran didalam air, contohnya tanah berpasir ( Bowles , 1991).

## Tanah Lempung
Lempung  merupakan  partikel–partikel  berukuran  mikroskopik  sampai submikroskopik  yang  berasal  dari  pelapukan  kimiawi  batuan.  Lempung  bersifat plastis  pada  kadar  air  sedang,  dalam  keadaan  kering  lempung  sangat  keras  dan tidak mudah dikelupas hanya dengan jari ( Soekoto ,1984). Sifat–sifat yang dimiliki tanah lempung menurut Hardiyatmo (1992):
a. Ukuran butiran halus, kurang dari 0,002 mm;
b. Permeabilitas rendah;
c. Kenaikan air kapiler tinggi;
d. Bersifat sangat kohesif;
e. Kadar kembang susut yang tinggi;
f. Proses konsolidasi lambat.

## Stabilisasi Tanah
Menurut  Bowles  (1991)  apabila  suatu  tanah  yang  terdapat  di  lapangan bersifat  sangat  lepas  atau  sangat  mudah  tertekan,  atau  bila  mempunyai  indeks konsistensi  yang  tidak  sesuai,  mempunyai  permeabilitas  yang  terlalu  tinggi  atau mempunyai  sifat  lain  yang  tidak  diinginkan  sehingga  tidak  sesuai  untuk  suatu proyek  pembangunan,  maka  tanah  tersebut  harus  distabilisasi.  Stabilisasi  dapat terdiri dari salah satu tindakan sebagai berikut:
1. Menambah kerapatan tanah.
2. Menambah  material  yang  tidak  aktif  sehingga  mempertinggi  kohesi  atau tahanan geser yang timbul.
3. Menambah  material  untuk  menyebabkan  perubahan-perubahan  kimiawi  dan fisis dari material tanah.
4. Merendahkan muka air (drainase tanah).
5. Mengganti tanah–tanah yang buruk.

## Kerikil
Kerikil  merupakan  agregat  alam  yang  bentuknya  alami,  terbentuk berdasarkan  aliran  air  sungai  dan  degradasi.  Agregat  yang  terbentuk  dari  aliran sungai  berbentuk  bulat  dan  licin,  sedangkan  agregat  yang  terbentuk  dari  proses degradasi berbentuk kubus (bersudut) dan permukaannya kasar.
Campuran  tanah-kerikil  akan  digunakan  untuk  stabilitas  lereng  atau pekerjaan  pelebaran  timbunan  dan  untuk  pekerjaan  timbunan  lainnya  dimana kekuatan  timbunan  adalah  faktor  yang  kritis.  Sedangkan  dalam  penelitian  ini
menggunakan  kerikil  alam  bulat  yang  diambil  langsung  dari  sungai  batanghari Jambi.

## Pemadatan
Pemadatan tanah merupakan suatu proses mekanis, dimana udara dalam pori tanah dikeluarkan. Adapun proses tersebut dilakukan pada tanah yang digunakan sebagai bahan timbunan dengan maksud:
a) Mempertinggi kekuatan tanah.
b) Memperkecil pengaruh pada tanah.
c) Memperkecil compressibility dan daya rembes airnya. Dalam setiap pekerjaan pemadatan yang dikerjakan, dihitung:
1. ...........................(1) Dimana: B1 = Berat cetakan B2 = Berat tanah + Berat cetakan V = Volume cetakan 2.  d = .............................(2)
Dimana:
 = Berat isi basah w = Kadar air  d = Berat isi kering
Gambar 2. Kurva Hasil Pemadatan pada Berbagai Jenis Tanah (ASTM D-

## 698) (Head, 1980)
Pada  tanah  pasir cenderung  berkurang  saat  kadar  air  (w)  bertambah.
Pengurangan ini  adalah  akibat  pengaruh  hilangnya  tekanan  kapiler  saat  air bertambah.  Pada  kadar  air  rendah,  tekanan  kapiler  dalam  tanah  yang  berada  di dalam pori menghalangi kecenderungan partikel untuk bergerak sehingga butiran cenderung merapat (padat) ( Hardiyatmo, 2006 ).

## California Bearing Ratio (CBR)
Nilai CBR umumnya diaplikasikan sebagai lapis pondasi dan sebagai tanah timbunan,  sedangkan  berdasarkan  spesifikasi  umum  revisi  2010  tentang  tanah
Stabilisasi  Tanah  Lempung  Menggunakan  Kerikil  Untuk  Meningkatkan  Daya  Dukung  (CBR)  di Laboratorium Sebagai Bahan Timbunan
timbunan pilihan yang menyatakan bahwa nilai CBR  paling sedikit 10% setelah 4 hari perendaman dan mempunyai nilai Indeks Plastisitas maksimum 6%.
CBR  didefinisikan  sebagai  perbandingan  dari  gaya  yang  dibutuhkan  untuk penetrasi sebuah piston dengan luas permukaan 1935 mm 2 (3 in 2 ) ke dalam tanah yang  ditempatkan  disebuah  tempat  khusus  dengan  kelajuan  rata-rata  1  mm/mnt (0.05  in/mnt),  dari  kebutuhan  yang  sama  untuk  penetrasi  contoh  standar  batu pecah  yang  dipadatkan.  Perbandingan  yang  digunakan  adalah  penetrasi  ke  -2,5 dan 5,0 mm (0.1 dan 0.2 in) dan yang digunakan adalah harga tertinggi.
CBR = x 100% ...........(3)

## Gambar 3. Grafik beberapa nilai CBR
Hubungan beban  – penetrasi digambarkan sebagai grafik, mulai dari beban diterapkan menjadi penetrasi standar beban tidak dibaca dan ditunjukkan sebagai perbandingan dari beban standar.
Gaya  standar  ini  didasarkan  pada  uji  contoh  pemadatan  batu  pecah  yang didefinisikan  sebagai  nilai CBR 100%.  Berdasarkan  beberapa  grafik  pengujian CBR , dari 20 hingga 200% nilai CBR , dapat diperlihatkan pada gambar 3.

## METODOLOGI PENELITIAN
Pada  penelitian  ini,  nilai  CBR  Laboratorium  diperoleh  dengan  variasi campuran  lempung  dengan  kerikil.  Pengujiannya  dilakukan  sesuai  Spesifikasi Umum  2010  revisi  3  divisi  3.2  tentang  Tanah  Timbunan.  Pengambilan  sampel tanah  terganggu  minimal  105  kg  dan  sampel  kerikil  alam  bulat  minimal  90  kg yang  diambil  langsung  dari  pelabuhan  pasir.  Sebelum  melakukan  penelitian, pelaksanaan  pendahuluan  perlu  dilakukan  untuk  mengetahui  apakah  tanah tersebut  jenis  tanah  lempung,  begitu  juga  dengan  agregat  yang  dimaksud  disini adalah  kerikil  alam  bulat  yang  diambil  dari  Pelabuhan  Pasir  yang  ukurannya beragam. Maka dari itu, harus didesain dengan teliti agar tidak terjadi kesimpang siuran selama pekerjaan berlangsung. Begitu juga dengan pengelompokan agregat pada  kerikil  dalam  penelitian  ini  yang  tidak  dibatasi  dengan  ukuran  saringan karena hanya menggunakan agregat yang ada di lokasi. Adapun langkah–langkah dalam penelitian ini dapat disajikan pada Gambar 3 berikut:

## DIAGRAM ALIR PENELITIAN
Gambar 3. Bagan Alir Penelitian
Sumber Pengambilan Sampel:
Tanah di Mendalo, Muaro Jambi Kerikil di Quarry kota jambi
Pengujian CBR Laboratorium Pembuatan Campuran Tanah dan Kerikil : 100% Tanah + 0% kerikil 80% Tanah + 20% Kerikil
70% Tanah + 30% Kerikil 60% Tanah + 40% Kerikil UJI FISIK TANAH:
1. Uji Kadar Air
2. Uji berat jenis tanah
3. Uji Analisa Saringan
4. Uji batas Atterberg TANAH Pengujian Campuran Tanah dan kerikil : Batas Atterberg Berat Jenis Pemadatan standard KERIKIL UJI FISIK KERIKIL:
1. Uji Kadar Air
2. Uji berat jenis agregat
3. Uji Analisa Gradasi Butiran
4. Uji Keausan Agregat Pembuatan Benda Uji CBR Laboratorium Perendaman Selama 4 Hari Pembacaan Swelling KESIMPULAN DAN SARAN SELESAI Studi Literatur Mulai Lempung Ya Tidak

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Karakteristik Tanah Lempung
Tabel 1. Karakteristik Tanah Lempung
Berdasarkan  analisa karakteristik  tanah menggunakan Standar  ASTM  versi Unified Soil Classification System, maka:
 Untuk nilai LL = 42,29 dan PI = 17,41 ASTM D-2487 diperoleh tanah pada garis  A.  Jadi  tanah  termasuk  lempung  anorganik  dengan  plastisitas  rendah dan jika LL < 50 maka digolongkan ke dalam grup CL.
 Untuk  grup  CL  dengan  bagian  tertahan  saringan  no.  200  =>  15% menunjukkan  tanah  termasuk  dalam  lempung  anorganik  dengan  plastis rendah, grup Lempung Kurus.

## Pemadatan Tanah
Hasil pengujian pemadatan dapat dilihat pada tabel 2 dan gambar 4 berikut: Tabel 2.Hasil Pengujian Pemadatan Tanah
Gambar 4. Hubungan antara Variasi Campuran kerikil pada Kepadatan Tanah
Stabilisasi  Tanah  Lempung  Menggunakan  Kerikil  Untuk  Meningkatkan  Daya  Dukung  (CBR)  di Laboratorium Sebagai Bahan Timbunan
Dari Grafik di atas dapat dilihat bahwa pengaruh pencampuran semen pada perilaku kepadatan tanah yaitu:  semakin besar persentase kerikil, berat isi kering maksimum  tanah  semakin  bertambah  dan  kadar  air  optimum  tanah  semakin berkurang.

## Hubungan  Antara  Variabel  Variasi  Campuran  Kerikil  dan  Nilai  Indeks Plastisitas
Tabel 3. Nilai Indeks Plastisitas pada Berbagai Variabel Campuran Kerikil

## Gambar 5. Hubungan antara Variasi Campuran Kerikil dan Swelling
(Berdasarkan Nilai Indeks Plastisitas)
Dari Gambar 5 dapat dilihat bahwa pengaruh pencampuran kerikil terhadap swelling indeks  plastis  berdasarkan  nilai indeks  plastisitas,  bahwa  semakin  besar presentase kerikil semakin menurun pula nilai indeks plastisitasnya.

## Hubungan Antara Variabel Variasi Campuran Kerikil dan Nilai CBR
Tabel 4. Nilai CBR pada Berbagai Variabel Campuran Kerikil

## Gambar 6. Hubungan antara Variasi Campuran Kerikil Terhadap Nilai CBR

## Berdasarkan hasil Gambar 6, maka:
 Bentuk trendline grafik yang dihasilkan pada nilai CBR 0,1” dan CBR 0,2” ternyata  sama,  yaitu  bahwa  nilai CBR akan  meningkat  jika  ditambahkan dengan presentase kerikil.
 Seluruh  nilai CBR  0,2” pada  semua  variasi  pencampuran  yang  dilakukan adalah lebih besar daripada nilai CBR 0,1” .

## Gambar 7. Hubungan Nilai CBR dan Densitas Kering
Hasil  Gambar  7  tersebut  dapat  dilihat  bahwa  dengan  bertambahnya  kadar kerikil, nilai CBR dan densitas kering semakin meningkat.

## SIMPULAN
Dari  hasil  penelitian  tanah  lempung  yang  distabilisasikan  dengan  kerikil dapat disimpulkan:
1. Tanah  asli  terganggu  di  Mendalo  Darat  –  Jambi  KM.  11  ini  memiliki  sifat lempung kurus, plastisitas rendah, termasuk jenis tanah jelek, kepadatan kering
Stabilisasi  Tanah  Lempung  Menggunakan  Kerikil  Untuk  Meningkatkan  Daya  Dukung  (CBR)  di Laboratorium Sebagai Bahan Timbunan
maksimum  ( maximum  dry  dencity )  1,58  gr/cm 3 pada  kadar  air  optimum ( optimum  moisture  content) 22,06%  dan  penilaian  sebagai  tanah  timbunan buruk CBR < 10%.
2. Nilai CBR Rendaman ( soaked) 3,40% dan CBR Tanpa Rendaman ( unsoaked) 9,80% .
3. Nilai CBR Soaked tanah lempung yang distabilisasikan dengan kerikil yaitu:
 100% tanah + 0% kerikil nilai CBRnya 3,40%
 80% tanah + 20% kerikil nilai CBRnya 6,2%
 70% tanah + 30% kerikil nilai CBRnya 10,2%
 60% tanah + 40% kerikil nilai CBRnya 11,90%
4. Berdasarkan hasil IP = 5,46% dan CBR = 10,30% telah memenuhi spesifikasi umum 2010 revisi 3 untuk tanah timbunan, dengan nilai IP < 6% dan CBR > 10% yaitu pada variasi 70% tanah + 30% kerikil.
5. Ukuran  kerikil  di  kota  Jambi termasuk  kecil  dan  mudah  pecah  sehingga  hasil uji fisik kerikil tersebut seperti abrasi mempunyai nilai 43,44%.
Saran
1. Untuk  melakukan  stabilisasi  tanah  dengan  kerikil  harus  membentuk  gradasi terlebih dahulu karena kerikil yang ada di kota jambi ini ukurannya bervariasi.
2. Untuk  mengantisipasi  kebutuhan  lapangan  dan  kemudahan  bagi  para  praktisi teknik  diharapkan  adanya  penelitian  lebih  lanjut  untuk  persentase  tanah  yang berbeda.

## DAFTAR PUSTAKA
Bowles  J.E.1986. Sifat  –  sifat  Fisik  Tanah  dan  Geoteknik  Tanah. Edisi  ke  II. Jakarta : Erlangga.
Craig, R.F.1994. Mekanika Tanah. Edisi ke IV . Jakarta : Erlangga. Das, Braja M.1993. Mekanika Tanah Jilid I. Surabaya : Penerbit Erlangga. Das, Braja M.1994. Mekanika Tanah Jilid 2 . Surabaya : Penerbit Erlangga. Hardiyatmo, H. C, 1992, Mekanika Tanah I, Gramedia Pustaka Umum, Jakarta Muda, Anwar. 2011. Stabilisasi Tanah Lempung Bukit Rawi Menggunakan Pasir dan Semen. Banjarmasin : Universitas Lambung Mangkurat.