## GAMBARAN SIFAT FISIK DAN MEKANIK TANAH DI KECAMATAN KAUMAN KABUPATEN TULUNGAGUNG
Niko Andika Erwanda 1 , Agata Iwan Candra 2 , Atsfiela Dzulkhan Qalby 3 , Salman Alfaridh Pasya 4 , Nadi Rheiza Faturrahman 5 , Prendy Eliya Mahendra 6 dan Muhammad Rosyid Abdul Rohman Fauzy 7
1 Jurusan Teknik Sipil, Universitas Kadiri, Jl. Selomangleng No. 1, Pojok, Mojoroto, Hutan, Mojoroto, Kota Kediri, Jawa Timur 64115, Indonesia Email: nikoandika111@gmail.com
2 Staf Pengajar, 1 Jurusan Teknik Sipil, Universitas Kadiri, Jl. Selomangleng No. 1, Pojok, Mojoroto, Hutan, Mojoroto, Kota Kediri, Jawa Timur 64115, Indonesia Email: iwan_candra@unik-kediri.ac.id
3 Jurusan Teknik Sipil, Universitas Kadiri, Jl. Selomangleng No. 1, Pojok, Mojoroto, Hutan, Mojoroto, Kota Kediri, Jawa Timur 64115, Indonesia Email: filadq596@gmail.com
4 Jurusan Teknik Sipil, Universitas Kadiri, Jl. Selomangleng No. 1, Pojok, Mojoroto, Hutan, Mojoroto, Kota Kediri, Jawa Timur 64115, Indonesia Email: salman.apasya@gmail.com
5 Jurusan Teknik Sipil, Universitas Kadiri, Jl. Selomangleng No. 1, Pojok, Mojoroto, Hutan, Mojoroto, Kota Kediri, Jawa Timur 64115, Indonesia Email: rheyfr@gmail.com
6 Jurusan Teknik Sipil, Universitas Kadiri, Jl. Selomangleng No. 1, Pojok, Mojoroto, Hutan, Mojoroto, Kota Kediri, Jawa Timur 64115, Indonesia Email: juplek2601@gmail.com
7 Jurusan Teknik Sipil, Universitas Kadiri, Jl. Selomangleng No. 1, Pojok, Mojoroto, Hutan, Mojoroto, Kota Kediri, Jawa Timur 64115, Indonesia Email: rosyidfhm78@gmail.com

## ABSTRACT
The  landslide  disaster  in  Kauman  District,  Tulungagung  Regency,  East  Java,  resulted  in  various adverse  impacts  on  community  activities  and  the  environment.  The  purpose  of  this  study  was  to determine  the  classification  of  soil  in  the  area.  The  methods  used  were  atterberg  limit  testing,  sieve analysis,  compaction  and  shear  strength.  Soil  samples  were  taken  from  the  location  of  the  former landslide and then tested at the Kadiri University Civil Engineering Laboratory. The research results on the liquid limit test obtained a value of 60.815%. The plastic limit test obtained a value of 32.24%. The sieve analysis test obtained the results for soil type SW, and the soil compaction test obtained an optimum  water  content  value  of  34.93%  and  dry  unit  weight  maximum  of  1.38  gr/cm 3 .  Soil  shear strength testing obtained a cohesion value of 2.532 Kpa and a shear angle value of 17.391 degrees, and it can be concluded that the soil is prone to landslides, so a special design is needed on the slope related to the slope of the slope and the model of retaining walls to prevent landslides.
Keywords: Landslides, Soft Soil, Atterberg Limits, Compaction,  Soil Shear Strength

## ABSTRAK
Bencana tanah longsor di Kecamatan Kauman, Kabupaten Tulungagung, Jawa Timur mengakibatkan berbagai dampak buruk bagi kegiatan masyarakat dan lingkungan. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui  klasifikasi  tanah  di  daerah  tersebut,  metode  yang  digunakan  adalah  pengujian  batas atterberg, analisa ayakan, pemadatan dan kuat geser. Sampel tanah diambil dari lokasi bekas longsoran, dan  selanjutnya  di  uji  di  Laboratorium  Teknik  Sipil  Universitas  Kadiri.  Hasil  dari  penelitian  pada pengujian  batas  cair  mendapatkan  nilai  60,815%,  pengujian  batas  plastis  mendapatkan  nilai  sebesar 32,24%,  pengujian  analisa  ayakan  mendapatkan  hasil  golongan  tanah  berjenis  SW,  pengujian pemadatan  tanah  mendapatkan  nilai  kadar  air  optimum  sebesar  34,93%  dan  berat  volume  kering maksimum sebesar 1,38 gr/cm3 dan pengujian kuat geser tanah mendapatkan nilai kohesi sebesar 2,532 Kpa dan nilai sudut geser sebesar 17,391 derajat, maka dapat disimpulkan bahwa tanah tersebut rawan bencana  longsor,  sehingga  perlunya  sebuah  desain  khusus  pada  lereng  tersebut  terkait  kemiringan kelerengannya dan model dari dinding penahan untuk mengatasi longsor.
Kata kunci : Longsor, Tanah Lunak, Batas Atterberg, Pemadatan, Kuat Geser Tanah

## 1. PENDAHULUAN
Bencana tanah longsor yang terjadi di Kabupaten Tulungagung Jawa Timur telah melanda 15 Kecamatan. Salah satu diantaranya  adalah  Kecamatan  Kauman.  Daerah  tersebut  memang  berpotensi  akan  bencana  tanah  longsor.  Pada tanggal 11/04/2015 longsoran terjadi di terowongan kleben Desa Karanganom, Kecamatan Kauman dan pada tanggal 28/03/2022  longsoran    terjadi  kembali  di  terowongan  kleben.  Dampak  dari  longsoran  tersebut  mengakibatkan tertutupnya akses jalan secara total (Pos, 2015; Tulungagung, 2022). Pada dasarnya daerah tersebut diketahui dekat dengan perbukitan yang tanahnya kurang stabil. Jika dilihat dari visualnya tanah di kabupaten Tulungagung memang tergolong tanah lunak. Tanah lunak merupakan sedimentasi pada lahan basah, tanah ini umumnya memiliki ciri khas yaitu berbutir halus, air yang terkandung di dalam tanah tersebut relatif cukup tinggi dan mengandung banyak bahan organik.  Tanah  lunak  muda  biasanya  mempunyai  ketebalan  kisaran  40  m,  tanah  sedimen  ini  biasanya  memiliki kompresibilitas yang cukup tinggi dan daya dukung terhadap beban yang rendah (Zaika et al., 2019). Dampak dari tanah  lunak  tersebut  beresiko  menimbulkan  bencana  tanah  longsor  (Ли  &  Конг,  2019).  Tidak  hanya  dapat menimbulkan  longsor,  namun  tanah  lunak  juga  salah  satu  faktor  utama  terjadinya  proses  penurunan  tanah,  alhasil dapat  timbul masalah  baru  yaitu  kerusakan  pada  struktur  bawah  bangunan  dan  juga kerugian  dalam  segi  ekonomi (Providakis  et  al.,  2019),  untuk  mengetahui  lebih  jelas  akan  penggolongan  tanah  tersebut  maka  penting,  untuk mengidentifikasi tanah tersebut perlu adanya pengujian berupa batas Atterberg, analisa ayakan, pemadatan, dan kuat geser (Kane et al., 2016).
Pengujian batas Atterberg yaitu berupa batas cair, batas plastis, dan indeks plastisitas. Hasil dari pengujian tersebut didapatkan nilai batas cair dan batas plastis yang digunakan untuk menentukan nilai indeks plastisitas. Nilai indeks plastisitas menunjukkan nilai keplastisitasan suatu tanah. Nilai batas cair,batas plastis,dan indeks plastisitas digunakan sebagai salah satu parameter untuk mengidentifikasi jenis tanah (Polivanov et al., 2021), sehingga dapat diketahui sifat  fisis  dan  karakteristik  tanah  sebelum  dibangun  sebuah  konstruksi.  Pengujian  analisa  ayakan  dilakukan  untuk mengetahui  distribusi  ukuran  partikel  tanah  pada  ukuran-ukuran  diameter  ayakan  tertentu  (Ding  et  al.,  2023). Pengujian  ini  didapatkan    nilai  Cu  (Coefisien  Uniformitad)  dan  nilai  Cc  (Curvature  Coefisient)  suatu  tanah.  Nilai tersebut digunakan untuk menentukan jenis tanah melengkapi parameter dari nilai-nilai uji batas Atterberg (Tabrizi- Zarringhabaei et al., 2019). Pengujian selanjutnya adalah pengujian pemadatan tanah, pengujian ini memiliki peran penting dalam perbaikan kekuatan tanah untung mendukung struktur di atasnya, pemadatan bertujuan untuk menutup rongga yang terisi oleh udara dan merapatkan partikel tanah, dengan adanya pengujian tersebut akan mendapatkan nilai berat volume kering maksimum dan kadar air optimum (Heidemann et al., 2020), nantinya hasil tersebut akan diplotkan ke dalam kurva pemadatan dengan jenis tanah antara lain  lanau berpasir, lempung berlanau, lempung kadar air tinggi, dan pasir bergradasi baik. Dalam uji pemadatan tanah menggunakan Mesin Proctor Compaction Test, tanah dipadatkan  di  dalam  sebuah  mold  dengan  volume  943,3  cm³,  berat  penumbuk  adalah  2,5  kg  dengan  massa  jatuh sebesar 12 in. pengujian dilakukan sebanyak 3 kali lapisan dengan setiap lapisan ditumbuk sebanyak 25 kali (Nguyen et al., 2018). Untuk mengidentifikasi lebih akurat, diperlukan uji kuat geser menggunakan alat Direct Shear Test.  Uji ini dilakukan untuk mendapatkan parameter kuat geser tanah tersebut. Parameter yang akan didapatkan adalah kohesi (c) tanah dan sudut geser internal (ϕ) tanah. Hasil dari nilai parameter tersebut dapat digunakan untuk menganalisis stabilitas tanah diantaranya kestabilan lereng, daya dukung pondasi, analisis dinding penahan atau struktur penahan tanah (Dołżyk-Szypcio, 2019; Heidemann et al., 2020).
Tujuan penelitian ini  untuk mengetahui kadar air tanah pada kondisi plastis dan cair,keseragaman gradasi, kadar air optimum dan berat  volume kering maksimum, nilai kohesi dan sudut geser dan menentukan jenis tanah. Manfaat dari beberapa  uji  diatas  diharapkan  mampu  memprediksi  pemanfaatan  tanah  tersebut  apakah  layak  untuk  mendukung konstruksi.

## 2. METODE PENELITIAN
Penelitian  yang  dilakukan  adalah  dengan  menentukan  batas  atterberg,  analisa  ayakan,  pemadatan  dan  kuat  geser menggunakan metode eksperimental dengan pengambilan sampel di daerah Tulungagung, dan selanjutnya dilakukan pengujian di laboratorium Teknik Sipil Universitas Kadiri.

## Batas cair
Pada pengujian batas cair menggunakan 4 sampel tanah dengan berat masing-masing 100 gr, dengan kadar air yang divariasikan, masukkan sampel tanah ke Casagrande hingga sampel tanah menyatu dengan bagian dasarnya. Timbang tanah dan selanjutnya masukkan kedalam oven selama 24 jam(ASTM, 2000).

## Batas plastis
Pada pengujian ini, sampel tanah diambil dengan tingkat kehomogenan yang telah ditentukan, gulung sampel tanah hingga retak hingga diameter 3mm, masukkan setiap patahan dalam cawan, timbang dan masukkan kedalam oven selama 24 jam (ASTM, 2000).

## Analisa ayakan
Siapkan ayakan ukuran no 4, 10, 20, 30, 40, 50, 80, 100, 200 dan pan. kemudian ayak sampel menggunakan sieve shaker lalu timbang tanah yang tertahan pada masing-masing ayakan (ASTM C136, 2019).

## Pemadatan tanah
Siapkan tanah seberat 2 kg dan campur tanah tersebut dengan air hingga tingkat kejenuhan tertentu, masukkan tanah kedalam  molt,  atur  alat standart  proctor  test dengan  jumlah  tumbukan  sebanyak  25,  lakukan  uji  secara  bertahap sebanyak  3  kali  tumbukan,  keluarkan  sampel  dengan  dongkrak,  timbang  sampel  dan  ambil  sebagian  sampel  lalu masukkan kedalam oven selama 24 jam (ASTM International, 2007).

## Kuat geser tanah
Pengambilan sampel tanah kemudian siapkan alat. timbang dan ukur diameter sampel tanah menggunakan timbangan dan jangka sorong. selanjutnya proses pengujian tanah dengan alat Direct Shear Test . Pasang piston beban, proving ring serta indikator dial horizontal lalu atur jarum jam agar berada di nol. Selanjutnya, putar manual alat Direct Shear Test sampai  nol.  Pengujian Direct  Shear  Test dilakukan  dengan  arah  putaran  yang  sama  per  20  secara  konstan. Langkah selanjutnya timbang dan ukur diameter sampel tersebut (ASTM D3080, 2003).

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## Batas cair
Dari Tabel 1 dan Gambar 1 diperoleh nilai batas cair sebesar 60,815%, Nilai ini tergolong tinggi (Das, 1995; Uddin, 2017).
Tabel 1. Batas cair Weight Wet (gr) Weight Dry (gr) Weight Water (gr) Water Content (%) Number of Blow 19,9 12,3 7,6 61,79 21 21,1 13 8,1 62,31 26 20,9 13,1 7,8 59,54 28 26,1 17,1 9 52,63 35
Gambar 1. Grafik batas cair

## Batas plastis
Dari Tabel 2 pengujian batas plastis menghasilkan nilai sebesar 32,24% yang tergolong tinggi (Hardiyatmo, 2010; Onyelowe, 2018).
Tabel 2. Batas plastis Weight Dry (gr) Weight Water (gr) Water Content (%) Plastic Limit 0,7 0,3 42,86 32,24 0,8 0,2 25,00 0,9 0,3 33,33 1,8 0,5 27,78

## Analisa ayakan
Dari Tabel 3 dan Gambar 2 diperoleh nilai Cu ( Coefisien Uniformitad ) sebesar 6,022 dan nilai Cu ( Curvature Coefisient ) sebesar 1,009.
Tabel 2. Batas plastis Number Sieve Particle Diameter (mm) Retained Soil (gr) Percent of Retained (%) Percent of Passing (%) 0 100 4 4,750 96 9,66 90,34 10 2,000 275 27,67 62,68 30 0,600 372 37,42 25,25 40 0,425 71 17,4 18,11
Vol. 6 No. 2, Maret 2023
50 0,300 92 9,26 8,85 80 0,180 25 2,52 6,34 100 0,150 2 0,20 6,14 200 0,075 40 4,02 2,11 Pan 0,000 21 2,11 0,0 Total 994 100
Gambar 2. Grafik Kurva Distribusi Ukuran Partikel

## Klasifikasi tanah
Dari Gambar 3 menurut acuan pengklasifikasian AASHTO tanah tersebut termasuk golongan A-2-7. Menurut Gambar 4 sampel tanah tergolong SW (Das, 2013).
Gambar 3. Klasifikasi Menurut Acuan AASHTO
Gambar 4. Klasifikasi Menurut Acuan USCS

## Pemadatan tanah
Dari  Tabel  4  dan  Gambar  5  diperoleh  nilai  kadar  air  optimum  34.93%  dan  berat  volume  kering  maksimum  1,38 gr/cm3.
Vol. 6 No. 2, Maret 2023
Tabel 4. Pemadatan Tanah Hasil Pengujian S 1 S2 S3 S4 S 5 S6 Penambahan Air (gr) 400 500 550 600 700 800 Penambahan Air (%) 20,00 25,00 27,50 30,00 35,00 40,00 Berat Basah Cetakan (gr) 1485 1703 1760 1696 1631 1546 Berat Volume Basah (gr/cm3) 1,57 1,80 1,86 1,80 1,73 1,64 Berat Basah Tanah Cawan (gr) 13,9 23,00 28,2 20,7 29,4 37,10 Berat Kering Tanah Cawan (gr) 11,00 17,5 20,9 15,00 21,00 26,10 Berat Volume Kering (gr/cm3) 1,24 1,37 1,38 1,30 1,23 1,15 Berat Air (gr) 2,90 5,50 7,30 5,70 8,40 11,00 Kadar Air (%) 26,36 31,43 34,93 38,00 40,00 42,15
Gambar 5. Grafik Pengujjian Pemadatan

## Kuat geser tanah
Dari hasil pengujian kuat geser menghasilkan nilai kohesi sebesar 2,532 KPa dan Sudut geser sebesar 17,391 derajat, nilai ini tergolong rendah (Andrewwinner & Chandrasekaran, 2022).
Vol. 6 No. 2, Maret 2023
Tabel 5. Uji Kuat Geser Beban (gram) Beban (Kg) Diameter (cm) Luas (cm2) Tebal (cm) 800 0,8 6,341 31,58 2,3 1595 1,595 6,341 31,58 2,3 3163 3,163 6,341 31,58 2,3
Gambar 6. Grafik Uji Kuat Geser

## 4. KESIMPULAN
Batas  cair  didapatkan  nilai  sebesar  60,815%,  nilai  tersebut  digunakan  menentukan  nilai indek  plastis  dan  menjadi salah satu parameter untuk menentukan jenis tanah.
Batas plastis didapatkan nilai sebesar 32,24% dari nilai ini diperoleh plastisitas indek sebesar 28,573% tergolong High Plasticity.
Berdasarkan  klasifikasi  AASHTO,  tanah  masuk    grup  A-2-7,  ( General  Subgrade  Rating dan Excellent  to  Good ), klasifikasi USCS, menunjukkan tanah berjenis SW, tanah tersebut mempunyai karakteristik pasir bergradasi baik.
Pemadatan tanah didapatkan nilai kadar air optimum sebesar 34,93% dan berat volume kering maksimum 1,38 gr/cm. Hasil tersebut dikonversi sebagai parameter penambahan air dan standar kepadatan uji di lapangan.
Kuat geser langsung didapat nilai kohesi sebesar 2,532 Kpa dan nilai sudut geser sebesar 17,391 derajat. Nilai ini termasuk    golongan rendah,  dari  pengujian  tersebut  dapat dijadikan  parameter kekuatan geser  tanah  setelah  diberi pembebanan.
Dari berbagai hasil pengujian diatas dapat disimpulkan bahwa tanah di Kecamatan Kauman, Kabupaten Tulungagung, Jawa Timur, memiliki tanah dengan penyerapan kadar air yang tinggi, bersifat sangat plastis, penilaian umum sebagai tanah dasar adalah baik sekali hingga baik dan memiliki karakteristik pasir bergradasi baik dengan nilai kohesi dan sudut  geser  yang  rendah,  sehingga  tanah  tersebut  rawan  bencana  longsor.  Kontribusi  dari  penelitian  ini  adalah memberikan rekomendasi perlunya sebuah desain khusus pada lereng tersebut terkait kemiringan kelerengannya dan model dari dinding penahan untuk mengatasi longsor.

## 5 . DAFTAR PUSTAKA
Andrewwinner, R., & Chandrasekaran, S. S. (2022). Finite Element and Vulnerability Analyses of a Building Failure due to Landslide in Kaithakunda, Kerala, India. Advances in Civil Engineering , 2022 . https://doi.org/10.1155/2022/5297864 ASTM. (2000). D4318 - 00: Standards,for Liquid Limit, Plastic Limit, and Plasticity Index of Soils This c of soils,
ASTM D 4318-00. ASTM International , 04 , 1–14. ASTM C136. (2019). ASTM C136/C136M Standard Test Method for Sieve Analysis of Fine and Coarse Aggregates. ASTM Standard Book , 3–7.
ASTM D3080. (2003). ASTM D 3080 - 03 Direct Shear Test of Soilds Under Consolidated Drained Conditions.
ASTM International , 04 , 7. www.astm.org ASTM International. (2007). ASTM 698-07: Standard Test Methods for Laboratory Compaction Characteristics of Soil Using Standard Effort (12 400 ft-lbf/ft3 (600 kN-m/m3)). ASTM International , 3 , 15. https://www.resolutionmineeis.us/sites/default/files/references/astm-D698.pdf Das. (2013). Principles of Geotechnical Engineering. Journal of Chemical Information and Modeling , 53 (9), 1689– 1699.
Das, B. M. (1995). Mekanika Tanah (Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknik. Penerbit Erlangga , 1–300. Ding, X., Xiao, X., Cui, J., WU, D., & Pan, Y. (2023). Damage evolution, fractal dimension and a new crushing energy formula for coal with bursting liability. Process Safety and Environmental Protection , 169 (October 2022), 619–628. https://doi.org/10.1016/j.psep.2022.11.059
Dołżyk-Szypcio, K. (2019). Direct Shear Test for Coarse Granular Soil. International Journal of Civil Engineering , 17 (12), 1871–1878. https://doi.org/10.1007/s40999-019-00417-2 Hardiyatmo, H. C. (2010). Mekanika Tanah. Angewandte Chemie International Edition, 6(11), 951–952. , 2017. Heidemann, M., Bressani, L. A., & Flores, J. A. (2020). Residual Shear Strength of a Residual Soil of Granulite. Soils and Rocks , 43 (1), 31–41. https://doi.org/10.28927/SR.431031
Kane, S. N., Mishra, A., & Dutta, A. K. (2016). Preface: International Conference on Recent Trends in Physics (ICRTP 2016). Journal of Physics: Conference Series , 755 (1). https://doi.org/10.1088/1742- 6596/755/1/011001
Nguyen, T. T. M., Rabbanifar, S., Brake, N. A., Qian, Q., Kibodeaux, K., Crochet, H. E., Oruji, S., Whitt, R., Farrow, J., Belaire, B., Bernazzani, P., & Jao, M. (2018). Stabilization of Silty Clayey Dredged Material. Journal of Materials in Civil Engineering , 30 (9), 1–11. https://doi.org/10.1061/(asce)mt.1943-5533.0002391 Onyelowe, K. C. (2018). Kaolin soil and its stabilization potentials as nanostructured cementitious admixture for geotechnics purposes. International Journal of Pavement Research and Technology , 11 (7), 717–724. https://doi.org/10.1016/j.ijprt.2018.03.001
Polivanov, H., Barroso, E. V., Porto, R., Ottoni, F. P., & de Andrade, T. P. (2021). The Role of Electrochemistry and Mineralogy in the Geotechnical Behavior of Salinized Soils. Anuario Do Instituto de Geociencias , 44 , 1– 14. https://doi.org/10.11137/1982-3908_2021_44_42738
Pos, J. (2015). Tertutup Longsor, Jalan Terowongan Dibersihkan. 11 April , 1. https://www.pressreader.com/indonesia/jawa-pos/20150411/281732678006787
Providakis, S., Rogers, C. D. F., & Chapman, D. N. (2019). Predictions of settlement risk induced by tunnelling using BIM and 3D visualization tools. Tunnelling and Underground Space Technology , 92 (July), 103049. https://doi.org/10.1016/j.tust.2019.103049
Tabrizi-Zarringhabaei, S., Ejlali, R. G., Yousefzadeh Fard, M., & Sayyedfattahi, S. (2019). An image-based method to determine the particle size distribution (PSD) of fine-grained soil. Rudarsko Geolosko Naftni Zbornik , 34 (3), 81–88. https://doi.org/10.17794/rgn.2019.3.9 Tulungagung, H. P. (2022). Polsek Kalangbret Cek Lokasi Longsor Yang Menutup Akses Jalan Desa Bolorejo menuju Desa Tiudan . 28 Maret. https://tribratanews.tulungagung.jatim.polri.go.id/28/03/2022/polsek- kalangbret-cek-lokasi-longsor-yang-menutup-akses-jalan-desa-bolorejo-menuju-desa-tiudan/
Uddin, M. K. (2017). A review on the adsorption of heavy metals by clay minerals, with special focus on the past decade. Chemical Engineering Journal , 308 , 438–462. https://doi.org/10.1016/j.cej.2016.09.029 Zaika, Y., Rachmansyah, A., & Harimurti. (2019). Geotechnical behaviour of soft soil in East Java, Indonesia. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering , 615 (1). https://doi.org/10.1088/1757- 899X/615/1/012043
Ли, Ц. Ц., & Конг, Л. В. (2019). Свойства ползучести расширяющихся грунтов в трехосных осушенных условиях и ее нелинейная конститутивная модель (Creep Properties of Expansive Soil Under Unloading Stress and its Nonlinear Constitutive Model). Yantu Lixue/Rock and Soil Mechanics , 40 (9), 3465–3473.