doi: 10.14710/teknik.v42i1.33261               Copyright © 2021, TEKNIK, p-ISSN: 0852-1697, e-ISSN: 240-9919
Analisis Uji Geser Tanah Merah Residual dengan Metode Slurry di Kabupaten Semarang
Bambang Pardoyo * , Briota Akhbar Wirawan, Khoirul Huda
Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro, Jl. Prof. Soedarto, SH, Kampus UNDIP Tembalang, Semarang, Indonesia 50275

## Abstrak
Tanah residual terdapat di sebagian besar daerah dengan topografi pegunungan, perbukitan, dan yang bergelombang.  Tanah  ini  berwarna  merah  atau  coklat.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  sifat fisis  dan  mekanis  tanah  pada  kondisi  tanah  asli  dan  tanah  residual  dengan  metode  slurry.  Obyek penelitian  adalah  tanah  merah  residual  yang  diambil  dari  Kecamatan  Ungaran  Timur,  Kecamatan Bergas,  dan  Kecamatan  Bawen.  Pengujian  sifat  fisis  dan  mekanis  menunjukkan  bahwa  sampel  tanah termasuk jenis lempung (clay) dengan mineral penyusun kaolinite dan kemampuan mengembang sedang, dan pengujian direct shear dari lokasi L1, L2, dan L3 didapatkan nilai sudut geser residual peak dengan metode slurry sebesar 29.249°; 31.341°; 31.964° dan nilai sudut geser residual konstan sebesar 8.082°; 8.138°; 7.294°, nilai sudut geser tanah asli memiliki nilai sebesar 32.82°; 31.44°; 31.98. Semakin tinggi nilai plasticity index maka nilai free swell semakin tinggi. Nilai sudut geser residual peak dan plasticity index masih di dalam lingkup standar deviasi hasil pengujian. Nilai sudut geser residual konstan dengan metode slurry jauh lebih kecil dibanding grafik hasil pengujian.
Kata kunci : tanah merah; residual ; slurry; direct shear; free swell

## Abstract
[Title:  Analysis  Of  The  Residual  Red  Soil  Shear  Test  With  The  Slurry  Method  In  The  Regency  Of Semarang] Residual soil is found in most areas with mountainous, hilly, and undulating topography. This soil is marked by red or brown color. This study aims to determine the physical and mechanical properties of  soil  in  the  original  soil  and  residual  soil  conditions  using  the  slurry  method.  Research  objects  were taken from residual red soil of The East Ungaran District, Bergas District, and Bawen District. Analysis of the physical and mechanical properties test shows that the soil sample is a type of clay with kaolinite constituent minerals and moderate swelling ability, and direct shear testing from locations L1, L2, and L3 obtained residual peak shear angles using the slurry method of 29,249 °; 31,341 °; 31,964 ° and constant residual  shear  angle  value  of  8,082  °;  8,138  °;  7,294  °,  the  value of  the  original  soil  shear  angle  has a value of 32.82 °; 31.44 °; 31.98. The higher the value of the plasticity index, the higher the value of the free  swell.  The  relationship  between  the  plasticity  index  and  the  value  of  the  residual  peak  shear  angle shows that the results of the peak shear angle and the plasticity index are still within the scope of standard deviation. The value of the constant residual shear angle with the slurry method is much smaller than the test result graph.
Keywords : red soil; residual; slurry; direct shear; free swell

## 1. Pendahuluan
Tanah  yang  terbentuk  langsung  akibat  pelapukan kimiawi  disebut  tanah  residual (residual  soil) .  Tanah  ini
tetap pada tempat pembentukannya di atas batuan asalnya (Wesley,  2010).  Pada  umumnya,  proses  pelapukan  yang membentuk  tanah  residual  disertai  dengan  kehilangan bahan  serta  penurunan  kekakuan  dan  kekuatan  bahan. Karena  hal  ini,  ada  alasan  untuk  berpendapat  bahwa tegangan  horisontal  akan  menjadi  kecil  dibandingkan
------------------------------------------------------------------
*) Bambang Pardoyo.
E-mail: bambang_pardoyo@yahoo.com
dengan  tegangan  vertikal  (Wesley,  2010).  Di  Indonesia, tanah  residual  terdapat  disebagian  besar  daerah  dengan topografi pegunungan, perbukitan dan yang bergelombang dan ditandai oleh warna merah atau coklat sebagai  hasil  dari  proses  lateritisasi  (WSP  International, 2001).
Wesley  (2010)  menyatakan  bahwa  tanah  residual mempunyai  banyak  perbedaan  dengan  tanah  sedimen, struktur  batuan  induk  seperti  kekar,  perlapisan  terkadang masih  tersisa  dan  berpengaruh  pada  stabilitas  lereng. Sudut  geser  dalam  tanah  residual  terutama  tanah  tufa lebih  tajam  dibandingkan  dengan  tanah  sedimen  dan terjadi perubahan tekanan air pori yang signifikan selama perubahan  musim.  Batuan  induk  akan  memberikan kontribusi  butiran  kasar  pada  komposisi  tanah  residual, sedangkan  adanya  butiran  halus  merupakan  akibat pelapukan oleh cuaca (Winduhutomo dkk ., 2010).
Menurut Badan Pusat Statistik , berdasarkan  data kejadian  bencana  alam  di  Propinsi  Jawa  Tengah  pada tahun 2018,  kejadian  bencana alam yang terbesar adalah bencana  alam  longsor  sebesar  555  kejadian,  ditunjukkan pada  Tabel  1(Badan  Pusat  Statistik  Jawa  Tengah,  2018). Sedangkan  Badan  Nasional  Penanggulangan  Bencana (BNPB)  mencatat  di  Kabupaten  Semarang  telah  terjadi bencana  tanah  longsor  sebanyak  13  (tiga  belas)  kali (Badan  Nasional  Penanggulangan  Bencana,  2018). Berdasarkan  tingginya  jumlah  bencana  alam  tanah longsor pada Kabupaten Semarang, Badan Penanggulangan  Bencana  Daerah  (BPBD)  Kabupaten Semarang  menetapkan  Kecamatan  Bawen  menjadi  salah satu  kecamatan  rawan  longsor  di  wilayah  Kabupaten Semarang  (Tribun  Jateng,  2017).  Kabupaten  Semarang memiliki  nilai  longsor  1,6  dari  maksimum  4,3,  dimana dominasi  daerah  rawan  longsor  sekitar  791,27  km 2 (Hani’ah dkk .,  2017).  Permasalahan  rawan  longsor  pada bidang  geoteknik  banyak  terjadi  pada  tanah  lunak,  tanah lempung ekspansif, tanah, tanah clayshale .
Penelitian  yang  telah  dilakukan  sebelumnya  pada tanah ekspansif di daerah Kapupaten Grobogan, SikaCim Accelerator tidak memberikan hasil yang efektif terhadap sifat fisik, tidak menunjukkan perubahan yang signifikan, klasifikasi tanah menurut AASHTO tetap pada kelompok yang  sama  yaitu  A-7-5  dan  sifat  mekanik  meningkatkan nilai CBR dan UCS, sebaliknya terjadi penurunan potensi pembengkakan  dan  tekanan  pembengkakan  dengan  nilai CBR,  UCS, dan  uji swelling  yang optimal. dengan 2.5% SikaCim  Accelerator  dan  waktu  pengeringan  7  hari (Pardoyo dkk , 2020), tanah ekpansif dan tanah putih dari Nusa  Tenggara  Timur,  penelitian  uji  indeks  sifat,  secara umum pada semua persentase campuran tanah putih tidak menunjukkan  perubahan  yang  signifikan  dan  sifat mekanik  tanah,  untuk  campuran  tanah  putih  dengan persentase 3,5% -5% , dengan jarak tanam 7 hari 14 hari, nilai free swell menunjukkan trend yang positif  (Pardoyo & Hardiyati, 2020).
Sedangkan pada tanah clayshale di daerah Bawen Kapubaten  Semarang  mengenai  tingkat  durabilitas  yang telah dilakukan penelitian adalah  hasil  sifat  fisis pada uji Atterberg adalah tanah clayshale sebagai tanah anorganik dengan  plastisitas  tinggi,  serta  susut  pada  uji  penyalaan sebagai  anorganik.  Sedangkan free  swell dan  mineral garam,  semakin  tinggi  unsur  garam,  semakin  tinggi free swell dan uji mekanisnya kuat tekan bebas dikategorikan sebagai  tanah  padat  sedangkan  uji Slake durability tergolong durabilitas sangat rendah (Pardoyo dkk. , 2020), clayshale dilihat  dari  pengaruh  akibat  penjemuran, hasilnya tentang pengaruh pengeringan dapat menurunkan
Tabel  1 Jumlah  Kejadian  Bencana  Alam  Menurut Kabupaten/Kota di Provinsi Jawa Tengah 2018
Jumlah Kejadian Bencana Alam Menurut Kabupaten/Kota di Propinsi Jawa Tengah
Wilayah Jateng Bencana longsor PROVINSI JAWA TENGAH 555 Kabupaten Cilacap 32 Kabupaten Banyumas 22 Kabupaten Purbalingga 2 Kabupaten Banjarnegara 89 Kabupaten Kebumen 12 Kabupaten Purworejo 25 Kabupaten Wonosobo 26 Kabupaten Magelang 88 Kabupaten Boyolali 14 Kabupaten Klaten 5 Kabupaten Sukoharjo 1 Kabupaten Wonogiri 25 Kabupaten Karanganyar 14 Kabupaten Sragen 8 Kabupaten Grobogan - Kabupaten Blora 2 Kabupaten Rembang 1 Kabupaten Pati 5 Kabupaten Kudus 9 Kabupaten Jepara 12 Kabupaten Demak 1 Kabupaten Semarang 13 Kabupaten Temanggung 29 Kabupaten Kendal 12 Kabupaten Batang 3 Kabupaten Pemalang 4 Kabupaten Tegal 14 Kabupaten Brebes 24 Kota Magelang - Kota Surakarta - Kota Salatiga - Kota Semarang 53 Kota Pekalongan 2 Kota Tegal -
doi: 10.14710/teknik.v42i1.33261               Copyright © 2021, TEKNIK, p-ISSN: 0852-1697, e-ISSN: 240-9919
nilai  kadar air,  sangat  mudah  terjadi pelapukan,   memiliki sifat  durabilitas  yang  sangat  rendah,  semakin  lama pengeringan  pada  uji  UCS,  semakin  besar  nilai  qu,  uji modulus  elastisitas,  semakin  lama  pengeringan,  semakin besar nilai E50 dan etan nilai (Pardoyo, Sadono, & Fahreza, 2020) dan clayshale dilihat dari perilakunya, hasilnya pada uji  durabitas  dikategorikan    tingkat  ketahanan  batuan sangat  rendah  dan  rendah,  sedangkan  uji free  swelling dikategorikan sebagian besar tingkat perkembangan sedang dan  kecil,  nilai shale  rating semua  sampel  dikategorikan rendah  dengan  kemiringan  aman  berkisar  antara  7  °  -22  ° atau rasio kemiringan adalah antara 8H. : 1V -3H: 1V dan nilai  ketebalan  lapisan  pemadatan  berkisar  0  -400  mm, untuk densitas nilai pemadatan berkisar 1,72 -2,10 t / m3.
Penelitian  sebelumnya  yang  telah  dilakukan  pada nilai  sudut  geser  residual  dan  density  dapat  ditentukan dengan  pengujian  sampel  yang  menyerupai  kondisi residual,  yaitu  dengan  metode slurry .  Kayyal  &  Wright (1991)  telah  membuktikan  bahwa  kekuatan  geser  pada tanah  lempung  di  wilayah  Beaumount–Paris  yang mengalami  siklus  basah–kering  sangat  mirip  dengan kekuatan  geser  dari  spesimen  yang  dikonsolidasi  secara normal dari slurry . Hasil penelitian yang dilakukan Jackson (2015)  di  Universitas  Kota  London,  sudut  kerucut  tempat sampel  akhirnya  menurun  mendekati  sudut  gesekan melunak  sepenuhnya,  sedangkan  peneliatian  yang  telah dilakukan  sebelumnya  mengenai  tanah clayshale dengan metode slurry pada  uji  sudut  geser  di  daerah  Bawen, hasilnya  adalah  nilai  sudut  geser  residual,  semakin  tinggi nilai batas cair ( plasticity index ), nilai sudut geser residual
akan semakin rendah, sedangkan hubungan antara nilai free swell,  liquid  limit ,  dan shrinkage  limit menunjukkan semakin  besar  nilai free  swell ,  semakin  besar  nilai  liquid limit dan shrinkage limit.
Berdasarkan  penelitian  sebelumnya  menunjukkan, bahwa  tanah  merah  pada  kondisi  residual  masih  jarang dilakukan di Indonesia, khususnya di Kabupaten Semarang dan  masih  sedikitnya  referensi  metode  untuk  menentukan nilai  sudut  geser  residual,  maka  dilakukan  pengujian analisis  uji  geser  tanah  merah  residual  dengan  metode slurry di daerah kabupaten Semarang.

## 2. Bahan dan Metode
Pengambilan  tanah  untuk    penelitian  diambil  dari tiga  kecamatan  yaitu  kecamatan  Ungaran  Timur  (L1), kecamatan  Bergas  (L2),  dan  kecamatan  Bawen  (L3), kabupaten  Semarang,  Jawa  Tengah.  Lokasi  pengambilan sampel pada Gambar 1 (Google Earth,2019) . Tanah lempung mempunyai tingkat kembang susut yang  tinggi  akibat  pengaruh  cuaca  di  Indonesia  yaitu musim  penghujan  dan  musim  kemarau.  maka  diperlukan pengklasifikasian  derajat  pengembangan  uji free  swell dapat dilihat pada Tabel 2 (Holtz & Gibbs 1956) . Di dalam komposisi tanah mempunyai  3(tiga) fase yaitu    udara  ,  air  dan solid (butiran),  sedangkan  yang termasuk  di  bidang  geoteknik  dalam  pengklasifikasikan tipe  tanah  berdasarkan  nilai Atterberg dapat  dilihat  pada Tabel 3 (Budhu, 2010). Jenis tanah lempung berdasarkan unsur  mineralnya  dan  nilai  berat  spesifik  secara  umum dapat  dilhat pada Tabel 4 (Das & Sobhan, 2014).
Gambar 1. Lokasi pengambilan sampel di tiga kecamatan di Kabupaten Semarang. ( Google Earth, 2019 )
Tabel 2. Tipe tanah berdasarkan hasil atterberg limit test (Budhu, 2010) Tipe Tanah Liquid Limit (%) Plasticity Limit (%) Plasticity Index (%) Pasir (Sand) Nonplastic Lanau (Silt) 30 – 40 20 – 25 10 – 15 Lempung (Clay) 40 – 150 25 – 50 15 – 100
Tabel 3. Klasifikasi derajat pengembangan (Holtz and Gibbs 1956) Derajat Pengembangan Swelling Potensial (%) Rendah < 50 Sedang 50 – 100 Tinggi 100 – 200 Sangat Tinggi > 200
Gambar 2. Hubungan antara sudut geser dengan indeks plastisitas (Carter & Bentley, 2016)
Dari hasil pengujian tes kuat geser tanah dengan indeks  plasitsitas,  Peneitian  yang  telah  dilakukan  oleh Carter  and  Bentley  pada  tahun  2016,  dihasilkan ubungan antara kuat geser dan indeks plastisitas , dapat dilihat pada Gambar 2 (Carter & Bentley, 2016).
Pada  penelitan  ini,  dilakukan  dengan  langkah- langkah  pengujian  tes  sesuai  alur  penelitian  yang ditunjukkan pada Gambar 3.
Pengujian sifat fisis dilakukan untuk mengidentifikasi  dan  mengklarifikasikan  jenis  tanah, meliputi  :  kadar  air  (ASTM  International  D2216-19, 2019), batas konsistensi atterberg (ASTM International D4318, 2005), berat spesifik tanah (ASTM
International  D854,  2010),  sedangkan  sifat  mekanis meliputi  : Free  Swell  Test (IS  2720-40,  1977), pemadatan Proctor  Standard (ASTM  International D1557,  2012), Direct  Shear (ASTM  Standard D3080/D3080M - 11, 2012).

## 3. Hasil dan Pembahasan
3.1. Sifat Fisis Hasil  penelitian  yang  telah  dilakukan  di laboratorium  mekanika  tanah  di  departemen  teknik sipil  Universitas  Diponegoro  Semarang,  rekapitulasi hasil uji sifat fisis tanah residual dapat dilihat di Tabel 5.
a. Kadar Air, Berat Spesifik (Gs), Atterberg Limit, dan Grain Size
Berdasarkan klasifikasi tipe tanah pada Tabel  3, sampel  L1,  L2,  dan  L3  termasuk  dalam  jenis  lempung ( clay )  (Budhu,  2010)  dengan  jenis  mineral  berupa kaollinite pada  Tabel  4  (Das  &  Sobhan,  2014).  Nilai- nilai LL dan PI kemudian  dimasukan  kedalam
klasifikasi  USCS  dan  AASHTO  dengan A-line  chart pada Gambar 4 dan Gambar 5.
Berdasarkan  Sistem  Klasifikasi USCS ,  semua sampel  berada  di  atas  garis  A-line  dan  berada  di sebelah  kanan  50%  LL  sehingga  ketiga  sampel dikategorikan  sebagai  lempung  anorganik  dengan plastisitas  tinggi  atau  CH,  sedangkan  berdasarkan Sistem  Klasifikasi  AASHTO,  semua  sampel  berada  di atas  garis  dan  berada  di  sebelah  kiri  garis  diagonal sehingga ke 3 (tiga) sampel dikategorikan sebagai A-7- 6 termasuk tanah berlempung.
b. Free Swell
Dari hasil pengujian, didapatkan nilai free swell pada Tabel 2, berdasarkan klasifikasi derajat pengembangan  semua  sampel di  3  (tiga)  lokasi memiliki  derajat  pengembangannya  sedang.  Tanah yang  memiliki  derajat  pengembangan  sedang  dapat digunakan  sebagai  stabilitas  lereng  (Holtz  and  Gibbs 1956).
c. Pengujian Density
Pengujian  ini  dilakukan  untuk  mengetahui perubahan  nilai  yang  terjadi  pada  tanah  asli  dan  tanah yang sudah di slurry , dan ternyata dari hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 4.  Nilai  b dan  d mengalami penurunan pada tanah yang sudah di slurry sebesar 9,5
%  dan  9,0  % dari  tanah  asli  dan  untuk  d  Proctor mengalami kenaikan sebesar = 4,3 % dari tanah asli. 3.2. Sifat Mekanis
Dari  hasil  penelitian  uji  sifat  mekanis  tanah merah  residual  yang  telah  dilakukan,  dibagi  menjadi dua bagian , yaitu Standard Proctor dan Direct Shear . a. Standard Proctor
Pemadatan  tanah  untuk  penentuan  kadar  air optimum  (OMC)  pada  penelitian  ini  menggunakan
Tabel 4. Berat Spesifik Mineral – mineral (Das & Sobhan, 2014)
Mineral Berat Spesifik G s Quartz (kwarsa) 2,65 Kaolinite 2,6 Illite 2,8 Montmorillonite 2,65-2,8 Halloysite 2,0-2,55 Potassium feldspar 2,57 Sodium dan kalsium feldspar 2,62-2,76 Chlorite 2,6-2,9 Biotite 2,8-3,2 Muscovite 2,76-3,1 Hornblende 3,0-3,47 Limonite 3,6-4,0 Olivine 3,27-3,37
Penyusunan metodologi : - Data primer - Data sekunder Persiapan alat dan bahan Pengambilan sampel di lapangan Pengujian sifat mekanis : - Direct shear test (residual) dengan metode slurry - Proctor Pengujian sifat fisis :
- Kadar air - Atterberg limit - Specive Gravity - Free swell - Analisa Butiran (grain size) - Density Analisa dan pembahasan Selesai Mulai Ya Tidak Kesimpulan dan saran
Gambar 3. Flowchart Tahapan Penelitian.
doi: 10.14710/teknik.v42i1.33261               Copyright © 2021, TEKNIK, p-ISSN: 0852-1697, e-ISSN: 240-9919
Gambar 6. Grafik Standard Proctor di Lokasi 1
Gambar 4. Grafik plastisitas sampel setiap titik sistem USCS (Das & Sobhan, 2014)
metode Standard  Proctor .  Nilai  kadar  air  optimum (OMC) digunakan sebagai campuran untuk direct shear ( peak )  pada  lokasi  1.  Grafik  penentuan  kadar  air optimum pada Gambar 6
Dari  hasil plotting grafik  diatas  pada  lokasi  1, lokasi 2 dan lokasi 3 didapatkan hasil kadar air optimum (OMC)  dan  berat  isi  kering  pada  uji standard  Proctor, dapat dilihat pada Tabel 6.
b. Direct Shear (Residual)
Langkah  awal  dari  pengujian  uji direct  shear  , terlebih dahulu dilakukan perhitungan untuk menentukan  kecepatan  penggeseran  (V g ),  dengan melakukan  pengujian  konsolidasi  terlebih  dahulu  pada beban  normal  5  kg,  10  kg,  dan  15  kg  pada  masing– masing  lokasi.  Sebagai  contoh  hasil  pengujian konsolidasi dengan beban 5 kg L1 pada Gambar 7.
Dengan  melakukan  pengujian  yang  sama  pada
10 kg dan 15 kg pada lokasi 2 dan lokasi 3, rekapitulasi hasil  kecepatan  pergeseran  selengkapnya,  dapat  dilihat Tabel 7.
Setelah  mengetahui  kecepatan  pergesaran  (Vg), dilanjutkan  dengan  pengujian direct  shear  test, Hasil pengujian direct  shear  test  dengan metode slurry berulang-  ulang  , sehingga  nilai  gaya  normal  dan  gaya geser  sudah  konstan,  maka  dapat  digambarkan    sesuai pada  Gambar  8,  Gambar  9,  dan  Gambar  10.  Pada Gambar  8,  Gambar  9  dan  Gambar  10,  memperlihatkan proses  pengujian  pada  masing–masing  pembebanan memiliki  nilai  gaya geser  puncak  atau peak  strength dengan  beberapa  siklus,  akibat  gaya  geser  pada kecepatan  pergeseran(Vg),  maka  nilai  gaya  geser mengalami  penurunan,  sehingga  nilai  gaya  geser  tidak mengalami  perubahan  signifikan.  Hasil  perbandingan antara  gaya  normal  /  gaya  geser  per  satuan  luas  sampel disebut tegangan normal / tegangan geser.
Tabel 5 Rekapitulasi Sifat Fisis Tanah Merah Residual Sampel L1 L2 L3 Kadar Air (%) 26,19 26,91 27,87 Berat Spesifik (Gs) 2,59 2,61 2,60 Batas Cair (%) 53,36 53,75 53,01 Batas Plastis (%) 26,77 25,42 24,33 Indeks Plastis (%) 26,59 28,33 27,68 Gra in siz e Gravel (%) 0,80 0,26 0,40 Sand (%) 26,36 16,96 40,10 silt (%) 56,33 66,82 41,31 clay (%) 16,51 15,96 18,19 Free Swell (%) 50,00 60,00 55,00 D en si ty Gr/cm3 γb Tanah Asli 1,72 1,66 1,70 γd Tanah Asli 1,36 1,30 1,33 γb Tanah Slurry 1,55 1,50 1,53 γd Tanah Slurry 1,23 1,19 1,20 γd proctor 1,38 1,45 1,34
Gambar 5. Grafik plastisitas sampel setiap titik sistem AASHTO (Das & Sobhan, 2014)
doi: 10.14710/teknik.v42i1.33261               Copyright © 2021, TEKNIK, p-ISSN: 0852-1697, e-ISSN: 240-9919
Gambar 7. Grafik hubungan tegangan normal residual terhadap tegangan geser residual sampel l1
Gambar 8. Hubungan pengujian plasticity index dengan free swell
G ambar 9. Hubungan plasticity index dan sudut geser asli peak,slurry peak dan slurry konstan
Gambar 10. Grafik hubungan plasticity index dan sudut geser residual peak (Carter & Bentley, 2016)
Gambar 11. Grafik hubungan akar waktu dengan penurunan sampel l1 dengan gaya normal 5 kg
Gambar 12. Grafik hubungan gaya nomal dan gaya geser metode slurry pada sampel l1 beban 5 kg, 10 kg, dan 15 kg.
Gambar 131 . Grafik hubungan gaya nomal dan gaya geser metode slurry pada sampel l2 beban 5 kg, 10 kg, dan 15 kg.
Gambar 14. Grafik hubungan gaya nomal dan gaya geser metode slurry pada sampel l3 beban 5 kg, 10 kg, dan 15 kg.
doi: 10.14710/teknik.v42i1.33261               Copyright © 2021, TEKNIK, p-ISSN: 0852-1697, e-ISSN: 240-9919
Tegangan  geser  akhir  yang  diambil  adalah tegangan geser pada siklus ke 10 sebagai tegangan geser residual. Hasil tegangan residual pada  masing  –  masing sampel  pada  Tabel  8.  Kemudian  hasil  antara  tegangan normal residual dan tegangan geser residual  pada Tabel 8, dilakukan penggambaran antara nilai tagangan normal residual sebagai absis dan  nilai tegangan geser residual sebagai  ordinat,  sebagai  contoh  pada  lokasi  L1, menghasilkan  nilai  sudur  geser  residual  kondisi  puncak ( peak ),  dapat  dilihat  Gambar  11,  sedangkan  hasil selengkapnya  untuk  3(tiga)  lokasi,  dapat  dilihat  pada Tabel 9, sedangkan padaTabel 10, merupakan hasil nilai sudut  geser  tanah  kondisi  konstan.  Pengujian  uji direct shear yang telah dilakukan pada kondisi tanah asli untuk sampel  di  lapangan,  nilai  sudut  geser  tanah  asli  dan hasil selengkapnya pada Tabel 11.
Berdasarkan Tabel  9 dan Tabel 11, menunjukkan hasil  nilai  sudut  geser peak tanah  asli  dibandingkan dengan  sudur  geser  residual  pada  kodisi  puncak,  nilai sudut geser residual peak lebih kecil.
3.3. Hubungan antara pengujian.
a. Hubungan Plasticity Index dengan Free Swell
Hubungan hasil uji plasticity index,uji liquid limit sebagai sumbu ordinat dan  uji free swell sebagai sumbu absis,  diplotkan pada  Gambar  12,  menghasilkan  grafik hubungan  antara  uji plasticity  index,uji  liquid  limit  dan
uji free swell
Berdasarkan  Gambar  12,  bahwa  semakin  besar nilai plasticity  index terhadap  nilai free  swell ,  semakin besar plasticity  index, maka  semakin  besar  pula  nilai swell, semakin  besar  pula  nilai  liquid  limit  ,  maka  nilai free  swell semakin  besar  pula .free  swell, demikian  pula liquid limits terhadap nilai free b. Hubungan Plasticity Index dengan Sudut Geser Hubungan  hasil  uji  antara  nilai Plasticity  Index dengan  sudut  geser asli  peak,  slurry  peak  dan  slurry konstan yang  diplotkan pada Gambar  13,  menghasilkan grafik  hubungan  antara plasticity  index dan  nilai  sudut geser tanah asli peak , slurry peak dan slurry konstan.
Berdasarkan  Gambar  13,  dapat  menunjukkan bahwa  semakin  tinggi  nilai plasticity  index ,  nilai  sudut geser  residual  tanah  asli  sesuai  kaidah  maka  akan semakin  rendah,  untuk  nilai  sudut  geser  residual peak tanah slurry tidak  sesuai  kaidah,  sedangkan  nilai  sudut geser residual konstan tanah slurry hasilnya mendatar. Perbandingan  hasil  pengujian  nilai plasticity index dengan sudut geser residual tanah asli peak , tanah slurry  peak dan  konstan  diplotkan  grafik  Carter  & Bentley  (2016)  dapat  dilihat  pada  Gambar  14.  Menurut Gambar  14  dari  Carter  &  Bentley  (2016) , hasil penelitian  tanah slurry dan  tanah  asli  pada  3  lokasi menunjukkan  bahwa  hasil  sudut  geser peak dan Plasticity  Index masih  dalam  lingkup standart deviasi hasil  pengujian,  sedangkan  nilai  sudut  geser  residual konstan  dengan  metode slurry jauh  lebih  kecil  dari grafik hasil pengujian.
Tabel 6. Nilai Tegangan Nomal Residual dan Tegangan geser Residual
Sampel Tegangan Normal Residual (kN/m²) Tegangan Geser Residual (kN/m²) L1 15,79 7,23 31,58 9,41 47,36 11,71 L2 15,79 7,61 31,58 8,90 47,36 12,13 L3 15,79 5,94 31,58 7,42 47,36 9,98
Tabel 8. Nilai Sudut Geser Residual (ф'r) Peak Lokasi L 1 L 2 L 3 Satuan tan  ф 0,560 0,609 0,624 Ф'r 29,248 31,341 31,964 0 Tabel 9. Nilai Sudut Geser Residual (ф'r) Konstan
Lokasi L1 L2 L3 Satuan tan ф 0,142 0,143 0,128 ф'r 8,082 8,138 7,294 0 Tabel 10. Nilai Sudut Geser (ф) Peak Tanah Asli Lokasi L 1 L 2 L 3 Satuan tan  ф 0,645 0,549 0,558 Ф’r 32,822  31,442 31,983 ⁰
Tabel 7. Rekapitulasi Kecepatan Penggeseran (V g ) Lokasi Gaya Normal (Kg) Vg (Mm/Menit) L1 5 0,0097 10 0,0143 15 0,0218 L2 5 0,0094 10 0,0156 15 0,0243 L3 5 0,0131 10 0,0163 15 0,0218

## TEKNIK, 42 (1), 2021, 104

## 4. Kesimpulan
Dari hasil penelitian yang dilakukan dapat ditarik kesimpulan  pada  pengujian  sifat  fisis  dan  mekanis menunjukkan  bahwa  sampel  tanah  termasuk  jenis lempung  ( clay )  dengan  mineral  penyusun kaolinite dan kemampuan  mengembang  sedang,  dan  pengujian direct shear dari lokasi  L1,  L2, dan L3 didapatkan nilai sudut geser residual  peak dengan  metode slurry sebesar 29.249°; 31.341°; 31.964° dan nilai sudut geser residual konstan sebesar 8.082°; 8.138°; 7.294°, nilai sudut geser tanah  asli  memiliki  nilai  sebesar  32.82°;  31.44°;  31.98, Sedangkan hubungan antara nilai plasticity index dengan free  swell  peak ,  semakin  tinggi  nilai plasticity  index maka nilai free swell akan semakin tinggi, dan hubungan antara plasticity index dengan nilai sudut geser residual peak menunjukan  hasil  sudut  geser peak dan plasticity index masih  didalam  lingkup  standart  deviasi  hasil pengujian,  sedangkan  nilai  sudut  geser  residual  konstan dengan  metode slurry jauh  lebih  kecil  dari  grafik  hasil pengujian.

## Ucapan Terima Kasih
Tertuju  kepada  semua  dosen  dan  staf  laboratorium Mekanika  Tanah  dan  civitas  akademik  Departemen Teknik  Sipil  Fakultas  Teknik  Universitas  Diponegoro dan  Fakultas  Teknik  Undip  yang  telah  mendanai keberlangsungan jurnal ini.

## Daftar Pustaka
Adelia,  P.  F.,  Koesriharti,  Sunaryo.  (2013).  Penambahan Unsur Hara Mikro (Fe dan Cu) dalam Media Paitan Cair  dan  Kotoran  Sapi  Cair  terhadap  Pertumbuhan dan  Hasil  Bayam  Merah  (amaranthus  tricolor  l.) dengan  Sistem  Hidroponik  Rakit  Apung. Jurnal Produksi Tanaman , 1 (3), 48–58.
Adilaksono, I. C., Susilo, B., Sugiarto, Y. (2014). Rancang Bangun  Mesin  Pasteurisasi  Jus  Buah  Otomatis dengan  Teknologi  berbasis  Ohmic  Heating. Jurnal Teknologi Pertanian , 15 (2), 121–128.
ASTM  International  D1557.  (2012).  Standard  Test
Methods for Laboratory Compaction Characteristics  of  Soil  Using  Modified  Effort (56,000ft-lbf/ft3 (2,700 kN-m/m3)). ASTM International . https://doi.org/10.1520/D1557- 12.1.3.1.3
ASTM  International  D2216-19.  (2019).  ASTM  D2216- 19  -  Standard  Test  Methods  for  Laboratory Determination  of  Water  (Moisture)  Content  of Soil  and  Rock  by  Mass. ASTM  International ,  7. https://doi.org/10.1520/D2216-10
ASTM  International  D4318.  (2005).  Standard  Test Methods  for  Liquid  Limit,  Plastic  Limit,  and Plasticity Index of Soils. Report , 04 (March 2010),
1–14. https://doi.org/10.1520/D4318-10. ASTM  International  D854.  (2010).  Standard  Test  for
Specific  Gravity  of  Soil  Solids  by  Water Pycnometer. In ASTM International .
https://doi.org/10.1520/D0854-1
ASTM  Standard  D3080/D3080M  -  11.  (2012). Direct Shear  Test  of  Soils  Under  Consolidated  Drained Conditions . https://doi.org/10.1520/D3080 Badan  Nasional  Penanggulangan  Bencana.  (2018). Data Bencana  Tanah  Longsor  Kabupaten  Semarang Tahun 2018 . Badan  Pusat  Statistik  Jawa  Tengah.  (2018). Jumlah
Kejadian Bencana Alam Menurut Kabupaten/Kota di Provinsi Jawa Tengah 2018 . https://jateng.bps.go.id/indicator/152/511/1/jumlah -kejadian-bencana-alam-menurut-kabupaten-kota- di-provinsi-jawa-tengah.html.
Budhu, M. (2010). Soil Mechanics and
Foundations . United Kingdom: Wiley.
Carter,  M.,  Bentley,  S.  P.  (2016).  Soil  Properties  and their  Correlations:  Second  Edition.  In Soil Properties and their Correlations: Second Edition . https://doi.org/10.1002/9781119130888.
Sobhan, K., Das, B. M. (2014). Principles  of  Geotechnical Engineering . United States: Cengage Learning. Hani’ah, Firdaus, H. S., Nugraha, A. L. (2017). Analysis of  Environmental  Vulnerability  in  the  Landslide Areas  (Case  Study:  Semarang  Regency). IOP Conference  Series:  Earth  and  Environmental
Science , 98 (1). https://doi.org/10.1088/1755- 1315/98/1/012013.
Holtz, W. G., Gibbs, H. J. (1956). Triaxial shear tests on pervious  gravelly  soils. Journal  of  the  Soil Mechanics  and  Foundations Division , 82 (1),  867- 1.
IS  2720-40.  (1977). Determination  of  Free  Swell  Index of Soils .
Jackson,  R. (2015). Manual of Soil  Laboratory Testing. Environmental & Engineering Geoscience . https://doi.org/10.2113/gseegeosci.21.3.247.
Kayyal, M. K., & Wright, S. G. (1991). Investigation of Long-Term  Strength  Properties  of  Paris  and Beaumont Clays in Earth Embankments . https://doi.org/10.1017/CBO9781107415324.004. Pardoyo,  B.  &  Hardiyati,  S.  (2020). The  Effect  of Swelling  on  the  Composition  of  a  Mixed  White Soil  with  Expansive  Clays  in  the  Godong  - Purwodadi  Area  Km  49,  Grobogan  Regency . http://sersc.org/journals/index.php/IJAST/article/v iew/34001/18826.
Pardoyo, B., Sadono, K.W., & Fahreza, D. M. T. (2020). The Effect of Clay Shale Drying on the Reduction of Compressive Strength and Durability in Bawen Sub-District, Semarang Regency.
Civil Engineering  and  Architecture , vol  8  no.6 ,  1359–
1369. https://doi.org/DOI:
10.13189/cea.2020.080619.
Tribun Jateng. (2017). Data Kecamatan Rawan Longsor Pada Kabupaten Semarang .
Wesley,  L.  D.  (2010). Mekanika  Tanah  untuk  Tanah Endapan & Residu . Yogyakarta: Andi. Winduhutomo,  S.,  Puswanto,  E.,  Widiyanto,  K.,
Raharjo,  P.  D.  (2010). Analisis  Geologi  Teknik Kegagalan  Lereng  Pada  Karangsambung  (  Studi Kasus : Instabilitas Embung dan Cara
Mengatasinya ) . 978–979.
WSP International. (2001). Panduan Geoteknik 1 Proses Pembentukan  dan  Sifat-sifat  Dasar  Tanah  Lunak. Pusat Litbang Prasarana Transportasi .