## Pengaruh Penambahan Lempung Terhadap Kuat Geser dan Kerapatan Pasir
Desmarita Tarjudin * ¹, Nurly Gofar²
Program Studi S2 Teknik Sipil Universitas Bina Darma, Jalan A. Yani No 3, Palembang 30111 e-mail: ukhti.desma@gmail.com
Received 11 March 2022; Reviewed 31 March 2022; Accepted 23 April 2022 Journal Homepage: http://jurnal.borneo.ac.id/index.php/borneoengineering
Doi: https://doi.org/10.35334/be.v1i1.2477

## Abstract
In  soil  mechanics,  soil  is  generally  categorized  as  sand  and  clay.  The  term  sand  represents  a cohesionless coarse-grained while clay is a fine-grained soil  with shear strength mainly derived from cohesion.  In  loose  conditions  the  sand  has  low  shear  strength  and  is  prone  to  shear  failure.  Many studies have been carried out to study the strength properties of sand and clay mixtures. In this case, the effect of clay content on the angle of repose is studied and also on the shear strength of the sand tested through direct shear testing. In addition, sand density testing was performed to identify the mechanism of shear strength increase when the sand is mixed with clay. That the angle of repose of the sand used in this study was 30 o . The angle increased liniearly with the addition of clay because the clay which has finer grain characteristics can fill the void of sand resulting in a more stable mound with steeper angle. From the direct shear test results, it was found that the addition of clay resulted in an increase in the internal  shear  angle.  The  soil  cohesion  increases  with  the  addition  of  clay  up  to  20%  and  then decreases. The same results were obtained from the results of the soil density test where the maximum sand density was obtained at the clay content of 20%-25%.
Keywords:  Sand, Clay, Shear Strength, Angle of Repose, Density

## Abstrak
Dalam  mekanika  tanah,  umumnya  tanah  dibedakan  menjadi  pasir  dan  lempung.  Istilah  pasir mewakili  tanah  yang  tidak  memiliki  kohesi  dan  berbutir  kasar  sedangkan  lempung  merupakan tanah  butir  halus  yang  mengandalkan  kekuatannya  dari  kohesi.  Dalam  kondisi  longgar  pasir memiliki  kekuatan  yang  rendah  dan  rentan  terhadap  kegagalan  geser.  Banyak  penelitian  telah dilakukan untuk mempelajari sifat kekuatan campuran pasir dan lempung. Dalam hal ini dipelajari pengaruh  kadar lempung terhadap  sudut  gundukan  atau  sudut tenang (angle  of  repose) dan  juga terhadap  kuat  geser  pasir  yang  diuji  melalui  pengujian  geser  langsung  (direct  shear).  Dalam penelitian  ini  dilakukan  juga  pengujian  kerapatan  pasir  untuk  mengevaluasi  pengaruh  lempung terhadap kepadatan pasir.  Sudut  tenang pasir yang digunakan  dalam penelitian  ini  adalah 30 o ,  sudut ini  meningkat  secara  linier  dengan  persen  penambahan  lempung  karena  lempung  yang  mempunyai karakteristik  butiran  lebih  halus  pada  saat  proses  penuangan  dapat  mengisi  rongga  dari  pada  pasir sehingga membentuk timbunan yang padat, saling mengisi dan lebih curam. Dari hasil pengujian geser langsung  didapatkan  bahwa  penambahan  lempung  mengakibatkan  peningkatan  sudut  geser  dalam. Kohesi tanah meningkat pada penambahan lempung sampai 20% kemudian menurun.  Hasil yang sama didapatkan dari hasil pengujian kerapatan tanah dimana kepadatan pasir maximum didapatkan pada penambahan lempung dengan kadar 20%-25%.
Kata Kunci : Pasir, Lempung, Kuat Geser, Sudut Diam, Kerapatan

## 1. Pendahuluan
Kekuatan geser tanah merupakan sifat yang mempengaruhi daya dukung dan kestabilan tanah sebagai  pondasi  maupun  sebagai  bahan  konstruksi.  Pada  umumnya  pembahasan  mengenai tanah  dalam  ilmu  Mekanika  Tanah  dibedakan  pada  dua  jenis  tanah  yaitu  tanah  butir  kasar (kerikil  dan  pasir)  dan  tanah  butir  halus  (lanau  dan  lempung).    Namun  pada  kenyataannya tanah  merupakan  campuran  dari  berbagai  ukuran  partikel.  Campuran  pasir  dan  lempung biasanya  digunakan  dalam  penelitian  untuk  mengetahui  faktor  faktor  yang  mempengaruhi kekuatan tanah yang dinyatakan sebagai kuat geser.  Kuat geser tanah terdiri kohesi atau daya lekat antar butiran ( cohesion ) dan sudut geser dalam ( internal friction angle ).
Sifat  tanah  butir  kasar  atau  pasir  dipengaruhi  oleh  ukuran  partikel,  distribusi  ukuran  partikel dan  kepadatannya  (Gofar  &  Kassim,  2007).  Pasir  yang  memiliki  distribusi  ukuran  partikel yang  baik  ( well  graded )  dan  cukup  padat  ( dense )  memiliki  sudut  geser  dalam  yang  cukup tinggi.  Namun  pasir  yang  memiliki  ukuran  butiran  yang  seragam  ( uniformly  graded )  dan longgar  ( loose )  memiliki  kekuatan  yang  rendah  dan  rentan  terhadap  kegagalan  geser.  Tanah butir  kasar  mengandalkan  kekuatannya  pada  sudut  geser  dalam,  bahkan  pasir  dalam  kondisi kering diasumsikan tidak memiliki kohesi.
Bila  pasir  kering  dituangkan  secara  bebas  dan  pelan  pelan  diatas  bidang  horizontal,  maka  akan terbentuk  gundukan  berbentuk  kerucut  dengan  sudut  kemiringan  tertentu  yang  disebut  Sudut tenang  ( angle  of  repose ).  Sudut  tenang  di  definisikan  sebagai  sudut  kemiringan  terbesar  dari gundukan tanah yang tidak memiliki kohesi (Holtz and Kovacs, 2011).  Sudut diam sebesar ≤35 o menandakan bahwa bahan tersebut mudah mengalir ( non kohesif ), sudut diam 35 o -45 o menandakan bahwa  bahan  tersebut  sedikit  bersifat  kohesif,  sudut  diam  sebesar  45 o -55 o menandakan  bahwa bahan bersifat kohesif (kehilangan sifat mudah mengalir) dan sudut diam ≥55 o menandakan bahan bersifat sangat kohesif dan sulit mengalir. Sudut ini yang merupakan fungsi dari berat jenis, bentuk partikel  dan  koefisien  gesek  bahan.  Untuk  tanah  pasir  kering  dalam  kondisi  paling  longgar  ( very loose )  sudut  ini  di  asumsikan  sama  dengan  sudut  geser  dalam  pasir.  Namun  untuk  kondisi  yang berbeda kekuatan geser tanah pasir harus diuji di laboratorium antara lain dengan pengujian Kuat Geser Langsung ( Direct Shear Test ) atau Triaxial.
Beberapa  masalah  dihadapi  berkaitan  dengan  tanah  pasir  antara  lain  pengeboran  tiang  yang memerlukan  casing  karena lapisan pasir cenderung  untuk runtuh  pada saat  pengeboran,   juga peristiwa  likuifaksi  ( liquefaction )  yaitu  tanah  berubah  menjadi  seperti  cairan  akibat  getaran gempa atau beban siklik lainnya. Hal ini dapat berakibat pada keruntuhan lereng  akibat adanya getaran  ataupun  adanya  pergerakan  dari  permukaan.  Permasalahan  lainnya  adalah  peristiwa collapse compression atau terjadinya penurunan lapisan tanah pasir halus akibat peningkatan kadar air sampai kondisi jenuh.
Sifat  tanah  lempung  dipengaruhi  oleh  air  dan  adanya  mineral  lempung  termasuk  jenis  mineral, kimia  lingkungan  pada  saat  pembentukannya,  dan  kapasitas  pertukaran  kation  (Gofar  &  Kassim, 2007).  Adanya  mineral  lempung  menyebabkan  tanah  lempung  memiliki  kohesi  atau  daya  lekat antar butiran. Bahkan untuk tanah lempung yang jenuh air kekuatannya hanya tergantung dari nilai kohesi.  Kohesi  dalam  tanah  lempung  menyebabkan  galian  pada  tanah  lempung  dapat  dilakukan tanpa  menggunakan casing .  Oleh  karena  itu  penambahan  lempung  pada  tanah  pasir  diharapkan dapat meningkatkan ketahanan tanah pasir terhadap keruntuhan tanah maupun likuifaksi.
Beberapa  penelitian  telah  dilakukan  untuk  mengetahui  pengaruh  penambahan  lempung  terhadap sudut diam dan sudut geser dalam (Valejo  & Mawby 2000; Karim  et al., 2017; Kim  et al., 2018, Yin  et  al.,  2021).  Valejo  dan  Mawby  (2000)  menemukan  bahwa  kekuatan  tanah  di  kontrol  oleh pasir pada kadar lempung < 25% dan di kontrol oleh tanah lempung pada kadar lempung > 60%. Perubanan  susunan  partikel  pasir  akibat  penambahan  lempung  diperlihatkan  pada  Gambar  1. Ketika sedikit lempung di tambahkan maka lempung akan mengisi rongga pasir (b), bila lempung ditambah lagi maka  ia akan mengisi penuh rongga pasir dan sekitarnya (c), dalam hal ini kondisi
kerapatan  optimum  tercapai.  Pada  kondisi  (e)  penambahan  lempung  telah  melebihi  rongga  pasir dan mendesak partikel pasir menjauh satu sama lain sehingga tanah berubah perilakunya menjadi seperti lempung.

## Gambar 1 Perubahan susunan partikel pasir pada penambahan lempung (Sumber Yin et al, 2021)
Karim et al (2017) menemukan bahwa perilaku pasir berubah dengan penambahan 30% lempung. Kim  et  al  (2018)  menemukan  bahwa  sudut  diam  pasir  bertambah  dengan  penambahan  lempung sampai dengan 25%. Dalam hal ini peningkatan kuat geser di identifikasi dari hasil pengujian sudut gundukan  pasir  ( angle  of  repose ,  β)  dan  pengujian  geser  langsung  ( direct  shear  test )  yang ditunjukkan dengan sudut geser dalam (ϕ’). Hasil penelitian  Kim et al (2018) juga menunjukkan adanya  satu  kondisi  optimum  dimana  penambahan  lempung  memberikan  kontribusi  yang  cukup signifikan  terhadap  kestabilan  pasir.  Dan  ini  tergantung  dari  properties  pasir  dan  lempung  yang digunakan.  Penelitian  oleh  Yin  et  al  (2021)  menunjukkan  pentingnya  mengetahui  bagaimana kandungan  lempung  dapat  mempengaruhi  perilaku  pasir  dan  bagaimana  susunan  partikel  pasir berubah akibat penambahan lempung.
Budi Listyawan et al (2019) menemukan “Pengujian modulus halus butir menunjukkan pasir pantai memiliki  butiran  lebih  halus  daripada  pasir  merapi,  hasil  uji  sudut  tenang  menunjukkan  bahwa semakin besar kandungan lempung didapatkan nilai sudut tenang yang semakin besar, dikarenakan ketika kadar lempung semakin banyak menimbulkan gesekan yang tidak terlalu besar karena sifat lempung  sudah  mulai  dominan  terhadap  benda  uji  sehingga  terbentuk  timbunan  yang  semakin curam.  Berbanding  terbalik  dengan  tinggi  jatuh  penuangan  yang  semakin  besar  membuat  nilai sudut tenang semakin kecil dikarenakan dengan tingginya penuangan benda uji maka ketika benda uji  jatuh  menyentuh  dasar  permukaan  menimbulkan  kejutan  yang  besar  yang  membuat  diameter benda  uji  melebar  dan  menghasilkan  timbunan  yang  lebih  landai.  Hasil  terakhir  dengan  semakin kasarnya dasar permukaan membuat nilai sudut tenang semakin besar dikarenakan semakin kasar permukaan yang digunakan maka koefisien gesek yang ditimbulkan akan semakin besar sehingga gesekan  antara  permukaan  dengan  material  timbunan  hanya  berlangsung  sebentar  kemudian membentuk timbunan dengan diameter yang kecil dan tinggi timbunan yang curam”.
Di  Indonesia,  sejalan  dengan  Valejo  dan  Mawby,  penelitian  mengenai  pengaruh  penambahan lempung terhadap kuat geser tanah pasir sungai dilakukan oleh Sagala (2014) menunjukkan adanya kondisi optimum  penelitian  mengenai  pengaruh  penambahan lempung  sampai 50% terhadap  kuat geser  pasir  melalui  dimana  penambahan  tanah  pasir  memberikan  peningkatan  kuat  geser  pasir.
Namun uji geser langsung dilakukan oleh Hakam et al (2010) menunjukkan penurunan sudut geser dalam dan peningkatan kohesi tehadap pasir pantai. Penelitian lain dilakukan oleh Listyawan et al (2020) terhadap sudut tenang pasir pantai dan pasir gunung dengan variasi kadar lempung. Dalam hal  ini  Listyawan  dkk  menggunakan  variasi  tinggi  jatuh.  Hasil  penelitian  menunjukkan  adanya perbedaan  pengaruh  penambahan  lempung  terhadap  pasir  pantai  dan  pasir  gunung.    Pada  pasir gunung penambahan lempung mengakibatkan volume hilang semakin sedikit sedangkan pada pasir pantai volume hilang akibat penuangan makin banyak.
Berdasarkan latar belakang di atas maka penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui mekanisme  yang  terjadi  pada  pencampuran  lempung  terhadap  pasir  dengan  gradasi  seragam  dan longgar  berdasarkan  pengujian  sudut  tenang  (angle  of  repose),  pengujian  geser  langsung  dan pengujian kerapatan tanah dan analis hubungan antara hasil dari ke tiga pengujian ini.

## 2. Metode Penelitian
Penelitian  dilakukan  terhadap  pasir  sungai  dan  lempung  yang  umum  terdapat  di  bagian  timur Sumatera Selatan.  Penelitian awal dilakukan terhadap sifat dan klasifikasi pasir dan lempung.
Berdasarkan  penelitian  terdahulu  (Valejo  &  Mawby  2000;  Karim  et  al  2017;  Kim  et  al  2018) terdapat  perubahan  perilaku  campuran  pada  kadar  penambahan  pasir  optimum  sekitar  20  –  30% Dengan demikian,  penelitian  ini  dilakukan  dengan  penambahan  lempung sebesar  5%,  10%,  15%, 20%,  25%,  30%  dan  35%  lempung  berdasarkan  berat  kering.  Lempung  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  merupakan  tanah  dengan  kondisi  lepas  dan  kering  udara  lolos  saringan  No  200 (ASTM).    Pemisahan  lempung  dari  tanah  yang  diambil  di  lokasi  dilakukan  dengan  pengujian analisa saringan basah mengacu pada standar SNI ASTM C 117-2012. Gambar 2 memperlihatkan pasir sungai dan Lempung yang digunakan dalam penelitian ini.
(a) (b)
Gambar 2 Bahan Penelitian (a) Pasir Sungai (b) Lempung
Pengujian yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi 1) pengujian sudut tenang (angle of repose) menggunakan  alat  yang  difabrikasi  mengikuti  petunjuk  digunakan  dalam  Kim  et  al  (2018);  2) pengujian  geser  langsung  mengikuti  standar  pengujian  SNI  3420:2016 Metode  Pengujian  kuat geser langsung tanah tidak terkonsolidasi dan tidak terdrainase; dan 3), Pengujian kerapatan tanah mengikuti SNI 4804:1998 Metode pengujian berat isi dan rongga udara dalam agregat. Hubungan antara hasil ke tiga pengujian ini.
Sample  tanah  yang  digunakan  untuk  pengujian direct  shear adalah  tanah  yang  dipadatkan  pada kadar air optimum berdasarkan uji pemadatan ringan atau standar proctor (SNI 1742-2008).

## 2.1   Uji Sudut Tenang (Angle of repose)
Seperti  dijelaskan  di  atas,  pengujian  sudut  diam  ( angle  of  repose )  mengikuti  prosedur  yang diberikan pada Kim dkk (2018). Alat uji di fabrikasi di laboratorium mengikuti petunjuk dari Kim dkk.  (2018)  ditunjukkan  pada  Gambar  3.  Pengujian  dilakukan  terhadap  tanah  pasir  kering  untuk mengetahui sudut tenang pasir murni. Kemudian lempung yang lolos saringan No. 200 di campur dengan pasir sesuai dengan kadar yang telah di tentukan yaitu 5%, 10%, 15%, 20%, 25% 30% dan 35%.  Pasir  atau  campuran  pasir  lempung  di  tuangkan  melalui  corong  sand  core  kedalam  kotak fiberglass dengan  ketinggian  25 cm.  Kemudian  setelah  beberapa  saat  kotak  fiber  di  angkat  pelan pelan  untuk  memungkinkan  pengukuran  tinggi  gundukan  tanah.  Sudut  tenang  (  )  di  hitung berdasarkan tinggi gundukan ( h ) dan radius gundukan tanah ( r ), tan 𝛽 = ℎ 𝑟 ⁄

## Gambar 3 Alat Uji Sudut tenang yang di fabrikasi di Laboratorium

## 2.2.   Uji Kuat Geser
Pengujian  kuat  geser  langsung  dilakukan  dengan  mengacu  pada  SNI  3420:2016.  Dalam  hal  ini untuk  tanah  pasir  dan  setiap  campuran  dilakukan  pengujian  terhadap  3  sampel  yang  dibentuk dengan  kadar  air  optimum  yang  di  dapatkan  dari  hasil  pengujian  pemadatan  ringan.  Untuk pengujian  geser  langsung,  disiapkan  tiga  contoh  tanah  untuk  masing  masing  campuran.  Setiap sampel dibebani dengan 3 variasi gaya normal yaitu 3,2 kg, 6,4 kg, dan 12,8 kg yang apabila dibagi dengan luas permukaan sampel menghasilkan tekanan normal sebesar  0,10 kg/cm 2 , 0,20 kg/cm 2 , dan  0,41  kg/cm 2 .  Dari  setiap  pengujian  sampel  dapat  di  peroleh  hubungan  antara  tegangan  geser dengan  regangan  geser  yang  memperlihatkan  tegangan  geser  maximum  untuk  masing  masing sampel.  Masing-masing  tegangan  maximum  kemudian  di  plot  terhadap  tekanan  normal  yang digunakan  untuk  mendapatkan  nilai  sudut  geser  dalam  dan  kohesi.  Kohesi  adalah  perpotongan garis terhadap absis sedangkan sudut geser dalam adalah kemiringan garis tersebut. Hasil pengujian untuk  sampel pasir dengan 10% campuran lempung dapat dilihat pada Gambar 5,

## Gambar 4 Alat Uji Geser Langsung yang digunakan dalam penelitian ini

## Gambar 5 Grafik hasil pengujian Geser Langsung

## 2.3 Uji kerapatan tanah
Pengujian  kerapatan  tanah  pasir  dan  campuran  pasir  dan  lempung  dilakukan  dalam  penelitian  ini dengan  mengacu  kepada  SNI  03  4804  1998  tentang  Berat  Isi  dan  Rongga  Udara  dalam  Agregat. Pengujian  ini  bertujuan  untuk  menghitung  seberapa  jauh  pengaruh  penambahan  pasir  terhadap kepadatan tanah pasir dan mekanisme yang terjadi seperti diperlihatkan pada Gambar 1. Alat yang digunakan  adalah  mold  pemadatan  standar,  mesin  pengguncang,  neraca  dan  alat-alat  penunjang lainnya.  Secara  ringkas  prosedur  pengujian  adalah  mendapatkan  berat  isi  tanah  atau  campuran tanah  pada  kondisi  terpadat  dan  terlonggar.  Gambar  6  memperlihatkan  pengisian  mold  dengan campuran  pasir  –  lempung  untuk  mendapatkan  kondisi  longgar  dan  penimbangan  mold  standar yang berisi campuran pasir-lempung yang telah dipadatkan menggunakan alat pengguncang untuk mendapatkan kerapatan maximum.
Gambar 6 (a) pengisian mold untuk mendapatkan kondisi longgar (b) menimbang mold standar berisi tanah yang sudah dipadatkan

## 3. Hasil dan Pembahasan

## 3.1 Identifikasi Tanah Pasir Dan Lempung
Hasil  pengujian  pasir dan  lempung  yang  digunakan  sebagai  bahan  campuran  dalam  penelitian ini diperlihatkan  pada  Tabel  4.1.  Dari  Tabel  4.1  dapat  dilihat  bahwa  pasir memiliki  berat  jenis  2,61, sedangkan  kadar  air  alaminya  adalah  3,52%  sehingga  untuk  proses  pengujian  pasir  ini  perlu dikeringkan terlebih dahulu sampai kadar airnya mendekati 0%.
Tabel 1 Hasil Pengujian Pasir dan Lempung Pengujian Pasir Lempung Kadar air 3,52% 31,41% Berat Jenis 2,61 2,64 Lolos Saringan No.10 100% 98,42% Lolos Saringan No.40 92,65% 96,66% Lolos Saringan No.200 0% 95,68% Batas Cair (LL) - 56,48% Batas Plastis (PL) - 44,51% Indeks Plastisitas (PI) - 11,97% Klasifikasi Tanah AASHTO A-3 A-7-5 Klasifikasi USCS SP CH
Distribusi ukuran butiran pasir diperlihatkan pada  Tabel 1. Dari tabel 1 dapat dilihat bahwa pasir memiliki ukuran partikel antara 0,42 mm dan 0,075 mm sehingga dapat diklalsifikasi sebagai fine sand. Pasir mempunyai koefisien keseragaman Cu = 3,11 dan koefisien kelengkungan Cc = 1,43. Sehingga  dapat  diklasifikasikan  sebagai  SP  menurut  USCS.  Menurut  AASHTO  pasir  yang digunakan dalam penelitian ini diklasifikasikan sebagai A-3 (minimal 50% lolos saringan No. 40). Lempung  yang  digunakan  untuk  menambahkan  kadar  lempung  dalam  pasir  mengandung  95,68% lolos  saringan  No.  200  yang  terdiri  dari  37,32%  lanau  dan  42,15%  lempung.  Dengan  batas  cair
lebih tinggi dari 50%, maka lempung yang digunakan dalam penelitian ini dapat di klasifikasikan sebagai  lempung  dengan  plastisitas  tinggi  (CH)  menurut  USCS.  Berdasarkan  system  klasifikasi AASHTO maka lempung ini termasuk dalam kelompok A-7-5. Penambahan tanah lempung pada pasir  diharapkan  menambahkan  kohesifitas  pada  pasir  yang  diteliti.  Penelitian  dilakukan  dengan mencampur pasir dengan lempung yang lolos saringan No 200 dengan persentase 10%, 15%, 20%, 25%,  30%  dan  35%.  Gambar  7  memperlihatkan  gradasi  lempung  dan  campuran  tanah  yang digunakan dalam penelitian ini.

## Gambar 7 Gradasi Pasir dan Lempung yang digunakan dalam penelitian ini

## 3.2 Pengaruh Penambahan Lempung Terhadap Sudut Tenang
Hasil pengujian berupa pengaruh kadar lempung terhadap sudut diam diperlihatkan pada Gambar 8. Dapat dilihat dari Gambar 8 bahwa sudut diam pasir yang digunakan dalam penelitian ini adalah 30 o . Nilai sudut diam meningkat dengan penambahan lempung, namun kurva menjadi lebih datar pada penambahan 25% ke 30% dan seterusnya. Sudut tenang semakin tinggi dikarenakan lempung yang  mempunyai  karakteristik  butiran  lebih  halus  pada  saat  proses  penuangan  dapat  mengisi rongga dari pada pasir sehingga membentuk timbunan yang padat, saling mengisi dan lebih curam. Secara  statistic  hasil  pengujian  ini  cukup  baik  dibuktikan  dengan  nilai  R 2 sebesar  0,98.  Hasil penelitian  ini  sesuai  dengan  penelitian  Kim  et  al  (2018)  yang  memperlihatkan  kenaikan  sudut tenang  sampai  pada  penambahan  lempung  sebesar  25%  kemudian  sedikit  menurun  pada penambahan lebih dari 25%.
Gambar 8 Pengaruh penambahan lempung terhadap sudut tenang pasir

## 3.3 Pengaruh Penambahan Lempung Terhadap Sudut Geser Dalam
Kuat  geser  tanah  bersumber  dari  kohesi  dan  sudut  geser  dalam.  Secara  teoretis  pasir  mempunyai sudut  geser  dalam  yang  tinggi  dan  kohesi  yang  rendah.  Sedangkan  lempung  mempunyai  kohesi yang  tinggi  dan  sudut  geser  dalam  yang  rendah.  Dalam  penelitian  ini  dilakukan  pengujian  geser langsung tehadap tanah pasir dan campuran pasir dan lempung. Hasil pengujian diperlihatkan pada Gambar 9 dan Gambar 10.
Gambar  9  memperlihatkan  bahwa  penambahan  lempung  mengakibatkan  sudut  geser  dalam meningkat  secara  polynomial  dengan  korelasi  yang  cukup  baik  yaitu  nilai  R 2 =  0,93.  Hasil penelitian  ini  sesuai  dengan  hasil  penelitian  Kim  et  al  (2018)  dan  Sagala  (2014)  yang memperlihatkan  peningkatan  sudut  geser  dalam  sampai  kadar  lempung  tententu.  Hasil  ini bertentangan  dengan  hasil  penelitian  oleh  Hakam  dkk.  (2010)  yang  menyimpulkan  bahwa  sudut geser dalam turun dengan penambahan lempung. Hal ini disebabkan karena butiran lempung yang lebih halus mengisi pori tanah pasir dan menyebabkan kestabilan meningkat.
Gambar  10  memperlihatkan  bahwa  penambahan  kadar  lempung  mengakibatkan  peningkatan kohesi  sampai  dengan  kadar  lempung  20%  kemudian  menurun.  Hal  ini  sesuai  dengan  hasil penelitian  Kim  dkk.  (2018)  dan  Sagala  (2014)  yang  menyimpulkan  bahwa  t erdapat  satu  kondisi optimum  dimana  penambahan  lempung  memberikan  kontribusi  yang  cukup  signifikan  terhadap kestabilan pasir. Sebaliknya p enelitian oleh Hakam menunjukkan bahwa kohesi terus naik sampai kadar lempung 50%.
Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa telah terjadi suatu mekanisme seperti di jelaskan oleh Vallejo  dan  Mawby  (2000)  yaitu  ada  suatu  kondisi  dimana  penambahan  lempung  memberikan kontribusi  terhadap  kekuatan  geser  dan  daya  dukung  pasir.  Namun  kontribusi  tersebut  berkurang pada  saat  jumlah  lempung  yang  ditambahkan  telah  melebihi  kondisi  porositas  minimum  pasir sehingga penambahan lempung mengakibatkan terdesaknya butiran pasir dan berkurangnya sudut geser  dalam  karena  bidang  geser  antara  butiran  pasir  berkurang  atau  hilang  sama  sekali.  Untuk kohesi, peningkatan kohesi yang didapatkan dalam penelitian ini juga hanya berdasarkan pengisian rongga pasir, sedangkan sampel tanah disiapkan pada kondisi kadar air optimum yaitu kondisi tak jenuh. Seperti yang kita ketahui kohesi tanah akan termobilisasi pada saat tanah menjadi jenuh air. Dengan  demikian  tidak  terjadi  peningkatan  kohesi  pada  penambahan  lempung  melebihi  ruang rongga pori pasir.
y = -22.19x 2 + 20.571x + 29.718 R² = 0.9808 29 29.5 30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 0% 5% 10% 15%
20% 25% 30% 35% 40% Su d u t Te n an g ( ⁰) % Lempung
Gambar 9 Pengaruh penambahan lempung terhadap sudut geser dalam

## Gambar 10 Pengaruh penambahan lempung terhadap nilai kohesi

## 3.4 Pengaruh Penambahan Lempung Terhadap Kerapatan Tanah Pasir
Dari  hasil  pengujian  yang telah  dilakukan  pada  campuran  lempung  terhadap  pasir  didapat  bahwa kadar  lempung  yang  mempengaruhi  kepadatan  pasir  pada  persentase  20%-25%  untuk  kohesi  dan 30 – 35%  untuk sudut geser dalam dan sudut tenang. Oleh karena itu dilakukan penelitian untuk mendapatkan  kondisi  optimum  yang  sebenaranya  di  tinjau  dari  berat  isi  dan  rongga  udara  dalam pasir.  Hasil  penelitian  ditunjukkan  pada  Gambar  11.  Dapat  dilihat  dari  Gambar  11  bahwa  pasir mencapai  berat  isi  maximum  tertinggi  pada  penambahan  lempung  santara  20  –  25%  sedangan untuk  berat  isi  minimum  pada  penambahan  lempung  sebesar  25%.  Dengan  demikian  dapat disimpulkan  bahwa  kondisi  optimum  penambahan  lempung  pada  pasir  sungai  yang  digunakan dalam penelitain ini adalah 25%.
y = 29.979x + 32.27 R² = 0.939 20 25 30 35 40 45 50 55 0% 5% 10% 15%
20% 25% 30% 35% 40% su d u t ge se r d ala m (o ) % Lempung y = -27.286x 2 + 11.479x + 0.065 R² = 0.9629 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 0% 5% 10% 15%
20% 25% 30% 35% 40% Koh es i e fe kt if (kPa ) % Lempung
Gambar 11 Pengaruh penambahan lempung terhadap kerapatan Pasir

## 4. Kesimpulan
Dari  hasil  penelitian  yang  dilakukan  terhadap  pasir  sungai  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini dapat disimpulkan bahwa pasir merupakan pasir halus dengan gradasi seragam, sehingga dapat di klasifikasikan  menurut  USCS  sebagai  SP  dan  menurut  AASHTO  sebagai  A-3.  Lempung  yang digunakan adalah lolos saringan No 200 melalui saringan basah. Pengujian sudut tenang pasir yang dilakukan  dengan  tinggi  jatuh  25  cm  menunjukkan  bahwa  sudut  tenang  pasir  digunakan  dalam penelitian ini adalah 30 o . Nilai sudut tenang meningkat dengan penambahan lempung sampai 30% yaitu dari 30 o menjadi 34 o . Pada pengujian gesser langsung, penambahan lempung mengakibatkan peningkatan sudut geser dalam dan kohesi sampai kadar penambahan optimum. Untuk sudut geser dalam,  peningkatan  terjadi  sampai  kandungan  lempung  30%  sedang  untuk  kohesi  hanya  sampai 25%. Pada pengujian kerapatan tanah, kerapatan maximum tanah pasir tercapai pada penambahan lempung  sebanyak  20  –  25%  meningkat  secara  linear.  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  ada kondisi  optimum  dimana  campuran  pasir-lempung  masih  berperilaku  seperti  pasir,  dimana penambahan lebih lanjut partikel lempung  ke dalam pasir merubah perilaku tanah  di control oleh mineral  lempung.  Kadar  optimum  lempung  dalam  pasir  tergantung  dari  jenis  pasir  dan  lempung yang  digunakan.  Untuk  tanah  yang  diteliti,  kondisi  optimum  tercapai  pada  penambahan  sekitar 25% lempung.

## Daftar Pustaka
Badan  Standarisasi  Nasional,  2016,  Metode  Pengujian  Kuat  Geser  Langsung  Tanah  Tidak Terkonsolidasi dan Tidak Terdrainase (SNI 3420:2016), BSN, Bandung
Badan Standarisasi Nasional, 1998, Metode Pengujian Berat Isi dan Rongga Udara Dalam Agregat (SNI 4804-1998), BSN, Bandung
Badan Standarisasi Nasional, 2012, Analisa Saringan Basah (SNI 4804-1998 ASTM C 117-2012), BSN, Bandung
Gofar,  N  dan  Kasim,  KA.  (2007)  “Introduction  to  Geotechnical  Engineering”,  Part  I.  Person  Ed. Singapore
Gofar, N dan Kasim, KA. (2007) “Introduction to Geotechnical Engineering”, Part II.  Person Ed. Singapore
Hakam,  A.,  Yuliet,  R.,  Donal,  R.  (2010).  “Studi  Pengaruh  Penambahan  Tanah  Lempung  Pada Tanah Pasir Pantai Terhadap Kekuatan Geser Tanah”. Jurnal Rekayasa Sipil 6(1):11-22
Hardiyatmo,  Hary  Christady  (2010),  “Mekanika  Tanah  1”,  Cetakan  Kelima,  Gadjah  Mada University Press. Yogyakarta.
Holtz,  R.D.,  Kovacs, W.D.  Sheahan,  TC.  (2011)  “An  Introduction  to  Geotechnical  Engineering”. 2nd Ed. Pearson.
Karim  ME.,  Alam,  MJ.  (2017)  “Effect of  non  plastic  silt  content  on undrained shear  strength  of sand – silt mixture.”  International Journal of Geoengineering 8(1)14
Kim, D., Nam, BH. dan Youn, H.. Jung (2018). “Effect of Clay Content on The Shear Strength Of Clay – Sand Mixture”. International Journal of Geo – Engineering:9-19.
Listyawan, AB., Renaningsih, Wiqoyah, Q., Pradana, A.G. (2020) “Sudut Tenang Pasir Pantai dan Pasir  Merapi  pada  Kondisi  Runtuh  dengan  Variasi  Kadar  Lempung”.  Borneo  Engineering: Jurnal Teknik Sipil 4(2):161-171.
Listyawan,  AB.,  Wiqoyah,  Qunik.,  Eka  Setyorini,  Shely.  (2019)  “Pengaruh  Variasi  Penambahan Lempung Pada Tanah Pasir Terhadap Sudut Diam”. Teknik Sipil universitas Muhammadyah Surakarta. Simposium Nasional RAPI XVIIII.
Sagala,  PSS.  (2014).  “Studi  Pengaruh  Penambahan  Tanah  Lempung  A-7  Terhadap  Kuat  Geser Tanah Pasir Sungai” Jurnal Teknik Sipil dan Lingkungan 2(2):231-237.
Valejo LE. And Mawby, R. (2000) Porosity Influence on the Shear Strength of Granular Material- Clay Mixtures. Engineering Geology 58(2):125-136
Yin, K., Fauchille, A., di Filippo, E., Kotronis, P., dan Sciarra, G. (2021) “A Review of Sand-Clay Mixture and Soil-Structure Interface Direct Shear Test” Geotechnics 1:260-306