bab iii metodologi penelitian -...

22
III - 1 Bab III Metodologi Penelitian Metodologi penelitian yang dilakukan sebagai berikut : a. Tinjauan Pustaka b. Pengambilan sampel tanah Pengambilan sampel tanah di Cibodas dan Cibitung, merupakan bagian dari Desa Cirawa Mekar Kabupaten Bandung Raya c. Pengujian awal sampel tanah Pengujian CBR laboratorium (di laboratorium Itenas) d. Pemodelan tanah Kegiatan pembuatan model kompaksi Kegiatan pembuatan model perkerasan jalan e. Pengujian di lapangan Kegiatan pengambilan citra georadar pada model Kegiatan pengambilan citra georadar pada jalan desa (500 m) Kegiatan pengujian dengan DCP f. Pengolahan data g. Kesimpulan dari hasil data III.1. Tinjauan Pustaka Tinjauan pustaka dilakukan untuk menjelaskan beberapa teori penunjang yang diperlukan dalam menganalisis penelitian terutama yang berkaitan dengan kompaksi (Compaction), CBR (California Bearing Ratio), DCP (Dynamic Cone Penetrometer), perkerasan jalan, georadar serta program SPSS (Statistical Product and Service Solutions).

Upload: vuongkhuong

Post on 02-Mar-2018

233 views

Category:

Documents


13 download

TRANSCRIPT

Page 1: Bab III Metodologi Penelitian - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/555/jbptitbpp-gdl-irwanlieke-27742-4... · III - 1 Bab III Metodologi Penelitian Metodologi penelitian

III - 1

Bab III Metodologi Penelitian

Metodologi penelitian yang dilakukan sebagai berikut :

a. Tinjauan Pustaka

b. Pengambilan sampel tanah

⇒ Pengambilan sampel tanah di Cibodas dan Cibitung, merupakan bagian

dari Desa Cirawa Mekar Kabupaten Bandung Raya

c. Pengujian awal sampel tanah

⇒ Pengujian CBR laboratorium (di laboratorium Itenas)

d. Pemodelan tanah

⇒ Kegiatan pembuatan model kompaksi

⇒ Kegiatan pembuatan model perkerasan jalan

e. Pengujian di lapangan

⇒ Kegiatan pengambilan citra georadar pada model

⇒ Kegiatan pengambilan citra georadar pada jalan desa (500 m)

⇒ Kegiatan pengujian dengan DCP

f. Pengolahan data

g. Kesimpulan dari hasil data

III.1. Tinjauan Pustaka

Tinjauan pustaka dilakukan untuk menjelaskan beberapa teori penunjang yang

diperlukan dalam menganalisis penelitian terutama yang berkaitan dengan

kompaksi (Compaction), CBR (California Bearing Ratio), DCP (Dynamic Cone

Penetrometer), perkerasan jalan, georadar serta program SPSS (Statistical

Product and Service Solutions).

Page 2: Bab III Metodologi Penelitian - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/555/jbptitbpp-gdl-irwanlieke-27742-4... · III - 1 Bab III Metodologi Penelitian Metodologi penelitian

III - 2

Diagram Alir Penelitian

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian

Finish

Persiapan lubang untuk sampel model

Pembuatan model dilanjutkan dengan

pemadatan pada model

Pengukuran georadar

Model dilapisi pasir

Pengukuran georadar

Analisis Data

Kesimpulan

Pengambilan sampel tanah (Desa Cirawa Mekar)

Perkerasan lentur

Pengukuran georadar

Pengujian DCP

Page 3: Bab III Metodologi Penelitian - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/555/jbptitbpp-gdl-irwanlieke-27742-4... · III - 1 Bab III Metodologi Penelitian Metodologi penelitian

III - 3

III.2. Pengumpulan Material Tanah

III.2.1 Kegiatan Pengambilan Sampel Tanah di Lapangan

Sampel tanah yang di uji berupa sampel tanah asli yang tidak terganggu

(undisturbed) dan sampel tanah yang terganggu (disturbed), disesuaikan dengan

standard ASTM. Sampel tanah lempung diambil dari daerah Cibitung dan tanah

lempung berpasir diambil dari daerah Cibodas.

III.2.1.1 Pengambilan sampel tanah undisturbed

Pengambilan sampel tanah undisturbed untuk mengetahui kadar air tanah asli

yang akan diuji sehingga diketahui kondisi tanah yang sebenarnya. Pengambilan

sampel tanah undisturbed dengan alat bor tangan (hand bores), dengan prosedur

sebagai berikut :

1. Tabung untuk sampel tanah dibersihkan bagian luar dan dalamnya, sehingga

permukaan menjadi licin.

2. Top soil dari tanah yang akan diambil dibuang sedalam 0,5 m agar bersih

dari sampah-sampah dan rumput.

3. Tabung untuk sampel tanah disiapkan, lalu tungkai atas di pukul dengan

palu sampai masuk ke dalam tanah. Setelah tabung penuh oleh tanah,

kemudian dicabut memakai stang bor yang dimasukan pada lubang diatas

tabung.

4. Setelah tabung dicabut, kedua ujung tabung diberi parafin dan di bungkus

plastik.

5. Tabung disimpan di tempat yang tidak terkena sinar matahari agar tidak

terjadi penguapan kadar air.

III.2.1.2 Pengambilan sampel tanah Disturbed

Dalam pelaksanaan penelitian dibutuhkan cukup banyak sampel tanah disturbed.

Pengambilan sampel tanah dengan menggunakan cangkul dan sekop kemudian

dimasukan ke dalam karung sesuai dengan kebutuhan. Sampel tanah disturbed

dikeringkan dengan bantuan sinar matahari, setelah sampel tanah siap kemudian

dilakukan percobaan laboratorium.

Page 4: Bab III Metodologi Penelitian - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/555/jbptitbpp-gdl-irwanlieke-27742-4... · III - 1 Bab III Metodologi Penelitian Metodologi penelitian

III - 4

III.3 Kegiatan Pengujian awal sampel tanah di Laboratorium

Pengujian sampel di laboratorium yang meliputi :

a. Tanah Tidak Terganggu (undisturbed) :

Kadar air (ASTM D – 2216)

Berat isi tanah (ASTM D – 2937)

b. Tanah Terganggu (disturbed) :

Berat jenis tanah (ASTM D – 854)

Batas – batas atterberg (ASTM D – 423)

Analisa ukuran butir (ASTM D – 421)

Hidrometer (ASTM D – 422)

Kompaksi (ASTM D – 698)

III.3.1 Kegiatan Pengujian Indeks Properties

Untuk pengujian indeks properties tanah prosedurnya sesuai dengan ASTM,

yaitu:

a. Kadar air tanah (ASTM D – 2216)

Kadar air tanah adalah perbandingan antara berat air dan berat butiran padat

dari volume yang diselidiki.

b. Berat isi tanah (ASTM D – 2937)

Berat isi tanah merupakan penentuan berat suatu tanah dengan volume

tertentu. Dilakukan dengan cara menekan sebuah ring ke dalam tanah asli,

kemudian diratakan bagian atas dan bawahnya setelah itu tanah dikeluarkan

lalu dihitung beratnya. Berat tanah tersebut lalu dibagi dengan volume ring

maka hasil berat isi tanah didapat.

c. Berat jenis (ASTM D – 854)

Berat jenis (Gs) ditentukan secara akurat di laboratorium, untuk tanah

berlempung atau berlanau, harga berat jenis berkisar antara 2,6 sampai 2,9.

d. Batas atterberg (ASTM D – 4318)

Batas – batas Atterberg terdiri dari :

1. Batas cair

Yaitu transisi kadar air dari keadaan plastis ke keadaan cair, alat yang

digunakan untuk pengujian ini adalah mangkuk kuningan yang bertumpu

Page 5: Bab III Metodologi Penelitian - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/555/jbptitbpp-gdl-irwanlieke-27742-4... · III - 1 Bab III Metodologi Penelitian Metodologi penelitian

III - 5

pada dasar karet yang keras. Untuk pengujian, tanah yang lolos saringan

no. 40 diberi air secukupnya kemudian diaduk hingga homogen dan

membentuk pasta, lalu di letakkan dalam mangkok dan diratakan dengan

menggunakan spatula, kemudian digores tepat di tengah dengan alat

penggores. Alat pemutar digerakkan, mangkok akan naik turun, tanah

yang digores tadi akan menyatu lagi. Saat tanah menyatu dengan panjang

12.7 mm, jumlah ketukan dan kadar air dicatat. Percobaan di lakukan

beberapa kali untuk tanah yang sama dengan kadar air yang berbeda

hingga membentuk grafik dengan jumlah ketukan dan kadar air yang

berbeda, dari grafik di dapat batas cair pada ketukan ke 25 kali.

2. Batas plastis

Pada pengujian batas plastis ini tanah yang lolos saringan no. 40 dan di

beri air kemudian di aduk hingga homogen, digulung hingga pada saat

diameternya 3 mm tanah tersebut retak. Kemudian di hitung kadar airnya.

3. Batas susut

Pengujian batas susut di lakukan dengan menggunakan mangkok kecil

yang telah di lapisi pelumas, kemudian di isi oleh pasta tanah dan

permukaan tanah di ratakan oleh penggaris atau spatula,setelah itu di

timbang. Kemudian di keringkan di dalam oven. Volume dari sampel

tanah di tentukan dengan menggunakan dengan air raksa.

e. Analisa saringan (ASTM D – 421)

Analisa saringan adalah mengayak dan mengetarkan sampel tanah melalui

satu set saringan, dimana diameter saringan tersebut makin kecil secara

berurutan. Tanah yang tertahan dan lolos saringan tersebut kemudian dihitung

persentasenya.

f. Hydrometer (ASTM D – 422)

Analisis hydrometer di gunakan untuk tanah yang lolos saringan no 200.

Analisis hydrometer di dasarkan pada prinsip pengendapan butir-butir tanah

dalam air. Sampel tanah yang dilarutkan dalam air, akan mengendap dengan

kecepatan yang berbeda tergantung pada bentuk, ukuran dan beratnya.

Page 6: Bab III Metodologi Penelitian - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/555/jbptitbpp-gdl-irwanlieke-27742-4... · III - 1 Bab III Metodologi Penelitian Metodologi penelitian

III - 6

III.3.2. Kegiatan Pengujian Pemadatan (Kompaksi)

Sebelum dilakukan pengujian pemadatan di lapangan, maka dilakukan pengujian

pemadatan di laboratorium terlebih dahulu untuk mengetahui kadar air optimum

tanah yang akan diuji di lapangan. Proses pengujian pemadatan ini mengacu pada

prosedur ASTM D-698. Pada pengujian ini akan didapatkan berat volume tanah

kering dan kadar air optimum (OMC). Dari berat volume tanah kering dan kadar

air yang di dapatkan akan di buat kurva pemadatan.

III.3.2.1 Peralatan pemadatan (Kompaksi)

Alat-alat yang digunakan untuk pengujian pemadatan adalah :

1. Palu karet / kayu

2. Ayakan no. 4

3. Kantong plastik

4. Pisau untuk meratakan permukaan tanah

5. 1 set alat kompaksi (pemadatan)

Alat yang di gunakan untuk pemadatan ini, menggunakan alat uji standard

proctor, dengan ukuran sebagai berikut :

⇒ Mold diameter : 10,16 cm

Volume : 947 cm 3

⇒ Hammer (penumbuk) : 2,5 kg

⇒ Tinggi jatuh : 304 mm

⇒ Jumlah lapisan : 3 lapis

⇒ Jumlah tumbukan : @ 25 kali

III.3.2.2 Persiapan Benda Uji

Sebelum melakukan pengujian, dilakukan dulu persiapan benda uji, antara lain:

1. Sampel tanah yang akan diuji dipersiapkan, kemudian sampel tanah dijemur

sampai kering udara (air drained). Proses kering udara ini memerlukan waktu

beberapa hari.

2. Setelah diperkirakan mencapai kering udara, gumpalan sampel tanah tersebut

dihancurkan dengan palu karet atau palu kayu.

Page 7: Bab III Metodologi Penelitian - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/555/jbptitbpp-gdl-irwanlieke-27742-4... · III - 1 Bab III Metodologi Penelitian Metodologi penelitian

III - 7

3. Sampel tanah yang telah dihancurkan (dalam keadaan lepas), kemudian

disaring dengan saringan no.4, hasil saringan digunakan untuk pengujian.

4. Hasil saringan diaduk hingga merata dan dimasukan ke dalam kantong plastik

kemudian diikat, hal ini dimaksudkan agar sampel tanah tersebut memiliki

kondisi seragam.

III.3.2.3 Prosedur Pengujian Kompaksi

Prosedur pengujian pemadatan yang di lakukan, adalah :

1. Siapkan sampel tanah hasil ayakan seberat 3 kg sebanyak 5 kantong tanah.

2. Untuk mengetahui kadar air yang harus diberikan pada sampel-sampel tanah,

maka harus diperkirakan dulu kadar air optimumnya. Kadar air optimum

dapat diperkirakan dari gambar yang menunjukan hubungan antara kadar air

optimum, batas cair dan batas plastis.

3. Setelah di ketahui perkiraan kadar air optimumnya, kemudian di buat kadar air

untuk perkiraan yaitu kurang lebih 5 % sampai kadar air optimum sebenarnya

ditemukan.

4. Masing-masing sampel tanah ditambahkan air secara merata dengan kadar air

yang berbeda seperti yang telah di perkirakan. Kemudian diaduk agar kadar

airnya benar-benar merata.

5. Kemudian masing-masing tanah tersebut dimasukan kembali ke dalam

kantong plastik yang kemudian diikat dan dibiarkan selama 24 jam, agar kadar

airnya seragam.

6. Mold yang akan digunakan dibersihkan, ditimbang beratnya dan diukur

volumenya.

7. Untuk lapisan pertama, masukan sampel tanah tersebut ke dalam mold,

kemudian tumbuk dengan hammer secara merata. Selanjutnya untuk lapisan

ke-2 dan ke-3, cara pengerjaannya sama.

8. Setelah dilakukan penumbukan, tanah permukaan diratakan dengan

menggunakan pisau.

9. Tanah dikeluarkan dari mold dan diambil bagian atas, tengah dan bawah

sebanyak beberapa gram, kemudian dioven selama 24 jam untuk mengetahui

kadar airnya.

Page 8: Bab III Metodologi Penelitian - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/555/jbptitbpp-gdl-irwanlieke-27742-4... · III - 1 Bab III Metodologi Penelitian Metodologi penelitian

III - 8

10. Setelah didapat masing-masing kadar airnya sebanyak lima buah, buat grafik

berat isi kering terhadap kadar air. Dari grafik tersebut didapat kadar air

optimum yang sebenarnya, yang akan digunakan sebagai kadar air untuk

pemadatan.

III.3.3. Kegiatan Pengujian California Bearing Ratio (CBR)

III.3.3.1. Alat-alat dan bahan

1. Mesin penetrasi (penetrasi machine) dengan kecepatan penetrasi sebesar 1,27

mm/menit.

2. Cetakan logam (mold) berbentuk silinder dengan diameter dalam 152.4 ±

0.6609 mm, tinggi 50,8 mm dan keping lubang tidak lebih dari 1,59 mm.

3. Piringan pemisah dari logam (spacer disk) dengan diameter 150,8 mm dan

tebal 61.4 mm.

4. Alat penumbuk (compaction ratrainer) yang sesuai dengan cara pengujian

pemadatan biasanya 2,45 kg atau 4,45 kg.

5. Alat pengukur pengembangan yang terdiri dari keping pengembangan yang

berlubang, batang pengatur, tripod logam dan arloji pengukur pengembangan.

6. Keping beban (surcharge weight) dengan berat 2,7 kg, diameter 194,2 mm

dengan diameter lubang tengah 54,2 mm

7. Torak penetrasi dari logam berdiameter 49,5 mm, luas 1935 mm2 dan panjang

tidak kurang dari 101,6 mm

8. Satu buah arloji pengukur beban (dial gauge dengan skala 0,01 mm) dan satu

buah arloji pengukur penetrasi. Peralatan lain seperti talam, alat perata dan

bak air.

9. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram III.3.3.2. Prosedur pengujian

Persiapan pengujian dilakukan dengan cara yang berbeda untuk sampel yang tidak

direndam (unsoaked sample) dan sampel yang terendam (soaked sample)

II.3.3.2.1. Sampel yang tidak direndam (unsoaked sample)

Benda uji harus dipersiapkan menurut cara pengujian pemadatan standar (standart

compaction test)

Page 9: Bab III Metodologi Penelitian - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/555/jbptitbpp-gdl-irwanlieke-27742-4... · III - 1 Bab III Metodologi Penelitian Metodologi penelitian

III - 9

1. Ambil sampel tanah kira-kira 12 kg atau lebih utnuk tanah yang berbutir

halus, lewat saringan no 4 atau 15 kg untuk material ukuran maksimum butir

19 mm.

2. Tanah dicampur dengan air sehingga mendekati kadar air optimun sesuai

dengan hasil pemadatan. Jika diinginkan kadar air yang merata diamkan

sampel selama 24 jam (curing test) lalu tutup rapat-rapat agar tidak terjadi

penguapan.

3. Sebelum dilakukan pemadatan tanah, diambil sampel tanah untuk dihitung

kadar airnya.

4. Pasang cetakan pada keping alas dan timbang beratnya. Masukkan piringan

pemisah (space disk) diatas keping alas dan pasang kertas saringan diatasnya.

5. padatkan sampel tanah tersebut didalam cetakan sesuai dengan standart

ASTM D698 metode B untuk tanah berbutir halus (fine grained soil) dan

D1557 metode D untuk tanah berbutir kasar (coarse grained soil) atau sesuai

dengan yang ditentukan instruktur, kemudian ambil contoh tanah utnuk diukur

kadar airnya.

6. Buka leher sambungan dan ratakan tanah dibagian atas cetakaan dengan alat

perata, tambal lubang-lubang yang mungkin terjadi akibat lepasnya butir-butir

kasar dengan butiran yang halus.

7. Keluarkan piring pemisah dan balikkan dan balikkan cetakan, timbang berat

cetakan dan tanah yang telah dipadatkan dan tentukan berat isi tanah.

8. Pasang kertas saring pada kedua permukaan tanah pada cetakan lalu pasang

kembali dengan posisi dibalikkan. Dengan demikian sampel yang tidak

terendam telah siap untuk diuji.

II.3.3.2.2. Sampel yang direndam (soaked sample)

1. Pasang keping pengembang diatas permukaan benda uji dan keping pemberat

yang dikehendaki minimal 4,5 kg atau disesuaikan dengan beban perkerasan.

Rendam cetakan dalam bak air hingga air dapat merembes dari atas ke bawah.

2. Pasang tripod beserta arloji pengukur pengembangan (dial gauge,skala 0,01

mm).

Page 10: Bab III Metodologi Penelitian - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/555/jbptitbpp-gdl-irwanlieke-27742-4... · III - 1 Bab III Metodologi Penelitian Metodologi penelitian

III - 10

3. Atur alat pengukur pengembangan pada posisi nol kemudian baca besarnya

pengembangan untuk setiap selang waktu, 0; 1; 2; 4; 8; 12; 24; 36; 48;72 dan

96 jam. Pembacaan dapat dihentikan sebelum 96 jam jika setelah 48 jam

pembacaan pengembangan 24 jam terakhir konstan.

4. Setelah 96 jam keluarkan cetakan dari bak air dan miringkan selama 15 menit

sehingga air bebas mengalir. Jagalah agar selama pengaliran air sampel tanah

tidak terganggu.

5. Ambil beban dari keping atas kemudian cetakan beserta isinya ditimbang.

Dengan demikian sampel yang direndam telah siap untuk diuji.

III.3.3.3. Pelaksanaan pengujian

1. Letakkan keping pemberat minimal 4,5 kg atau sesuai dengan perkerasan

diatas permukaan benda uji.

2. Tempatkan benda uji pada mesin penetrasi dan atur torak penetrasi pada

permukaan benda uji sehingga arloji beban menunjukkan beban awal sebesar

4,5 kg. Pembebanan permulaan ini diperlukan untuk menjamin bidang sentuh

yang sempurna antara tanah dan torak. Kemudian arloji pengukur dinolkan.

3. Berikan pembebanan dengan teratur sehingga kecepatan penetrasi mendekati

1,27 mm/menit. Catat pembebanan pada saat penetrasi sebesar 0; 0,5; 1; 1,5;

2; 2,5; 3; 4; 5,0; 6,0; 7,5; 9,0; 10,0; dan 12,5 mm

4. Catat beban maksimal dan penetrasinya bila pembebanan maksimal diperoleh

pada saat penetrasi belum mencapai 12,5 mm

5. Keluarkan (extrude) benda uji dari cetakan, untuk sampel yang tidak terendam

ambil dua sampel untuk pengukuran kadar air sedangkan untuk sampel yang

direndam (soaked sample) ambil tiga sampel dari bagian atas,tengah dan

bawah sampel.

III.3.4. Kegiatan Pengujian Dynamic Cone Penetrometer (DCP)

III.3.4.1. Peralatan yang digunakan.

1. Mistar ukur

2. Batang penetrasi

3. Konus

Page 11: Bab III Metodologi Penelitian - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/555/jbptitbpp-gdl-irwanlieke-27742-4... · III - 1 Bab III Metodologi Penelitian Metodologi penelitian

III - 11

4. Landasan penumbuk

5. Stang pelurus

III.3.4.2. Prosedur pengujian

1. Letakkan alat cone penetrometer yang telah dirakit diatas tanah yang akan

diperiksa sehingga berada dalam posisi vertikal, penyimpangan sedikit saja

akan menyebabkan kesalahan pengukuran yang relatif besar.

2. Baca posisi awal penunjuk mistar (Xo) dalam satuan mm yang terdekat.

Penunjukan Xo ini tidak perlu tepat pada angka nol (0) karena nilai Xo akan

diperhitungan pada nilai penetrasi. Masukkan nilai Zo pada formulir

perhitungan data kolom ke-2 untuk tumbukan n=0 (baris ke-1).

3. Angkut palu penumbuk sampai menyentuh pegangan lalu lepaskan sehingga

menumbuk landasan penumbuk itu, ini menyebabkan konus menembus tanah

dibawahnya.

4. Baca posisi penunjukan mistar ukur (X1) setelah terjadi penetrasi. Masukkan

nilai X1 pada formulir pada kolom ke-2 pada baris ke-2 (n=1). Isilah kolom

ke-3 pada formulir data, yaitu selisih antara X1 dan X0 (X0-X1). Kemudian isi

formulir data besarnya nilai berdasarkan tabel CBR.

5. Ulangi lagi prosedur ke-4 berulangkali sampai batas yang akan diperiksa.

Masukkan data X2, X3, .... ,Xn pada kolom ke-2 sesuai dengan baris n=2, n=3,

...n=n

6. Isilah kolom ke-3 pada formulir data yaitu selisih antara nilai X1 dengan X0

(1,2,3...,n). Isilah kolom ke-4 (tumbukan per 25 mm) dengan melihat tabel

CBR.

III.4 Pemodelan Tanah

III.4.1 Kegiatan Pembuatan Model Lapisan Tanah

1. Mula-mula digali 2 buah lubang dengan ukuran (10,0 x 0,4 x 0,7) m

m)5,0x5,0x0,10(

m7,0

lubang)dua(2galiDi

Page 12: Bab III Metodologi Penelitian - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/555/jbptitbpp-gdl-irwanlieke-27742-4... · III - 1 Bab III Metodologi Penelitian Metodologi penelitian

III - 12

2. Lubang I di isi dengan lempung dan lubang II di isi dengan lempung berpasir

dengan kadar air (w) dan berat jenis (γ), kemudian di kompaksi/dipadatkan

setelah itu dilakukan pencitraan dengan georadar sebanyak 3 (tiga) lintasan.

Lempung

berpasirLempung

m)5,0x5,0x0,10(

m)5,0x5,0x0,10(

m5,0

m1,0

m5,0

m1,0

III.4.2 Kegiatan Pembuatan Model Perkerasan Lentur

1. Diatas lapisan tanah lempung (lubang I) dan tanah lempung berpasir (lubang

II) di isi dengan pasir sebagai lapisan pondasi bawah kemudian dilakukan

pencitraan dengan georadar sebanyak 3 (tiga) lintasan

Lempung

berpasirLempung

m)5,0x5,0x0,10(

m)5,0x5,0x0,10(

m5,0

m1,0

m5,0

m1,0

2. Diatas lapisan pasir diletakkan batu pecah dengan ukuran 7/12 cm sebagai

lapisan pondasi atas kemudian dilakukan pencitraan dengan georadar

sebanyak 3 (tiga) lintasan.

Lempung

berpasirLempung

m)5,0x5,0x0,10(

m)5,0x5,0x0,10(

m5,0

m1,0

m5,0

m1,0

Page 13: Bab III Metodologi Penelitian - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/555/jbptitbpp-gdl-irwanlieke-27742-4... · III - 1 Bab III Metodologi Penelitian Metodologi penelitian

III - 13

3. Diatas lapisan batu pecah diberi lapisan batu pecah dengan ukuran 2/5 cm

kemudian dilakukan lagi pencitraan dengan georadar sebanyak 3 (tiga)

lintasan.

Lempung

berpasirLempung

m)5,0x5,0x0,10(

m)5,0x5,0x0,10(

m5,0

m1,0

m5,0

m1,0

4. Diatas lapisan lapisan batu pecah diberi lapisan aspal lalu ditaburi pasir

kemudian dilakukan pencitraan dengan georadar sebanyak 3 (tiga) lintasan.

Lempung

berpasirLempung

m)5,0x5,0x0,10(

m)5,0x5,0x0,10(

m5,0

m1,0

m5,0

m1,0

III.5. Kegiatan Pengukuran Georadar

Kegiatan pencitraan georadar dilakukan setelah sampel siap. Pencitraan dilakukan

3 (tiga) kali lintasan agar dapat diperoleh data yang lebih akurat.

Pengukuran menggunakan georadar digital yang merekam data dengan arah TP1

s/d TP18 dan sebaliknya dan umumnya tegak lurus arah sumbu benda obyek.

Georadar digital yang digunakan adalah produksi GSSI tipe SIR – 2 yang terdiri

dari unit utama sebagai control dan berupa suatu CPU AT – 486 DX -2, kabel

fiber optik sebagai penghubung ke antena dan antena monostatik dimana unit

pemancar dan penerima menjadi satu. Dari antena monostatik ini dilakukan

pengukuran berdasarkan “ zero offset “ dan gelombang yang di pancarkan adalah

gelombang dengan sudut datang dan pantul tegak lurus permukaan benda obyek.

Page 14: Bab III Metodologi Penelitian - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/555/jbptitbpp-gdl-irwanlieke-27742-4... · III - 1 Bab III Metodologi Penelitian Metodologi penelitian

III - 14

Karena pemodelan cukup dangkal dan diharapkan hasil pengukuran cukup

mempunyai resolusi tinggi maka telah digunakan antena dengan frekuensi 900

MHz.

III.5.1. Pengolahan Data

Pengolahan data lapangan hasil rekaman dari unit control, data tersebut di transfer

ke komputer kemudian di olah menggunakan perangkat lunak RADAN v.3.1.

penampilan data georadar setiap lintasan dapat dilihat pertama-tama adalah posisi

tanda jarak apakah sudah sesuai dengan skala jarak yang sama. Bila untuk tanda

jarak yang sama tetapi dalam penampilan teryata menunjukan selang yang

berbeda, maka koreksi statik dapat digunakan untuk normalisasi jarak tersebut.

Penggunaan filter frekuensi lolos rendah maupun tinggi penting terutama untuk

mengurangi “ flat flaying “ yaitu gelombang pantul berulang yang ditimbulkan

oleh bidang–bidang “ horizontal “ yang umumnya merupakan gelombang panjang

sehingga frekuensi rendah. Frekuensi ini dapat direduksi dengan filter frekuensi

lolos tinggi. Sedang untuk filter frekuensi lolos rendah umumnya digunakan untuk

mengeliminasi semua derau frekuensi tinggi yang sering nampak pada data

georadar yang relative dalam. Filter lolos rendah juga dapat digunakan untuk

mereduksi arah horizontal derau “ snow “ yang berupa citra seperti kabut dan juga

menghaluskan data.

Gelombang ulang (multipel) atau “ringing “ terjadi bila sinar gelombang georadar

memantul kembali dan berlanjut diantara suatu bidang obyek misalnya lapisan

lempung basah dengan antena. Hal ini akan menyebabkan pola refleksi berulang.

Refleksi berulang dapat terjadi pula di muka air tanah, batuan dasar atau rongga.

Untuk menghilangkan gelombang refleksi ulang tersebut dapat digunakan metode

dekonvolusi atau filter invers. Selain itu dekonvolusi juga dapat digunakan untuk

merestorasi resolusi arah vertikal gelombang georadar karena bumi telah

berfungsi sebagai filter saat gelombang EM melewatinya dengan mengurangi

informasi data frekuensi tinggi. Dekonvolusi yang digunakan di sini adalah

metoda dekonvolusi prediktip, yaitu suatu metoda yang menggunakan

dekonvolusi “ spiking “ dengan memperkirakan bentuk pulsa yang di pancarkan

ketika sinyal antena di kopling ke dalam tanah. Untuk itu perlu diasumsikan

Page 15: Bab III Metodologi Penelitian - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/555/jbptitbpp-gdl-irwanlieke-27742-4... · III - 1 Bab III Metodologi Penelitian Metodologi penelitian

III - 15

panjang wavelet yang di sebut “ operator length “. Penggunaan filter yang lebih

panjang dapat memberikan wavelet dan hasil yang lebih baik, namun memerlukan

waktu pengolahan yang lama.

Berdasarkan sifat gelombang pantul yang memenuhi prinsip Huygen, maka setiap

titik pantul akan mengembalikan gelombang tersebut dalam bentuk gelombang

difraksi hiperbola. Selain itu bidang pantul yang miring juga akan termigrasi

(tergeser) dari posisi sebenarnya. Prose migrasi dengan RADAN v.3.1 dapat

dilakukan dengan menyesuaikan parameter kecepatan relative antara media

sekeliling dengan lapisan (titik) bidang pantul.

Pada pengolahan data disini digunakan migrasi Kirchhoff karena lebih teliti. Bila

pemilihan parameter kecepatan relative tidak sesuai, maka akan terjadi “ under

atau over migrated “. Hal tersebut ditandai dengan masih nampaknya pola “

frown “ bila masih under- migrated. Migrasi perlu untuk menampilkan bentuk-

bentuk siklin, antisinklin, bidang miring dan ujung lapisan kedalam bentuk dan

posisi yang benar.

Inti dari pengukuran menggunakan alat georadar ini adalah diperoleh amplitudo

gelombang EM pada saat pengukuran dilakukan sehingga didapat amplitudo

untuk masing – masing sampel tanah.

III.6. Metode Pengolahan Data

Metode pengolahan analisa data yang dilakukan dalam kegiatan penelitian ini

menggunakan Program Microsoft Excel XP dan Program statistik SPSS v.13

dimana di dalam program tersebut data-data hasil penyelidikan tanah baik di

lapangan maupun di laboratorium serta data hasil penyelidikan tanah dengan

menggunakan alat georadar dikumpulkan. Setelah semua data dikumpulkan,

dibuat grafik hubungan korelasi antara masing-masing data keluaran hasil

penyelidikan tanah baik di lapangan maupun di laboratorium dengan data

keluaran hasil penyelidikan tanah menggunakan alat georadar.

Setelah grafik hubungan korelasi dibuat, dilakukan regresi untuk mendapatkan

hubungan korelasi data yang ditampilkan dalam bentuk suatu persamaan.

Persamaan dianggap valid atau dapat diterima apabila nilai R2 yang dihasilkan

dari persamaan tersebut secara teknis lebih besar dari 0,5.

Page 16: Bab III Metodologi Penelitian - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/555/jbptitbpp-gdl-irwanlieke-27742-4... · III - 1 Bab III Metodologi Penelitian Metodologi penelitian

III - 16

Adapun jenis-jenis regresi yang dapat dilakukan untuk mendapatkan hubungan

korelasi data adalah sebagai berikut :

a. Regresi Linear

Dalam grafik, jika antara titik satu dengan titik yang lainnya dihubungkan

dengan suatu garis, maka akan diperoleh garis yang tidak lurus. Tetapi, jika

diambil suatu garis yang mewakili rata-rata dari seluruh titik-titik tersebut,

maka akan diperoleh garis lurus. Garis lurus itulah yang merupakan garis

regresi linear. Pada persamaan regresi linear dengan satu variabel bebas,

persamaan yang dihasilkan pada umumnya berbentuk :

Y = a + bx

b. Regresi Logarithmic

Dalam grafik, jika diambil suatu garis yang mewakili rata-rata dari seluruh

titik, maka akan diperoleh garis lengkung yang merupakan garis regresi

logarithmic. Pada persamaan regresi logarithmic dengan satu variabel bebas,

persamaan yang dihasilkan pada umumnya berbentuk :

Y = a + b ln(x)

c. Regresi Polynomial

Dalam grafik, jika diambil suatu garis yang mewakili rata-rata dari seluruh

titik, maka akan diperoleh garis lengkung yang merupakan garis regresi

polynomial. Pada persamaan regresi polynomial dengan satu variabel bebas

order dua, persamaan yang dihasilkan pada umumnya berbentuk :

Y = a + bx + cx2

d. Regresi Power

Dalam grafik, jika diambil suatu garis yang mewakili rata-rata dari seluruh

titik, maka akan diperoleh garis lengkung yang merupakan garis regresi

power. Pada persamaan regresi power dengan satu variabel bebas, persamaan

yang dihasilkan pada umumnya berbentuk :

Y = axb

e. Regresi Exponential

Dalam grafik, jika diambil suatu garis yang mewakili rata-rata dari seluruh

titik, maka akan diperoleh garis lengkung yang merupakan garis regresi

Page 17: Bab III Metodologi Penelitian - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/555/jbptitbpp-gdl-irwanlieke-27742-4... · III - 1 Bab III Metodologi Penelitian Metodologi penelitian

III - 17

exponential. Pada persamaan regresi exponential dengan satu variabel bebas,

persamaan yang dihasilkan pada umumnya berbentuk :

Y = aebX

III.7. Statistical Product and Service Solutions (SPSS)

III.7.1. Sejarah SPSS

SPSS sebagai software statistik pertama kali dibuat pada tahun 1968 oleh tiga

mahasiswa Stanford University, yang dioperasikan pada komputer mainframe.

Pada tahun 1984, SPSS pertama kali muncul dalam bentuk versi PC ( dapat

dipakai untuk komputer desktop) dengan nama SPSS/PC+ dan sejalan dengan

semakin populernya sistem operasi windows maka SPSS pada tahun 1992 juga

mengeluarkan versi windows. Dalam perkembangannya antara tahun 1994 hingga

1998, SPSS melakukan berbagai kebijakan strategis untuk pengembangan

software statistik, dengan mengakusisi sofware-software terkemuka hingga.

Pada akhirnya SPSS yang tadinya hanya bagi pengelolaan data statistik untuk

ilmu sosial (SPSS saat itu adalah singkatan dari Statistical Package for the Social

Sciences) diperluas dengan berbagai jenis user seperti untuk proses produksi di

pabrik, riset-riset ilmu sains dan lainnya sehingga sekarang kepanjangan SPSS

adalah Statistical Product and Service Solutions.

III.7.2 Cara Kerja SPSS

III.7.2.1. Komputer

Pada dasarnya komputer berfungsi mengolah data menjadi informasi yang berarti.

Data yang akan diolah dimasukkan seperti input, kemudian proses pengolahan

data oleh komputer dihasilkan output berupa informasi untuk kegunaan lebih

lanjut.

Pengolahan data menjadi informasi dengan komputer:

III.7.2.2. Statistik

Statistik juga mempunyai fungsi yang sama dengan komputer, yaitu mengolah

data dengan perhitungan statistik tertentu menjadi informasi yang berarti.

Input Data Proses Komputer Output data (Informasi)

Page 18: Bab III Metodologi Penelitian - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/555/jbptitbpp-gdl-irwanlieke-27742-4... · III - 1 Bab III Metodologi Penelitian Metodologi penelitian

III - 18

Proses perhitungan dengan statistik

III.7.2.3. Statistical Product and Service Solutions (SPSS)

Proses pengolahan data pada SPSS mirip dengan proses pada komputer dan

statistik, hanya pada SPSS ada variasi penyajian input dan output data.

Proses pengolahan data dengan SPSS:

1. Data yang akan diproses dimasukkan lewat menu Data Editor yang otomatis

muncul di layar saat SPSS di jalankan.

2. Data yang telah diinput kemudian diproses lewat menu Data Editor

3. Hasil pengolahan data muncul dilayar (windows) yang lain dari SPSS, yaitu

Output Navigator.

Pada menu Output Navigator, informasi atau output statistik dapat

ditampilkan secara:

a. Teks atau tulisan, Pengerjaan (perubahan bentuk huruf, penambahan,

pengurangan dan lainnya) yang berhubungan dengan output berbentuk

teks dapat dilakukan lewat menu Text Output Editor.

b. Tabel, Pengerjaan (pivoting tabel, penambahan, pengurangan tabel dan

lainnya) yang berhubungan dengan output berbentuk tabel dapat dilakukan

lewat menu Pivot Table Editor.

c. Chart atau Grafik. Pengerjaan (perubahan file grafik dan lainnya) yang

berhubungan dengan output berbentuk grafik dapat dilakukan lewat menu

Chart Editor.

Input Data Proses Statistik Output data (Informasi)

Input Data dengan

Data Editor

Proses dengan Data Editor

Output data dengan

Output Navigator

Page 19: Bab III Metodologi Penelitian - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/555/jbptitbpp-gdl-irwanlieke-27742-4... · III - 1 Bab III Metodologi Penelitian Metodologi penelitian

III - 19

III.7.3. Statistical Product and Service Solutions v.13 (SPSS v.13)

Anilsis Pengolahan data untuk studi korelasi pada penelitian ini menggunakan

program SPSS v.13. Untuk analisa regresi langkah-langkah yang dilakukan adalah

sebagai berikut:

1. Menginput data ke data editor, dengan memasukkan nilai kedalam Data View

dan mendefenisikan data ke dalam variabel view.

Gambar 3.2. Input data editor

2. Klik menu Analyze, pilih regression. Terdapat 2 (dua) pilihan Linear dan

Curva Estimation.

Gambar 3.3. Menu analyze

3. Pada Option Regresi, pilih Linear maka akan muncul dialog linear regression.

Masukkan variabel Y ke kotan Dependent dan kemudian variabel x1, x2,... ke

kotak Independents, selanjutnya klik ok.

Page 20: Bab III Metodologi Penelitian - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/555/jbptitbpp-gdl-irwanlieke-27742-4... · III - 1 Bab III Metodologi Penelitian Metodologi penelitian

III - 20

Gambar 3.4. Dialog linear regression

4. Pada option Regresi, pilih Cuve estimation maka akan muncul dialog curve

estimation. Masukkan data ke kotak dialog dan pilih regresi yang akan

digunakan, selanjutnya klik ok

Gambar 3.5. Dialog curve estimation

5. Hasil Output berupa file tersendiri dan dapat di save.

Contoh hasil output regresi linear Amplitudo vs Kadar air TL, yang diolah

dengan menggunakan program SPSS v.13

Page 21: Bab III Metodologi Penelitian - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/555/jbptitbpp-gdl-irwanlieke-27742-4... · III - 1 Bab III Metodologi Penelitian Metodologi penelitian

III - 21

Curve Fit Model Description Model Name MOD_1 Dependent Variable 1 Amplitudo TL 0.6 m Equation 1 Linear Independent Variable Kadar Air TL Constant Included Variable Whose Values Label Observations in Plots Unspecified

Case Processing Summary N Total Cases 18 Excluded Cases(a) 0 Forecasted Cases 0 Newly Created Cases 0

a Cases with a missing value in any variable are excluded from the analysis. Variable Processing Summary

Variables

Dependent Independent Amplitudo TL 0.6 m Kadar Air TL

Number of Positive Values 18 18 Number of Zeros 0 0 Number of Negative Values 0 0 Number of Missing Values

User-Missing 0 0

System-Missing 0 0

Model Summary and Parameter Estimates Dependent Variable: Amplitudo TL 0.6 m

Equation Model Summary Parameter Estimates

R Square F df1 df2 Sig. Constant b1 Linear .850 90.797 1 16 .000 -8.401 1.749

The independent variable is Kadar Air TL.

80.00

70.00

60.00

50.00

40.00

50.0045.0040.0035.0030.0025.00

Kadar Air TL

LinearObserved

Amplitudo TL 0.6 m

Page 22: Bab III Metodologi Penelitian - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/555/jbptitbpp-gdl-irwanlieke-27742-4... · III - 1 Bab III Metodologi Penelitian Metodologi penelitian

III - 22

III.8. Kesimpulan Dari Hasil Korelasi Data

Kesimpulan diambil setelah hasil pengolahan data selesai. Tentang kesimpulan ini

akan dijelaskan pada bab terakhir pada penelitian ini.