MINISTRY OF EDUCATION AND CULTURE UNIVERSITAS GADJAH MADA POSTGRADUATE PROGRAM OF FACULTY OF ENGINEERING POSTGRADUATE PROGRAM STUDY OF GEOLOGICAL ENGINEERING MAGISTER OF PETROLEUM GEOSCIENCE STUDY INTEREST

TRAN THI THANH THUY, Dr. Doni Prakasa Eka Putra,

2013 | Tesis | S2 Teknik Geologi

Di area jalan raya daerah Karangjati, Kabupaten Ngawi, Jawa Timur, Indonesia terdapat potensi kerusakan tanah dengan retakan dan deformasi akibat tipe tanah yang bersifat ekspansif tinggi pada area yang luas. Permasalahan tersebut melatarbelakangi tujuan penelitian ini, yaitu untuk memperkuat tanah lunak di area ini, dengan menggunakan stabilisasi elektro-kinetik. Metodologi dalam penelitian ini dilakukan dengan skala bangku percobaan elektro-kinetik dan analisis laboratorium.Empat percobaan elektro kinetik dilakukan dengan menggunakan elektrolit yang berbeda (CaCl2 atau air tanah) dalam kondisi yang berbeda (ketinggian air konstan atau aliran air). Pelat aluminium dengan daya konstan 13V dipilih untuk menjadi elektroda. Hasilnya, semua spesimen tanah yang diteliti menunjukkan nilai pH menurun pada anolit dan meningkat pada katolit. Semua sampel tanah menunjukkan peningkatan batas Atterberg dengan batas cair (LL) 79.72-86.14%, batas plastis (PL) 25.22-30.80%, indeks plastisitas (PI) 53.28-60.92, Indeks likuiditas (LI) 0.91-1.08. Kompresi Indeks Cc adalah 0.50-0.742, dan kekuatan geser ‘undrained’ tanah berkisar antara 7-11 kPa. Derajat penguatan tanah mencapai antara 304-556%. Hasil analisis XRD menunjukkan bahwa mineral lempung tanah terdiri atas jenis montmorillonite dan kaolin. Berdasarkan hasil penelitian, dapat disimpulkan bahwa penguatan spesimen tanah dicapai dengan penurunan batas Atterberg, pengurangan kompresi- bilitas dan peningkatan kekuatan geser undrained secara signifikan. Sampel tanah dengan kalsium klorida sebagai elektrolit pada kondisi air mengalir menunjukkan hasil yang paling efektif dan terbaik. Kedepan, diharapkan “treatment” dengan menggunakan air tanah dalam kondisi air mengalir dapat di aplikasikan di lapangan karena cara ini lebih aman secara lingkungan.

The roadway in Karangjati, Ngawi Regency, East Java, Indonesia is high potential damage with cracking and deformation due to high expansive soil in a large area. Based on this problem, this research aims to strengthen natural soft soil in this area by using electro-kinetic stabilization. The methodology of the research was conducted by bench scale electro-kinetic experiment and laboratory analysis. Four electro-kinetic experiments were conducted with different electrolyte (calcium chloride CaCl2 or ground water) under different condition (water level constant or flow water). Aluminum plates are selected to be electrodes that stand on a constant power current 13V. As the result, all soil specimens get pH value decrease at anolyte and increase at catholyte. All soil samples get decreasing Atterberg limit with liquid limit (LL) 79.72-86.14%, plastic limit (PL) 25.22-30.80%, and plasticity index (PI) 53.28-60.92, liquidity Index (LI) 0.91-1.08. The compression index Cc is 0.50-0.742. Undrained shear strength of treated soil is from 7-11 kPa. Moreover, strengthening degree of treated soil achieve 304-556%. The XRD analysis resulted that the clay mineral of treated soil is the type of montmorillonite and kaolin clay. Based on the result of research, it is concluded that strengthening soil specimen was achieved with decreasing Atterberg limits, reduction in compressibility and significant increasing undrained shear strength. Soil treated with injected calcium chloride and under flow water is the most effective. Mineralogical composition between untreated and treated soil is not changed. As the expectation for future work, treatment with ground water under water flow condition should be chosen for applying in the field due to more environmentally friendly.

Kata Kunci : Electro-kinetic stabilization, Electro chemical injection.