Uji California Bearing Ratio (CBR) Lapangan vs CBR Laboratorium: Kapan Digunakan?

California Bearing Ratio (CBR) dikembangkan oleh California Division of Highways pada tahun 1928 untuk menilai kekuatan relatif lapisan tanah dasar (subgrade) dan lapis pondasi jalan raya.

Nilai CBR (%) didefinisikan sebagai rasio perbandingan antara gaya penetrasi yang dibutuhkan untuk menekan piston silinder baja standar (penampang 19.35 cm² / 3 inci persegi) menembus tanah pada kecepatan penetrasi 1.27 mm/menit terhadap gaya penetrasi standar pada batu pecah hancur bermutu tinggi di California:

• › Beban standar pada penetrasi 2.54 mm (0.1 inci) adalah 13.24 kN (3.000 pon ≈ 70.3 kg/cm²).
• › Beban standar pada penetrasi 5.08 mm (0.2 inci) adalah 19.96 kN (4.500 pon ≈ 105.5 kg/cm²).

Rumus Nilai CBR: CBR = (Beban Uji Terukur / Beban Standar) × 100%

Uji CBR laboratorium menguji sampel tanah yang dipadatkan di dalam silinder cetakan logam:

• › Kondisi Rendaman Air (Soaked Condition): Sampel tanah yang telah dipadatkan pada kadar air optimum (OMC) ditenggelamkan ke dalam bak air selama 96 jam (4 hari) penuh dengan diberi beban keping pemberat (surcharge weights minimal 4.5 kg) untuk mensimulasikan berat lapisan perkerasan aspal di atasnya.
• › Tujuan Perendaman: Mensimulasikan kondisi terburuk (worst-case scenario) saat musim hujan ekstrem di mana lapisan tanah dasar jalan mengalami penjenuhan air total. Pengujian ini juga mengukur persentase pemuaian volumetrik tanah (swelling percentage).

Uji CBR Lapangan dilakukan langsung di atas permukaan subgrade atau timbunan tanah yang sudah dipadatkan di proyek:

• › Menggunakan dongkrak mekanis berpenunjuk beban (proving ring) yang dipasang vertikal di bawah gardan truk bermuatan agregat berat (sebagai beban counterweight penahan reaksi).
• › Piston ditekan masuk langsung ke dalam tanah asli lapangan.
• › Nilai CBR Lapangan mencerminkan kekuatan daya dukung tanah saat itu juga pada kadar air nyata di lapangan. Jika diuji saat musim kemarau saat tanah mengering keras, nilai CBR lapangan bisa sangat tinggi (misal 15%), namun nilai tersebut akan anjlok drastis menjadi hanya 3% saat musim hujan tiba.

Dalam pedoman Manual Desain Perkerasan Jalan (MDPJ 2017) Kementerian PUPR:

• › Tanah dasar dengan nilai CBR < 2.5% dinyatakan tidak layak menopang perkerasan jalan tol, dan wajib dilakukan perbaikan tanah (soil stabilization atau capping layer).
• › Nilai CBR desain standar berkisar antara 6% hingga 10%. Semakin tinggi nilai CBR subgrade, semakin tipis ketebalan lapis pondasi agregat dan aspal yang dibutuhkan, menghemat anggaran proyek hingga miliaran rupiah per kilometer jalan.