BAB VI TATA CARA DESAIN TPA SAMPAH
6.20 PONDASI
6.20.5 Alternatif Pondasi di Lahan Gambut
Permasalahan terkait kondisi tanah di lahan gambut pada umumnya yaitu; penurunan tanah tinggi, tanah sangat lunak, muka air tinggi, keasaman tanah tinggi, keterbatasan tanah uruk dan bahaya terjadinya kebakaran.
Pemecahan masalah dalam upaya peningkatan daya dukung tanah di lahan gambut dibagi menjadi beberapa kelompok alternatif, yaitu:
Metode perbaikan tanah, terdiri dari: - Penggantian tanah setempat - Prapembebanan
- Jaringan Parit - Matras
- Penggunaan material ringan Metode perkuatan pondasi, terdiri dari:
- Pondasi tiang (cerucuk kayu dan tiang pancang) - Galar kayu
- Pondasi Telapak - Pondasi Plat Menerus - Cakar ayam modifikasi
- Konstruksi sarang laba-laba (KSLL) - Pondasi terapung (ponton)
Kelompok solusi alternatif di atas akan dijelaskan pada bab 8 dan 9, meskipun demikian kombinasi dari ketiga metode tersebut dapat diterapkan dengan melihat berbagai kondisi yang terjadi di lokasi pekerjaan.
103
Pengumpulan & Analisis data -Topografi & layout TPA -Hidrogeologi -Geoteknik (Kadar air, Direct Share, Specific Gravity, Soil Density, Permeabilitas, dll)
Mulai
Peningkatan daya dukung tanah
Bangunan sel sampah dan jalan Pekerjaan pemilihan pondasi berdasarkan tipe bangunan Penimbunan tanah Ketersediaan tanah urug Alternatif pondasi - Penggunaan material ringan (EPS Block, sekam padi, dll) - Cerucuk kayu/bambu - Galar kayu - Geosintesis - Cakar ayam - Konstruksi Sarang laba (KSLL) Pekerjaan timbunan ≤ 2 m 2-5 m 5-10 m ≥ 10 m Pondasi telapak Pondasi menerus Pondasi Telapak Mini pile Cerucuk kayu Mini pile Tiang pancang Pondasi Sumuran Tiang pancang Alternatif pondasi: - Galar kayu - Cerujuk kayu - Pondasi Telapak - Pondasi plat menerus (Raft) - Tiang pancang - Konstruksi Sarang Laba-laba (KSLL) Cek kedalaman tanah
padat Bangunan gedung
(kantor, pos jaga, garasi, dll)
Bangunan Instalasi Pengolahan Lingi (IPL)
Kontur tanah area sel/jalan datar? Elevasi permukaan tanah dinaikkan Cek kandungan Organik ≥ 75 % ya ya Elevasi inlet IPL lebih rendah
dari outlet lindi Sel sampah ?
Gali tanah sesuai desain rencana Rencanakan desain pondasi Pengadaan, penghamparan & pemadatan material timbunan tidak tidak ya ya ya ya tidak tidak tidak Gali tanah sesuai
desain rencana Tanah gambut Studi Kelayakan Lahan
ya tidak Tanah Normal (Bukan gambut) Pekerjaan bangunan konstruksi di atas pondasi Cek stabilitas (settlement,guling, geser) Selesai ya tidak ya tidak Alternatif teknologi : - Pemadatan mekanik - Prapembebanan - Pengeringan parit (dewatering) - Tanah Stabilisasi - PVD - Konsolidasi Vakum - dll(untuk selain tanah gambut)
Pekerjaan pemampatan (settlement) tanah
Analisis waktu & biaya alternetif teknologi
104 Tabel 6. 12 Pemilihan pondasi dan perbaikan tanah berdasarkan tipe bangunan di
lahan rawa dan gambut
6.20.5.1 Metode Perbaikan Tanah
➢ Penggantian Tanah Setempat
Pembuangan lapisan tanah lunak atau gambut dengan material yang lebih baik akan dapat menyelesaikan masalah stab
ilitas dan penurunan. Pergantian tanah dapat dilakukan sebagian atau seluruhnya.
Gambar 6. 31 Tanah gambut diganti seluruhnya
Gambar 6. 32 Tanah gambut diganti sebagian
Pada penggantian tanah sebagian harus dipasang lapisan pemisah, berfungsi untuk menghindari terjadinya kehilangan tanah timbunan dan swlain itu juga dapat
105 meningkatkan daya dukung tanah. Material yang digunakna adalah material yang tidak lolos tanah timbunan seperti anyaman bambu dan bahan geosintetik.
Penetepan kedalaman galian didasarkan pada stabilitas galian dan biaya penggantian material.
Tabel 6. 13 Batasan praktis penggantian tanah setempat Tebal
gambut
Jenis bangunan
Jalan & bangunan lain Sel Sampah 1 m
Penggantian seluruhnya Penggantian seluruhnya 2 m Penggantian sebagian (dalam maks. 1,5 m) 3 m Penggantian sebagian (dalam maks. 3 m) 4 m 5 m
6 m Tidak cocok Tidak cocok
Langkah-langkah pelaksanaan:
1. Rencanakan kedalaman dan volume timbunan. Buat patok batas tanah yang akan dilakukan penggantian.
2. Gali tanah dengan cara konvensional atau menggunakan alat berat (excavator atau dragline).
3. Buang material galian ke lokasi yang telah ditetapkan oleh kontraktor. Lokasi harus diterima dari sudut lingkungan dan jaraknya tidak telalu jauh dari lokasi proyek.
4. Hamparkan lapisan pemisah (geotekstil, anyaman bambu, dll) pada pembagian tanah gambut sebagian.
5. Timbun galian dengan material pengganti yang telah ditetapkan dan lakukan pemadatan secara berkala dengan menggunakan alat pemadat. Material pengganti harus tersedia dengan jarak angkut yang ekonomis.
6. Lakukan uji lapangan terhadap daya dukung tanah yang dihasilkan. Lakukan pemadatan kembali bila belum mencapai daya dukung yang direncanakan. ➢ Prapembebanan
Prapembebanan (preloading) merupakan suatu metode konstruksi perbaikan tanah berupa pemempatan timbunan pada lokasi yang akan distabilisasi dengan berat sekurang-kurangnya sama dengan berat struktur yang akan dibangun (beban permanent).
Prapembebanan dapat dianggap selesai jika penurunan konsolidasi yang terjadi minimal sama dengan penurunan konstruksi yang diakibatkan beban rencana.
106 Tujuan Preloading antara lain:
a. Mempercepat penurunan konstruksi tanah akibat beban bangunan
b. Meningkatkan daya dukung tanah dasar.
Jenis prapembebanan ditinjau dari bahan yang digunakan;
a. Tiimbunan tanah
b. Kantong air. Bahan yang digunakan pada umumnya berupa karet berukuran besar dan tahan bocor.
Langkah-langkah pelaksanaan metode prapembebanan yaitu:
1. Bersihkan dan buang sampah/ranting-ranting pohon yang ada dipernukaan tanah.
2. Untuk mempercepat konsolidasi, pasang vertikal drain.
3. Hamparkan lapisar pasir di atas permukaan tanah dasar dengan ketebalan ± 10 cm.
4. Beri pembebanan dengan menggunakan timbunan tanah atau kantong air dengan peningkatan beban secara bertahap.
5. Pasang alat pemantau tekanan air pori (pisometer) dan alat ukur penurunan tanah (settlement plate).
➢ Jaringan Parit
Jaringan Parit merupakan sarana untuk membuang kelebihan air di area proyek. Merupakan metode konvensional dan mudah diterapkan namun memerlukan waktu yang lama untuk mencapai penurunan tanah yang diharapakan. Oleh karena itu, akan sangat bagus bila dikombinasikan dengan metode lainnya seperti metode prapembebanan.
Jenis dan kegunaan parit dijelaskan pada tabel berikut:
Tabel 6. 14 Ukuran dan fungsi parit berdasarkan jenisnya
Jenis Parit Lebar (m) Kedalaman
(m) Kegunaan
Atas Bawah
Parit Utama 2,5 - 3 1 – 1,5 1,8 – 2
Mengalirkan air dari parit utama langsung ke sungai alam
Parit Koleksi 1,5 – 2,5 0,6 – 1 1 – 1,8 Mengalirkan air ke parit utama
Parit
Lapangan 1 - 2 0,5 – 0,9
0,9 – 1
Mengalirkan ke parit koleksi dan menampung kelebihan air dari dalam tanah
107
➢ Geosintetik
Geosintetik dapat digunakan sebagai matras untuk meningkatkan daya dukung tanah, mencegah tenggelamnya material timbunan ke dalam tanah sangat lunak dan dapat mengurangi beda penurunan yang terjadi pada timbunan.
Berdasrkan bahannya, geosintetik dapat dibagi menurut bahan sintetis dan alami. Beberapa jenis geosintetik yang umum digunakanyaitu; Anyaman bambu (bilik), Geotekstil (woven dan nonwoven), Geocomposite dan Geogrid.
Ketentuan penyambungan metode matras diperlukan untuk tujuan perkuatan yang menerus tanpa terputus. Teknik penyambungan dapat dilakukan dengan cara tumpang tindih, penjahitan, penempelan, pengikatan, pemanasan, pengelasan dan perekatan. Namun teknik penyambungan yang paling efisien dan paling banyak digunakan pada geotekstil dan geogrid yaitu teknik tumpang tindih, penjahitan dan penyambungan dengan bodkin.
Tabel 6. 15 Jenis geotekstil dan spesifikasinya
Tipe Pabrik Woven Pabrik
Nonwoven Geogrid Gambar Tebal (mm) 0,5 – 1,0 2 – 11 0,5 – 1,3 Massa (gr/m3) 100 – 900 100 – 900 200 – 940 Kuat tarik (kgf/m) 1.000 – 20.000 300 – 2.800 (hanya longitudinal) 1.200 – 8.000 Elongansi (%) 13 – 32 70 – 150 (hanya longitudinal)
7 – 23 Kuat sobek
(kgf) 50 – 240 9 -35
-
Pendekatan perencanaan perkuatan tanah dengan mengguanakan geosintetik yang disarankan antara lain:
1. Lakukan penyelidikan kondisi geoteknik lokasi proyek
2. Identifikasi tingkat kesulitan dan faktor-faktor eksternal yang dapat mempengaruhi kinerja geosintetik
3. Tentukan model yang akan dianalisis dan parameternya
4. Lakukan analisis dan bandingkan hasilnya dengan beberapa alternaif lainnya 5. Pilih perencanaan yang paling sesuai berdasarkan pertimbangan biaya dan
108
6. Persiapkan rencana detil dan spesifikasi geosintetik yang digunakan termasuk detil prosedur pemasangannya.
7. Cek hasil uji laboratorium dan/atau sertifikasi dari pabrik pembuatnya pada saat penerimaan barang di lokasi proyek.
8. Lakukan pemantauan saat pelaksanaan kosntruksi Penggunaan Material Ringan
Stabilitas dan besarnya penurunan tanah sangat lunak (gambut) yang terjadi akan bergantung pada berat bangunan di atasnya. Oleh karena itu pengunaan bahan ringan sebagai pengganti timbunan dapat menjadi alternatif mengurangi penurunan yang berlebihan dan ketidakstabilan tanah.
Material yang dapat dipertimbangkan untuk digunakan sebagai material timbunan bila tersedia dekat ke lokasi proyek, yaitu:
1) Expanded Polystyrene (EPS) Blok
2) Material buangan (ampas gergaji, sekam padi, ban bekas) 3) Beton busa (Foamed concrete)
4) Batu apung
Berat isi material ringan yang dapat digunakan sebagai penganti timbunan Tabel 6. 16 Berat isi material ringan
No Material Berat Isi (t/m3)
1 Pasir 1.8 - 2.2
2 Tanah Kohesif 1.6 - 1.9
3 Kayu (Korduroi) 0.7
4 Potongan Ban Bekas 0.4 - 0.6
5 Batu Apung 1.09
6 Ampas Gergaji 1 (Perkiraan)
7 Bal Gambut (Peat Bales) 2 (Perkiraan) 8 Pelet Lempung yang Dikembangkan 0.8
9 EPS 0.02 - 0.04
10 Pembentuk Ronga (Void Formers) 0.5 - 1.5 Sumber: Pt T-10-2002-B
109 Gambar 6. 33 Contoh penggunaan geofoam (EPS Blok) pada landfill
➢ Stabilisasi Tanah
Metode stabilisasi merupakan cara alternatif untuk meningkatkan daya dukung tanah gambut yaitu dengan menambahkan zat aditif ke dalam suatu masa tanah untuk meningkatkan sifat mekanisnya. Penggunaan bahan yang digunakan harus lebih ramah lingkungan, seperti;
1) Tanah non-organik 2) Abu sekam padi 3) Kapur (CaCo3)
6.20.5.2 Alternatif Pondasi di Lahan Gambut
Beberapa alternatif pondasi yang disarankan untuk digunakan di lahan gambut antra lain pondasi tiang, galar kayau, pondasi telapak, pondasi rakit, cakar aya modifikasi, Konstruksi srang laba-laba dan pondas ponton dengan penjelasan sebagai berikut:
➢ Pondasi Tiang
Tiang berfungsi memindahkan beban ke lapisan yang lebih teguh atau mendistribusikan beban dengan memanfaatkan lekatan tanah dan permukaan tiang. Tidak cocok diterapkan pada gambut berserat, karena pengaruhanya terhadap daya dukung sangat kecil, kecuali tiang sampai pada tanah keras.
Tipe aplikasi pondasi tiang: 1. Memikul seluruhnya
Gambar 6. 34 Tiang memikul beban seluruhnya
110 2. Memikul sebagian
Tipe ini tidak cocok diterapkan pada tanah gambut berserat, karena daya dukung yang dihasilkan sangat kecil.
Gambar 6. 35 Tiang memikul sebagian Perencanaan Desain Pondasi Tiang:
Persamaan-persamaan yang dapat digunakan dalam perencanaan pondasi tiang antara lain;
Daya dukung tiang tunggal,
Berdasarkan data sondir (Guy Sangrelat)
Berdasarkan data N SPT (Mayerhof)
Berdasarkan kekuatan material
Dimana, : beban aksial
: daya dukung tiang tunggal : tahanan konus sondir (kg/cm2)
: luas penampang tiang (cm2) : keliling penampang tiang (cm) : hambatan pelekat (kg/cm) : panjang tiang (m)
: gaya geser selimut tiang (kg/cm2) : tegangan tekan ijin bahan (kg/cm2) : jumlah tiang
111 Menentukan jumlah kebutuhan tiang (Np),
Jumlah tiang dapat ditentukan berdasarkan beban aksial (P) yang dipikul pondasi dibagi merata tehadap daya dukung tiang tunggal (Pa).
Hitung kuat dukung kelompok tiang,
Dimana, : daya dukung kelompok tiang : jumlah tiang
: efisiensi kelompok tiang Jarak antar tiang,
Jarak tiang yang terlalu dekat akan saling berpengaruh dan beban izin Pa tidak dapat berkembang sampai pada tingkat P, maka jarak antar tiang harus memenuhi;
Penurunan Tiang Tunggal,
Penurunan tiang tunggal dapat dihitung berdasarkan metode Poulus dan Davis (1980),
Dimana, : penurunan tiang : beban terfaktor
: modulus elastisitas
: faktor pengaruh penurunan : diameter tiang
112 Total penurunan kelompok tiang merupakan penjumlahan dari Penurunan Segera (Si) dan Penurunan Konsolidasi (Sc).
Penurunan segera (Immediate settlement) menurut Janbu, Bjerrum, dan Kjaernsli (1956),
Penurunan konsolidasi (Consolidation settlement),
Dimana, : faktor koreksi lapisan tanah dengan tebal terbatas H : faktor koreksi kedalaman pondasi Df
: faktor koreksi geologi : penurunan oedometer
: modulus deformasi pada kondisi undrained : tekanan tiang
: lebar kelompok tiang
Jenis-jenis pondasi tiang: 1. Cerucuk Kayu
Cerucuk kayu merupakan jenis pondasi tiang dengan bahan berupa kayu atau bambu.
Spesifikasi teknik yang harus diikuti untuk pondasi cerucuk kayu, yaitu: Tabel 6. 17 Spesifikasi teknik cerucuk kayu
Uraian Persyaratan
Diameter Mini 8 cm, maks 15 cm Panjang Min 3,5 m, maks 6 m
Kelurusan Cukup lurus, tidak belok dan bercabang Kekuatan Min kelas kuat III PKKI 1973
Tegangan Min kelas kuat III untuk mutu A PKKI 1973
Umur Cukup tua
Sumber: Pedoman Teknik Ditjen Bina Marga No.029/T/BM/1999 Pada umumnya jenis kayu yang banyak digunakan antara lain kayu Galam, Medang, Betangor, Ubah, dan Dolken.
113 Pemasangan Cerucuk Kayu:
Tahap pemasangan cerucuk setelah dilakukan persiapan (pengukuran, tenaga kerja dan peralatan) adalah
a. Sebelum dipancang, kayu harus diperiksa terlebih dahulu untuk memastikan bahwa kayu tersebut memenuhi ketentuan dari bahan dan toleransi yang diijinkan.
b. Sebelum pemancangan, tindakan pencegahan kerusakan pada cerucuk kayu harus diambil. Pencegahan ini dapat dilakukan dengan memasang cincin baja atau besi yang kuat.
c. Lakukan pemancangan dengan menggunakan cara konvensional atau mesin pancang. Pelaksanaan disesuaikan dengan jarak antar titik kayu dan kedalaman yang direncanakan.
d. Kepala tiang dipotong tegak lurus terhadap panjangnya sampai bagian kayu yang keras dan diberi bahan pengawet sebelum topi tiang (pile cap) dipasang.
e. Pemasangan topi tiang. Kepala tiang harus tertanam dalam topi tiang, dengan kedalaman yang cukup sehingga dapat memindahkan gaya. f. Membuat ikatan antar topi tiang dan dibuat bidang datar sebagai
penempatan konstruksi di atasnya. 2. Tiang Pancang
Tiang pancang merupakan termasuk jenis pondasi dalam, digunakan bila tanah pada kedalaman yang normal tidak mampu mendukung beban dan lapisan tanah keras cukup dalam (>8 m).
Pada umumnya tiang pancang yang digunakan, yaitu tiang pancang beton. Dibuat ditempat dengan ukuran 35 x 35 cm2 atau 40 x 40 cm2 dan dapat dibuat di pabrik (precast).
➢ Galar Kayu
Galar Kayu merupakan batang kayu yang digunakan untuk meningkatkan daya dukung tanah lunak/gambut dengan dimensi tertentu dan disusun secara horisontal (membentuk galar).
114 Tabel 6. 18 Spesifikasi teknik galar kayu
URAIAN PERSYARATAN
Diameter ≥ 8 cm Panjang ≥ 4 meter Kelurusan Cukup Lurus
Kekuatan min kelas III PKKI 1973 Jenis Batang kayu atau kayu olahan
Umur Cukup tua
Bahan lapis pemisah/sparator yang dapat digunakan dalam pelaksanaan pembuatan bangunan di atas tanah gambut:
(1) Geotekstil non woven (2) Plastik terpal
(3) Anyaman bambu (bilik) Pemasangan Galar Kayu
1) Hamparkan kayu dengan rapat tanpa penyambuangan (lihat gambar) 2) Agar menjadi satu kesatuan yang saling silang, maka lakukan pengapitan.
Pengapitan dilakukan dibagian ujung antar kayu yang telah dihamparkan. 3) Perkuat galar kayu dan pengapit dengan paku
4) Untuk galar kayu 2 (dua) lapis atau lebih dipasang saling bersilangan antar lapisan dan langsung diperkuat dengan paku.
Pemakuan
Agar susunan galar tidak cepat berubah akibat beban di atasnya, maka diperlukan pemakuan. Dengan ketentuan sebagai berikut:
1) Paku yang digunakan min 1,5 diameter kayu
2) Daerah pinggir antar galar sedapat mungkin dipaku semuanya
3) Daerah tengah diapku dengan jarak 1-2 meter satu sama lain agar pemakaian paku cukup ekonomis
Pemasangan lapis pemisah/separator Ketentuan pemasangan:
1) Pasang bahan lapis pemisah di atas galar kayu dengan diberi tambahan lebar 1 meter pada bagian pinggirnya
2) Untuk lapis pemisah dari anyaman bambu (bilik) tidak diperlukan lebar tambahan pada bagian pinggirnya. Sambuangan antar bilik dibuat saling tindih, sepanjang 10 cm dan diberi pengapit.
115
➢ Pondasi Telapak
Pondasi telapak digunakan untuk mendukung 1 kolom. Ada beberapa model tipe pondasi telapak yang dapat diaplikasikan, dengan pertimbangan seperti kondisi tanah, situasi di lapangan, dan faktor gempa.
Dalam menentukan ukuran pondasi dapat dilakukan dengan teori Terzaghi memberikan persamaan faktor bentuk pondasi terhadap daya dukung tanah seperti yang dijelaskan sebelumnya (perhitungan daya dukung tanah).
➢ Pondasi Rakit/Pelat
Pondasi Rakit/Pelat terbuat dari beton bertulang yang brefungsi untuk meneruskan beban-beban bangunan di atasnya dan diteruskan ke dalam tanah keras. Pondasi ini cocok digunakan pada banguna yang memiliki luasan yang luas, terletak pada tanah lunak yang daya dukungnya kecil dan atau yang banyak mengandung air seperti tanah rawa.
Keuntungan dari pondasi rakit adalah apabila terjadi penurunan tanah maka seluruh pondasi turun secara bersamaan, sehingga tidak membahayakan bangunan di atasnya.
Adapun kekurangannya adalaha apabila terjadi banjir maka pondasi ini akan sedikit terangkat dan menyebabkan bangunan pondasi bergerak. Untuk menghindari hal ini, maka perlu menggunakan grand anchor. Selain itu, pondasi rakit juga kurang efektif apabila digunakan pada kedalaman lebih dari 6 meter.
➢ Cakar Ayam Modifikasi (CAM)
Pondasi CAM merupakan bentuk pengembangan dari pondasi Cakar Ayam antara lain dengan melakukan penggantian pipa beton dengan pipa baja galvanis (tahan karat minimal 30 tahun) dan tahan gores dengan kinerja yang lebih baik.
Keuntungan pelaksanaan mengguanakn pondasi CAM, diantaranya adalah: a. Pelaksanaannya mudah karena ringannya bahan yang digunakan b. Tidak memerlukan alat-alat berat
c. Waktu pengerjaan relatif lebih cepat
d. Tahan terhadap asam, cocok untuk di daerah gambut
Konstruksi Sarang Laba-laba (KSLL)
Konstruksi Sarang Laba-laba (KSLL) bertujuan untuk memperkaku sistem pondasi dengan cara menginteraksiakannya dengan tanah pendukungnya. Sistem ini juga
116 dapat mengantisipasi terjadinya penurunan sebagian (diferensial settlement) karena masing-masing kolom dijepit dengan rib-rib beton yang saling mengunci.
➢ Pondasi Terapung (Ponton)
Pondasi terapung (Ponton) merupakan jenis pondasi yang memiliki daya apung seperti kapal, yang digunakan untuk memikul barang dengan barat beban tertentu. Material yang digunakan harus memperhatikan faktor biaya dan faktor kebutuhan mendesak didirikannya banguan tersebut.
tepat digunakan pada lokasi rawa atau area yang tergenang air > 1 (satu) meter. Tipe ponton - Terapung seluruhnya
117