Stabilisasi Dangkal

Penggunaan metode stabilisasi tanah bertujuan untuk menurunkan nilai indeks plastisitas dan potensi pengembangan, yaitu dengan mengurangi persentase butiran halus atau kadar lempungnya. Terdapat 2 (dua) prinsip dasar dalam stabilisasi dangkal yaitu stabilisasi lapisan subgrade dan stabilisasi lapisan tanah problematik dengan kedalaman tertentu, seperti diperlihatkan pada Gambar 4- 11.

Gambar 4- 11. Stabilisasi Dangkal 4.2.1. Stabilisasi dalam Memperbaiki Tanah Bermasalah

Prinsip dalam stabilisasi dangkal adalah memperbaiki Tanah Bermasalah adalah memperbaiki sebagian tanah lunak yang terletak dibagian atas sehingga memperoleh Daya Dukung yang memenuhi syarat mampu mendukung beban timbunan walaupun permasalahan penurunan belum terselesaikan (Gambar 4- 11 a)

4.2.2. Stabilisasi lapisan Subgrade

Prinsip dalam stabilisasi dangkal adalah disamping memperbaiki sebagian tanah lunak yang terletak dibagian atas juga melakukan stabilisasi pada bagian atas timbunan untuk memperoleh lapisan tanah dasar (subgrade) yang memenuhi ketentuan untuk mendukung perkerasan jalan(Gambar 4- 11 b).

70

4.2.3. Stabbilisasi Dalam

Prinsip dari stabilisasi dalam adalah perbaikan tanah bermasalah (problematik soils) dengan menggunakan beberapa metoda yang tujuannya untuk mendapatkan daya dukung yang memenuhi stabilitas timbunan baik penurunan maupun longsoran timbunan.

4.2.4. Ground Improvement

Suatu teknologi yang sifatnya memperbaiki daya dukung tanah yang umumnya dikenal dengan Ground Improvement) dan dapat dilaukan dengan beberapa metode:

1) Tiang bor (bore pile) yang prinsipnya menyalurkan beban tidak secara langsung ke lapisan tanah problematik tetapi pada pondasi tiang. Tiang bor ini digunakan pondasi berbentuk silinder yang dipasang setelah pemboran selesai. Tiang bor ini berupa konstruksi beton bertulang dengan fc’ = 300 kPa.

a. Tiang Bor beton bertulang dengan diameter cukup besar mulai dari 60 cm sampai dengan 1,80 meter

b. Secant Pile yaitu berupa tiang yang diisi dengan slurry cement dengan diameter 50 sampai dengan 1,00 m dan umumnya dikerjakan dengan cara berselang sehingga diperoleh konstruksi yang menyatu.

c. Kombinasi antara tiang Bor dengan Secant Pile dan cara pengerjaanya dilakukan borpile terlebih dahulu dan secant pile dikerjakan diantara bor pile sehingga menyatu.

d. Tipe a dan c umumnya digunakan bilamana ada beban horizontal sehingga dapat memapu menahan gaya lateral yang cukup besar, sedangkan c untuk menahan beban lateral yang relative tidak terlalu besar misalnya untuk menahan gaya lateral akibat penurunan beban timbunan yang dibangun diatas tanah lunak.

2) Tiang pancang (driven pile) yang prinsipnya menyalurkan beban timbunan tidak secara langsung ke tanah problematik tetapi ke pondasi tiang pancangnya. Adapun bentuk tiang pancang dapat terbuat dari beton pracetak, pipa besi dan kayu, sedangkan dimensinya dapat 15 x 15 cm sampai dengan 60 x 60 cm dan pada umumnya penampangnya dapat berbentuk bujur sangkar atau lingkaran.

a. Tiang Pancang pendek dapat berupa cerucuk kayu maupun tiang mini (mini pile) dan dimaksudkan untuk mendistribusikan beban timbunan sehingga tidak mengalami penurunan yang berbeda atau differential settlement serta menahan keruntuhan lereng timbunan dalam.

71

b. Timbunan Bertiang yaitu bebantimbunan tidak disalurkan ke tanah

problematiknya tetapi pada tiang pancang melalui kepala tiang nya setelah beban timbunan didistribusikan ke lapisan geotekstil yang terletak dibawahnya.

c. Yang perlu diperhatikan baik pada a maupun b adalah diameter tiang perlu mempunyai kekakuan yang cukup untuk menghindari keruntuhan akubat gaya tekuk.

3) Piled Slab yang merupakan tiang dengan plat beton diatasnya dan penerapan pile slab ini diterapkan pada kondisi yang sangat khusus dan perlu melakukan analisa yang sangat teliti terutama karena konstruksi pile slab ini cuup mahal biayanya.

4.2.5. Pra-pembebanan atau Pembebanan awal (surcharge loading)

Pra-pembebanan akan menyebabkan penurunan yang lebih cepat dan bila penurunan sekondari Sc telah tercapai, beban disingkirkan untuk kemudian dilaksanakan pembangunan struktur yang diinginkan. Umumnya pra-pembebanan penerapannya dikombinasikan dengan dengan vertical drain atau penyalir tegak. Prapembebanan dan vertical drain akan lebih efektif bila koefisien konsolidasi horizontal lenih besar dari koefisien konsolidasi vertical seperti deperlihatkan pada gambar. sehingga waktu konsolidasi dapat lebih cepat dicapai.

Beban timbunan akan menyebabkan penurunan yang lebih cepat sehingga penurunan total St telah tercapai, beban disingkirkan untuk kemudian dilaksanakan pembangunan struktur yang diinginkan.

Yang perlu diperhatikan terhadap penurunan dan waktunya adalah tinggi timbunan kritis terhadap beban preloading dan umumnya dihitung berdasarkan daya dukung tanah lempung mula-mula. Kekuatan geser tanah lempung, dalam hal ini kohesi tanah, akan mempengaruhi tinggi timbunan yang akan pergunakan. Daya dukung tanah lempung dalam perencanaan beban preloading dihitung sebagai berikut:

72

Nilai angka 2 adalah nilai Nc atau faktor daya dukung yang sangat konservatif dan

nilai Nc sebaiknya diperoleh dengan grafik yang diperlihatkan pada Gambar 4- 12. Dalam perhitungan beberapa referensi telah menentukan pengambilan nilai Nc ini antara 4 sampai dengan 6 dan menurut Terzaghi dapat diambil 5,14.

Gambar 4- 12. Penerapan pra-pembebanan dengan dikombinasikan menggunakan vertical drain, akan menjadi efektif bilamana nilai Ch>Cv

73

4.2.6. Teknologi Penanganan dengan Pekerjaan Tanah

Teknologi penanganan dengan pekerjaan tanah adalah melakukan rekayasa teknik timbunan jalan yang mencakup beberapa kondisi sebagai berikut:

1) Penggantian dan Pendesakan material (Replacement dan Displacement) 2) Beban Kontra (Counterweight Berms)

3) Penambahan Beban(Surcharging)

4) Konstruksi Beban Bertahap (Staged Embankment Construction) 5) Penggunaan Material Ringan (Use of Light Material)

Adapun tujuan dengan menerapkan rekayasa teknik timbunan sebagai badan jalan, dimaksudkan agar dapat diperoleh lapisan atas tanah dasar yang memenuhi persyaratan sebagai lapisan subgrade untuk daya dukung konstruksi perkerasan jalan. Berdasarkan penerapannya, maka pada rekayasa teknik timbunan ini akan dapat dicapai tujuan dalam meningkatkan stabilitas, mengurangi/mempercepat penurunan dan meningkatkan daya dukungtanah dasar melalui penggantian material yang memenuhi syarat sebagai subgrade. Hubungan antara metode solusi pada rekayasa teknik timbunan terhadap tujuannya diperlihatkan pada Tabel 4 - 1.

Tabel 4 - 1. Metode Solusi dengan Rekayasa Timbunan

No Metode Solusi Meningkatkan Stabilitas Timbunan Mengurangi/ mempercepat Penurunan Meningkatkan daya dukung tanah dasar 1.

Penggantian material (untuk perbaikan lapisan subgrade) pada tebal lapisan tanah problematik / tanah lunak dangkal) < 2 m

2. Berm Pratibobot (problem stabilitas lereng timbunan) pada kedalaman tanah problematik antara 2 sd 5 m

3. Konstruksi Bertahap (untuk mencapai stabilitas tanah problematik akibat beban timbunan) pada kedalaman tanah problematik 5 sd 10 m

74

4. Panambahan Beban ber tahap

(mempercepat proses penurunan dan umumnya dikombinasikan dengan PVD) pada kedalaman tanah problematik > 10 m

5. Teknologi Material Ringan (mengurangi berat beban timbunan) pada kedalaman tanah problematik > 10 m dan memungkinkan untuk mewujudkan tinggi timbunan yang disyaratkan.

4.2.6.1 Beban Kontra (Counterweight Berms)

Prinsip dari metode beban kontra, kadang juga disebut sebagai metode berem tekan (pressure berms), adalah dengan menambahkan beban pada sisi timbunan untuk menaikkan perlawanan geser terhadap longsoran atau geseran lateral. Bila metode beban kontra ini digunakan pada timbunan oprit jembatan atau timbunan pengarah jembatan, maka di depan abutmen jembatan perlu di lakukan penimbunan pula sebagai beban kontra terhadap dampak tekanan lateral yang ditimbulkan sehingga meningkatkan stabilitas yang dapat mengurangi tekanan yang terjadi pada bangunan bawah jembatan seperti pondasi abutmen jembatan. Walaupun metode ini efektif untuk menyelesaikan masalah stabilitas tetapi tidak menyelesaikan masalah penurunan yang terjadi, oleh karena itu cara ini sebaiknya dikombinasikan dengan metode lainnya, misalnya dengan metode penyalir vertical atau PVD (Perforated Vertical Drain). Prinsip metode beban kontra diperlihatkan pada Gambar 4- 13. dan effektif untuk mengatasi longsoran karena menurunnya stabilitas timbunan serta ketebalan lapisan tanah lunak yang tidak terlalu dalam.

75

Gambar 4- 13. Benerapan Beban Kontra pada Timbunan Jalan

4.2.6.2 Penambahan Beban (Surcharge Loads)

Penambahan beban merupakan sebuah metode untuk menghilangkan atau mengurangi penurunan jangka panjang dengan memberikan beban tambahan sementara di atas timbunan untuk mempercepat penurunan konsolidasi primer. Beban yang diberikan harus cukup,sehingga penurunan yang terjadi selama pelaksanaan akan sama dengan penurunan primer yang akan terjadi atau sisa penurunan lebih kecil berupa penurunan sekunder yang masih dapat terjadi dari penurunan pasca konstruksi dan merupakan penurunan yang diijinkan. Jika penurunan yang diinginkan telah dicapai, maka beban tambahan tersebut dibuang atau dipindahkan kebagian sisi timbunan sehingga dapat berfungsi sebagai beban kontra (counterweight).

Efektivitas penerapan metode ini bergantung pada faktor-faktor berikut: 1) Ketebalan lapisan tanah problematik khususnya tanah lunak.

2) kuat geser lapisan tanah lunak 3) Permeabilitas tanah lunak.

4) Adanya lapisan permeabel (drainage layers). 5) Waktu pelaksanaan yang tersedia.

6) Ketebalan Dari Lapisan Lunak Kompresibel

Waktu yang dibutuhkan untuk mencapai suatu derajat konsolidasi tertentu akan proporsional dengan pangkat dua dari jarak tempuh pengaliran air sehinga:

1) Lapisan tanah yang relatif tipis atau dangkal dapat dikonsolidasikan lebih cepat sehingga penurunan total yang diinginkan dapat dicapai selama masa pelaksanaan. 2) Lapisan tanah lempung lunak yang tebal akan memerlukan waktu puluhan tahun untuk mencapai konsolidasi 90%, sehingga kombinasi dengan PVD atau penyalir tegak akan sangat effektif. Umumnya untuk penerapan metode ini dibberapa negara dikombinasikan dengan metode ”Vacuum Consolidation” seperti diperlihatkan pada .

76

Ketebalan Lapisan Tanah Lunak pada lapisan lempung lunak di Indonesia

kebanyakan berupa sedimen dan terletak di atas lempung lebih tua yang relatif tidak permeabel, maka drainase pengalirannya hanya akan terjadi ke atas selama proses konsolidasi dan jarak tempuh pengaliran air akan sama dengan ketebalan dari lempung lunak tersebut.

Dalam hal ini penurunan konsolidasi satu arah lebih dominan dibandingkan penurunan dua arah. Untuk kasus ini nilai kecepatan konsolidasi tertentu, cv , waktu untuk mencapai derajat konsolidasi yang dinyatakan dengan t (tahun) merupakan fungsi T terhadap derajad konsolidasi U, sebagai contoh U=50% dan seterusnya samapi U=90%, Perhitungan penurunan terhadap nilai koeefisien kompresibilitasnya, cc diperhitungkan terhadap ketebalan lapisan tanah lunak atau drainase satu arah. Pembahasan mengenai penurunan dan waktu yang diperlukan dibahas secara detail pada Modul 4 dengan berbagai kondisi dan jumlah perlapisan tanah problematik atau tanah lunak.

Kecepatan konsolidasi akan membesar bila permeabilitas tanah besar, demikian pula sebaliknya kecepatan konsolidasi akan mengecil bila permeabilitas tanah kecil dan hal ini terjadi pada lapisan lempung lunak. Sehingga kecepatan penurunan yang dicapai pada saat waktu konsolidasi tergantung dari derajat konsolidasi yang dicapai dan akan berbanding terbalik dengan kecepatan penurunan konsolidasi. Artinya, kecepatan konsolidasi besar maka waktu konsolidasi kecil demikian sebaliknya dan pengaruh derajad konsolidasi semakin besar maka penurunan konsolidasi semakin kecil.

4.2.6.3 Penerapan Teknologi Penyalir Tegak (PVD)

Drainase vertikal selain berupa kolom-kolom pasir (sand drain), dapat pula berupa kolom batu (stone colomb) ataupun ijuk. Tetapi sekarang banyak produk pabrik berupa prefabricated vertikal drain yang sangat memudahkan, mempercepat, dan menyederhanakan pemasangan drainase vertikal.

Yang dimaksud prefabricated vertikal drain disini adalah suatu bahan artificial yang terdiri dari suatu jaket/pelindung sintesis yang menutupi lubang-lubang/saluran plastik. Bahan jaket ini terdiri dari bahan non-woven polyester, polypropylene geotextile atau kertas sintestis. Bahan ini berfungsi sebagai pembatas partikel tanah lunak tidak masuk kedalam saluran plastik yang dapat menimbulkan penyumbatan. Sedangkan lubang-lubang/saluran plastik (core) selain berfungsi

77

sebagai pendukung jaket, juga menyediakan lintasan aliran meskipun mengalami

tekanan lateral yang besar. Jadi drainase vertikal ini memiliki karakteristik: a) berkemampuan dilalui air pori tanah dan membatasi masuknya partikel tanah. b) air pori yang terkumpul, dapat disalurkan keatas sepanjang drainase vertikal tersebut

Pemilihan tipe drainase vertikal meliputi faktor-faktor antara lain diameter ekivalen, discharge capacity, karakteristik filler/jaket pelindung, kelenturan dan ketahanan. Adapun pola pemasangan drainase vertikal dapat dihitung dengan gambar persamaan pada Gambar 4- 14:

Gambar 4- 14. Pola Pemasangan Drainase Vertikal

Sistem drainase vertikal telah dijelaskan oleh Barron (1948) dan sangat efektif untuk mempercepat konsolidasi dari tanah kompresif (seperti lempung atau lempung berlanau) sehingga memperpendek periode konstruksi.

ri ini dapat dibuat persamaan sebagai berikut:

. dimana:

t = waktu untuk menyelesaikan konsolidasi primer

D = diameter ekuivalent mengeluarkan daerah pngaruh dari PV lain. Harga D = 1.13 x S, pola bujur sangkar, Harga D = 1.05 x S, pola segitiga S = jarak antara titik pusat PVD

78

koefisien konsolidasi tanah arah horizontal derajat konsolidasi tanah (arah

horizontal)

Fungsi F(n) merupakan fungsi hambatan akibat jarak antara titik pusat PVD. Oleh Hansbo ar a agai berikut :

dimana : n = D/dw

dw = diameter ekuivalent dari vertikal drain (ekuivalent terhadap bentuk lingkaran) Adanya faktor Fs dan Fr cenderung memperlambat kecepatan konsolidasi. Dari penyelidikan diketahui bahwa faktor yang paling penting adalah F(n). Besar faktor Fs dapat mendekati atau bahkan sedikit lebih besar dari pada F(n) tergantung dari besarnya kerusakan pada tanahnya akibat pemancangan PVD. Dari data dilapangan didapat harga Fs/F(n) dapat berkisar 1 sampai 3. Untuk memudahkan perencanaan maka dapat diasumsikan bahwa F(n) = Fs. Pengaruh perlawanan aliran (Fr) umumnya kecil dan tidak begitu penting, maka harga Fr dapat dianggap nol.

Dengan memasukkan anggapan-anggapan diatas, maka waktu yang diperlukan untuk izontal manjadi::

. . . l dimana :

t = waktu yang diperlukan untuk mencapai D = diameter lingkaran

Ch = koefisien konsolidasi aliran horizontal faktor tahanan akibat jarak antar PVD derajat konsolidasi arah horizontal

79

Yang perlu diperhatikan adalah dampak dari menambah beban yang begitu cepat

maka dapat mengakibatkan keruntuhan timbunan. Maka penimbunan yang dikombinasikan dengan sistim penyalir tegak (PVD) dan diharapkan akan memeprcepat waktu penurunan sehingga derajad konsolidasi dapat dipersingkat ( Gambar 4- 15 dan Gambar 4- 16).

Gambar 4- 15. Konstruksi Metode Penyalir Tegak (PVD)

Walaupun demikian baik tanpa atau dengan PVD, selama proses penimbunan perlu dikontrol terhadap perubahan tegangan airpori yang terjadi, sehingga proses tahapan penimbunan dapat dilanjutkan bilamana tegangan air pori yang terjadi sudah menunjukkan konstan seperti diperlihatkan pada Gambar 4- 17.

80

Gambar 4- 16. Kecepatan konsolidasi lapisanlempung, (Sumber : Panduan

Geoteknik 4)

Gambar 4- 17. Progress Penimbunan

Untuk itu, idealnya pada proses penimbunan perlu dilakukan pemantauan terhadap besar penurunan yang terjadi terhadap perubahan tegangan air pori yang terjadi selama proses penimbunan berlangsung dengan peralatan instrumentasi dengan ketentuan sebagai berukut:

1) Settlement Plate: untuk memntau besarnya penurunan tiap saat progress penimbunan dilakukan. Alat settlement plate yang digunakan dapat berupa plate dengan tongkat pantau atau settlement cell.

81

2) Pisometer: untuk mengetahui perubahan tegangan air pori didalam lapisan

tanah organik akibat beban timbunan. Pisometer yang digunakan dapat berupa openpipe, pneumatik, wire cell dan vibrating cell

3) Progress penimbunan disesuaikan dengan pembacaan tegangan air pori pada alat pisometer yang dipasang dilapisan tanah lunak. Penimbunan dapat dilakukan dengan memperhatikan perubahan tegangan air porinya, dimana bila sudah konstan dapat dilakukan penambahan beban timbunan berikutnya sampai elevasi tercapai dan disesuaikan dengan daya dukung tanahnya yang tentunya berhubungan dengan tinggi timbunan batasnya (timbunan kritis). 4.2.6.4 Vacuum Consolidation

Metode Vacuum Conasolidation atau disebut metode konsolidasi dengan taknik vakum dilakukan untuk mempercepat waktu konsolidasi yang dikembangkan bermula dari pra- pembebanan dan metode penyalir tegak (vertikal) yang umumnya menggunakan PVD (perforated vertical drains).

Sepertihalnya metode PVD dan pra-pembebanan maka pada metode vacuum consolidation hasil penurunan akhir dapat diketahui dengan perubahan distribusi tegangan dalam tanah yang dapat diperoleh anatar alin dari uji pembebanan (Plat Loading Test) dan dilakukan dengan melakukan uji beban pada pelat bujur sangkar untuk mengetahui distribusi tegangan tanah seperti diperlihatkan pada Gambar 4- 18.

Pada Gambar 4- 18 diperlihatkan perubahan tegangan tanah lunak dengan diberlakukannya Vacuum Consolidation yaitu antara kondisi awal (initial state), selama proses vacum consolidation (during vacuum consolidation) dan penambahan efektif tegangan horizontal (horizontal effective stress increment) yang dijelaskan sebagai penambahan tegangan yang terjadi.

82

Beban timbunan kan mengakibtakan tegangan geser dan deformasi pada daerah

antara batas area pembebanan. Besarnya tegangan geser ini ditentukan dari percepatan proses pembebanan dalam kondisi kuat geser tak terdrainase yang selanjutnya mengakibatkan deformasi horisontal seperti diperlihatkan pada . Deformasi horizontal tanah lunak akibat beban timbunan dapat diatasi dengan mengambil Faktor Keamanan 1,4 pada kondisi konsolidasi tak terdrainase. Sebagai contoh yang diperlihatkan pada memperlihatkan perubahan tegangan geser tanah lunak akibat diterapkannya Vacuum Consolidation, yaitu antara kondisi tanpa penerapan vaccum consolidation dan kondisi setelah vacuum consolidation diterapkan diperlihatkan pada Gambar 4- 19 (berdasarkan analisa dan pengamatan hasil dilapangan).

Gambar 4- 19. Nilai Tegangan Geser yang terjadi antara tanpa Vaccum consolidation dan

83

Adapun penerapan metode Vacuum Consolidation secara lengkap diperlihatkan

pada Gambar 4- 21 berikut ini yang menjelaskan prinsip dan cara penempatanya instrumen untuk memantau efektifitas terhadap salah satu contoh implementasi nya dilapangan.

Contoh implementasi Dena Vacuum Consolidation

.

Gambar 4- 20. Implementasi Vaccum Consolidation, Sketsa Implementasi Metode Vaccum Consolidation (Geostructure Vaccum System)

84

a) Pemasangan Geostructure Vacuum System b) Proses Vacuum

Consolidation berlangsung

Gambar 4- 21. (a) Pemasangan Geostructure Vaccum System dan (b) Proses Vacum Consolidation

Hal penting sebelum metode vacuum consolidation ini diterapakan perlu dilakukan investigasi geoteknik dan pengujian laboratorium untuk memperoleh parameter kuat geser dan penurunan konsolidasi.

Selanjutnya perhitungan penurunan baik besar dan lamanya terhadap beban yang direncakan dilakukan terlebih dahulu untuk menentukan tekanan vacuum yang diberikan baik tanpa maupun dengan PVD yang digambarkan dalam Geometric Vacuum System.

Pemantauan untuk mengetahui efektifitas dari implementasi metode Vacuum Consolidation perlu dilakukan pemantauan terhadap beberapa instumentasi selama proses dalam memberikan tegangan vacuum (sesuai dengan penambahan beban yang disesuaikan dengan perubahan tegangan airporinya) dan memantau kinerjanya melalui pengamatan terhadap beberapa instrument yang dipasang (Gambar 4- 22) seperti:

1) Settlement plate atau settlement cell untuk memantau penurunan konsolidasi 2) Pore water pressure untuk memantau tegangan air pori selama tekanan vacuum diberikan

3) Inklinometer untuk mengetahui deformasi horizontal akibat tekanan vacuum a) Tekanan Vacuum Consolidation (Bar)

85

b) Penurunan Konsolidasi (cm) Periode Pengamatan (hari)

c) Perubahan Tegangan Air Pori (kPa)

Gambar 4- 22. Hubungan antara Tekanan Vacuum, Penurunan Konsolidasi dan Tegangan Air Pori selama proses Vacuum berlangsung

Pengamatan terhadap efektifitas implementasi metode Vacuum Consolidation dapat di amati terhadap deformasi horizontal yang diperoleh dari pembacaan Inklinometer dan perubahan Tegangan Geser Tanah Lunak akibat Tekanan Vacuum yang diberikan dan hasilnya diperlihatkan pada Gambar 4- 23. Seperti telah diuraikan sebelumnya bahwa efektifitas keberhasilan metode Vacuum Consolidation juga dapat dipantau terhadap uji Plat Bearing test terhadap permukaan tanah yang telah dilakukan uji vacuum.

86

Untuk mengethui perubahan tegangan kuat geser dapat dilakukan dengan

menerapkan Uji DCP (Dutch Cone Penertrometer Test) yang selanjutnya diperoleh nilai qu (kPa) sehingga Tegangan Geser yang terjadi dapat ditentukan, misalnya menggunakan rumus korelasi Su = qu/2. Dengan menerapkan uji DCP menggunakan CPT-U maka disamping nilai qu juga akan diperoleh Tegangan Air Porinya (U) dalam kPa. Penanganan Tanah Problematik untuk Konstruksi Jalan 2015

a) Tegangan geser tanah akibat beban Vacuum b) Dformasi Horizontal dari Inklinometer

87

4.2.7 Teknologi Material Ringan

Stabilitas dan besarnya penurunan pada timbunan jalan yang dibangun di atas tanah lunak akan bergantung pada berat timbunan. Karena itu mengurangi berat timbunan akan dapat mengurangi tegangan yang terjadi pada tanah di bawah timbunan dan berarti mengurangi penurunan yang berlebihan dan ketidakstabilan timbunan. Dengan menggunakan material yang lebih ringan dibandingkan dengan material timbunan yang biasa digunakan, maka berat timbunan akan dapat dikurangi dan dengan demikian maka tinggi timbunan untuk memenuhi ketentuan yang disyaratkan seperti standar geometric jalan dapat diterapkan. Problem yang terjadi akibat timbunan pada kompresibilitas tinggi adalah tanah lunak problematik dengan nilai kuat geser rendah dan penurunan dan keruntuhan geser seperti diperlihatkan pada dimana karena tinggi timbunan batas terlampaui. Pada Gambar 4- 24 diperlihatkan ketentuan dari tinggi batas yang terlampaui; yaitu:

1) Tinggi batas atau tinggi kritis yang diperhitungkan terhadap kemampuan nilai kohesi tanah lunak

2) Tinggi batas atau tinggi kritis yang diperhitungkan terhadap kemampuan bekerjanya beban gaya horizontal menurut Salencon

Gambar 4- 24. Permasalahan Penurunan dan keruntuhan geser

Mekanisme keruntuhan dijelaskan pada Gambar 4- 25, menurut Muir Wood et al (2000) bahwa pengaruh penambahan beban akan berdampak pada perubahan bidang keruntuhan yang terjadi sehingga penerapan penimbunan untuk mengembalikan elevasi yang disyaratkan akan berdampak pada keruntuhan timbunan yang semakin menghawatirkan. Selanjutnya dengan menerapkan teknologi kolom pasir atau kolom batu / agregat maka bidang keruntuhan menjadi

88

semakin kecil karena penurunan yang terjadi telah dielimir dan kekuatan geser

tanah lunak dibawah timbunan juga meningkat secara signifikan,

Kedalaman Tanah Lunak/tanah bermasalah setebal H m

Gambar 4- 25. Empat Zone Keruntuhan terjadi Muir Wood et al (2000)

Kasus lain yang juga terjadi adalah terdorongnya abutment jembatan akibat pondasinya mengalami keruntuhan geser yang diakibatkan oleh beban timbunan Oprit Jembatan yang melalui kemampuan daya dukung tanah lunak dibawahnya diperlihatkan pada gambar. (Eddie Sunaryo, 2007). diperlihatkan kemungkinan keruntuhan abutmen jembatan yang terjadi akibat beban timbunan Oprit yang berlebih, sepeei adanya “rising” dan “overly” yang selalu dilakukan dalam mengatasi perbedaan penurunan dapat dikelompokkan menjadi 2 (dua) tipe yaitu:

1) Keruntuhan dangkal bilamana lapisan tanah lunak tidak begitu dalam dan pondasi abutmen cukup kokoh maka abutment terdorong berlawanan arah jarum jam.

2) Keruntuhan dalam.bilaman lapisan tanah lunak dalam sehingga pondasi abutmen jembatan mengalami deformasi sehingga mengakibatkan abutmen jembatan terdorong dengan pergerakan searah jarum jam.

89

Penanganan terhadap permasalahan stabilitas timbunan yang diakibatkan tinggi

timbunan batasnya terlampaui dapat ditanggulangi dengan mengurangi beban timbunan yaitu dengan menerapkan teknologi timbunan ringan. Adapun macam dari jenis material ringan diperlihatkan pada Gambar 4 - 11 yang mencakup beberapa tipe dan beberapa diantaranya telah dilakukan penelitian dibeberapa Negara yang memberikan hasil cukup memuaskan, diantaranya adalah penggunaan bahan EPS (expanded Polystyrene) dan shredded tires Federal Highway Administration (1998) dan Holtz, R. (1989).

Gambar 4 - 11. Keruntuhan searah memanjang jalan yang mengakibatkan terdorongnya