PROBLEMA TANAH EKSPANSIF

(1)

PROBLEMA

TANAH EKSPANSIF

(2)

LATAR BELAKANG:

 Ciri-ciri Swelling Soil

• Kembang susut besar

• Mengembang musim hujan, menyusut musim kemarau

 Besar Kerugian Akibat Adanya Tanah Mengembang

• Heave dan cracking pada highway pavement

• Excess tegangan lateral pada retaining wall

• Heave dan buckling pada slab lantai

• Heave dan buckling pada lining canal

• Berkurangnya kekuatan tanah

(3)

LATAR BELAKANG:

(4)

MEKANISME SWELLING DAN SHRINKAGE:

 SRINKAGE/PENYUSUTAN:

• Sebagian besar diakibatkan oleh peristiwa kapiler

• Pada musim kemarau:

(5)

MEKANISME SWELLING DAN SHRINKAGE:

 SWELLING/PENGEMBANGAN:

• Mekanisme Fisika-Kimia Tanah

masuknya air yang bipolar di antara partikel lempung (misal montmorillonite) – jarak antar unit membesar – berkurangnya tegangan pengikat – volume tanah membesar

• Besarnya swelling ditentukan oleh banyaknya kation (muatan positif) dalam larutan:

Kation valensi lebih tinggi sebagai pengikat

• Kebalikan peristiwa kapiler:

terjadi penjenuhan – tegangan negatif kapiler berkurang – penurunan tegangan

(6)

MEKANISME KERUSAKAN JALAN AKIBAT SWELLING DAN SHRINKAGE

1. Kondisi awal (akhir musim hujan)

2. Akhir musim kemarau

3. evaporasi

(7)

MEKANISME KERUSAKAN JALAN AKIBAT SWELLING DAN SHRINKAGE

6. Akhir musim hujan 4. Musim hujan awal

(8)

IDENTIFIKASI MINOROLOGI

Mekanisme Swelling Soil yang utama dipengaruhi oleh kandungan

mineral lempung dan kimia tanah

Pengelompokan mineral lempung berdasarkan perilaku swelling

Group Perilaku

Kaolinite

Mica-like

Smectite

Umumnya tidak ekspansif

Termasuk illites dan vermiculites yang biasa berperilaku ekspansif tetapi umumnya tidak mengakibatkan permasalahan yang berarti

Termasuk montmorillonite yang sangat

(9)

IDENTIFIKASI MINOROLOGI

Karakteristik beberapa mineral lempung (Mitchell, 1976)

Mineral Interlayer Atterberg Limits Actifity

group bonding LL (%) PL (%) SL (%) (PI/%clay)

hydrogen bonds

Strong

Potassium bonds

(10)

TINGKATAN SWELLING BERBAGAI JENIS MINERAL

(Mitchell, 1976)

Susceptibility to volume change (swell/shrink)

Clay minerals Occu rance

Common Parent Rock

Tropical Temperate

Remarks

High to very high Montmorillonite Interstatified mineral

Shale, Sandstone

Basalt, Limestone

Also known as “bentonite” or ballclay

Whole group (+ment) often called “smectite”

Moderate/Reversible Illite Chlorite

Shales, Mundstones, Sandstones

Metamorphic & recent rock with minimal wethering, limestones

Shales, Mundstones, Sandstones

Moderate/Irreversible Allopahne, Attapulgite

C/O R

Recent pyroclastics Recent pyroclastics Only found in volcanic soil

Low to very low Kaolinite Halloysite

Granites, sandstone

Granites Granites

Known as kaolin/pipeclay

(11)

IDENTIFIKASI DAN KLASIFIKASI TANAH EKSPANSIF

KRITERIA CHEN (1965):

Berdasarkan persen lolos saringan #200, LL, dan standard penetration

Laboratory and Field Data

Percentage Passing #200 Sieve

Liquit Limit (%)

Standard penetra-tion resistance

(blows/ft)

Probable Expansion (% total volume

Very high

High

Medium

(12)

KRITERIA RAMAN (1967):

Berdasarkan indeks plastisitas dan shrinkage

PI (%) SI (%) Degree of Expansion

< 12

(13)

KRITERIA SNETHEN (1977):

Berdasarkan Liquit Limit, Indeks plastisitas

LL (%) PI (%) _nat (tsf) Potential Swelling (%) Clasification

(14)

KRITERIA CHEN (1988):

Berdasarkan persen indeks plastisitas

Swelling Potensial Plasticity Index

Low

Medium

High

Very high

5 – 15

10 – 35

20 – 55

(15)

(16)

KRITERIA WILLIAM (1958):

CLAY FRACTION OF WHOLE SAMPLE (% < 0.002 mm)

P

Very high

High

Medium

(17)

(18)

Kadar Air (%)

(19)

PENGUKURAN SWELLING

1. Swelling Potensial:

Pengembangan sampel tanah bila dibebani 1 psi (6.9 t/m2₎

(20)

PENGUKURAN SWELLING

2. Swelling Pressure :

Tegangan untuk menahan pengembangan

rendah  P_T = 2 – 3 ton/m2

(21)

CARA PENANGGULANGAN

PENGARUH EKSPANSIFITAS TANAH

PENDEKATAN:

1. Mencegah pengembangan/penyusutan yang besar

2. Memperbaiki sifat-sifat tanah (stabilisasi)

(22)

CARA PENANGGULANGAN

1. Mencegah pengembangan/penyusutan yang besar  Horisontal moisture barriers

 Vertical moisture control

 Subsurface drainage

 Peripheral drains

 Kontrol jarak tanaman

2. Memperbaiki sifat-sifat tanah

 Soil replacement with compaction control

 Chemical Additive

 Prewetting

3. Modifikasi struktur bangunan

 Sistem rumah panggung (memberikan beban yang cukup besar untuk melawan tekanan pengembangan)

 Penggunaan fondasi tiang tarik

(23)

CARA PENANGGULANGAN

(24)

CARA PENANGGULANGAN

(25)

CARA PENANGGULANGAN

(26)

CARA PENANGGULANGAN

PENGARUH EKSPANSIFITAS TANAH KONTROL JARAK TANAMAN

R = 1,5 H H

ZONA KEMBANG SUSUT

(27)

CARA PENANGGULANGAN

KONTROL KOMPAKSI

swelling

_{d lapangan}

w₁ _w₂

(28)

CARA PENANGGULANGAN

MODIFIKASI STRUKTUR BANGUNAN

_p_’

(29)

CARA PENANGGULANGAN

Fondasi Strauss, bila daya dukung rendah

(30)

CARA PENANGGULANGAN

(31)

CARA PENANGGULANGAN

Mengganti tanah dasar dengan tanah yang lebih baik, atau stabilisasi dengan kapur/semen

1.5 m

(32)

CARA PENANGGULANGAN

(33)

CARA PENANGGULANGAN