Studi Literatur Perbaikan Subgrade Pada Tanah Lempung Lunak

(1)

TUGAS

PERBAIKAN TANAH PADA SUBGRADE UNTUK TANAH

LEMPUNG LUNAK

Disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah M

Disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Metode Konstruksi Infrastrukturetode Konstruksi Infrastruktur (16MRI2023) program MTRI smester 2

(16MRI2023) program MTRI smester 2

Oleh: Oleh:

Agustina

Agustina S. S. D. D. Manurung Manurung NIM: NIM: 171158001171158001

Dosen Pengajar: Dosen Pengajar:

ANDRI KRISNANDI S.,S.ST., M.Eng ANDRI KRISNANDI S.,S.ST., M.Eng

NIP: 19881016

NIP: 19881016 201504 1 003201504 1 003

PROGRAM STUDI REKAYASA INFRASTRUKTUR PROGRAM STUDI REKAYASA INFRASTRUKTUR

PROGRAM MAGISTER TERAPAN PROGRAM MAGISTER TERAPAN POLITEKNIK NEGERI BANDUNG POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2018 2018

(2)

Studi Literatur tentang

Perbaikan Tanah pada Subgrade untuk Tanah Lempung

Nama Mahasiswa

Nama Mahasiswa : Agustina S.D. Manurung: Agustina S.D. Manurung NIM

NIM : 171158001: 171158001 Jurusan/Prodi

Jurusan/Prodi : : Teknik Teknik Sipil/ Sipil/ Magister Magister Terapan Terapan Rekayasa Rekayasa InfrastrukturInfrastruktur Mata

Mata Kuliah Kuliah : : Metode Metode Konstruksi Konstruksi InfrastrukturInfrastruktur

Abstrak Abstrak

Berbagai teknik perbaikan tanah dapat dilakukan untuk memperbaiki masalah yang Berbagai teknik perbaikan tanah dapat dilakukan untuk memperbaiki masalah yang terjadi pada saat membangun di atas tanah lempung lunak. Memperbaiki tanah yang terjadi pada saat membangun di atas tanah lempung lunak. Memperbaiki tanah yang ada dengan menggunakan bahan tambahan disebut stabilisasi tanah. Proses tersebut ada dengan menggunakan bahan tambahan disebut stabilisasi tanah. Proses tersebut dapat mengurangi penurunan, meningkatkan kuat geser tanah yang berarti dapat mengurangi penurunan, meningkatkan kuat geser tanah yang berarti meningkatkan daya dukung

meningkatkan daya dukung subgrade subgrade jalan, meningkatkan faktor keamanan lereng jalan, meningkatkan faktor keamanan lereng timbunan, maupun menurunkan karakteristik penyusutan dan pemuaian tanah. Untuk timbunan, maupun menurunkan karakteristik penyusutan dan pemuaian tanah. Untuk menanggulangi problema pembangunan infrastruktur transportasi pada tanah lempung menanggulangi problema pembangunan infrastruktur transportasi pada tanah lempung lunak, maka dilakukan metoda perbaikan tanah.

lunak, maka dilakukan metoda perbaikan tanah.

1.1

1.1 Pengertian Tanah LempungPengertian Tanah Lempung

Lempung atau tanah liat adalah partikel

Lempung atau tanah liat adalah partikel mineral mineral berkerangka dasar berkerangka dasar silikat silikat yangyang be

berdiameterrdiameter kurang dari 4kurang dari 4 mikrometer. mikrometer. Lempung mengandung leburan silika dan/atau Lempung mengandung leburan silika dan/atau aluminium

aluminium yang halus. Unsur-unsur ini,yang halus. Unsur-unsur ini, silikon, silikon, oksigen, oksigen, dan dan aluminum aluminum adalah unsuradalah unsur yang paling banyak menyusun

yang paling banyak menyusun kerak bumi. kerak bumi. Lempung terbentuk dari proses pelapukan Lempung terbentuk dari proses pelapukan batuan silika oleh

batuan silika oleh asam karbonat asam karbonat dan sebagian dihasilkan dari aktivitasdan sebagian dihasilkan dari aktivitas panas bumi. panas bumi. Lempung membentuk gumpalan keras saat kering dan lengket apabila basah Lempung membentuk gumpalan keras saat kering dan lengket apabila basah terkena

terkena air. air. Sifat ini ditentukan oleh jenis Sifat ini ditentukan oleh jenis mineral lempungmineral lempung yang mendominasinya.yang mendominasinya. Mineral lempung digolongkan berdasarkan susunan lapisan oksida silikon dan oksida Mineral lempung digolongkan berdasarkan susunan lapisan oksida silikon dan oksida aluminium yang membentuk

aluminium yang membentuk kristalnya. kristalnya. Golongan 1:1 memiliki lapisan satu oksida Golongan 1:1 memiliki lapisan satu oksida silikon dan satu oksida aluminium, sementara golongan 2:1 memiliki dua lapis silikon dan satu oksida aluminium, sementara golongan 2:1 memiliki dua lapis golongan oksida silikon yang mengapit satu la

golongan oksida silikon yang mengapit satu lapis oksida aluminium. Mineral pis oksida aluminium. Mineral lempunglempung golongan 2:1 memiliki sifat elastis yang kuat, menyusut saat kering dan memuai saat golongan 2:1 memiliki sifat elastis yang kuat, menyusut saat kering dan memuai saat basah. Karena perilaku inilah beberapa j

basah. Karena perilaku inilah beberapa jenis tanah dapat membentuk kerutan-kerutanenis tanah dapat membentuk kerutan-kerutan atau "pecah-pecah" bila kering (wikipedia.com)

atau "pecah-pecah" bila kering (wikipedia.com)

Tanah lempung dan mineral lempung adalah tanah yang memiliki Tanah lempung dan mineral lempung adalah tanah yang memiliki partikel- partikel

partikel mineral mineral tertentu tertentu yang yang “menghasilkan “menghasilkan sifatsifat-sifat plastis pada tanah bila-sifat plastis pada tanah bila dicampur dengna air” (Grim, 1953). Partikel

dicampur dengna air” (Grim, 1953). Partikel-partikel tanah berukuran yang lebih kecil-partikel tanah berukuran yang lebih kecil dari 2 mikron (=2µ), atau <5 mikron menurut siste

(3)

sebagai partikel berukuran lempung daripada disebut lempung saja. Partikel-partikel dari mineral lempung umumnya berukuran koloid (<1µ) dan ukuran 2µ merupakan batas atas (paling besar) dari ukuran partikel mineral lempung. Untuk menentukan jenis lempung tidak cukup hanya dilihat dari ukuran butirannya saja tetapi perlu

diketahui mineral yang terkandung didalamnya.

1.2 Sifat

_–

Sifat Tanah Lempung

Sifat-sifat yang dimiliki tanah lempung (Hardiyatmo, 1999) adalah sebagai berikut:

1. Ukuran butir halus, kurang dari 0,002 mm 2. Permeabilitas rendah

3. Kenaikan air kapiler tinggi 4. Bersifat sangat kohesif

5. Kadar kembang susut yang tinggi 6. Proses konsolidasi lambat.

Kebanyakan jenis tanah terdiri dari banyak campuran atau lebih dari satu macam ukuran partikel. Tanah lempung belum tentu terdiri dari par tikel lempung saja, akan tetapi dapat bercampur butir-butiran ukuran lanau maupun pasir dan mungkin juga terdapat campuran bahan organik.

1.3 Karakterisasi Fisik Tanah Lempung

Mineral lempung memiliki karakteristik yang sama. Beberapa sifat umum mineral lempung antara lain :

1. Hidrasi

Partikel lempung hampir selalu terhidrasi, yaitu dikelilingi oleh lapisan-lapisan molekul air yang disebut “air teradsorbsi” (adsorbsed water). Lapisan ini umumnya mempunyai tebal dua molekul dan disebut lapisan difusi (diffuse layer), lapisan difusi ganda atau lapisan ganda. Difusi “kation teradsorbsi” dari mineral lempung meluas keluar dari permukaan lempung sampai ke lapisan air. Lapisan air ini dapat hilang pada temperatur yang lebih tinggi dari 60 sampai 100 oC dan akan mengurangi plastisitas alamiah dari tanah. Sebagian air ini juga dapat hilang cukup dengan pengeringan udara saja. Apabila lapisan ganda mengalami dehidrasi pada temperatur rendah, sifat plastisitasnya dapat dikembalikan lagi

(4)

dengan mencampurnya dengan air yang cukup dan dikeringkan selama 24 sampai 48 jam. Apabila dehidrasi terjadi pada temperatur yang lebih tinggi, sifat plastisitasnya akan turun atau berkurang untuk selamanya.

2. Aktivitas

Hasil pengujian index properties dapat digunakan untuk mengidentifikasi tanah ekspansif. Hardiyatmo (2006) merujuk pada Skempton (1953) mendefinisikan aktivitas tanah lempung sebagai perbandingan antara Indeks Plastisitas (IP) dengan prosentase butiran yang lebih kecil dari 0,002 mm yang dinotasikan dengan huruf C, disederhanakan dalam persamaan:

Nilai-nilai khas aktivitas dari persamaan diatas adalah sebagai berikut :

 Kaolinit 0,4 – 0,5  Illit 0,5 – 1,0

 Montmorilonit 1,0 – 1,7

Indikator aktivitas yang praktis lebih baik adalah batas susut yaitu batas kadar air sebelum terjadi perubahan volume. Aktivitas dalam kaitannya dengan perubahan volume merupakan pertimbangan utama dalam mengevaluasi tanah yang akan dipakai dalam pekerjaan tanah dan pondasi. Kapasitas penggantian beberapa mineral lempung adalah sebagai berikut :

Tabel 2. Kapasitas Penggantian Mineral Lempung

meq = milliekivalen Sumber : Joseph E. Bowles, 1984

Dalam pemakaian praktis, aktivitas lempung dapat ditentukan dalam karakteristik plastisitasnya yang berubah oleh substitusi ion-ion logam dari tingkat yang lebih tinggi, seperti terlihat pada skala substitusi berikut :

(5)

Li < Na < NH4 < K < Mg < Rb < Ca < Co < Al

Sesuai dengan skala ini, Ca akan lebih mudah menggantikan Na atau Mg daripada Mg atau Na menggantikan Ca. Selain itu, dari sudut pandang praktis, makin tinggi kapasitas penggantian, makin banyak kation (dalam bentuk pencampuran) yang dibutuhkan untuk dapat mengubah suatu aktivitas.

3. Flokulasi dan Dispersi

Mineral lempung hampir selalu menghasilkan larutan tanah – air yang bersifat alkalin (Ph > 7) sebagai akibat dari muatan negatif netto pada satuan mineral. Akibat adanya muatan ini, ion-ion H+ didalam air, gaya Van der Waals, dan partikel berukuran kecil akan bersama-sama tertarik dan bersinggungan atau bertabrakan di dalam larutan itu. Beberapa partikel yang tertarik akan membentuk “flok” (floc) yang berorientasi secara acak atau struktur yang berukuran lebih besar yang akan mengendap didalam larutan itu dengan cepatnya dan membentuk sedimen yang sangat lepas. Di dalam laboratorium, contoh lempung seberat 50 atau 60 g akan mengendap di dalam larutan 1000 ml dalam waktu 30 menit, kecuali apabila formasi flok dapat dikontrol. Untuk menghindarkan flokulasi suatu larutan tanah – air yang terdispersi dapat dinetralisasikan dengan menambahkan ion- ion H+ yang dapat diperoleh dari bahan-bahan yang mengandung asam, misal sodium heksametafosfat.

Lempung yang baru saja terflokulasi dapat dengan mudah didispersikan kembali ke dalam larutan dengan menggoncangnya, yang menandakan bahwa tarikan antar partikel ternyata jauh lebih kecil dari gaya goncangan. Tetapi apabila lempung tersebut telah didiamkan selama beberapa waktu dispersi tidak dapat tercapai dengan mudah, yang menunjukkan adanya gejala tiksotropik, di mana kekuatan didapatkan dari lamanya waktu. Sebagai contoh, tiang pancang yang dipancang ke dalam lempung lunak yang jenuh akan membentuk kem bali struktur tanah di dalam suatu zona di sekitar tiang tersebut. Kapasitas beban awal bi asanya sangat rendah, tetapi sesudah 30 hari atau lebih, beban desain akan dapat terbentuk akibat adanya adhesi antara lempung dan tiang (R.F.Craig, Mekanika Tanah ). 4. Pengaruh Zat cair

Fase air yang berada di dalam struktur tanah lempung adalah air yang tidak murni secara kimiawi. Pada pengujian di laboratorium untuk batas Atterberg, ASTM menentukan bahwa air suling ditambahkan sesuai dengan keperluan.

(6)

Pemakaian air suling yang relatif bebas ion dapat membuat hasil yang cukup berbeda dari apa yang didapatkan dari tanah di lapangan dengan air yang telah terkontaminasi. Air yang berfungsi sebagai penentu sifat plastisitas dari lempung. Satu molekul air memiliki muatan positif dan muatan negative pada ujung yang (dipolar). Fenomena hanya terjadi pada air yang molekulnya dipolar dan tidak terjadi pada cairan yang tidak dipolar seperti karbon tetrakolrida (CCl4) yang jika

dicampur lempung tidak akan terjadi apapun.

5. Sifat kembang susut (swelling potensial)

Plastisitas yang tinggi terjadi akibat adanya perubahan syistem tanah dengan air yang mengakibatkan terganggunya keseimbangan gaya-gaya didalam struktur tanah. Gaya tarik yang bekerja pada partikel yang berdekatan yang terdiri dari gaya elektrostatis yang bergantung pada komposisi mineral, serta gaya van der Walls yang bergantung pada jarak antar permukaan partikel. Partikel lempung pada umumnya berbentuk pelat pipih dengan permukaan bermuatan likstik negatif dan ujung-ujungnya bermuatan posistif. Muatan negatif ini diseimbangkan oleh kation air tanah yang terikat pada permukaan pelat oleh suatu gaya listrik. Sistem gaya internal kimia-listrik ini harus dalam keadaan seimbang antara gaya luar dan hisapan matrik. Apabila susunan kimia air tanah berubah sebagai akibat adanya perubahan komposisi maupun keluar masuknya air tanah, keseimbangan gaya – gaya dan jarak antar partikel akan membentuk keseimbangna baru. Perubahan jarak antar partikel ini disebut sebagai proses kembang susut.

Tanah-tanah yang banyak mengandung lempung mengalami perubahan volume ketika kadar air berubah. Perubahan itulah yang membahayakan bagunan. Tingkat pengembangan secara umum bergantung pada beberapa faktor yaitu:

1. Tipe dan jumlah mineral yang ada di dalam tanah. 2. Kadar air.

3. Susunan tanah.

4. Konsentrasi garam dalam air pori. 5. Sementasi.

(7)

1.4 Identifikasi Tanah Lempung 1. Identifikasi minerallogi

Analisa Minerologi sangat berguna untuk mengidentifikasi potensi kembang susut suatu tanah lempung. Identifikasi dilakukan dengan cara:

- Difraksi sinar X (X-Ray Diffraction). - Difraksi sinar X (X-Ray Fluorescence) - Analisi Kimia (Chemical Analysis)

- Mikroskop Elektron (Scanning Electron Microscope). 2. Cara tidak langsung (single index method)

Hasil uji sejumlah indeks dasar tanah dapat digunakan untuk evaluasi berpotensi ekspansif atau tidak pada suatu contoh tanah. Uji indeks dasar adalah uji batas-batas Atterberg, linear shrinkage test (uji susut linear), uji mengembang bebas. Untuk melengkapi data dari contoh tanah yang digunakan dalam penelitian ini, dilakukan beberapa pengujian pendahuluan. Pengujian tersebut meliputi uji sifat-sifat fisis tanah. Menurut Chen (1975), cara-cara yang bisa digunakan untuk mengidentifikasi tanah ekspansif dapat dilakukan dengan 2 cara yaitu:

1. Identifikasi mineralogi

2. Cara tidak langsung (indeks tunggal)

1.5 Jurnal Perbaikan pada Subgrade untuk Tanah Lempung

a) Investigation of Stability Batu Pahat Soft Soil Pertaining on its CBR and Permeability Properties for Road Construction (M M Mohd Idrus, J S M Singh, ALA Musbah, DC Wijeyesekera); (

Soft Soil E ngineering I nternational

Conference 2015 (SE I C 2015)

Stabilisasi tanah dengan menambahkan bahan-bahan seperti semen, kapur dan aspal adalah salah satunyametode efektif untuk meningkatkan sifat geoteknik tanah Nano- partikel adalah satuaditif terbaru dan banyak studi tentang penggunaan nano-partikel dalam perbaikan tanah telah dilakukan tetapi diberikan kurang perhatian ketika stabilisasi tanah liat tanah liat yang bersangkutan. Untuk mengevaluasi karakteristik kekuatan batu lempung lunak Batu Pahat yang stabil, penyelidikan laboratorium pada kekuatan awal yang diperoleh oleh tanah stabil harus dilakukan untuk merumuskan yang cocok dan desain campuran ekonomis. Untuk mencapai tujuan tersebut,

(8)

penelitian ini meneliti efek dari NanoClay terhadap California Bearing Ratio ( CBR) dan Permeabilitas tanah liat lunak. Hasilnya didapat menunjukkan bahwa Nano-Clay mampu meningkatkan kekuatan lempung lunak. The California Rasio bantalan tanah meningkat secara signifikan dimana hasil untuk persentase tertinggi admixture adalah 14,4% sementara permeabilitas tanah menurun secara signifikan dengan peningkatan Nano-Clay dimana hasil persentase pencampuran tertinggi adalah 2.0187x10-11 m / s. Setelah melakukan penelitian ini, terbukti bahwa Nano-clay dapat berkontribusi terhadap tanah yang lebih baik stabilisasi dan meningkatkan kualitas tanah sebagai tanah dasar dan pondasi pada umumnya.

Berdasarkan penelitian, kesimpulan penelitian ini yakni

1. Meningkatnya Bentonit dan Nano clay menurunkan kekosongan di BPSC. Ketika kekosongan pada Pahat Soft Clay (BPSC) menurun, laju air yang mengalir

melalui tanah juga menurun sehingga memperbaiki tanah dan cocok untuk subgrade jalan.

2. Nilai CBR untuk BPSC meningkat ketika persentase Bentonit dan Nano clay meningkat sehingga meningkatkan kekuatan BPSC. Nilai CBR yang tinggi menunjukkan bahwa kekuatan tanah adalah baik.

3. Campuran yang digunakan yaitu Bentonit dan tanah liat Nano adalah aditif yang cocok untuk penguatan tanah dan dapat digunakan untuk meningkatkan kualitas subgrade jalan yang lemah.

4. Pengujian Laboratorium

 Batas Atterberg

Batasan Atterberg adalah tes laboratorium yang dilakukan untuk menentukan batas plastik dan batas cair tanah. Batas plastik dan cair BPSC ditentukan

dengan menggunakan uji cone penetrometer. Dengan memperoleh nilai batas plastik dan cair BPSC, indeks plastisitas (PI) BPSC dapat diperoleh.

 Permeabilitas

Uji permeabilitas adalah tes laboratorium yang dilakukan untuk menentukan koefisien permeabilitas, k atau laju aliran air melalui sampel tanah. Jenis uji permeabilitas yang digunakan adalah uji jatuh kepala sebagai sangat cocok untuk tanah berbutir halus. Dalam hal ini, BPSC digunakan. Hasil tes memberikan laju air rembesan melalui tanah. (Lihat Gambar 2).

(9)

8.3. Rasio Bantalan California

Ini adalah tes penetrasi untuk evaluasi kekuatan mekanik dari subgrades jalan dan kursus dasar. Tes ini dilakukan dengan mengukur tekanan yang diperlukan untuk menembus sampel tanah dengan plunger area standar dengan peralat an seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.1. Rating CBR dikembangkan untuk mengukur kapasitas menahan beban dari tanah yang digunakan untuk membangun jalan. Semakin keras permukaan, semakin tinggi CBR rating.

Gambar 2. Core Cutter fir Permeability & CBR Test e quiment

b) Perbaikan Tanah Lempung Lunak Metoda

Preloading

Pada Pembangunan Infrastruktur Transportasi Di Pulau Kalimantan (Wahyu P. Kuswanda); (

Prosiding Seminar Nasional Geoteknik 2016; I SB N: 978-602-6483-02-7

)

Sekitar 20 juta hektar atau lebih dari 10% luas daratan di Indonesia merupakan tanah lunak yang terdiri dari tanah lempung lunak (soft clay soil) dan tanah gambut (peat soil). Penyebaran tanah lempung lunak di Indonesia ditunjukkan pada Gambar 1. Di Pulau Kalimantan penyebaran tanah lempung lunak berada di Provinsi Kalimantan Utara, Kalimantan Selatan, Kalimantan Timur, Kalimantan Barat maupun Kalimantan Tengah.

Sebagai pendukung bangunan infrastruktur transportasi, tanah lempung lunak mempunyai karakteristik daya dukung yang relatif rendah dan pemampatannya yang relatif besar serta berlangsung relatif lama. Apabila tanpa dilakukan perbaikan terlebih dahulu maka bangunan infrastruktur transportasi yang dibangun di atasnya berpotensi mengalami kerusakan sebelum mencapai umur konstruksi yang direncanakan.

Untuk menanggulangi problema pembangunan infrastruktur transportasi pada tanah lempung lunak memiliki beberapa metoda perbaikan tanah yakni preloading (with vertical drain), electroosmosis, vacuum consolidation, lightweight fill, stone

(10)

column, jet grouting, lime columns, fracture grouting, ground freezing, vitrification, electrokinetic treatment dan electroheating . Dari berbagai metoda tersebut yang dibahas pada makalah ini hanya metoda preloading (vertical drain) saja.

Tahapan dari itu perencanaan pekerjaan dijabarkan sebagai berikut:

 Perencanaan Timbunan Preload

Salah satu hal penting yang menentukan keberhasilan metoda preloading dengan PVD adalah dalam hal perencanaan timbunan preload. Preload harus direncanakan sesuai dengan beban konstruksi (construction load) dan beban kerja (work load) yang akan berada di atas tanah dasar. Output hasil perencanaan preload berupa data berat jenis () dan tinggi timbunan preload atau dapat dilihat seperti Gambar 3.

Gambar 3. Perencanaan timbunan preload

Misalnya beban konstruksi (perkerasan jalan) sebesar 1,25 ton/m 2 dan beban kerja (lalu-lintas) 1,86 ton/m 2 maka apabila digunakan tanah timbunan dengan berat jenis () sebesar 1,75 ton/m 3 direncanakan tinggi timbunan preload sebesar 1,77 meter.

Timbunan preload setinggi 1,77 meter itulah yang dibongkar apabila konsolidasi tanah dasar telah mencapai sesuai dengan yang direncanakan (Ur > 90%). Selanjutnya digantikan dengan beban yang sama, yaitu beban konstruksi (perkerasan jalan) sebesar 1,25 ton/m 2 dan beban kerja (lalu-lintas) 1,86 ton/m 2 .

 Perencanaan PVD

PVD (prefabricated vertical drain) merupakan salah satu produk geosintetik ( geosynthetics products) yang berfungsi sebagai pengalir air (drainage). PVD merupakan material komposit yang terdiri dari inti (core) dan penyaring (filter) seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4. Fungsi PVD pada pekerjaan perbaikan tanah

(11)

lempung lunak metoda preloading dengan penggunaan PVD adalah untuk mempercepat waktu proses konsolidasi seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5.

Gambar 4. Material PVD Gambar 5. Fungsi PVD

PVD dapat mempercepat waktu konsolidasi dikarenakan PVD dapat memperpendek jarak pengaliran air pori. Apabila tanpa menggunakan PVD, waktu konsolidasi tanah lempung lunak diilustrasikan seperti pada Gambar 6. Air pori mengalir ke arah vertikal sesuai dengan besarnya koefisien konsolidasi vertikal (Cv) sepanjang tebal lapisan tanah lunak (Hd). Waktu konsolidasi (t) ditentukan oleh besarnya kuadrat dari tebal lapisan tanah lunak (Hd) dibagi dengan koefisien

konsolidasi vertikal (Cv). Apabila digunakan PVD, waktu konsolidasi tanah l empung lunak diilustrasikan seperti pada Gambar 7. Air pori mengalir ke arah horisontal sesuai dengan besarnya koefisien konsolidasi horisontal (Ch) sepanjang setengah dari jarak pemasangan PVD (s). Waktu konsolidasi (t) ditentukan oleh besarnya kuadrat dari

setengah jarak pemasangan PVD (s) dibagi dengan koefisien konsolidasi horisontal (Ch).

(12)

 Perencanaan Horizontal Drain

Drainase horisontal (horizontal drain) diperlukan untuk mengalirkan air pori secara horisontal yang berasal dari PVD. Ada berbagai macam alternatif horizontal drain yang bisa digunakan, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 8 sampai Gambar 13. Pada Gambar 8 ditunjukkan alternatif horizontal drain dengan menggunakan pasir. Pada Gambar 9 dengan menggunakan pasir dan 1 lapis geotextile di bawahnya. Pada Gambar 10 dengan menggunakan pasir dan 2 lapis geotextile di bawah dan di atas pasir.

Gambar 8. Penggunaan pasir Gambar 8. Penggunaan kerikil & geotex

Gambar 9. Penggunaan pasir dan 1 geotextile Gambar 12. Penggunaan pipa & geotextile

(13)

Apabila permeabilitas pasir sangat kecil dan untuk membuat horizontal drain yang lebih tebal memerlukan biaya yang tinggi maka di dalam pasir tersebut dipasang subdrain yang dibuat dari kerikil yang dibungkus geotextile seperti pada Gambar 11. Apabila untuk penggunaan pasir biayanya sangat tinggi maka horizontal drain dibuat dari pipa berlubang (perforated pipe) yang dibungkus geotextile seperti pada Gambar 12. Sebagai alternatif pengganti pipa berlubang (perforated pipe) yang dibungkus geotextile digunakan prefabricated horizontal drain (PHD) seperti pada Gambar 13. PHD (prefabricated horizontal drain) merupakan salah satu produk geosintetik (geosynthetics products) yang berfungsi sebagai pengalir air (drainage).

 Perencanaan Instrumen Geoteknik

Pemasangan instrumen geoteknik (geotechnical instrument) pada pekerjaan perbaikan tanah lempung lunak metoda preloading dengan penggunaan PVD berfungsi untuk monitoring proses pelaksanaan selama pekerjaan berlangsung dan mengetahui kinerja hasil pekerjaan perbaikan tanah yang telah selesai dilakukan. Berikut ini hanya diuraikan beberapa instrumen geoteknik saja, yaitu settlement plate, extensometer, piezometer dan inclinometer.

Pekerjaan perbaikan tanah lempung lunak metoda preloading dengan penggunaan PVD telah diaplikasikan dengan menerapkan sistem kontrak berbasis kinerja (performance based contract) pada Proyek Pembangunan Stasiun Curah Bagendang di Sampit, Kalimantan Tengah, pada tahun 2008. Kriteria penerimaan kinerja pekerjaan yang disyaratkan adalah : a. Besarnya kecepatan penurunan pada 90% konsolidasi tercapai < 0,012 mm per hari. b. Derajat konsolidasi rata-rat a pada lapisan tanah yang berkonsolidasi tercapai > 90%. c. Shear strength tanah dasar meningkat dengan

capaian > 20%.

c) Utilization Waste Material as Stabilizer on Kuantan Clayey Soil Stabilization (Ahmad Fauzi , Wan Mohd Nazmi Wari Abdul Rahman, Zuraidah Jauhari); (

Malaysian Technical Universities Conferenceon E ngineeri ng & Technology

2012)

Tujuan dari penelitian ini adalah meneliti pemanfaatan High Density Polyethylene (HDPE) dan Glass sebagai bahan penstabil dalam Stabilisasi tanah lempung Kuantan. Penelitian ini melakukan sifat teknik tanah dan uji kekuatan

(14)

untuk berbagai konten HDPE dankaca untuk berbagai jenis tanah liat dari berbagai situs di Kelantan. Pemadatan Standar dan California Bearing Ratio (CBR) adalahditerapkan dalam sampel tanah untuk memperkirakan desain campuran optimal. Sampel dibuat dengan mencampurkan sampel tanah dengan berbagai kandungan stabilizer pada kadar air optimum. Variasi kandungan stabilizer adalah 4%, 8% dan 12% dari total berat kering. Pencapaianstabilisasi subgrade tergantung pada sifat rekayasa tanah liat dan karakteristik stabilizer [5, 6, 7, 8, 9, dan 10]. Laboratorium Hasil pengujian menunjukkan sifat rekayasa tanah Kuantan Clayey dan CBR ditingkatkan dengan menambahkan Cutting HDPE dan Crushed Kaca sebagai penstabil.

Tanah marjinal, termasuk pasir longgar, lempung lunak, dan organik tidak cukup bahan untuk pembangunan jalan raya proyek. Tanah marginal ini tidak memiliki sifat fisik yang berharga untuk aplikasi konstruksi. Biasanya metode untuk remediasi subgrade lemah ini seperti menghapus tanah dan mengganti dengan yang baru biasanya mahal. Bahan limbah seperti fly ash, bottom ash menawarkan metode yang lebih murah untuk menstabilkan ta nah marginal [5, 6, 6, 7, 8, 9, dan 10]. Sebagai manfaat tambahan, memanfaatkan bahan limbah dalam aplikasi stabilisasi tanah membuat bahan-bahan ini tidak dibuang tempat pembuangan sampah, sehingga menghemat ruang TPA yang telah menipis. Termasuk dalam laporan ini adalah penyelidikan ekstensif terhadap arus keadaan penelitian tentang limbah dan bahan daur ulang dalam aplikasi konstruksi. Perubahan sifat rekayasa tanah sebagai hasil dari penambahan bahan limbah ini dipelajari dan rekomendasi untuk menerapkan efek ini ke dalamnya aplikasi konstruksi ditawarkan.

Tanah liat K2 dan K4 adalah tanah plastisitas sedang dan diklasifikasikan sebagai A-6 dan A-5 dalam Sistem Klasifikasi AASHTO masing-masing. Sifat-sifat rekayasa tanah itu ditingkatkan dengan menambahkan HDPE dan Glass sebagai penstabil. Untuk tanah stabil K2 dan K4 ditunjukkan: (1) kerapatan kering maksimum menurun dan kadar air optimum meningkat ketika konten HDPE dan Glass meningkat; (2) nilai CBR meningkat ketika konten HDPE dan Glass meningkat. Selain di atas, HDPE dan Glass juga dapat menghilangkan kebutuhan untuk bahan pinjaman mahal, mempercepat pembangunan oleh meningkatkan subgrade yang terlalu basah atau tidak stabil dengan meningkatkan kondis

(15)

subgrade, dan mendorong penghematan biaya melalui pengurangan ketebalan perkerasan yang dibutuhkan. Tanah yang distabilkan oleh HDPE dan Glass sedang menyelesaikan masalah pembuangan dan mempromosikan jalan raya yang berkelanjutan konstruksi. Setelah mempertimbangkan aspek lingkungan dan ekonomi, HDPE dan Glass ditemukan cocok untuk digunakan sebagai Stabilizer dalam stabilisasi subgrade untuk struktur jalan.

d) Mix Design Charts For lightweight cellular cemented Bangkok Clay (Chairat Teerawattanasuk, Panich Voottipruex, Suksun Horpibulsuk); (

ELSEVIER,

2015)

Penelitian ini menginvestigasi bobot unit dan pengembangan kekuatan terhadap waktu pengawetan Lightweight Cellular Semen (LCC) Bangkok clay dengan berbagai kandungan semen antara 100 dan 250 kg / m3 dan busa udara isi antara 0 dan 50% dari volume tanah basah. Kandungan air yang dipelajari dar i LCC Bangkok adalah di bisa diterapkan, yang 2 kali batas cair. Penelitian ini memastikan bahwa limbah yang digali lunak Tanah liat Bangkok dapat distabilkan dengan semen dan busa udara menjadi bahan perkerasan ringan yang berkelanjutan. Sebagai konten semen meningkat dan

konten udara menurun, berat satuan dan kekuatan tekan bebas LCC Bangkok clay meningkat. Berdasarkan analisis kritis dari data uji, bagan desain campuran untuk ringan bahan perkerasan yang ditentukan oleh otoritas jalan nasional setempat, yang merupakan subgrade, material yang dipilih dan subbase diusulkan. Bagan ini berguna sebagai alat praktis untuk memperkirakan isi udara masukan dan konten semen untuk mencapai berat unit target untuk setiap material perkerasan .

Bagan desain untuk LCC clay sebagai material perkerasan ada 5 standar material perkerasan yang ditentukan olehDinas Bina Marga, Thailand termasuk: tanah-dasar semen(S 204/2533), subbase semen tanah (S 206/2532), dipilih bahan A ( DH-S 208/2532), material B yang dipilih (DH-DH-S 209/2532) dan materi subgrade (DH-DH-S 102/2532). Bahan yang dipilih A dan B adalah umumnya antara subgraded dan subbase untuk tujuan peningkatan ketebalan perkerasan Tabel 2 merangkum persyaratan UCS untuk bahan perkerasan. Dari Tabel 1 dan 2, dicatat bahwa LCCTanah liat Bangkok dengan C = 100 kg / m3 pada 7 hari pengawetan t idak cocok

(16)

sebagai bahan subgrade untuk semua isi udara karena nilai UCS semua spesimen lebih rendah dari

(17)

Gambar 14. Design charts for LCC Bangkok clay as pavement materials.

persyaratan (kurang dari 294.20 kPa). Gambar 14. menunjukkan grafik desain untuk C = 150, 200 dan 250 kg / m3, masing-masing untuk material perkerasan yang berbeda. Jelaslah bahwa LCC Tanah liat Bangkok tidak cocok sebagai bahan dasar. The LCC Bangkok clay dapat digunakan sebagai material subbase hanya ketika C = 2 50 kg / m3 di mana berat unit minimum adalah sekitar 13,8 kN / m3 untuk AF = 22%. Berikut ini adalah ringkasan dari data uji:

 Bahan yang dipilih A:

(1) C = 150 kg / m3 dan AF = 0% hingga 6% di mana satuan berat mulai dari 14,4 hingga 13,9 kg / m3

(2) C = 200 kg / m3 dan AF = 0% hingga 17,5% dengan satuan berat mulai dari 14,6 hingga 13,5 kg / m3

(3) C = 250 kg / m3 dan AF = 0% hingga 30% di mana berat unit mulai dari 14,8 hingga 13,0 kg / m3

 Materi yang dipilih B:

(18)

mulai dari 14,4 hingga 13,6 kg / m3

(3) C = 250 kg / m3 dan AF = 0% hingga 41,5% di mana berat unit mulai dari 14,8 hingga 12,4 kg / m3

 Materi subgrade:

(3) C = 250 kg / m3 dan AF = 0% hingga 44% di mana satuan berat mulai dari 14,8 hingga 12,2 kg / m3

Penelitian ini memastikan bahwa tanah liat Bangkok yang digali halus, secara tradisional ditakdirkan untuk TPA, dapat digunakan untuk mengembangkan berkelanjutan bahan perkerasan ringan, yang signifikan dari teknik, perspektif

ekonomi dan lingkungan. Tipikal Bangkok tanah liat dari provinsi Pathumthani, memiliki batas cair 69% dan plastik indeks 40%, dipelajari. The UCS dari LCC Bangkok clay meningkat dengan meningkatkan kandungan semen dan waktu pengawetan dan menurunkan kadar udara. Tiga bagan desain campuran untuk 4

material perkerasan ditentukan oleh Departemen Jalan Raya, Thailand termasuk subbase semen tanah, material terpilih A, material B yang dipilih dan material subgrade adalah disajikan. Bagan ini berguna sebagai alat praktis untuk memperkirakan input busa udara dan semen untuk mencapai berat unit target untuk setiap material perkerasan.

(19)

e) Improvement of Bearing Ratio of Clayey Subgrade Using Compacted Flyash Layer (Ashimanta Sengupta, Sibapriya Mukherjee, Ambarish Ghosh); (

Geotech Geol E ng, 2017)

Makalah ini menyajikan studi laboratorium tentang California Bearing Ratio (CBR) dari flyash diatasnya tanah liat lunak. Sampel Flyash (Kelas F) telah dikumpulkan dari Titagarh Thermal Power Plant dekat Kolkata. Jenis tanah yang dikumpulkan secara lokal adalah lempung berlumpur. Konfigurasi tanah dan flyash yang berbeda diatas tanah telah dipelihara dengan bervariasi rasio ketebalan (rasio ketebalan flyash untuk itu dari tanah liat) dalam rasio 1: 2, 1: 1 dan 2: 1. Kedua Standar Proctor dan pemadatan Proctor Modified tes telah dilakukan untuk mendapatkan masing-masing kerapatan kering maksimum dan kadar air optimum untuk digunakan untuk tes CBR. Isi air tanah yang digunakan dalam penelitian ini adalah 16, 22, 28, 34 dan 40% dimana 16% adalah kadar air optimum dari tanah sebagai diperoleh dalam uji pemadatan Standar Proctor.

Demikian pula kadar air tanah telah disimpan pada 12, 18, 24, 30, 36 dan 42% untuk sampel yang disiapkan menggunakan energi Modified Proctor di mana 12% adalah yang sesuai kadar air optimum dari tanah. Perbaikan nilai CBR sistem tanah-flyash komposit telah diamati ketika lapisan tanah-flyash yang dipadatkan adalah ditempatkan di atas tanah yang dipadatkan. Dari tiga Rasio ketebalan diuji, nilai CBR telah ditemukan menjadi yang terendah pada rasio ketebalan 1: 2 dan tertinggi pada 2: 1. Faktor peningkatan ditemukan maksimum untuk kadar air cetak tertinggi tanpa memandang rasio ketebalan dan energi pemadatan. Saya t menunjukkan penggunaan efektif komposit tanah fly ash matriks di bawah kondisi yang terkena dampak buruk dari air yang tinggi konten. Makalah ini menyoroti sifat perbaikan tanah liat ketika lapisan flyash yang dipadatkan memiliki ditempatkan di atasnya dengan nilai ketebalan yang berbeda rasio dan penempatan kadar air dan pemadatan energi.

Kesimpulan berikut dapat diambil dari penelitian ini:

 Rasio bantalan meningkat sebagai rasio ketebalan meningkat dan menjadi

maksimal ketika rasio adalah 2: 1 dalam rentang parameter belajar. Rasio bearing flyash yang dipadatkan menurun dengan penurunan ketebalan flyash. Maka tampak bahwa di bidang subgrade persiapan dengan menggunakan rasio ketebalan 2: 1 akan

(20)

 Saat kadar air pencetakan mendekati batas cair tanah dari OMC, rasio bantalan

menurun secara mencolok berkenaan dengan hal itu ke OMC. Kecenderungan yang sama terjadi untuk keduanya kasus pemadatan Proctor Standar dan Dimodifikasi. Oleh karena itu bahkan untuk tanah dasar tanah liat lunak peningkatan dengan penempatan flyash yang sesuai ketebalan lapisan tampaknya layak.

 Pemadatan yang dimodifikasi selalu menghasilkan lebih banyak CBR nilai untuk rasio

ketebalan yang sama menyiratkan demikian bahwa energi pemadatan yang dimodifikasi mungkin diperlukan untuk mendapatkan nilai CBR lebih tinggi yang diinginkan diperoleh dalam rentang parameter belajar dalam penelitian ini.

 Faktor peningkatan ditemukan menjadi maksimum untuk kadar air cetak tertinggi

terlepas dari rasio ketebalan dan energi pemadatan. Ini menunjukkan bahwa penggunaan matriks komposit tanah flyash di bawah kondisi yang terkena dampak buruk dari air yang tinggi konten akan layak.