1 BAB 1
PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang
Di daerah Kalimantan timur memiliki tanah organic clay yang menutupi sebagian dari wilayahnya. Secara umum organic clay selalu mempunyai sifat-sifat geoteknis yang kurang menguntungkan, yakni daya dukung yang sangat rendah, tingginya kadar air, pemampatan tinggi, sifat kembang susut yang besar, konsolidasi yang besar dan memerlukan waktu yang lama karena permeabilitasnya kecil.
Ada beberapa metode memperbaiki tanah lempung lunak yang umum di pakai yakni preloading. Preloading ialah penambahan beban sementara di atas lahan (umumnya tanah lunak) yang akan di bangun sturktur permanen, sampai penurunan primer terjadi . Penambahan beban di atas permukaan tanah dapat menyebabkan lapisan tanah di bawahnya mengalami pemampatan. Pemampatan tersebut di sebabkan oleh adanya deformasi partikel tanah, relokasi partikel, keluarnya air atau udara dari dalam pori, dan sebab-sebab lain. Metode Pre-Loadi
ng ini pada pelaksaannya di lapangan umumnya di gabung dengan metode pre-fabricated vertical drain (PVD).
Vertical drains berperan penting dalam mempercepat proses konsolidasi area tanah lunak tersebut. Vertical drains merupakan saluran drainase buatan yang berfungsi sebagai saluran tempat tegangan air pori berlebih mengalir. Vertical drains di pasang vertikal di dalam lapisan tanah pada area tanah lunak tersebut, dimana dengan adanya vertical drains maka jarak saluran drainase bagi tegangan air pori berlebih tersebut menjadi lebih pendek karena tegangan air pori berlebih dapat mengalir ke arah horisontal (radial) selain ke arah vertikal, sehingga tegangan air pori berlebih dapat di keluarkan lebih cepat. Vertical drains yang umum di gunakan adalah berupa Sand Drains dan Prefabricated Vertical Drains (PVD).
Permasalahan yang sering timbul dalam perbaikan tanah dengan menggunakan teknik preloading dengan vertical drains adalah pada kegagalan desain. Kegagalan desain kerap kali timbul karena kesalahan dalam menentukan parameter-parameter desain tanah yang akan di gunakan, akibatnya waktu konsolidasi berjalan tidak sesuai dengan rencana. Parameter-parameter tanah yang penting untuk di perhatikan, karena berpengaruh besar pada desain, di antaranya adalah nilai koefisien konsolidasi vertikal (Cv) maupun nilai koefisien konsolidasi
horizontal (Ch), karena kedua parameter ini berpengaruh pada nilai derajat konsolidasi baik vertikal (Uv) maupun horizontal (Uh).
Nilai-nilai parameter yang di pergunakan dalam proses desain umumnya di ambil dari nilai parameter yang diperoleh dari uji laboratorium, namun sering kali kesalahan dalam proses pengambilan sampel membuat data parameter tanah kurang akurat. Selain itu harga Ch yang diambil bukan dari hasil pengetesan melainkan dari harga asumsi (Ch = 2-5 Cv). O leh sebab itu, perlu diadakan penelitian lebih lanjut untuk memperoleh nilai parameter-parameter yang lebih akurat (nilai parameter yang sesuai kondisi lapangan) yaitu salah satunya dengan menganalisa balik parameter-parameter desain tanah yang digunakan berdasarkan kondisi penurunan yang telah terjadi di lapangan (back analysis method).
Proses pemampatan tanah ini adalah konsolidasi, dengan kata lain konsolidasi adalah proses keluarnya air pori dalam rongga pori akibat adanya beban yang bekerja. Akibat keluarnya air pori dalam rongga dan adanya reposisi letak partikel tanah maka fenomena yang terjadi di sebut sebagai penurunan konsolidasi (Sc). Pada saat konsolidasi berlangsung, gedung atau bangunan di atas lapisan tersebut akan menurun (settle). Dalam teknik sipil ada dua hal yang perlu di ketahui mengenai penurunan, yaitu:
Secara umum, penurunan ( settlement) pada tanah yang di sebabkan oleh pembebanan dapat di bagi dalam dua kelompok besar, yaitu:
• Penurunan konsolidasi (consolidation settlement), yang merupakan hasil dari perubahan volume tanah jenuh air sebagai akibat dari keluarnya air yang menempati pori-pori tanah.
• Penurunan segera (immedi ate settlement), yang merupakan akibat dari deformasi elastis tanah kering, basah, dan jenuh air tanpa adanya perubahan kadar air.
b. Kecepatan penurunan tersebut
Pada tanah berpasir yang sangat tembus air (permeable), air dapat mengalir dengan cepatg sehingga pengaliran air-pori ke luar sebagai akibat dari kenaikan air pori dapat selesai dengan cepat. O leh sebab itu penurunan segera dan penurunan konsolidasi pada tanah berpasir terjadi bersamaan.
Koefisien rembesan lempung sangat kecil di bandi ngkan dengan koefisien rembesan pasir sehingga penambahan tekanan air pori yang di sebabkan oleh pembebanan akan berkurang secara lambat laun dalam waktu sangat lama. O leh sebab itu penurunan konsolidasi pada tanah lempung biasanya jauh lebih besar dan lebih lama di bandi ngkan dengan penurunan segera.
Oleh karna hal- hal tersebut di atas maka biasanya hanya penurunan pada lapisan lempung yang di perhitungkan, dan pada tugas akhir ini juga hanya di lakukan perhitungan pada lapisan lempung saja.
Salah satu metode untuk mengatasi masalah tersebut adalah dengan menggunakan sistem preloading yang di kombinasikan dengan pre-fabricated vertical drain. Preloading atau pemberian beban awal dilakukan dengan cara memberikan beban yaitu berupa timbunan sehingga menyebabkan tanah lempung akan termampatkan sebelum konstruksi didirikan. Pre-fabricated vertical drain adalah sistem drainase buatan yang dipasang vertikal di dalam lapisan tanah lunak.
Pada studi kasus ini akan dibangun tambang batu bara pada daerah Muara Hanau hingga Lubuk Tutung Kalimantan Timur yang akan dibangun Haul Road, Port Coal Terminal, Jetty. Di daerah tersebut mempunyai klasifikasi tanah lunak yang sangat berbahaya jika tidak ditangani dengan serius.
1.2.Maksud dan Tujuan penelitian
Adapun maksud dan tujuan penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut : 1. Penelitian ini bermaksud untuk membandingkan hasil dari setiap model
tanah pada plaxis (Mohr Coulomb, Hardening Soil, Soft Soil, Soft Soil Creep) dengan hasil yang dibandingkan antara penurunan (settlement) dan
waktu pada tanah lunak yang di perkuat dengan Prefabricated Vertical Drains pada program PLAXIS 2D 2012.
2. Mengetahui pengaruh perbedaan antara jarak spasi PVD dan kedalaman PVD pada besarnya konsolidasi dan waktu terjadinya konsolidasi.
1.3.Ruang Lingkup dan Batasan Masalah
Ruang lingkup pembahasan dalam penulisan tugas akhir ini mencakup :
1. Menentukan parameter-parameter yang akan digunakan pada berbagai model tanah (Mohr Coulomb, Hardening Soil, Soft Soil, Soft Soil Creep). 2. Analisis penurunan tanah lunak yang diperkuat dengan Prefabricated
Vertical Drains (PVD).
3. Timbunan direncana pasir dengan = 2 t/m3.
4. Metode perbaikan tanah yang digunakan adalah Preloading yang digabung dengan Prefabricated Vertical Drains (PVD).
5. Data borehole yang digunakan adalah P05; P06; BH-11-P08; BH-11-P09.
1.4.Manfaat penelitian
Manfaat yang dapat di peroleh dari penulisan tugas akhir ini adalah :
1. Mengetahui model tanah yang cocok untuk dipergunakan pada tanah lunak dengan pengaruh metode preloading yang digabung dengan prefabricated vertical drain.
2. Mendapatkan hasil penurunan (settlement) dan waktu penurunan tanah pada permukaan tanah dan pengaruh metode Preloading yang digabung dengan PVD dalam perbaikan tanah yang dimodelkan pada Program Plaxis 2D 2012.
3. Mengetahui pengaruh jarak antar spasi PVD dan kedalaman PVD untuk besarnya konsolidasi dan waktu konsolidasi.
1.5.Sistematika Penulisan
Secara garis besar, sistematika penulisan dapat di jelaskan sebagai berikut : 1. Bab I PENDAHULUAN
Bab ini membahas mengenai latar belakang penulisan, maksud dan tujuan penulisan, ruang lingkup penulisan, metodologi penulisan, batasan masalah penulisan, manfaat serta sistematika penulisan.
2. Bab II TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini akan menjelaskan tentang penyelidi kan tanah, pengujian laboraturium, pengertian konsolidasi, perngertian Pre-Loading ,metode pelaksanaan Pre-Loading, metode elemen hingga pemodelan material tanah pada program Plaxis 2D 2012.
3. Bab III METODOLOGI PEN ELITIAN
Bab ini akan di jelaskan mengenai objek penelitian, lokasi penelitian, metode pengumpulan data, metode analisis data pada di agram alir penelitian dan di agram langkah- langkah pengerjaan menggunakan program Plaxis 2D 2012.
4. Bab IV PEMBAHASAN DAN HASIL ANALISIS
Bab ini akan membahas mengenai langkah- langkah pekerjaan menggunakan program Plaxis 2D 2012 dan pembahasan mengenai hasil analisis serta interpretasi penurunan (settlement) di permukaan tanah dan tinggi optimum timbunan pada proses Pre-Loadi ng dari model tanah yang ada dengan program Plaxis 2D 2012.
Bab ini berisi kesimpulan yang di peroleh berdasarkan hasil analisis yang telah di lakukan. Pada bab ini juga di berikan saran-saran yang mungkin dapat di pertimbangkan untuk keperluan pengembangan desain lebih lanjut
1.6.Lisensi Perangkat Lunak
Program yang digunakan Plaxis 2D (versi 2012), dengan sifat lisensi akademi, atas nama Jurusan Teknik Sipil, Universitas Mercu Buana. .
