Analisis Lendutan Perkerasan Kaku Pada Tanah Lunak Dengan Perkuatan Kolom Soil Cement Fendi

(1)

ANALISIS LENDUTAN PERKERASAN KAKU

PADA TANAH LUNAK DENGAN PERKUATAN

KOLOM SOIL CEMENT

ANALYSIS OF RIGID PAVEMENT DEFLECTION

ON SOFT GROUND WITH STRENGTHENING SOIL CEMENT COLUMN

T E S I S

Disusun Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan

Mencapai Gelar Magister Teknik

Disusun oleh:

FENDI HARY YANTO

S 9 4 1 4 0 2 0 0 8

M A G I S T E R T E K N I K S I P I L

P R O G R A M P A S C A S A R J A N A

(2)

ii

ANALISIS LENDUTAN PERKERASAN KAKU

KOLOM SOIL CEMENT

T E S I S

Oleh :

FENDI HARY YANTO S 9 4 1 4 0 2 0 0 8

Telah disetujui oleh Tim Pembimbing

Tim Pembimbing:

Jabatan Nama Tanda Tangan Tanggal

Pembimbing I Yusep Muslih Purwana , ST, MT., Ph.D... ...

NIP. 196807021995021001

Pembimbing II Dr. Niken Silmi Surjandari, ST, MT... ...

NIP. 196909031997022001

Telah dinyatakan memenuhi syarat pada tanggal …………

Kepala Program Studi Magister Teknik Sipil

(3)

iii

ANALISIS LENDUTA N PERKERASAN KAKU

KOLOM SOIL CEMENT

Disusun oleh:

FENDI HARY YANTO S 9 4 1 4 0 2 0 0 8

Telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Tesis

Program Studi Magister Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta

pada hari ………., tanggal ...

Dewan Penguji :

Jabatan Nama Tanda Tangan

Ketua Dr.Eng.Ir. Syafi'i, MT ...

NIP 196706021997021001

Sekretaris Ir. Ary Setyawan, M.Sc., Ph.D. ...

NIP 196612041995121001

Penguji I Yusep Muslih Purwana , ST, MT., Ph.D. ...

NIP. 196807021995021001

Penguji II Dr. Niken Silmi Surjandari, S.T.,M.T. ...

NIP. 196909031997022001

Mengetahui:

Direktur Program Ketua Program Studi

Pascasarjana Magister Teknik Sipil

(4)

iv

PERNYATAAN

Yang bertanda tangan di bawah ini :

Nama

: FENDI HARY YANTO

NIM :

S941402008

Menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tesis yang berjudul:

ANALISIS LENDUTAN PERKERASAN KAKU

KOLOM SOIL CEMENT

adalah betul-betul karya sendiri. Hal-hal yang bukan karya saya, tertulis dalam tesis tersebut, diberi tanda citasi dan ditunjukkan dalam Daftar Pustaka,

Apabila dikemudian hari terbukti pernyataan saya tidak benar, maka saya bersedia menerima sanksi akademik berupa pencabutan tesis dan gelar yang saya peroleh dari gelar tersebut.

Surakarta, …………..

Yang membuat pernyataan

(5)

v

UCAPAN TERIMA KASIH

Mengucap syukur alhamdulillah kepada Allah Subhanahu Wata’ala serta sholawat dan salam semoga terlimpah atas Nabi Muhammad Sholallahu ‘Alaihi Wassalam, akhirnya penulis dapat menyelesaikan tesis dengan judul ANALISIS LENDUTAN PERKERASAN KAKU PADA TANAH LUNAK DENGAN PERKUATAN KOLOM SOIL CEMENT dengan bantuan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Rektor Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2. Direktur Program Pasca Sarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta..

3. Dr. Eng. Ir. Syafi’i, M.T., selaku Keapala Program Studi Magister Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta.

4. Yusep Muslih Purwana , ST, MT., Ph.D. selaku Pembimbing Utama. 5. Dr. Niken Silmi Surjandari, S.T.,M.T., selaku Pembimbing Pendamping. 6. Ir. Ary Setyawan, M.Sc., Ph.D. selaku Penguji.

7. Segenap Dosen, Staf Pengajar dan Staf Administrasi Program Studi Magister Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah banyak membantu penulis selama kegiatan perkuliahan.

8. Orangtuaku dan Keluarga besar yang terus memberikan do’a, semangat dan dukungan baik moril maupun materil dalam menyelesaikan pendidikan ini. 9. Rekan-rekan Mahasiswa Magister Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret

Surakarta, yang selama ini memberikan masukan, bantuan dan dorongan.

10. Rekan-rekan tajul waqor , majelis minawa, yang tidak bosan-bosan untuk memberikan do’a dan semangat.

(6)

vi

Semoga tesis ini dapat memberi sumbangan ilmiah bagi civitas akademika, praktisi di bidang bangunan gedung, dan bermanfaat bagi masyarakat luas pada umumnya. Atas bantuan yang telah Bapak/Ibu berikan semoga mendapat balasan yang setimpal dari Allah S.W.T. Amin.

Surakarta……… Penulis,

FENDI HARY YANTO

(7)

vii

ABSTRAK

Infrastruktur jalan sangat berkembang pesat seiring perkembangan manusia untuk saling berhubungan dan berkomunikasi. Perencanaan jalan tidak hanya meliputi aspek perencanaan geometrik dan perkerasan jalan akan tetapi yang tidak kalah pentingnya adalah analisis lendutan/deformasi yang terjadi pada badan jalan akibat pembebanan lalu lintas dan lendutan/deformasi tanah di bawah perkerasan. Hal ini memerlukan perhatian terutama apabila perkerasan jalan terletak di atas tanah lunak yang memiliki sifat kompresibilitas tinggi. Kurangnya pemahaman para perencana dan pelaksana terhadap perilaku struktur perkerasan pada tanah lunak dan perilaku tanah lunak, sering menyebabkan cara pendekatan desain dan metode pelaksanaan yang dipilih kurang begitu tepat. Metode pencampuran tanah dan semen untuk membuat kolom soil cement digunakan untuk memperbaiki sifat teknis tanah.

Analisis lendutan pada penelitian ini menggunakan Plaxis 3d. Langkah pertama adalah menentukan parameter pemodelan perkerasan kaku, tanah dan kolom soil cement. Kemudian dengan metode elemen hingga dianalisis lendutan tanpa soil cement, analisa lendutan dengan variasi diameter soil cement, dan analisa lendutan dengan variasi jarak soil cement. Hasil nilai lendutan tersebut dianalisis dengan menggunakan microsoft excel untuk mencari hubungan antara lendutan dan konfigurasi kolom soil cement. Komponen perkerasan kaku adalah beton aspal, beton kurus, dan base course dengan dimensi 6 m x 3 m dan ketebalan masing-masing adalah 28 cm, 10 cm, dan 10 cm. Parameter tanah dan soil cement diambil dari hasil test laboratorium Mekanika Tanah Universitas Sebelas Maret, Surakarta. Kadar air (w), berat jenis (Gs), dan berat volume kondisi basah (b) tanah lunak adalah 55,14%, 2,57, dan 16 kN/m3. Nilai LL dan PL tanah lunak adalah 70,37% dan 38,64%. Berat volume kondisi basah (b) soil cement adalah sekitar 16,7 kN/m3. Nilai Modulus Elastisitas soil cement sekitar 526.900 kN/m2.

Hasil analisis menunjukkan bahwa perkerasan kaku tanpa pekuatan mengalami lendutan dengan nilai lendutan maksimum sebesar 63,83 mm. Perbandingan lendutan masing-masing konfigurasi terhadap lendutan ijin rata-rata 91,88% Hal ini dapat disimpulkan bahwa perbaikan tanah dengan membuat kolom soil cement merupakan metode perbaikan untuk mengurangi besar lendutan. Nilai koefisien korelasi antara lendutan dan konfigurasi kolom soil cement adalah 0,654 – 0,952. Ini menunjukan bahwa ada hubungan yang kuat-sangat kuat untuk mereduksi lendutan.

(8)

viii

ABSTRACT

Road infrastructure is growing rapidly as the development of human beings to interact and communicate. Path planning includes not only the planning aspects of geometric and pavement but no less important is the analysis of deflection / deformation that occurred on the road due to traffic load and deflection / deformation of the ground beneath the pavement. This requires attention, especially when the pavement is located on soft soil that has a high compressibility properties. Lack of understanding of planners and implementers of the behavior of pavement structures on soft soil and soft soil behavior, often causing approaches the design and implementation of the chosen method is less precise. Method of mixing soil and cement to make soil- cement columns used to improve the technical properties of the soil .

The research is done using finite element software PLAXIS 3D. The result of without and with the column soil cement on soft soil conditions were then compared and analysed. Result of the deformity value analysed by using microsoft excel to look relation among cement soil column configuraton and deformity. This study evaluated rigid pavement deformity, soft soil deformity, and Soil Cement Column deformity. The components of the rigid pavement are asphalt concrete, wet lean concrete, and base course. In this research, those components are modelled as a layered block with the dimensions of 6 m x 3 m and the thickness of the component are 28 cm, 10 cm, and 10 cm respectively. The property of soft soil and soil cement was taken from the result of the laboratory test conducted in Soil Mechanics Laboratory, Civil Engineering Dept., Sebelas Maret University, Surakarta. The natural water content, specific gravity and bulk densities of soft soil were found to be 55,14%, 2,57, and 16 kN/m3 respectively. The liquid limit and plasticity index of the soil were 70,37% and 38,64% respectively. The bulk densities of the soil cement was about 16,7 kN/m3. The value of Young’s modulus was examined about 526.900 kN/m2.

The result shows that deformity maximum value without strength value is 63,83 mm. Deformity comparison of each configuraton with deformity permission and without soil column strengt are 91,88% and 96,82% respectively. This matter can be concluded that repair of land ground by making cement soil column represent repair method prevent deformity. The correlation coefficient value among soil cement column configuraton and deformity are 0,654 - 0,952. The indicate is strong - very strong to reduce deformity.

(9)

ix

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, puji syukur penulis haturkan kehadirat Allah SWT yang selalu memberikan kekuatan dan kasih sayang-Nya, sholawat dan salam semoga tetap terlimpah pada Nabi Muhammad Sholallahu ‘Alaihi Wassalam, Akhirnya penulis dapat menyelesaikan tesis dengan judul ANALISIS LENDUTAN PERKERASAN KAKU PADA TANAH LUNAK DENGAN PERKUATAN KOLOM SOIL CEMENT. Tesis ini sebagai salah satu persyaratan akademik untuk menyelesaikan Program Pascasarjana Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Tesis ini mengangkat permasalahan tentang lendutan yang terjadi pada perkerasan kaku, untuk didapatkan besar lendutan yang akan terjadi, sehingga dibutuhkan metode perbaikan/perkuatan. Metode perbaikan/perkuatan, setelah dianalisis, didapatkan pola perkuatan dengan kolom soil cement.

Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan tesis ini masih jauh dari kesempurnaan, tetapi penulis berharap bahwa tesis ini menjadi sebuah berkah, dapat bermanfaat dan menambah khasanah keilmuan.

Surakarta, 2015

Penulis,

(10)

x

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ...i

HALAMAN PERSETUJUAN ... ii

HALAMAN PENGESAHAN ... iii

PERNYATAAN ORISINILITAS ...iv

UCAPAN TERIMA KASIH ... v

ABSTRAK ... vii

KATA PENGANTAR ...ix

DAFTAR ISI ... x

DAFTAR TABEL ... xiii

DAFTAR GAMBAR ... xiv

DAFTAR NOTASI ... xvi

DAFTAR LAMPIRAN ... xvii

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 2

1.3 Batasan Masalah ... 2

1.4 Tujuan Penelitian ... 3

1.5 Manfaat penelitian ... 3

BAB II STUDI PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI ... 4

2.1 Studi Pustaka ... 4

2.1.1 Lendutan Tanpa Perkuatan ... 4

2.1.2 Lendutan dengan Perkuatan Kolom Soil Cement ... 5

2.1.3 Hubungan antara Konfigurasi Kolom Soil Cement Terhadap Lendutan ... 6

2.1.4 Analisis Lendutan Menggunakan MEH ... 6

2.2 Landasan teori ... 8

(11)

xi

2.2.2 Lendutan dengan Perkuatan Kolom Soil Cement ... 10

2.2.3 Tanah lunak ... 12

2.2.3 Stabilitas Tanah ... 12

2.2.4 Sementasi ... 12

2.2.5 Keunggulan Metode Soil Cement Mixing ... 12

2.2.6 Metode Elemen Hingga ... 17

2.2.7 Teori Analisis Regresi dan Korelasi ... 19

2.2.8 Hipotesis ... 20

BAB III METODE PENELITIAN ... 21

3.1 Uraian Umum ... 21

3.2 Parameter dan Variabel ... 21

3.3 Tahapan Penelitian ... 21

3.3.1 Tahap Persiapan ... 21

3.3.2 Tahap Parameter Model ... 22

3.3.3 Tahap Analisis Tanpa Pekuatan Menggunakan Metode MEH ... 25

3.3.4 Tahap Analisis dengan Pekuatan Kolom Soil Cement Menggunakan Metode MEH ... 26

3.3.5 Tahap Analisis Hubungan antara Konfigurasi Kolom Soil Cement Terhadap Lendutan ... 26

3.4 Bagan Alir Penelitian ... 27

BAB IV HASIL ANALISIS DAN PEMBAHASAN ... 28

4.1 Parameter Model ... 28

4.1.1 Perkerasan Kaku ... 28

4.1.2 Data Properties Tanah ... 28

4.1.3 Data Properties Soil Cement ... 30

4.2 Analisis Lendutan Tanpa Perkuatan ... 31

(12)

xii

Lendutan ... 47

4.4.1 Hubungan antara Diameter Kolom Soil Cement Terhadap Lendutan ... 47

4.4.2 Hubungan antara Jarak Kolom Soil Cement Terhadap Lendutan ... 48

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 50

5.1 Kesimpulan ... 50

5.2 Saran ... 50

DAFTAR PUSTAKA ... 51

(13)

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Penelitian perbaikan tanah menggunakan kolom soil cement

dengan metode elemen hingga ... 7

Tabel 2.2 Indikator kuat geser tak terdrainase lempung lunak ... 13

Tabel 2.3 Kuat geser lempung lunak ... 13

Tabel 2.4 Konsistensi tanah dominan lanau lempung ... 14

Tabel 2.5 Perkiraan modulus elastisitas (E) ... 15

Tabel 2.6 Perkiraan angka poison (υ) ... 15

Tabel 2.7 Pedoman interprestasi terhadap koefisien korelasi ... 19

Tabel 3.1 Parameter dan variabel ... 21

Tabel 3.2 Model variasi kolom soil cement ... 22

Tabel 4.1 Parameter material untuk lapisan beton semen, beton kurus,dan base course ... 28

Tabel 4.2 Hasil pengujian tanah laboratorium ... 28

Tabel 4.3 Material data set plaxis 3d ... 30

Tabel 4.4 Nilai lendutan tanpa perkuatan ... 31

Tabel 4.5 Rekapitulasi nilai ekstrim lendutan dengan perkuatan kolom soil cement ... 34

Tabel 4.6 Rekapitulasi lendutan dengan perkuatan kolom soil cement ... 42

Tabel 4.7 Rekapitulasi lendutan maksimum dengan perkuatan kolom soil cement terhadap lendutan ijin dan lendutan maksimum tanpa pekuatan ... 42

Tabel 4.8 Rekapitulasi variasi diameter kolom soil cement terhadap lendutan ... 47

(14)

xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1.Perilaku balok menerus yang dibebani di atas media elastis

(Hetenyi, 1974) ... 8

Gambar 2.2.Aplikasi deep mixing method (Terashi, 2005) ... 11

Gambar 2.3.Tipe penyusunan kolom soil mixed (Topolnicki, 2004) ... 12

Gambar 2.4.Tipe penyusunan kolom soil mixed (Ali, dkk, 2013 ... 12

Gambar 2.5.Batasan aplikasi soil cement mixing ... 17

Gambar 2.6.Grafik hubungan antara dua variabel ... 19

Gambar 2.7.Penyebaran korelasi dua variabel untuk berbagai koefisien ... 20

Gambar 3.1.Tampak atas geometri sederhana struktur perkerasan ... 22

Gambar 3.2.Pemodelan tanpa perkuatan ... 23

Gambar 3.3.Tampak samping model perkuatan ... 23

Gambar 3.4.Konfigurasi jarak 2m ... 24

Gambar 3.5.Konfigurasi jarak 1,5m ... 24

Gambar 3.6.Konfigurasi jarak 1m ... 24

Gambar 3.7.Proses pemodelan menggunakan plaxis 3d ... 25

Gambar 3.8.Diagram alir penelitian ... 27

Gambar 4.1.Hasil lendutan tanpa perkuatan ... 31

Gambar 4.2.Letak posisi potongan melintang tanpa perkuatan ... 32

Gambar 4.3.Hasil potongan melintang tanpa perkuatan ... 32

Gambar 4.4.Potongan melintang lendutan tanpa perkuatan ... 33

Gambar 4.5.Potongan melintang variasi 1 ... 35

(15)

xv

Gambar 4.13.Potongan melintang variasi 9 ... 39 Gambar 4.14. Perbandingan lendutan beton semen diameter kolom

soil-cement 0,3 ... 40

Gambar 4.15. Perbandingan lendutan beton semen diameter kolom

Gambar 4.16. Perbandingan lendutan beton semen diameter kolom

Gambar 4.17. Perbandingan lendutan beton kurus diameter kolom

Gambar 4.20. Perbandingan lendutan base coarse diameter kolom

Gambar 4.23. Perbandingan lendutan subgrade diameter kolom

Gambar 4.26. Hubungan antara diameter kolom soil cement terhadap

lendutan ... 47 Gambar 4.27.Hubungan antara jarak kolom soil cement terhadap

(16)

xvi

DAFTAR NOTASI

c = kohesi (kN/m2)

E = modulus elastisitas (kN/m2) e = angka pori

s

G = berat jenis n = porositas (%) w = kadar air (%)

d = berat volume basah (kN/m3) sat = berat volume jenuh air (kN/m3) w = berat volume air (kN/m3)

s = berat volume butiran padat (kN/m3)

Φ = sudut geser dalam tanah (0) v = rasio Poisson

(17)

xvii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A - Pembebanan

(18)

(19)

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang

Perencanaan jalan tidak hanya meliputi aspek perencanaan geometrik dan perkerasan jalan, tetapi juga analisis lendutan/deformasi yang terjadi pada badan jalan dan tanah dasar akibat pembebanan lalu lintas. Hal ini memerlukan perhatian terutama apabila perkerasan jalan terletak di atas tanah lunak yang memiliki sifat kompresibilitas tinggi.

Tanah dasar (subgrade) yang lunak menimbulkan banyak masalah kerusakan pada perkerasan jalan raya terutama perkerasan kaku, sehingga perkerasan yang terletak pada tanah dasar lunak ini sering membutuhkan biaya pemeliharaan dan rehabilitasi yang besar sebelum perkerasan mencapai umur layannya. Penyebab utama kerugian ekonomi yang dikeluarkan untuk perkerasan yang dibangun di atas tanah dasar lunak adalah kurangnya pilihan yang tepat dari desain dan metode konstruksi. Kurangnya pemahaman para perencana dan pelaksana terhadap perilaku struktur perkerasan pada tanah lunak dan perilaku tanah lunak, sering menyebabkan cara pendekatan desain dan metode pelaksanaan yang dipilih kurang begitu tepat.(Surat, 2011)

(20)

2

Agar didapatkan konfigurasi kolom soil cement pada tanah lunak maka perlu melakukan analisis untuk mengetahui perilaku kolom soil cement, tanah lunak, dan struktur perkerasan kaku itu sendiri yang dapat dilihat dari nilai besaran lendutan yang terjadi berdasarkan hasil analisis tersebut. Dari hasil analisis besaran lendutan beserta perilakunya ini nanti dapat diketahui model konfigurasi kolom soil cement yang layak dan tepat untuk diterapkan diatas tanah lunak. Untuk menganalisanya dilakukan dengan memakai alat bantu program Plaxis 3D V1.6.

Prinsip dari Plaxis 3D V1.6.adalah menggunakan metode elemen hingga. Metode ini merupakan metode pendekatan yang dapat digunakan pada banyak permasalahan engineering. Metode ini sangat fleksibel karena bentuk struktur yang rumit dan kompleks di sederhanakan menjadi elemen – elemen kecil yang lebih sederhana. Penyederhanaan ini memungkinkan suatu permasalahan struktur yang kompleks dapat diselesaikan dengan hasil yang dapat dipertanggung jawabkan.

Topik dalam Tesis ini adalah membahas tentang “Analisis Lendutan Perkerasan Kaku pada Tanah Lunak dengan Perkuatan Kolom Soil Cement”. Hasil analisis ditinjau berupa besaran lendutan. Nilai-nilai lendutan tersebut merupakan hasil dari perhitungan menggunakan Plaxis 3D V1.6.

1.2

Rumusan Masalah

Dari uraian latar belakang permasalahan yang akan dibahas dalam penelitian ini dirumuskan sebagai berikut:

a) Bagaimana lendutan perkerasan kaku dan subgrade tanpa perkuatan dengan menggunakan MEH?

b) Bagaimana lendutan perkerasan kaku, subgrade, dan kolom soil cement dengan perkuatan kolom soil cement menggunakan MEH?

c) Bagaimana hubungan variasi diameter dan jarak soil cement terhadap lendutan dengan menggunakan MEH?

1.3

Batasan Masalah

(21)

3

a) Tidak membahas interaksi antara semen dan tanah.

b) Nilai Modulus Elastisitas kolom soil cement berdasarkan nilai triaxial test c) Analisis dilakukan dengan menggunakan metode elemen hingga menggunakan

Plaxis 3D V1.6.

d) Beban kendaraan dimodelkan sebagai beban statis berdasarkan kontak beban terhadap ban kendaraan.

e) Struktur perkerasan yang dianalisis berupa perkerasan kaku dengan dimensi (6 m x 3 m).

f) Panjang kolom soil cement 2m. g) Tidak melibatkan proses konsolidasi.

h) Lendutan ditinjau dari elevasi permukaan setiap lapisan model.

1.4

Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah:.

a) Menganalisis lendutan perkerasan kaku dan subgrade tanpa perkuatan dengan menggunakan MEH.

b) Menganalisis lendutan perkerasan kaku, subgrade, dan kolom soil cement dengan perkuatan kolom soil cement menggunakan MEH.

c) Menganalisis hubungan variasi diameter dan jarak soil cement terhadap lendutan dengan menggunakan MEH.

1.5

Manfaat penelitian

Berdasarkan tahapan yang akan dilakukan dan dicapai pada tujuan penelitian yang telah diuraikan maka diharapkan didapatkan manfaat dari penelitian ini, yaitu:

a) Manfaat teoritis, yaitu menambah pemahaman ilmiah bagi penulis, terutama yang terkait dengan topik penelitian yaitu pengaruh soil cement terhadap lendutan perkerasan kaku.

(22)

4

BAB II

STUDI PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

2.1

Studi Pustaka

2.1.1 Lendutan Tanpa Perkuatan

Lendutan tanah dibawah timbunan akan menyebabkan melengkung atau turunnya permukaan perkerasan jalan (Kurnia, 2014). Struktur yang dibangun pada tanah lunak dirancang sesuai dengan kekuatan gesernya akan mengalami lendutan seketika yang bervariasi terhadap waktu dan beban yang diterapkan. Lendutan seketika dikarenakan kelebihan tekanan air pori akibat beban (Mohamed, 2013)

Pada dasarnya setiap perkerasan jalan akan mengalami proses kerusakan progresif sejak suatu jalan dibuka pertama kali untuk melayani lalu lintas. Kerusakan ini dapat berupa kerusakan struktural maupun kerusakan fungsional. Kerusakan struktural mencakup kegagalan perkerasan atau kerusakan dari satu atau lebih komponen perkerasan yang mengakibatkan perkerasan tidak dapat lagi memikul beban lalu lintas (Razali, 2012).

Lendutan adalah perpindahan permukaan arah vertikal yang berhubungan dengan perubahan volume yang disebabkan oleh penerapan suatu beban (Suaryana, 2008). Bila tanah dasar (sub grade) tidak memenuhi kekuatan untuk memikul beban kendaraan yang lewat maka perkerasan kaku tersebut akan mengalami lendutan dan badan jalan terjadi kelongsoran (Wiqoyah, dkk, 2006).

(23)

5

Pembangunan jalan di atas tanah lunak akan menghadapi beberapa masalah geoteknik. Salah satunya adalah masalah lendutan yang besar dan berlangsung dalam jangka waktu yang lama. Untuk timbunan badan jalan diperlukan analisis stabilitas dan lendutan sehingga tinggi timbunan yang dikehendaki untuk badan jalan tidak akan mengalami lendutan lagi setelah konstruksi selesai (Juliet, 2006).

Timbunan badan jalan diatas tanah lunak akan mengalami lendutan yang besar dan kemungkinan runtuh akibat kurangnya daya dukung tanah lunak terhadap beban timbunan (Djarwardi, 2006). Ketika suatu lapisan tanah ada penambahan pembebanan diatasnya (misalnya pondasi atau timbunan tanah diatasnya), maka partikel tanah akan mengalami penambahan tegangan, lendutan muka air tanah sehingga pada tanah terjadi lendutan.

Tanah dasar (subgrade) lunak menimbulkan banyak masalah kerusakan pada perkerasan jalan raya, sehingga perkerasan yang terletak pada tanah dasar lunak ini sering membutuhkan biaya pemeliharaan dan rehabilitasi yang besar sebelum perkerasan mencapai umur rancangannya. Tanah lunak adalah tanah yang memiliki kuat geser undrained lapangan kurang dari 25 kPa dan kompresibilitas tinggi (litbang, 2001).

2.1.2 Lendutan dengan Perkuatan Kolom Soil Cement

Para insinyur geoteknik telah mengembangkan beberapa alternatif untuk mengatasi masalah tanah lunak, termasuk penggunaan vertical drain, preloading,

Geosynthetics, concrete pile, stone column and deep mixing columns. Deep mixing

adalah metode untuk menstabilkan tanah lunak dengan menambahkan pengikat kering atau basah kedalam tanah dalam rangka untuk meningkatkan stabilitas dan mencegah lendutan yang tidak seragam pada timbunan tanah dan pondasi dangkal (Alwi, 2007).

(24)

6

Umumnya kapur adalah satu-satunya pengikat untuk menstabilkan tanah lunak tetapi sejak pertengahan 1980-an diganti semen karena kekuatan yang lebih tinggi (Nozu, 2005). Di lapangan, semen disuntikkan menggunakan sistem pompa dan dicampur dengan tanah lunak dengan alat khusus (Ahnburg, dkk , 2002). Diameter kolom ini berkisar dari 0,5 - 0,75m dengan jarak 1 sampai 1,5 m dari pusat ke pusat, dan panjang kolom bervariasi dari 10 sampai 30 m (Porbaha, 1998).

Soil cement berperan penting dalam memperbaiki tanah bermasalah. Di

Jepang soil cement dengan diameter 1m telah digunakan untuk mengurangi lendutan bangunan. Soil cement dipasang dalam pola persegi atau persegi panjang. Dengan nilai UCS dari pencampuran soil cement 2 sampai 4 MPa dengan kadar semen dari 200 hingga 300 kg / m3 (Hibino, 1996). Di Cina kolom soil cement dengan diameter 0,5m dan rasio luas 22%, telah digunakan untuk memperkuat pondasi gedung bertingkat. Daya dukung kolom soil cement adalah 520 - 650 kPa pada kadar semen 20% (Yuewen, 1996). Menstabilisasi tanah lempung dengan kapur dengan diameter kolom 5m dan spasi antar kolom 1,4m dapat meningkatkan kekuatan geser undrained 6 - 9 kPa dan Modulus Elastisitas 60 - 175 kPa (Holm, dkk, 1983).

2.1.3 Hubungan antara Konfigurasi Kolom Soil Cement Terhadap Lendutan

Hasil analisis 2 buah kolom soil cement dengan diameter 0,2 m dan jarak 0,5 m terjadi lendutan 13,8 mm. Sedangkan 1 buah kolom soil cement dengan diameter 0,7 m terjadi lendutan 17,8 mm (Muntohar, 2013).

Hasil analisis perkuatan kolom soil cement dengan diameter 1m dan jarak 1,5 m menunjukan bahwa lendutan yang terjadi dapat mereduksi sampai 40% (Ali, dkk, 2012). Kolom kapur dengan jarak yang rapat dapat mengurangi lendutan hingga 50% (Soyez, dkk, 1983).

2.1.4 Analisis Lendutan Menggunakan MEH

Hasil komparasi metode eksperimental dan keluaran hasil Plaxis menunjukan hasil yang signifikan (Muntohar, 2013). Perilaku konsolidasi dari kolom soil cement dapat juga diprediksi menggunkan program plaxis (Horpibulsuk, dkk

(25)

7

Banadaki. Peneliti mengenai perbaikan tanah dengan dengan kolom soil cement menggunakan metode elemen hingga sebagaimana ditunjukkan pada Tabel 2.1. Tabel 2.1.Beberapa peneliti perbaikan tanah dengan kolom soil cement menggunakan

metode elemen hingga

Nama Peneliti Metode Pokok bahasan Hasil Muntohar, A. S.,

Rahman, M. E., Hashim, R. and

Islam, M. S. 2013

Plaxis 2D

Nilai lendutan dari kelompok kolom soil cement pada tanah

gambut.

Nilai lendutan teori 14mm dan plaxis 2d sebesar 13,8mm.

Suksun Horpibulsuk,Avirut Chinkulkijniwat,Arn on Cholphatsron , Jirayut Suebsuk and

Martin D. Liu 2012

Plaxis 2D Waktu konsolidasi

kolom soil cement

Perhitungan waktu konsolidasi adalah 33000 hari sedangkan plaxis 34000hari. Ali Dehghan Banadaki, Kamarudin Ahmad,

dan Nazri Ali. 2012

Plaxis 3D

Lendutan pondasi dangkal dengan kelompok kolom soil cement pada tanah

gambut.

Kolom soil cement dapat mereduksi lendutan sampai 40%.

Meskipun banyak penelitian mengenai numerik dan aspek eksperimental kolom soil cement, penelitian tentang analisis lendutan kolom soil cement pada tanah lunak dibawah perkerasan kaku menggunakan metode elemen hingga Plaxis 3D belum pernah dilakukan. Sehingga perlu diteliti mengenai perilaku kolom soil cement, tanah lunak dan struktur perkerasan kaku itu sendiri yang dapat dilihat dari

(26)

8

2.2

Landasan teori

2.2.1 Lendutan Tanpa Perkuatan

Dalam menghitung lendutan pelat yang terletak di atas tanah, pelat dianggap sebagai balok lurus yang didukung oleh media elastik di seluruh bentangnya seperti ditunjukkan pada Gambar 2.1. Balok ini dibebani oleh gaya-gaya vertikal yang berakibat balok melendut ke bawah. Akibat gaya-gaya vertikal tersebut tanah sebagai media elastis memberikan reaksi gaya-gaya yang tersebar di seluruh pendukungnya (tanah). Analisa lendutan balok pada fondasi elastis (perkerasan kaku) dikembangkan berdasarkan asumsi bahwa gaya reaksi pada setiap titik akan sebanding dengan defleksi pada titik tersebut. Asumsi ini pertama kali dikembangkan oleh Winkler tahun 1867 (Hetenyi,1974).

Gambar 2.1. Perilaku balok menerus yang dibebani di atas media elastis (Hetenyi, 1974)

Berdasarkan gaya reaksi ini dibuat asumsi dasar bahwa, besarnya p pada setiap titik sebanding dengan defleksi balok y pada titik tersebut sehingga p=k.y. Gaya reaksi diasumsikan bekerja vertikal dan berlawanan dengan defleksi balok. Pada saat terdefleksi ke bawah, akan terjadi tekanan media pendukung, sebaliknya jika terjadi defleksi ke atas akan terjadi tarikan pada media pendukung sehingga diasumsikan media pendukung dapat menahan tarikan. Asumsi p=k.y mengimplikasikan bahwa media pendukung bersifat elastis dengan kata lain berlaku hukum Hooke. Elastisitas media pendukung dapat dirumuskan sebagai gaya yang terdistribusi persatuan luas akan menyebabkan defleksi yang besarnya satu satuan.

(27)

9

besar Bk pada fondasi, akibatnya, pada titik defleksi akan menimbulkan reaksi persatuan luas sebesar p= B.kv.y dengan kv yang sudah memperhitungkan lebar balok. Pada saat balok terdefleksi, reaksi yang terjadi tidak hanya pada arah vertikal tetapi, kemungkinan terjadi reaksi arah horisontal pada sepanjang permukaan balok yang menempel pada tanah. Pada analisis, pengaruh gaya horisontal tersebut diabaikan karena kontribusinya kecil.

Semua tanah yang mengalami tegangan akan mengalami regangan di dalam kerangka tanah tersebut. Regangan ini disebabkan oleh penggulingan, penggeseran, atau penggelinciran dan terkadang juga karena kehancuran partikel-partikel tanah pada titik-titik kontak, serta distorsi elastis. Akumulasi statistik dari deformasi dalam arah yang ditinjau ini merupakan regangan. Integrasi regangan (deformasi per satuan panjang) sepanjang kedalaman yang dipengaruhi oleh tegangan disebut lendutan. Metode lendutan seperti ini sebagian besar tidak dapat mengembalikan tanah pada keadaan semula apabila tegangan ditiadakan karena terjadi pengurangan angka pori yang permanen. Regangan pada tanah berbutir kasar dan tanah berbutir halus yang kering atau jenuh sebagian akan terjadi sesudah bekerjanya tegangan. Bekerjanya tegangan terhadap tanah yang berbutir halus yang jenuh akan menghasilkan tegangan yang bergantung pada waktu.

Tanah merupakan materi dasar yang menerima sepenuhnya penyaluran beban yang ditimbulkan akibat konstruksi bangunan yang dibangun diatasnya. Tanah yang ada dipermukaan bumi mempunyai karakteristik dan sifat yang berbeda-beda. Hal ini merupakan suatu tantangan bagi perekayasa konstruksi untuk memahami perilaku tanah yang dihadapi dalam perencanaan konstruksi dengan jalan melakukan penyelidikan dan penelitian terhadap sifat-sifat yang dimiliki tanah, yang tentunya hasilnya tidak mutlak tepat dan benar akan tetapi paling tidak kita dapat melakukan pendekatan secara teknis (Wiqoyah, 2006). Ada beberapa persoalan yang menyangkut tanah dasar (subgrade) antara lain:

1. Perubahan bentuk tetap (deformasi permanent) dari macam tanah tertentu akibat beban lalu lintas.

(28)

10

3. Kuat dukung tanah yang tidak merata dan sulit ditentukan secara pasti pada daerah dengan macam tanah yang sangat berbeda sifat dan kedudukannya.

Tanah lunak sering menimbulkan berbagai kendala selama pembangunan konstruksi, sebagai contoh adalah tanah lunak di sepanjang jalan raya Kendal

–

Kaliwungu, Semarang. Konstruksi yang didirikan di atas tanah ini; seperti embankment jalan raya atau jalan rel; sering mengalami kendala seperti sukarnya

pemadatan tanah, ketidak stabilan lereng timbunan (embankment) dan lendutan yang besar.

2.2.2 Lendutan dengan Perkuatan Kolom Soil Cement

Metode pencampuran tanah dan semen untuk membuat kolom soil cement digunakan untuk memperbaiki sifat teknis tanah. Metode ini sering dikenal sebagai Deep mixing method, metoda ini menggunakan bahan stabilisasi kapur atau semen

disuntikan ke dalam lahan menggunakan mesin khusus. Setelah pencampuran, semen mengalami hidrasi dan bereaksi dengan tanah untuk membentuk kolom yanag lebih kaku dan lebih kuat dari tanah disekitarnya. Diamater dan panjanya kolom tergantung pada spesifikasi proyek. Dibeberapa kasus diameter kolom dibuat antara 0,5 sampai 2,1m dan panjangnya antara 10 - 30m (Ali, dkk, 2013).

(29)

11

Gambar 2.2. Aplikasi deep mixing method (Terashi, 2005)

(30)

12

[image:30.612.17.589.77.674.2]

meningkatan stabilitas struktur. Perbedaan kedua metode ini terdapat pada teknik instalasi dan material binder (Safuan, 2011). Tipe pengaturan kolom yang dapat di lakukan tergantung pada spesifikasi diperlukan dapat dilihat pada Gambar 2.3 dan 2.4. Hal penting dalam pengendalian mutu selama pelaksanaan metoda pencampuran adalah membuat seragam kualitas kolom dan memastikan jumlah binder yang dicampur seragam. Untuk memperoleh kekuatan kolom yang seragam, alat pencampuran dilengkapi dengan alat perekam otomatis untuk memonitor secara langsung proses pencampuran dalam tanah, komposisi binder yang digunakan, kecepatan air semen, putaran baling-baling dan tingkat penetrasi. Setelah masa pemeraman, kolom dapat diuji secara single/group dengan loading test.

Gambar 2.3. Tipe penyusunan kolom soil mixed (Topolnicki, 2004)

Gambar 2.4. Tipe penyusunan kolom soil mixed (Ali, dkk ,2013)

2.2.3 Tanah lunak

(31)

13

ekspansif dan tanah gambut. Tanah lunak secara umum merupakan tanah yang sulit untuk diprediksi dan bukan merupakan tanah yang stabil.

Lapisan tanah yang disebut sebagai lapisan lunak adalah lempung (clay) atau lanau (silt) yang mempunyai harga penetrasi standar (SPT) N yang lebih kecil dari 4 atau tanah organik seperti gambut yang mempunyai kadar air alamiah yang sangat tinggi 100 – 1.300% dari berat keringnya. Lapisan lunak umumnya terdiri dari tanah yang sebagian besar terdiri dari butiran-butiran yang sangat kecil seperti lempung atau lanau. Sifat lapisan tanah lunak adalah kuat gesernya kecil, kemampatan yang besar, dan koefisien permeabilitas yang kecil. Jadi, bilamana pembebanan konstruksi melampaui daya dukung kritisnya maka dalam jangka waktu yang lama besarnya lendutan akan meningkat yang akhirnya akan mengakibatkan berbagai masalah seperti : terjadi kerusakan pada pondasi, turunnya tubuh bendung, kerusakan plat beton pada jalan, dll.

Tanah lunak menurut panduan geoteknik merupakan tanah yang dapat menyebabkan masalah ketidakstabilan dan lendutan jangka panjang yang tidak dapat ditolerir, tanah tersebut mempunyai kuat geser yang rendah dan kompresibilitas yang tinggi. Jenis tanah lunak dibedakan menjadi dua yaitu tanah lunak anorganik (lempung dimana kadar organiknya kurang 25%) dan tanah lunak organik (gambut).

[image:31.612.19.591.89.685.2]

Tanah lempung lunak merupakan jenis tanah mengandung mineral lempung dan air yang tinggi sehingga menyebabkan kuat gesernya rendah. Indikator-indikator tentang tanah lunak yang lain dijelaskan pada Tabel 2.2 dan Tabel 2.3. Tabel 2.2 Indikator kuat geser tak terdrainase lempung lunak

No Konsistensi Indikasi Lapangan

1 Lunak Bisa dibentuk dengan mudah dengan jari tangan 2 Sangat Lunak Keluar diantara jari tangan jika diremas dalam

kepalan tangan Sumber: Litbang, 2001

Tabel 2.3 Kuat geser lempung lunak

No Konsistensi Kuat Geser kN/m2

1 Lunak 12,5 – 25

2 Sangat Lunak < 12,5

(32)

14

Tabel. 2.4. Konsistensi tanah dominan lanau lempung

Konsistensi Tanah

Taksiran harga kekuatan geser

undrainded CU Taksiran

N-SPT

kPa Ton/m2

Sangat lunak (Very soft) 0 - 12,5 0 - 1,25 0 - 1,25 Lunak (Soft) 12,5 -25 1,25 -2,5 1,25 -2,5

Menengah (Medium) 25 - 50 2,5 - 5 2,5 - 5

Kaku (stiff) 50 -100 5 - 10 5 - 10

Sangat Kaku (very stiff) 100 - 200 10 - 20 10 - 20

Keras (hard) >200 >20 >20

Sumber: Mocthtar (2006)

Salah satu hal vital dalam penelitian dengan menggunakan data sekunder adalah estimasi parameter tanah. Pada beberapa kasus, data sekunder yang didapatkan hanya terbatas pada beberapa pengujian, sementara untuk input ke dalam program diperlukan lebih banyak parameter tanah. Oleh karena itu diperlukan persamaan, tabel dan grafik untuk melakukan estimasi parameter tanah. Untuk mengestimasi berat isi kondisi jenuh (sat), modulus elastisitas (E), dan angka Poisson (υ) adalah sebagai berikut:

Untuk menentukan sat dapat menggunakan persamaan 2.1 sampai 2.5 (Hardiyatmo, 2010): e e G_s w sat    1 ) (



(2.1)

e w

G_s _w

b    1 ) 1 (



(2.2)

dimana nilai e (angka pori) dapat ditentukan dengan persamaan 2.3 :

n n e   1 (2.3)

dimana nilai n (porositas) dapat ditentukan dengan persamaan 2.4 :

s w n





1 (2.4)

s adalah berat isi butiran tanah, yang ditentukan dengan persamaan 2.5 :

w s s G



 (2.5)

(33)

15

pengujian in-situ di lapangan. Beberapa pengujian laboraturium yang biasanya digunakan adalah unconfined compression tests dan triaxial tests. Berdasar jenis tanah, nilai Modulus Elastisitas dan angka Poisson dapat diestimasi menggunakan Tabel 2.5 dan Tabel 2.6.

Tabel 2.5 Perkiraan modulus elastisitas (E) Macam Tanah E (kN/m2)

Lempung Sangat lunak 300 – 3000

Lunak 2000 – 4000

Sedang 4500 – 9000

Keras 7000 – 20000 Berpasir 30000 – 42500

Pasir Berlanau 5000 – 20000

Tidak padat 10000 – 25000 Padat 50000 – 100000 Pasir dan Kerikil

Padat 80000 – 200000 Tidak padat 50000 – 140000

Lanau 2000 – 20000

Loess 15000 – 60000

Serpin 140000 – 1400000 Sumber : Bowles, 1997

Tabel 2.6 Perkiraan angka poisson (υ)

Macam Tanah υ

Lempung jenuh 0,40 – 0,50

Lempung tak jenuh 0,10 – 0,30 Lempung berpasir 0,20 – 0,30

Lanau 0,30 – 0,35

Pasir padat 0,20 – 0,40

Pasir kasar (angka pori, e = 0,4 – 0,7) 0,15 Pasir halus (angka pori, e = 0,4 – 0,7) 0,25 Batu (agak tergantung dari macamnya) 0,10 – 0,40

Loess 0,10 – 0,30

(34)

16

2.2.4 Stabilisasi Tanah

Definisi stabilisasi tanah adalah upaya untuk merubah tanah menjadi lebih stabil. Definisi lain yang senada mengatakan bahwa stabilisasi tanah adalah proses untuk memperbaiki sifat-sifat tanah dengan cara menambahkan sesuatu pada tanah tersebut. Stabilitas tanah diukur dari perubahan sifat – sifat teknis tanah antara lain : kekakuan, pemampatan, permeabilitas, potensi pengembangan, dan sensitivitas terhadap perubahan kadar air.

Bowles (1986) membagi jenis stabilisasi tanah menjadi salah satu atau kombinasi dari pekerjaan-pekerjaan berikut ini:

1. Stabilisasi mekanis yaitu pemadatan dengan berbagai jenis peralatan mekanis seperti mesin gilas, benda-benda berat yang dijatuhkan, eksplosif, tekanan statis, tekstur, pembekuan, pemanasan, dan lain-lain.

2. Stabilisasi dengan bahan pencampur (aditif) misalnya kerikil untuk tanah kohesif, lempung untuk tanah berbutir kasar, dan pencampur kimiawi seperti semen portland, gamping, abu batubara, dan lain-lain. Stabilisasi tanah itu ditunjukkan untuk memperbaiki sifat tanah sampai dapat mendukung bangunan yang direncanakan di atas tanah tersebut. Kondisi lapisan tanah diberbagai tempat sangat berbeda-beda dan kompleks. Banyak faktor-faktor yang mempengaruhi pemanfaatan suatu lapisan tanah sebagai material atau bahan lapis pondasi atau sebagai lapisan tanah dasar (subgrade) untuk jalan.

2.2.5 Sementasi

Sementasi merupakan kegiatan stabilisasi tanah dengan cara mencampurkan semen Portland dengan tanah. Pada prosesnya ada yang langsung mencampur tanah dengan

(35)

17

2.2.6 Keunggulan Teknik Soil Cement Mixing

[image:35.612.20.592.98.674.2]

Menurut Kempfert (2003), Material soil cement mixing adalah campuran antara semen, air dan tanah, yang kemudian dikenal dengan nama soil-cement. Proses soil cement mixing hanya menggunakan semen sebagai bahan dasar material. Pada metode pencampuran dangkal, semen sangat cocok digunakan pada tanah kerikil kasar, sedangkan pada material halus, voidnya terlalu kecil untuk dimasuki oleh semen, tapi itu tidak berlaku untuk soil cement mixing, karena teknik soil cement mixing bisa diaplikasikan pada berbagai jenis tanah.

Gambar 2.5. Batasan aplikasi soil mixing, (Kempfert, 2003)

2.2.7 Metode Elemen Hingga

Metode Elemen Hingga (MEH) dalam geoteknik paling banyak digunakan dalam analisis tegangan. Ide dasar metode elemen hingga untuk analisis tegangan adalah bahwa sebuah rangkaian kesatuan diwakili oleh sejumlah elemen-elemen yang dihubungkan hanya pada titik simpul elemen (sendi). Analisis dari site mini (kumpulan elemen hingga) dilakukan untuk menyelesaikan Lendutan titik simpul yang tidak diketahui. Sekali Lendutan titik simpul diketahui, maka tegangan dan regangan pada setiap elemen diketahui.

(36)

18

kemudian menyatukan bagian-bagian tersebut untuk mengekspresikan fenomena tersebut (Hadipratomo dan Raharjo, 1985).

Plaxis adalah sebuah paket program yang disusun berdasarkan metode

elemen hingga yang telah dikembangkan secara khusus untuk melakukan analisis deformasi dan stabilitas dalam bidang rekayasa geoteknik. Prosedur pembuatan model secara grafis yang mudah memungkinkan pembuatan suatu model elemen hingga yang rumit dapat dilakukan dengan cepat, sedangkan berbagai fasilitas yang tersedia dapat digunakan untuk menampilkan hasil komputasi yang lebih detail.

Program Plaxis 3D Foundation adalah suatu program komputer elemen hingga tiga dimensi yang bertujuan khusus untuk menampilkan analisis deformasi berbagai macam tipe pondasi pada tanah dan batuan. Program ini menerapkan metode antarmuka grafis yang mudah digunakan sehingga pengguna dapat dengan cepat membuat model geometri dan jaring elemen hingga tiga dimensi berdasarkan pada komposisi penampang melintang horizontal dalam arah vertikal yang berbeda. Seringkali praktisi geoteknik juga terlibat dalam memodelkan stuktur dan interaksi antara struktur dan tanah. Oleh karena itu, program komputer Plaxis ini dilengkapi dengan pemodelan khusus untuk menghubungkan banyak aspek yang kompleks dari permasalahan geoteknik. Dengan adanya pemodelan antara struktur dan tanah, diharapkan praktisi geoteknik akan mendapatkan nilai yang lebih akurat.

Material Mohr-coulomb digunakan sebagai pendekatan pertama untuk mengetahui karakteristik tanah yang sesuai. Pada model ini terjadi dua fase yaitu elastik dan plastis atau yang biasa disebut dengan elasto-plastis. Elastis adalah dengan kondisi regangan dapat kembali seperti keadaan awal. Sedangkan plastis adalah kondisi dengan regangan tidak kembali ke kondisi awal.

Model Mohr–Coulomb membutuhkan lima parameter yang secara umum dapat didapatkan dari tes tanah sederhana, yaitu:

c : kohesi [kN/m2]

v : rasio Poisson [-]

Ф : sudut geser dalam [0]

(37)

19

2.2.8 Teori Analisis Regresi dan Korelasi

Korelasi merupakan angka yang menunjukkan arah dan kuatnya hubungan antara dua variabel atau lebih. Hubungan dua variabel dinyatakan positif, bila nilai satu variabel ditingkatkan maka akan meningkatkan variabel yang lain, sedangkan sebaliknya bila nilai satu variabel diturunkan maka akan menurunkan variabel yang lain. Hubungan dua variabel atau lebih dinyatakan negatif, bila nilai satu variabel dinaikkan maka akan menurunkan nilai variabel yang lain, dan juga sebaliknya bila nilai satu variabel diturunkan, maka akan menaikkan nilai variabel yang lain, seperti yang terlihat pada Gambar 2.5.

[image:37.612.20.590.101.693.2]

a. Korelasi Positip b. Korelasi Negatif Gambar 2.6. Grafik hubungan antara dua variabel

Kuatnya hubungan antara variabel dinyatakan dalam koefisien korelasi (r). Koefisien korelasi positif terbesar = 1, dan koefisien korelasi negatif terbesar adalah -1, sedangkan yang terkecil adalah 0. Bila besarnya antara dua variabel atau lebih itu mempunyai koefisien korelasi = 1 atau -1, maka hubungan tersebut sempurna. Dalam arti kejadian-kejadian pada variabel yang satu akan dapat dijelaskan atau diprediksikan oleh variabel yang lain tanpa terjadinya kesalahan (error). Makin kecil koefisien korelasi, maka akan semakin besar kesalahan untuk membuat prediksi.

Besarnya koefisien korelasi (r) dapat diketahui berdasarkan penyebaran titik-titik pertemuan antara dua variabel misalnya X dan Y. Bila titik-titik itu terdapat dalam satu garis, maka koefisien korelasinya =1 atau -1. Bila titik-titik itu membentuk lingkaran, maka koefisien korelasinya = 0. Penyebaran hubungan dua

Var

iabel

y

Var

iabel

y

(38)

20

[image:38.612.21.588.82.693.2]

variabel untuk berbagai koefisien bila digambarkan dalam diagram pencar dapat dilihat seperti pada Gambar 2.7. Untuk dapat memberikan penafsiran terhadap koefisien korelasi yang ditemukan besar atau kecil, maka dapat berpedoman pada ketentuan Tabel 2.7.

Gambar 2.7. Penyebaran korelasi dua variabel untuk berbagai koefisien Tabel 2.7. Pedoman interprestasi terhadap koefisien korelasi

Interval Koefisien Tingkat Hubungan

0,00 - 0,20 Sangat rendah

0,21 - 0,40 Rendah

0,41 - 0,70 Sedang

0,71 - 0,90 Kuat

0,90 - 1,00 Sangat kuat Sumber :Guilford, 1956

2.2.9 Hipotesis

Berdasarkan tinjauan pustaka dapat dirumuskan hipotesis penelitian ini yaitu sebagai berikut:

1. Lendutan pada beton semen, beton kurus dan base course pada tanah dasar (subgrade) yang lunak melebihi lendutan ijin.

2. Pembuatan kolom soil cement di tanah lunak dapat mengurangi lendutan.

3. Pengaturan jarak dan diameter kolom soil cement dapat mereduksi lendutan secara signifikan.

(39)

21

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1

Uraian Umum

Penelitian ini dimaksudkan untuk menganalisis perilaku lendutan perkerasan kaku pada tanah lunak dengan perkuatan kolom soil cement menggunakan metode elemen hingga. Data yang digunakan merupakan data sekunder. Dengan menggunakan Plaxis 3D Foundation, diharapkan akan didapatkan nilai lendutan dari perkerasan kaku, tanah lunak (subgrade) dan kolom soil cement. Lendutan ditinjau dari elevasi permukaan setiap lapisan model.

[image:39.612.21.590.84.676.2]

3.2

Parameter dan Variabel

Tabel 3.1. Parameter dan variabel

Parameter Keterkaitan Analisis Sumber

Material Data Set Perkerasan Kaku Lendutan perkerasan

kaku Data sekunder Material Data Set Tanah Lunak Lendutan subgrade Data sekunder Material Data Set Kolom soil cement Lendutan kolom soil

cement Data sekunder

Variabel Keterkaitan Analisis Sumber

Diameter kolom soil cement

Korelasi antara lendutan dan diameter

kolom soil cement

Hasil analisis lendutan

Jarak kolom soil cement

Korelasi antara lendutan dan jarak kolom soil cement

Hasil analisis lendutan

3.3

Tahapan Penelitian

3.3.1 Persiapan

(40)

22

[image:40.612.18.590.79.694.2]

dengan penelitian. Pada tahap ini juga dilakukan estimasi beban yang diterima pada model. Rincian estimasi beban kendaraaan dapat dilhat pada lampiran A. Geometri letak beban kendaraan yang disalurkan pada roda ban dapat dilihat pada Gambar 3.4. Estimasi beban tersebut kemudian diaplikasikan pada model agar diperoleh bentuk grafik lendutan yang baik, sehingga memudahkan dalam melakukan analisis.

3.3.2 Parameter Model

Penentuan Parameter Pemodelan meliputi : a) Parameter material data perkerasan kaku

Parameter ini meliputi dimensi perkerasan kaku, material data lapis beton semen, lapis beton kurus dan lapis base course. Perkerasan kaku terdiri dari lapisan perkerasan beton semen bertulang K350 (fs 45 ; U32), lapisan beton kurus K125. Tebal masing-masing lapisan dapat dilihat pada Gambar 3.5. Rincian estimasi nilai parameter material data lapis beton semen, lapis beton kurus dan lapis base course pada dapat dilihat pada lampiran B.

b) Tanah lunak (subgrade)

Parameter tanah lunak merupakan data sekunder yang didapatkan dari Laboratorium Mekanika Tanah Universitas Sebelas Maret (lampiran C). Tebal tanah lunak dimodelkan sedalam 2m. Model tampak samping disajikan pada Gambar 3.5. c) Kolom soil cement

Parameter kolom soil cement merupakan campuran tanah dan semen yang didapatkan dari data sekunder Laboratorium Mekanika Tanah Universitas Sebelas Maret (lampiran C). Tampak samping model diperlihatkan pada Gambar 3.5. Model variasi diameter kolom soil cement 0,3 m, 0,5m, dan 0,7 m. Sedangkan model variasi jarak antar pusat diameter soil cement 1 m, 1,5 m, dan 2m. Variasi konfigurasi kolom soil cement yang dibuat dipaparkan dalam Tabel 3.2.

Tabel 3.2. Model variasi kolom soil cement

Variasi 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Diameter

(m) 0,3 0,5 0,7 0,3 0,5 0,7 0,3 0,5 0,7

Jarak

(41)

[image:41.612.16.589.79.685.2]

23

Gambar 3.1. Konfigurasi jarak 2 m

Gambar 3.2. Konfigurasi jarak 1,5 m

(42)

24

Gambar 3.4. Tampak atas geometri model

[image:42.612.21.586.81.694.2]

`` Gambar 3.5. Pemodelan tanpa perkuatan

(43)

25

3.3.3 Analisis Tanpa Perkuatan Menggunakan Metode MEH

Pemodelan menggunakan Plaxis 3D secara umum dibagi menjadi tiga tahap, yaitu proses input, perhitungan, dan output. Proses pemodelan Plaxis 3D untuk menganalisis lendutan tanpa perkuatan ditunjukan pada Gambar 3.7. Berikut adalah tahapan pemodelannya:

[image:43.612.18.587.92.694.2]

Gambar 3.7. Proses pemodelan menggunakan plaxis 3d

Hasil yang ingin diperoleh dari output Program Plaxis 3D adalah lendutan yang kemudian dikalkulasi dalam Program Ms. Excel. Data inilah yang akan dianalisis dalam penelitian ini. Untuk menampilkan tabel hasil output maka pilih Icon Tabel pada jendela output. Secara otomatis, Plaxis akan menampilkan tabel lendutan. Pilih Icon Copy lalu Paste ke Program Ms. Excel. Tabel lendutan ini yang akan digunakan untuk analisis lendutan lapis beton semen, lapis beton kurus ,lapis

base course, dan tanah lunak. Untuk tipe lendutan dipilih Uy yakni lendutan pada

(44)

26

3.3.4 Analisis dengan Pekuatan Kolom Soil Cement Menggunakan Metode

MEH

Proses pemodelan Plaxis 3D untuk menganalisis lendutan dengan menggunakan perkuatan kolom soil cement hampir sama dengan analisis tanpa perkuatan. Dari hasil output Program Plaxis 3D berupa nilai lendutanan akan digunakan untuk analisis lendutan lapis beton semen, lapis beton kurus ,lapis base course, tanah lunak dan kolom soil cement.

3.3.5 Analisis Hubungan antara Konfigurasi Kolom Soil Cement Terhadap

Lendutan

Berikut adalah langkah-langkah untuk menentukan hubungan antara penuruan dan konfigurasi kolom soil cement:

1. Hubungan antara lendutan dan diameter kolom soil cement. a. Membandingkan lendutan dan diameter kolom soil cement.

b. Membuat grafik pola (trend) hubungan (korelasi) antara lendutan dan diameter kolom soil cement dengan bantuan program microsoft excel. 2. Hubungan antara lendutan dan jarak kolom soil cement.

a. Membandingkan lendutan dan jarak kolom soil cement.

b. Membuat grafik pola (trend) hubungan (korelasi) antara lendutan dan jarak kolom soil cement dengan bantuan program microsoft excel.

Pada tahap ini dibandingkan hasil dari analisis menggunakan Program Plaxis 3D Foundation. Hubungan nilai lendutan terhadap masing-masing variasi

(45)

27

3.4

Bagan Alir Penelitian

[image:45.612.20.588.94.685.2]

Gambar 3.8. Diagram alir penelitian Studi Literatur dan Pengumpulan Data Pendukung

Parameter Model

Perkerasan kaku

Analisis dengan kolom soil cement dengan MEH :

- Variasi Diameter kolom soil cement 0,3 m, 0,5m, dan 0,7 m - Variasi Jarak kolom soil

cement1 m, 1,5 m, dan 2m

Out put penurunan Mulai

Selesai Analisis Tanpa kolom soil

cement dengan MEH

- Perbandingan Out put lendutan - Korelasi Antara Lendutan dan

Konfigurasi kolom soil cement

Kesimpulan dan Saran

(46)

28

BAB IV

HASIL ANALISIS DAN PEMBAHASAN

4.1

Parameter Model

4.1.1 Perkerasan Kaku

[image:46.612.25.586.97.685.2]

Untuk melakukan analisis diperlukan adanya data sifat-sifat dari material perkerasan kaku yang akan dianalisis. Hasil perhitungan data properti material perkerasan selengkapnya disajikan pada lampiran B. Hasil rekapitulasi perhitungan data sifat-sifat material struktur perkerasan kakuselengkapnya sebagai berikut : Tabel 4.1. Parameter material untuk lapisan beton semen, beton kurus, dan base course

Parameter Beton Semen

Beton

Kurus Base Course Satuan

Berat Jenis 24 22 23,25 kN/m3

Modulus Elastisitas 27,8 x 106 16,61 x 106 5 x 105 kN/m2

Angka Poisson’s Ratio 0,2 0,2 0,35 -

4.1.2 Data Properties Tanah

Data tanah didapatkan dari hasil pengujian di laboratorium Mekanika Tanah Universitas Sebelas Maret Surakarta ditunjukkan pada Tabel 4.2

Tabel 4.2 Hasil pengujian tanah laboratorium

Gs w(%) γb

(kN/m3) LL (%) PI (%)

c

(kN/m2) Φ (

0

) E

(kN/m2)

2,56 55,14 16 70,37 38,64 0,71 4,06 500

(47)

29

berat jenis (Gs), dan berat volume kondisi basah (b).Selain itu juga didapatkan data hasil uji saringan, data hasil uji Atterberg untuk mengetahui klasifikasi tanah dan nilai Modulus Elastisitas (E) dari hasil uji triaxial test.

Tanah sampel mempunyai batas cair (LL) sebesar 70,37% dan indeks plastisitas (PI) yang tinggi 38,64%, sehingga tanah mengandung butiran lempung plastisitas tinggi. Seperti teori yang ada, tanah lempung cenderung memiliki nilai sudut geser dalam yang cenderung kecil, dalam data ini besarnya 4,06°. Sedangkan kohesi yang dimiliki tanah ini juga cukup kecil, yakni 0,71 kN/m2.

Parameter lain yang harus diinput dalam Program Plaxis adalah berat isi tanah kondisi jenuh (sat). Sebelum menghitung sat perlu diketahui nilai berat isi butiran padat (s), porositas (n) dan angka pori (e) terlebih dahulu. Untuk menghitung s menggunakan Persamaan 2.5, porositas menggunakan Persamaan 2.4, sedangkan untuk menghitung angka pori digunakan Persamaan 2.3. Perhitungan berat jenis (Gs), berat isi butiran tanah (s), porositas (n), dan angka pori (e) adalah sebagai berikut:

w s s G



 3 / 10 , 26 81 , 9 568 ,

2 x kN m

Gs w

s 



 



614 , 0 19 , 25 81 , 9 1

1     s w n



66 , 1 614 , 0 1 614 , 0

1   



n n e

Untuk menghitung nilai berat isi tanah kondisi jenuh (γsat) terlebih dahulu dilakukan substitusi persamaan 2.1 dan 2.2, sehingga didapatkan hasil seperti berikut ini: 3 / 00 , 18 ) 5514 , 0 1 ( 56 , 2 ) 66 , 1 56 , 2 ( 16 ) 1 ( ) ( m kN w G e G s s b sat      



(48)

30

4.1.3 Data Properties Soil Cement

Data soil cement didapatkan dari hasil pengujian di laboratorium Mekanika Tanah Universitas Sebelas Maret Surakarta. Hasil pengujian kepadatan soil cement (γb) adalah 16,7 kN/m3 Hasil pengujian soil cement dengan menggunakan alat triaxial didapatkan nilai modulus elastisitasnya E = 5,26 x 105kN/m2 . Nilai E tersebut didapatkan dari perbandingan tegangan dan regangan.

Angka Poisson dapat diestimasi dari Tabel 2.6. Dengan asumsi bahwa soil cement mirip beton polos tapi berdasarkan nilai E lebih tinggi dari nilai base course.

Sehingga pada Tabel 2.6 diambil angka Poisson untuk batu yakni antara 0,1 hingga 0,4. Kemudian di asumsi soil cement memiliki angka Poisson 0,15.

[image:48.612.17.589.98.683.2]

Semua parameter material yang telah didapatkan baik itu dari data sekunder, perhitungan, maupun estimasi kemudian diinput ke dalam Plaxis. Parameter ini ditentukan berdasarkan referensi yang ada dan contoh yang ada di lapangan. Dari hasil olahan parameter dasar, dibuat parameter-parameter untuk diinput ke dalam Plaxis 3D Foundation seperti yang disajikan pada Tabel 4.3.

Tabel 4.3. Material data set plaxis 3d

Parameter Beton Semen

Beton Kurus

Base

Course Subgrade

Kolom Soil Cement

Satuan

Model Linier elastik Linier elastik Mohr- Coloumb Mohr-Coloumb Linier

Elastik -

γunsat 24 22 23,25 11,04 16,76 kN/m3

γsat - - 23,25 17,09 - kN/m3

Eref 27,8 x 106 16,61 x 106 5 x 105 500 5,26 x 105 kN/m2

v 0,2 0,2 0,35 0,35 0,15 -

cref - - 25 0,045 - kN/m2

 - - 40 0,01 - °

(49)

31

4.2

Analisis Lendutan Tanpa Perkuatan

[image:49.612.19.589.103.679.2]

Analisis lendutan dimaksudkan untuk mengetahui lendutan lapis beton semen, lapis beton kurus, lapis base course dan subgrade. Gambar 4.1 merupakan output plaxis dari model secara keseluruhan dengan perbedaaan warna yang memberikan informasi lendutan. Warna merah menginformasikan lendutan lebih besar dari pada warna lain. Rekapitulasi nilai lendutan ekstrim tanpa perkuatan disajikan pada Tabel 4.5.

Gambar 4.1. Hasil lendutan tanpa perkuatan Tabel 4.4. Nilai lendutan tanpa perkuatan

Lapisan Perkerasan

Lendutan(Uy)

Min Maks

(x 10-3 m) (x 10-3 m) Beton Semen -63,71 -63,83

Beton Kurus -63,71 -63,83

Base Course -63,71 -63,83

Subgrade -63,72 -63,83

Berdasarkan Tabel 4.5 diketahui bahwa nilai ekstrim lendutan terjadi pada lapisan subgrade sebesar 63,83 mm. Pola lendutan yang terjadi dapat dilihat dengan cara membuat potongan 2d seperti pada Gambar 4.2 dan 4.3.

A

(50)

32

[image:50.612.25.584.87.678.2]

Gambar 4.2. Letak posisi potongan melintang tanpa perkuatan

Gambar 4.3. Kontur lendutan potongan melintang tanpa perkuatan A

A

E

levasi

(m

)

(51)

33

[image:51.612.20.587.88.687.2]

Dengan melihat hasil potongan dan kontur lendutan pada Gambar 4.2 dan 4.3 lendutan dianalisis menggunakan bantuan program microsoft excel. Untuk melihat bagaimana pola (trend) hasil lendutan, dapat dilihat pada grafik yang disajikan di Gambar 4.4.

Gambar 4.4. Potongan melintang lendutan tanpa perkuatan

Berdasarkan Gambar 4.4. diketahui bahwa pola lendutan maksimal terjadi pada jarak 0,80 m dan jarak 2,20 m. Sedangkan lendutan minimal terjadi pada jarak 0 m dan 3,00 m. Hal itu menunjukkan bahwa lendutan maksimal terjadi di pusat beban maksimal yang bekerja di atas struktur perkerasan kaku dan lendutan minimal terjadi di daerah yang tidak mengalami pembebanan.

Tabel 4.5 menunjukkan nilai lendutan tanpa perkuatan yang terjadi pada tiap lapis perkerasan mengalami lendutan. Lendutan terbesar terjadi sebesar 63,83 mm. Menurut Bowles (1988) batas lendutan maksimum yang diizinkan pada pondasi adalah sebesar 25 mm, sehingga lendutan yang terjadi telah melewati batas yang diijinkan. Sedangkan menurut Teng (1962), bahwa batas lendutan maksimum bangunan menurut jenisnya, yaitu bangunan umum sebesar 25,4 mm, bangunan pabrik sebesar 38,1 mm, bangunan gudang sebesar 50,8 mm dan pondasi mesin sebesar 0,5 mm. Jika melihat jenisnya perkerasan kaku pada jalan raya adalah bangunan umum sehingga lendutannya telah melewati batas yang diijinkan.

Lendutan

(m

)

Lebar perkerasan (m)

(52)

34

4.3

Analisis Lendutan dengan Perkuatan Kolom Soil Cement

Analisis ini merupakan analisis lendutan dari lapis beton semen, lapis beton kurus, lapis base course, subgrade, dan kolom soil cement terhadap variasi diameter dan jarak kolom soil cement. Berdasarkan variasi diameter dan jarak kolom soil cement diharapkan dapat mengetahui jenis variasi apakah yang memberikan perubahan lendutan yang signifikan. Hasil rekapitulasi nilai lendutan ekstrim perkuatan kolom soil cement disajikan dalam Tabel 4.5. Data analisis lebih lengkap dalam Lampiran

[image:52.612.29.593.95.679.2]

D.

Tabel 4.5. Rekapitulasi nilai ekstrim lendutan dengan perkuatan kolom soil cement

Variasi

Beton Semen (x 10-3 m)

Beton Kurus (x 10-3 m)

Base Course (x 10-3 m)

Subgrade (x 10-3 m)

Kolom Soil Cement (x 10-3 m)

D

(m) S

(m) Min Maks Min Maks Min Maks Min Maks Min Maks

1 0,3 ₂ -5,1 -5,25 -5,1 -5,25 -5,1 -5,25 -5,02 -5,25 0 -5,21 2 0,3 _1,5 -5,07 -5,36 -5,07 -5,36 -5,06 -5,36 -4,99 -5,36 -4,28 -5,24 3 0,3 ₁ -2,1 -2,31 -2,1 -2,31 -2,1 -2,31 -2,08 -2,31 -1,79 -2,28 4 0,5 ₂ -0,89 -1,01 -0,89 -1,01 -0,89 -1,01 -0,89 -1,01 -0,78 -1 5 0,5 _1,5 -0,87 -1,06 -0,87 -1,06 -0,87 -1,06 -0,86 -1,06 -0,75 -1,01 6 0,5 ₁ -0,64 -0,82 -0,64 -0,82 -0,64 -0,82 -0,64 -0,82 -0,55 -0,80 7 0,7 ₂ -0,82 -0,94 -0,82 -0,94 -0,82 -0,94 -0,82 -0,94 -0,71 -0,93 8 0,7 _1,5 -0,79 -1,05 -0,79 -1,05 -0,79 -1,05 -0,79 -1,05 -0,68 -0,98 9 0,7 ₁ -0,30 -0,46 -0,30 -0,46 -0,30 -0,46 -0,31 -0,46 -0,27 -0,45

Dari Tabel 4.6 merupakan hasil analisis dari output Program Plaxis 3D Foundation. Nilai lendutan bervariasi dari -0,27 mm sampai -5,25 mm. Hal ini

(53)

35

dapat dilihat dengan cara membuat potongan 2d sehingga di peroleh Gambar 4.5 sampai Gambar 4.13.

[image:53.612.19.587.109.689.2]

Gambar 4.5. Potongan melintang variasi 1

Le

n

duta

n

(m)

Le

n

duta

n

(m)

(54)

36

[image:54.612.21.588.84.686.2]

Lendut

an

(m)

Le

ndu

ta

n (m)

(55)

[image:55.612.16.589.87.700.2]

37

Le

nd

ut

an

(m

)

Le

n

duta

n

(m)

(56)

38

[image:56.612.19.589.86.692.2]

Le

nd

ut

an

(m

)

Le

ndu

ta

n (m)

(57)

[image:57.612.24.585.83.687.2]

39

Gambar 4.5 sampai Gambar 4.13 merupakan analisis program Ms. Excel dari output Program Plaxis 3D dengan cara membuat potongan 2d melintang di bawah beban pada bentang 3m. Berdasarkan pola lendutan menunjukkan bahwa lendutan maksimal terjadi di pusat beban dan lendutan minimal terjadi di daerah yang mengalami perkuatan kolom soil cement.

Beberapa nilai lendutan bernilai 0, seperti misalnya pemodelan pada variasi 6 dan 9. Hal ini dikarenakan, output tabel Program Plaxis 3D tidak mengeluarkan nilai. Gambar 4.10 dan 4.13 menunjukan bahwa lapis beton semen tidak mengalami lendutan. Demikian pula pada Gambar 4.13 lapis beton kurus tidak mengalami lendutan. Dari fakta ini dapat diketahui bahwa variasi 6 (D=0,5m dan S=1m) dan 9 (D=0,7m dan S=1m) memberikan pengurangan nilai lendutan yang cukup besar.

Setelah mendapatkan pola lendutan terhadap variasi, kemudian membandingkan pola lendutan setiap lapisan terhadap variasi perkuatan. Berdasarkan pola lendutan ini diharapkan dapat mengetahui perbandingan lendutan tanpa perkuatan dan dengan perkuatan. Untuk memudahkan analisis, lendutan

Lendutan (m)

(58)

40

[image:58.612.20.584.89.688.2]

digambarkan dalam Grafik lendutan terhadap jarak dengan menampilkan diameter kolom soil-cement sama dan jarak kolom soil-cemet berbeda yang dapat dilihat pada Gambar 4.14 sampai 4.25.

Gambar 4.14. Perbandingan lendutan beton semen diameter kolom soil-cement 0,3

Lendutan (m)

Le

nd

ut

an

(m)

(59)

[image:59.612.17.588.101.683.2]

41

Gambar 4.17. Perbandingan lendutan beton kurus diameter kolom soil-cement 0,3

Lendut

an

(m)

Le

nd

ut

an

(m

)

(60)

42

[image:60.612.17.588.96.684.2]

Le

nd

ut

an

(m

)

Lend

ut

an

(m)

(61)

[image:61.612.21.588.104.687.2]

43

Gambar 4.20. Perbandingan lendutan base coarse diameter kolom soil-cement 0,3

Lendutan (

m

)

Le

nd

ut

an

(m)

(62)

[image:62.612.17.587.103.683.2]

44

Gambar 4.23. Perbandingan lendutan subgarde diameter kolom soil-cement 0,3

Le

ndu

ta

n (m)

Le

nd

ut

an

(m

)

(63)

[image:63.612.18.589.85.687.2]

45

Gambar 4.24. Perbandingan lendutan subgarde diameter kolom soil-cement 0,5

Gambar 4.25. Perbandingan lendutan subgarde diameter kolom soil-cement 0,7 Gambar 4.14 sampai 4.25 menunjukkan perbandingan lendutan setiap lapisan yang diakibatkan oleh variasi perkuatan. Dari hasil penelitian, variasi perkuatan tidak memberikan karakteristik lendutan yang berbeda. Namun variasi ini mampu mereduksi lendutan secara signifikan.

Le

ndu

ta

n (m)

Le

ndu

ta

n (m)

(64)

46

[image:64.612.17.589.100.687.2]

Hasil analisis menunjukkan, jika subgrade dilakukan perbaikan maka nilai lendutannya berkurang. Perbaikan subgrade dengan kolom soil cement dengan berbagai konfigurasi jarak dan diameter kolom soil cement dapat mereduksi lendutan. Perbandingan masing-masing konfigurasi ditunjukkan tabel 4.6.

Tabel 4.6 Rekapitulasi lendutan dengan perkuatan kolom soil cement Jarak SC(m)

Diameter SC(m)

2 1,5 1

0,3 -5,25 mm -5,36 mm -2,31 mm 0,5 -1,01 mm -1,06 mm -0,82 mm 0,7 -0,94 mm -1,05 mm -0,46 mm

Tabel 4.7 Rekapitulasi lendutan maksimum dengan perkuatan kolom soil cement terhadap lendutan ijin

No Diameter (m) Jarak (m) Lendutan maksimum dengan perkuatan (mm) Lendutan Ijin (mm) Prosentase terhadap lendutan ijin (%)

1 0,3 2 -5,25 -25 79,00

2 0,5 2 -1,01 -25 95,96

3 0,7 2 -0,94 -25 96,25

4 0,3 1,5 -5,36 -25 78,56

5 0,5 1,5 -1,06 -25 95,76

6 0,7 1,5 -1,05 -25 95,80