Analisa Penurunan Preloading dengan Sistem Matras Bambu pada Tanah Lunak Ruas Tol Waru Juanda Surabaya. Arifin, Ir, MMT, MT

Analisis Penurunan Preloading Sistim Matras Bambu (Arifin)

1

Analisa Penurunan Preloading dengan Sistem Matras Bambu pada Tanah Lunak Ruas Tol Waru – Juanda Surabaya Arifin, Ir, MMT, MT ABSTRAK Dalam perencanaan pekerjaan jalan maupun konstruksi lainnya, sering kita jumpai kondisi tanah dasar yang kurang baik atau tanah lunak. Dalam perencanaan Proyek Pembangunan Jalan Tol Waru – Juanda Surabaya juga berlokasi di Tambak Oso Wilangun. Kondisi tanah dilokasi tersebut sangat lunak karena merupakan areal tambak. Data-data tanah hasil hasil penyelidikan tanah dilapangan dengan menggunakan test sondir menunjukkan lapisan tanah dasar yang lunak mencapai kedalaman -21.50 meter. Trial Embankment untuk Proyek Pembangunan Jalan Tol Waru – Juanda Surabaya menggunakan sistem Pondasi Trucuk Bambu dan Matras Bambu. Pada pengamatan penurunan Preloading dengan Sistem Matras Bambu menggunakan Setlement Plate dan alat ukur. Pengamatan Setlement Plate dilakukan 2 (dua) kali sehari selama ± 90 hari atau 3 (tiga) bulan. Dimensi Timbunan untuk Preloading adalah tinggi = 2,50 m ; lebar = 16,50 m’ ; dan panjang = 58,00 m’. Dari hasil pengamatan Setlement Plate, maka didapat penurunan Preloading sebagai berikut : ST-01= 49,00cm; ST-02= 44,30cm; ST-03= 48,70cm; ST-04= 65,90cm; ST-05= 57,20cm; ST-06= 66,90cm dan ST-07= 66,30cm. Sedangkan menurut analisa perhitungan didapat penurunan Preloading sebesar 70,64cm. Dari kedua analisa tersebut, maka perbaikan daya dukung tanah dasar dapat dilakukan dengan menggunakan Sistem Matras Bambu sebagai alternatif. Kata Kunci : Tanah Lunak, Matras Bambu, Preloading

PENDAHULUAN

Kebutuhan jalan tol di kota-kota besar diperlukan untuk mengurangi kemacetan lalu lintas dan memperlancar mobilisasi masyarakat. Rencana pembangunan jalan tol Waru – Bandara Juanda juga untuk memperlancar jalur lalu lintas dari Surabaya menuju ke Bandara Juanda. Karena sementara ini jalur lalu lintas ke Bandara Juanda melalui jalan kota Bundaran Waru – Aloha – Bandara Juanda pada jam-jam kerja sangat padat dan sering menimbulkan kemacetan. Untuk mengantisipasi hal tersebut upaya penambahan ruas jalan terus dilakukan. Fokus dari penelitian ini adalah kekuatan dan keawetan konstruksi perkerasan jalan sangat ditentukan oleh sifat-sifat daya dukung tanah dasar. Masalah utama yang akan diangkat pada penelitian ini adalah Tanah lunak ( soft soil ) pada lokasi rencana pembangunan Ruas Tol Waru – Bandara Juanda, akan mengalami penurunan ( settlement ) yang besar akibat

2

NEUTRON, Vol.3, No. 1, Februari 2003: 1-14

beban-beban diatasnya,sehingga perlu adanya Trial Embankment yang bertujuan untuk mengetahui penurunan tanah dasar akibat beban timbunan. Data-data yang didapat dari percobaan tersebut digunakan sebagai bahan pertimbangan untuk metode perbaikan daya dukung tanah dasar pada tanah lunak. Untuk menghindari penyimpangan pembahasan masalah, Percobaan dan Pengamatan Preloding dengan sistem matras bambu pada tanah lunak,maka perlu dibatasinya pokok-pokok masalah yang akan dibahas antara lain : 1. Data-data test sondir yang dilakukan oleh Team Mekanika Tanah ITS Jurusan Teknik Sipil, Surabaya. 2 Data-data test sondir yang dilakukan oleh Testana Engineering,Inc yang beralamat di Jl. Ompak no. 66 Surabaya. 3 Kedalaman tanah lunak yang ditinjau adalah 5 m’ dengan menggunakan cerucuk cluster bambu 3Ø 5cm panjang 10m. 4 Pengamatan penurunan timbunan tanah menggunakan Settlement Plate dengan pengukuran alat ukur selama ± 90 hari atau 3 (tiga) bulan. 5 Hasil perhitungan penurunan timbunan ( preloading ) dibandingkan dengan pengamatan Trial Embankment dilapangan. 6 Pengamatan Water Pressure (Rembesan Air Pori) dengan Pneumatic Piezometer diabaikan Gambar Denah Situasi Kel. Tambak Oso Ke-Sedati

LOKASI TRIAL EMBANKMENT Ds. Tambak Oso, Waru-Sidoarjo

Ke-Wisma Gunung Anyar

PERUMAHAN PONDOK CANDRA



TAMBAK

GIANT MARKET

Rungkut

Ke-Sedati

LOKASI TRIAL EMBANKMENT Ds. Tambak Oso, Waru-Sidoarjo


3

4


TEORI PENUNJANG Pemampatan pada tanah dasar. Penambahan beban diatas permukaan tanah dapat menyebabkan lapisan tanah dibawahnya mengalami pemampatan. Pemampatan tersebut disebabkan oleh adanya deformasi partikel tanah, relokasi partikel, keluarnya air atau udara dari dalam pori dan sebab-sebab lainnya. Secara umum, penurunan tanah akibat pembebanan dapat dibagi menjadi 2, yaitu :  Penurunan Konsolidasi ( Consolidation Settlement ) merupakan hasil dari perubahan volume tanah jenuh air sebagai akibat dari keluarnya air yang menempati pori-pori tanah  Penurunan Segera ( Immediate Setlement ) merupakan akibat dari deformasi elastis tanah kering, basah dan jenuh air tanpa adanya perubahan kadar air. Penurunan Konsolidasi. Bilamana suatu lapisan tanah jenuh air diberi penambahan beban, angka tekanan air pori akan naik secara mendadak. Pada tanah berpasir yang sangat tembus air ( permeable ) air dapat mengalir dengan cepat, sehingga pengaliran air pori keluar sebagai akibat dari kenaikan tekanan air pori dapat selesai dengan cepat. Keluarnya air dari dalam pori selalu disertai dengan berkurangnya volume tanah yang nantinya menyebabkan penurunan lapisan tanah, karena air pori didalam tanah berpasir dapat mengalir keluar dengan cepat, maka penurunan segera dan penurunan konsolidasi terjadi bersamaan. Apabila suatu lapisan tanah lempung jenuh air yang mampu mampat (Compressible) diberi penambahan tekanan, maka penurunan (Setlement) akan terjadi dengan segera. Koefisien rembesan lempung sangat kecil dibandingkan dengan koefisien rembesan pasir, sehingga penambahan tekanan air pori yang disebabkan oleh Pembebanan akan berkurang secara lambat-laun dalam waktu yang sangat lama. Jadi untuk tanah lempung perubahan volume yang disebabkan oleh keluar air dalam pori ( Consolidation ) akan terjadi sesudah penurunan segera. Penurunan konsolidasi tersebut biasanya jauh lebih besar dan lebih lambat serta lama dibandingkan dengan penurunan segera. Das,Braja M. (Mochtar, Noor Endah & Monchtar, Indrasurya B)1995,’’Mekanika Tanah (Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknis) jilid I, Erlangga.

Ada beberapa bentuk diagram distribusi tekanan air pori awal yang digunakan dalam praktik, misalnya bentuk segi empat, segitiga, trapesium dan kurva sinusoida. Terlihat pada gambar dibawah ini :

H

2 H

S e g i e m p a t

H

S e g i tig a

2 H

S e g i t ig a

2 H

T r a p e s iu m

2 H

T r a p e s iu m

S in u s o id a


5

Gambar diatas menunjukan isokron untuk waktu t = 0 , sedangkan area tekanan pori didalam luasannya adalah tekanan air pori saat t = 0. Tergantung pada sistem lapisan tanah, luasan distribusi tekanan dapat dibatasi oleh :  Lapisan dibagian atas dan bawah lolos air (drainase dobel).  Lapisan dibagian atas lolos air, dibagian bawah kedap air (drainase tunggal).  Lapisan dibagian atas kedap air, dibagian bawah lolos air (drainase tunggal). Hary Christady Hardiyatmo, 2003 “ Mekanika Tanah I”, Gadjah Mada University Press.

Teori BOUSSINESQ. Tanah yang mendukung suatu beban umumnya mengalami kenaikan tegangan pada tanah tersebut tergantung pada beban persatuan luas dimana beban itu berada kedalaman tanah dibawah beban, dimana tegangan tersebut ditinjau dan factor-faktor lainnya. Besarnya kenaikan tegangan yang terjadi pada tanah akibat penambahan beban perlu diketahui agar besarnya penurunan tanah yang akan terjadi dapat diperkirakan. Hitungan tegangan-tagangan yang terjadi di dalam tanah berguna untuk analisa tegangan-regangan (stress-strain) dan penurunan (setlement). Sifat-sifat tegangan-regangan dan penurunan bergantung pada sifat tanah bila mengalami pembebanan. Dalam hitungan tegangan di dalam tanah, tanah dianggap bersifat elastis, homogen, isotropis, dan terdapat hubungan linier antara tegangan dan regangan. Analisa tegangan yang terjadi didalam massa tanah akibat pengaruh beban titik dipermukaan dapat dilakukan dengan menggunakan teori Boussinesq (1885). Anggapan-anggapan yang dipakai pada teori Boussinesq adalah :  Tanah merupakan bahan yang bersifat elastis, homogen, isotropis, dan semi tak terhingga.  Tanah tidak mempunyai berat.  Hubungan tegangan-regangan mengikutihukum Hooke.  Distribusi tegangan akibat beban yang bekerja tidak bergantung pada jenis tanah.  Distribusi tegangan simetris terhadap sumbu vertikal (z).  Perubahan volume tanah diabaikan.  Tanah tidak sedang mengalami tegangan sebelum beban Q diterapkan. Tegangan vertikal tidak bergantung pada modulus elastis (E) dan angka Poison (µ). Akan tetapi, tekanan lateral bergantung pada angka poisson dan tidak bergantung pada modulus elastis. Hary Christady Hardiyatmo,2003.”Mekanika Tanah I” Gadjah Mada University Press.

Preloading. Pada Tanah yang lunak, mudah mampat dan tebal, kadang-kadang dibutuhkan untuk mengadakan pembebanan sebelum pelaksanaan bangunannya sendiri. Cara ini disebut prapembebanan (Preloading). Maksud

6


dari pembebanan ini adalah untuk meniadakan atau mereduksi penurunan konsolidasi primer, yaitu dengan membebani tanah lebih dahulu sebelum pelaksanaan bangunan. Setelah penurunan konsolidasi primer selesai atau sangat kecil, baru beban tanah dibongkar dan struktur dibangun diatas tanah tersebut. Keuntungan dari prapembebanan adalah mengurangi penurunan dan menambah kuat geser tanah. Pada pekerjaan timbunan tanah untuk jalan raya, cara prapembebanan dapat dilaksanakan dengan melebihi tinggi timbunan. Setelah penurunan konsolidasi sangat kecil, kemudian kelebihan tinggi dibongkar. Bila dalam pelaksanaan dibutuhkan pembebanan terbagi rata dengan penambahan intensitas tegangan sebesar pf akibat pembebanan, penurunan konsolidasi primer total diperkirakan akan sama dengan Sc(f). Jika diinginkan untuk menghilangkan penurunan konsolidasi primer, maka harus dikerjakan intensitas beban terbagi rata total sebesar p=pf+ps. Beban ini akan menyebabkan penurunan yang lebih cepat Bila penurunan total Sc(f) telah tercapai, beban disingkirkan untuk kemudian dilaksanakan pembangunan struktur yang diinginkan. Hary Christady Hardiyatmo 2003 ”Mekanika Tanah I”. Gadjah Mada

University Press.

Metode preloading merupakan salah satu metode perbaikan tanah yang umum dipakai pada tanah-tanah yang mengalami penurunan yang besar bila dibebani. Preloading dilakukan sebelum konstruksi dibangun. Preloading dapat dianggap selesai jika penurunan konsolidasi yang terjadi minimal sama dengan penurunan konstruksi yang diakibatkan beban rencana. Tujuan Preloading antara lain :  Menghilangkan settlement dan mempercepat penurunan konstruksi tanah akan terjadi akibat beban bangunan tersebut.  Meningkatkan daya dukung tanah dasar. Pemampatan akan meningkatkan tahanan geser ( Shear Strenght ) dari tanah yang semula lunak dan mempunyai daya dukung rendah menjadi lebih kuat dan stabil. Ada berbagai macam jenis preloading yaitu :  Surchage, dilakukan dengan cara pemberian beban sementara diatas permukaan tanah dasar tempat konstruksi akan dibangun. Bentuk beban sementara berupa timbunan / tanah urug, blok beton dan water tank.  Dewatering, beban preloading diperoleh dengan cara menurunkan muka air tanah.  Vacuuming Sistem pemberian beban preloading ada dua, yaitu secara bertahap dan sistem counter weight. Pemilihan sistem pembebanan tersebut didasarkan pada daya dukung tanah dasar dalam bentuk memikul beban. Das, Braja M. (Mochtar, Noor Endah & Mochtar, Indrasurya B)1995,”Mekanika Tanah” (Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknis) jilid II, Erlangga.

METODOLOGI PENELITIAN


7

Data Proyek. Data-data Proyek diambil dari Kontrator yang melaksanakan Trial Embankment dengan matras bambu di lokasi rencana ruas Tol Waru – Juanda. Data-data Proyek yang diperoleh antara lain berupa pekerjaan utama yang dilaksanakan  Test penyelidikan tanah untuk lokasi yang mempunyai struktur tanah lunak cukup dalam (tanah keras ≥ 20 m)  Pembuatan patok batas percobaan dan patok BM (acuan untuk pengamatan)  Pemancangan cerucuk cluster 3 bambu terikat sampai dengan kedalaman 10m  Instal alat ukur geoteknik yaitu Pneumatic Piezometer berjumlah 3 bh dengan kedalaman : -1m, -6m dan -12m  Pemasangan matras bambu 4 lapis, lapis 1dan 3 membujur arah melintang percobaan sedangkan lapis 2 dan 4 arah memanjang percobaan  Pemasangan geotekstil woven Ts 50 kN/m  Pemasangan setlement plate 7 bh  Pekerjaan urugan pasir t= 50 cm  Pekerjaan urugan sirtu t= 200 cm  Pengamatan setlement plate dan water pressure Metode Kerja Pelaksanaan Preloading dengan Matras Bambu. Setiap akan melakukan pekerjaan, harus dibuat dahulu metode kerja pelaksaan untuk mengetahui RAB, kebutuhan alat, waktu yang dibutuhkan. Sehingga proyek tersebut berjalan sesuai Schedule yang direncanakan. Adapun metode kerja Preloading Dengan Sistem Matras Bambu Pada Tanah Lunak adalah sebagai berikut :  Pemancangan cerucuk cluster 3 bambu terikat,panjang 10 m.Pemenacangan ini bias sekaligus panjang 10 m ataupun 2 tahap : 4+6 m  Pemancangan cerucuk cluster 3 bambu dengan cara 2 tahap. Tahap 1 adalah pemancangan bambu panjang 6m sampai kedalaman 4m : bamboo 1 dipotong 2m, bambu 2 dipotong 1m dan bamboo 3 tidak dipotong  Setelah bamboo dipotong dengan ketinggian antar bamboo selisih 1m, selanjutnya dilakukan penyambungan cerucuk sehingga panjang total menjadi 10m atau sesuai yang direncanakan. Pengikatan bias menggunakan tali ijuk ataupun tali plastic packing ( fabrikan )  Setelah penyambungan bambu selesai, maka dilakukan pemancangan cerucuk bambu tahap 2 yaitu sampai dengan kedalaman 10m  Apabila pemancangan cerucuk arah melintang percobaan sudah terpenuhi sesuai lebar yang direncanakan, dan arah memanjang sudah melebihi panjang bambu untuk matras, maka bisa dilanjutkan dengan pemasangan matras bambu, pemasangan geotekstil dan urugan pasir 50cm

8








Selanjutnya pemancangan cerucuk bambu bisa dikerjakan kearah memanjang jalan / percobaan karena matras yang sudah ditimbun pasir bisa digunakan untuk jalan kerja Setelah pekerjaan urugan pasir setebal 50cm telah selesai, maka dilanjutkan pekerjaan timbunan sirtu hingga mencapai ketinggian /elevasi yang direncanakan. Alat-alat yang digunakan antara lain : Dump Truck, Bulldozer, Excavator dan Water tank Setelah pekerjaan penimbunan selesai, maka pekerjaan yang tersisa adalah pengamatan setlement dan pengamatan water pressure selama 3 bulan

HASIL DAN PEMBAHASAN Perhitungan Penurunan Tanah Akibat Timbunan. Perbaikan tanah dengan preloading dilakukan disekitar lokasi Trial Embankment, tepatnya di sebelah Timur Gunung Anyar Mas, Surabaya. Kondisi tanah dilokasi tersebut sangat lunak karena merupakan areal tambak.Untuk mengetahui struktur lapisan tanah tersebut dilakukan pengujian sondir sebanyak 2 (dua) titik, hasil dari pengujian sondir tersebut dapat diinformasikan sebagai berikut : Tabel 1 Struktur Lapisan Tanah. Deskripsi Lapisan

Konsistensi

Tanah Liat Tanah Liat Tanah Liat Tanah Liat

Amat Lunak Lunak Medium Kaku s/d amat Kaku

Kedalaman S-1 0.0 s/d -13.00 -13.00 s/d -21.50 -21.50 s/d -23.00 -23.00 s/d -30.00

(m) S-2 1.0 s/d -13.00 -13.00 s/d -21.50 -21.50 s/d -23.00 -23.00 s/d -30.00

Selain itu pula dilakukan pengujian Boring yang bertujuan untuk mengetahui kekuatan dan kondisi tanah dasar setempat sebagai penunjang perencanaan jalan tol. Jumlah pengujian Boring sebanyak 2 (dua) titik Boring-dangkal dengan kedalaman -5.00 meter dan disertai dengan pengambilan contoh tanah tak terganggu. Selain itu juga dilakukan pengujian di Laboratorium yaitu :  Uji kadar air alami (natural water content), ASTM D-2216  Uji berat jenis, ASTM D-854  Uji batas-batas konsistensi Atterberg, ASTM D-423 & D-424  Analisa ayakan dan hidrometer, ASTM D-421 dan D-422  Uji kuat geser, vane shear test, ASTM D-2573  Uji konsolidasi, ASTM D-2435 Dari uji Laboratorium didapat hasil-hasil pengujian sebagai berikut : Tabel 2. Hasil pengujian sifat fisik tanah Titik bor BD-01 BD-02

Kedalaman m 2.00-2.50 4.00-4.50 2.00-2.50 4.00-4.50

Klasifikasi CH CL CH CH

γt, t/m3 1.41 1.45 1.44 1.42

LL,%

PL,%

PI,%

Gs

Wc,%

59 49 50 66

27 21 28 30

32 28 22 36

2.60 2.56 2.58 2.63

113 98 102 111


9

Tabel 3. Hasil pengujian sifat mekanis tanah Titik bor BD-01 BD-02

Kedalaman, m 2.00-2.50 4.00-4.50 2.00-2.50 4.00-4.50

Cu, kg/cm2 0.05 0.07 0.06 0.05

φ 0 0 0 0

Cc 1.33 1.30

Cs 0.18 0.18

Perhitungan penurunan tanah akibat timbunan. Data-data perencana diambil pada Titik BD-01, karena lebih dekat dengan lokasi Trial Embankment. Datadata tersebut adalah sebagai berikut :  qrencana = 4.50 t/m3  γrencana timbunan = 1.80 t/m3  Rasio kemiringan lereng timbunan = a : h →a= 2.h = 2 x 2.50 = 5.00 m  Kedalaman yang dihitung hanya sampai 5 meter dan tebal tiap lapis 1 meter  H timbunan = 2.50 meter  Lapisan 1, tebal = 1 m, titik yang ditinjau sedalam z1 = 0.50 m  eo = 2.930  Cc = 1.33  Cs = 1/5 – 1/10 Cc →diambil Cs= 1/5 x 1.33 = 0.266  γt = 1.410 t/m3

a = 5 .0 0 m

b = 3 .2 5 m 6 .5 0 m

1 :2

1 :2

h = 2 .5 0 m

L a p is a n 1

1m

L a p is a n 2

1m

Gambar 4.1. Gambar Timbunan Perhitungan Penurunan tanah akibat timbunan : 1. Lapisan 1 po = z x ( γsat – 1 ) = 0.50 x ( 1.410 – 1 ) = 0.205 t/m2 pc = po + 2 t/m2 = 0.205 + 2 = 2.205 t/m2 ( fluktuasi air tanah = 2 t/m2 ) a 5 b 3.25   10.00 ;   6.5 , dari gambar 2.2 diperoleh I= 0.50 z1 0.5 z1 0.5 Δp = 2 x I x q = 2 x 0.50 x 4.5 t/m2 = 4.50 t/m2 Δp + po = 4.50 + 0.205 = 4.705 t/m2

10


Karena Δp + po ≥ pc , dengan persamaan 2.2.b :  Cs pc Cc po  p  Sc =  log log .H  po 1  eo pc  1  eo 2.205 1.330 4.705   0.266 =  log log .1 0.205 1  2.93 2.205  1  2.93 = 0.0677 x1.675  0.3384x0.3050 .1 = 0.1134  0.1032.1 = 0.2166 x 1 =0.2166 m = 21.660 cm 2. Lapisan 2 po = z x ( γsat – 1 ) = 1.50 x ( 1.410 – 1 ) = 0.615 t/m2 pc = po + 2 t/m2 = 0.615 + 2 = 2.615 t/m2 ( fluktuasi air tanah = 2 t/m2 ) a 5 b 3.25   3.33 ;   2.17 , dari gambar 2.2 diperoleh I= 0.48 z 2 1.5 z 2 1.5 Δp = 2 x I x q = 2 x 0.48 x 4.5 t/m2 = 4.320 t/m2 Δp + po = 4.320 + 0.615 = 4.935 t/m2 Karena Δp + po ≥ pc , dengan persamaan 2.2.b :  Cs pc Cc po  p  Sc =  log log .H  po 1  eo pc  1  eo 2.615 1.330 4.935   0.266 =  log log .1 0.615 1  2.93 2.615  1  2.93 = 0.0677 x 0.6789  0.3384x0.2651 .1 = 0.04560  0.0897.1 = 0.1353 x 1 =0.1353 m = 13.530 cm 3. Lapisan 3 po = z x ( γsat – 1 ) = 2.50 x ( 1.410 – 1 ) = 1.025 t/m2 pc = po + 2 t/m2 = 1.025 + 2 = 3.025 t/m2 ( fluktuasi air tanah = 2 t/m2 ) a 5 b 3.25 ;   2.00   1.30 , dari gambar 2.2 diperoleh I= 0.440 z3 2.5 z 3 2.5 Δp = 2 x I x q = 2 x 0.44 x 4.5 t/m2 = 3.960 t/m2 Δp + po = 3.960 + 1.025 = 4.985 t/m2 Karena Δp + po ≥ pc , dengan persamaan 2.2.b :  Cs pc Cc po  p  Sc =  log log .H  po 1  eo pc  1  eo

3.025 1.330 4.985   0.266 =  log log .1 1.025 1  2.93 3.025  1  2.93 = 0.0677 x 0.4690  0.3384 x0.2306.1 = 0.0318  0.0780.1 = 0.1098 x 1 =0.1098 m = 10.980 cm 4. Lapisan 4 eo = 2.930


11

Cc = 1.33 Cs = 1/5 – 1/10 Cc →diambil Cs= 1/5 x 1.33 = 0.266 γt = 1.450 t/m3 po = z x ( γsat – 1 ) = 3.50 x ( 1.450 – 1 ) = 1.575 t/m2 pc = po + 2 t/m2 = 1.575 + 2 = 3.575 t/m2 ( fluktuasi air tanah = 2 t/m2 ) a 5 b 3.25 ;   1.44   0.93 , dari gambar 2.2 diperoleh I= z 4 3.5 z 4 3.5 0.395 Δp = 2 x I x q = 2 x 0.395 x 4.5 t/m2 = 3.555 t/m2 Δp + po = 3.555 + 1.575 = 5.130 t/m2 Karena Δp + po ≥ pc , dengan persamaan 2.2.b :  Cs pc Cc po  p  Sc =  log log .H  po 1  eo pc  1  eo 3.575 1.330 5.130   0.266 =  log log .1 1.575 1  2.93 3.575  1  2.93 = 0.0677 x 0.3513  0.3384 x0.1986 .1 = 0.0238  0.0672.1 = 0.0910 x 1 =0.0910 m = 9.100 cm 5. Lapisan 5 po = z x ( γsat – 1 ) = 4.50 x ( 1.450 – 1 ) = 2.025 t/m2 pc = po + 2 t/m2 = 2.025 + 2 = 4.025 t/m2 ( fluktuasi air tanah = 2 t/m2 ) a 5 b 3.25   1.11 ;   0.72 , dari gambar 2.2 diperoleh I= z5 4.5 z 5 4.5 0.365 Δp = 2 x I x q = 2 x 0.365 x 4.50 t/m2 = 3.285 t/m2 Δp + po = 3.285 + 2.025 = 5.310 t/m2 Karena Δp + po ≥ pc , dengan persamaan 2.2.b :  Cs pc Cc po  p  Sc =  log log .H  po 1  eo pc  1  eo

4.025 1.330 5.310   0.266 =  log log .1 2.025 1  2.93 4.025  1  2.93 = 0.0677 x0.2986  0.3384 x0.1801.1 = 0.0202  0.0609.1 = 0.0811 x 1 =0.0811 m = 8.110 cm 6. Lapisan 6 po = z x ( γsat – 1 ) = 5.50 x ( 1.450 – 1 ) = 2.475 t/m2 pc = po + 2 t/m2 = 2.475 + 2 = 4.475 t/m2 ( fluktuasi air tanah = 2 t/m2 )

12


a 5 b 3.25 ;   0.91   0.59 , dari gambar 2.2 diperoleh I= z 6 5.5 z 6 5.5 0.315 Δp = 2 x I x q = 2 x 0.315 x 4.50 t/m2 = 2.835 t/m2 Δp + po = 2.835 + 2.475 = 5.310 t/m2 Karena Δp + po ≥ pc , dengan persamaan 2.2.b :  Cs pc Cc po  p  Sc =  log log .H  po 1  eo pc  1  eo 4.475 1.330 5.310   0.266 =  log log .1 2.475 1  2.93 4.475  1  2.93 = 0.0677 x 0.2629  0.3384x0.1620.1 = 0.0178  0.0548.1 = 0.0726 x 1 =0.0726 m = 7.260 cm

Dari hasil perhitungan diatas, maka jumlah penurunan tanah akibat timbunan yang ditinjau dengan kedalaman -5.00 meter adalah sebagai berikut :


13

Tabel 4. Penurunan Konsolidasi q= 4.50 t/m3,akibat timbunan sampai kedalaman 5m Tinggi timbunan = 2.50 m No. 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Tebal Lapisan H (m) 1 1 1 1 1 1

Z (m) 0.50 1.50 2.50 3.50 4.50 5.50

Sc (cm) 21.660 13.530 10.980 9.100 8.110 7.260

Sc (komulatif) (cm) 21.660 35.190 46.170 55.270 63.380 70.640

Tim Peneliti menentukan jangka waktu ± 90 hari atau 3 (tiga) bulan untuk melakukan pengamatan dilapangan, agar timbunan tersebut mengalami perununan yang cukup untuk mencapai Derajat Konsolidasi ( U%) sebesar 90%. Kemudian pada tanggal 7 Agustus 2005 dilakukan juga penambahan tinggi timbunan sebesar 75cm dengan volume 162 m3. Hal ini dilakukan untuk mencapai finish grade rencana timbunan, sehingga diharapkan pada elevasi finish grade tidak akan mengalami penurunan kembali. Dengan t90 = 94 hari ( 3 bulan ) dan U% = 90%, maka Koefisien Konsolidasi (Cv) tanah lempung untuk rentang tekanan tertentu : Cvxt 90 T90= H 2 dr Lapisan lempung mempunyai dua arah aliran, maka Hdr= 5m/2 = 2.50 m, T90= 0.848

Cvx(94 x 24 x60 x60) (2.5 x100) 2 0.848 x6.25 x10000 = 94 x 24 x60 x60 53000 = 8121600 = 0.00653 cm2/detik

0.848 = Cv Cv Cv

Hasil Pengukuran Trial Embankment di Lapangan. Setelah pekerjaan fisik Trial Embankment menggunakan system matras Bambu selesai 100%, kemudian dilakukan pengamatan dan pengukuran settlement plate. Pengukuran settlemen plate menggunakan alat ukur water pass dan bak ukur untuk mengetahui penurunan timbunan. Pengukuran dilakukan 2 (dua) kali sehari yaitu pagi dan sore hari. Pengukuran dan pengamatan settlement plate dilakukan selama 90 hari. Setelah data-data pengukuran dimasukan ke tabel,

14


kemudian hasil akhir dari pengukuran tersebut dibandingkan dengan hasil perhitungan penurunan timbunan secara analisis.


15

KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan. Tanah dasar dari rencana Ruas Tol Waru-Juanda merupakan tanah lunak yang hal ini menyebabkan terjadinya pemampatan konsolidasi yang besar karena kemampumampatannya yang tinggi, sehingga perlu dilakukan perbaikan tanah dasar yang salah satunya dengan pondasi cerucuk bambu dan matras bambu. Dari perhitungan dan analisa dengan meninjau kondisi timbunan dengan lebar =16.50m ; panjang = 58.00m dan tinggi = 2.50m, dan dilanjutkan dengan penambahan tinggi timbunan sebesar 0.75 m, selain dengan perhitungan juga dilakukan pengamatan secara langsung dilapangan selama 90 hari. Pengamatan timbunan tersebut dilakukan dua kali sehari dengan menggunakan alat ukur. Data-data perhitungan dan pengamatan dibandingkan. Sehingga dapat diketahui apakah selisih penurunan timbunan tersebut besar ataupun kecil. Dari hasil perhitungan dan pengamatan dapat disimpulkan sebagai berikut : 1. Perbandingan penurunan antara perhitungan dan pengamatan dilapangan sangat kecil yaitu :  Hasil perhitungan = 70.64 cm  Hasil pengamatan dilapangan * Setlement Plate - 01 = 49.00 cm * Setlement Plate – 02 = 44.30 cm * Setlement Plate – 03 = 48.70 cm * Setlement Plate – 04 = 65.90 cm * Setlement Plate – 05 = 57.20 cm * Setlement Plate – 06 = 66.90 cm * Setlement Plate – 07 = 66.30cm 2. Daya dukung tanah setelah preloading sudah cukup kuat, karena cerucuk bambu pada system ini berperilaku seperti grup tiang, sehingga penurunan konsolidasi yang terjadi menjadi kecil.. 3. Mengecilnya laju penurunan pada pengamatan di lapangan setelah 3 bulan diperkirakan disebabkan sebagian beban tinbunan akan ditransfer pada friksi bambu. 4. Sistem cerucuk matras bambu dapat digunakan sebagai alternatif terhadap sistem geotextile – vertical drain dalam pembangunan timbunan jalan diatas tanah lunak Jadi setelah dilakukan perhitungan dan pengamatan dilapangan, maka perbaikan tanah lunak dengan pondasi cerucuk bambu dan matras bambu dapat dilaksanakan. Hal ini juga dapat dilihat dari perbandingan beban uji timbunan ( penambahan tinggi 0.75 m ) dengan beban lalu lintas sebagai berikut : * Beban benda uji = 291.60 ton * Beban Lalu Lintas = 186.60 ton

16


Saran. Suatu konstruksi yang dibangun diatas tanah lunak terutama yang mempunyai sifat pemampatan yang besar perlu dilakukan perencanaa perbaikan tanah dasarnya terlebih dahulu. Selain perbaikan tanah dasar dengan pondasi cerucuk bambu dan matras bambu, perbaikan tanah dasar dapat dilakukan juga dengan metode lain , misalnya :  Metode perbaikan tanah dengan vertikal drains,  Metode perbaikan tanah dengan stabilitasi kimia. Dengan banyaknya metode perbaikan tanah dasar, maka perlu dilakukan perhitungan analisa biaya, sehingga dapat dipilih yang lebih effisien dan sesuai dengan kondisi lapangan, baik dari segi biaya dan waktu. REFERENSI Das, Braja M.( Mochtar, Noor Endah & Mochtar, Indrasurya B ),1995. “Mekanika Tanah ( Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknis ) jilid 1”. Erlangga Das, Braja M.( Mochtar, Noor Endah & Mochtar, Indrasurya B ),1995. “Mekanika Tanah ( Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknis ) jilid 2. Erlangga Diktat “Mekanika Tanah” Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil Universitas Narotama Surabaya. Dosen : Ir. Sapto Budy Wasono,MT Data-data Perencanaan Trial Embankment dengan Sistem Matras Bambu pada tanah lunak dari Tim Peneliti “ LPPM INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG “ Hary Christady Hardiyatmo, 2003. “Mekanika Tanah II”. Gadjah Mada University Press L.D. Wesley, 1997. “ Mekanika Tanah “. Badan Penerbit Pekerjaan Umum Sunggono kh,Ir. 1984. “Mekanika Tanah”. Nova


17

Analisa Penurunan Preloading dengan Sistem Matras Bambu pada Tanah Lunak Ruas Tol Waru Juanda Surabaya. Arifin, Ir, MMT, MT

Recommend Documents