ANALISA PERBANDINGAN NILAI PARAMETER PC’ DAN CV PADA TANAH LEMPUNG MENGGUNAKAN METODE ALTERNATIF Rico Cahyadii Gouw Tjie Liongii i
Universitas Bina Nusantara, E-mail:
[email protected] ii Universitas Bina Nusantara, Kode Dosen: D3183
ABSTRAK Parameter Pc’ dan juga Cv merupakan parameter yang penting untuk dapat memprediksi penurunan tanah dengan baik. Penurunan tanah yang tidak diprediksi dapat mengakibatkan kerusakan pada sebuah struktur bangunan. Oleh karena itu diperlukan nilai parameter yang tepat dan sesuai. Pada analisis kali ini akan dilakukan penelitian untuk mencari nilai parameter yang paling baik menggunakan beberapa metode alternatif yang merupakan penurunan dari metode konvensional yang sudah ada dan metode alternatif yang baru. Penelitian nilai Cv akan menggunakan metode Taylor dan dibandingkan dengan metode Asaoka. Penelitian Pc’ akan menggunakan metode baru yang disebut parallel rebound method dan dibandingkan dengan metode Cassagrande konvensional. Kemudian dilakukan survei untuk melihat konsisten/tidaknya hasil metode-metode tersebut. Hasil penelitian menunjukkan nilai Cv metode Asaoka terbukti lebih baik dan berbanding terbalik dengan beban yang digunakan. Sedangkan untuk nilai Pc’ hasil survei yang didapat menggunakan parallel rebound method bersifat lebih konsisten dibandingkan metode Cassagrande. Kata kunci: Cassagrande, Asaoka, Taylor, penurunan, tanah
ABSTRACT Pc’ and Cv are important parameters that must be used to predict the consolidation settlement of soil. Incorrect settlement parameters will cause wrong prediction of settlement magnitude and rate, as a consequence the differential settlement shall also be incorrectly predicted. Therefore the parameters has to be more or less precisely derived. In this study, existing method in defining the above two parameters shall be reviewed, and be compared with alternative methods to determine the value of Cv, Taylor and Asaoka Methods shall be compared. For Pc’, convetional Cassagrande method shall be compared to a new method called Parallel Rebound Method. All the methods are taught to 30 students and then statically compared to find out which method give the lowest standard deviation. The result show that the value of Cv by using Asaoka method proved to give a better value and
1
inversely proportional with the pressure that’s being used. For Pc’ value, the result show that a new proposed parallel rebound method has a more constant value that the Cassagrande method. Keywords: Cassagrande, Asaoka, Taylor, settlement, soil.
PENDAHULUAN Latar Belakang Berdirinya sebuah bangunan tergantung dari cara pembangunan dan juga tingkat kualitas yang dimiliki dari bahan-bahan yang digunakan untuk membangun bangunan tersebut. Namun, hal yang paling utama dari sebuah berdiri/tidaknya sebuah bangunan merupakan kekuatan dari struktur dasar bangunan tersebut. Struktur bawah berguna untuk menahan beban dari keseluruhan struktur dari sebuah bangunan. Dikarenakan pentingnya untuk sebuah struktur bawah untuk berdiri dengan tegak dan tanpa gangguan, seringkali karakter dari tanah tersebut harus dipelajari terlebih dahulu sebelum memulai pembangunan. Karakter dari sebuah tanah memiliki keanekaragaman yang tidak dapat disamakan. Tingkat kepadatan, jenis tanah sampai letak muka air tanah harus benar-benar diperhatikan sebelum membangun sebuah struktur bawah sehingga struktur bawah tersebut dapat bekerja dengan baik. Sebagai contoh, komposisi struktur bawah untuk sebuah tanah lempung dengan ketinggian muka air tanah di permukaan tentu saja akan berbeda dengan tanah yang terdiri dari pasir dengan muka air tanah jauh di bawah. Penurunan tanah yang tidak diperhitungkan juga bisa menjadi sebuah masalah yang sangat besar terutama jika struktur bawah sudah dibuat. Tanah yang penurunannya tidak diperhitungkan dapat mengakibatkan Pc’ membuat keseluruhan struktur bangunan turun. Tidak hanya keseluruhan, tak jarang penurunan hanya dialami oleh sebagian lokasi dari bangunan tersebut. Oleh karena itu penurunan tanah harus diamati dengan baik dan juga direncanakan dengan tepat sebelum membangun struktur bawah untuk sebuah bangunan. Problem penurunan tanah ini sering di temui pada rumahrumah, misalnya retak pada dinding. Retak ini umumnya disebabkan karena pondasi rumah tersebut mengalami differential settlement yang kemudian menyebabkan terjadinya tegangan tarik pada dinding bangunan. Differential settlement ini merupakan penurunan yang tidak merata pada sebuah struktur bangunan. Tanah tidak hanya sebagai bahan bangunan, tetapi juga berfungsi sebagai pendukung kekuatan konstruksi dasar bangunan. Saat tanah menerima beban akan terjadi penurunan, untuk tanah lempung penurunan dapat berlangsung dalam waktu lama. Perbedaan penurunan muka tanah dapat mengakibatkan struktur konstruksi diatasnya menjadi tidak stabil, rusak atau mengalami kegagalan. Permasalahan yang diakibatkan penurunan tanah
Identifikasi Masalah Parameter Pc’ dan Cv merupakan parameter yang diperlukan untuk menentukan besaran & derajat konsolidasi yang terjadi. Namun parameter yang dihasilkan menggunakan metode konvensional biasanya kurang sesuai dan juga bersifat kurang konsisten. Oleh karena itu diperlukan adanya metode penurunan kedua parameter tersebut yang lebih baik agar menghasilkan nilai parameter yang lebih baik juga. Sejauh ini untuk mengetahui nilai dari Pc’ digunakan sebuah metode yakni metode Cassagrande. Namun metode tersebut merupakan metode grafis, sehingga akan menghasilkan nilai yang berbeda-beda bagi tiap penggunanya, dikarenakan itu nilai tekanan prakonsolidasi (Pc’) yang didapat pun tidak konstan. Sedangkan untuk mengetahui nilai dari Cv biasanya dapat digunakan Metode Akar Waktu (Taylor), namun biasanya terjadi kesalahan dalam penggunaannya sehingga nilai penurunan dan waktu yang didapat sering kali tidak sesuai dengan kejadian aslinya.
Tujuan dan Manfaat Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk mencari nilai tekanan prakonsolidasi (Pc’) dan Cv dari tanah lempung pada tanah daerah sekitar DKI Jakarta. Nilai tekanan prakonsolidasi (Pc’) dan Cv yang dihasilkan oleh metode akan bersifat lebih konstan meskipun digunakan oleh orang yang berbedabeda. Manfaat yang diperoleh dari penelitian ini yaitu mempermudah perhitungan nilai konsolidasi
2
yang terjadi pada tanah tersebut melalui nilai parameter tekanan prakonsolidasi (Pc’) dan Cv yang akan dihasilkan dari metode ini.
METODE PENELITIAN Teknik Pengumpulan Data Data-data yang diperlukan pada penelitian kali ini adalah data hasil tes konsolidasi tanah termasuk dial reading serta plot grafik antara void ratio dengan pressure. Data-data tersebut didapat dari laboratorioum tanah yang ada di Jakarta. Supaya dapat diperolah maka sebelumnya dibuat surat pengantar dari universitas agar data dapat diminta ke laboratorium tanah yang sudah ditentukan. Setelah surat pengantar didapat maka perlu juga membuat janji dengan laboratorium tersebut sebelum meminta data tanah ke laboratorium tersebut.
Teknik Pengolahan Data Data yang diperoleh kemudian diberi nomor urut agar tidak tertukar pada saat memasukkan data ke dalam program excel dan juga dapat dibedakan hasilnya. Adapun program excel yang digunakan dibuat sendiri terlebih dahulu dan bergunfsi untuk melakukan penghitungan terhadap metode Asaoka dan juga Taylor. Program ini kemudian juga akan langsung menampilkan grafik hasil pengolahan data setelah data-data tersebut dimasukkan.
Teknik Penyajian Data Data yang telah diproses kemudian disajikan dalam bentuk grafik untuk mempermudah dilihatnya hasil penelitian. Masing- masing garis di dalam grafik tersebut juga dibedakan sesuai dengan data yang disajikan sehingga dapat dilihat perbandingan nilai yang terjadi dari hasil penelitian.
HASIL DAN ANALISA Analisa Hasil Pengolahan Data Berikut adalah hasil dari pengolahan secara grafis dari data yang telah didapat:
3
Gambar 1 Perbandingan Metode Taylor, Metode Asaoka dan hasil dari lab P.T. Solefound - Data no5 (atas) - Data no 6 (bawah)
4
Gambar 2 Perbandingan Metode Taylor, Metode Asaoka dan hasil dari lab P.T. Solefound - Data no 7 (atas) - Data no 8 (bawah)
5
Gambar 3 Perbandingan Metode Taylor, Metode Asaoka dan hasil dari lab P.T. Solefound - Data no 9 (atas) - Data no 10 (bawah)
Dapat kita lihat perbandingan nilai Cv yang terjadi dari hasil penelitian dengan hasil nilai Cv dari P.T. Solefound Sakti. Dari perbandingan tersebut dapat dilihat metode Asaoka yang digunakan lebih mendekati hasil dari P.T. Solefound Sakti dibandingkan dengan metode Taylor. Dari hal ini dapat disimpulkan bahwa metode Taylor membutuhkan pengguna yang telah ahli dalam menggunakan metode tersebut sehingga dapat menghasilkan nilai yang baik. Kenaikkan nilai pada awal grafik membuat nilai grafik naik terlebih dahulu untuk kemudian turun sesuai dengan semakin besarnya nilai tekanan yang digunakan. Hal ini disebabkan oleh hilangnya overburden pressure pada tanah tersebut. Overburden pressure sendiri adalah nilai dari tekanan yang dialami oleh tanah tersebut diakibatkan beban yang menekan tanah tersebut dari permukaan tanah. Pada kasus kali ini, dikarenakan tanah yang diambil merupakan sampel untuk dilakukan uji coba maka beban yang menekan sampel tanah tersebut hilang sehingga mengakibatkan hilangnya overburden pressure. Untuk lebih lanjutnya dapat kita lihat pada skema berikut:
6
Tabung sampel ϒ’H
ϒ’H
Pengambilan sampel dari tanah
Dikarenakan hilangnya tekanan, maka permukaan tanah akan mengalami heave sebesar ϒ’H yang menyebabkan permukaan tanah naik
Gambar 4 Skema hilangnya overburden pressure
Oleh karena itu dapat dihipotesakan bahwa terjadinya kenaikkan nilai Cv di tekanan awal disebabkan oleh hilangnya nilai overburden pressure pada sampel tanah tersebut, dan memerlukan tekanan dengan nilai tertentu sehingga nilai overburden pressure kembali ada. Berikut adalah hasil pengolahan data untuk parameter Pc’:
Gambar 5 Grafik Konsolidasi Data 1
7
Gambar 6 Grafik Konsolidasi Data 2
Gambar 7 Grafik Konsolidasi Data 3 Dari grafik-grafik ini kemudian akan dilakukan survei untuk 2 metode yakni metode Cassagrande dan juga metode Parallel Rebound Method. Setelah dilakukan survei terhadap 30 orang partisipan, data yang dihasilkan adalah sebagai berikut:
8
Gambar 8 Hasil Survei Data Konsolidasi Ke 1 Dengan Nilai: Cassagrande Rata-rata Standar Deviasi Parallel Rebound Method Rata-rata Standar Deviasi
: 5,36 kgf/cm2 : 1,61 : 3,06 kgf/cm2 : 0,51
Gambar 9 Hasil Survei Data Konsolidasi Ke 2 Dengan Nilai: Cassagrande 9
Rata-rata Standar Deviasi Parallel Rebound Method Rata-rata Standar Deviasi
: 8,71 kgf/cm2 : 1,63 : 5,41 kgf/cm2 : 0,74
Gambar 10 Hasil Survei Data Konsolidasi Ke 3 Dengan Nilai: Cassagrande Rata-rata Standar Deviasi Parallel Rebound Method Rata-rata Standar Deviasi
: 6,12 kgf/cm2 : 1,47 : 3,19 kgf/cm2 : 0,82
Adapun verifikasi hasil dari survei yang telah dilakukan oleh Bapak Ir. Gouw Tjie Liong M.Eng. ChFC dengan nilai sebagai berikut: Data 1 Cassagrande : 3,5 kgf/cm2 Parallel Rebound Method : 2,6 kgf/cm2 Data 2 Cassagrande : 5,8 kgf/cm2 Parallel Rebound Method : 6,0 kgf/cm2 Data 3 Cassagrande : 2,4 kgf/cm2 Parallel Rebound Method : 3,9 kgf/cm2 Dari data-data yang didapat dan setelah dibandingkan dengan hasil survei yang dilakukan oleh Bapak Ir. Gouw Tjie Liong M.Eng. ChFC, maka hasil dari metode Parallel Rebound Method yang disurvei terhadap 30 orang mahasiswa bersifat lebih mendekati dibandingkan dengan hasil dari metode Cassagrande yang telah disurvei terhadap 30 orang mahasiswa yang sama.
10
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Dari penelitian kali ini dapat disimpulkan bahwa: • Metode Taylor dan metode Taylor yang di modifikasi membutuhkan pengguna yang sudah berpengalaman untuk dapat bisa mendapatkan nilai Cv yang baik. • Metode Asaoka dapat digunakan untuk mencari nilai dari t90 • Metode Asaoka menghasilkan nilai dari Cv yang hasilnya tidak tergantung terhadap penglihatan dari pengguna dikarenakan dihitung secara langsung menggunakan program microsoft excel • Metode Cassagrande menghasilkan nilai Pc’ yang kurang konstan apabila dilihat dari hasil survei terhadap 30 orang mahasiswa dikarenakan dibutuhkannya penglihatan yang jeli dari masing-masing pengguna Parallel Rebound Method yang dicetuskan oleh Ir. Gouw Tjie Liong M.Eng, ChFC., menghasilkan nilai yang bersifat lebih konstan dilihat dari hasil survei terhadap 30 orang mahasiswa
Saran Berikut adalah saran-saran guna menjadi perhatian untuk perkembangan penelitian lebih lanjut terhadap penelitian yang telah dilakukan : • Diperlukannya penelitian lebih lanjut terhadap metode Parallel Rebound Method menggunakan data yang lebih banyak. • Perlunya penelitian lebih lanjut terhadap Metode Asaoka dengan data yang lebih banyak
REFERENSI Gunawan, A. 2010http://andrieasgunawan.blogspot.com/2013/03/mekanika-tanah-2-konsolidasidan.html Herman.2015.http://sisfo.itp.ac.id/bahanajar/BahanAjar/Herman/Konsolidasi%20lanjutan.pdf Novianto,D.,dkk.(2012).Pengaruh Perubahan Tegangan Prakonsolidasi Efektif (Pc’) Pada Penambahan Kapur Terhadap Tanah Lempung. Media Teknik Sipil Volume 10, Nomor 2, Agustus 2012: 95 – 101 Syarifudin,A,dkk.(2013). Perubahan Parameter Konsolidasi Tanah Lempung Tanon yang Dicampur Abu Ampas Tebu. E-jurnal Matriks Teknik Sipil Vol. 1 No 4. Surakarta, Indonesia Wardana,I.,G.,N.(2010).Korelasi Strain Rate dengan Kadar Organik Pada Test Konsolidasi Metode Constant Rate Of Strain. Jurnal Ilmiah Teknik Sipil Vol. 14. Denpasar,Indonesia .
RIWAYAT PENULIS Rico Cahyadi lahir di Jakarta pada tanggal 7 Mei 1993. Penulis menamatkan pendidikan S1 di Universitas Bina Nusantara dalam bidang Teknik Sipil pada 2015.
11
