BAB II TANAH DASAR (SUB GRADE) MAKSUD Yang dimaksud dengan lapis tanah dasar (sub grade) adalah bagian badna jalan yang terletak di bawah lapis pondasi (sub base) yang merupakan landasan atau dasar konstruksi perkerasan jalan. TUJUAN Tujuan dari lapis dasar (sub grade) adalah mendukung konstruksi perkerasan jalan di atasnya. FUNGSI Lapis tanah dasar berfungsi sebagai tempat perletakan lapis perkerasan. JENIS-JENIS TANAH DASAR Jenis Dilihat dari sifat-sifat dan gradasi butiran tanah dasar, maka tanah dasar dapat dibedakan atas 3 (tiga) jenis sebagai berikut: a. Tanah dasar berbutir kasar (Cohesionless Subgrade); b. Tanah dasar berbutir halus (Cohesion Subgrade); c. Tanah dasar dengan sifat mengembang yang besar (High Swelling Subgrade). SUB TANAH DASAR BERBUTIR KASAR 1. Bahan/Material yang Digunakan Material Perkerasan Jalan Perkerasan jalan, baik fleksibel (lentur) maupun rigid (kaku), pada umumnya merupakan susunan batuan pasir (sand), kerikil (gravel), lanau (silt), lempung (clay), dan sebagainya yang menjadi bahan pembentukan kerak bumi , di dalam istilah geologi disebut “batuan”.
Proses terjadinya batuan adalah sejalan dengan proses pembentukan kerak bumi yang telah berjalan berjuta tahun lamanya, dan merupakan siklus yang tak kunjung berhenti. Dalam bahasa sehari-hari, bagian kerak bumi yang sudah digali dengan tangan disebut tanah, sedang yang penggaliannya memerlukan alat-alat khusus disebut batu. Material Tanah Dasar Berbutir Kasar (Cohesionless Subgrade) Tanah dasar berbutir kasar mempunyai ukuran butir lebih besar dari 0,06 mm. Jadi, lebih besar dari ukuran tanah lanau (silt) atau lempung (clay) (Ukuran butir silt atau clay = 0,06 mm). Jika tanah dasar merupakan campuran dari lanau dan pasir, maka sifat plastisnya kurang tinggi. Jika tanah dasar merupakan campuran dari lempung dan pasir, maka sifat plastisnya agak tinggi. Jika tanah dasar merupakan campuran dari pasir dan lempung organik, maka sifat plastisnya tinggi. 2. Peralatan yang Digunakan No 1
2
Jenis Peralatan
Kegunaan
Utama -
Bulldozer
Untuk pembersihan dan pengupasan
-
Scraper
Untuk pembersihan dan pengupasan
-
Sheep foot roller
Untuk pemadatan
-
Tandem roller
Untuk pemadatan
-
Tire roller
Untuk Pemadatan
Alat Bantu -
Gergaji
Untuk pembersihan
-
Kapak
Untuk pembersihan
-
Sabit
Untuk pembersihan
-
Sekop
Untuk pengupasan
-
Dan lain sebagainya
Peralatan untuk pembersihan: Pembersihan bisa dilakukan dengan alat-alat tangan seperti: gergaji, kapak, sabit, dan alat-alat lain yang cocok untuk pembersihan. Peralatan untuk pengupasan: Tunggul-tunggul dan akar-akar bisa digali dengan alat-alat seperti sekop, kapak, dan alat-alat lain yang cocok untuk pengupasan. Peralatan mekanis: Operasi pembersihan dan pengupasan yang lebih luas dapat dikerjakan dengan alat-alat mekanis seperti: bulldozer, yang bila diperlukan menggunakan alat-alat tambahan khusus. Petunjuk untuk bulldozer, dalam hal pekerjaan menumbangkan pohon: o Bulldozer harus dilengkapi dengan alat penutup pelindung untuk melindungi operator; o Selidikilah phon dan/atau dahan-dahan yang sudah mati o Potonglah akar-akar yang berada di belakang arah tumbangnya; o Potonglah akar-akar pada sisi yang sejajar dengan arah tumbangnya; o Doronglah segera kea rah tumbangnya dengan pisau, dan atau bagian belakang arah tumbangnya; o Ketika pohon didorong, pisau diangkat setinggi mungkin.
Peralatan untuk pemotongan dan penimbunan lapis tanah atas (Top Soil) sebelum konstruksi penimbunan: Langkah kedua untuk mempersiapkan tanah asli adalah memotong lapis tanah atas (top soil). Lapis tanah atas yang dipotong, disingkirkan ke daerah untuk menyuburkan tumbuh-tumbuhan. Pemindahan dan penyingkiran lapis tanah atas ini dpaat menggunakan bulldozer atau scraper. Peralatan untuk pemotongan lapis tanah atas pada daerah galian di lereng atau bukit: Pada daerah galian di lerenhg bukit, umumnya pekerjaan pemotongan lapis tanah atas diperlukan agar ikatan dengan permukaan lereng bukit menjadi kokoh. Pekerjaan ini dilakukan dengan menggunakan sebuah bulldozer yang bergerak menuruni bukit dan memotong lapis tanah atas bukit tersebut, bila lereng bukit landai. Bahanbahan hasil potongan ditumpuk di bawah kaki timbunan. Apabila bukit terlalu curam, bulldozer boleh dilengkapi dengan alat roda kerek dan jangkar di atas tempat pekerjaan, sehingga bulldozer dapat tertarik dengan sendirinya ke atas lereng kembali bila selesai menurun, atau dibantu oleh sebuah traktor untuk menariknya. 3.
Cara Melaksanakan
a.
Pemindahan Bahan Pemindahan bahan meliputi
masalah penggalian dan penimbunan. Dalam
perhitungan, pemindahan bahan ini perlu pula dengan seksama ditentukan jumlah bahan yang akan dipindahkan dari daerah penggalian dan jumlah bahan yang diperlukan untuk daerah penimbunan sehingga dengan pekerjaan-pekerjaan penggalian dan penimbunan bahan-bahan ini, akan tercapai suatu ketinggian (grade) yang direncanakan. Sebelum pekerjaan pemindahan dimulai, pekerjaan direncanakan dan dipersiapkan peralatan-peralatan untuk pengangkutan yang efektif bagi bahan, dari daerah galian ke daerah
penimbunan. Perencanaan pemindahan bahan-bahan meliputi perhitungan jumlah bahanbahan dipersiapkan dan juga jarak angkut yang efektif. b.
Penggalian Yang dimaksud dengan penggalian adalah mengurangi tanah atau batuan dari elevasi
tanah asli, yang lebih tinggi, hingga mencapai garis ketinggian dari tanah atau batuan yang direncanakan. Masalah Penggalian, yaitu: (-) menggemburkan (-) menggali (-) memuat (-) mengangkut (-) menempatkan bahan-bahan Bahan-bahan yang mungkin berupa : (-) karang keras (solid rock) (-) Karang lunak (loose rock) (-) Tanah biasa (-) Kombinasi bahan-bahan tersebut di atas Cara-cara bekerja dan peralatan pekerjaan yang digunakan untuk pekerjaan penggalian tergantung kepada jenis bahan-bahan yang dikerjakan. b.1 Penggalian Karang Keras (Solid Rock) Karang keras mungkin terdiri dari karang yang terbuka dan bertonjolan atau mungkin adanya susunan tanah di atas karang tersebut. Karang yang lunak atau yang kedudukannya berpencaran kadang-kadang dapat dengan mudah dipatahkan atau dipecah untuk langsung digali tanpa peledakan sama sekali. Alat-alat yang digunakan adalah sebagai berikut:
-) Bulldozer dengan alat bajaknya (riiper) Sering digunakan 2 bulldozer, agar hasilnya bertambah, yang satu sebagai alat pendorong. -) Shovels atau loader dan truk untuk mengangkut bahan-bahan. Umumnya untuk karang-karang yang keras perlu penggalian dengan cara peledakan. b.2 Penggalian Tanah Biasa Scraper adalah alat yang sesuai untuk suatu pekerjaan tanah yang memerlukan penggalian dan penimbunan dalam suatu daerah yang tidak rata dan jaraknya panjang. Untuk bulldozer tidak sesuai, karena jarak angkut bagi bulldozer yang efisien, sangat pendek. Pertama kali pembersihan dan penggemburan medan dilakukan oleh bulldozer, sehingga scaper dapat melakukan pekerjaan pada daerah yang sudah bersih. Jadi penggalian diselesaikan oleh bulldozer dan scraper bersama-sama. Scraper tidak hanya digunakan pada daerah penggalian yang datar tetapi juga dapat digunakan pada lerenglereng penggalian. Selama berlangsungnya semua pekerjaan tanah tersebut, penting sekali untuk selalu diadakan pemeriksaan-pemeriksaan mengenai kedalaman dan kemiringan yang selalu disesuaikan
dengan
perencanaan
sehingga
tidak
akan
terjadi
kelebihan
pemotongan/penggalian yang terpaksa harus ditambal kembali. Pekerjaan pemeriksaan ini adalah tugas regu pengukur. Jika tanah yang akan digali sangat keras bagi scraper (misalnya tanah batuan) maka digunakan bulldozer dengan alat ripper (bajak) yang sanggup untuk menggali tanah-tanah keras itu menjadi mudah dikerjakan lebih lanjut. Kemudian, dilanjutkan dengan motor grader untuk melicinkan dan meratakan tanah yang hampir rata ini.
Bahan-bahan hasil perataan diangkut dan dipindahkan oleh scraper. Dasar galian akan dibuat miring kea rah kedua sisi jalan. Lereng bukit diselesaikan oleh bulldozer. Terakhir, motor grader akan digunakan pada pekerjaan penggalian dan pembentukan selokan. Selama pekerjaan-pekerjaan ini, penting sekali untuk dijaga dan dipelihara agar mata pisau scraper selalu tajam. C. Penimbunan c.1. Bahan-bahan Untuk suatu pembangunan penimbunan diperlukan bahan-bahan yang baik dan memenuhi persyaratan. Oleh karena itu, haruslah disediakan bahan-bahan yang akan digunakan itu. Apabila bahan-bahan terdiri dari batuan-batuan, ukuran batu-batuan tersebut tidak boleh lebih tebal dari 75% tebal lapisan. Apabila bahan-bahan timbunan terdiri dari sifat-sifat yang sangat berbeda seperti lempung, kapur atau apsir, dan didapat dari sumber asal yang berbeda-beda, maka harus dihampar lapis menurut macamnya, letak badan jalan, dan tebalnya akan ditentukan. Batuan-batuan lempung dan bahan-bahan lain yang berupa bongkah-bongkah besar harus dihancurkan dan tidak diScaper lebih cepat menjadi rusak daripada bulldozer bila digunakan pada tanah keras.Scraper adalah alat yang lebih baik dan ekonomis digunakan pada daerah tanah-tanah yang yang belum rata dan masih kasar. Bahan-bahan untuk konstruksi penimbunan mungkin berasal dari bahan-bahan hasil penggalian, mungkin dari quarry atau dari tempat-tempat yang tersedia. Sebelum bahanbahan tersebut digunakan, perlu sekali diperiksa di laboratorium agar bahan-bahan tersebut dapat dipakai dan memenuhi persyaratan. Bahan-bahan yang ditentukan paling baik ditempatkan di bagian teratas timbunan. Dalam hal ini, berfungsi sebagai lapisan tanah dasar.
PEMADATAN Untuk membuat jalan yang baik, harus memenuhi syarat-syarat di bawah ini, yaitu: 1.
Pemadatan
2.
Pemadatan
3.
Pemadatan Mengapa harus dipadatkan? Dalam pembangunan jalan, pemadatan tanah adalah sangat penting karena: 1.
Memperkecil permeabilitas dari tanah. Jadi perubahan kadar air dan perubahan volume yang menyertainya dapat dikekang.
2.
Memperkecil besarnya penurunan dan menghilangkan penurunan differensial (tidak merata).
3.
Menambah kekuatan geser/daya dukung dari tanah: -) Stabilitas lereng -) Daya dukung (CBR)
DASAR-DASAR PEMADATAN 1.
Kadar Air Derajat/tingkat kepadatan yang dapat dicapai dengan daya pemadatan tertentu pada
volume tanah tertentu tergantung kadar air dari tanah tersebut. Bila tanah terlalu kering, gesekan antara butiran tanah bertendensi menambah merapatnya butir-butir satu sama lain. Bila tanah terlalu basah, rongga-rongga antara butirbutir tanah seluruhnya terisi air yang juga menahan merapatnya butir-butir satu sama lain. Jadi, untuk suatu daya pemadatan tertentu persatuan isi ada “kadar air optimum” antara kedua ekstrim tesebut, dimana pada kadar air ini dicapai kepadatan yang maksimum. Harus juga diingat bahwa kadar air waktu pemadatan berpengaruh terhadap swelling dan harga CBR yang didapat stelah penjenuhan.
2.
Daya Pemadatan (Compative Effort) Pada suatu kadar air tertentu, derajat kepadatan yang dicapai untuk suatu jumlah
tanah tertentu adalah fungsi dari daya pemadatan yang digunakan. Dalam batas-batas praktis, makin tinggi daya pemadatan terhadap volume tanah tertentu makin tinggi derajat kepadatan yang dicapai. Tipe alat pemadat yang berbeda mempunyai daya pemadat yang berbeda dan daya pemadat dari suatu alat dapat divariasi dengan memvariasi jumlah lintasan. Tiap alat pemadat mempunyai batas atas daya pemadat (lintasan). Di luar itu, penambahan lintasan tidak mempunyai pengaruh terhadap kepadatan dari tanah. 3.
Tebal Lapisan Makin tebal lapisan lepas dari tanah yang dipadatkan makin rendah derajat kepadatan
rata-rata yang dicapai oleh daya pemadatan tertentu atau : daya pemadatan persatuan isi jadi lebih kecil Penyebaran kepadatan lapisan / vertikal : Tekanan sentuh ( contact pressure ) dan bidang sentuh ( contack area ) dan alat pemadat pada permukaan lapisan tanah yang dipadatkan mempengaruhi penyebaran kepadatan terhadap kedalaman lapisan Tekanan yang tinggi pada bidang sentuh yang kecil menghasilkan kepadatan yang tinggi pada permukaan dan kepadatan jatuh semakin kecil semakin kedalam Efek ini seperti dihasilkan oleh pemadat roda besi ( smooth wheel roller ). Sebaliknya contact pressure yang kecil yang bekerja pada bidang sentuh yang lebih luas ( seperti tyre roller ) menghasilkan penyebaran yang lebih merata keseluruh tebal lapisan tapi kepadatan pada permukaan semakin besar.
SUB TANAH DASAR BERBUTIR HALUS a. Bahan/Material yang Digunakan Material tanah dasar berbutir halus (Cohesion Subgrade): Tanah dasar berbutir kaku mempunyai ukuran butir lebih kecil dari 0,06 mm. Jadi, lebih kecil dari ukuran butir tanah lanau (silt) atan lempung (clay) (ukuran butir silt atau clay ± 0,06mm). Tanah dasar berbutir halus (mempunyai sifat kohesi) pada umumnya mempunyai I > P (Index Plastisitas) yang tinggi. Jika nilai I < P sama atau lebih besar dari 25, harus dilakukan salah satu tindakan di bawah ini: a.1 Berusaha menurunkan IP dengan jalan mencampur tanah dasar dengan kapur (lime stabilization) atau bahan lain yang sesuai yang ditentukan berdasarkan pemeriksaan laboratorium. a.2 Membuang lapisan tanah tersebut minimal 15 cm, dan menggantikannya dengan tanah berbutir kasar atau tanah lain yang lebih baik. a.3 Melaksanakan usaha dan langkah lain yang ditetapkan oleh ahli mekanika tanah. b.
Peralatan yang Digunakan: Sama seperti pada tanah dasar berbutir kasar.
c.
Cara melaksanakan/mengerjakan: Sama seperti pada tanah dasar berbutir kasar.
d.
Cara menguji kualitas Sama seperti pada tanah dasar berbutir kasar.
e.
Cara menentukan dimensi/ukuran Sama seperti pada tanah dasar berbutir kasar.
f. Kesalahan dan akibatnya Bahan dan material yang digunakan akibatnya: Sama seperti pada tanah dasar berbutir kasar. g. Pemeliharaan Sama seperti pada tanah dasar berbutir kasar. SUB TANAH DASAR DENGAN SIFAT MENGEMBANG YANG BESAR a. Bahan/material yang digunakan Material tanah dasar dengan sifat mengembang (swelling) yang besar: Tanah dsasar dengan sifat mengembang (sweliing) yang besar tidak baik dipakai untuk konstruksi jalan. Apabila pertimbangan biaya dan pelaksanaan memungkinkan, tanah dengan sifat demikian harus dibuang dan diganti dengan tanah yang baik. Apabila tidak, maka harus diselidiki sifat pengembangan tersebut agar dapat ditentukan langkah-langkah pengamannya, antara lain: a.1 Mengusahakan saluran dasar yang cukup baik dan efektif agar kadar air tanah dasar tetap berada di bawah harga yang dianggap berbahaya (menurut penyelidikan laboratorium) sehubungan sifat pengembangan tanah tersebut. a.2 Memberikan beban statis permukaan (surcharge) berupa timbunan atau lapisan tambahan dengan tebal tertentu sedemikian rupa sehingga bila diperhitungkan beratnya akan cukup mencegah tanah dasar mengembang melebihi batas-batas yang dianggap berbahaya (menurut percobaan laboratorium). b. Peralatan yang Digunakan: Sama seperti pada tanah dasar berbutir kasar.
c. Cara melaksanakan/mengerjakan: Sama seperti pada tanah dasar berbutir kasar. d. Cara menguji kualitas Sama seperti pada tanah dasar berbutir kasar. e. Cara menentukan dimensi/ukuran Sama seperti pada tanah dasar berbutir kasar. f. Kesalahan dan akibatnya Bahan dan material yang digunakan akibatnya: Sama seperti pada tanah dasar berbutir kasar. g. Pemeliharaan Sama seperti pada tanah dasar berbutir kasar.
