Buletin Geologi Tata Lingkungan (Bulletin of Environmental Geology) Vol. 22 No. 1 April 2012 : 9-18

Buletin Geologi Tata Lingkungan (Bulletin of Environmental Geology) Vol. 22 No. 1 April 2012 : 9 - 18

UJI PENGEMBANGAN TANAH EKSPANSIF TIGA DIMENSI DI KABUPATEN GRESIK, PROVINSI JAWA TIMUR (THREE DIMENTIONS TEST OF LAND EXPANSIVE IN DISTRICT OF GRESIK, EAST JAVA PROVINCE) Hermawan dan Ginda Hasibuan Pusat Sumber Daya Air Tanah dan Geologi Lingkungan Jl. Dipenogoro No.57 Bandung Pos-el: [email protected] (Diterima 03 Februari 2012; Disetujui 20 April 2012) SARI Penelitian uji pengembangan lempung mengembang atau ekspansif tiga dimensi tidak dapat dilaksanakan secara langsung di lapangan (insitu test) untuk mengurangi perubahan atau kehilangan kadar air, karena alat uji belum siap. Demikian juga penelitian tahanan tiang pancang tiruan (stang bor tangan) dapat dilakukan di dekat TP 1, tetapi hasilnya kurang akurat karena kurang sempurnanya: metode, desain, dan bahan baku pembuatan alat uji, sehingga data dianggap tidak akurat (valid). Pada penelitian berikutnya diharapkan tiang pancang tiruan dimasukkan ke dalam tanah serta pencabutannya dengan peralatan sondir hidrolik berkapasitas 2,5 ton. Semakin dalam pengambilan percontoh tanah lempung, semakin besar kandungan mineral monmorillonit, dan menjadi semakin besar sifat kembang-susutnya. Kata kunci: Uji, pengembangan, tanah, tiga dimensi, Gersik ABSTRACT A research for three dimention swelling test was not carried out in situ. The problem was to make water content always constant before the test run because of the apparatus was not ydrrready. A research of driven pile (using hand bor rods) has already been carried out near Test Pit Number One, bu, the test is not valid because the method, design, and materials used were not in good conditions. In the future research CPT 2.5 ton hydrolic will be used and the CPT will be to push and pick up the hand bor rods into and out from the earth. The deeper the CPT to pick up the clay soil samples the higher the percentage of monmorillonit minerals, they have the more expandable and shrinkage properties. Keyword: test, swelling, soil, three dimension, Gersik

PENDAHULUAN Latar Belakang Uji pengembangan tiga dimensi tanah lempung ekspansif sangat diperlukan dalam mengetahui sifat, perilaku, dan unjuk kerja tanah lempung mengembang atau ekspansif yang tersingkap secara luas di Kecamatan Cerme-Benjeng Kabupaten Gresik, Provinsi Jawa Timur. Uji pengembangan ini dikaitkan dengan jumlah hambatan lekat lapisan lempung ekspansif dari pengujian sondir (Hermawan drr. 2009). Chandana (2007) pada penyelidikan sebelumnya menyebutkan bahwa lempung mengembang tersebut menimbulkan banyak masalah pada pemukiman, infrastruktur dan fasilitas sosial serta fasilitas umum. Karena itu telah dilakukan penelitian geoteknik lempung mengembang di daerah tersebut diatas. Penelitian ini meliputi daerah seluas 25 Ha.

Hasil penelitian di beberapa lokasi pembuatan sumur uji (TP 1 dan TP 2) ternyata cukup kompleks karena pada bulan Mei-Juni di daerah tersebut masih dijumpai banyak genangan air (sawah basah), kolam ikan (tambak bandeng) dan tandon air atau kolam penyimpan air. Oleh karena itu, pelaksanaan pembuatan Sumur Uji (Test Pit) hanya sampai 2,25 m, tidak dapat mencapai kedalaman yang direncanakan hingga 4 m. Hipotesis Dalam penelitian geoteknik lempung mengembang di daerah penelitian ini ada beberapa hipotesis yaitu: • Terdapat kaitan erat antara kedalaman pengambilan percontoh dengan jumlah persentase mineral kaolinit dan jumlah persentase mineral montmorilonit, sesuai dengan intensitas pelapukan tanahnya. Montmorilonit (kelompok smektit) bila melapuk berubah menjadi kelompok Kaolinit (Hermawan drr. 2009).

9

Uji Pengembangan Tanah Ekspansif Tiga Dimensi Di Kabupaten Gresik, Provinsi Jawa Timur (Hermawan Dan Ginda Hasibuan)

• Terdapat kaitan erat antara pengembangan tiga dimensi lempung ekspansif dengan besarnya jumlah hambatan lekat (JHL) pada pengujian sondir. Jumlah hambatan lekat ini dipengaruhi oleh jumlah persentase kandungan mineral kelompok Smektit yang membentuk lapisan tanah ekspansif (Hermawan drr. 2009). • Terdapat kaitan erat antara pengembangan tiga dimensi dengan besarnya tekanan lateral lempung yang diakibatkan oleh pengembangan lempung bukan karena tekanan air pori (pore water pressure) seperti pada lapisan tanah berbutir kasar. Pengembangan lapisan lempung tersebut dipengaruhi oleh hubungan air dan tanah pada lapisan lempung ekspansif (Chen, 1976 dan 1988). • Terdapat kaitan erat antara Jumlah Hambatan Lekat (JHL) pengujian sondir lebih dari 1500 kg/ cm2 dengan perencanaan desain tiang pancang pondasi gesekan (friction foundation) apabila diasumsikan tanah/batuan mempunyai sifat yang homogen dari atas ke bawah, maka dapat ditentukan berapa kedalaman tiang pancang yang harus dipesan agar efisien dan efektif (Meyerhoft, 1976).

LINGKUP PEKERJAAN Pelaksanaan penelitian geoteknik tanah/batuan lempung mengembang ini melalui beberapa tahapan pekerjaan, yaitu: • Uji x-ray defraksi dan SEM pada percontoh tanah sesuai dengan interval kedalamannya, guna mengetahui jumlah persentase komposisi mineralnya. • Uji pengembangan tiga dimensi lempung ekspansif dan besarnya jumlah hambatan lekat (JHL) pada pengujian sondir. Jumlah hambatan lekat ini dipengaruhi oleh jumlah persentase kandungan mineral kelompok smektit yang membentuk lapisan tanah ekspansif pada kedalaman JHL tertentu (Hermawan drr. 2009). • Uji pengembangan tiga dimensi dan besarnya tekanan lateral lempung yang diakibatkan oleh pengembangan lempung bukan karena tekanan air pori (pore water pressure) seperti pada lapisan tanah berbutir kasar. Pengembangan lapisan lempung tersebut dipengaruhi oleh hubungan air dan tanah pada lapisan lempung ekspansif (Chen, 1976 dan 1988). • Jumlah Hambatan Lekat (JHL) pada pengujian sondir lebih dari 1500 kg/cm2 dengan perencanaan desain tiang pancang pondasi gesekan (friction foundation) apabila diasumsikan tanah mempunyai sifat yang homogen dari atas ke bawah, maka dapat ditentukan berapa kedalaman tiang pancang yang harus dipesan agar efisien dan efektif (Meyerhoft, 1976).

10

Persiapan Pengumpulan data sekunder meliputi, • Peta Geologi Teknik sebaran lempung mengembang lembar Gresik skala 1 : 25.000 (Chandana, 2007). • Peta Lokasi Pengujian dan Pengambilan Percontohdi Daerah Penelitian, Kecamatan Cerme dan Benjeng, Kabupaten Gresik, Provinsi Jawa Timur (modifikasi Chandana drr. 2007), (Gambar 1). Data sekunder lainnya diperoleh dari laporan peneliti terdahulu, yang terkait dengan maksud dan tujuan penelitian. a. Penyondiran dengan mempergunakan sondir berkapasitas 2,50 ton sebanyak lima titik di dekat lokasi TP 1 dan TP 2 dimaksudkan untuk mengetahui data kedalaman sondir pada jumlah hambatan lekat (JHL) lebih besar dari 1500 kg/cm2. Pengujian sondir ini tidak bertujuan untuk mengetahui tekanan konus 150 kg/cm2 (end bearing), tetapi mengetahui Jumlah Hambatan Lekat karena pada tanah/batuan lempung mengembang disarankan menggunakan tipe pondasi gesekan (friction) atau memperhitungkan Jumlah Hambatan Lekat (JHL) menurut Meyerhoft (1976). b. Pengambilan percontohan tanah/batuan untuk mengetahui pengembangan langsung di lapangan dimaksudkan agar tidak mengalami gangguan dalam transportasi ke laboratorium mekanika tanah/ batuan, terutama kehilangan kadar airnya. Menurut Chen (1976 dan 1988) pengujian pengembangan dalam tiga arah yakni, pengembangan ke arah vertikal (sumbu z), ke arah horizontal (sumbu x dan y). Tetapi dalam pengujian langsung belum dapat dilaksanakan karena baru dikerjakan di laboratorium mekanika tanah dan batuan setelah sampai di Bandung. c. Menurut Gillot (1967) pengamatan tekanan air pori (pore water pressure) lebih ditekankan pada air tanah bebas untuk mengetahui kedalaman permukaan air tanah bebas yang akan berpengaruh terhadap perubahan sifat fisik dan mekanik tanah lempung mengembang. Tujuan pengamatan tekanan air pori adalah untuk mengetahui tekanan terhadap tiang pancang yang akan dibandingkan dengan pengembangan lempung mengembang dari nilai Jumlah Hambatan Lekat (JHL) uji sondir dan tahanan tiang pancang dari nilai tahanan (pencabutan) pancang stang bor tiruan (Hermawan drr. 2009). Pengujian tekanan air pori ini dapat dilakukan secara langsung dengan alat piezocone maupun electric probe sounding.


U

Gambar 1. Peta lokasi daerah penelitian dan pengambilan percontoh tanah tanah tidak terganggu dan semi terganggu di Kecamatan Cerme dan Benjeng, Kabupaten Gresik, Provinsi Jawa Timur yang mempunyai singkapan lapisan tanah/batu lempung mengembang atau ekspansif yang luas (Hermawan drr. 2009).

d. Pengujian pengembangan lempung mengembang secara vertikal (sumbu z) horizontal (sumbu x dan y) untuk memperoleh percontoh yang benar-benar tidak terganggu (undisturbed samples) belum dapat dilakukan di lapangan karena belum tersedia peralatannya. Setelah pembuatan alat simulasi tersebut, dilakukan pengujian pengembangan lempung mengembang yang dianggap relatif berhasil sebanyak tiga pengujian. e. Menurut Wesley (1977) simulasi uji pengembangan lempung mengembang di laboratorium mekanika tanah dan batuan menggunakan metode tidak langsung (oedometertest). Hal ini digunakan sebagai pembanding uji pengembangan di laboratorium mekanika tanah dalam uji pengembangan langsung dengan alat swelling test tiga dimensi.

f. Simulasi pengembangan lempung mengembang dengan alat tiga dimensi secara langsung (bukan dengan uji Oedometer)dianggap relatif berhasil dengan tiga kali pengujian yang telah dianalisis dan dievaluasi serta dilaporkan.

KONDISI GEOTEKNIK DAERAH PENELITIAN Tanah dan batuan Menurut Chandana (2007) tanah/batuan lempung mengembang atau dikenal juga dengan istilah tanah/ batuan ekspansif di daerah penelitian merupakan endapan lempung anggota Formasi Lidah dan Pucangan berumur Kuarter, yang tersingkap secara luas di daerah tersebut (Gambar 2).

Gambar 2. Pembuatan sumur uji (test pit) untuk pengambilan percontoh tanah dalam bentuk kotak hingga kedalaman sekitar 4 meter. (Hermawan drr. 2009).

11


Tanah pelapukan berupa lempung secara x-ray defraksi telah teridentifikasi sebagai percampuran antara mineral Kaolinit dan mineral montmorilonit yang sangat berbeda dalam struktur ikatan silikatnya dan sifat kembang-susutnya endapan lempung tersebut mengalami pengotoran material organik yang berupa polen dan sisa-sisa akar berbagai tumbuhan, sehingga di beberapa tempat lapisan lempung ini berwarna abu-abu gelap atau kehitaman (Anon, 2009). Struktur Geologi Menurut Sukardi (1992) di dalam Chandana (2007) struktur geologi yang terbentuk di daerah penelitian adalah antiklin yang menunjam ke arah timurtenggara. Oleh sebab itu, pemilihan lokasi sumur uji (test pits) diarahkan melewati poros struktur antiklin tersebut, sehingga diharapkan dapat mengurangi penyimpangan arah sudut kemiringan lapisan.

GEOLOGI TEKNIK Berdasarkan data primer maupun sekunder yang diperoleh (Chandana, 2007) serta hasil analisis laboratorium mekanika tanah, defraksi x-ray dan SEM menunjukkan bahwa tanah di daerah penelitian mempunyai sifat fisik dan keteknikan sebagai berikut,

• Tanah pelapukan masih dijumpai sampai kedalaman 0,65 m dari permukaan tanah setempat, dijumpai pula kekar, rekahan dan retakan. • Pada bagian atas permukaan hingga kedalaman 0,65 meter dijumpai mineral kaolinit dan mineral Montmorilonit dalam jumlah yang seimbang. • Semakin ke bawah mendekati batuan segar dijumpai mineral kaolinit dalam jumlah yang semakin kecil, tetapi mineral montmorilonit dan saponit (kelompok Smektit) dijumpai dalam jumlah semakin besar. • Meskipun dalam jumlah kecil mineral montmorilonit yang dijumpai di permukaan tanah menjadi penyebab masalah geoteknik di daerah tersebut karena sifat kembang-susutnya yang tinggisangat tinggi.

PERMASALAHAN GEOTEKNIK Pengaruh sifat fisik dan keteknikan tanah dan batuan ekspansif terhadap badan jalan dan infrastruktur antara lain terjadinya retakan, penggelembungan badan jalan, dan terjadinya kemiringan atau robohnya tiang-tiang telepon. Sementara terhadap pemukiman antara lain terjadinya amblesan pondasi, retakan dinding, penggelembungan lantai rumah dan terjadinya kerusakan tembok pagar (Gambar 3).

a. dua buah rumah yang mengalami kerusakan berupa retakan melintang dari bawah hingga ke sudut-sudut dinding rumah, (Chandana, 2007).

12


b. Tiang telepon yang miring-miring

c. Lantai rumah yang menggelembung dan retak-retak

Gambar 3. Pondasi yang bertumpu pada lapisan tanah/batu lempung mengembang atau ekspansif yang mempunyai sifat kembang-susut tinggi-sangat tinggi akan menyebabkan problem geoteknik karena perubahan cuaca. (Hermawan drr. 2009).

PEMBAHASAN/DISKUSI

evaluasi terhadap mekanisme beberapa fenomena geologi, dan problem geoteknik sebagai berikut,

Dari uraian tersebut di atas, dapat diperoleh gambaran kondisi geologi lokasi fenomena geologi, kegagalan pondasi, dan problem beraspek geoteknik yang sesungguhnya. Dengan pendekatan hasil laboratorium sifat fisik dan mekanik tanah/batuan atau aspek geoteknik, dapat dicoba analisis dan

Urutan persentase mineral Urutan persentase jumlah mineral lempung yang dijumpai mulai dari permukaan tanah hingga kedalaman batas paling bawah sumur ( Tabel 1 dan 2).

Tabel 1: Hasil laboratorium X-Ray Defraksi dan SEM Tanah/Batuan Lempung Mengembang pada Sumur Uji TP 1. No. Percontoh / kedalaman TP

% Kaolinit

% Montmorilonit

Keterangan

TP 1, 0-0,25

-

-

Tanah timbunan, tidak dilakukan pengujian

TP 1, 0,25-0,45

-

-


TP 1, 0,45-0,65

-

-


TP 1, 0,65-0,85

46,00

22,00

% Kaolinit >% Montmorilonit ,

TP 1, 0,85-1,05

-

-

Tidak diuji lab x-ray defraksi

TP 1, 1,05-1,25

-

-


TP 1, 1,25-1,45

39,00

61,00

% Kaolinit < % Montmorilonit ,

TP 1, 1,45-1,65

-

-


TP 1, 1,65-1,85

-

-


TP 1, 1,85-2,05

27,00

65,00

% Kaolinit < % Montmorilonit

Pada percontoh dari sumur uji Test Pits 1 (TP 1), diperoleh hasil analisis x-ray defraksi menunjukkan bahwa semakin ke bawah atau mendekati batuan segar jumlah % mineral Kaolinit semakin

mengecil secara signifikan, sedangkan mendekati batuan segar jumlah % mineral Montmorilonit semakin besar hingga mencapai 65% (Hermawan, 2009).

13


Tabel 2: Hasil laboratorium X-Ray Defraksi dan SEM tanah/batuan lempung mengembang menunjukkan perbandingan antara % Kaolinit dan % Montmorilonit dan % mineral lainnya pada sumur uji TP 2 (kedua) di daerah Kecamatan Cerme dan Benjeng, Kabupaten Gresik, Provinsi Jawa Timur. No. Sampel/ kedalaman TP 2

% Kaolinit

% Montmorilonit

Keterangan

TP 2, 0,25-0,45

31,00

69,00

Belum berubah menjadi kaolinit

TP 2, 0,45-0,65

-

-


TP 2, 0,65-0,85

-

-


TP 2, 0,85-1,05

37,00

63,00

Terjadi perubahan % mineral

TP 2, 1,05-1,25

-

-


TP 2, 1,25-1,45

-

-


TP 2, 1,45-1,65

42,00

14,00

44% saponit, total smektit 58%

TP 2, 1,65-1,85

-

-


TP 2, 1,85-2,05

-

-


TP 2, 2,05-2,25

25,00

36,00

39% saponit total smektit 75%

Dari hasil penelitian ini diperoleh hasil x-ray difraksi/SEM dari sekitar tujuh buah percontoh tanah/batuan lempung mengembang yang diperoleh dari kedalaman 0 hingga 2,25 m pada sumur uji TP 2. Pada kedalaman mendekati permukaan tanah dijumpai % mineral Kaolinit yang lebih besar daripada persentase mineral montmorilonit. Hal ini menegaskan bahwa telah terjadi dekomposisi kimiawi atau pelapukkan mineral Montmorilonit berubah menjadi mineral kaolinit dalam kurun waktu geologi. Semakin ke arah bawah mendekati batuan segar akan dijumpai persentase mineral montmorilonit yang lebih besar atau tidak dijumpai mineral kaolinit, hal ini menunjukkan bahwa belum terjadi perubahan dekomposisi kimiawi mineral Montmorilonit berubah menjadi mineral Kaolinit.

dalam bentuk grafik pengembangan tiga dimensi yang dinyatakan dalam arah sumbu: untuk pengembangan vertikal sumbu z; untuk pengembangan horizontal sumbu x1 dan x2, serta untuk pengembangan horizontal yang lain sumbu y1 dan y2. Di samping itu juga digambarkan dalam bentuk grafik penambahan volume percontohuji lempung mengembang selama pengujian pengembangan dengan penambahan air hingga mengalami kejenuhan maksimum atau percontohuji mengalami keruntuhan dan pengujian dihentikan. Analisis dan evaluasi masing-masing ketiga grafik tersebut dapat dilihat didalam Gambar 4 (a, b, c, d, e, dan f) dari percontoh TP 2 yang dianggap tidak menjumpai tanah timbunan hingga kedalaman 0,65 cm sehingga pengujian dapat dilakukan mulai dari atas.

EVALUASI GEOTEKNIK Dari hasil analisis ini dapat disimpulkan bahwa di permukaan tanah persentase mineral kaolinit lebih besar dari persentase mineral montmorilonit, tetapi semakin ke bawah justru persentase mineral montmorilonit semakin besar dengan mineral ikutan berupa Illit yang biasanya terjadi penggabungan dengan montmorilonit , sedangkan mineral ikutan haloysit dan nakrite merupakan mineral sangat stabil dalam proses dekomposisi kimiawi, sehingga tidak diperhitungkan. Pengembangan lempung mengembang Dari tiga pengujian yang dianggap relatif berhasil dan memberikan data yang cukup akurat digambarkan

14

BEBERAPA KENDALA DAN SARAN PERBAIKAN Dalam penelitian ini, dijumpai banyak kendala yang disebabkan oleh metode, desain dan bahan baku alat pengujian tahanan tiang pancang tiruan di lapangan, serta pembuatan alat uji simulasi pengembangan langsung (tiga dimensi) (Gambar 5), • Metode memasukkan tiang pancang tiruan sebaiknya tidak dilakukan dengan pemukulan menyebabkan kerusakan fatal terhadap tiang pancang tiruan tersebut, sebab telah terjadi penggelembungan di dekat setiap sambungan tiang pancang tiruan. Hal ini menyebabkan pengungkitan tiang pancang tiruan tidak menghasilkan tahanan


yang sebenarnya karena tahanan hanya terukur pada bagian yang menggelembung tersebut, bukan keseluruhan tiang pancang tiruan (Hermawan drr. 2009). • Metode memasukkan tiang pancang tiruan harus dilakukan dengan cara menekan secara hidrolis dengan menggunakan alat sondir. Dengan demikian tidak akan terjadi penggelembungan didekat sambungan tiang pancang tiruan tersebut, sehingga tahanan tiang pancang dapat diukur untuk keseluruhan tiang pancang tiruan (Hermawan drr. 2009). • Dalam mendesain tiang pancang tiruan harus benar-benar menyatu antara tiang satu dan lainnya, sehingga tidak terjadi rongga (ruang udara)

di antara sambungan tiang pancang tiruan tersebut (Hermawan drr. 2009). Jika memungkinkan dibuatkan tiang pancang kecil (micro pile) sehingga dapat mendekati desain tiang pancang yang sebenarnya (hanya beda dalam dimensi, tetapi bahan tiang sama). Apabila tetap akan dicoba dengan cara ungkitan, maka hahan baku besi alat pengungkit harus diperbaiki komposisi besi dan bajanya sehingga akan diperoleh campuran bahan yang mempunyai kuat tarik yang tinggi. Hal ini diperlukan untuk pengujian tahanan tiang setelah didiamkan selama lebih dari 24 jam. Karena pengembangan lempung sudah sangat besar menekan arah horizontal tiang pancang tiruan, maka dibutuhkan tekanan tarik yang besar.

a. Tuas langsung mengenai mineral kaolinit yang tidak kembang-susut atau kemungkinan terjadi kesalahan penyiapan alat uji, sehingga sumbu x1 macet (warna merah) tidak bergerak.

b. Tuas langsung mengenai mineral kaolinit yang tidak kembang-susut atau kemungkinan terjadi kesalahan penyiapan alat uji, sehingga sumbu x2 dan y2 terlalu longgar (warna merah dan coklat) terlambat bergerak.

c. Tuas langsung mengenai mineral kaolinit yang tidak kembang-susut atau kemungkinan terjadi kesalahan penyiapan alat uji, sehingga sumbu x1 terlalu longgar (warna merah) terlambat bergerak.

d. Penambahan volume terbesar pada menit ke 1-8.

e. Penambahan volume terbesar pada menit ke 1-9.

f. Penambahan volume terbesar pada menit ke 1-6.

Gambar 4. Grafik hasil pengujian pengembangan tiga dimensi dan pertambahan volume percontoh tanah ekspansif dari daerah penelitian. Terlihat beberapa sumbu terlambat bergerak sampai beberapa menit kemungkinan tuas langsung mengenai tanah pelapukan yang terdiri atas mineral kaolinit yang bersifat tidak kembang-susut sama sekali hingga tidak dijumpai pengembangan, baru setelah air mengenai mineral montmorilonit terjadi pengembangan (Hermawan drr. 2009).

15


a. memasukan tiang pancang tiruan ke dalam tanah ekspansif dengan memukul telah menyebabkan penggelembungan pada sambungan tiang pancang tiruan. Keadaan ini berpengaruh hanya pada bagian yang menggelembung yang bergesekan langsung dengan lempung ekspansif, tidak pada seluruh tiang tiruan.

b. Pencabutan tiang pancang tiruan dengan tuas/ pengungkit berpemberat. Setelah ditinggalkan/ dibiarkan satu hari, pengung kit terlampau berat sehingga retak dan tidak dapat digunakan lagi pada percobaan/ pengujian selanjutnya. Simulasi ini dianggap gagal. Karena itu metode/peralatan/simulasi harus diperbaiki

c. Percobaan/pengujian dengan menggunakan peralatan sondir sebagai pengganti dongkrak waktu mencabut tiang pancang tiruan.

d. Sondir digunakan sebagai penekan pengungkit. Ternyata sondir hidrolik berkapasitas 2,5 ton dapat difungsikan sebagai penekan dan pencabut tiang tiruan.

e. Penggelembungan pada bagian sambungan tiang pancang tiruan yang menyebabkan percobaan ini gagal, karena data/informasi yang diperoleh tidak valid. Gambar 5. Pengujian/percobaan tiang pancang tiruan yang dimasukkan ke dalam lapisan tanah lempung ekspansif dan percobaan pencabutan guna mengetahui besarnya pengembangan lempung ekspansif yang berguna dalam pemilihan kedalaman pondasi gesekan (friction Fondation), Pengujian/percobaan ini dianggap gagal karena terjadi penggelembungan pada sambungan tiruan tiang pancang. (Hermawan drr. 2009).

16


• Setelah perbaikan metode, desain, dan bahan baku, maka perlu dilakukan percobaan penelitian lanjutan di lokasi terdekat dari Bandung yaitu: Desa Cisampih, Kecamatan Dawuan, Kabupaten SubangProvinsi Jawa Barat, anggota lempung dari Formasi Subang batuan berumur Tersier, sebelum dipakai untuk penelitian geoteknik lempung mengembang di tempat lainnya, sehingga kendala-kendala yang dijumpai di lapangan dapat diperkecil atau dihilangkan sama sekali (Hermawan drr. 2009). • Pengujian pengembangan tiga dimensi seyogyanya dilakukan sesegera mungkin setelah blok percontoh (kotak) diambil di lapangan. Alat uji simulasi pengembangan sebaiknya portable berbentuk kotak akrilik 10x10x10 cm3 dengan percontoh uji berbentuk kubus ukuran 5x5x5 cm3, lihat Gambar 6. Apabila dikehendaki alat uji simulasi pengembangan yang lebih besar ukuran kotak

akrilik 20x20x20 cm3 dengan alat uji percontoh berbentuk kubus berukuran 10x10x10 cm3. Hal ini hanya cocok dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah (Hermawan drr. 2009). • Alat uji simulasi pengembangan lempung mengembang yang menggunakan perekaman digital (menggunakan transducer electric) hanya cocok dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah atau Kelompok Kerja Program Geologi Teknik karena membutuhkan pasokan catu daya listrik dan data taker atau langsung menggunakan komputer (Hermawan drr. 2009). Alat uji ini dapat menghasilkan data akurat (validitas tinggi) dan secara langsung tercatat dengan baik. Hanya sayangnya pengujian tidak dapat langsung dilakukan di lapangan karena keterbatasan sarana di lapangan, kecuali tim lapangan diperlengkapi sarana elektrik atau laptop.

Gambar 6. Peralatan uji pengembangan tiga dimensi lapisan tanah/batu lempung mengembang atau ekspansif pinjaman dari Fakultas Teknik Geologi ITB yang telah dimodifikasi oleh Pusat Sumber Daya Air Tanah dan Geologi Lingkungan (PAG)Badan Geologi, Bandung (Hermawan drr. 2009).

Alat uji simulasi pengembangan lempung mengembang yang menggunakan alat Oedometer kurang menunjukkan hasil yang akurat, terutama pada pengujian tekanan horizontal arah sumbu x atau y karena preparasi percontoh uji dari sisi kotak tidak menjelaskan arah sumbu x atau y. Mestinya, preparasi percontohuji dilakukan dua kali, yaitu arah sumbu x dan sumbu y, sehingga masing-masing arah sumbu diperoleh hasil uji pengembangannya (Hermawan drr. 2009).

SIMPULAN Terhadap hasil penelitian uji pengembangan tiga dimensi lapisan tanah/batu lempung mengembang atau lempung ekspansif di daerah Kecamatan Cerme dan Benjeng, Kabu-paten Gresik, Provinsi Jawa Timur ini dapat direkomendasikan sebagai berikut:

• Kalau dapat dilakukan pendekatan lingkungan pengendapan menurut Hobbs (1986) karena akan berguna pada penentuan parameter lempung mengembang secara lebih terperinci. Pengendapan batu lempung akan berpengaruh terhadap sifat fisik dan mekaniknya, sehingga parameter lempung dari hasil analisis laboratorium akan menentukan lingkungannya. • Hasil analisis laboratorium tanah/batuan lempung mengembang dari ke 3 buah percontoh tanah/batuan lempung mengembang semi terganggu dan tidak ter-ganggu di daerah Kecamatan Cerme dan Benjeng, Kabupaten Gresik, Provinsi Jawa Timur menunjukkan bahwa percontoh yang diambil dari kedalaman yang semakin dalam berupa: tanah lempung mengembang benar-benar didominasi oleh material berukuran butir lempung dan juga didominasi oleh mineral lempung, khususnya mineral kelompok Smektit baik berupa Ca++ dan Na+ montmorilonit maupun sapronit, keduanya bersifat kembang-susut tinggi-sangat tinggi

17


• Pembuatan pondasi bangunan dalam dapat menggunakan tipe pondasi gesekan (friction foundation) tetapi harus segera dicor setelah lubang dibuat dari pengebo-ran, karena dikawatirkan lubang dapat tertutup kembali karena tanah lempung Kelompok smektit bersifat kembang-susut tinggisangat tinggi (Hermawan drr. 2009).

SARAN

ACUAN Anon, 2009. Analisis lempung mengembang dari Kecamatan Cerme-Benjeng, Kabupaten Gresik, Laboratorium Mineral Pusat Survei Geologi, Bandung. Chandana, 2007. Penyelidikan Geologi Teknik Lempung Mengembang di Kabupaten Gresik, Provinsi Jawa Timur, DGTL, Bandung (file terbuka).

Dari hasil penelitian uji pengembangan tiga dimensi ini, dapat diberikan beberapa saran sebagai berikut,

Wesley, E.D., 1977. Mekanika Tanah, Penerbit Pekerjaan Umum, Jakarta.

1.

Untuk perhitungan pengembangan, tahanan tiang pancang pada lapisan tanah/batuan lempung mengembang di daerah wilayah Kecamatan Cerme dan Benjeng, disarankan menggunakan parameter sifat fisik dan mekanik tanah/batuan dengan besaran nilai sesuai hasil evaluasi yang telah dilakukan di daerah ini, di antaranya menggunakan parameter Jumlah Hambatan Lekat (JHL) dalam pengujian sondir.

Chen, F.H. 1076 dan 1988, Foundation On Expansive Soils, Elsevier Science Publishers BV.

2.

Untuk analisis komposisi mineral (x-ray defraksi) sebaiknya dilakukan hingga muncul angka persentase masing-masing mineral yang ada, sehingga dapat lebih bermanfaat untuk menganalisis pengembangan dan tahanan tiang pancang, serta perbaikan mutu tanah/batuan lempung mengembang.

3. Penelitian lapisan tanah/batuan lempung mengembang pada penelitian ini dan seterusnya sebaiknya lebih difokuskan pada upaya rekayasa untuk menanggulangi permasalahan keteknikannya dan alat perbaikan mutu tanah dengan cara mempercepat dekomposisi kimiawi terhadap mineral montmorilonit menjadi mineral kaolinit yang tidak bersifat kembang-susut dan lebih stabil. 4.

Area lokasi penelitian disarankan bebas genangan air, yakni penelitian dilakukan pada musim kemarau antara bulan Juli hingga Agustus. Terlebih lagi apabila penelitian lempung mengembang ini terletak dekat kegiatan pembangunan infrastruktur.

5.

Agar daerah singkapan tanah/batuan lempung mengembang tidak menimbulkan masalah geoteknik, maka daerah ini harus dijauhkan dari genangan air. Kalau akan dimanfaatkan sebagai kolam ikan/tambak, embung, atau kolam simpanan air maka harus dibuat lapisan dasar dan samping yang kedap air.

18

Hermawan, Joni R., Sutisna, Wicaksono, A. dan Hasibuan, H. 2009. Penelitian Lempung Mengembang daerah Kecamatan Cerme-Benjeng, Kabupaten Gresik, Provinsi Jawa Timur, Pusat Lingkungan Geologi, Bandung (file terbuka). Hobbs, N. B., 1986, Mire Morfology of British and foreign peats, Quaeterly Journal of En gineeringGeology,LondonVol19,h.7-80. Sukardi, 1992, Peta Geologi Lembar Surabaya dan Sapulu, Puslitbang Geologi, Bandung.

Buletin Geologi Tata Lingkungan (Bulletin of Environmental Geology) Vol. 22 No. 1 April 2012 : 9-18

Recommend Documents