3-1-01

15
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 Dal am per encanaan pek erj aan jal an mau pun kon str uks i lai nny a, sering kita jumpai kondisi tanah dasar yang kurang baik atau tanah lun ak. Dalam per encanaan Pr oye k Pemban gun an 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 penye lidik an tana h dilap angan dengan menggu nak an tes t sondi r menunj ukk an lap isa n tan ah das ar yan g lunak mencapai kedalaman -21.50 meter. Trial Embankment untuk Proyek Pembangunan Jalan Tol Waru Juanda Surabaya menggu nak an sis tem Pondasi Tr ucuk Bambu dan Matras Bambu. Pada pengamatan penurunan Preloading dengan Sistem Matr as 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 penga matan Setle ment Plate , maka didap at penur unan Prel oadin g se baga i beri kut : ST -0 1= 49 ,00c m; ST -02= 44,3 0cm; ST -03= 48,70cm; ST-04= 65,90cm; ST-05= 57,20cm; ST-06= 66,90cm dan ST-07 = 66,30 cm. Sedan gkan menurut anali sa perh itung an didap at 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 memper lancar mobilisasi mas yar akat. Rencana pembangunan jalan tol Waru – Bandara Juanda juga untuk memper lan car jal ur lalu lin tas dar i Sur abaya men uju ke Ban dar a  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. Unt uk men gan tis ipa si hal ter seb ut upa ya pen amb ahan ruas jal an terus di lakukan. Fo kus dari peneli ti an ini ad al ah kekuatan dan keawetan konstruksi perkerasan jalan sangat ditentukan oleh sifat- sifat daya dukung tanah dasar. Masalah utama yang akan diangkat pada penelitian ini adalah Ta nah lunak ( soft soil ) pada lokasi rencana pembangunan Ruas To l Waru – Bandara Juanda, akan mengalami penurunan ( settlement ) yang besar akibat 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

Upload: fernandy-zhu

Post on 30-Oct-2015

38 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: 3-1-01

7/16/2019 3-1-01

http://slidepdf.com/reader/full/3-1-01-563384bb1233e 1/15

Analisis Penurunan Preloading Sistim Matras Bambu (Arifin) 1

Analisa Penurunan Preloading dengan Sistem Matras Bambupada 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 tanahlunak. Dalam perencanaan Proyek Pembangunan Jalan Tol Waru – Juanda Surabaya juga berlokasi di Tambak Oso Wilangun. Kondisitanah dilokasi tersebut sangat lunak karena merupakan areal tambak.Data-data tanah hasil hasil penyelidikan tanah dilapangan denganmenggunakan test sondir menunjukkan lapisan tanah dasar yanglunak mencapai kedalaman -21.50 meter. Trial Embankment untukProyek Pembangunan Jalan Tol Waru – Juanda Surabayamenggunakan sistem Pondasi Trucuk Bambu dan Matras Bambu.Pada pengamatan penurunan Preloading dengan Sistem MatrasBambu menggunakan Setlement Plate dan alat ukur. PengamatanSetlement Plate dilakukan 2 (dua) kali sehari selama ± 90 hari atau 3(tiga) bulan. Dimensi Timbunan untuk Preloading adalah tinggi = 2,50m ; lebar = 16,50 m’ ; dan panjang = 58,00 m’. Dari hasilpengamatan Setlement Plate, maka didapat penurunan Preloadingsebagai 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 danST-07= 66,30cm. Sedangkan menurut analisa perhitungan didapatpenurunan Preloading sebesar 70,64cm. Dari kedua analisa tersebut,

maka perbaikan daya dukung tanah dasar dapat dilakukan denganmenggunakan Sistem Matras Bambu sebagai alternatif.

Kata Kunci : Tanah Lunak, Matras Bambu, Preloading

PENDAHULUAN

Kebutuhan jalan tol di kota-kota besar diperlukan untuk mengurangikemacetan lalu lintas dan memperlancar mobilisasi masyarakat.Rencana pembangunan jalan tol Waru – Bandara Juanda juga untukmemperlancar 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 jalanterus dilakukan. Fokus dari penelitian ini adalah kekuatan dankeawetan konstruksi perkerasan jalan sangat ditentukan oleh sifat-sifat daya dukung tanah dasar. Masalah utama yang akan diangkatpada penelitian ini adalah Tanah lunak ( soft soil ) pada lokasirencana pembangunan Ruas Tol Waru – Bandara Juanda, akanmengalami penurunan ( settlement ) yang besar akibat beban-bebandiatasnya,sehingga perlu adanya Trial Embankment yang bertujuanuntuk mengetahui penurunan tanah dasar akibat beban timbunan.

Data-data yang didapat dari percobaan tersebut digunakan sebagai

Page 2: 3-1-01

7/16/2019 3-1-01

http://slidepdf.com/reader/full/3-1-01-563384bb1233e 2/15

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

bahan pertimbangan untuk metode perbaikan daya dukung tanahdasar pada tanah lunak.Untuk menghindari penyimpangan pembahasan masalah, Percobaandan Pengamatan Preloding dengan sistem matras bambu pada tanahlunak,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. 66Surabaya.

3 Kedalaman tanah lunak yang ditinjau adalah 5 m’ denganmenggunakan cerucuk cluster bambu 3Ø 5cm panjang10m.

4 Pengamatan penurunan timbunan tanah menggunakanSettlement Plate dengan pengukuran alat ukur selama ±90 hari atau 3 (tiga) bulan.

5 Hasil perhitungan penurunan timbunan ( preloading )dibandingkan dengan pengamatan Trial Embankmentdilapangan.

6 Pengamatan Water Pressure (Rembesan Air Pori) denganPneumatic Piezometer diabaikan

Gambar Denah Situasi

LOKASI TRIAL EMBANKMENTDs. Tambak Oso, Waru-Sidoarjo

GIANTMARKET

Rungkut

     P     E     R     U     M     A     H     A     N

     P     O     N     D     O     K     C     A     N     D     R     A

Ke-Sedati

     P     E     R     U     M     A     H     A     N

     P     O     N     D     O     K     C     A     N     D     R     A

Kel. Tambak Oso

Ke-Wisma Gunung Anyar

     P     E     R     U     M     A     H     A     N

     P     O     N     D     O     K     C     A     N     D     R     A

TAMBAK

LOKASI TRIAL EMBANKMENT

Ds. Tambak Oso, Waru-Sidoarjo

Ke-Sedati

Page 3: 3-1-01

7/16/2019 3-1-01

http://slidepdf.com/reader/full/3-1-01-563384bb1233e 3/15

Analisis Penurunan Preloading Sistim Matras Bambu (Arifin) 3

TEORI PENUNJANGPemampatan pada tanah dasar. Penambahan beban diataspermukaan tanah dapat menyebabkan lapisan tanah dibawahnyamengalami pemampatan. Pemampatan tersebut disebabkan olehadanya 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  ) merupakanhasil dari perubahan volume tanah jenuh air sebagai akibat darikeluarnya air yang menempati pori-pori tanah

• Penurunan Segera ( Immediate Setlement ) merupakan akibat dari

deformasi elastis tanah kering, basah dan jenuh air tanpa adanyaperubahan kadar air.

Penurunan Konsolidasi. Bilamana suatu lapisan tanah jenuh air

diberi penambahan beban, angka tekanan air pori akan naik secaramendadak. Pada tanah berpasir yang sangat tembus air ( permeable )air dapat mengalir dengan cepat, sehingga pengaliran air pori keluarsebagai akibat dari kenaikan tekanan air pori dapat selesai dengancepat. Keluarnya air dari dalam pori selalu disertai denganberkurangnya volume tanah yang nantinya menyebabkan penurunanlapisan tanah, karena air pori didalam tanah berpasir dapat mengalirkeluar dengan cepat, maka penurunan segera dan penurunankonsolidasi terjadi bersamaan. Apabila suatu lapisan tanah lempung jenuh air yang mampu mampat (Compressible) diberi penambahantekanan, maka penurunan (Setlement ) akan terjadi dengan segera.

Koefisien rembesan lempung sangat kecil dibandingkan dengankoefisien rembesan pasir, sehingga penambahan tekanan air poriyang disebabkan oleh Pembebanan akan berkurang secara lambat-laun dalam waktu yang sangat lama. Jadi untuk tanah lempungperubahan volume yang disebabkan oleh keluar air dalam pori (Consolidation ) akan terjadi sesudah penurunan segera. Penurunankonsolidasi tersebut biasanya jauh lebih besar dan lebih lambat sertalama dibandingkan dengan penurunan segera. Das,Braja M. (Mochtar,

Noor Endah & Monchtar, Indrasurya B)1995,’’Mekanika Tanah (Prinsip-prinsipRekayasa 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 :

Segi empat

2H

Segi tiga Segi tiga Trapesium SinusoidaTrapesium

H 2H2H2HH

Gambar diatas menunjukan isokron untuk waktu t = 0 , sedangkanarea tekanan pori didalam luasannya adalah tekanan air pori saat t =

Page 4: 3-1-01

7/16/2019 3-1-01

http://slidepdf.com/reader/full/3-1-01-563384bb1233e 4/15

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

0. Tergantung pada sistem lapisan tanah, luasan distribusi tekanandapat dibatasi oleh :

• Lapisan dibagian atas dan bawah lolos air (drainase dobel).

• Lapisan dibagian atas lolos air, dibagian bawah kedap air (drainasetunggal).

• Lapisan dibagian atas kedap air, dibagian bawah lolos air (drainasetunggal). Hary Christady Hardiyatmo, 2003 “ Mekanika Tanah I”, Gadjah

Mada University Press.

Teori BOUSSINESQ. Tanah yang mendukung suatu beban umumnyamengalami kenaikan tegangan pada tanah tersebut tergantung padabeban persatuan luas dimana beban itu berada kedalaman tanahdibawah beban, dimana tegangan tersebut ditinjau dan factor-faktorlainnya. Besarnya kenaikan tegangan yang terjadi pada tanah akibatpenambahan beban perlu diketahui agar besarnya penurunan tanahyang akan terjadi dapat diperkirakan.Hitungan tegangan-tagangan yang terjadi di dalam tanah bergunauntuk analisa tegangan-regangan (stress-strain) dan penurunan(setlement ). Sifat-sifat tegangan-regangan dan penurunanbergantung pada sifat tanah bila mengalami pembebanan. Dalamhitungan tegangan di dalam tanah, tanah dianggap bersifat elastis,homogen, isotropis, dan terdapat hubungan linier antara tegangandan regangan. Analisa tegangan yang terjadi didalam massa tanahakibat pengaruh beban titik dipermukaan dapat dilakukan denganmenggunakan teori Boussinesq (1885). Anggapan-anggapan yangdipakai 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 bergantungpada jenis tanah.

• Distribusi tegangan simetris terhadap sumbu vertikal (z).

• Perubahan volume tanah diabaikan.

•  Tanah tidak sedang mengalami tegangan sebelum beban Qditerapkan.

 Tegangan vertikal tidak bergantung pada modulus elastis (E) danangka Poison (µ). Akan tetapi, tekanan lateral bergantung pada angkapoisson 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 sebelumpelaksanaan bangunannya sendiri. Cara ini disebut prapembebanan(Preloading). Maksud dari pembebanan ini adalah untuk meniadakanatau mereduksi penurunan konsolidasi primer, yaitu denganmembebani tanah lebih dahulu sebelum pelaksanaan bangunan.

Setelah penurunan konsolidasi primer selesai atau sangat kecil, baru

Page 5: 3-1-01

7/16/2019 3-1-01

http://slidepdf.com/reader/full/3-1-01-563384bb1233e 5/15

Analisis Penurunan Preloading Sistim Matras Bambu (Arifin) 5

beban tanah dibongkar dan struktur dibangun diatas tanah tersebut.Keuntungan dari prapembebanan adalah mengurangi penurunan danmenambah kuat geser tanah. Pada pekerjaan timbunan tanah untuk jalan raya, cara prapembebanan dapat dilaksanakan dengan melebihitinggi timbunan. Setelah penurunan konsolidasi sangat kecil,

kemudian kelebihan tinggi dibongkar. Bila dalam pelaksanaandibutuhkan pembebanan terbagi rata dengan penambahan intensitastegangan sebesar pf  akibat pembebanan, penurunan konsolidasiprimer total diperkirakan akan sama dengan Sc(f). Jika diinginkan untukmenghilangkan penurunan konsolidasi primer, maka harus dikerjakanintensitas beban terbagi rata total sebesar p=pf+ps. Beban ini akanmenyebabkan penurunan yang lebih cepat Bila penurunan total Sc(f)telah tercapai, beban disingkirkan untuk kemudian dilaksanakanpembangunan 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 penurunanyang besar bila dibebani. Preloading dilakukan sebelum konstruksidibangun. Preloading dapat dianggap selesai jika penurunankonsolidasi yang terjadi minimal sama dengan penurunan konstruksiyang diakibatkan beban rencana. Tujuan Preloading antara lain :

• Menghilangkan settlement dan mempercepat penurunankonstruksi tanah akan terjadi akibat beban bangunan tersebut.

• Meningkatkan daya dukung tanah dasar. Pemampatan akanmeningkatkan tahanan geser ( Shear Strenght  ) dari tanah yang

semula lunak dan mempunyai daya dukung rendah menjadi lebihkuat dan stabil.Ada berbagai macam jenis preloading yaitu :

• Surchage, dilakukan dengan cara pemberian beban sementaradiatas permukaan tanah dasar tempat konstruksi akan dibangun.Bentuk beban sementara berupa timbunan / tanah urug, blokbeton dan water tank.

• Dewatering, beban preloading diperoleh dengan cara menurunkanmuka air tanah.

• VacuumingSistem pemberian beban preloading ada dua, yaitu secara bertahapdan sistem counter weight. Pemilihan sistem pembebanan tersebutdidasarkan pada daya dukung tanah dasar dalam bentuk memikulbeban. Das, Braja M. (Mochtar, Noor Endah & Mochtar, Indrasurya

B)1995,”Mekanika Tanah” (Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknis) jilid II, Erlangga.

METODOLOGI PENELITIANData Proyek. Data-data Proyek diambil dari Kontrator yangmelaksanakan Trial Embankment dengan matras bambu di lokasirencana ruas Tol Waru – Juanda. Data-data Proyek yang diperolehantara lain berupa pekerjaan utama yang dilaksanakan

Page 6: 3-1-01

7/16/2019 3-1-01

http://slidepdf.com/reader/full/3-1-01-563384bb1233e 6/15

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

•  Test penyelidikan tanah untuk lokasi yang mempunyai strukturtanah lunak cukup dalam (tanah keras ≥ 20 m)

• Pembuatan patok batas percobaan dan patok BM (acuan untukpengamatan)

• 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 arahmelintang percobaan sedangkan lapis 2 dan 4 arah memanjangpercobaan

• 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 kerjapelaksaan untuk mengetahui RAB, kebutuhan alat, waktu yangdibutuhkan. Sehingga proyek tersebut berjalan sesuai Schedule yangdirencanakan. Adapun metode kerja Preloading Dengan SistemMatras Bambu Pada Tanah Lunak adalah sebagai berikut :

• Pemancangan cerucuk cluster 3 bambu terikat,panjang 10m.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 sampaikedalaman 4m : bamboo 1 dipotong 2m, bambu 2 dipotong 1mdan bamboo 3 tidak dipotong

• Setelah bamboo dipotong dengan ketinggian antar bamboo selisih1m, selanjutnya dilakukan penyambungan cerucuk sehinggapanjang total menjadi 10m atau sesuai yang direncanakan.Pengikatan bias menggunakan tali ijuk ataupun tali plastic packing( fabrikan )

Setelah penyambungan bambu selesai, maka dilakukanpemancangan cerucuk bambu tahap 2 yaitu sampai dengankedalaman 10m

• Apabila pemancangan cerucuk arah melintang percobaan sudahterpenuhi sesuai lebar yang direncanakan, dan arah memanjangsudah melebihi panjang bambu untuk matras, maka bisadilanjutkan dengan pemasangan matras bambu, pemasangangeotekstil dan urugan pasir 50cm

• Selanjutnya pemancangan cerucuk bambu bisa dikerjakan kearah

memanjang jalan / percobaan karena matras yang sudah ditimbunpasir bisa digunakan untuk jalan kerja

Page 7: 3-1-01

7/16/2019 3-1-01

http://slidepdf.com/reader/full/3-1-01-563384bb1233e 7/15

Analisis Penurunan Preloading Sistim Matras Bambu (Arifin) 7

• Setelah pekerjaan urugan pasir setebal 50cm telah selesai, makadilanjutkan pekerjaan timbunan sirtu hingga mencapaiketinggian /elevasi yang direncanakan. Alat-alat yang digunakanantara lain : Dump Truck, Bulldozer, Excavator dan Water tank

• Setelah pekerjaan penimbunan selesai, maka pekerjaan yang

tersisa adalah pengamatan setlement dan pengamatan waterpressure selama 3 bulan

HASIL DAN PEMBAHASANPerhitungan Penurunan Tanah Akibat Timbunan. Perbaikantanah dengan preloading dilakukan disekitar lokasi TrialEmbankment, tepatnya di sebelah Timur Gunung Anyar Mas,Surabaya. Kondisi tanah dilokasi tersebut sangat lunak karenamerupakan areal tambak.Untuk mengetahui struktur lapisan tanahtersebut dilakukan pengujian sondir sebanyak 2 (dua) titik, hasil dari

pengujian sondir tersebut dapat diinformasikan sebagai berikut : Tabel 1 Struktur Lapisan Tanah.Deskripsi Lapisan Konsistensi Kedalaman (m)

S-1 S-2 Tanah Liat Tanah Liat Tanah Liat Tanah Liat

Amat LunakLunak

MediumKaku s/d amat

Kaku

0.0 s/d -13.00-13.00 s/d

-21.50-21.50 s/d

-23.00-23.00 s/d

-30.00

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 sebagaipenunjang perencanaan jalan tol. Jumlah pengujian Boring sebanyak2 (dua) titik Boring-dangkal dengan kedalaman -5.00 meter dandisertai 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-2435Dari uji Laboratorium didapat hasil-hasil pengujian sebagai berikut : Tabel 2. Hasil pengujian sifat fisik tanah

 Titikbor

Kedalamanm

Klasifikasi γt,t/m3

LL,% PL,% PI,% Gs Wc,%

BD-01

BD-02

2.00-2.504.00-4.502.00-2.504.00-4.50

CHCLCHCH

1.411.451.441.42

59495066

27212830

32282236

2.602.562.582.63

11398

102111

 Tabel 3. Hasil pengujian sifat mekanis tanah Titik bor Kedalaman, m Cu,

kg/cm2

φ Cc Cs

Page 8: 3-1-01

7/16/2019 3-1-01

http://slidepdf.com/reader/full/3-1-01-563384bb1233e 8/15

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

BD-01

BD-02

2.00-2.504.00-4.502.00-2.504.00-4.50

0.050.070.060.05

0000

1.33--

1.30

0.18--

0.18

Perhitungan penurunan tanah akibat timbunan. Data-dataperencana diambil pada Titik BD-01, karena lebih dekat dengan lokasi Trial Embankment. Data-data 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 tiaplapis 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

 

h= 2.50m

1m

6.50m

b= 3.25m

1m

a= 5.00m

1:2 1:2

Lapisan 1

Lapisan 2

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/m2pc = po + 2 t/m2 = 0.205 + 2 = 2.205 t/m2 ( fluktuasi airtanah = 2 t/m2 )

00.105.0

5

1==

 z 

a; 5.6

5.0

25.3

1==

 z 

b, dari gambar 2.2 diperoleh I=

0.50Δp = 2 x I x q = 2 x 0.50 x 4.5 t/m2 = 4.50 t/m2Δp + po = 4.50 + 0.205 = 4.705 t/m2Karena Δp + po ≥ pc , dengan persamaan 2.2.b :

Sc =  H 

 pc

 p po

eo

Cc

 po

 pc

eo

Cs.log

1

log

1

∆+

+

+

+

Page 9: 3-1-01

7/16/2019 3-1-01

http://slidepdf.com/reader/full/3-1-01-563384bb1233e 9/15

Analisis Penurunan Preloading Sistim Matras Bambu (Arifin) 9

= 1.205.2

705.4log

93.21

330.1

205.0

205.2log

93.21

266.0

++

= [ ]3050.03384.0675.10677.0 x x + .1 = [ ] 1.1032.01134.0 +

= 0.2166 x 1 =0.2166 m = 21.660 cm2. Lapisan 2

po = z x ( γsat – 1 ) = 1.50 x ( 1.410 – 1 ) = 0.615 t/m2pc = po + 2 t/m2 = 0.615 + 2 = 2.615 t/m2 ( fluktuasi airtanah = 2 t/m2 )

33.35.1

5

2==

 z 

a; 17.2

5.1

25.3

2==

 z 

b, dari gambar 2.2 diperoleh

I= 0.48Δp = 2 x I x q = 2 x 0.48 x 4.5 t/m2 = 4.320 t/m2Δp + po = 4.320 + 0.615 = 4.935 t/m2Karena Δp + po ≥ pc , dengan persamaan 2.2.b :

Sc =  H 

 pc

 p po

eo

Cc

 po

 pc

eo

Cs.log

1

log

1

∆+

+

+

+

= 1.615.2

935.4log

93.21

330.1

615.0

615.2log

93.21

266.0

++

= [ ]2651.03384.06789.00677.0 x x + .1 = [ ] 1.0897.004560.0 +

= 0.1353 x 1 =0.1353 m = 13.530 cm

3. Lapisan 3po = z x ( γsat – 1 ) = 2.50 x ( 1.410 – 1 ) = 1.025 t/m2pc = po + 2 t/m2 = 1.025 + 2 = 3.025 t/m2 ( fluktuasi airtanah = 2 t/m2 )

00.25.2

5

3 == z 

a

; 30.15.2

25.3

3 == z 

b

, dari gambar 2.2 diperoleh

I= 0.440Δp = 2 x I x q = 2 x 0.44 x 4.5 t/m2 = 3.960 t/m2Δp + po = 3.960 + 1.025 = 4.985 t/m2Karena Δp + po ≥ pc , dengan persamaan 2.2.b :

Sc =  H  pc

 p po

eo

Cc

 po

 pc

eo

Cs.log

1log

1

∆+

++

+

= 1.025.3

985.4log

93.21

330.1

025.1

025.3log

93.21

266.0

++

= [ ]2306.03384.04690.00677.0 x x + .1 = [ ] 1.0780.00318.0 +

= 0.1098 x 1 =0.1098 m = 10.980 cm

4. Lapisan 4eo = 2.930Cc = 1.33Cs = 1/5 – 1/10 Cc → diambil Cs= 1/5 x 1.33 = 0.266γt = 1.450 t/m3po = z x ( γsat – 1 ) = 3.50 x ( 1.450 – 1 ) = 1.575 t/m2pc = po + 2 t/m2 = 1.575 + 2 = 3.575 t/m2 ( fluktuasi airtanah = 2 t/m2 )

Page 10: 3-1-01

7/16/2019 3-1-01

http://slidepdf.com/reader/full/3-1-01-563384bb1233e 10/15

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

44.15.3

5

4==

 z 

a; 93.0

5.3

25.3

4==

 z 

b, dari gambar 2.2 diperoleh

I= 0.395Δp = 2 x I x q = 2 x 0.395 x 4.5 t/m2 = 3.555 t/m2Δp + po = 3.555 + 1.575 = 5.130 t/m2

Karena Δp + po ≥ pc , dengan persamaan 2.2.b :

Sc =  H  pc

 p po

eo

Cc

 po

 pc

eo

Cs.log

1log

1

∆+

++

+

= 1.575.3

130.5log

93.21

330.1

575.1

575.3log

93.21

266.0

++

= [ ]1986.03384.03513.00677.0 x x + .1 = [ ] 1.0672.00238.0 +

= 0.0910 x 1 =0.0910 m = 9.100 cm

5. Lapisan 5po = 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 airtanah = 2 t/m2 )

11.15.4

5

5==

 z 

a; 72.0

5.4

25.3

5==

 z 

b, dari gambar 2.2 diperoleh

I= 0.365Δp = 2 x I x q = 2 x 0.365 x 4.50 t/m2 = 3.285 t/m2Δp + po = 3.285 + 2.025 = 5.310 t/m2Karena Δp + po ≥ pc , dengan persamaan 2.2.b :

Sc =  H  pc

 p po

eo

Cc

 po

 pc

eo

Cs.log

1log

1

∆+

++

+

= 1.025.4

310.5log

93.21

330.1

025.2

025.4log

93.21

266.0

+++  

= [ ]1801.03384.02986.00677.0 x x + .1 = [ ] 1.0609.00202.0 +

= 0.0811 x 1 =0.0811 m = 8.110 cm

6. Lapisan 6po = z x ( γsat – 1 ) = 5.50 x ( 1.450 – 1 ) = 2.475 t/m2pc = po + 2 t/m2 = 2.475 + 2 = 4.475 t/m2 ( fluktuasi airtanah = 2 t/m2 )

91.05.5

5

6==

 z 

a; 59.0

5.5

25.3

6==

 z 

b, dari gambar 2.2 diperoleh

I= 0.315Δp = 2 x I x q = 2 x 0.315 x 4.50 t/m2 = 2.835 t/m2Δp + po = 2.835 + 2.475 = 5.310 t/m2Karena Δp + po ≥ pc , dengan persamaan 2.2.b :

Sc =  H  pc

 p po

eo

Cc

 po

 pc

eo

Cs.log

1log

1

∆+

++

+

= 1.475.4

310.5log

93.21

330.1

475.2

475.4log

93.21

266.0

++

= [ ]1620.03384.02629.00677.0 x x + .1 = [ ] 1.0548.00178.0 +

= 0.0726 x 1 =0.0726 m = 7.260 cm

Page 11: 3-1-01

7/16/2019 3-1-01

http://slidepdf.com/reader/full/3-1-01-563384bb1233e 11/15

Analisis Penurunan Preloading Sistim Matras Bambu (Arifin) 11

Dari hasil perhitungan diatas, maka jumlah penurunan tanah akibattimbunan yang ditinjau dengan kedalaman -5.00 meter adalahsebagai berikut :

Page 12: 3-1-01

7/16/2019 3-1-01

http://slidepdf.com/reader/full/3-1-01-563384bb1233e 12/15

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

 Tabel 4.Penurunan Konsolidasi q= 4.50 t/m3,akibat timbunan sampai

kedalaman 5m Tinggi timbunan = 2.50 m

No. Tebal Lapisan

H (m)

Z

(m)

Sc

(cm)

Sc (komulatif)

(cm)1.2.3.4.5.6.

111111

0.501.502.503.504.505.50

21.66013.53010.9809.1008.1107.260

21.66035.19046.17055.27063.38070.640

 Tim Peneliti menentukan jangka waktu ± 90 hari atau 3 (tiga) bulanuntuk melakukan pengamatan dilapangan, agar timbunan tersebutmengalami perununan yang cukup untuk mencapai Derajat

Konsolidasi ( U%) sebesar 90%. Kemudian pada tanggal 7 Agustus2005 dilakukan juga penambahan tinggi timbunan sebesar 75cmdengan volume 162 m3. Hal ini dilakukan untuk mencapai finish graderencana timbunan, sehingga diharapkan pada elevasi finish gradetidak akan mengalami penurunan kembali. Dengan t90 = 94 hari ( 3bulan ) dan U% = 90%, maka Koefisien Konsolidasi (Cv) tanahlempung untuk rentang tekanan tertentu :

 T90=dr  H 

Cvxt 2

90 

Lapisan lempung mempunyai dua arah aliran, maka Hdr= 5m/2 =2.50 m, T90= 0.848

0.848= 2)1005.2(

)60602494(

 x

 x x xCvx

Cv =60602494

1000025.6848.0

 x x x

 x x 

Cv =8121600

53000 

Cv = 0.00653 cm2/detik

Hasil Pengukuran Trial Embankment di Lapangan. Setelah

pekerjaan fisik Trial Embankment menggunakan system matrasBambu selesai 100%, kemudian dilakukan pengamatan danpengukuran settlement plate. Pengukuran settlemen platemenggunakan alat ukur water pass dan bak ukur untuk mengetahuipenurunan timbunan. Pengukuran dilakukan 2 (dua) kali sehari yaitupagi dan sore hari. Pengukuran dan pengamatan settlement platedilakukan selama 90 hari. Setelah data-data pengukuran dimasukanke tabel, kemudian hasil akhir dari pengukuran tersebut dibandingkandengan hasil perhitungan penurunan timbunan secara analisis.

Page 13: 3-1-01

7/16/2019 3-1-01

http://slidepdf.com/reader/full/3-1-01-563384bb1233e 13/15

Analisis Penurunan Preloading Sistim Matras Bambu (Arifin) 13

KESIMPULAN DAN SARANKesimpulan.  Tanah dasar dari rencana Ruas Tol Waru-Juandamerupakan tanah lunak yang hal ini menyebabkan terjadinyapemampatan konsolidasi yang besar karena kemampumampatannyayang tinggi, sehingga perlu dilakukan perbaikan tanah dasar yang

salah satunya dengan pondasi cerucuk bambu dan matras bambu.Dari perhitungan dan analisa dengan meninjau kondisi timbunandengan lebar =16.50m ; panjang = 58.00m dan tinggi = 2.50m, dandilanjutkan dengan penambahan tinggi timbunan sebesar 0.75 m,selain dengan perhitungan juga dilakukan pengamatan secaralangsung dilapangan selama 90 hari. Pengamatan timbunan tersebutdilakukan dua kali sehari dengan menggunakan alat ukur. Data-dataperhitungan dan pengamatan dibandingkan. Sehingga dapatdiketahui apakah selisih penurunan timbunan tersebut besar ataupunkecil. Dari hasil perhitungan dan pengamatan dapat disimpulkansebagai 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 = 66.30cm2. 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 setelah3 bulan diperkirakan disebabkan sebagian beban tinbunan akanditransfer pada friksi bambu.

4. Sistem cerucuk matras bambu dapat digunakan sebagai alternatif terhadap sistem geotextile – vertical drain dalam pembangunantimbunan jalan diatas tanah lunak

 Jadi setelah dilakukan perhitungan dan pengamatan dilapangan,

maka perbaikan tanah lunak dengan pondasi cerucuk bambu danmatras bambu dapat dilaksanakan. Hal ini juga dapat dilihat dariperbandingan 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

Saran. Suatu konstruksi yang dibangun diatas tanah lunak terutamayang mempunyai sifat pemampatan yang besar perlu dilakukanperencanaa perbaikan tanah dasarnya terlebih dahulu. Selain

perbaikan tanah dasar dengan pondasi cerucuk bambu dan matras

Page 14: 3-1-01

7/16/2019 3-1-01

http://slidepdf.com/reader/full/3-1-01-563384bb1233e 14/15

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

bambu, perbaikan tanah dasar dapat dilakukan juga dengan metodelain , 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 yanglebih effisien dan sesuai dengan kondisi lapangan, baik dari segi biayadan waktu.

REFERENSIDas, 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. ErlanggaDiktat “Mekanika Tanah” Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil

Universitas Narotama Surabaya. Dosen : Ir. Sapto BudyWasono,MT

Data-data Perencanaan Trial Embankment dengan Sistem MatrasBambu pada tanah lunak dari Tim Peneliti “ LPPM INSTITUTTEKNOLOGI BANDUNG “

Hary Christady Hardiyatmo, 2003. “Mekanika Tanah II”. GadjahMada University Press

L.D. Wesley, 1997. “ Mekanika Tanah “. Badan Penerbit PekerjaanUmum

Sunggono kh,Ir. 1984. “Mekanika Tanah”. Nova

Page 15: 3-1-01

7/16/2019 3-1-01

http://slidepdf.com/reader/full/3-1-01-563384bb1233e 15/15

Analisis Penurunan Preloading Sistim Matras Bambu (Arifin) 15