METODE PERBAIKAN

TANAH LUNAK

1. Ciri – ciri Tanah Lunak

1.1 Lanau (Silt)

Tanah lanau memiliki kekuatan geser undrained yang rendah yaitu sekitar 10

– 20 kPa untuk tanah lanau yang lunak dan 4 – 10 kPa untuk tanah lanau

yang sangat lunak. Tingkat plastisitasnya rendah dan memiliki permeabilitas

yang tinggi sehingga penurunan konsolidasi terjadi begitu cepat.

1.2 Lempung (Clay)

Tanah lempung memiliki tegangan geser dan permeabilitas yang rendah

sekitra , namun plastisitas tanah lempung tinggi.

Karena koefiesien permeabilitas tanah lempung yang rendah, penurunan

konsolidasi tanah lempung terjadi sangat lama.

1.3 Tanah Organik (Tanah Gambut)

Tanah organik biasanya berbau tumbuhan atau kayu yang sudah membusuk.

Tanah disebut tanah gambut bila tingkat organiknya mencapai lebih dari 75%

dan memiliki kadar air alamiah yang sangat tinggi. Tanah gambut merupakan

salah satu tanah yang sulit sekali untuk diperbaiki.

1.4 Tanah Berpasir

Pasir yang dalam keadaan lepas yang mempunya nilai N-SPT kurang dari 10.

2. Masalah Yang Timbul Pada Tanah Lunak

Masalah yang sering kali timbul akibat tanah lunak adalah daya dukung yang

rendah, penurunan yang tinggi dan liquifaksi. Liquifaksi terjadi pada pasir yang

jenuh air dan lepas. Pasir ini bersifat seperti cairan dengan kuat gesernya nol

sehingga daka dukung tanahnya hilang. Bila terjadi gempa, akan berbahaya bagi

struktur diatasnya karena pasir tidak stabil dan bergerak kearah horisontal.

3. Metode Perbaikan Tanah Lunak

3.1 Tanah Berbutir Halus

3.1.1 Vertical Drain dan Preloading/Vacuum

Metode vertical drain digunakan untuk mempercepat laju

penurunan konsolidasi pada tanah lempung jenuh air dengan

permeabilitas rendah dengan cara memperpendek lintasan pengaliran

dalam lempung. Vertical drain dapat menggunakan kolom-kolom

pasir atau kerikil yang mempunyai permeabilitas tinggi atau dengan

menggunakan bahan sintesis. Dengan metode vertical drain, air pori

pada tanah lempung akan keluar melalui kolom-kolom pasir atau

bahan sintensis yang digunakan. Keuntungan dari vertical drain

dengan menggunakan bahan sintesis adalah:

1. Gangguan tanah akibat pemasangan lebih kecil.

2. Alat-alat pemasangan lebih ringan.

3. Meniadakan kontrol kualitas pasir dilapangan.

4. Kualitas vertikal drain sintesis lebih seragam.

5. Menjamin jalur drainase yang kontinyu.

6. Kontaminasi partikel halus jauh lebih kecil.

7. Menahan deformasi yang besar tanpa menghilangkan fungsinya.

8. Lebih cepat pemasangannya.

9. Lebih ekonomis.

Metode vertical drain tidak akan efektif tanpa adanya

preloading atau vacuum. Fungsi dari preloading adalah untuk

memberi beban tambahan kepada tanah dibawahnya agar proses

pengeluaran air pori dari tanah dapat berlangsung lebih cepat.

Sedangkan vacuum berfungsi untuk menyedot air pori dari tanah

lempung jauh lebih cepat daripada preloading dan beban vacuum

dapat mencapai 80 kPa atau setara dengan 4 – 5 m preloading.

Gambar 3.1 Vertical Drain dan Preloading

Gambar 3.2 Vertical Drain dan Vacuum

3.1.2 Deep Soil Mixing

Metode deep soil mixing menggunakan batang mixer yang dibor

kedalam tanah dan mengeluarkan cairan pengikat (slurry) dari lubang

pada batang tersebut. Batang mixer akan berputar dan mencampurkan

slurry dengan tanah pada saat batang diangkat, sehingga proses

pencampuran dilakukan berlapis-lapis. Kolom yang dihasilkan dari

metode deep soil mixing mempunyai sifat permeabilitas rendah dan

perbaikan pada daya dukung tanah atau kekuatan geser tanah.

3.1.3 Injection Grouting

3.2 Tanah Berbutir Kasar

3.2.1 Vibroflotation

Metode vibroflotation merupakan metode perbaikan tanah yang

digunakan untuk memperbaiki tanah lepas berbutir kasar. Metode ini

menggunakan alat vibroflot (alat penggetar). Di atas dan di bawah alat

vibroflot terdapat jet air yang digunakan ketika memasuki lapisan

tanah yang akan dilubangi. Dengan vibroflot, tanah yang dibuat

lubang akan dipadatkan. Proses pemadatan ini di bagi menjadi 4

langkah:

1. Jet yang terdapat di bawah vibroflot dinyalakan dan vibroflot

mulai memasuki lapisan tanah permukaan.

2. Jet air mendorong tanah dan mempermudah vibroflot udah

memasuki lapisan tanah dalam.

3. Pasir/kerikil kemudian dimasukan ke dalam lubang dan air yang

keluar dari jet yang berada dibawah vibroflot ditransferkan ke jet

yang berada diatas. Dengan bantuan jet air tersebut, pasir/kerikil

dialirkan ke bawah lubang.

4. Dengan pelan – pelan vibroflot diangkat sekitar 0,3 m dan

bergetar sekitar 30 detik/angkat. Proses ini akan memadatkan

tanah untuk mendapatkan berat jenis tanah yang diinginkan.

Gambar 3.- Langkah Metode Vibroflotation

3.2.2 Dynamic Compaction

Dynamic compaction adalah metode yang digunakan untuk

meningkatkan kepadatan tanah. Metode dynamic compaction

dilakukan dengan menjatuhkan beban sebesar 15 – 40 ton dengan

jarak jatuh 10 – 40 m berulang kali diatas tanah dengan jarak interval

antar titik jatuh yang sudah ditentukan.

Dampak dari beban berat yang dijatuhkan diatas permukaan

tanah membantu untuk memadatkan tanah. Gelombang gaya dari

beban tersebut bisa menyampai kedalaman 10,6 m. Metode dynamic

compaction sangat efektif untuk tanah berbutir lepas yang mengalami

liquifaksi. Untuk tanah lempung, metode ini harus dilakukan bersama

dengan metode vertical drain. Pada tanah non-kohesif, gelombang

gaya menimbulkan likuifaksi yang kemudian disusul oleh pemadatan

tanah. Pada tanah kohesif, gelombang gaya akan meningkatkan

tekanan air pori yang kemudian disusul oleh pemadatan tanah.

Tekanan air pori adalah tekanan pada air yang diperangkap diantara

partikel batu dan tanah.

Tingkat kepadatan metode dynamic compaction dipengaruhi

oleh berat hammer, tinggi jatuh hammer dan jarak antar titik jatuh

hammer. Jatuhan pertama dari beban tersebut mempunyai pengaruh

yang sangat signifikan dan menembus sampai kedalaman tanah yang

sangat dalam.

Gambar 3.- Dynamic Compaction untuk Tanah Berbutir Kasar

Gambar 3.- Dynamic Compaction untuk Tanah Berbutir Halus

(Vertical Drain)

3.3 Kedua Jenis Tanah

3.3.1 Stone Column

Metode stone column digunakan pada pondasi dangkal di

tanah lempung untuk meningkatkan daya dukung tanah. Metode ini

menggunakan alat vibroflot untuk membuat lubang sampai pada

lapisan tanah keras. Lubang diisikan batu – batuan yang dipadatkan

seiring dengan keluarnya alat vibroflot dari dalam lubang. Ukuran

batu – batuan yang dipakai sekitar 6 – 40 mm dengan diameter stone

column sekitar 0,5 m – 0,75 m dan jarak antar lubang adalah 1,5 m –

3 m. Setelah konstruksi stone column selesai dibuat, permukaan tanah

harus diisi dengan bahan pengisi sebelum dipadatkan untuk

pembangunan pondasi.

Metode stone column bekerja lebih efektif ketika digunakan

untuk menstabilkan daerah luas yang lapisan tanah bawahnya

memiliki kekuatan geser undrained sekitar 10 – 15 kN/m2

dibandingkan dengan memperbaiki daya dukung tanah pada struktur

pondasi. Pada daerah yang luas, kedalaman efektif stone column

adalah 6 – 10 m, namun konstruksi stone column pernah sampai pada

kedalaman 31 m.

3.3.2 Jet Grouting

Metode jet grouting dilakukan dengan memasukan cairan pengikat

dengan tekanan yang sangat tinggi dengan kecepatan yang tinggi juga.

Cairan pengikat tersebut akan merusak struktur tanah dan

mencampurkan tanah tersebut dan membentuknya menjadi suatu

massa homoginius yang akan berubah menjadi keras.

Metode ini sangat penting untuk stabilitas pondasi, terutama pada

perawatan daya dukung tanah pada bangunan baru atau bangunan

yang sudah ada.

Proses jet grouting dilakukan sebagai berikut:

1. Lubang dengan diameter kecil (100 – 200 mm) dibor sampai

kedalaman yang sudah ditentukan.

2. Cairan dengan tekanan yang sangat tinggi dikeluarkan dari 1 atau

lebih lubang pada alat bor.

3. Alat bor diputar untuk membentuk kolom tanah-semen. Materi-

materi tanah yang berlebihan (tidak tercampur dengan cairan

pengikat) harus dikeluarkan dari lubang.

Hasil dari jet grouting tergantung pada perputaran alat bor, tekanan cairan

jet, tipe tanah, distribusi butiran tanah dan konfigurasi jet (single, double

atau triple).

Konfigurasi Single Jet Double Jet Triple JetCairan pengikat(slurry)

Slurry + udara Slurry + udara + air