BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Teknologi konstruksi bangunan akhir-akhir ini mengalami kemajuan yang sangat pesat.

Hal ini bisa dilihat dari pesatnya pembangunan yang dilakukan baik di dalam negeri maupun di

luar negeri. Seiring perkembangan tersebut dituntut pula teknologi yang sesuai dan memadai

dengan kebutuhan yang ada. Para engineer juga sudah banyak yang melakukan inovasi dalam

dunia konstruksi ini baik dalam hal structural seperti teknologi bahan beton atau baja maupun

dalam hal desain.

Dalam suatu struktur bangunan, tanah merupakan bagian yang penting karena

kebanyakan semua bangunan menumpu pada suatu lapis tanah. Pada suatu jenis tanah, tidak

menutup kemungkinan adanya permasalahan yang muncul baik dari segi daya dukung maupun

penurunan akibat beban yang menumpu pada tanah tersebut. Dari permasalahan yang muncul

tersebut, para engineer berusaha melakukan inovasi untuk mengatasi permasalahan tersebut.

Salah satu contoh kasus adalah dalam hal penurunan yang terlalu besar pada suatu jenis lapis

tanah akibat adanya beban dari suatu konstruksi gedung ataupun bangunan lain. Pada penurunan

tanah yang terlalu besar tersebut mengakibatkan masalah pada konstruksi yang dibangun di

atasnya seperti halnya retak yang terjadi pada bagian struktur balok maupun kolom gedung

tersebut. Selain pada gedung, penurunan yang terlalu besar juga berakibat buruk pada struktur

perkerasan jalan.

Dalam penulisan tugas matakuliah ini, penulis mengangkat topik penggunaan

prefabricated vertical drain (PVD) pada perencanaan lapangan penumpukan peti kemas pada

pelabuhan tanjung emas Semarang. Kita tahu bahwa peti kemas merupakan beban dengan massa

yang tinggi. Hal tersebut tidak menutup kemungkinan terjadinya penurunan pada lapangan

penumpkan peti kemas tersebut. Untuk mengatasi masalah penurunan yang terlalu besar tersebut,

perlu dilakukan perbaikan terhadap tanah yang bersangkutan dengan melakukan berbagai

perlakuan yang bisa memperbaiki kualitasnya misalanya dengan melakukan pembebanan untuk

mempercepat proses konsolidasi tanah tersebut ataupun dengan memanfaatkan teknologi PVD

( prefabricated Vertical Drain) yang juga bisa mempercepat proses konsolidasi dan

meningkatkan daya dukung dari tanah tersebut. Dapat diketahui bahwa hal ini diterapkan

berdasarkan teori yang didapat dari matakuliah perbaikan tanah yang sudah dipelajari penulis di

bangku perkuliahan.

1.2 Lingkup Bahasan

Dalam penulisan tugas matakuliah perbaikan tanah ini terdapat dua tahap dalam

penyusunannya, diantaranya :

a. Tahap pengumpulan informasi

Dalam tahap ini digunakan metode pustaka atau studi literature yaitu dengan mencari

informasi tentang permasalahan yang terjadi pada objek yang dituju dari internet dan studi

literature dari buku mengenai masalah yang akan dibahas sebagai referensi.

b. Tahap pembahasan

Dalam tahap ini masalah yang ada akan dibahas dan dipahami dengan mengacu pada

sumber yang ada serta memadukannya dengan teori-teori yang sudah ada.

1.3 Batasan Masalah

Adapun batasan masalah dari pembahasan kasus yang diambil ini antara lain:

a. Informasi yang didapat berasal literature buku dan internet

b. Pembahasan yang diterapkan adalah sebatas pengkajian masalah yang ada dengan

mengacu pada buku-buku yang berkaitan dengan teori perbaikan tanah dan sumber dari

internet

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Konsolidasi

Penambahan beban diatas permukaan tanah dapat menyebabkan lapisan tanah

dibawahnya mengalami pemampatan Braja M. Das, 1985, mendefinisikan konsolidasi sebagai

proses keluarnya air atau udara dari dalam pori tanah, deformasi partikel tanah, relokasi

partikel yang disebabkan oleh beban tambahan pada tanah. Secara umum penurunan pada

tanah yang disebabkan oleh pembebanan dibagi menjadi penurunan konsolidasi

(consolidation settlement) dan penurunan segera (immdiate settlement). Kecepatan konsoilidasi

tanah sangat dipengaruhi oleh jenis tanah dan koefisien rembesan pada tanah. Untuk

menghitung besarnya konsolidasi yang terjadi Braja M. Das memberikan beberapa

perumusan sesuai dengan kondisi tanah, yaitu:

S=Cc . H1+e0

log ( Po+∆ PPo

)

Persamaan diatas adalah untuk tanah terkonsolidasi normal (normally consolidated), sedangkan

untuk tanah terkonsolidasi lebih (overconsolidated), persamaannya adalah:

S=Cs . H1+e0

log( Po+∆ PPo

)

Dimana :

S = total konsolidasi

Cc = indeks pemampatan

Cs = indeks pemuaian

eo = angka pori awal tanah

po = tekanan overburden tanah

∆P = penambahan tekanan vertikal pada tanah

2.2 Settlement ( penurunan )

Jika lapisan tanah terbebani, maka tanah akan mengalami regangan/penurunan

(settlement). Regangan yang terjadi dalam tanah ini disebabkan oleh deformasi partikel tanah

maupun relokasi partikel serta pengurangan air/udara dari dalam pori tanah tersebut.

Settlement yang disebabkan oleh pembebanan dibagi dalam 2 yaitu:

a.Immediate settlement(penurunan langsung)

Merupakan pemampatan yang diakibatkan oleh perubahan elastis tanah tanpa adanya

perubahan kadar air. Perhitungan pemampatan segera ini umumnya didasarkan pada

pemampatan yang diturunkan dari teori elastisitas.

b. Consolidation settlement(penurunan akibat beban)

Penurunan total dari tanah berbutir halus yang jenuh air adalah jumlah dari penurunan

segera dan penurunan konsolidasi. Penurunan konsolidasi masih dapat dibagi lagi menjadi

penurunan akibat konsolidasi primer dan penurunan akibat konsolidasi sekunder. Besarnya

amplitudo/penurunan tanah total menurut Das (1985) adalah :

St = Si + Scp + Scs + Slat

dimana :

St = total settlement

Si = immediate settlement

Scp = consolidation primer settlement (Merupakan hasil dari perubahan volume

tanah jenuh air sebagai akibat keluarnya air yang menempati pori-pori tanah).

Scs = consolidation secondary settlement (Merupakan akibat dari perubahan plastis

tanah).

Slat= settlement akibat pergerakan tanah arah lateral.

2.3 Prefabricated Vertical Drain (PVD)

Sering dijumpai dalam perencanaan bahwa preloading masih memerlukan waktu

yang terlalu lama (umumnya lebih dari 1 tahun) padahal proyek tidak dapat menunggu

selama itu. Untuk mempercepat konsolidasi, digunakan vertical drain. Cara ini diterapkan

pada tanah dimana pemampatan terjadi sebagian besar akibat konsolidasi primer (primary

consolidation).

Vertical drainumumnya berupa tiang-tiang vertikal yang mudah mengalirkan air

(berwujud sand drain/tiang pasir atau dari bahan geosintetis yang dikenal dengan "wick drain"

atau juga dikenal sebagai Prefabricated Vertical Drain ). Tiang-tiang atau lubang-lubang

tersebut dipasang di dalam tanah pada jarak tertentu sedemikian rupa sehingga

memperpendek jarak aliran drainase air pori (drainage path). Waktu yang diperlukan untuk

mencapai derajat konsolidasi tertentu adalah fungsi dari tebal/panjang lapisan aliran drainase

(drainage path), yang akan dibahas lebih lanjut di subbab berikutnya.

Masalah utama dari adanya timbunan tinggi adalah masalah konsolidasi atau

penurunan pada tanah dasar. Untuk mencegah terjadinya hal tersebut maka perlu adanya

perencanaan perbaikan tanah dasar. Penggunaan Vertikal Drain paling cocok atau sesuai

untuk perbaikan tanah lempung kelanauan atau jenis tanah yang compressible.

Untuk mengatasi kelongsoran seperti pekerjaan reklamasi di atas tanah lempung

lunak –sangat lunak, mempercepat konsolidasi maka praktisi sering menggunakan teknologi

PVD (Prefabricated Vertical Drain). Teknologi ini mempercepat proses konsolidasi dan

meningkatkan kuat dukung tanah sehingga permasalahan kelongsoran dapat dicegah.

Kelemahan teknologi ini, pada kenyataannya penurunan global masih sering terjadi, seperti

kasus di Pelabuhan Tanjung Mas, Semarang; ruas-ruas jalan di Jawa sisi utara: Lamongan;

perumahan mewah pantai kapuk Jakarta, Laguna Surabaya.

BAB III

PEMBAHASAN

Terminal Petikemas Semarang (TPKS) terminal container internasional yang dibentuk

sejak 1 Juli 2001 (sesuai Kep. Direksi PT. (Persero) Pelabuhan Indonesia III Nomor : KEP.46 /

RP.1.08 / P.III-2001 tanggal 29 Juni 2001) menjadi Terminal Operator Pelayanan Jasa Handling

Container International. TPKS setiap bulan dikunjungi rata-rata 50 kapal berbendera asing,

terdiri dari 90% Feeder serta 10% Direct Service, sedangkan produksi rata-rata 420.000 Teu's

petikemas/tahun.

Pelabuhan Tanjung Emas Semarang pada umumnya dan lapangan penumpukannya

pada khususnya memiliki peran strategis dalam menunjang kegiatan arus lalu lintas transportasi

angkutan laut dan sebagai penggerak dalam meningkatkan pertumbuhan perekonomian Jawa

Tengah Timur. Setiap tahun pertumbuhan arus barang terutama dan Indonesia Bagian peti

kemasnya baik domestik maupun internasional di Pelabuhan Tanjung Emas Semarang

mengalami peningkatan melebihi kapasitas yang ada. Adapun proyeksi produktivitas bongkar

muat peti kemas tahun 2004-2009, baik untuk ekspor, full import, dan empty import akan selalu

meningkat. Sehingga perlu adanya pengembangan areal lapangan penumpukan untuk

menampung arus overflow dari muatan petikemas yang tidak tertangani di Pelabuhan

Tanjung Emas seluruhnya.

Berdasarkan konsep Denah Pengembangan Terminal Peti Kemas Pelabuhan Tanjung

Emas Semarang lokasi yang diusulkan adalah di Pantai Utara Semarang, dimana pengembangan

yang akan dilakukan diantaranya adalah Reklamasi lapangan penumpukan seluas 5250 m2.

Namun permasalahan muncul dalam perencanaan ini. Yaitu kondisi tanah Semarang yang jelek

apalagi tanah terletak di laut dan kondisi gelombang yang besar dari Barat Laut.Hingga benar-

benar diperlukan perencanaan yang betul dengan dilakukan perbaikan tanahnya terlebih

dahulu agar tidak terjadi kegagalan struktur yang berakibat fatal.

Dalam penanganan masalah kondisi tanah yang jelek ini dilakukan perlakuan perbaikan

tanah tersebut dengan menggunaan prevabricated vertical drain (PVD). Masalah utama dari

adanya timbunan tinggi adalah masalah konsolidasi atau penurunan pada tanah dasar. Untuk

mencegah terjadinya hal tersebut maka perlu adanya perencanaan perbaikan tanah dasar.

Penggunaan Vertikal Drain paling cocok atau sesuai untuk perbaikan tanah lempung

kelanauan atau jenis tanah yang compressible. Perlakuan ini dilakukan untuk mempercepat

konsolidasi tanah setempat serta untuk meningkatkan daya dukungnya.

Untuk kebutuhan dan tipe kebutuhan vertical drain bisa dilihat pada table di bawah ini:

PVD umumnya berbentuk pita (band-shaped) dengan sebuah inti plastik beralur yang

dibungkus dengan selubung filterterbuat dari kertas atau atau susunan platik tak beranyam (non

woven plastic fabric). Ukuran yang biasa digunakan yaitu lebar 10 cm dan tebal 0.4 cm.

Biasanya gangguan yang disebabkan oleh penggunaan sistem drainase dengan PVD ini lebih

kecil disbanding dengan system sand drain yang konvensional. Alat yang biasanya digunakan

untuk membuat lubang drainase dengan PVD ini bernama stitcher, seperti yang dapat dilihat

dibawah ini.

Perkembangan vertical drains sendiri sudah dimulai sejak tahun 1925, dimana D.J.Moran

seorang insinyur berkebangsaan Amerika memperkenalkan pemakaian drainase dari kolom-

kolom pasir untuk stabilitas tanah pada kedalaman yang besar. Kemudian untuk pertama kalinya

instalasi drainase ini digunakan di California dan seiring dengan berjalannya waktu, tipe drainase

ini dikenal dengan istilah drainase vertikal (vertical drain). Pada tahun 1936, diperkenalkan

sistem drainase menggunakan bahan sintetis oleh Kjellman di Swedia. Setelah di tes di beberapa

tempat pada tahun 1937 dengan bahan cardboard, lantas mendapat sambutan yang hangat oleh

para ilmuwan. Sejak saat itu, pengembangan vertical drain dilanjutkan dengan berbagai macam

bahan.

Dengan digunakannya prefabricated vertical drains, waktu yang dibutuhkan untuk

konsolidasi melalui teknik preloading pun menjadi semakin singkat dan penurunan/settlement

yang terjadi juga dapat direduksi. Bahkan proses installasi nya pun saat ini sudah semakin

berkembang dimana prefabricated vertical drain dapat mencapai kedalaman 60 m dengan laju 1

m/dt. 

Seperti yang telah disebutkan sebelumnya bahwa tanah lempung lunak memiliki

permeabilitas yang rendah, sehingga membutuhkan waktu yang lama untuk menyelesaikan

konsolidasi. Untuk mempersingkat waktu konsolidasi tersebut, drainase vertikal (vertical drains)

dikombinasikan dengan teknik preloading. Vertical drain tersebut sebenarnya merupakan jalur

drainase buatan yang dimasukkan kedalam lapisan lempung. Dengan kombinasi preloading, air

pori diperas keluar selama konsolidasi dan mengalir lebih cepat pada arah horizontal daripada

arah vertikal. Selanjutnya, air pori tersebut mengalir sepanjang jalur drainase vertikal yang telah

diinstalasi. Oleh karena itu, vertical drain berfungsi untuk memperpendek jalur drainase dan

sekaligus mempercepat proses konsolidasi.

Metode tradisional yang digunakan dalam pemasangan vertical drains ini yaitu dengan

membut lobang bor pada lapisan lempung dan mengisi kembali dengan pasir yang bergradasi

sesuai titik. Ukuran diameternya sekitar 200 - 600 mm dengan panjang saluran sedalam lebih

dari 5 meter. Karena tujuannya untuk memperpendek panjang lintasan pengaliran, maka jarak

antar drainase merupakan hal yang terpenting. 

Adapun beberapa langkah pengerjaan yang dilakukan untuk perbaikan tanah menggunakan

vertical drains, sebagai berikut:

- Uji laboratorium terhadap sampel tanah yang diambil dari titik pengamatan di lapangan

menggunakan alat sondir

-  Perencanaan vertical drains dengan menggunakan data yang diperoleh dari uji laboratorium,

seperti Indeks pemampatan (Cc) dan Koefisien konsolidasi (Ch). Lalu ditentukan diameter

drainase, jarak, dan kedalamannya.

- Analisa stabilitas tanah dan settlement/penurunan

BAB IV

PENUTUP

4.1 Kesimpulan

Terminal peti kemas di pelabuhan Tajung Emas Semarang merupakan prasarana untuk

menaikkan ataupun menurunkan peti kemas baik dari dalam negeri maupun luar negeri. Dengan

semakin bertambahnya jumlah peti kemas yang perlu ditangani di pelabuhan ini menyebabkan

perlu adanya pengembangan lapangan terminal tersebut.

Dalam pengembangan terminal tersebut tidak lepas dari permasalahan yang muncul

dengan adanya beban peti kemas yang ditampung di tempat tersebut. permaslahan yang terjadi

diantaranya pada penurunan tanah setempat akibat pembebanan dari peti kemas tersebut. selain

itu permasalahan yang ada ditimbulkan akibat kondisi tanah yang jelek.

Sehingga untuk menangani masalah ini perlu adanya perlakuan untuk tujuan perbaikan

tanah setempat. Dalam hal ini digunakan teknologi prefabricated vertical drain (PVD) untuk

mengatasi masalah tanah tersebut. PVD mampu mempercepat proses konsolidasi dan

meningkatkan daya dukung tanah serta sangat cocok untuk mengatasi masalah kualitas tanah

yang kurang baik.

4.2 Saran

Dalam penulisan tugas ini tidak lepas dari kekurangan dan ketidaksempurnaan. Oleh

karena itu saran yang mendukung sangat penulis harapkan untuk kesempurnaan penulisan

selanjutnya.

DAFTAR PUSTAKA

Das, B.M. 1993. Mekanika Tanah (Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknis). Erlangga: Jakarta.

http://www.tpks.co.id/about_us

http://rachmadony.blogspot.com/2012/09/teknik-preloading-dan-penggunaan.html

http://prezi.com/bm6iz3f5_wvf/vertikal-drain/

http://www.docstoc.com/docs/21320876/KOMBINASI-PRELOADING-DAN-PENGGUNAAN-PRE-FABRICATED-VERTICAL-DRAINS

http://fabrimetricsphils.com/main/page_products_prefabricated_vertical_drain_pvd.html

http://www.americanwick.com/products/product_cat_detail.cfm?prod_cat_id=8

http://www.hbwickdrains.com/WhatWeDo/WickDrains/default.aspx

http://www.civilmastergroup.com/ge_PVD.html

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0266114411001233

http://thesis.binus.ac.id/Doc/Bab2HTML/2010200448SPbab2/page41.html

http://geosyntheticsindonesia.blogspot.com/

http://www.ptgsi.com/id_description.php?id=pvd

TUGAS MATAKULIAH PERBAIKAN TANAH

PENGGUNAAN PREFABRICATED VERTICAL DRAIN PADA PENGEMBANGAN TERMINAL PETI KEMAS SEMARANG

Disusun Oleh :

Nama : Zakaria Al Ansor

NIM : 105060107111034