penanganan kerusakan jalan diatas tanah ekspansif_makassar

7/23/2019 Penanganan Kerusakan Jalan Diatas Tanah Ekspansif_Makassar

http://slidepdf.com/reader/full/penanganan-kerusakan-jalan-diatas-tanah-ekspansifmakassar 1/27

PENANGANAN KERUSAKAN JALAN

DI ATAS TANAH EKSPANSIF

Dibawakan oleh:Hendarto

Dipresentasikan pada:

Kegiatan Penyegaran Konsultan Perencana

Balai Besar Pelaksanaan Jalan Nasional VI, Makassar8 Mei 2013



Tanah ekspansif

Tanah atau batuan kelempungan yang memiliki potensikembang-susut akibat perubahan kadar air,

Karakteristik•Berasal dari batuan sedimen yang mengandung mineral

montmorrilonite kelompok smectite

•

IP tinggi•Berat isi kering tinggi

2



Tanah mengandung lempung (butiran > 30%) dengan mineral

MONTMORILLONITE (sedimen)

Potensi kembang susut besar (Mengembang musim hujan dan

menyusut musim kemarau) dicirikan adanya Adanya zona aktif

Tanah dengan plastisitas tinggi, PI >15% dan LL >40%

Adanya oksidasi mineral-mineral Misal : SULFITSULPHANE

Ciri-ciri permasalahan terjadi pada jalan di tanaha ekspansif: terjadi retakan memanjang pada perkerasan

penurunan lapisan perkerasan dan bergelombang

terlihat peninggian (cembung) di bagian tepi

sering terjadi longsoran badan jalan



Penyebaran tanah ekspansif

Ruas jalan yang melewati tanah ekspansif antara lain adalah:

• ruas jalan Tol Jakarta-Cikampek, propinsi Jawa Barat;

• ruas jalan Jatibarang-Karangampel, propinsi Jawa Barat;

• ruas jalan Semarang-Kudus, Demak-Godong, propinsi Jawa Tengah;

• ruas jalan Semarang –Purwodadi, propinsi Jawa Tengah;

• ruas jalan Wirosari –Cepu, propinsi Jawa Tengah;

• ruas jalan Yogyakarta-Wates, propinsi Yogyakarta;

•

ruas jalan Bojonegoro-Babat-Lamongan-Gresik-Surabaya, propinsi Jawa Timur;• ruas jalan Ngawi-Caruban, propinsi Jawa Timur.

Tanah ekspansif di Pulau Jawa menempati dataran rendah sampai daerah perbukitan

bergelombang rendah yang dapat berupa endapan alluvium atau endapan vulkanik, meliputi

formasi aluvium (Qa), formasi Notopuro (Qpnv) dan endapan gunung api (Qav). Tanahekspansif ini didominasi oleh jenis tanah lempung lanauan atau lanau lempungan berwarna

abu-abu sampai hitam. Mineral lempung tanah ekspansif pada umumnya terdiri dari

montmorillonite, illite, kaolinite. Lokasi penyebaran tanah ekspansif di Pulau Jawa



Ciri-ciri Kerusakan Perkerasan

1) Retakan sampai kedalaman 10-50cm (akibat adanya

kembang-susut)

2) Pengangkatan (akibat pengembangan) permukaan

jalan jadi bergelombang) 3) Penurunan (pungurangan volume akibat proses

penyusutan

4) Longsoran (infiltrasi pada lokasi retakan yg berakibat pada pengurangan kuat geser sekitar lereng timbunan

5



Ciri-ciri kerusakan perkerasan

Balai Geoteknik Jalan, Puslitbang Jalan dan Jembatan 6


http://slidepdf.com/reader/full/penanganan-kerusakan-jalan-diatas-tanah-ekspansifmakassar 7/27Balai Geoteknik Jalan, Puslitbang Jalan dan Jembatan 7

Ciri-ciri kerusakan perkerasan



Retakan memanjang

Longsoran jalan pada tanah ekspansif

8Balai Geoteknik Jalan, Puslitbang Jalan dan Jembatan



Identifikasi Tanah Ekspansif

A. Langsung1. Uji Pengembangan bebas Free swell(Nilai kembang bebas dinyatakan sebagai perbandingan perubahan

volume terhadap volume awalnya, yang dinyatakan dalam persen.

Sodium montmorillonite (bentonite) dapat memiliki kembang bebas

sebesar 1200% sampai dengan 2000%.

Tanah yang memilki nilai kembang bebas minimal 100% akan

mengalami pengembangan yang cukup besar di lapangan saat berada

pada kondisi basah. Tanah pada kondisi ini perlu dipertimbangkan

dalam desain)

9



2. Perubahan volume potensial

(Perubahan volume potensial atau disebut juga potential volume change

(PVC) diukur dengan menggunakan PVC meter )

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

50

100

150

200

250

300

350

400

TIDAK

KRITIS SEDANGKRITIS SANGAT KRITIS

POTENSI PERUBAHAN VOLUME

I N D E K S P E N G E M

B A N G A N

( k P a )

K E R I N

G D A N

L E M

B A P

B A S A H

10



3. Potensi pengembangan melalui indeks pengembangan

Prinsip pengujiannya serupa dengan uji perubahan volume potensial,

yang membedakannya hanyalah penggunaan beban tambahan

konstan.

Indeks pengembangan (EI) Potensi pengembangan

0 –

2021 – 5051 – 9091 – 130> 130

Sangat rendahRendahSedangTinggiSangat tinggi



B. Tidak langsung.1 Batas Atterberg

.2 Batas Atterberg dan uji penetrasi standar

.3 Tingkat keaktifan (Activity)

4. Mineral lempung

Identifikasi tanah lempung (Van der Merwe, 1964)

Indeks PlastisitasPotensi

Pengembangan

0 – 1510 – 3520 – 55

> 55

RendahSedangTinggi

Sangat Tinggi

Korelasi indeks plastisitas dengan potensi pengembangan (Chen,1988)

12



Data Lapangan dan Laboratorium KemungkinanPengembangan(% Perubahan volume

total)

TingkatPengembanganPersentase

Lolos # 200

LL

(%)

N

(pukulan/kaki)> 95 > 60 < 30 > 10 Sangat tinggi

60 – 95 40 – 60 20 – 30 3 – 10 Tinggi

30 – 60 30 – 40 10 – 20 1 – 5 Sedang

< 30 < 30 > 10 < 1 Rendah

Korelasi data lapangan dan laboratorium dengan tingkat pengembangan (Chen, 1965)

Klasifikasi Potensi Kembang (Seed et al., 1962)

13

Mineral Keaktifan

Kaolinite

Illite

Montmorilonite (Ca)

Montmorilonite (Na)

0,33 – 0,46

0,90

1,5

7,2

Mineral Lempung (Skempton, 1953)



Pertimbangan desain

1) Kembang susut

2) Stabilitas

3) Faktor keamanan

4) Parameter desain

Kuat geser: kohesi (c) dan sudut geser dalam ()

Indeks kompresibilitas (Cc) dan koefisienkonsolidasi (Cv)

5) Tekanan mengembang (swelling pressure)

6) Hisapan tanah

7) Pengangkatan tanah ke atas (heaving)

14



15

Mekanisme heaving dan

kembang – susut tanah ekspansif



Desain konstruksi di atas tanah ekspansif

1) Zona aktif

Fungsi kadar air (w) dengan kedalaman (D) Fungsi kadar air dibagi indeks plastisitas (w/PI) dengan

kedalaman (D)

2) Kestabilan timbunan

3) Pemadatan tanah

4) Kuat geser tanah

• Penentuan kuat geser tanah tak jenuh

5) Retak tarik

Penentuan kedalaman retak tarik:

16

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

2

3

4

5

6

w / PI

K e d a l a m a n ( m )

1

ZONA

AKTIF



Teknik konstruksi di atas tanah ekspansif

1) Penggantian material

2) Manajemen air

3) Stabilisasi

4) Penggunaan membran

a) Geosintetik

b) Beton

c) Aspal

5) Penerapan geomembran

a) Membran horisontalb) Membran vertikal

c) Membran pembungkus lapisan tanah

6) Pembebanan

17



No. Metode Konstruksi Hal-hal yang perlu dipertimbangkan

1. Stabilisasi dengan semen - Tipe semen yang digunakan adalah semen Portland dengan persentase

4 – 6%, dengan tujuan mengurangi potensi perubahan volume.

- Pelaksanaan stabilisasi dengan semen sama dengan yang dilakukan

pada stabilisasi dengan kapur.

-Penggunaan stabilisasi dengan semen tidak seefektif stabilisasi dengankapur untuk tanah lempung berplastisitas tinggi.

2. Pelat beton - Trotoar yang terbuat dari pelat beton sebaiknya diberikan tulangan.

- Sambungan lentur harus dapat menghubungkan trotoar dengan

fondasinya.

- Harus sering dilakukan pemeriksaan terhadap retak dan kebocoran

3. Aspal - Membran menerus harus ditempatkan di sepanjang tanah dasar dan

saluran samping apabila aspal digunakan pada konstruksi jalan raya.

4. Membran horisontal - Membran horisontal harus diperpanjang hingga cukup jauh dari

perkerasan jalan atau fondasi untuk mencegah pergerakan air secara

horisontal ke dalam tanah fondasi.

- Dibutuhkan kehati-hatian pada saat memasang membran di atas

fondasi, merekatkan sambungan, serta memiringkan membran hingga

berada di bawah dan jauh dari struktur.

- Bahan membran harus tahan lama dan terbuat dar bahan yang tidak

mudah terdegradasi.

- Sambungan yang menghubungkan membran dengan struktur harus kuat

dan tidak tembus air

- Dibutuhkan kemiringan yang cukup untuk mengalirkan drainase

permukaan langsung dari ujung-ujung membran

5. Membran vertikal - Membran harus dipasang sedalam mungkin sesuai dengan peralatan

yang digunakan.

- Kedalaman pemasangan minimum yang digunakan adalah setengah

dari kedalaman zona aktif

- Tanah timbunan yang digunakan untuk mengisi parit harus kedap air.

Bahan membran harus tahan lama dan terbuat dar bahan yang tidak



- Bahan membran harus tahan lama dan terbuat dar bahan yang tidak

mudah terdegradasi.

- Sambungan yang menghubungkan membran dengan struktur harus kuat

dan tidak tembus air

- Dibutuhkan kemiringan yang cukup untuk mengalirkan drainase

permukaan langsung dari ujung-ujung membran

5. Membran vertikal - Membran harus dipasang sedalam mungkin sesuai dengan peralatan

yang digunakan.- Kedalaman pemasangan minimum yang digunakan adalah setengah

dari kedalaman zona aktif

- Tanah timbunan yang digunakan untuk mengisi parit harus kedap air.

6. Membran pembungkus

lapisan tanah

- Setiap sambungan harus tertutup rapat.

- Material yang digunakan harus tahan lama dan kuat terhadap urugan

pasir.

- Penempatan lapisan pertama di atas membran bawah harus diawasi

untuk mencegah kerusakan

7. Pembebanan - Apabila tekanan mengembang relatif rendah serta deformasinya masih

dapat ditolerir, maka penggunaan metode pembebanan ini cukup

efektif.

- Diperlukan pengujian tanah untuk menentukan kedalaman zona aktif

dan besarnya tekanan mengembang maksimum yang akan dibebani.

- Pengawasan drainase sangat diperlukan selama pembebanan

berlangsung untuk mencegah pengaliran air baik pada arah vertikalmaupun horisontal.



Konstruksi Jalan di Tanah Ekspansif

biaya

P e n g g a n t i a n

m a t e r i a l

M a n a j e m e

n A i r

( s i s t i m D

r a

i n a s e )

M e m b u n

g k u s d e n g a n

M e m b r a n

B a r i e r ( M e m b r a n V

e r t i k a l )

S t a b i l i s

a s i T a n a h

B a r i e r ( M e m b r a n H o r i z o n t a l )

T i a n g P

a n c a n g / P i l e

S l a b

Tipe Konstruksi vs biaya vs jenis dan tebal tanah bermasalah

Kedalaman Zone Aktif



Membran horisontal pada konstruksi jalan Membran vertikal pada konstruksi jalan

Membran pembungkus lapisan tanah pada konstruksi jalan

21



Pemasangan geomembran horisontal

Balai Geoteknik Jalan, Puslitbang Jalan dan Jembatan 22



Pemasangan geomembran horisontal




Pemasangan Vertical Barrier




Instrumentasi

Instrumentasi diperlukan untuk alasan :

memberikan data untuk pengukuran volume pekerjaan,

mengontrol prosedur atau jadwal pelaksanaan,

jika ketidakpastian desain besar dan faktor keamanankecil,

untuk pelaksanaan timbunan percobaan,

untuk mengevaluasi apakah metode solusi yangdiadopsi efektif,

untuk meningkatkan pengetahuan pada saat ini.

25



26

Instrumentasi



Kelas Instrumentasi Tujuan Tipe Instrumen

Kelas A Kualitas tinggi dan

instrumentasi lengkap untuktimbunan percobaan

Pelat penurunan

Penanda penurunanEkstensometer magnetis

Inklinometer

Pisometer

Patok geser

Kelas B Instrumentasi untuk timbunan

tinggi seperti timbunan oprit,

perbaikan tanah menggunakan

penyalir vertikal,

prabeban/penambahan beban

lebih, konstruksi bertahap atau

penimbunan terkontrol

Pelat penurunan

Penanda penurunan

Ekstensometer batang

Pisometer

Inklinometer

Patok geser

Alat pembaca sederhana

Kelas C Instrumentasi untuk pekerjaan

konstruksi normal

Pelat penurunan

Penanda penurunan permukaanPisometer

Patok geser

Kelas D Instrumentasi untuk memantau

penurunan jangka

panjang/pekerjaan rehabilitasi

Penanda penurunan permukaan

27

penanganan kerusakan jalan diatas tanah ekspansif_makassar

Documents