pengaruh pola susunan sand drain terhadap kecepatan pemampatan konsolidasi pada sistim vertical sand...

11
PENGARUH POLA SUSUNAN SAND DRAIN TERHADAP KECEPATAN PEMAMPATAN KONSOLIDASI PADA SISTIM VERTICAL SAND DRAIN Agus Mahmudi Abstrak : Adanya suatu masalah didalam suatu konstruksi yang didirikan diatas tanah lanau, terutama karena koefisien rembesan (k) tanahnya yang kecil serta daya dukung tanahnya yang rendah sehingga berakibat lambatnya proses pemampatan konsolidasi (konsolidasi primer) pada tanah tersebut. Untuk menyatakan besarnya kecepatan pemampatan digunakan teori konsolidasi satu dimensi arah vertical untuk konsolidasi tanpa vertical sand drain (klasik), dan teori konsolidasi satu dimensi arah horizontal (radial) untuk konsolidasi dengan vertical sand drain dengan pemberian beban bertahap dengan rasio diameter drain (pada pola susunan 4 lubang dan pada pola susunan 7 lubang) adalah n 1 = 2.5, n 2 = 3.5, n 3 = 4.5. Perhitungan dan analisa hasil dengan menggunakan pendekatan teori Terzaghi (1925) dan teori Barron (1947). Hasil pengujian dilaboratorium menunjukkan bahwa pada semua beban yang diberikan semakin besar “σ” dan rasio diameter drain “n”, berakibat pada harga koefisien konsolidasi radial “Cr” semakin kecil serta harga koefisien rembesan “kr” juga semakin kecil. Kata kunci : Koefisien permeabilitas, vertikal sand drain, compressible layer, rasio diameter “n”, koefisien konsolidasi radial “Cr”, alat konsolidasi radial. Abstract : It’s a problems to any construction which are built on silt, the main cause coefficient permeability (k) the small soil with power back the low soil so result latest process compression consolidation (primer consolidation) to soil. For explain that big accelerated compression used teory consolidation one dimension course vertical to consolidation without vertical sand drain (clasic), and teory consolidation one dimension course horizontal (radial) to consolidation with vertical sand drain with offer load to with ratio diameter drain (to configuration 4 hole and configuration 7 hole) that is n 1 = 2.5, n 2 = 3.5, n 3 = 4.5. Calculation and proceeds analisa with use approach teory Terzaghi (1925) and teory Barron (1947). The laboratory test indicates at all the load that offer bigger “σ” and ratio diameter drain “n”, result to price coefficient consolidation radial “Cr” smaller with price coefficient permeability “kr” smaller too. Keywords : Coefficient permeability, vertical sand drain, compressible layer, ratio diameter “n” , coefficient Consolidation radial “Cr”, instrument consolidation radial. Bila lapisan tanah jenuh berpermeabilitas rendah dibebani, maka tekanan air pori di dalam tanah tersebut segera bertambah. Perbedaan tekanan air pori pada lapisan tanah, berakibat air mengalir ke lapisan tanah dengan tekanan air pori yang lebih rendah, yang diikuti penurunan tanahnya. Karena permeabilitas tanah yang rendah, proses ini membutuhkan waktu. Konsolidasi adalah proses berkurangnya volume atau berkurangnya rongga pori dari tanah jenuh berpermeabilitas rendah akibat pembebanan, dimana prosesnya dipengaruhi oleh kecepatan terperasnya air pori keluar dari rongga tanah. Terzaghi (1925) membuat teori tentang kecepatan pemampatan konsolidasi satu demensi pada tanah lempung jenuh air. Teori tersebut mengasumsikan tanah dikekang dalam arah horizontal sehingga kelebihan tekanan air pori hanya berubah pada arah vertical saja. Agus Mahmudi adalah Dosen Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Bhayangkara Surabaya

Upload: irawan-rachmatullah

Post on 01-Jan-2016

103 views

Category:

Documents


12 download

DESCRIPTION

literatur untuk memberikan pemahaman tentang pengaruh penyusunan pola vertikal sand drain terhadap kecepatan konsolidasi

TRANSCRIPT

Page 1: PENGARUH POLA SUSUNAN SAND DRAIN TERHADAP KECEPATAN PEMAMPATAN KONSOLIDASI PADA SISTIM VERTICAL SAND DRAIN.pdf

PENGARUH POLA SUSUNAN SAND DRAIN TERHADAP KECEPATAN

PEMAMPATAN KONSOLIDASI PADA SISTIM VERTICAL SAND DRAIN

Agus Mahmudi

Abstrak : Adanya suatu masalah didalam suatu konstruksi yang didirikan diatas tanah

lanau, terutama karena koefisien rembesan (k) tanahnya yang kecil serta daya dukung

tanahnya yang rendah sehingga berakibat lambatnya proses pemampatan konsolidasi

(konsolidasi primer) pada tanah tersebut. Untuk menyatakan besarnya kecepatan

pemampatan digunakan teori konsolidasi satu dimensi arah vertical untuk konsolidasi tanpa vertical sand drain (klasik), dan teori konsolidasi satu dimensi arah horizontal

(radial) untuk konsolidasi dengan vertical sand drain dengan pemberian beban bertahap

dengan rasio diameter drain (pada pola susunan 4 lubang dan pada pola susunan 7 lubang)

adalah n1 = 2.5, n2 = 3.5, n3 = 4.5. Perhitungan dan analisa hasil dengan menggunakan

pendekatan teori Terzaghi (1925) dan teori Barron (1947). Hasil pengujian dilaboratorium

menunjukkan bahwa pada semua beban yang diberikan semakin besar “σ” dan rasio

diameter drain “n”, berakibat pada harga koefisien konsolidasi radial “Cr” semakin kecil

serta harga koefisien rembesan “kr” juga semakin kecil.

Kata kunci : Koefisien permeabilitas, vertikal sand drain, compressible layer, rasio

diameter “n”, koefisien konsolidasi radial “Cr”, alat konsolidasi radial.

Abstract : It’s a problems to any construction which are built on silt, the main cause

coefficient permeability (k) the small soil with power back the low soil so result latest

process compression consolidation (primer consolidation) to soil. For explain that big

accelerated compression used teory consolidation one dimension course vertical to

consolidation without vertical sand drain (clasic), and teory consolidation one dimension

course horizontal (radial) to consolidation with vertical sand drain with offer load to with

ratio diameter drain (to configuration 4 hole and configuration 7 hole) that is n1 = 2.5, n2

= 3.5, n3 = 4.5. Calculation and proceeds analisa with use approach teory Terzaghi

(1925) and teory Barron (1947). The laboratory test indicates at all the load that offer

bigger “σ” and ratio diameter drain “n”, result to price coefficient consolidation radial

“Cr” smaller with price coefficient permeability “kr” smaller too.

Keywords : Coefficient permeability, vertical sand drain, compressible layer, ratio

diameter “n” , coefficient Consolidation radial “Cr”, instrument

consolidation radial.

Bila lapisan tanah jenuh berpermeabilitas rendah dibebani, maka tekanan air pori

di dalam tanah tersebut segera bertambah. Perbedaan tekanan air pori pada lapisan

tanah, berakibat air mengalir ke lapisan tanah dengan tekanan air pori yang lebih

rendah, yang diikuti penurunan tanahnya. Karena permeabilitas tanah yang rendah,

proses ini membutuhkan waktu. Konsolidasi adalah proses berkurangnya volume atau

berkurangnya rongga pori dari tanah jenuh berpermeabilitas rendah akibat pembebanan,

dimana prosesnya dipengaruhi oleh kecepatan terperasnya air pori keluar dari rongga

tanah.

Terzaghi (1925) membuat teori tentang kecepatan pemampatan konsolidasi satu

demensi pada tanah lempung jenuh air. Teori tersebut mengasumsikan tanah dikekang

dalam arah horizontal sehingga kelebihan tekanan air pori hanya berubah pada arah

vertical saja.

Agus Mahmudi adalah Dosen Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Bhayangkara Surabaya

Page 2: PENGARUH POLA SUSUNAN SAND DRAIN TERHADAP KECEPATAN PEMAMPATAN KONSOLIDASI PADA SISTIM VERTICAL SAND DRAIN.pdf

JURNAL ILMU-ILMU TEKNIK - SISTEM , Vol. 5 No.2

Pengaruh Pola Susunan Sand Drain Terhadap Kecepatan Pemampatan Konsolidasi Pada Sistim Vertical

Sand Drain

15

Barron (1947) yang menguraikan tentang konsolidasi arah radial, mengasumsikan

bahwa perilaku sebuah silinder tanah yang berlubang ditengahnya dengan ketinggian terbatas H dengan rasio (n) antara diameter silinder tanah (D) terhadap diameter sand

drain (d). Bila terjadi konsolidasi maka air akan mengalir kearah horizontal atau radial (kearah vertical drain) dan dikeluarkan kearah vertical.

Tanah kohesif atau tanah lempung merupakan tanah yang mempunyai koefisien permeabilitas (k) yang kecil dibandingkan tanah non kohesif (pasir & kerikil), sehingga

membutuhkan waktu yang cukup lama untuk mengalami pemampatan. Sand drain yang merupakan salah satu bentuk dari vertical drain yang berfungsi

untuk mempercepat proses konsolidasi dengan cara pengaliran air pori arah radial agar

dapat mengurangi waktu yang diperlukan sehingga proses pemampatan konsolidasi

lebih cepat dan akhirnya dapat diperoleh derajad konsolidasi yang memadai.

Pada penelitian ini penulis mencoba menganalisa kecepatan pemampatan dengan

menggunakan vertical sand drain yang merupakan konsolidasi arah radial/horizontal.

Pada penelitian sand drain ini, peneliti menggunakan variasi diameter lobang sand drain

4 (empat) lubang dan 7 (tujuh) lubang, harapan peneliti adalah bahwa dengan variasi

jumlah lubang yang lebih dari satu lubang adalah akan lebih dapat mempercepat

pemampatan, sehingga yang semula daya dukung tanah lunak adalah rendah maka

dengan telah termampatnya tanah dapat menaikkan daya dukung tanah tersebut.

Tujuan penelitian adalah mempelajari pengaruh kecepatan pemampatan

konsolidasi sistim vertical sand drain apabila diberikan variasi diameter sand drain pada

pola susunan empat lubang dan pola susunan tujuh lubang. Dengan diketahuinya pengaruh variasi diameter sand drain terhadap kecepatan

pemampatan konsolidasi sistim vertical sand drain pada pola susunan empat lubang dan pola susunan tujuh lubang, maka dapat diperkirakan pemakaian pola susunan lubang

dan diameter sand drain yang tepat untuk keperluan pemampatan konsolidasi dengan sistim vertical sand drain yang paling cepat.

Masalah dibatasi hanya pada sistim pembebanan pakai beban bertahap dengan

LIR = 1 dan beban langsung berupa timbunan setinggi 2 s/d 8 meter, γt = 1,85 t/m3,

aliran air digunakan single drainage arah keatas, Rasio antara diameter sample dengan

diameter sand drain adalah n1 = 2.5, n2 = 3.5, n3 = 4.5.

TINJAUAN PUSTAKA

Konsolidasi akibat aliran air pori arah vertical

Penambahan beban pada tanah dapat menyebabkan lapisan tanah dibawahnya

mengalami pemampatan karena adanya deformasi partikel tanah, relokasi partikel,

keluarnya air atau udara dalam dari dalam pori tanah, dan sebab-sebab lainnya. Terzaghi (1925) memperkenalkan teorinya mengenai kecepatan pemampatan satu

dimensi untuk tanah lempung jenuh air.

vw

vm

kC

γ=

Dimana :

mv = koefisien kemampumampatan

= av/(1+eo)

Cv = koefisien konsolidasi vertical (cm2/det)

ditentukan dari grafik hasil test konsolidasi (pemampatan Vs t)

� Metoda logaritma waktu (Cassagrande, 1940) (Gambar 1)

Page 3: PENGARUH POLA SUSUNAN SAND DRAIN TERHADAP KECEPATAN PEMAMPATAN KONSOLIDASI PADA SISTIM VERTICAL SAND DRAIN.pdf

JURNAL ILMU-ILMU TEKNIK - SISTEM , Vol. 5 No.2

Pengaruh Pola Susunan Sand Drain Terhadap Kecepatan Pemampatan Konsolidasi Pada Sistim Vertical

Sand Drain

16

( )

50

2

50

)50(

.

t

HTC dr

v =

� Metoda akar waktu (Taylor, 1942) (Gambar 2)

( )

90

2

90

)90(

.

t

HTC dr

v =

Gambar 1 : Metoda Logaritma waktu Gambar 2 : Metoda Akar Waktu

sedangkan lamanya waktu untuk proses pemampatan konsolidasi dapat diperoleh dengan persamaan sbb:

Dimana :

Tv = time factor yang merupakan fungsi dari derajad konsolidasi akibat aliran arah

vertical (Uv)

Menentukan indeks kompresi (Cc)

Untuk NC-Soil ⇒

Untuk OC-Soil ⇒

Menentukan indeks mengembang (Cs)

Untuk NC-Soil ⇒

Untuk OC-Soil ⇒

Konsolidasi akibat aliran air pori arah horizontal

Fungsi utama vertical drain dalam suatu lapisan tanah lempung adalah untuk

mempercepat proses konsolidasi primer dengan cara pengaliran air pori arah radial

sehingga dapat mengurangi waktu yang diperlukan untuk memperoleh derajad

konsolidasi (U) yang memadai.

''

1

oo.

log log

e 0,42 - e

c

lapcCσσ −

=

''

2

o1.

loglog

e 42,0

c

lapc

eC

σσ −

−=

''

FEs

log log

e - e

EF

Cσσ −

=

''

HG

log log

e - e

GH

sCσσ −

=

( )

v

drv

C

HTt

2

.=

Page 4: PENGARUH POLA SUSUNAN SAND DRAIN TERHADAP KECEPATAN PEMAMPATAN KONSOLIDASI PADA SISTIM VERTICAL SAND DRAIN.pdf

JURNAL ILMU-ILMU TEKNIK - SISTEM , Vol. 5 No.2

Pengaruh Pola Susunan Sand Drain Terhadap Kecepatan Pemampatan Konsolidasi Pada Sistim Vertical

Sand Drain

17

System vertical drain telah dijelaskan oleh Barron (1948) berdasarkan teori aliran

sand drain yang menggunakan asumsi Terzaghi tentang konsolidasi linier satu dimensi. Dalam konsolidasi dengan vertikal drain kecepatan pemampatan konsolidasi

didefinisikan sebagai berikut :

Sehingga besarnya waktu yang diperlukan untuk proses pemampatan

konsolidasi arah radial adalah :

dimana :

t = waktu untuk menyelesaikan konsolidasi primer

T = time factor arah horisontal/radial D = diameter ekivalen dari lingkaran tanah yang merupakan daerah pengaruh dari

vertical sand drain (VSD � D = 1,13 x s, untuk pola pemasangan VSD model bujursangkar

� D = 1,05 x s, untuk pola pemasangan VSD model segitiga. s = jarak antara titik pusat vertical sand drain

Ch = koefisien konsolidasi tanah akbiat aliran air arah horizontal

= (kh/kv) . Cv atau Ch = k/(mv . γw)

Kh/kv = perbandingan antara koefisien permeabilitas tanah arah horizontal dan vertical

untuk tanah lempung yang jenuh air, dimana harga kh/kv = 2 sampai 5.

Untuk mencari besarnya derajad konsolidasi (U) untuk vertical sand drain adalah:

( )

=

nF . 2 . D

C . 8 .t

1 - 1

2

h

e

Uh

Dimana :

isontalradial/horarah ikonsolidas derajad Uh ==RU ( )4

3 - D/dln )( =nF

Untuk perhitungan parameter-parameter lainnya sama seperti pada konsolidasi vertical.

METODE PENELITIAN

Dalam penelitian digunakan metode penelitian eksperimental dengan harapan

dapat data-data penurunan dan waktu dari hasil konsolidasi vertical sand drain,

eksperiment dilakukan dengan menggunakan sampel tanah dimasukkan alat konsolidasi

dan diberi beban sesuai dengan beban rencana. Selanjutnya dibuat bebera grafik dari

data dan hasil analisis data, menjawab permasalahan, dan kemudian dapat mengambil

suatu kesimpulan.

Langkah Pengujian

� Persiapan Sample Test Tanah Lempung LL = 5,8 % diambil dari Mojosari. � Menentukan Berat Volume Sample (γt )

� Membuat lubang Sand Drain setinggi 3,2 cm terlubangi. � Pengisian Sand Drain

2

h

D

C . tT =

h

2

C

D . Tt =

Page 5: PENGARUH POLA SUSUNAN SAND DRAIN TERHADAP KECEPATAN PEMAMPATAN KONSOLIDASI PADA SISTIM VERTICAL SAND DRAIN.pdf

JURNAL ILMU-ILMU TEKNIK - SISTEM , Vol. 5 No.2

Pengaruh Pola Susunan Sand Drain Terhadap Kecepatan Pemampatan Konsolidasi Pada Sistim Vertical

Sand Drain

18

� Pengesetan Alat Konsolidasi Radial

� Penjenuhan selama 24 jam (menurut Terzaghi). � Pembebanan : Pembebanan diberikan seperti test konsolidasi tanpa vertikal sand

drain (klasik) dengan variasi diameter sand drain untuk pola susunan 4 lubang (d = 1,8 cm, d = 1,4 cm, dan d = 1,1 cm) dan untuk pola susunan 7 lubang (d = 1,0 cm, d

= 0,8 cm, dan d = 0,6 cm) melalui rasio diameter (n = 2,5; n = 3,5 & n = 4,5).

Bahan dan Alat

Alat konsolidasi radial pada prinsipnya sama dengan alat konsolidasi konvensional hanya pada bagian cincin tempat sampel tanah yang dilakukan modifikasi. Pada

pengujian konsolidasi vertical sand drain ini cincin tempat sampel tanah diisi tanah

tanpa mengubah kondisi fisik dari contoh yang ada. Diameter sampel (D) 12,13 cm dan

tinggi sampel (H) 3,2 cm.

Gambar 3. Potongan Alat Konsolidasi Radial

Setelah diisi tanah, cincin tempat sampel tanah tersebut ditutup dengan penutup

cincin yang memiliki lubang vertical sand drain. Tutup cincin ada dua macam yaitu tutup cincin yang memiliki 4 lubang dan tutup cincin yang memiliki 7 lubang, diameter

lubangnya dibuat lebih besar dari pada variasi diameter lubang yang paling besar, tutup cincin ini akan ditempeli plat besi yang memiliki diameter lubang yang berbeda-beda

sesuai dengan rasio diameter lubang yang direncanakan.

Alat konsolidasi radial diset pada alat konsolidasi konvensional sehingga alat baca

(dial reading untuk mengukur penurunan) yang terdapat pada alat tersebut dapat dipakai

sesuai fungsinya semula. Adapun gambar potongan dari alat konsolidasi radial dapat

dilihat pada gambar 3.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengaruh Diameter Vertikal Sand Drain Terhadap Kecepatan Pemampatan

Konsolidasi Untuk menghitung besarnya koefisien konsolidasi arah vertikal (Cv) dan arah

radial (Cr) digunakan metode Taylor, dimana Cv = (Tv x t90)/D2 sedangkan Cr = (Tr x

t90)/D2. Nilai factor waktu vertikal (Tv) untuk derajat konsolidasi 90% sebesar 0,848

berdasarkan tabel 7.1. (buku Mekanika Tanah II, Hary C.H., hal. 81), sedangkan nilai

15,4 cm

1

12,13 cm

2x1,5 cm

0,6

1,2

3,2 cm

Cincin sampel tanah

Tutup Cincin

Plat diameter lubang

Lubang Sand drain

Kran buka tutup air

Page 6: PENGARUH POLA SUSUNAN SAND DRAIN TERHADAP KECEPATAN PEMAMPATAN KONSOLIDASI PADA SISTIM VERTICAL SAND DRAIN.pdf

JURNAL ILMU-ILMU TEKNIK - SISTEM , Vol. 5 No.2

Pengaruh Pola Susunan Sand Drain Terhadap Kecepatan Pemampatan Konsolidasi Pada Sistim Vertical

Sand Drain

19

factor waktu radial (Tr) perhitungannya menggunakan persamaan 5.153 yaitu Ur = 1 –

exp {-8Tr/F(n)}, (Advanced Soil Mechanics,karangan Braja M. Das, hal. 323). Berikut ini adalah hasil perhitungan Cr dan Cv dari hasil pengujian konsolidasi yang disajikan

pada tabel 1 s/d 2 dibawah ini.

Tabel 1. Hasil Perhitungan Koefisien Konsolidasi Vertikal Drain Beban

Langsung σ

n

D/d Tr90

t90

(det)

Cr

cm2/det

Beban

Bertahap σ

n

D/d Tr90 t90 (det) Cr

4 Lubang

0,37

2,5 0,109 194,4 0,005

4 Lubang

0,25 2,5 0,24 437,40 0,002

3,5 0,182 240,0 0,007 0,5 48,60 0,023

4,5 0,243 86,4 0,028 1 375,00 0,002

7 Lubang

2,5 0,109 117,6 0,009 2 101,40 0,011

3,5 0,182 173,4 0,010 4 135,00 0,008

4,5 0,243 135,0 0,018 8 101,40 0,011

4 Lubang 0,74

2,5 0,109 62,93 0,017

4 Lubang

0,25 3,5 0,16 21,60 0,086

3,5 0,182 60,00 0,031 0,5 216,60 0,008

4,5 0,243 53,67 0,046 1 240,00 0,007

7 Lubang

2,5 0,109 60,00 0,018 2 777,60 0,002

3,5 0,182 65,73 0,028 4 60,00 0,031

4,5 0,243 62,93 0,039 8 173,40 0,010

4 Lubang

1,11

2,5 0,109 80,50 0,013

4 Lubang

0,25 4,5 0,16 48,60 0,051

3,5 0,182 60,00 0,031 0,5 194,40 0,012

4,5 0,243 60,00 0,041 1 101,40 0,024

7 Lubang

2,5 0,109 60,00 0,018 2 205,35 0,012

3,5 0,182 60,00 0,031 4 912,60 0,002

4,5 0,243 62,93 0,039 8 101,40 0,024

4 Lubang

1,48

2,5 0,109 60,00 0,018

7 Lubang

0,25 2,5 0,24 86,40 0,012

3,5 0,182 68,41 0,027 0,5 72,60 0,015

4,5 0,243 65,73 0,037 1 240,00 0,004

7 Lubang

2,5 0,109 60,00 0,018 2 72,60 0,015

3,5 0,182 73,48 0,025 4 117,60 0,009

4,5 0,243 62,93 0,039 8 264,60 0,004

7 Lubang

0,25 3,5 0,18 135,00 0,013

0,5 135,00 0,013

1 470,40 0,003

2 135,00 0,013

4 317,40 0,005

8 1.382,40 0,001

7 Lubang

0,25 4,5 0,10 173,40 0,010

0,5 173,40 0,010

1 240,00 0,007

2 437,40 0,004

4 540,00 0,003

8 735,00 0,003

Besarnya Angka Pori dan Permeabilitas Akibat Variasi Diameter Vertikal Sand

Drain Setelah mendapatkan grafik antara waktu terhadap pemampatan akibat

pembebanan yang bervariasi, maka untuk mengetahui perubahan angka pori terhadap tekanan perlu dibuat hubungan grafik antara angka pori terhadap tegangan. Dari grafik

tersebut maka didapat besarnya angka koefisien kompressi (Cc) dan koefisien swelling (Cs), dan hasil perhitungannya seperti terlihat pada tabel 2.

Page 7: PENGARUH POLA SUSUNAN SAND DRAIN TERHADAP KECEPATAN PEMAMPATAN KONSOLIDASI PADA SISTIM VERTICAL SAND DRAIN.pdf

JURNAL ILMU-ILMU TEKNIK - SISTEM , Vol. 5 No.2

Pengaruh Pola Susunan Sand Drain Terhadap Kecepatan Pemampatan Konsolidasi Pada Sistim Vertical

Sand Drain

20

Tabel 2. Hasil Perhitungan Cc vs VSD JENIS

SAMPEL

BEBAN LANGSUNG BEBAN BERTAHAP

Cc (vsd) Cc (vsd) CS (vsd)

4lub n=2,5 0,444 0,644 0,073

4lub n=3,5 0,594 0,587 0,061

4lub n=4,5 0,694 0,415 0,067

7lub n=2,5 0,358 0,458 0,036

7lub n=3,5 0,429 0,664 0,049

7lub n=4,5 0,472 0,386 0,085

Besarnya koefisien konsolidasi dapat ditentukan dari grafik angka pori terhadap

tegangan, dengan memperhatikan variasi diameter sand drain yang diakibatkan oleh beban secara langsung maupun bertahap, maka dapat dihitung besarnya koefisien

rembesan arah radial (kr) seperti yang disajikan pada tabel 3. dibawah ini.

Tabel 3. Koefisien Rembesan Arah Radial (Kr) Dengan Beban Langsung dan

Beban Bertahap

JENIS SAMPEL NILAI Kr

Beban Bertahap

NILAI Kr

Beban Langsung

4lub n=2,5 1,29E-04 3,58E-04

4lub n=3,5 3,02E-04 1,91E-03

4lub n=4,5 1,05E-03 2,28E-03

7lub n=2,5 2,07E-04 4,23E-04

7lub n=3,5 2,06E-04 5,54E-04

7lub n=4,5 3,05E-04 1,34E-03

Pembahasan

Pengaruh angka pori terhadap besarnya tegangan yang diakibatkan oleh beban langsung maupun beban bertahap (LIR = 1), dengan variasi diameter lubang sand drain

(d) melalui variasi rasio antara diameter sample dengan diameter lubang sand drain (n = 2,5; n= 3,5; & n = 4,5) dapat dianalisa berdasarkan gambar 4. dan gambar 5. Adanya

hubungan antara “n” dan “d” dimana n = D / d, sehingga semakin besar “n” maka semakin kecil “d”.

Gambar 4 menunjukkan hubungan antara angka pori terhadap besarnya tegangan

(σ) akibat beban langsung yakni pada n=3,5 awalnya 7 lubang angkaporinya lebih besar

dari 4 lubang namun pada tegangan sedang menjadi terbalik dan pada tegangan besar

menjadi sama besar. n=2,5 angkapori 7 lubang lebih besar dari 4 lubang, sedangkan

pada n=4,5 baik 7 lubang maupun 4 lubang sama besar. Namun secara umum semakin

besar tegangan (σ) maka angka pori juga semakin besar, hal ini menunjukkan semakin

berat bebannya (tegangan) maka pemampatannya (angka pori) juga semakin besar.

Gambar 5 menunjukkan Hubungan Angkapori vs Tegangan untuk Beban

Bertahap, menunjukkan pada pola susunan 4 lubang semakin besar tegangannya maka

angka porinya semakin mengecil hal ini berarti terjadi pemampatan yang lebih besar

dari pada pola susunan 7 lubang.

Page 8: PENGARUH POLA SUSUNAN SAND DRAIN TERHADAP KECEPATAN PEMAMPATAN KONSOLIDASI PADA SISTIM VERTICAL SAND DRAIN.pdf

JURNAL ILMU-ILMU TEKNIK - SISTEM , Vol. 5 No.2

Pengaruh Pola Susunan Sand Drain Terhadap Kecepatan Pemampatan Konsolidasi Pada Sistim Vertical

Sand Drain

21

Gambar 4. Hubungan Angkapori vs Tegangan untuk Beban Langsung

Gambar 5. Hubungan Angkapori vs Tegangan untuk Beban Bertahap

Gambar 6 menunjukkan bahwa tekanan dapat menimbulkan pemampatan akibat

dari berkurangnya angka pori, kemiringan dari pemampatan adalah merupakan index

pemampatan “Cc” dan “Cs” sebagai index pemuaian. Pengaruhnya terhadap pola

susunan lubang adalah besarnya penurunan pola susunan 4 lubang lebih besar dibanding

dengan pola susunan 7 lubang, sedang pada konsolidasi klasik besar penurunannya

sangat kecil sekali.

Gambar 6. : Hubungan Angkapori vs Tegangan

Page 9: PENGARUH POLA SUSUNAN SAND DRAIN TERHADAP KECEPATAN PEMAMPATAN KONSOLIDASI PADA SISTIM VERTICAL SAND DRAIN.pdf

JURNAL ILMU-ILMU TEKNIK - SISTEM , Vol. 5 No.2

Pengaruh Pola Susunan Sand Drain Terhadap Kecepatan Pemampatan Konsolidasi Pada Sistim Vertical

Sand Drain

22

Gambar 7 menunjukkan hubungan antara koefisien konsolidasi radial (Cr)

terhadap tegangan akibat beban bertahap, bahwa semakin besar “σ” maka semakin kecil harga “Cr”, hal ini dikarenakan pada beban bertahap tanah sebagian sudah termampatkan

karena keluarnya air pori dari dalam tanah akibat beban sebelumnya. Jadi apabila “σ” yang diberikan sebelumnya semakin besar maka tanah semakin memampat dan air pori

dari dalam tanah semakin mengecil yang berakibat kecepatan pemampatan konsolidasi semakin mengecil atau “Cr” semakin kecil sampai akhirnya air pori dari dalam tanah habis

dan akhirnya terjadi harga “Cr” yang konstan.

Gambar 7. : Hubungan “Cr” vs Tegangan dengan Beban Bertahap

Gambar 8 menunjukkan Hubungan antara koefisien konsolidasi radial (Cr)

terhadap tegangan akibat beban langsung, grafik diatas menunjukkan bahwa semakin besar “σ” maka semakin besar pula harga “Cr”, hal ini disebabkan dengan “σ” yang

besar maka tekanan air pori semakin meningkat sehingga kecepatan pemampatan konsolidasi “Cr” juga besar.

Gambar 8. : Hubungan “Cr” vs Tegangan dengan Beban Langsung

Gambar 9 dan gambar 10 menunjukkan rasio diameter lubang sand drain (n) akibat beban bertahap dan beban langsung terhadap koefisien rembesan arah radial

(kr), dapat dianalisa sebagai berikut : Pada beban bertahap adanya kecenderungan yang sama antara pola susunan 4 lubang

dengan pola susunan 7 lubang bahwa semakin besar “n” maka koefisien rembesan

Page 10: PENGARUH POLA SUSUNAN SAND DRAIN TERHADAP KECEPATAN PEMAMPATAN KONSOLIDASI PADA SISTIM VERTICAL SAND DRAIN.pdf

JURNAL ILMU-ILMU TEKNIK - SISTEM , Vol. 5 No.2

Pengaruh Pola Susunan Sand Drain Terhadap Kecepatan Pemampatan Konsolidasi Pada Sistim Vertical

Sand Drain

23

semakin besar, artinya pada diameter yang semakin kecil maka “Kr” nya besar.

Semakin besar “n” Cr semakin kecil, berarti kecepatan konsolidasi waktunya kecil pada “Kr” yang besar.

Gambar 9. Hubungan “n” Vs “Kr” untuk Beban Langsung

Gambar 10. Hubungan Rasio Diameter Vs Koefisien untuk Beban Bertahap

PENUTUP

Kesimpulan

Kesimpulan atas bahasan berupa : (1) Secara umum semakin besar tegangan maka

angkapori juga besar sehingga terjadi pemampatan besar, pada pola susunan 4 lubang

terjadi pemampatan lebih besar dari pada 7 lubang. (2) index pemampatan “Cc” pada

pola susunan 4 lubang lebih besar dibanding dengan pola susunan 7 lubang, sedang

pada konsolidasi klasik besarpenurunannya sangat kecil sekali. (3) Semakin besar “σ”

maka semakin kecil harga “Cr”, jadi “σ” semakin besar tanah semakin memampat dan

air pori dari dalam tanah semakin berkurang. (4) Untuk Koefisien Rembesan baik pola

susunan 4 lubang atau 7 lubang, bahwa semakin besar “n” maka koefisien rembesan

juga semakin besar, artinya pada diameter yang semakin kecil maka “Kr” nya besar,

berarti kecepatan konsolidasi waktunya kecil pada “Kr” yang besar.

Saran

Perlu dilakukan percobaan sejenis dengan memperhatikan pembuatan lubang pada tanah

sampel vertical sand drain dan perbandingan antara n terhadap jarak diameter sand drain terhadap diameter Deq.

Page 11: PENGARUH POLA SUSUNAN SAND DRAIN TERHADAP KECEPATAN PEMAMPATAN KONSOLIDASI PADA SISTIM VERTICAL SAND DRAIN.pdf

JURNAL ILMU-ILMU TEKNIK - SISTEM , Vol. 5 No.2

Pengaruh Pola Susunan Sand Drain Terhadap Kecepatan Pemampatan Konsolidasi Pada Sistim Vertical

Sand Drain

24

UCAPAN TERIMA KASHI

Terima kasih disampaikan kepada Pembimbing Tesis, Dr. Ir. Djoko Untung dan

Kepala Laboratorium Mekanika Tanah Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

atas dukungan fasilitas dalam penyelesaian Tesis yang berjudul Pengaruh Pola Susunan

Sand Drain Terhadap Kecepatan Pemampatan Konsolidasi Pada Sistim Vertical Sand

Drain pada tahun 2009.

DAFTAR RUJUKAN

Braja M. DAS. 2001. Principles of Geotechnical Engineering. United Stated of

America.

Navfac. 1971. Soil Mechanics Foundation and Earth Structures. Department of the

Navy Naval Facilities Engineering Command

Bowles, Joseph E. 1986. Physical and Geotechnical Properties of Soils. New York: Mc.

Graw Hill, Inc.

Indrasurya B Mochtar. 2000. Teknologi Perbaikan Tanah dan Alternatif Perencanaan

pada Tanah Bermasalah. Surabaya : Jurusan Teknik Sipil-FTSP-ITS

Departement of the Navy. Naval Facilities Engineering Command. Washington DC:

Departement of the Navy.

Mitchell, James K. 1976. Fundamentals of Soil Behaviour. California. page 173.

Das Braja M. 1980. Advanced Soil Mechaninics. New York: Mc Graw–Book Company.

Nakazawa, Kazuto et all. 1980. Mektan dan Teknik Pondasi. Diterjemahkan oleh Taulu.

L. Jakarta: Penerbit PT. Pradnya Paramita, page 10 – 12.

Bowles, Joseph E. 1984. Physical and Geotechnical Properties of Soils. New York: Mc.

Graw. Hill, inc.

Bowles, Joseph E. 1986. Foundation Analysis and Design.

Wahyudi, H, 1997. Reklamasi, Surabaya: Jurusan Teknik Sipil ITS.

Das Braja M. 1998. Mekanika Tanah (Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknis).

Diterjemahkan oleh Noor Endah dan Indrasurya B. Mochtar, Jakarta: Erlangga.

Mochtar, Indrasurya B. Mochtar. 2000. Teknologi Perbaikan Tanah dan Alternatif

Perencanaan pada Tanah Bermasalah. Surabaya: Jurusan Teknik Sipil ITS

Surabaya.