PERBAIKAN TANAHTUGAS 2

HARYA PAMUNGKAS115060107111030

TEKNIK SIPILFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS BRAWIJAYAMALANGPreloading and Vertical DrainT. Stapelfeldt, Helsinki University of Technology

1. PreloadingPreloading secara umum diartikan sebagai proses pemampatan tanah dengan memberikan beban sebelum dibangun bangunan di atasnya. Terdapat dua macam teknik preloading yang umum, yaitu memberi timbunan beban (konvensional) dan vacuum preloading.

1.1. Preloading konvensionalPreloading konvensional dilakukan dengan memberi beban di atas tanah. Ketika beban diletakkan di atas tanah lunak, air pori akan mulai berusaha keluar. Namun ketika tanah tidak memiliki permeabilitas yang cukup, maka air pori akan keluar dengan sangat lamban.

Agar tidak menimbulkan permasalahan stabilitas, kebanyakan pembebanan dilakukan dalam dua tahap atau lebih. Dengan menambah durasi pembebanan atau ukuran beban, penurunan sekunder dapat dikurangi atau ditiadakan. Maka dari itu dibutuhkan beban tambahan yang melibihi dari beban kerja untuk mengondisikan tanah agar selalu dalam kondisi overconsolidated karena pada tanah overconsolidated penurunan sekundernya jauh lebih kecil daripada tanah normally consolidated. Kondisi seperti ini akan memberi keuntungan dalam perencanaan geoteknik selanjutnya.

1.2. Vacuum preloadingTerkadang pemberian beban pada tanah lunak tidak dapat dilakukan karena tanah lunak terkadang sangat lemah, sehingga menyebabkan masalah stabilitas. Karena itu metode yang cocok digunakan adalah vacuum preloading. Vacuum preloading dikenalkan oleh Kjellman pada 1952, digunakan untuk mempercepat konsolidasi. Beban tambahan digantikan dengan tekanan atmosfer.Dalam bentuk sederhananya, vacuum preloading terdiri dari sistem drainase vertikal dan lapisan drainase (pasir) pada bagian atasnya. Sistem ini terlindungi dari atmosfer dengan lapisan membran yang tidak dapat ditembus air. Drainase horizontal terpasang pada lapisan drainase dan terhubung dengan pompa vacuum. Untuk menjaga keketatan udara, ujung lapisan membran terletak di dasar parit yang terisi dengan bentonite. Tekanan negatif tercipta dilapisan drainase dengan pompa vacuum. Tekanan negatif yang terjadi menghasilkan tekanan air pori negatif, mengakibatkan meningkatnya tegangan efektif pada tanah, yang menjadikan konsolidasi dapat dipercepat.

Kelebihan dari vacuum preloading adalah tidak butuh material tambahan sebagai beban, tidak butuh alat berat, waktu pengerjaan relatif lebih singkat dan ramah lingkungan karena tidak memakai bahan kimia. Kelebihan berikutnya yaitu konsolidasi yang seragam meniadakan resiko kegagalan karena beban tambahan dari konstruksi permanen, tidak ada resiko ketidakstabilan kemiringan yang melebihi batas dan memungkinkannya pengaturan tingkat dan jumlah pembebanan serta penurunan.Kalaupun terjadi kegagalan dalam penerapan vacuum preloading ini dikarenakan kurangnya pemahaman akan prinsip cara kerja metode ini.Preloading dengan pembebanan tidak hanya menyebabkan penurunan pada lapisan tanah lunak tetapi juga perpindahan lateral ke luar secara menyeluruh. Perpindahan lateral ini utamanya disebabkan oleh tegangan geser yang terinduksi oleh timbunan beban (preloading konvensional), dan jika tegangan geser cukup besar maka itu akan menyebabkan kegagalan geser di dalam tanah. Sebaliknya, teknik vacuum preloading cenderung untuk menerapkan tekanan konsolidasi yang seragam pada tanah lunak. Konsolidasi yang seragam akan menginduksi penurunan dan perpindahan lateral ke dalam. Deformasi ke dalam seperti ini dapat menyebabkan beberapa retak permukaan di sekitar area yang ditingkatkan, tetapi secara normal tidak ada kemungkinan kegagalan geser yang menyeluruh.

2. Vertical DrainsTanah lempung memiliki permeabilitas yang rendah, sehingga membutuhkan waktu yang sangat lama agar penurunan konsolidasi terjadi hingga tuntas. Untuk mempersingkat waktu, dipasang vertical drain bersamaan dengan preloading. Vertical drain adalah jalur drainase vertikal buatan yang dimasukkan ke lapisan lunak tanah lempung. Air pori yang terperas keluar selama konsolidasi tanah lempung karena proses preloading, akan mengalir ke arah horizontal lebih cepat menuju vertical drain. Itu menjadi kelebihan karena tanah lempung lebih bersifat permeabilitas secara horizontal daripada vertikal. Kemudian air pori tersebut dapat mengalir dengan bebas secara vertikal melalui vertical drain menuju lapisan permeabel. Sehingga pemasangan vertical drain dapat mengurangi jarak jalur drainase dan mempercepat proses konsolidasi serta memungkinkan tanah lempung mendapat peningkatan kekuatan yang pesat untuk memikul beban.

Pada tahun 1930 di Swedia, Kjellman mengenalkan prototype pertama dari prefabricated vertical drain yang sepenuhnya terbuat dari kertas kardus. Kemudian beberapa tipe prefabricated vertical drain telah dikembangkan yang pada dasarnya terdiri dari inti yang terbuat dari plastik dengan sumbu saluran longitudinal sebagai drainase dan kertas berserat sebagai filter yang melindungi inti.

Pada dasarnya sand drain adalah lubang-lubang yang dibuat dengan bor lalu diisi dengan pasir. Untuk tipe pemasangan yang displacement, pemasangan sand drain dapat mengakibatkan kerusakan khususnya pada tanah lempung yang lunak dan sensitif karena dapat menurunkan daya dukung geser dan permeabilitas horizontalnya. Untuk tipe pemasangan yang low atau non-displacement dianggap mengakibatkan efek gangguan pada tanah yang lebih kecil. Penggalian dilakukan dengan bor atau penyemprotan air.

Beberapa kekurangan dari sand drain adalah:1. Pasir harus dipilih dengan hati-hati karena jarang terdapat di lokasi pengerjaan.2. Proses drainase air pori dapat terhenti karena pemasangan yang kurang hati-hati atau perpindahan tanah secara horizontal karena terjadinya konsolidasi.3. Pada saat proses pengisian pasir terdapat rongga sehingga bisa mengakibatkan kerusakan karena kebanjiran air pori yang keluar.4. Gangguan pada tanah di sekitar saluran sand drain akibat pemasangan dapat menurunkan permeabilitas, aliran air ke saluran drainase dan efisiensi dari sistem.