panduan geoteknik 4(2)

7/28/2019 Panduan Geoteknik 4(2)

1/184

Pusat Litbang Prasarana Transportasi

Timbunan Jalan pada Tanah Lunak

Desain dan Konstruksi

Panduan Geoteknik 4


2/184

Latar Belakang

Dari pertengahan tahun 1980-an hingga 1997 perekonomian Indonesia mengalamitingkat pertumbuhan lebih dari 6% per tahun. Dengan tingkat pertumbuhan seperti ini,dibutuhkan akan adanya pengembangan sistem transportasi yang andal yang berbasispada transportasi darat, utamanya jalan raya. Banyak daerah yang lebih mudahdijangkau yang umumnya merupakan kawasan perkebunan dan industri, terletak padadataran rendah dimana dijumpai tanah lunak, sehingga kebutuhan akanpengembangan suatu metode kons truksi yang andal membutuhkan pengembangan

suatu teknik desain dan konstruksi yang baru. Tanah lunak ini diperkirakan meliputisekitar 20 juta hektar atau sekitar 10 persen dari luas total daratan Indonesia danditemukan terutama di daerah sekitar pantai.

Pelapukan tanah yang terjadi pada kondisi tropis berbeda dengan yang terjadi padadaerah dengan iklim sedang, sehingga masing-masing tipe tanah dengan karakteristikyang berbeda tersebut membutuhkan penanganan yang berbeda pula dalammengatasi permasalahan konstruksi. Penerapan berbagai metode penanggulanganyang telah dikembangkan untuk daerah dengan ik lim sedang tidak akan selalu cocokuntuk diterapkan pada tanah beriklim tropis. Oleh karenanya perlu dilakukan suatuevaluasi terhadap teknologi yang telah dikembangkan untuk daerah dengan iklimsedang tersebut sebelum diterapkan di Indonesia dan untuk itu dikembangkan suatuteknologi yang lebih cocok melalui upaya-upaya penelitian setempat.

Panduan Geoteknik yang dibuat pada proyek Indonesian Geotechnical Materials and

Construction (IGMC) ini dirancang sebagai sebuah studi terhadap tanah lunak dantanah lapukan tropis Indonesia yang diharapkan dapat menghasilkan panduangeoteknik dan kontruksi yang cocok untuk kondisi di Indonesia. Diharapkan pula,dengan pengembangan sumber daya manusia dan peralatan yang tepat, dapatmeningkatkan kemampuan penelitian dalam bidang geoteknik di Pusat LitbangPrasarana Transportasi. Proyek ini merupakan bagian dari kerangka penelitianpembangunan jalan di atas tanah lunak yang dimulai sejak permulaan tahun 1990.

Tujuan

Penerapan langsung mekanika tanah dan batuan klasik yang dikembangkan didaerah beriklim sedang akan tidak serta merta cocok untuk menyelesaikanpermasalahan yang ada di daerah tropis. Sifat-sifat alami dari mater ial bumi daerahtropis memerlukan pengujian dan analisis yang berbeda dengan material di daerahberiklim sedang. Prinsip yang sama berlaku untuk teknik desain dan konstruksi. Oleh

karenanya dibutuhkan fasilitas penelitian yang khusus untuk melakukan penyelidikan,bila praktek-praktek desain dan konstruksi yang ada ingin ditingkatkan agar jalan yangdibangun di atas tanah lunak dapat memberikan tingkat paelayanan yang disyaratkan.

Melanjutkan Tahap 1 dari proyek yang dilaksanakan pada tahun 1997-8, Tahap 2mendapat tugas untuk mempersiapkan edisi pertama dari seri Panduan Geoteknik ini,yang berhubungan dengan tanah lunak.

Disadari bahwa masih banyak hal yang harus dipelajari dan dicapai mengenai tanahlunak Indonesia untuk dapat menghasilkan suatu desain pembangunan jalan yanglebih ekonomis. Oleh karenanya diharapkan berdasarkan pengalaman selamapenggunaan edisi pertama Panduan Geoteknik ini, akan diperoleh suatu umpan balikyang berharga untuk meningkatkan dan memperluas panduan ini di masa mendatang.

Program kegiatan ini dilaksanakan oleh Pusat Litbang Prasarana Transportasibersama Tim Konsultan. Proyek ini seluruhnya didanai oleh pinjaman PemerintahIndonesia dari International Bank for Reconstruction and Development, HighwaySector Investment Programme 2, Loan Number 3712-IND.

Sampul depan menunjukkan Peta Geologi Indonesia. Areal tanah lunak

ditunjukkan dengan warna hitam.


3/184

Panduan Geoteknik Indonesia

WSP International

Kerja sama dengan PT Virama KaryaPT Trikarla Cipta

Edisi Pertama Bahasa Indonesia ber 2001 Nopem

Desain dan Konstruksi

Panduan Geoteknik 4

Timbunan Jalan pada Tanah Lunak

Pusat Litbang Prasarana Transportasi


4/184

Pengantar

Tanah lunak dalam Panduan ini meliputi lempung inorganik (lempung bukan

organik), lempung organik dan gambut.Tanah jenis ini terdapat pada areal lebih dari 20 juta hektar, lebih dari 10 % daritanah daratan Indonesia.

Pada masa lalu, banyak proyek mengalami penundaan atau keterlambatan,memerlukan tambahan biaya yang besar, membutuhkan biaya perawatan danpemeliharaan yang tinggi atau mengalami kegagalan, yang diakibatkan oleh adanyatanah lunak ini.

Untuk Siapa Panduan ini dibuat ?

Panduan Geoteknik ini dan seri lainnya diperuntukkan bagi para praktisi dilapangan dengan maksud memberikan panduan dan petunjuk dalam desain danpelaksanaan konstruksi jalan di atas tanah lunak. Berbagai panduan yang dibuat,sangat cocok untuk diterapkan dalam desain berbagai tipe kelas jalan, mulai dariJalan Nasional hingga Jalan Kabupaten. Panduan-panduan disajikan untukkelompok-kelompok praktisi, sebagai berikut:

Para Manajer Proyek

Termasuk pihak-pihak yang terlibat dalam proses perencanaan, pembiayaan danmanajemen proyek.

DalamPanduan ini dijelaskan mengapa pada lokasi tanah lunak diperlukan sebuahpenyelidikan khusus, waktu untuk melakukan penyelidikan dan pertimbangan terhadappembiayaan sevara khusus untuk melaksanakan penyelidikan yangmemadai serta interpretasiyangtepat.

Para Desainer

Panduan ini menjelaskan bagaimana lokasi tanah lunak harus diidentifikasi, prosedur-proseduryangharus diterapkan dalampenyelidikan, dan prosedur desain dan pelaksanaan yangharusdiikuti. Panduan ini juga mengarahkan bilamana informasi yangdidapatkan tersebutmemerlukan masukan dari spesialis/ahli yangtelah berpengalaman.

Para Spesialis Geoteknik

Para spesialis geoteknik yangberpengalaman dalamkonstruksi jalan di atas tanah lunakpun,akan dapat memanfaatkan Panduan ini untuk mendapatkan rangkuman prosedur-proseduryangdapat digunakan dan diterapkan pada proyek-proyek yanglebih kompleks dimana merekaterlibat secara langsung.

Walaupun panduan-panduan ini hanya diperuntukkan untuk jalan di atas tanahlunak, para perekayasa yang menangani jalan pada tipe tanah dan bangunan sipil


5/184

tipe lainnya akan mendapatkan informasi yang sangat bermanfaat dalammenghadapi permasalahan yang serupa.

Tujuan dari Panduan

Panduan Geoteknik 1: Timbunan Jalan pada Tanah Lunak: ProsesPembentukan dan Sifat-sifat Dasar Tanah Lunak

Panduan ini memberikan informasi untuk:

Memahami perbedaan tipe-tipe tanah lunak yang ditemukan di Indonesiadan bagaimana hubungannya dengan konteks regional maupun global

Membuat penilaian awal akan segala kemungkinan dimana tanah-tanahtersebut akan ditemukan pada lokasi-loksasi tertentu

Mengidentifikasi keberadaan tanah lunak, sehingga prosedur-prosedur

yang disebutkan dalam Panduan Geoteknik 2 hingga 4 perlu diterapkandalam proyek tersebut.

Panduan Geoteknik 2: Timbunan Jalan pada Tanah Lunak: PenyelidikanTanah Lunak: Desain dan Pekerjaan Lapangan

Panduan ini menjelaskan prosedur-prosedur yang harus diterapkan dalam:

Studi awal untuk mengumpulkan informasi-informasi yang ada

Informasi-informasi yang dibutuhkan dalam kegiatan proyek pembangunanjalan sebelum merencanakan penyelidikan lapangan

Menentukan tipe-tipe penyelidikan lapangan serta pengujian laboratoriumyang akan dilakukan

Prosedur mendesain penyelidikan lapangan

Persyaratan-persyaratan khusus untuk melaksanakan pekerjaan-pekerjaantertentu pada tanah lunak, sebagaimana juga telah dikemukakan padamanual-manual lainnya untuk keperluan pekerjaan penyelidikan lapanganyang sifatnya rutin

Persyaratan-persyaratan yang harus dipenuhi untuk pelaporan dari hasil-hasil pekerjaan yang telah dilakukan

Ceklis untuk meyakinkan bahwa prosedur-prosedur yang tercantum dalamPanduan ini telah diikuti

Prosedur-prosedur yang harus dilaksanakan jika penyelidikan lapanganyang dilakukan tidak mengikuti rekomendasi yang diberikan oleh Panduanini.

Panduan Geoteknik 3: Timbunan Jalan pada Tanah Lunak: PenyelidikanTanah Lunak: Pengujian Laboratorium

Panduan ini merumuskan:


6/184

Ceklis untuk mengevaluasi kemampuan laboratorium pengujian geoteknik dankriteria pemilihan laboratoriumFaktor-faktor yang berpengaruh pada perencanaan dan pengembanganprogram pengujian laboratorium

Rangkuman prosedur pengujian standar terutama acauan pengujian lempungorganik lunak dan gambut serta interpretasi hasil pengujiannyaProsedur untuk mengurangi sekecil mungkin gangguan pada contoh tanahselama penanganan dan penyiapan benda uji; interpretasi data pengujian untukmengevaluasi kualitas contohProsedur untuk mengidentifikasi dan menjelaskan struktur dan fabrik tanahPersyaratan-persyaratan pelaporan.

Panduan Geoteknik 4: Timbunan Jalan pada Tanah Lunak: Disain danKonstruksi

Panduan ini merumuskan:

Metode-metode yang harus diterapkan untuk menguji keabsahan datapenyelidikan

Prosedur untuk mendapatkan parameter-parameter

Proses pengambilan keputusan dalam memilih teknik dan metode yangefektif dan memuaskan

Metode-metode yang akan digunakan dalam menganalisis stabilitas danprilaku penurunan jalan

Persyaratan-persyaratan dalam penyusunan laporan desain, penyiapankesimpulan-kesimpulan dan bagaimana kesimpulan tersebut dapat dicapai

Ceklis untuk meyakinkan bahwa semua prosedur dalam Panduan ini telahdilaksanakan

Prosedur-prosedur yang harus dilaksanakan jika rekomendasi-rekomendasitidak dilaksanakan sesuai dengan apa yang telah diberikan dalam Panduanini.

CD Panduan Geoteknik

Sebuah CD dilampirkan dalam Panduan Geoteknik 1. Lampiran A dari PanduanGeoteknik 1 memberikan penjelasan tentang isi dari CD tersebut serta carapenggunaannya.


7/184

Skala Mutu

Panduan ini mengasumsikan bahwa pada setiap pelaksanaan proyek jalan, seorangPerekayasa yang selanjutnya disebut sebagai Insinyur Geoteknik yang Ditunjuk,akan ditetapkan untuk bertanggung jawab terhadap seluruh pekerjaan geoteknikmulai dari tahapan penyelidikan, desain dan pelaksanaan konstruksi. Penunjukkanini dilakukan oleh Ketua Tim, Ketau Tim Desain atau seseorang yang secarakeseluruhan bertanggungjawab atas proyek tersebut. Pemimpin proyek mempunyaitanggung jawab untuk menjamin Insinyur Geoteknik yang Ditunjuk ada di posselama proyek berjalan.

Panduan ini menggambarkan bagaimana Insinyur Geoteknik yang Ditunjuktersebut harus mencatat dan menandatangani setiap tahapan pekerjaan. JikaInsinyur Geoteknik yang Ditunjuk tersebut suatu saat diganti, maka prosedur-prosedur yang telah ditetapkan tersebut harus dimasukkan di dalam klausal

serahterima, yang mana Insinyur Geoteknik yang baru harus melanjutkannyadengan tanggung jawab sebagaimana yang telah dijelaskan pada PanduanGeoteknik 4.

Latar belakang dan pengalaman dari Insinyur Geoteknik yang Ditunjuk tersebutakan bervariasi berdasarkan kuantitas dan kompleksitas dari proyek yangbersangkutan. Untuk Jalan Kabupaten, Insinyur Geoteknik yang Ditunjuk harusmemiliki kemampuan/ latarbelakang keteknikan dasar yang cukup sertapengetahuan lokal yang memadai. Sedangkan untuk skala proyek yang lebih besar,seorang Insinyur dengan latar belakang khusus kegeoteknikan, umumnya menjadipersyaratan yang harus dipenuhi.

Untuk skala Jalan Nasional, dimana permasalahan-permasalahan tanah lunakcukup banyak ditemui, Insinyur Geoteknik yang Ditunjuk harus memilikipengetahuan dan pengalaman kegeoteknikan yang luas. Bila dipandang perlu iadapat didukung oleh seorang Spesialis; walaupun demikian, Insinyur Geoteknikyang Ditunjuk tersebut tetap bertanggungjawab secara keseluruhan terhadap SkalaMutu, sebagaimana dijelaskan dalam Panduan ini.

Jika terdapat penyelidikan atau disain geoteknik yang harus dilakukan olehKontraktor Pelaksana Pekerjaan, maka dalam kaitannya dengan pekerjaan tersebutkontraktor itu harus mematuhi semua persyaratan yang tercantum dalam Panduanini. Insinyur Geoteknik yang Ditunjuk harus bertanggung jawab terhadap hal ini.


8/184


9/184

(i)

Daftar Isi

1 Pendahuluan Panduan Geoteknik 4............ ......... ........ ......... ........ ......... ....1

1.1 Ruang Lingkup...............................................................................11.2 Struktur Manajemen untuk Pekerjaan Kegeoteknikan.......... .... .... ......1

1.3 Pendekatan terhadap Desain Pekerjaan Kegeoteknikan......... .... ........ .3

1.4 Permasalahan.................................................................................5

1.5 Solusi atau Pemecahan Masalah........ ......... ......... ........ ......... ........ ...51.5.1 Pendahuluan...............................................................................5 1.5.2 Tipe Pemecahan (Solusi) ........ ......... ........ ......... ........ ......... ......... .6

2 Pertimbangan Menyeluruh dalam Disain ........ ......... ........ ......... ........ .........8

2.1 Umum ...........................................................................................8

3 Solusi dengan Pekerjaan Tanah (Earthwork Solutions).............................113.1 Pendahuluan.................................................................................11

3.2 Penggantian Material....................................................................113.2.1 Teknik Penggantian..................................................................113.2.2 Metode dan Prosedur ......... ......... ........ ......... ........ ......... ........ ....123.2.3 Aplikasi...................................................................................133.2.4 Pertimbangan Pelaksanaan........................................................15

3.3 Bahu Beban Kontra (Counterweight Berms) ...................................153.3.1 Teknik .....................................................................................153.3.2 Metode dan Prosedur ......... ......... ........ ......... ........ ......... ........ ....17

3.3.3 Pertimbangan Konstruksi..........................................................183.4 Pembebanan Tambahan (Surcharging)...........................................18

3.4.1 Teknik .....................................................................................183.4.2 Metode dan Prosedur ......... ......... ........ ......... ........ ......... ........ ....193.4.3 Pertimbangan Pelaksanaan........................................................21

3.5 Konstruksi Bertahap (Staged Construction)....................................223.5.1 Teknik .....................................................................................223.5.2 Metode dan Prosedur ......... ......... ........ ......... ........ ......... ........ ....233.5.3 Pertimbangan Pelaksanaan........................................................24

3.6 Penggunaan Material Ringan........ ........ ......... ........ ......... ........ ....... 24

3.6.1 Teknik .....................................................................................243.6.2 Metode dan Prosedur ......... ......... ........ ......... ........ ......... ........ ....243.6.3 Penerapan................................................................................26

4 Solusi dengan Perbaikan Tanah........ ......... ......... ........ ......... ........ ......... ..27

4.1 Pendahuluan.................................................................................27

4.2 Drainase Vertikal (VerticalDrains)................................................274.2.1 Teknik .....................................................................................274.2.2 Metode dan Prosedur ......... ......... ........ ......... ........ ......... ........ ....30


10/184

(ii)

4.2.3 Prosedur Instalasi ........ ......... ........ ......... ......... ........ ......... ........ .314.2.4 Selimut Pasir (Sand Blanket)........... ........ ......... ........ ......... ........ 324.2.5 Pertimbangan Pelaksanaan........................................................344.2.6 Contoh Penggunaan..................................................................36

4.3 Tiang ...........................................................................................364.3.1 Teknik .....................................................................................364.3.2 Tipe-tipe Tiang.........................................................................374.3.3 Metode Transfer Beban Timbunan ke Tiang...............................384.3.4 Pertimbangan Pelaksanaan........................................................404.3.5 Contoh Penggunaan..................................................................41

4.4 Matras .........................................................................................414.4.1 Teknik .....................................................................................414.4.2 Contoh Penggunaan..................................................................42

4.5 Metode Perbaikan Tanah Lainnya.... ........ ......... ........ ......... ........ ....425 Persiapan untuk Disain ......... ......... ........ ......... ........ ......... ........ ......... ..... 45

5.1 Interpretasi Geologi......................................................................45

5.2 Zonasi (zoning) Lokasi .................................................................46

5.3 Pemilihan Parameter-parameter Geoteknik ........... .... .... .... .............. 475.3.1 Pendahuluan.............................................................................47 5.3.2 Kisaran Nilai yang Dapat Diterima ......... ......... ........ ......... ........ .475.3.3 Korelasi...................................................................................485.3.4 Menyimpulkan Hasil Penilaian......... ......... ........ ......... ........ ....... 485.3.5 Pemilihan Parameter Desain......... ......... ........ ......... ........ ......... ..48

5.4 Parameter Untuk Material Timbunan ......... ........ ......... ........ ......... ..51

5.5 Kriteria Desain dan Pembebanan............ ........ ......... ........ ......... ..... 515.5.1 Beban Lalu Lintas.....................................................................515.5.2 Faktor Keamanan.....................................................................525.5.3 Kriteria Deformasi....................................................................545.5.4 Beban Gempa...........................................................................55

6 Solusi Desain dan Evaluasi ......... ........ ......... ........ ......... ........ ......... ........ 58

6.1 Pendahuluan.................................................................................58

6.2 Stabilitas Timbunan......................................................................59

6.3 Penurunan pada Timbunan............................................................596.4 Drainase Horisontal......................................................................61

6.5 Penggantian (Replacement)...........................................................61

6.6 Bahu Beban Kontra (Counterweight Berms)...................................62

6.7 Penambahan Beban.......................................................................63

6.8 Konstruksi Bertahap.....................................................................65

6.9 Timbunan yang Diperkuat.............................................................676.9.1 Pendahuluan.............................................................................67


11/184

(iii)

6.9.2 Sifat-sifat Geotekstil.................................................................686.9.3 Faktor Pengurang Rangkak(Creep) ...........................................696.9.4 Analisis Stabilitas.....................................................................70

6.10 Tiang Matras (Piled Mattress).......................................................716.11 Drainase Vertikal (vertical drains).................................................71

6.12 Desain Tiang................................................................................71

7 Interaksi Tanah dan Bangunan ........ ......... ........ ......... ........ ......... ........ ....73

8 Pertimbangan-pertimbangan untuk Pelebaran Jalan..................................76

9 Proses Pengambilan Keputusan...... ........ ......... ........ ......... ........ ......... ..... 78

9.1 Pengantar.....................................................................................78

9.2 Mengidentifikasi Problem-problem yang harus Dipecahkan.... .... .... 80

9.3 Mengenali Faktor-faktor yang akan Mempengaruhi Proses

Pengambilan Keputusan................................................................809.4 Pemilihan dan Analisis atas Berbagai Pilihan..................................81

9.5 Mengenali Biaya untuk Tiap Pilihan ........ ......... ........ ......... ........ ....82

9.6 Penetapan Pilihan yang Terbaik ........ ......... ........ ......... ........ ......... ..84

9.7 Pelaporan dari Proses Pengambilan Keputusan dan Rekomendasi....86

10 Laporan Desain ......... ........ ......... ........ ......... ........ ......... ........ ......... ........ 87

11 Uji Coba ...............................................................................................93

12 Kontrak dan Konstruksi.........................................................................95

12.1 Pengadaan Kontrak.......................................................................95

12.2 Konstruksi....................................................................................95

13 Pemonitoran (Site Monitoring) ........ ......... ........ ......... ........ ......... ........ ....97

13.1 Merencanakan Program Pemonitoran/Instrumentasi........................97

13.2 Desain Timbunan ........ ......... ........ ......... ........ ......... ........ ......... ..... 98

13.3 Kondisi-kondisi Lapisan Bawah Permukaan...................................98

13.4 Pra Analisis..................................................................................98

13.5 Jumlah Instrumentasi....................................................................98

13.6 Lokasi Instrumen..........................................................................99

13.7 Pemasangan............................................................................... 100

13.8 Perlindungan..............................................................................101

13.9 Frekuensi Pemonitoran dan Prosedur ......... ........ ......... ........ ......... 102

13.10 Catatan Timbunan ........ ......... ......... ........ ......... ........ ......... ........ .. 102

13.11 Pelat Penurunan..........................................................................103

13.12 Instrumentasi Khusus............ ........ ......... ........ ......... ........ ......... ... 103

14 Referensi............................................................................................ 104


12/184

(iv)

Lampiran

Lampiran A Daftar-daftar simak

Lampiran B Korelasi untuk Parameter-parameter Geoteknik

Lampiran C Metode Hanrahan untuk Penurunan Gambut

Lampiran D Disain Timbunan dengan Tiang yang Diperkuat denganGeotekstil

Lampiran E Daftar Isi Laporan

Lampiran F Prosedur untuk Uji Timbunan

Lampiran G Instrumentasi

Lampiran H Formulir Pencatatan Instalasi Instrumen


13/184

1

1 Pendahuluan Panduan Geoteknik 4

1.1 RUANG LINGKUP

Panduan Geoteknik ini memberikan informasi dan advis dalam desain danpelaksanaan konstruksi jalan di atas tanah lunak. Panduan inimengidentifikasikan bermacam solusi yang memungkinkan untuk berbagaikondisi yang berbeda, serta mengemukakan secara umum kelebihan dan

kekurangannya. Karenanya Panduan ini memberikan metodologi untuk memilihdesain yang paling cocok, dan menjelaskan bagaimana caranya PerekayasaGeoteknik yang Ditunjuk(Designated Geotechnical Engineer)mengembangkan dan merekam proses pengambilan keputusannya.

Advis yang diberikan pada Panduan ini juga harus digunakan untuk timbunanoprit jembatan.

Panduan ini tidak berurusan dengan masalah yang menyangkut struktur, kecualibeberapa aspek dari interaksi tanah-struktur(soil-structure interaction), ataumasalah perkerasan jalan pada tanah lunak. Meskipun demikian, beberapa advisyang diberikan pada Panduan ini dan seri lainnya mungkin akan dapat

membantu untuk maksud tersebut.

1.2 STRUKTUR MANAJEMEN UNTUK PEKERJAANKEGEOTEKNIKAN

Panduan ini mensyaratkan bahwa untuk setiap proyek jalan seorang Perekayasa,yang dalam Panduan ini disebut sebagai Perekayasa Geoteknik yang Ditunjuk(Designated Geotechnical Engineer), akan ditunjuk oleh Kepala Tim untukbertanggung jawab terhadap pekerjaan geoteknik seperti dijelaskan dalam

Pengantar.Pada Panduan Geoteknik ini istilah Kepala Tim (Team Leader) yangdimaksudkan adalah seseorang yang bertanggung jawab secara langsungterhadap desain dan pelaksanaan proyek dan merupakan atasan langsungPerekayasa Geoteknik yang Ditunjuk yang kepadanya dia harus memberikanlaporan.

Pada tahapan studi kelayakan (feasibility study) dari sebuah proyek, sebuahpenilaian geoteknik awal harus dilakukan untuk mengidentifikasi apakah


14/184

2

pertimbangan-pertimbangan geoteknik berpengaruh terhadap rencana trase/rutedan pemilihan alinyemen jalan. Oleh karena itu, jika memungkinkan makaPerekayasa Geoteknik yang Ditunjuk tersebut harus ditunjuk untuk tahap studikelayakan.

Seorang Perekayasa Geoteknik yang Ditunjuk dibutuhkan untuk tahapanpekerjaan penyelidikan, desain dan pengadaan (procurement). Bilamemungkinkan, pekerjaan pelaksanaan yang memerlukan adanya kegiatanpemantauan (monitoring), uji-coba (trials) atau desain yang memerlukaninformasi lebih lanjut, maka seorang Perekayasa Geoteknik yang Ditunjukharus ditunjuk pada setiap tahap pelaksanaan, dan tidak perlu dipekerjakanpenuh selama waktu pelaksanaan proyek.

Panduan ini juga mengemukakan bagaimana Perekayasa Geoteknik yangDitunjuk harus menyimpan rekaman serta menandatangani semua aktivitas darisetiap tahapan pekerjaan.

Latar belakang dan pengalaman dari Perekayasa Geoteknik yang Ditunjuk akanbervariasi bergantung pada ukuran dan kompleksitas dari proyek1. Untuk JalanKabupaten, Perekayasa Geoteknik yang Ditunjuk harus memiliki latar belakangketeknikan umum dan cukup mengenal daerah yang bersangkutan. Untuk skalayang lebih besar umumnya akan diperlukan seorang spesialis.

Untuk proyek besar Jalan Nasional dimana tanah lunak menjadi masalah,Perekayasa Geoteknik yang Ditunjuk harus memiliki latar belakang danpengalaman yang luas dalam bidang geoteknik. Sebagai tambahan ia dapat sajadibantu oleh seorang Spesialis Geoteknik; walaupun dibantu, PerekayasaGeoteknik yang Ditunjuk ini tetap harus bertanggung jawab penuh terhadap

Skim Mutu (Quality Scheme) seperti yang dijelaskan pada Panduan.

Seorang Perekayasa Geoteknik yang Ditunjuk harus:

merumuskan tujuan yang ingin dicapai dan disetujui bersama KepalaProyek

melakukan studi meja

mendesain penyelidikan lapangan termasuk yang diperlukan

memilih laboratorium yang akan melakukan pengujian

memberi arahan dan mengawasi penyelidikan

memeriksa dan menyetujui laporan pengujian lapangan dan laboratoriummenetapkan parameter-parameter desain membuat desain

memberik rekomendasi solusi geoteknik

1 Himpunan Ahli Teknik Tanah Indonesia (HATTI) telah memiliki sebuah SistemKlasifikasi yang dapat digunakan untuk menentukan kualifikasi yang sesuai untuk

proyek tertentu.


15/184

3

menyiapkan dan membuat Laporan Desain Geoteknik

melengkapi dan menandatangani semua ceklis.

Seorang Perekayasa Geoteknik yang Ditunjuk juga harus:melaporkan kepada Kepala Tim/ Kepala Proyek

menjalin hubungan dengan perekayasa struktur dan perekayasa jalan raya

bertanggung jawab terhadap kualitas informasi dan desain geoteknik.

Jika Perekayasa Geoteknik yang Ditunjuk tersebut diganti maka ia harusmembuat rangkuman dokumen Serah Terima yang memuat hasil apa saja yangtelah dicapai, dengan menggunakan Ceklis pada Lampiran A, Kepala Proyekbertanggung jawab untuk menjamin bahwa proses serah terima inidilaksanakan.

1.3 PENDEKATAN TERHADAP DESAIN PEKERJAANKEGEOTEKNIKAN

Tanggung jawab dari Insinyur Geoteknik yang Ditunjuk

Panduan ini mengemukakan prosedur untuk melakukan pekerjaan geoteknikpada jalan di atas tanah lunak yang memerlukan timbunan.

Prosedur dan solusi dikemukakan dalam bentuk yang bersifat memberikan

petunjuk/ketentuan.

Jika Perekayasa Geoteknik yang Ditunjuk berhasrat menyimpang dari

prosedur yang didasarkan atas pengalamannya yang luas dan mempunyaipendekatan lain yang lebih baik dan lebih tepat untuk digunakan pada

proyek yang bersangkutan, hal ini dapat diterima. Walaupun demikiansetiap penyimpangan dari Panduan harus didokumentasikan secara jelasdan alasan penyimpangannya harus dikemukakan dalam laporan

Perekayasa Geoteknik yang Ditunjuk yang relevan.

Struktur dari Pendekatan Desain

Pendekatan yang diadopsi dalam Panduan ini adalah sama dengan yang harusdiadopsi oleh semua pekerjaan yang berhubungan dengan kegeoteknikan, yaitu:

Identifikasi masalah

Mengumpulkan semua informasi yang dibutuhkan

Memilih solusi-solusi yang memungkinkan

Menganalisis solusi

Menilai lagi biaya dan pengaruh pelaksanaan


16/184

4

Mengambil keputusan atas solusi yang optimal

Melakukan uji-coba di lapangan

Keterbatasan (Constraints) Desain

Tiga unsur yang harus dihitung dalam setiap proses desain adalah Biaya, Mutudan Waktu. Unsur-unsur ini akan saling terkait dan dapat digambarkan dalamsebuah segitiga Kualitas Waktu Biaya seperti ditunjukkan pada Gambar 1-1.

A

B C

Kualitas

Biaya W

aktKualitas Tinggi

BiayaRendahW

aktu

Singk

at

Ku a lita s y

a ng d is y a ra tk

a n

Gambar 1-1 Segitiga Kualitas Waktu Biaya

Jika proyek sebagai contoh, telah menetapkan waktu pelaksanaan danpembiayaannya, maka Perekayasa Geoteknik yang Ditunjuk akan mendapatkandirinya pada posisi A pada Gambar 1-1. Kualitas telah diputuskan. Bilapekerjaan geoteknik tidak dapat dilakukan menurut taraf standar yangdiperlukan dalam batasan seperti ini, maka Perekayasa Geoteknik yangDitunjuk harus memodifikasi baik waktu maupun biayanya, ataupun kombinasidari keduanya. Sebagai contoh, ia dapat pindah ke posisi B pada gambar, yangakan menaikkan kualitas kepada standar minimum yang disyaratkan, tetapi akanmenaikkan biaya yang akan dikeluarkan. Alternatifnya, ia dapat pindah keposisi C, sekali lagi untuk memenuhi standar minimum kualitas, tetapi pada

kasus ini pilihan tersebut akan menambah waktu yang dibutuhkan (seperticontoh konstruksi bertahap). Titik lain antara B dan C akan memenuhi tujuankualitas dengan sebuah kombinasi dari menambah waktu dan menaikkan biaya.

Perekayasa Geoteknik yang Ditunjuk harus mengidentifikasikan keterbatasanyang ada dan memberitahukan kepada Kepala Proyek terhadap konsekuensiyang harus dihadapi. Hal ini harus dikemukakan dalam laporan yang dibuatoleh Perekayasa Geoteknik yang Ditunjuk tersebut.


17/184

5

1.4 PERMASALAHAN

Permasalahan yang harus dipecahkan sebenarnya terbatas, walaupun demikianpemecahannya dapat saja lebih kompleks. Sebenarnya hanya ada duapermasalahan yang harus dihadapi oleh seorang Perekayasa Geoteknik yangDitunjuk, yaitu:

Timbunan tersebut harus stabil sepanjang umur rencananya

Penurunan yang terjadi pada konstruksi jalan masih dapat diterima

Prosedur untuk mengidentifikasi permasalahan spesifik yang dihadapi,dikemukakan dalam Bab 9: Proses Pengambilan Keputusan.

1.5 SOLUSI ATAU PEMECAHAN MASALAH

1.5.1 Pendahuluan

Seorang Perekayasa Geoteknik yang Ditunjuk harus menyadari bahwa solusiterhadap permasalahan geoteknik dapat ditemukan di luar keahlian atau

kewenangannya. Jika permasalahan yang dihadapi cukup besar, maka ia harusmemberitahukan kepada Kepala Proyek bahwa mungkin terdapat beberapasolusi yang dapat dilakukan untuk menghilangkan permasalahan geotekniktersebut daripada harus menghadapinya, sebagai contoh:

Memindahkan jalan

Menurunkan alinyemen vertikal

Mengganti timbunan dengan struktur.

Contoh

Sebuah jalan tol dibuat melintasi tanah lunak sepanjang 9 km. Perekayasa Geoteknik telah

mengidenrtifikasi perlunya suatu perbaikan tanah (ground treatment) tertentu yang harusdilakukan.

Tetapi Pemilik Proyek tidak dapat menerima biaya yang akan dikeluarkan dan memutuskanuntuk mengatasi setiap permasalahan yang muncul kemudian dengan pemeliharaan rutin(routine maintenance). Tidak ada analisis terhadap biaya-keuntungan yang dilakukan.

Dua belas tahun kemudian level perkerasan hanya tinggal 20cm di atas muka banjir tahunandan pekerjaan rekontruksi yang yang besar segera diperlukan.

Apakah dengan demikian Pemilik Proyek telah mendapatkan keuntungan dari uang yangdikeluarkannya?


18/184

6

1.5.2 Tipe Pemecahan (Solusi)

Pemecahan geoteknik dapat dibagi menjadi Solusi yang meliputi pekerjaantanah (earthworks) saja, yaitu Solusi dengan Pekerjaan Tanah (Earthworks

Solutions), dan solusi-solusi yang mengharuskan adanya perbaikan pada tanahfondasi, yaitu Solusi Perbaikan Tanah (Ground Improvement Solutions). Keduakelompok ini akan dijelaskan secara terpisah pada Bab 3 dan 4, meskipundemikian kombinasi dari kedua metode tersebut dapat saja diterapkan padakondisi-kondisi tertentu.


19/184

7

Memindahkan Jalan

Rute alinyemen jalan umumnya ditentukan bukan berdasarkan pertimbangan Geoteknik. Olehkarenanya jarang seorang Perekayasa Geoteknik yang Ditunjuk dilibatkan dalam penentuan rutetersebut.

Meskipun demikian, pada daerah tanah sulit seperti daerah-daerah gambut seperti Riau danKalimantan, pertimbangan geoteknik cukup penting yang harus diperhitungkan pada waktuperencanaan rute jalan.

Sebagaimana dijelaskan pada Panduan Geoteknik 1, kedalaman gambut bervariasi dari hanyabeberapa meter saja hingga duapuluh meteran. Sebagaimana akan dibahas kemudian padaPanduan ini, untuk jalan di atas lapisan gambut yang tipis solusinya relatif sederhana dan murah.Tetapi untuk suatu konstruksi timbunan yang memuaskan di atas lapisan gambut yang tebal,membutuhkan solusi yang sangat mahal atau konstruksi bertahap jangka panjang yang lama.

Karena lalu lintas pada jalan di atas daerah ini biasanya akan relatif rendah, maka akan lebihbaik mempertimbangkan untuk memilih trase yang memperkecil rute melintasi lapisan gambutyang tebal, walaupun dengan konsekuensi adanya pembiayaan untuk jalan yang lebih panjang.

Oleh karenanya Perekayasa Geoteknik yang Ditunjuk seharusnya dilibatkan dalam analisisbiaya-keuntungan (cost benefit) proyek jalan tersebut, sebelum alinyemen akhir ditetapkan.

Contoh:

Kontur kedalaman gambut diambil dari suatu daerah di Jambi ini menunjukkan adanyakemungkinan dari rute menjauhi areal gambut yang dalam, dengan tambahan biaya karenaadanya penambahan panjang jalan. Hanya dengan melakukan analisis biaya-keuntungandengan membandingkan biaya konstruksi pada gambut yang dalam, pembiayaan jangka panjanguntuk perawatan, kualitas yang rendah jika tidak diambil tindakan yang semestinya dengantambahan biaya yang dikeluarkan oleh pengguna jalan untuk melalui rute jalan yang lebihpanjang, baru alternatif desain yang paling ekonomis dapat dinilai (assessed).


20/184

8

2 Pertimbangan Menyeluruh dalam Disain

2.1 UMUM

Dalam suatu proses desain penting untuk dipertimbangkan sejak awalbagaimana jalan baru atau jalan yang akan ditingkatkan tersebut akan dibangundari macam material, peralatan dan keahlian seperti apa yang dibutuhkan.Jawaban terhadap pertanyaan-pertanyaan berikut dapat berpengaruh dalam

mengambil keputusan untuk desain solusi tertentu.Kemungkinan pelaksanaan

Pernahkah desain pemecahan yang sedang dipertimbangkan berhasildilaksanakan di Indonesia sebelumnya?

Dapatkan desain pemecahan tersebut dilaksanakan dengan keahlian danmaterial yang tersedia?

Dapatkah mutu yang disyaratkan tercapai? Hal ini merupakan pertimbanganutama dari pilihan-pilihan yang secara teknis lebih kompleks, dimanakeruntuhan sebuah elemen dari sistem dapat menghasilkan keruntuhan totaldari jalan.

Pemeliharaan yang dapat dipertanggungjawabkan

Apakah ada persyaratan pemeliharaan tertentu, dan jika ada, dapatkah haltersebut secara layak dipenuhi? Adalah relatif mudah untuk mendatangkankeahlian khusus untuk pelaksanaan konstruksi, tetapi jika hal tersebutdipersyaratkan juga dalam masa pemeliharaan , maka sepertinya hal tersebuttidak dapat dipenuhi dengan biaya yang layak.

Pembiayaan

Pembiayaan proyek di seluruh wilayah Indonesia sangat bervariasi dan dapat

dikatakan bahwa suatu solusi yang cocok disuatu daerah mungkin tidak cocokditerapkan di daerah lain, karena adanya variasi tersebut. Sebuah kumpulanbank data (database) telah dikembangkan oleh Pusat Litbang PrasaranaTransportasi dan dimasukkan dalam CD Panduan Geoteknik. Jika kumpulandata tersebut tidak dapat menyediakan informasi yang dibutuhkan, maka kantorKimpraswil setempat seharusnya dapat menyediakan biaya satuan untuk seluruhmaterial standar yang digunakan dalam konstruksi jalan.

Ketersediaan material dapat diperoleh dari bank data bahan bangunan Indonesia(yang dikembangkan oleh Pusat Litbang Prasarana Transportasi, 1997), tetapi


21/184

9

informasi dari kumpulan data ini harus diverifikasi kembali melalui evaluasisetempat dari sumber yang ada.

Pilihan terhadap sebuah solusi ada hubungannya dengan biaya dan

keseimbangan antara biaya konstruksi atau modal dengan biaya pemeliharaanselama umur pelayanan jalan tersebut. Ini harus dibandingkan dengankeuntungan bagi pengguna jalan yang diperoleh dengan adanya suatupeningkatan. Hal ini akan dibahas lebih lanjut pada Bab 9 dari Panduan ini.Kelebihan dan kekurangan dari berbagai pilihan tersebut garis besarnyadikemukakan sebagai berikut:

Modal awal rendah biaya perawatan tinggi

biaya keseluruhan selama umur pelayanan (whole life cost)jalan lebihrendah

biaya pengguna jalan lebih tinggi

tingkat pelayanan yang cenderung lebih rendah

kelambatan lalu lintas selama masa pemeliharaan yang lebih panjang

anggaran pemeliharaan yang tak mencukupi dapat berakibat terjadinyapengurangan yang cepat terhadap nilai aset jalan

Modal awal tinggi biaya pemeliharaan rendah

biaya keseluruhan selama umur pelayanan jalan lebih tinggi

biaya pengguna jalan lebih rendah

tingkat pelayanan lebih tinggi

mengurangi kelambatan lalu lintas selama kegiatan pemeliharaan

Isu Linkungan

Setiap dampak pelaksanaan konstruksi di luar lokasi merupakan potensimunculnya isu lingkungan. Hal ini meliputi:

gangguan pada air permukaan atau air tanah

kerusakan pada bangunan bangunan akibat getaran atau gerakan tanah

material buangan

polusi udara dan suara

Perekayasa Geoteknik yang Ditunjuk harus memperhitungkan dampak-dampakini dalam menilai solusi desain yang dipilih dan membantu PerekayasaLingkungan dalam menyiapkan laporannya.

Spesifikasi

Perekayasa Geoteknik yang Ditunjuk pada tahap awal harus mengidentifikasispesifikasi yang akan digunakan dalam Kontrak dan harus memahaminya.


22/184

10

Sebuah keputusan harus diambil dalam hal apakah spesifikasi tersebut secaralayak dapat dipenuhi dan evaluasi harus dilakukan terhadap akibat dari tidakbisa dipenuhinya spesifikasi tersebut .

Jika teknik khusus dibutuhkan, spesifikasi untuk pelaksanaannya harusdisiapkan. Biasanya pabrik pembuat akan memberikan spesifikasi dan metodapelaksanaan yang tepat dengan produk-produk yang mereka hasilkan.

Masalah tertentu yang harus diperhitungkan ketika mempertimbangkan desainpemecahan yang disarankan dalam Bab 3 dan 4 dari Panduan ini dijelaskandalam bab-bab tersebut .

Program Pelaksanaan

Pertimbangan harus diberikan terhadap jadwal pelaksanaan konstruksi.Perubahan kondisi tanah akibat musim akan berpengaruh terhadap metoda

konstruksi dan peralatan yang digunakan. Banyak tanah lunak dijumpai didaerah yang sering kebanjiran. Oleh karenanya penghematan biaya danpencapaian mutu konstruksi akan dapat tercapai jika pelaksanaan konstruksidimulai pada musim kemarau.

Meskipun demikian, Perekayasa Geoteknik yang Ditunjuk seharusnya hanyamembuat asumsi yang optimis mengenai waktu (timing) kontrak jika hal inidinyatakan dalam Catatan Data Proyek(Project Data Record), sepertidikemukakan dalam Panduan Geoteknik 2.


23/184

11

3 Solusi dengan Pekerjaan Tanah(Earthwork Solutions)

3.1 PENDAHULUAN

Lima metode solusi pekerjaan tanah yang telah diterima dan diterapkan diIndonesia adalah:

Penggantian Material (Replacement)

Bahu Beban Kontra (Counterweight Berms)

Pembebanan (Surcharging)

Konstruksi Bertahap (Staged Construction)

Penggunaan Material Ringan (Use of Light Material)

Keunggulan dari masing-masing metode dicantumkan pada Tabel 3-1.

Metode Solusi Meningkatkan Stabilitas Mengurangi Penurunan

Pasca Konstruksi

Penggantian Material P PBahu Beban Kontra PPenambahan Beban PKonstruksi Bertahap PPenggunaan Material Ringan P P

Tabel 3-1 Keuntungan dari Solusi Pekerjaan Tanah yang Umum

Deskripsi yang lebih rinci atas kelebihan dan kekurangan dari solusi-solusi inidijelaskan berikut ini, dan Ceklis 2 sampai 5 yang berkaitan dengan hal tersebutdiberikan pada Lampiran A untuk digunakan oleh Perekayasa Geoteknik yang

Ditunjuk.

3.2 PENGGANTIAN MATERIAL

3.2.1 Teknik Penggantian

Tanah lunak yang kompresibel dibuang, baik sebagian atau seluruhnya, dandigantikan dengan material yang baik seperti ditunjukkan pada Gambar 3-1 dan


24/184

12

Gambar 3-2. Pembuangan lapisan tanah lunak tersebut akan dapatmenyelesaikan masalah stabilitas dan penurunan, karena timbunan akandiletakkan pada lapisan yang lebih keras dan sebagian besar penurunan akandapat dihilangkan.

Pada penggalian sebagian, lapisan tanah yang tertinggal akan mengalamikonsolidasi. Bila perlu suatu penambahan beban diberikan untuk mempercepatproses penurunan, sehingga sebagian besar penurunan akan selesai selamapelaksanaan.

Gambar 3-1 Penggantian Total

Gambar 3-2 Penggantian Sebagian

3.2.2 Metode dan Prosedur

Penggalian

Penggantian dari lapisan lunak secara tradisional meliputi penggalian denganmenggunakan alat berat, pendesakan dengan material timbunan dan peledakan.

Metode pendesakan ini tidak disarankan karena sangat sulit dikontrol, danlapisan dari tanah lunak sering terjebak di bawah timbunan, yang dapatmenyebabkan terjadinya beda penurunan yang besar. Peledakan membutuhkankeahlian khusus dan umumnya secara teknik bukan merupakan suatu metodeyang cocok atau praktis.

Oleh karena itu hanya metode penggantian dengan penggalian menggunakanperalatan biasa saja yang dapat dipertimbangkan. Tanah lunak digali denganperalatan termasukexcavatoratau dragline sebelum ditimbun kembali denganmaterial pengganti.

Metode penggalian juga harus memperhatikan aspek ekonomis. Sebuahexcavatorumumnya akan dibutuhkan tetapi penggalian yang lebih dalam danlebih luas untuk sebuah jalan raya empat lajur akan memerlukan dragline untukmenggali material lunak tersebut.

Tanah lunak

Tanah teguh/kenyal

Tanah lunak

Tanah teguh/kenyal


25/184

13

Tempat Pembuangan

Sebuah lokasi yang dari sudut lingkungan dapat diterima untuk menimbunmaterial buangan yang harus tersedia pada jarak yang cukup dekat dari areal

proyek. Hal ini mungkin akan menjadi masalah bila proyek terletak pada daerahperkotaan.

Penimbunan Kembali

Penggantian dengan metode penggalian membutuhkan jumlah material yangbesar. Material pengganti harus tersedia dengan radius jarak angkut yangekonomis. Oleh karena itu metode ini akan sangat cocok diterapkan pada ruasjalan galian dan timbunan (cut and fill sections) karena material timbunantersedia dari daerah galian.

Material berbutir yang lolos air(granular free draining material) seperti pasir,

kerikil atau campuran antara pasir dan kerikil digunakan sebagai materia ltimbunan bila penimbunan dilakukan di bawah permukaan air. Tanah kohesifdapat digunakan jika penggalian dilakukan dalam kondisi kering dan materialtimbunannya dapat dipadatkan lapis-perlapis seperti yang biasa disyaratkan.

Pada areal tanah lunak yang luas, khususnya pada dataran gambut, penimbunandengan material berbutir akan sangat mahal. Oleh karena itu akan bermanfaatuntuk menilai biaya dan keuntungan dengan melakukan pengeringan gambutyang cukup permeabel, sehingga memungkinkan untuk menggunakan materialtimbunan dengan kelas yang lebih rendah.

Pada penggalian sebagian, lapisan dengan material yang lolos air(free draining

material) diperlukan sebagai lapis drainase (drainage blanket)pada dasartimbunan untuk mempercepat konsolidasi dari sisa lapisan lunak selama waktupelaksanaan.

3.2.3 Aplikasi

Batasan praktis secara umum untuk penggantian material lunak ditunjukkanpada Tabel 3-2.

Lempung Gambut Berserat

1

2

3

Tebal totaldari tanahlunak (m)

Cocok untukpenggantianseluruhnya

Cocok untukpenggantianseluruhnya


26/184

14

4

5

Cocok untukpenggantian sebagian(hingga kedalaman 3m)

6

7

Cocok untukpenggantian sebagian(hingga kedalaman 3m)

8

9

10

Tidak cocok

Tidak cocok

Tabel 3-2 Batasan Umum dari Penggantian Total dan Sebagian

Keadalaman galian untuk tanah lunak ditetapkan berdasarkan stabilitas galian.Galian yang lebih dalam membutuhkan bangunan penahan yang teliti, yangumumnya menjadi tidak ekonomis.

Kedalaman galian untuk gambut berserat ditentukan berdasarkan kebutuhanakan pengeringan galian. Batasan yang disarankan umumnya cukup praktis.Meskipun demikian, penggalian yang lebih dalam lagi, hingga kedalaman 8m diMalaysia (Toh dkk, 1990), telah berhasil dilaksanakan. Bila kedalaman sepertiitu yang diusulkan untuk digali, maka perlu uji coba skala penuh denganpemantauan untuk membuktikan kepraktisannya.

Pilihan terhadap metode penggantian material dengan penggalian,bagaimanapun juga akan bergantung pada kondisi-kondisi berikut:

Pada daerah timbunan tinggi dimana stabilitas merupakan masalah yangutama, metode penggantian material akan merupakan suatu solusi terbaik.Untuk timbunan oprit jembatan, tinggi timbunan akan berkisar antara 5

hingga 10 m. Pada daerah timbunan jalan, khususnya pada medanbergelombang atau berbukit dimana tanah lunak yang dangkal dijumpai,timbunan mencapai tinggi 16 m sering dijumpai.

Pada daerah timbunan yang rendah, desain perkerasan membutuhkanpenggalian pada tanah dasardan diganti dengan material pilihan untukmencapai nilai CBR yang disyaratkan untuk perkerasan. Meskipundemikian pada daerah tanah lunak ada ketentuan yang mensyaratkan badanjalan harus berada di atas level banjir, biasanya akan menyebabkan leveldari perkerasan paling sedikit akan berada minimal satu meter di atas leveltanah asli (original ground level).

Bila bagian atas dari tanah lunak terdiri atas lapisan kerak yang kenyal, makapenggantian material akan membuang lapisan yang sangat baik ini, yang akanmendukung stabilitas timbunan dan dapat dijadikan sebagai lantai kerja(platform) peralatan konstruksi . Karena itu bila terdapat lapisan kerak yangmemadai, solusi yang diambil harus mempertimbangkan lapisan ini untuk tidakdibuang.


27/184

15

Perekayasa Geoteknik yang Ditunjuk harus mempersiapkan daftar simak(Lampiran A. Daftar Simak 2), yang mengidentifikasikan yang mana kelebihandan kekurangan yang relevan, dan menambahkan keterangan-keterangan lainyang relevan. Ceklis ini merupakan bagian dari Laporan Disain sebagai

dukungan (backup) terhadap keputusan metode yang diambil.

3.2.4 Pertimbangan Pelaksanaan

Penyiapan pernyataan metode pelaksanaan (method statement) tertulis biasanyamerupakan tanggung jawab kontraktor. Meskipun demikian, pada kasus tertentuperencana harus menyiapkan pernyataan metode pelaksanaan yang jelas danharus diikuti. Hal ini akan dibahas lebih lanjut pada pembahasan pra kontrakatau pihak kontraktor akan mengusulkan alternatif lain pada penawarannya.Oleh karena itu, pertimbangan harus diberikan pada kedalaman berapa materialharus diganti dan peralatan yang dibutuhkan. Resiko dari penggalian yang takselesai/sempurna seharusnya juga diperhitungkan bila diambil keputusan

penggantian material total.

Perhatian khusus harus diberikan ketika melakukan penggantian material lunak,bahwa timbunan yang menghambat aliran air alami (natural drain). Hal inisangat penting pada areal pertanian dimana sistem irigasi yang ada akan sangatterpengaruh. Suatu penilaian dampak lingkungan harus dilakukan bilamempertimbangkan metode ini.

Permasalahan untuk menjamin tanah dapat dibuang seluruhnya yang dilakukandi bawah permukaan air harus terdapat di dalam pernyataan metodepelaksanaan tertulis (method statement).

Jika material pengganti ditimbun di bawah permukaan air dan tidak dapatdipadatkan, penggunaan suatu beban tambahan (surcharge) untukmemadatkannya harus dipertimbangkan.

3.3 BAHU BEBAN KONTRA (COUNTERWEIGHT BERMS)

3.3.1 Teknik

Prinsip dari metode bahu beban kontra(counterweight berms), kadang juga

disebut sebagai metode bahu tekan (pressure berms), adalah denganmenambahkan beban pada sisi timbunan untuk menaikkan perlawanan terhadaplongsoran atau geseran lateral sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 3-3. Biladigunakan di depan timbunan oprit jembatan, metode ini akan meningkatkanstabilitas yang dapat mengurangi tekanan yang terjadi pada bangunan bawahjembatan.

Cara ini akan sangat efektif untuk menyelesaikan masalah stabilitas tetapi tidakakan menyelesaikan masalah penurunan yang terjadi. Oleh karena itu cara ini


28/184

16

sebaiknya dikombinasikan dengan metode lainnya, misalnya dengan metodedrainase vertikal (vertical drains).

Gambar 3-3 Bahu Beban Kontra Tunggal (Single Counterweight Berm)

Tinggi dari bahu harus didesain dengan faktor keamanan yang cukup terhadapsetiap bentuk ketidakstabilan. Bila bahu yang diperlukan lebih tinggi dari tinggiaman, maka beban kontra perlu dikombinasikan dengan metode lain sepertikonstruksi bertahap (staged construction) atau drainase vertikal (vertical

drains). Aternatifnya, dua atau lebih tahapan bahu (multiple berms) dapatdidesain seperti diperlihatkan pada Gambar 3-4.

Gambar 3-4 Bahu Beban Kontra Ganda (Multiple Counterweight Berms)

Solusi dengan bahu beban kontra ini hanya mungkin dilaksanakan jika terdapatruang yang cukup untuk timbunan bahu. Lebar bahu yang dibutuhkan akanbergantung pada kedalaman/ ketebalan dari lapisan lunak.

Persyaratan Lahan dari Bahu Beban Kontra

Solusi yang secara teknis menarik dalam penyediaan lahan tambahan untuk membangunbahu beban kontra, adalah dengan mendisain bahu tersebut sedemikian rupa sehinggadapat digunakan sebagai lahan pertanian atau fungsi yang bermanfaat lainnya.

Isu-isu sosial dan politik umumnya akan membuat skim ini menjadi tidak praktis, tetapiPerekayasa Geoteknik yang ditunjuk harus betul-betul mempelajarinya sampai puassebelum mengesampingkannya.

Bila skim seperti ini tidak diusulkan, harus disadari bahwa lahan yang direklamasi untukmembangun bahu akan menjadi sangat menarik dan akan di manfaatkan secara tidakresmi.

bahu bahu

Tanah lunak

Tanah teguh/kenyal

Tanah lunak

bahu bahu

Tanah teguh/kenyal


29/184

17

Bahu beban kontra cocok dan praktis digunakan terutama untuk memperbaikidan membangun kembali timbunan yang telah runtuh.


Tujuan dari konstruksi bahu beban kontra ini adalah untuk meningkatkanstabilitas dari timbunan, tetapi bahu itu sendiri harus mempunyai faktorkeamanan terhadap setiap bentuk ketidakstabilan:

Pada tanah gambut akan lebih baik bila bahu dan timbunan utama dilakukansecara bertahap. Bahu pada kedua sisi dibangun terlebih dahulu, kemudiantimbunan utamanya dinaikkan di antara kedua bahu tersebut. Dengan tahapanseperti ini, bahu tersebut akan memampatkan dan memperkuat gambut di luarzona timbunan utama. Jadi bahu tersebut akan berlaku secara efektif untukmengurung dan melawan gerakan lateral yang terjadi.

Dengan menggunakan metode ini akan ada resiko air menggenang padatimbunan utama sebelum timbunan tersebut mencapai tinggi yang sama denganbahunya. Untuk mengatasi hal ini timbunan utama harus dibangun mengikutibahu di belakangnya, dengan jarak sekitar dua kali lebar dasar dari timbunanutama. Permukaan dari timbunan utama juga harus dipertahankan agarmempunyai kemiringan ke arah depan ujung yang terbuka. Detail dari prosedurini ditunjukkan pada Gambar 3-5.

Gambar 3-5 Metode Konstruksi untuk Bahu pada Gambut

Pada lempung lunak sisi bahu harus dibangun secara simultan dengan timbunanutama, dihampar dan dipadatkan lapis perlapis. Kriteria untuk penetapanspesifikasi material timbunan untuk bahu adalah: berat, stabilitas dan dapatdilewati (traffickability), dimana ketiganya saling berkaitan. Meskipundemikian, syarat mutu material yang digunakan untuk bahu tidak seketat sepertiyang digunakan untuk timbunan utama, oleh karena itu material lokal yangtersedia dengan kualitas yang lebih rendah dari yang biasanya digunakan untuk


30/184

18

timbunan dapat digunakan untuk bahu, sepanjang dapat dipadatkan denganbaik.

3.3.3 Pertimbangan Konstruksi

Pada Panduan ini tidak disyaratkan bahwa mutu timbunan yang digunakanuntuk bahu harus sama dengan kualitas material yang digunakan untuktimbunan utama. Meskipun demikian, bila timbunan utama dan bahu dibangunsecara simultan dan bahan yang digunakan berbeda, maka hal ini akanmenimbulkan kesulitan dalam kontrol mutu di lapangan. Bila PerekayasaGeoteknik yang Ditunjuk tidak puas dan pengendalian mutu tidak bisa dijaga, iaharus menetapkan material timbunan menggunakan bahan yang sama.

Pada daerah dimana material timbunan sangat mahal untuk didapat, makakemungkinan akan adanya pencurian material timbunan, merupakan suatukelemahan dari metode ini.

3.4 PEMBEBANAN TAMBAHAN (SURCHARGING)

3.4.1 Teknik

Pembebanan tambahan (Surcharging) merupakan sebuah metode untukmenghilangkan atau mengurangi penurunan jangka panjang (long-termsettlement) dengan memberikan beban tambahan temporer di atas timbunanuntuk mempercepat penurunan primer(primary settlement).

Beban yang diberikan harus cukup sehingga penurunan yang terjadi selamapelaksanaan akan sama dengan penurunan total yang akan atau sisa penurunanlebih kecil dari penurunan pasca konstruksi yang diijinkan. Jika penurunan yangdiinginkan telah dicapai maka beban tambahan tersebut dibuang ataudipindahkan.

Efektivitas metode ini akan bergantung pada faktor-faktor berikut:

ketebalan tanah lunak

permeabilitas tanah lunak

adanya lapisan permeabel (drainage layers)

waktu pelaksanaan yang tersedia

kuat geser tanah lunak

Metode pembebanan ini terutama akan efektif untuk mengurangi penurunanjangka panjang gambut berserat yang tebal/ dalam.


31/184

19


Faktor-faktor berikut ini akan mempengaruhi keputusan untuk menggunakanmetode pembebanan agar mencapai derajat penurunan yang disyaratkan:

Ketebalan dari Lapisan Lunak Kompresibel

Waktu yang dibutuhkan untuk mencapai suatu derajat konsolidasi tertentu akanproporsional dengan pangkat dua dari jarak tempuh pengaliran air. Lapisantanah yang relatif tipis atau dangkal dapat dikonsolidasikan lebih cepat sehinggapenurunan total yang diinginkan dapat dicapai selama pelaksanaan. Lapisantanah lempung lunak yang tebal akan memerlukan waktu puluhan tahun untukmencapai konsolidasi 90%.

Lempung lunak di Indonesia kebanyakan terletak di atas lempung lebih tuayang relatif tidak permeabel. Oleh karena itu drainase hanya akan terjadi ke atas

selama proses konsolidasi dan jarak tempuh pengaliran air akan sama denganketebalan dari lempung lunak tersebut.

Untuk kasus ini, dan untuk nilai kecepatan konsolidasi tertentu, cv, waktu untukmencapai 50 dan 90% konsolidasi ditunjukkan pada Gambar 3-6.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0.1 1.0 10.0 100.0 1000.0

Waktu (tahun)

JarakTempuh(m)

U= 50% cv =1m2/tahun






Gambar 3-6 Kecepatan Konsolidasi Lapisan Lempung

Jadi jelas bahwa hanya untuk lempung dengan jejak drainase yang kurang dari10m dan dengan nilai cv yang lebih tinggi (lempung yang lebih permeabel)sebagian besar penurunan terjadi selama masa pelaksanaan.


32/184

20

Permeabilitas dari Tanah

Waktu untuk mencapai derajat konsolidasi tertentu berbanding terbalik dengankoefisien konsolidasi, cv dari tanah lunak permukaan; nilai cv ini bergantung

pada permeabilitas tanah.

Lapisan Drainase

Lapisan lanau bersih (clean silt), pasir atau kerikil dalam profil tanah akanberfungsi sebagai lapisan drainase horisontal, sehingga dapat memperpendekdrainase dalam tanah lunak yang selanjutnya akan mempercepat proseskonsolidasi.

Waktu Pelaksanaan

Waktu pelaksanaan barangkali merupakan pembatas utama dari penggunaan

metode pembebanan ini. Jika waktu yang tersedia tidak mencukupi dan pilihanuntuk memperpanjang kontrak tidak diterima, maka supaya efektif metode iniharus dikombinasikan dengan metode lainnya untuk mempercepat konsolidasi,seperti dengan drainase vertikal (vertical drains).

Bagan alir untuk mengambil keputusan penggunaan gabungan metodepembebanan, konstruksi bertahap dan drainase vertikal ditunjukkan padaGambar 4-1.

Kuat Geser

Kuat geser tak terdrainase dari lempung lunak dekat permukaan di Indonesiaberada pada kisaran 10 hingga 20kN/m2. Kuat geser tak terdrainase yang rendah

sebesar 10 kN/m2 hanya dapat mendukung timbunan dengan tinggi sekitar 2hingga 3 m. Penambahan beban lebih akan menimbulkan permasalahanstabilitas jika beban lebih tersebut ketinggiannya melampaui tinggi kritis yangdapat didukung oleh tanah di bawahnya. Pada kondisi ini, metode ini harusdikombinasikan dengan metode lain seperti: bahu beban kontra atau konstruksibertahap untuk meningkatkan tinggi kritis timbunan. Beberapa contohditunjukkan pada Gambar 3-7.

Untuk gambut berserat, stabilitas biasanya bukan merupakan masalah danmetode pembebanan secara teknis cocok untuk gambut berserat.

a) pembebanan tambahan

Tanah Lunak

Tanah teguh/kenyal


33/184

21

Gambar 3-7 Pembebanan Tambahan yang Dikombinasikan dengan Sistem Lain

Penerapan

Karena metode pembebanan ini akan mengurangi stabilitas pada tanah lunak,maka metode ini paling cocok untuk areal reklamasi yang luas dimana stabilitasbagian pinggir dapat diatasi secara terpisah, atau untuk jalan dimana metodebahu beban kontra dapat diterima.


Lamanya pembebanan akan ditentukan baik oleh penurunan, disipasi tekananpori atau oleh hasil pengukuran dilapangan terhadap kenaikkan nilai kuat geser.Faktor penentu yang dipilih harus secara jelas berhubungan dengan perhitungandisain dan fasilitas untuk pembacaannya harus dimasukkan di dalam programpelaksanaan . Pelaksannan konstruksi harus cukup fleksibel untuk memberikanvariasi waktu pada proses pemindahan beban lebih tersebut.

Bila material pembebanan tersebut tidak akan digunakan untuk timbunan ditempat lain, penghematan biaya dapat dilakukan dengan menggunakan material

dengan standar yang lebih rendah pada bagian atas dari tambahan bebantersebut yang nantinya akan dipindahkan.

Bila metode pembebanan ini yang akan diterapkan, maka Perekayasa Geoteknikyang Ditunjuk harus mempersiapkan Panduan Teknik untuk digunakan olehKonsultan Supervisi selama waktu pelaksanaan. Panduan ini harus memuatkriteria yang akan digunakan yang mengidentifikasikan kapan tambahan bebantersebut dapat dipotong.

b) pembebanan tambahan + bahu beban kontra

c) pembebanan tambahan + drainase vertikal

Tanah Lunak

Tanah Lunak

Tanah teguh/kenyal

Tanah teguh/kenyal


34/184

22

Panduan tersebut harus mengidentifikasikan parameter dan metode desain yangdigunakan. Informasi dalam Panduan tersebut harus cukup sehingga prediksipenurunan dapat dihitung kembali dan direvisi setiap waktu berdasarkan datahasil pemantauan di lapangan.

3.5 KONSTRUKSI BERTAHAP (STAGEDCONSTRUCTION)

3.5.1 Teknik

Berlangsungnya konsolidasi pada tanah lunak di bawah beban timbunan akanmenurunkan angka pori pada tanah bawah permukaan sehingga kepadatan akannaik dan kuat geser tak terdrainase (undrained) naik. Peningkatan kuat geserpada tanah bawah permukaan merupakan fungsi dari derajat konsolidasi, sepertiditunjukkan pada Persamaan 3.1. Oleh karena itu kecepatan penimbunan harus

dikontrol supaya terjadi konsolidasi yang cukup, sehingga kuat geser yangdiinginkan dapat tercapai. Metode ini harus dipertimbangkan bila tinggi desaintimbunan melebihi tinggi kritis yang dapat dengan aman didukung oleh tanahdi bawahnya.

cu = U . . p (3-1)

Dimana:

cu = kenaikkan kuat geser

U = derajat konsolidasi (%)

= sebuah faktor

p = kenaikan tegangan vertikal di dalam lapisan tanah

Nilai dari p dapat diambil kira-kira sama dengan beban timbunan. Untuklempung yang terkonsolidasi normal faktor berkisar antara 0.2 - 0.4.

Kenaikan kuat geser penuh hanya akan terjadi tepat di bawah area timbunanpaling tinggi dan menurun ke arah kaki. Perkiraan yang ditunjukkan padaGambar 3-8 cukup memadai untuk keperluan analisis stabilitas.

Penggunaan Kontrak di Muka (Advanced Contract)

Penerapan Kontrak Pekerjaan Tanah di Muka (Advance Earthworks Contract) untukpekerjaan penambahan beban akan menghilangkan ketidakpastian dan biaya yang akanmuncul jika pekerjaan tersebut dimasukkan di dalam kontrak utama. Tetapi, akanmenambah kompleksitas kontrak dan memperpanjang waktu total pelaksanaan.


35/184

23

Gambar 3-8 Kenaikan Kuat Geser dari Konsolidasi

Sama dengan metode pembebanan tambahan, metode konstruksi bertahap iniakan efektif pada kondisi tanah yang memungkinkan terjadinya disipasi cepatdari tekanan pori, yaitu permeabilitas tinggi, lapisan tanah lunak tipis, adanyalapisan drainase. Jika tidak, metode konstruksi bertahap ini harusdikombinasikan dengan metode drainase vertikal (vertical drains) untukmeningkatkan kecepatan konsolidasi.


Kecepatan Penimbunan

Pada metode konstruksi bertahap ini, kecepatan penimbunan harus dikontroluntuk memungkinkan terjadinya kenaikan kuat geser yang diinginkan dicapaiselama periode penimbunan. Kontrol terhadap kecepatan konsolidasi dapatditentukan sebagai berikut:

Kecepatan penimbunan konstan dalam m/hari (lihat Gambar 3-9)Waktu istirahat (rest period) dalam minggu atau bulan di antara keduatahapan (lihat Gambar 3-10)

Kombinasi dari keduanya

Kecepatan penimbunan yangditentukan

Waktu

Tinggiti

mbunan

Gambar 3-9 Kecepatan Penimbunan yang Dikontrol


36/184

24

Waktu istirahatyang ditentukan

h2

h1

Waktu

Tinggitimbunan

Tahapan Tinggiyang Ditentukan

Gambar 3-10 Penimbunan Dikontrol Bertahap


Seperti halnya dengan metode pembebanan tambahan, waktu istirahat antaratahapan harus dikaitakan dengan peningkatan kuat geser yang diukur. Biaya danwaktu yang diperlukan harus dimasukkan pula dalam program pelaksanaan.

3.6 PENGGUNAAN MATERIAL RINGAN

3.6.1 Teknik

Stabilitas dan besarnya penurunan pada timbunan jalan yang dibangun di atastanah lunak akan bergantung pada berat timbunan; Karena itu mengurangi berattimbunan akan mengurangi tegangan yang terjadi pada tanah di bawahtimbunan dan mengurangi penurunan yang berlebihan dan ketidakstabilan.Dengan menggunakan material yang lebih ringan dibandingkan dengan materialtimbunan yang biasa digunakan, maka berat timbunan akan dapat dikurangi.


Material-material ringan berikut dapat dipertimbangkan untuk digunakansebagai material timbunan bila tersedia dekat ke lokasi proyek:

BusaExpanded Polystyrene (EPS)

Material buangan (debu (ampas) gergaji, potongan-potongan kayu, sekampadi, ban bekas)

Beton busa (Foamed concrete)

Pelet lempung kembang (expanded clay pellet)

Batu apung


37/184

25

Pembentuk rongga (void formers)

Material-material tersebut harus memiliki sifat-sifat sebagai berikut:

Tahan lama

Tahan api atau dapat dilindungi dari kebakaran

Dapat dilewati lalu lintas konstruksi dan dapat dipasang dan dilindungi

Stabil dan dapat dipadatkan dengan menggunakan alat pemadatkonvensional

Tabel 3-3 menunjukkan berat isi dari material-material yang dapat digunakanuntuk timbunan.

No Material Berat Isi

(t/m3)

1 Pasir 1.8 2.2

2 Tanah Kohesif 1.6 1.9

3 Kayu (korduroi) 0.7 (a)

4 Potongan Ban Bekas 0.4 0.6 (b)

5 Batu Apung 1.09

6 Ampas Gergaji 1 (perkiraan)

7 Bal Gambut (Peat Bales) 1 (perkiraan)

8 Pelet Lempung yang Dikembangkan 0.8 (c)

9 EPS 0.02 0.0410 Pembentuk Ronga (Void Formers) 0.5 1.5

Tabel 3-3 Berat Isi dari material ringan

(a) 30% rongga, tak jenuh(b) Edil & Bosscher, 1994(c) jenuh(d) jenuh (Moretti, 1989)

Busa Expanded Polystyrene(EPS)

Busa EPS telah digunakan di Inggris, Jepang , Swedia, Perancis, Amerika danKanada untuk konstruksi timbunan jalan di atas tanah lunak. Material ini sangatringan, sebagaimana ditunjukkan pada Tabel 3-3.

Material ini secara komersil telah tersedia di Indonesia tetapi harganya sangatmahal. Per meter kubik harga EPS ini sama dengan dengan harga dari satukubik beton, oleh karena itu pembangunan timbunan jalan denganmenggunakan EPS akan sangat mahal. Tetapi material ini dapatdipertimbangkan untuk areal yang terbatas seperti pada timbunan oprit jembatanatau material timbunan dibelakang (backfill) dinding penahan tanah.


38/184

26

Untuk disain jembatan tahan gempa, timbunan backfilluntuk tipe pangkaljembatan standar memberikan tahanan terhadap beban longitudinal jembatanyang disebabkan oleh gempa. Oleh karena itu penerapan EPS untuk timbunanpadaoprit jembatan harus dikonsultasikan dengan desainer jembatan.

Timbunan dengan menggunakan EPS di atas gambut yang cukup dalam telahdicoba oleh Pusat Litbang Prasarana Transportasi dan Universitas Indonesia diLokasi Uji Coba timbunan di Berengbengkel, Kalimantan. Hasil dari percobaantersebut dapat dilihat pada CD Panduan Geoteknik.

3.6.3 Penerapan

Sebelum mempunyai pengalaman yang cukup untuk sistem ini, makapenggunaan material timbunan ringan ini tidak boleh disyaratkan untuk

pembuatan jalan yang biasa.

Pada keadaan tertentu jika penggunaan dari material ini cukup atraktif, maka ujicoba timbunan harus dilakukan dan Spesifikasi dan Pernyataan MetodePelaksanaan (Method Statement) harus dibuat untuk persiapan khusus ini.


39/184

27

4 Solusi dengan Perbaikan Tanah

4.1 PENDAHULUAN

Solusi dengan perbaikan tanah yang diadopsi dan telah diterima luas diIndonesia meliputi:

Drainase Vertikal (Vertical Drains)

Fondasi Tiang (Piled Foundations)

Matras (mattress), dengan atau tanpa tiang

Detail sistem ini, dan opsi untuk metode tersebut dengan keuntungan dankelemahan dari masing-masing metode tersebut dikemukakan pada bab berikut.Ceklis 6 sampai 8 dapat dilihat pada Lampiran A.

Metode lain dari perbaikan tanah (ground treatment) yang belum diadopsi danditerima secara luas di Indonesia, secara singkat dijelaskan pada Bab 4.5.Penggunaan salah satu dari sistem tersebut memerlukan persetujuan, spesifikasidan metode pelaksanaan khusus.

4.2 DRAINASE VERTIKAL (VERTICAL DRAINS)

4.2.1 Teknik

Drainase vertikal dipasang sampai sebagian atau seluruh kedalaman tanah lunakdengan jarak yang ditentukan, yang umumnya berjarak satu hingga dua meterdengan lapisan drainase permukaan dipasang selebar timbunan penuh.Kemudian diberikan beban timbunan.

Untuk lapisan tanah lunak yang dalam, adanya drainase vertikal ini akanmengurangi jarak drainase dalam tanah. Karena kecepatan konsolidasi akanbergantung pada panjang jalur drainase seperti yang ditunjukkan padaPersamaan 4-1, maka drainase vertikal ini akan mempercepat proseskonsolidasi.


40/184

28

V

2V

c

.HTt = ( 4-1)

t = waktu konsolidasi

TV = faktor waktu

H = panjang drainase

cV = Koefisien Konsolidasi

Jika diperlukan, perbaikan tanah dengan drainase vertikal ini dapatdikombinasikan dengan solusi lain seperti ditunjukkan pada grafik prosespengambilan keputusan pada Gambar 4-1.


41/184

29

Dapatkan timbunansampai tinggi penuhdibangun dalam saru

tahap?

Apakah tersediawaktu yang cukup

dalam kontrak untuk

memberi kesempatandicapainya penurunan

yang diinginkan ?

MASUKKANKONSTRUKSIBERTAHAP

TIDAK DIPERLUKANTINDAK LANJUT

MASUKKANPEMBEBANAN

TAMBAHAN

TIDAK

YA

YA

TIDAK

MASUKKAN PVD

TIDAK

ATAU

Apakah tersediawaktu yang cukupdalam kontrak untukmemberi kesempatandicapainya penurunan

yang diinginkan ?

YA

MASUKKAN PVD &PEMBEBANAN

TAMBAHAN

TIDAK

Gambar 4-1 Bagan Alir Pengambilan Keputusan untuk Metode DrainaseVertikal


42/184

30


Tipe-tipe Drainase Vertikal

Drainase pasir vertical dengan cara desakan penumbukan (Drivendisplacement sand drains) merupakan cara sederhana dan digunakan secaraluas karena biayanya murah. Tetapi, cara pemasangan ini dapat mengganggudan merusak struktur tanah yang akibatnya dapat mengurangi kuat geser tanah,dan juga menimbulkan kerusakan pada saluran drainase horisontal alami.

Drainase pasir semprotan air tanpa desakan (Non-displacement jetted sanddrains) dapat memperkecil gangguan di sekitar tanah. Tapi metode inimemakan waktu dalam pemasangannya dan kesulitan apabila harus menembuslempung kenyal atau lapisan berbutir kasar.

Drainase pasir vertikal dengan pemboran mengganti (Bored replacement type

sand drains) dipasang dengan pengeboran sebelumnya memakai augermelayang menerus (continuous flight augers) atau auger yang dipasang padabatang kelly teleskopik(telescopic kelly bars) dan kemudian lubang bor diisidengan pasir. Gangguan yang timbul pada pengisian pasir dengan cara iniumumnya kecil tetapi pembuangan tanah sisa pemboran dengan volume yangbesar sering menjadi permasalahan.

Diameter dari lubang berkisar dari 20 hingga 40 cm dan spasinya berkisarantara 1.5 hingga 3m.

Material yang digunakan untuk drainase pasir(sand drain) harus didisainsehingga a) mempunyai kemampuan penyaringan sehingga setiap lanau atau

pasir halus di dalam tanah tidak akan menyumbat aliran dan b) cukuppermeabel untuk memberikan kapasitas drainase yang disyaratkan. Gradasipasir harus dipilih sesuai untuk keperluan penyaringan dan diameter pengaliranharus ditentukan untuk menghasilkan kapasitas drainase yang diperlukan. Olehkarenanya desain drainase akan spesifik untuk setiap lokasi, dan spesifikasiumum untuk gradasi pasir tidak dapat diberikan dalam Panduan ini.

Drainase pasir pra-fabrikasi (Prefabricated sand drains) termasuk sumbupasir(sand wicks)' yang dibuat dengan mengisikan ke dalam kaus dari materialfilter yang biasanya berdiameter kecil. Sumbu pasir ini biasanya dimasukkan kedalam lubang bor yang dibuat sebelumnya di dalam tanah.

Drainase vertikal pra-fabrikasi (Prefabricated vertical drains, PVD)umumnyaberbentuk pita (band-shaped) dengan sebuah inti plastik beralur yang dibungkusdengan selubung filter yang terbuat dari kertas atau susunan plastik takteranyam (non woven plastic fabric). Biasanya memiliki lebar sekitar 10 cm dantebal 0.4 cm. Jika menggunakan tipe drainase ini karakteristik hidroliknya harusdiperhatikan dengan seksama, misalnya mengenai kapasitas pengeluaran air(well discharge capacity) dan permabilitas dari filter/saringannya, karakteristikmekanik seperti kuat tarik dari inti dan filternya (tensile strength of core andfilter) dan kuat tekuk(buckling strength) serta ketahanannya terhadap degradasi


43/184

31

fisik dan biokimia dalam berbagai kondisi cuaca dan lingkungan yang tidakramah.

Perkembangan terakhir memgunakan drainase dari serat alami (natural fibre

drains), terdiri atas sebuah inti gulungan (coir core) dan bagian luar dari goni.Penggunaan material alami akan menghasilkan sebuah produk yang lebihmurah, dan paling tidak untuk pemasangan drainase yang dangkal sistemdrainase tersebut akan menunjukkan hasil yang sama dengan jika menggunakanmaterial drainase dari bahan sintetis.

Drainase pra-fabrikasi biasanya dipasang sampai kedalaman hingga 24mdengan menggunakan rig penetrasi statis. Untuk yang lebih dalam, dibutuhkanrig yang lebih besar, lantai kerja yang lebih kuat/luas dan penggunaan vibratorujung (top vibrator) untuk mempermudah proses penetrasi. Kedalamanmaksimum pemasangan yang pernah dilakukan di Indonesia berdasarkanpengalaman sampai saat ini mencapai 45m (Nicholls & Barry, 1983).

Keuntungan dengan penggunaan sistem drainase tersebut terutama adalahprosedur pemasangannya yang sederhana, murah dan kecepatan pemasanganyang tinggi.

4.2.3 Prosedur Instalasi

Karena sistem drainase pasir tidak lagi digunakan di Indonesia makabelakangan ini tak ada lagi pengalaman mengenai penggunaanya dan tak adapanduan mengenai prosedur pemasangannya yang cocok yang dapatdikemukakan. Bila sistem drainase pasir akan diterapkan, maka pengawasanlapangan harus dilakukan dengan tingkat teknis yang tinggi untuk menjaminbahwa prosedur yang semestinya dijalankan.

Sistem drainase dengan PVD harus dipasang dengan mandrel yang ujungnyatertutup (closed-end mandrel) yang dimasukkan ke dalam tanah baik denganpenetrasi statis maupun pemancangan dengan vibrator(vibratory driving).Tingkat kerusakan atau gangguan pada tanah yang ditimbulkannya bergantungpada bentuk dan ukuran dari mandrel dan sepatu yang dapat dilepaskan(detachable shoe)pada dasar mandrel yang digunakan untuk mengangkutmaterial ini ke dalam tanah. Gangguan yang timbul apabila digunakan sistemdrainase PVD akan lebih kecil dibandingkan dengan yang ditimbulkan olehdrainase pasir konvensional dengan pendesakan.

Untuk proyek kecil, dapat digunakan satu rig yang dapat mencapai kecepatanpemasangan hingga 300 m2 per hari2. Di Pelabuhan Laut Belawan dimanadrainase tersebut dipasang sampai kedalaman antara 20 dan 45m pemasangan,dapat mencapai hasil rata-rata 2300m drainase PVD per rig per 10 jam per hari

2 Dalam Proyek IGMC 2 pada uji coba timbunan di Kaliwungu, pemasangan PVDsampai kedalaman 20m dengan spasi 1.2m telah dipasang dengan satu mesin dengankecepatan 300m2 per hari.


44/184

32

(Nicholls, Barry & Shoji, 1984). Mesin yang dapat memasang drainase inihingga kedalaman 60 m dengan kecepatan 1 m/detik sekarang telah tersedia dibeberapa negara (Choa, 1985).

4.2.4 Selimut Pasir (Sand Blanket)

Selimut pasir harus dipasang pada lapisan pertama dari timbunan untukmemberi jalan kepada air yang keluar dari sistem drainase. Syarat-syarat dariselimut pasir ini adalah:

1) Penempatan: harus dipasang pada elevasi yang secara praktis serendahmungkin untuk memperkecil tekanan balik(backpressure) dalam drainase.

2) Ketebalan: harus cukup untuk memberikan suatu lapisan yang memadai(reliable interface) antara selimut pasir dengan drainasenya, yang dalam halini akan bergantung pada metode pemasangan sebagaimana akan dibahasberikut ini. Tebal minimum 30cm harus dipakai.

3) Kemiringan melintang (crossfall): Lapisan pasir harus mempunyaikemiringan melintang awal dari tengah ke pinggir timbunan untukmemberikan drainase positif; kemiringan melintang awal ini dapat jugadinaikkan untuk konpensasi terjadinya beda penurunan yang terjadi antaratengah dan pinggir.

Walaupun demikian, meninggikan selimut dibagian tengah supaya lebihmiring akan menambah kerumitan pelaksanaan. Oleh karena itu pemberiankemiringan tidak disarankan.

4) Gradasi (grading): untuk dapat berfungsi sebagai filter yang memadaisebagaimana dijelaskan berikut, selimut pasir perlu didisain untuk

mendapatkan permeabilitas yang diinginkan yang harus dihitung sebagaiberikut:

Putuskan kapan selama proses konsolidasi selimut pasir harus mampumengalirkan air (discharge). Waktu untuk 5% konsolidasi akan cukupmemadai. Ini berarti sebelum sampai pada waktu/saat tersebut, selimutakan dipenuhi air dan efisiensi pengaliran air menjadi kurang dari100%.Hitung kecepatan pengaliran air tersebut pada waktu konsolidasi 5%atau tingkat konsolidasi lain yang dipilih.Dengan menggunakan Hukum Darcys, hitung aliran horisontal air

pada selimut dengan menggunakan separuh lebar dan tebal selimutuntuk mendapatkan permeabilitas yang diinginkan.

Pilih gradasi material untuk memberikan permeabilitas yangdiperlukan. Panduan untuk itu dapat diperoleh dari Gambar 4-2 danGambar 4-3.


45/184

33

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.01 0.1 1 10 100

1 0.5 x 10^-4

2 6.6 x 10^-4

3 2.7 x 10^-2

4 2.9 x 10^-15 3.7 x 10^-1

6 0.5 x 10^-4

7 4.1 x 10^-4

8 1.1 x 10^-3

9 3.6 x 10^-3

10 9.2 x 10^-3

11 1.1 x 10^-2

Contoh Selimut Pasir

Permeabilitas m/detik

Gambar 4-2 Hubungan dari Ukuran Butir dengan Permeabilitas pada Pasir (GCO, 1982)

Pengaruh dari Kehalusan pada Permeabilitas

1.00E-11

1.00E-10

1.00E-09

1.00E-08

1.00E-07

1.00E-06

1.00E-05

0 5 10 15 20 25 30

Persentase dari berat lolos saringa 75 micron

KoefisienPermeabilitas,

k(m/sec)

Lanau Kasar

Lanau

Lempung

Gambar 4-3 Pengaruh dari Kehalusan pada Permeabilitas (GCO, 1982)

Contoh selimut pasir pada Gambar 4.2 adalah sebuah usulan yang diambildari sebuah kontrak proyek jalan di Indonesia belakangan ini. Terlihatbahwa permeabilitas dari gradasi yang dispesifikasikan ini hanya akanberada pada kisaran 10-6 hingga 10-7 m/detik yang sepertinya tidak akandapat memberikan drainase yang diinginkan.

Pasir yang tersedia secara lokal di banyak tempat di Indonesia umumnyatidak cukup kasar untuk dapat memberikan permeabilitas yang diinginkan.Bahkan pasir untuk campuran beton sekalipun. Pada kasus ini ada duapilihan yang dapat dilakukan:

%

mm


46/184

34

Gunakan batu atau kerikil pecah berukuran tunggal (crushed singlesized gravel)Menggunakan pasir lokal, tetapi dengan memasang pipa drainaselateral dengan jarak yang sesuai untuk mengurangi jarak pengaliran air.

8) Filter: Ini disyaratkan untuk mencegah masuknya butir tanah ke dalamselimut drainase yang dapat menyumbat dan mengurangi efisiensipengaliran air. Filter bagian atas dan bawah harus menggunakan lapisanpasir dengan gradasi maupun ketebalan yang sesuai dengan desain filteryang biasa, ataupun dengan menggunakan filter geotekstil dengan disainyang sesuai.

Jika selimut pasir diletakkan langsung diatas tanah lunak maka saringanbawah tidak diperlukan lagi.


Sebuah lantai kerja biasanya dibutuhkan untuk alat berat untuk memasang PVD.Lantai kerja ini dapat berpengaruh terhadap efisiensi drainase selanjutnya,sehingga Perekayasa Geoteknik yang Ditunjuk harus :

1) Menyiapkan desain yang termasuk lantai kerja2) Dikonsultasikan jika kontraktor mengusulkan perubahan

Spesifikasi yang umum di Indonesia adalah dengan menghampar selimut pasirtersebut terlebih dahulu sebelum memasang drainase. Akan tetapi biasanyaKontraktor tidak bisa menerima bila selimut pasirnya digunakan sebagai lantaikerja, karena hal tersebut akan mudah rusak akibat peralatan dan juga tererosioleh curahan air hujan. Selimut pasir tersebut juga dapat terkontaminasi olehlanau yang mengalir akibat pekerjaan tanah di sekitarnya yang dapatmengakibatkan kinerja selimut pasir menjadi jelek.

Sistem yang lebih disukai adalah dengan menghampar selimut pasir dan filterlainnya kemudian 50cm material timbunan dihampar sebagai lantai kerja.Kelemahan dari metode ini adalah:

1) Bila lokasi tersebut terkena banjir maka selimut pasir akan mengalamisegregasi atau terkontaminasi selama proses penghamparannya

2) Jika digunakan filter geotekstil, maka geotekstil tersebut akan tertusuksewaktu pemasangan PVD.

Pengujian pada Pasir

Analisis gradasi sumber pasir untuk selimut pasir harus dilakukan dengan metode penyaringanbasah (wet sieving method). Saringan kering (dry sieving) dapat menhasilkan perkiraan yangterlalu rendah akan banyaknya material halus, yang dapat menyebabkan perkiraan yang terlalutinggi terhadap nilai permeabilitas, sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 4-3.


47/184

35

Pendekatan alternatif adalah dengan memasang lantai kerja dengan ketebalanyang cukup yang dapat mendukung beban peralatan. Kemudian satu stripselimut pasir dihampar dan PVD dapat dipasang melaluinya dan peralatanberdiri di selimut pasir tersebut. Alat pancang mundur dan lapisan selimut pasir

berikutnya dihampar dan selanjutnya proses pemasangan diulangi. Prosedur inidapat dilihat pada Gambar 4-4.

Gambar 4-4 Prosedur Instalasi PVD menembus Selimut Pasir

Pendekatan dengan sistem ini dapat memperlambat pemasangan PVD olehkarenanya kontraktor perlu dimintai untuk merencakan pekerjaannya dengancermat.

Catatan Kasus

Sebuah oprit jembatan di atas lempung lunak yang dalam disyaratkan dispesifikasikan untukditimbun setelah drainase vertikal dipasang dengan menggunakan metode konstruksi bertahapselama masa 15 bulan.

Kontraktor memasang drainase tersebut tanpa menyerahkan rencana metode pelaksanaan yangmenjelaskan bagaimana cara memasang drainase. Kontraktor tersebut tidak menghampar selimutpasir sebelum memasang drainasenya.

Sebagai akibat dari sejumlah faktor luar, Kontraktor tersebut tidak melanjutkan tahap penimbunanberikutnya. Lokasi tersebut dibiarkan terbuka begitu saja selama enam bulan. Setelah enam bulan,drainase yang terbuka tersebut telah mengalami dekomposisi seluruhnya akibat sinar ultra violet darimatahari. Lanau yang berasal dari kegiatan di sekitar areal tersebut telah mengkontaminasi materialdrainase tersebut. Pebaikan menyeluruh dibutuhkan untuk meyakinkan drainase tersebut akan dapattetap berfungsi dengan baik bila penimbunan akan dimulai kembali, akibat lebih jauh adalahtertundannya kegiatan penimbunan selanjutnya.


48/184

36

4.2.6 Contoh Penggunaan

Pada tahun 1970-an, pembangunan jalan untuk Pelabuhan Belawan di SumatraUtara menggunakan drainase tiang pasir yang dilaporkan berhasil dengan baik.

Pada tahun 1979 pengembangan dari Pelabuhan menggunakan drainase vertikalpra-fabrikasi untuk mempercepat penurunan areal yang di-reklamasi. Drainasedipasang pada lapisan lempung lunak Holosen bagian atas dan juga pada lapisanlempung kenyal di atas lapisan lempung pada kedalaman 45m (Nicholls, Barry& Shoji, 1984).

Di Semarang, Jalan Lingkar Utara (JLUS) Tahap 2 Seksi 1 menggunakandrainase vertikal dengan matras bambu untuk timbunan dengan ketinggian 2hingga 3m di atas lempung pantai yang sangat lunak. Drainase vertikal jugatelah digunakan untuk reklamasi Pelabuhan Semarang (Rahardjo dkk, 2000).

Tri Indijono (1999) melaporkan uji-coba timbunan dengan menggunakan

drainase vertikal di Surabaya.

4.3 TIANG

4.3.1 Teknik

Tiang berfungsi untuk memindahkan beban timbunan ke lapisan yang lebihteguh di bawah lapisan lunak (tiang tahanan ujung) atau berfungsi untukmendistribusikan beban melalui kedalaman lapisan dengan memanfaatkan

lekatan antara tanah dan permukaan tiang (tiang lekat). Tiang akan dapatmengurangi penurunan dan meningkatkan stabilitas timbunan.

Tiga pendekatan dasar diterapkan dalam penggunaan tiang ini:

Memikul Seluruhnya (Full Support): tiang memikul seluruh bebantimbunan sampai ke lapisan keras, sehingga mengurangi penurunan menjadisangat kecil

Memikul Sebagian (Partial Support): tiang tidak didisain untuk memikulseluruh beban dari timbunan, penurunan dikurangi tetapi tidak dihilangkan

Memikul Setempat (Local Support): tiang didisain untuk memikul hanyasebagian dari timbunan, biasanyan areal pinggir timbunan dengan maksud

untuk meningkatkan stabilitas

Contoh dari ketida pendekatan tersebut ditunjukkan pada Gambar 4-5.


49/184

37

tanahlunak

a) Memikul Keseluruhan

b) Memikul Sebagian

tanah

lunak

tanahkeras

tanahkeras

tanahlunak

c) Memikul Setempat

tanahkeras

Gambar 4-5 Timbunan yang Didukung oleh Tiang

Beban ditransfer dari timbunan ke tiang melalui salah satu berikut ini:

Lantai struktural (structural slab): pada kasus ini tiang dan lantaimembentuk suatu unit struktural.

Topi tiang (pile caps): material timbunan harus menapak di antara topi-topitiang

Matras: matras menyebarkan beban ke tiang atau topi tiang. Matrasdijelaskan pada Bab 4.4.

4.3.2 Tipe-tipe Tiang

Tiang Kayu Cerucuk

Tiang pendek dengan menggunakan kayu atau bambu telah digunakan diIndonesia; lebih populer tiang ini disebutcerucuk (tiang ramping); di Malaysia


50/184

38

disebut tiang bakau. Biasanya tiang yang digunakan berukuran panjang 4hingga 6 m dan dengan diameter 10 cm. Tiang juga membantu memikul lalulintas selama pelaksanaan konstruksi. Tiang kayu dengan sambungan telahberhasil digunakan sampai kedalaman 12 m.

Penggunaan tiang kayu dengan panjang 4m di bawah timbunan pada lapisan

panduan geoteknik 4(2)

Documents