STABILITAS TANAH

Dalam pengertian luas, yang dimaksud stabilisasi tanah / perbaikan tanah adalah pencampuran tanah dengan bahan tertentu, guna memperbaiki sifat-sifat teknis tanah , atau stabilisasi tanah adalah usaha untuk merubah atau memperbaiki sifat-sifat teknis tanah agar memenuhi syarat dan teknis tertentu.Proses stabilisasi tanah meliputi pencampuran tanah dengan tanah lain untuk memperoleh gradasi yang diinginkan, atau pencampuran tanah dengan bahan tambah buatan pabrik, sehingga sifat-sifat teknis tanah menjadi lebih baik. Guna merubah sifat sifat teknis tanah , seperti kapasitas dukung, kompresibilitas, permeabiitas, kemudahan dikerjakan, potensi pengembangan dan sensivitas terhadap perubahan kadar air, maka dilakukan dengan cara penanganan dari yang paling mudah seperti pemadatan dan sampai tehnik yang paling mahal seperti mencampur tanah dengan semen, kapur, abu terbang, injeksi semen (grounting), pemanasan dan lain lain. Sabilisasi tanah dengan menggunakan bahan tambah atau sering disebut juga stabilisasi kimiawi bertujuan untuk memperbaiki sifat-sifat teknis tanah, dengan cara mencampur tanah dengan menggunakan bahan tambah dengan perbandingan tertentu. Perbandingan campuran bergantung pada kualitas campuran yang diinginkan. Jika percampurannya hanya dimaksudkan untuk merubah gradasi dan plastisitas tanah, dan kemudian dikerjakan, maka hanya memerlukan bahan tambah sedikit. Namun, bila stabilisasi dimaksudkan untuk merubah tanah agar mempunyai kekuatan tinggi, maka diperlukan bahan tambah lebih banyak. Material yang telah dicampur dengan bahan tambah harus dihamparkan dan dipadatkan dengan baik. bahan stabilitator yang dipakai harus memenuhi kriteria sebagai berikut :1. Dapat tercampur dengan tanah asli.2. Setelah tercampur dapat dipadatkan dengan baik.3. Mudah dikerjakan.4. Mudah didapat dan ekonomis

Tujuan utama dari stabilitas tanah yaitu :

Menaikkan Daya dukung & Kuat Geser Menaikkan Modulus Mengurangi Kompressibilitas Mengontrol stabilitas volume (shringking & swelling) Mengurangi kerentanan terhadap liquifaksi memperbaiki kualitas material untuk bahan konstruksi Memperkecil pengaruh lingkungan

Jenis Perbaikan secara kimia yang dilakukan :1. Perbaikan dengan Grouting Grouting merupakan sebuah metode pekerjaan yang dilakukan untuk meningkatkan kekuatan tanah dengan cara memasukan bahan yang masih dalam keadaan cair untuk perbaikan tanah tersebut melalui injeksi atau menyuntikkannya kedalam tanah dengan memperkirakan tekanan dan massa jenis serta elastisitas suatu tanah atau batuan. Sehingga bahan tersebut akan mengisi semua retak-retak dan lubang-lubang, kemudian setelah beberapa saat bahan tersebut akan mengeras, dan menjadi satu kesatuan dengan tanah yang ada. Dalam istilah lain grouting adalah penyuntikan bahan semi kental (slurry material) ke dalam material tanah/batuan dengan bertekanan dan melalui lubang-lubang pada lapisan/strata yang dituju.Istilah grouting (cemen-tation) sebenarnya semula dipakai untuk bahan Portland cement, apakah semen Portland saja atau dicampur pasir. Namun perkembangan lebih lanjut dengan penambahan lempung, benoit, aspal dan bahan kimia lainnya, istilah grouting menjadi lebih tepat.Tujuan dilakukan Grouting : Untuk memperkuat formasi dari lapisan tanah dan sekaligus menjadikan lapisan tanah tersebut menjadi padat, sehingga mampu untuk mendukung beban bangunan yang direncanakan.

Untuk menahan aliran air, misalnya pada bangunan dam, agar air tidak mengalir melalui bawah bangunan dam. Air yang mengalir di bawah bangunan dam secara bertahun tahun akan membawa partikel tanah, yang akan meng- akibatkan terjadinya rongga-rongga di bawah bangunan, dan hal ini dapat membahayakan kestabilan dam tersebut.

Untuk menahan aliran air tanah agar tidak masuk ke dalam suatu kegiatan bangunan yang sedang berjalan. Bangunan di bawah permukaan tanah apabila lokasi nya dibawah permukaan air tanah, akan selalu terganggu oleh adanya air tanah yang masuk dari dindinggalian.Namunbiasanya masih dapat diatasi dengan pompa

2. Metode Thermal (Heating & freezing)Groung freezing merupakan metode yang cocok untuk semua jenis tanah namun jarang digunakan karena mahal.Bahan-bahan yang digunakan :a. Stabilisasi tanah dengan kapurMetode perbaikan tanah dengan kapur salahsatu alternatif usaha perbaikan tanah yangtidak memenuhi standar sebagai lapisan tanahdasar untuk perkerasan atau pondasibangunan.Kapur bereaksi dengan air tanahsehinggamerubah sifat tanahnya, mengurangikelekatan dan kelunakan tanah. Sifat ekspansif yang menyusut danberkembang karena kondisi airnya akanberkurang secara drastis karena butir kapur.Kapur yang terdiri dari ion-ion Ca, Mg dansebagian kecil Na dapat digunakan untuk :1.Mengurangi sifat mengembang dari tanah2.Mengurangi plastisitas dari tanah3.Meningkatkan daya dukung dari tanah

Mekanisme dasar stabilisasi dengan kapur :1.Adanya ikatan ion Ca, Mg dan Na yangmenyebabkan bertambahnya ikatan antarapartikel tanah.2.Adanyaproses sementasi (antara kapur dantanah sehingga kekuatan geser/daya dukungtanah menjadi naik)3.Stabilitastanah dengan campuran kapurhanya efektif digunakan untuk tanahlempung dan tidakefektif untuk tanah pasirMaterial material yang diperlukan a. Kapur b. tanahEfektif digunakan padatanah lempung yangplastisitasnya tinggi. Membuat struktur tanah jadi rapuh sehingga mudah dipadatkan dengan konsekuensi nilai kepadatan maksimum turun.c. Air Airyangdigunakanadalahairyangtidakmengandung asam. Air laut boleh digunakan tapi tidak boleh mengalami kontak langsung dengan aspal.

Grafik Efek kandungan kapur terhadap kuat tekanbebas dari beberapa jenis tanah

Pengaruh tundaanpemadatan terhadap bahancampuran semen dan kapur

Perbandingan kuat gesertanah terhadap lamawaktu campuran antara kapur dan semen

Kandungan kapur yang disarankan

Truk yang disiapkan untuk kapur yang akan dicampur dengan tanah

Proses pemberian kapur ke tanah

Proses pengadukan / percampuran kapur dengan tanah

Proses pemberian air pada campuran kapur dengan tanah

Proses pemadatan pada campuran kapur dan tanah

b. Stabilisasi tanah dengan semen Dilakukan ketika stabilisasi secara mekanis belummenghasilkan daya dukung yang mampumenerima beban tanpa terjadi keruntuhan. Teknis pelaksanaanya dengan menghampar loose soil, mencampurnya dengan semen(usingpulvermixer), diberi air lalu dipadatkan. Sering diaplikasikan pada tanah berpasir

Klasifikasi stabilisasi tanah dengan semen inikedalam 5 tipe (Kezdi, 1979: 108) yaitu :

1. Soil-Cement.Tipe stabilisasi tanah-semen ini merupakan tipe yang umum, dimana pencampurantanah dan semen biasa digunakan untuk pondasi bangunan, perlindungan tanah terhadap erosi danpembekuan tanah.

2. Cement Improved Granuler-Soil Mix.Stablisasi tipe ini digunakan untuk mengurangi sifat kembangsusut dan sifat plastisitas tanah yang tinggi sehingga dapat meningkatkan daya dukung tanah,dengan jalan menambah sedikit kadar semen sebesar yang diperlukan.Pada umumnya digunakanuntuk perlindungan tanah terhadap erosi dan pembekuan tanah.

3. Cement Improved Silt-Clay Mix.Penambahan kadar semen dilakukansecara bertahap dalam jumlahyang lebih besar disbandingka dengan tipe 2) untuk mengurangi sifat kembang susut tanah danmeningkatkan daya dukung tanah sesuai dengan kadarairyang adadi lapangan.

4. Plastic Soil-Cement.Tipe stabilisasi ini digunakan untuk tanah dengan kadar air yang lebih tinggimisalnya untukaliranirigasi, paritdan bangunanpengairan lainnya.Hasil stabilisasi dapatmemberikan perlindungan terhadap tanah dari erosi.

5. Cement-Treated Soil Pastes and Mortars.Tipe ini digunakan untuk kondisi tanah dengan kadar airyangsangattinggidengancara menginjeksi campurantanahsemenke dalamtanahsebagaiperkuatan.Pada umumnya ditambahkan beberapa bahan kimia pembantu

jenissemenyangbiasadigunakanadalahSemenPortland tipe I, tipe yang paling umum digunakan.Masalah yang dihadapi dalam penggunaan semen tipe ini adalah pada saat digunakan pada tanah yang mengandung kadar air serta bahan organik, sulfat dangaram-garaman dalam kadar yang tinggi. Kendala laindari penggunaan semen tipe ini adalah penyerapan airuntuk hidrasi semen dan reaksiawal Ettringgite relatifkecil yaitu 28% dari berat semen serta dapat terjadi keretakan. Stabilitas dengan semen lebih cocok untuk jenistanah tertentu yaitu tanah kepasiranatau batu kerikil.

c. Stabilitas tanah dengan Fly AshFly ash adalah material yang sangat halusdengan gradasi yang sangat uniform yang berasal dari sisa pembakaran batu bara. Fly ash termasuk material yang disebut dengan pozzolanic material karena mengandung bahanbahan pozzolan seperti Silika (SiO2), besi oksida (Fe2O3), Aluminium oksida (Al2O3), Kalsium oksida (CaO), Magnesium oksida (MgO), dan Sulfat (SO4) [10]. Penambahan fly ash Dahulu fly ash diperoleh dari produksi pembakaran batubara secara sederhana, dengan corong gas danmenyebar ke atmosfer. Hal ini yang menimbulkan masalah lingkungan dan kesehatan, karena fly ash hasil dari tempat pembakaran batubara dibuang sebagai timbunan. Fly ash dan terdapat dalam jumlah yang cukup besar, sehingga memerlukan pengelolaan agar tidak menimbulkan masalahlingkungan, seperti pencemaran udara, atau perairan, dan penurunan kualitas ekosistem. Fly ash dan bottom ash merupakan limbah padat yang dihasilkan` dari pembakaran batubara pada pembangkit tenaga listrik. Dari pembakaran batubara dihasilkan sekitar 5% polutan padat yang berupa abu (fly ash danbottom ash), di mana sekitar 10-20% adalah bottom ash dan sekitar 80-90% fly ash dari total abu yang dihasilkan. Fly ash merupakan material yang memiliki ukuran butiran yang halus, berwarna keabu-abuan dan diperoleh dari hasil pembakaran batubara. Fly Ashadalah salah satu residu yang dihasilkan dalam pembakaran, biasanya dari hasil pembakaran batu bara. Fly Ash biasanya di tangkap oleh filter partikel sebelum gas dibuang melalui cerobong asap

d. Stabilisasi tanah menggunakan abu sekamSekam adalah bagian dari bulir padi-padian berupa lembaran yang kering, bersisik, dan tidak dapat dimakan oleh manusia. Sekam dapat dijumpai pada hamper semua anggota rumput-rumputan, meskipun pada beberapa budidaya ditemukan pula variasi bulir tanpa sekam (misalnya jagung dan gandum).Dalam pertanian, sekam dapat dipakai sebagaicampuranpakan, alas kandang, dicampur di tanahsebagai pupuk, dibakar, atau arangnya dijadikanmedia tanam.Abu sekam padi merupakan suatu material yang merupakan limbah dari hasil pengolahan padi menjadi beras pada pabrik penggilingan padi, yang tidak digunakan untuk proses lanjutan, sehingga abu sekam padi tersebut merupakan limbah yang tidak mengalami pengolahan kembali. Sebagai material limbah pengolahan pabrik penggilingan padi, abu sekam padi merupakan salah satu alternatif bahan additive yang dapat digunakan sebagai material lapis pondasi atas atau lapis pondasi bawah pada struktur perkerasan jalan raya.Selama proses pembakaran sekam padi menjadi abu, zat-zat organik akanhilang dan meninggalkan sisa yang kaya akan silika. Selain itu, perlakuan panaspada silika dalam sekam padi menghasilkan perubahan struktural yang berpengaruh pada dua hal yaitu tingkat aktivitaspozzolan dan kehalusan butirabunya.Secara umum faktor suhu, waktu dan lingkungan pembakaran harus dipertimbangkan dalam proses pembakaran sekam padi untuk menghasilkan abu yang mempunyai tingkat reaktivitas maksimal. Silika merupakan unsur pokokabu sekam padi (Rice Husk Ash /RHA) yang menguntungkan, karena padakondisi yang sesuai dapat bereaksi dengan kapur bebas membentuk gel yang bersifat sebagai bahan ikat.

TUGASPERBAIKAN TANAH SECARA KIMIAWI