Download - Tanah Problematik dan - herbycalvinpascal.files.wordpress.com · Pengembangan Jalan, yaitu teknologi yang yang sifatnya menjaga kondisi tanah problematik agar tidak berubah karakteristik

Keruntuhan Timbunan

Modul

Tanah Problematik dan

Permasalahannya serta Implementasi

Teknologi Penanganannya di Bidang

Jalan dan Jembatan

Keruntuhan Timbunan

MODUL TANAH PROBLEMATIK DAN

PERMASALAHANNYASERTA IMPLEMENTASI TEKNOLOGI PENANGANANNYA DI BIDANG

JALAN DAN JEMBATAN

PUSAT PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN JALAN DAN JEMBATAN

Badan Penelitian dan Pengembangan Kementerian Pekerjaan Umum

www.pusjatan.pu.go.id

http://www.pusjatan.pu.go.id/

i

MODUL TANAH PROBLEMATIK DAN PERMASALAHANNYA SERTA IMPLEMENTASI TEKNOLOGI PENANGANANNYA DI BIDANG JALAN DAN JEMBATAN

Penyusun:

Munarto Eddie Sunaryo

November 2014

Cetakan Ke-1 November 2014

© Pemegang Hak Cipta Pusat Penelitian dan Pengembangan Jalan dan Jembatan

Kode Kegiatan : 2423.004.009.107

Koordinator Penelitian

Ir. Rudy Febrijanto, MT.

Ketua Program Penelitian

Dr. Ir. M. Eddie Sunaryo, M.Sc.

Desain dan Tata Letak

Balai Geoteknik Jalan, Puslitbang Jalan dan Jembatan

Diterbitkan oleh:

Kementerian Pekerjaan Umum

Badan Penelitian dan Pengembangan

Pusat Penelitian dan Pengembangan Jalan dan Jembatan

Jl. A.H. Nasution No. 264 Ujungberung – Bandung 40293

KEANGGOTAAN SUB TIM TEKNIS

BALAI GEOTEKNIK JALAN

Ketua Sub Tim Teknis:

Ir. Rudy Febrijanto, MT.

Anggota:

Dr. Ir. Hindra Mulya

Ir. Imam Aschuri, M.Sc., Ph.D.

Dr. Ir. M. Eddie Sunaryo, M.Sc.

Ir. GJW Fernandez

Ir. Benny Moestofa

Drs. M. Suherman

ii

© PUSJATAN 2014

Modul ini disusun dengan sumber dana APBN Tahun 2104, pada paket pekerjaan Penyusunan dan Workshop (Diseminasi) Teknologi Penanganan Tanah PRoblematik, DIPA Puslitbang Jalan dan Jembatan.

Pandangan-pandangan yang disampaikan di dalam publikasi ini merupakan pandangan penulis dan tidak selalu menggambarkan pandangan dan kebijakan Kementerian Pekerjaan Umum, unsur pimpinan, maupun institusi pemerintah lainnya. Penggunaan data dan informasi yang dimuat di dalam publikasi ini sepenuhnya merupakan tanggung jawab penulis.

Buku ini juga dibuat versi e-book dan dapat diunduh dari website pusjatan.pu.go.id.

iii

PUSAT PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN JALAN DAN JEMBATAN

Pusat Litbang Jalan dan Jembatan (Pusjatan) adalah lembaga riset yang berada di bawah Badan Litbang Kementerian Pekerjaan Umum Republik Indonesia. Lembaga ini memiliki peranan yang sangat strategis di dalam mendukung tugas dan fungsi Kementerian Pekerjaan Umum dalam menyelenggarakan jalan di Indonesia. Sebagai lembaga riset, Pusjatan memiliki visi sebagai lembaga penelitian dan pengembangan yang terkemuka dan terpercaya, dalam menyediakan jasa keahlian dan teknologi bidang jalan dan jembatan yang berkelanjutan, dan dengan misi sebagai berikut:

Meneliti dan mengembangkan teknologi bidang jalan dan jembatan yang inovatif, aplikatif, dan berdaya saing;

Memberikan pelayanan teknologi dalam rangka mewujudkan jalan dan jembatan yang handal; dan

Menyebarluaskan dan mendorong penerapan hasil litbang bidang jalan dan jembatan.

Pusjatan memfokuskan dukungan kepada penyelenggara jalan di Indonesia, melalui penyelenggaraan litbang terapan untuk menghasilkan inovasi teknologi bidang jalan dan jembatan yang bermuara pada standar, pedoman, dan manual. Selain itu, Pusjatan mengemban misi untuk melakukan advis teknik, pendampingan teknologi, dan alih teknologi yang memungkinkan infrastruktur Indonesia menggunakan teknologi yang tepat guna. Kemudian Pusjatan memiliki fungsi untuk memastikan keberlanjutan keahlian, pengembangan inovasi, dan nilai-nilai baru dalam pengembangan infrastruktur.

iv

Kata Pengantar

Modul Tanah Problematik dan Teknologi Penanganan pada Jalan & Jembatan ini merupakan panduan umum yang dirangkum untuk keperluan workshop dalam diseminasi dan sosialisasi penyebarluasan hasil kegiatan penelitian dan pengembangan yang telah dilakukan di Balai Geoteknik Jalan, Puslitbang Jalan dan Jembatan yang dipersiapkan oleh Gugus Kerja Kelompok Program Penelitian (KPP) Teknologi Penanganan Tanah Problematik. Modul ini mencakup rangkuman sebagian kasus permasalahan jalan dan jembatan yang dibangun di atas tanah problematik. Diharapkan kegiatan diseminasi dan sosialisai ini dapat bermanfaat terutama sebagai sarana pertukaran informasi. Disamping itu kegiatan ini juga untuk mendapatkan masukan dari pemangku kepentingan (stakeholders) terhadap permasalahan geoteknik khususnya tanah problematik sehingga dapat digunakan sebagai referensi dalam pelaksanaan penelitian dan pengembangan.

Hal lain yang diharapkan dari kegiatan ini adalah dapat lebih meningkatkan kesadaran bagi seluruh pemangku kepentingan (stakeholder) bahwa pembangunan jalan pada tanah problematik perlu disingkapi dengan seksama dalam pemahamannya sehingga dapat menenentukan teknologi penanganannya yang sesuai.

Tujuan Tujuan workshop dalam kegiatan diseminasi ini untuk mensosialisasikan teknologi hasil LITBANG, sehingga dapat, diketahui, dipahami dan dicermati untuk dikembangkan dan diimplementasikan.

Tujuan Instruksional Umum Peserta diharapkan dapat mengetahui, memahami dan menyadari bahwa permasalahan jalan dan jembatan yang dibangun pada tanah problematik perlu ditindak lanjuti dengan penerapan teknologi yang sesuai dan tepat sesuai dengan pedoman terkait.

Tujuan Instruksional Khusus Pada akhir workshop berupa diseminasi terhadap sosialisasi teknologi hasil litbang penanganan teknologi rekaysa dan manajemen lereng ini diharapkan para peserta mampu untuk hal sebagai berikut:

1. Memahami yang dimaksud dengan tanah problematik 2. Memahami karakteristik properties tanah problematik 3. Mengetahui bahwa kerakteristik tanah problematik sebagai salah satu faktor

penyebab ketidakstabilan timbunan jalan. 4. Memahami prinsip penanganan permasalahan konstruksi jalan pada tanah

problematik baik untuk jalan baru maupun jalan eksisting.

v

5. Memahami beberapa prinsip metode penanganannya yang diawali dengan mengevaluasi dan menganalisa terhadap permasalahan yang akan terjadi sebelum menentukan tipe penanganannya.

vi

Daftar Isi

1. PENDAHULUAN 1

2. TANAH PROBLEMATIK DAN PERMASALAHANNYA 2

2.1. PROGRAM PEMBANGUNAN INFRASTRUKTUR 2

2.2. KARAKTERISTIK PROPERTIS TANAH PROBLEMATIK 3

2.3. DISTRIBUSI TANAH PROBLEMATIK 6

2.4. STRATIFIKASI PERLAPIASAN TANAH PROBLEMATIK 7

3. PEDOMAN DAN MANUAL DALAM MEMBANGUN JALAN DI ATAS TANAH PROBLEMATIK 8

4. PERMASALAHAN KONSTRUKSI JALAN PADA TANAH PROBLEMATIK 9

4.1. MACAM TANAH PROBLEMATIK 10

4.1.1. Tanah lunak 10

4.1.2. Tanah gambut 10

4.1.3. Tanah ekspansif 10

4.2. KASUS PERMASALAHAN TANAH PROBLEMATIK 11

4.3. PRINSIP PENANGANAN TANAH PROBLEMATIK 11

4.4. INVESTIGASI PADA TANAH PROBLEMATIK 12

4.5. PERMASALAHAN KERUNTUHAN TIMBUNAN DAN FAKTOR PENYEBABNYA 14

5. PERMASALAHAN PERUBAHAN KARAKTERISTIK PROPERTIS TANAH LUNAK DAN KETIDAKSTABILAN TIMBUNAN 17

5.1. MEMPERHITUNGKAN STABILITAS TIMBUNAN TERHADAP TINGGI KRITIS 17

5.2. MEMPERHITUNGKAN STABILITAS TIMBUNAN TERHADAP KESEIMBANGAN MOMEN DAN TEGANGAN

GESER 18

5.3. MEMPERHITUNGKAN STABILITAS TIMBUNAN TERHADAP PENURUNAN DAN DERAJAT KONSOLIDASI 19

5.4. MEMPERHITUNGKAN STABILITAS TIMBUNAN TERHADAP PERUBAHAN TATA-GUNA LAHAN DAN POLA

ALIRAN SUNGAI 21

6. TEKNOLOGI PENANGANAN TANAH PROBLEMATIK 23

6.1. TEKNOLOGI PENANGANAN TANAH LUNAK 23

6.2. TEKNOLOGI PENANGANAN TANAH LUNAK DENGAN MENGURANGI BERAT BEBAN TIMBUNAN 24

6.3. TEKNOLOGI PENANGANAN TANAH EKSPANSIF 25

6.4. TEKNOLOGI PERKUATAN TIMBUNAN UNTUK FONDASI PERKERASAN JALAN 27

6.5. TEKNOLOGI PERKUATAN LERENG TIMBUNAN 28

7. PENUTUP 29

vii

Daftar Gambar

GAMBAR 2-1. KORIDOR MP3EI 2

GAMBAR 2-2. TRANS ASEAN HIGHWAY IN INDONESIA 3

GAMBAR 2-3. TRANS ASIAN HIGHWAY AND HGH 3

GAMBAR 2-4. DISTRIBUSI TANAH PROBLEMATIK DI INDONESIA, DAUD (2000) 6

GAMBAR 2-5. DISTRIBUSI PENYEBARAN GAMBUT INDONESIA YANG MERUPAKAN NO. 3 DARI BEBERAPA NEGARA DI

DUNIA 7

GAMBAR 3-1. GEOGUIDE 1, 2, 3 DAN 4 UNTUK PERENCANAAN TIMBUNAN JALAN PADA TANAH LUNAK NON ORGANIK

8

GAMBAR 3-2. PANDUAN GEOTEKNIK 5 (GEOGUIDE 5) KONSTRUKSI JALAN PADA TANAH GAMBUT DAN ORGANIK 8

GAMBAR 4-1. PERMASALAHAN TANAH PROBLEMATIK DAN IDENTIFIKASI AWAL BERDASARKAN GRADASINYA 11

GAMBAR 4-2. T-BAR, BALL PENETROMETER DAN NORMAL KONUS SERTA PISTON SAMPLER UNTUK INVESTIGASI

TANAH GAMBUT DAN TANAH ORGANIK (SKEMPTON, A.W. 1985) 12

GAMBAR 4-3. HASIL INVESTIGASI YANG DIPEROLEH DENGAN MENGGUNAKAN T-BAR, BALL PEMETROMETER DAN

NORMAL KONUS YANG DILAKUKAN PADA TANAH GAMBUT / ORGANIK DI DUMAI 13

GAMBAR 4-4 KERUNTUHAN TIMBUNAN YANG BERDAMPAK PADA TERJADINYA HEAVING DI KIRI DAN KANAN BADAN

JALAN. 14

GAMBAR 4-5. PENURUNAN TIMBUNAN OPRIT YANG BERDAMPAK TERJADINYA DEFORMASI BAGIAN ATAS ABUTMEN

JEMBATAN 15

GAMBAR 4-6. PENURUNAN TIMBUNAN OPRIT YANG BERDAMPAK TERJADINYA DEFORMASI BAGIAN BAWAH ABUTMEN

JEMBATAN 15

GAMBAR 4-7. KERUNTUHAN JALAN PADA TANAH LUNAK DAN GAMBUT 16

GAMBAR 5-1. PERMASALAHAN HEAVING DAN DAMPAKNYA PADA BANGUNAN SEKITAR NYA. 18

GAMBAR 5-2. POLA ALIRAN SUNGAI YANG BERDAMPAK EROSI PADA TIKUNGAN LUARNYA 22

GAMBAR 5-3. POLA ALIRAN SUNGAI YANG BERDAMPAK TERJADINYA DEGRADASI DASAR SUNGAI 22

GAMBAR 6-1. LANGKAH INVESTIGASI DALAM MENENTUKAN TIPE DAN MACAM TANAH PROBLEMATIK (DI LUAR TANAH

EKSPANSIF) 24

GAMBAR 6-2. TEKNOLOGI TIMBUNAN RINGAN 24

GAMBAR 6-3. IMPLEMENTASI TIMBUNAN RINGAN MORTAR BUSA BETON RINGAN DI PANGKALANBUN, SEBELUM DAN

SESUDAH DITERAPKAN 25

GAMBAR 6-4. MEKANISME KERUNTUHAN TANAH EKSPANSIF 26

GAMBAR 6-5. MEKANISME KERUNTUHAN TANAH EKSPANSIF 26

GAMBAR 6-6. KRONOLOGI TERJADINYA RETAKAN PADA TANAH EKSPANSIF 27

GAMBAR 6-7. TEKNOLOGI PENERAPAN GALAR KAYU DAN CAKAR AYAM 27

viii

GAMBAR 6-8. TEKNOLOGI PERKUATAN LERENG TIMBUNAN DENGAN PERKUATAN GEOSINTETIK YANG DIFUNGSIKAN

SEBAGAI KONSTRUKSI DINDING PENAHAN TANAH 28

ix

Daftar Tabel

TABEL 2-1. NILAI KONSISTENSI TANAH PROBLEMATIK VS N-SPT DAN KUAT TAKAN BEBASNYA (QU) 5

TABEL 2-2. DISTRIBUSI MACAM DAN JENIS TANAH SECARA UMUM BERDASARKAN GRADASI UKURAN BUTIRNYA. 5

TABEL 2-3. DISKRIPSI TANAH SECARA UMUM 6

TABEL 2-4. CONTOH GAMBARAN STRATIFIKASI LAPISAN TANAH PROBLEMATIK, PUSJATAN (2014) 7

TABEL 5-1. PERKIRAAN TINGGI KRITIS SESUAI DENGAN NILAI KOHESI TANAH LUNAK DENGAN FK = 1.00 18

TABEL 6-1. TIPE TEKNOLOGI YANG DAPAT DIIMPLEMENTASIKAN 23

T A N A H P R O B L E M A T I K D A N P E R M A S A L A H A N N Y A S E R T A I M P L E M E N T A S I T E K N O L O G I P E N A N G A N A N N Y A D I B I D A N G J A L A N D A N J E M B A T A N

1

1. Pendahuluan

Dalam perencanaan dan pelaksanaan konstruksi jalan di daerah tanah problematik baik pada jalan baru maupun jalan eksisting perlu mempertimbangkan persyaratan teknis yang tedapat dalam spesifikasi umum Bina Marga. Dilihat dari kondisi geologi yang sangat bervariasi, di beberapa lokasi di Indonesia khususnya pada terrain dataran, tanah problematik dapat berupa endapan transportasi batuan vulkanik, sedimen dan material yang berasal dari lapukan berbagai satuan geologi batuan dasar tertentu karena mengalami transportasi sebelumnya, seperti sedimentasi breksi vulkanik, batuan metamorf serta alluvium deposit yang berkembang menjadi endapan batu lempung.

Atas dasar keberadaan jalan memenuhi standar pelayanan minimal, yaitu aman, nyaman dan memenuhi kekuatan, maka standar geometrik jalan harus digunakan sebagai acuan. Dalam hal ini, biasanya ruas jalan yang melalui daerah dataran rendah diperlukan timbunan sehingga bilamana melalui tanah problematik maka stabilitas jalan agar memenuhi umur pelayanannya perlu diperhatikan.

Dalam penanganan tanah problematik yang dirangkum dalam modul ini adalah terintegrasi dalam road map kegiatan LITBANG mancakup penananganan yang terintegrasi yaitu terhadap implementasi teknologi yang disesuaikan peruntukannya serta tujuannya sesuai dengan kondisi karakteristik tanah problematik itu sendiri. Secara garis besar teknologi yang disampaikan masih belum semuanya dan merupakan sebagian teknologi yang pernah dikembangkan oleh Pusat Penelitian dan Pengembangan Jalan, yaitu teknologi yang yang sifatnya menjaga kondisi tanah problematik agar tidak berubah karakteristik properties geotekniknya, teknologi perkuatan tanah dasar agar stabilitas terhadap keruntuhan geser tetap terpenuhi dan teknologi pengurangan beban yang bekerja agar daya dukung tanah problematik yang yang kecil masih dapat mendukungnya.

1


2

2. Tanah Problematik dan Permasalahannya

2.1. Program Pembangunan Infrastruktur

Dalam menunjang Program Nasional Pembangunan Infrastruktur Jalan untuk menunjang pertumbuhan ekonomi dan memfasilitasi centra industri dan membuka daerah terisolisir/perbatasan, yaitu diperlukan teknologi dalam membangun infrastruktur jalan yang memenuhi standar pelayanan minimum sebagai berikut:

1) Umum: Program MP3EI Corridor (Master Plan Percepatan Pembangunan Indonesia) dan diperlihatkan pada Gambar 2-1.

2) Asian Highway Connection diperlihatkan pada Gambar 2-2

3) High Grade Highway (HGH) yang sementara juga merupakan bagian dari Koridor 1 MP3EI serta diperlihatkan pada Gambar 2-3.

Beberapa ruas jaringan jalan pada kondisi di atas sebagian akan melalui tanah problematik sehingga perlu perhatian khusus dalam menanganinya terutama untuk memwujudkan standar minimum pelayanan.

Gambar 2-1. Koridor MP3EI

2


3

Gambar 2-2. Trans Asean Highway in Indonesia

Gambar 2-3. Trans Asian Highway and HGH

2.2. Karakteristik Propertis Tanah Problematik

Tanah Problematik terdiri dari beberapa tanah yang pada dasarnya mempunyai karakteristik properties yang berbeda dari konsistensi sangat lunak sampai dengan lunak dengan nilai kompresibilitas rendah, nilai permeabilitas rendah dan daya dukung juga rendah. Beberapa ciri permasalahan jalan yang ditimbulkan berhubungan dengan sifat karakteristik properties tanah problematik tersebut:


4

1) Dalam fungsinya mendukung beban konstruksi jalan termasuk beban lalu lintas dan beban yang sebagian besar merupakan timbunan maka kemungkinan akan timbul beberapa permasalahan: a) Terganggunya tingkat stabilitas konstruksi jalan, akibat masalah penurunan

jalan dan keruntuhan kuat geser dikarenakan: i) Konsistensi tanah problematik yang umumnya sangat lunak hingga lunak

yang dicerminkan dengan konsistensi sangat lunak ii) Nilai kuat geser kecil yang mencerminkan nilai daya dukung sangat

rendah yang ditunjukkan dengan adanya kompresibilitas tinggi. iii) Permeabilitasnya sangat rendah sehingga akan mancapai stabilitasnya

terutama terhadap penurunan memerlukan waktu yang relatif lama. Kondisi ini dapat mengakibatkan keruntuhan timbunan baik berupa keruntuhan dasar (keruntuhan fondasi) dan keruntuhan geser (longsoran timbunan) maupun penurunan mendadak (immediate settlement) dan berlangsung secara perlahan-lahan selama penurunan primernya (mencapai derajat konsolidasi 90%) belum tercapai.

iv) Ketebalan tanah problematik di daerah dataran ini relatif dalam, mulai dari sangat dangkal kurang dari 5 m sampai 30 meter dan untuk jenis tertentu, tanah problematik ini mempunyai kandungan mineral lempung dengan kadar air tinggi.

b) Permasalahan kualitas bahan timbunan yang berasal dari tanah problematik dapat mempengaruhi tingkat stabilitas secara internal (daya dukung fondasi jalan).

2) Menurut 4th International Conference (2012), keberadaan tanah problematik di lapangan dapat dikenali sebagai berikut: a) Jenis tanah problematik di terrain dataran ada 3 (tiga) dan di terrain

pegunungan ada1 (satu) yaitu: i) Terrain dataran, tanah problematik berupa tanah lunak baik organik

maupun non-organik, tanah ekspansif dan tanah gambut. ii) Terrain pegunungan, tanah problematik dikenal dengan tanah yang

terbentuk dari batuan serpih/clayshale dipegunungan. iii) Keberadaan dilapangan dapat merupakan kombinasi antara tanah

gambut dan tanah lunak mengandung lempung dengan kandungan organik dalam jumlah tertentu dan dikenali di lokasi BOGS (cekungan endapan sedimen).

b) Menurut macam dan keberadaan deposisinya, tanah problematik terdiri dari: i) Alluvial deposit: tanah lunak (tanah organik), tanah gambut dan tanah

ekspansif ii) Tanah Vulkanik: Unsaturated soils, Lateritic soils dan Residual soils iii) Tanah disposal: carbonate rich soils, tailings, deep fills, dispersive soils.

3) Dalam menerapkan teknologi untuk mengatasi tanah problematik dapat dilakukan dengan evaluasi dan analisa secara teliti mencakup:


5

a) Melakukan identifikasi terhadap karakteristik properties tanah problematik: macam dan jenisnya serta kandungan mineralnya.

b) Melakukan pengujian untuk mengetahui karakteristik propertiesnya terhadap nilai kekuatan dan nilai pemampatannya.

c) Mengidentifikasi jenis tanah problematik terhadap proses geologi pembentukannya.

Dengan demikian, mengevaluasi dan menganalisa terhadap stabilitas struktur jalan yang dibangun di atas lapisan tanah problematik perlu diperhatikan stabilitasnya untuk memuwujudkan standar minimum pelayanan.

Mempelajari beberapa kemungkinan faktor penyebab yang dapat menurunkan tingkat stabilitas terhadap infrastruktur yang dibangun di atasnya perlu pengamatan khusus dengan dievaluasi dan dianalisa secara khusus dari berbagai sudut disiplin ilmu terutama masalah geoteknik, geologi teknik dan geohidrologi. Pengamatan khusus ini perlu dilakukan karena berdasarkan beberapa literatur mengatakan bahwa suatu kondisi kerusakan jalan maka masalah geoteknik ini mengakomodir sekitar 40 – 50% nya.

Nilai konsistensi tanah problematik yang berupa lempung lunak ini diperlihatkan pada Tabel 2-1 dan keberadaannya di deposit secara umum diperlihatkan pada Tabel 2-2 dan perbedaan secara umum antara kelompok tanah propblematik di terrain dataran diperlihatkan pada Tabel 2-3.

Tabel 2-1. Nilai Konsistensi Tanah Problematik vs N-SPT dan Kuat Takan Bebasnya (qu)

Tabel 2-2. Distribusi Macam dan Jenis Tanah secara umum berdasarkan Gradasi Ukuran Butirnya.

Tanah Problematik


6

Tabel 2-3. Diskripsi Tanah secara Umum

2.3. Distribusi Tanah Problematik

Penyebaran tanah problematik mendominasi berkisar antara 10 - 20% dan umumnya tersebar di daerah dataran seperti diperlihatkan pada Gambar 2-4. Tipe dan jenis tanah problematik terdapat pada terrain dataran rendah yang merupakan endapan alluvium deposit didominasi endapan kuarter yang terdiri dari tanah gambut dan tanah lunak dengan kandungan lempung di atas 30% dan kadar air tanah tinggi.

Khusus untuk distribusi penyebaran tanah gambut dan tanah lempung lunak dengan kadar organik tinggi menunjukkan bahwa Indonesia merupakan Negara dengan distribusi tanah gambut no 3 di Dunia, (Gambar 2-5).

Gambar 2-4. Distribusi Tanah Problematik di Indonesia, Daud (2000)


7

Gambar 2-5. Distribusi Penyebaran Gambut Indonesia Yang Merupakan No. 3 Dari Beberapa Negara di Dunia

2.4. Stratifikasi Perlapiasan Tanah Problematik

Stratifikasi lapisan tanah problematik pada terrain dataran digambarkan sebagai tampilan pada Tabel 2-4.

Tabel 2-4. Contoh Gambaran Stratifikasi Lapisan Tanah Problematik, Pusjatan (2014)

Timbunan Tanah Gambut / organic Tanah Lunak

Tanah lempung kepasiran

Lapisan pasir

Lapisan lempung teguh


8

3. Pedoman dan Manual dalam Membangun Jalan di Atas Tanah Problematik

Pusat Penelitian dan Pengembangan Jalan telah mempunyai 5 (lima) buku pedoman yang Geoguide 1 sampai dengan 5 dan materinya berhubungan dengan pembangunan jalan di atas tanah problematik yang dibuat sejak tahun 2002 dengan mengacu pada standar CUR Belanda (Gambar 3-1 dan Gambar 3-2)

Gambar 3-1. Geoguide 1, 2, 3 dan 4 untuk Perencanaan Timbunan Jalan pada Tanah Lunak non organik

Gambar 3-2. Panduan Geoteknik 5 (Geoguide 5) konstruksi Jalan pada Tanah Gambut dan Organik

3


9

4. Permasalahan Konstruksi Jalan pada Tanah Problematik

Penyebaran tanah problematik mendominasi hampir 20% di daerah dataran dan 10% didaerah pegunungan. Berdasarkan bahwa jaringan ruas jalan yang dibangun sesuai dengan persyaratan standar alinyemen dan kelandaiannya maka perlu dibangun timbunan bila melalui tanah problematik. Kondisi ini perlu diperhatikan dan merupakan tantangan yang dihadapi untuk ditindaklanjuti berdasarkan pertimbangan-pertimbangan sebagai berikut:

1. Tanah Problematik terdiri dari beberapa tanah yang pada dasarnya mempunyai karakteristik properties yang berbeda dari konsistensi sangat lunak sampai dengan lunak dengan nilai kompresibilitas rendah, permeabilitas rendah dan daya dukung juga rendah.

2. Stabilitas jalan pada tanah problematik sering dijumpai permasalahan yang bersumber dari jenis dan macam tanah problematik, konsistensinya dan nilai kuat gesernya serta permeabilitasnya.

3. Konsistensi tanah problematik yang umumnya sangat lunak hingga lunak. 4. Nilai kuat geser kecil yang mencerminkan nilai daya dukung sangat rendah. 5. Permeabilitasnya sangat rendah sehingga akan mancapai stabilitasnya

terutama terhadap penurunan memerlukan waktu yang relatif lama. a. Kondisi ini dapat mengakibatkan keruntuhan dasar berupa

keruntuhan geser timbunan (longsoran timbunan) serta penurunan mendadak (immediate settlement).

b. Keberadaan tanah problematik (tanah lunak, tanah ekspansif dan tanah gambut) banyak dijumpai.

c. Beban jalan yang sebagian besar merupakan beban timbunan menjadi permasalahan.

6. Dilapangan jenis tanah problematik ini dikenal ada 3 (tiga) di daratan dan 1 (satu didaerah pegunungan) yaitu tanah lunak baik organik maupun non-organik, tanah ekspansif dan tanah gambut didaerah flat area, serta tanah dari batuan serpih/clayshale dipegunungan.

7. Keberadaan dilapangan dapat merupakan kombinasi antara tanah gambut dan tanah lunak mengandung lempung dengan kandungan organik dalam jumlah tertentu.

8. Stabilitas timbunan terhadap lapisan tanah problematik: masalah penurunan, masalah daya dukung dan masalah kekuatan dan stabilitas terhadap kekuatan geser tanah problematik

4


10

9. Permasalahan kualitas bahan timbunan yang digunakan dapat mempengaruhi tingkat stabilitas secara internal (daya dukung fondasi jalan) dan tingkat stabilitas secara sistim struktur konstruksi, yaitu penurunan dan keruntuhan geser atau stabilitas timbunan terhadap longsoran.

10. Ketebalan tanah problematik di daerah dataran ini relatif dalam mulai dari sangat dangkal (< 5 m) sampai 30 meter.

11. Belum tersedianya SPM khususnya untuk penerapan teknologi penanganan tanah lunak sebagai acuan dan petunjuk praktis bagi para perencana dan pelaksana pembangunan jalan didaerah tanah problematik. Untuk itu maka dilakukan diseminasi dan sosialisasi hasil penelitian dalam bentuk modul yang terdiri dari bahan materi, standard dan pedoman teknis perencanaan dan pelaksanaan.

4.1. Macam tanah Problematik

4.1.1. Tanah lunak

Mengandung fraksi butiran halus >30% seperti lempung serta dapat bersifat organic dan non-organic. Tanah lunak umumnya berasal dari endapan aluvium pantai, danau dan sungai walaupun ada pula yang berupa sedimentasi dari batuan vulkanik yang telah lapuk.

Tanah lunak ini mempunyai koefisien konsolidasi (pemampatan) tinggi, kandungan kadar air tinggi dan daya dukung rendah. Permasalahan penurunan dalam waktu lama dan stabilitas timbunan terhadap longsoran dan amblasan, (Daud S (2000)).

4.1.2. Tanah gambut

Fraksi butiran halus < 30% dan didominasi oleh Tanah Berserat (serat kasar dan halus) serta berasal dari endapan vegetasi dan fosil dan banyak dijumpai di daerah rawa, pantai yang terpengaruh pasang surut. Tanah gambut ini mempunyai koefisien pemampatan tanah sangat tinggi atau lebih tinggi dari tanah lunak pada umumnya. Kadar air tanah gambut dapat mencapai 500% bahkan lebih dan daya dukungnya sangat rendah. Problem yang dihadapi adalah penurunan seketika atau longsoran tiba-tiba karena stabilitas terhadap keruntuhan timbunan berkurang secara mendadak.

4.1.3. Tanah ekspansif

Tanah dengan fraksi halus seperti lempung (butiran > 30%), Kandungan mineral MONTMORILLONITE (tanah sedimen) dan kaolinit (tanah residual). Tanah ekspansif mempunyai potensi kembang susut besar (mengembang musim hujan dan menyusut musim kemarau) dan dicirikan adanya Adanya zona aktif. Ciri-ciri tanah ekspansif adalah plastisitas tinggi, PI >15% dan LL >40% karena adanya oksidasi mineral-mineral bila bercampur dengan air, misal: SULFIT menjadi SULPHANE, sehingga akan terjadi


11

retakan memanjang pada perkerasan jalan dan selanjutnya berkembang menjadi longsoran badan jalan, serta berakibat pada penurunan dan bergelombang lapisan perkerasan serta terlihat peninggian (cembung) di bagian tepi.

4.2. Kasus permasalahan tanah problematik

Berdasarkan bahwa konstruksi jalan dibangun di atas tanah problematik mencakup berbagai permasalahan maka sebagai gambaran untuk membedakan dijelasakan pada Gambar 4-1. Pada Gambar 4-1 tersebut dijelaskan bahwa ada 3 (tiga) kasus yang perlu dikembangkan dan ditindaklanjuti dalam pembangunan jalan di atas tanah problematik.

1) Kasus 1, masalah timbunan. Umumnya di terrain pegunungan jarang dijumpai material untuk timbunan dan bilamana diperoleh maka disamping harganya tinggi juga akan menjadikan masalah pada stabilitasnya karena berada di atas tanah problematik.

2) Kasus 2, masalaha lapisan tanah lunak itu sendiri, yang mengalami gangguan stabilitasnya karena terjadi penurunan, longsoran timbunan dan berdampak pada bangunan sekitarnya.

3) Kasus 3, adalah kombinasi dari kasus 1 dan kasus 2.

Gambar 4-1. Permasalahan Tanah Problematik dan identifikasi awal berdasarkan gradasinya

4.3. Prinsip Penanganan Tanah Problematik

Penanganan stabilitas jalan yang diakibatkan oleh permasalahan geoteknik dapat dikelompokkan sebagai berikut:

Pengenalan Tanah Lunak dan Kondisi Stratifikasinya untuk Konstruksi Timbunan


12

1. Penanganan berkaitan dengan effektifitas dan ekonomis dapat diterapkan penanganan yang sifatnya untuk memfungsikan ruas jalan terlebih dahulu.

2. Penanganan tetap terhadap permasalahan tanah problematik yang dapat dikelompokkan berdasarkan pada kajian dan fungsinya: a. Digunakan sebagai material timbunan. b. Diperlukan peningkatan daya dukungnya, misalnya dengan fondasi tiang

dan stabilisasi. c. Mempercepat penurunan. d. Mengurangi beban timbunan. e. Memperkuat timbunan agar mempunyai fungsi gaya tarik atau stabil

dengan sudut lereng yang tegak, timbunan tidak longsor. f. Menjaga perubahan kadar air dan pembebanan sebagai usaha untuk

menangani perubahan kembang-susut pada tanah ekspansif.

4.4. Investigasi pada tanah problematik

Dengan memperhatikan bahwa masalah investigasi pada tanah problematik memiliki beberapa kendala khususnya untuk tanah gambut dan organik, maka disarankan agar dilakukan perbaikan pada penetrasi konus, karena terjadinya nilai tahanan perlawanan yang sangat menyebar akibat terjadinya interaksi dengan serat gambut serta ketidakmampuannya untuk memberikan nilai bacaan pada gambut. Untuk itu penggunaan T-bar dan Ball Penetrometer di dapat digunakan untuk mengatasi SKEMPTON, A.W. 1985. Demikian juga untuk pengambilan contoh perlu dilakukan dengan menggunakan “Piston Sampler”. T-Bar dan Ball Penetrometer serta piston sampler diperlihatkan pada Gambar 4-2.

Gambar 4-2. T-Bar, Ball Penetrometer dan normal konus serta Piston Sampler untuk investigasi Tanah Gambut dan Tanah Organik (SKEMPTON, A.W. 1985)

Tbar and Ball Penetration Conus have been invented by NGI and COFs:

Tbar has 250mm in length and 40mm in diameter.

Ball Penetrometer has a diameter of 113 mm, and smooth surface

T-Bar

Standar Konus

Ball Penetrometer


13

Hasil yang diperoleh dengan menggunakan T-Bar, Ball Penetrometer dan normal konus yang dilakukan pada tanah gambut/organic di Dumai diperoleh hasil seperti ditampilkan pada Gambar 4-3.

Dari Gambar 4-3 dapat diperhatikan bahwa nila penetrasi yang menggunakan normal konus memeberikan nilai yang jauh berbeda bila dibandingkan dengan menggunakan T-Bar dan Ball Penetrometer. Dengan demikian dapat di jelasakan bahwa nilai tahanan konus yang mencerminkan nilai daya dukung lapangan memberikan hasil yang sangat signifikan bila digunakan untuk perencanaan pembangunan jalan di atas tanah gambut atau tanah organik.

Nilai dari normal konus memberikan nilai yang jauh lebih besar bila dibandingkan dengan menggunakan T-Bar dan Ball Penetrometer. Dengan demikian maka disain perencanaan dengan mengakomodasi hasil yang diperoleh dari normal konus memberikan nilai yang tahanan ujung yang besar.

Gambar 4-3. Hasil Investigasi yang diperoleh dengan menggunakan T-Bar, Ball Pemetrometer dan normal konus yang dilakukan pada tanah gambut / organik di Dumai


14

4.5. Permasalahan Keruntuhan Timbunan dan Faktor Penyebabnya

Terdapat 2 (dua) tipe keruntuhan yaitu keruntuhan arah melintang dan memanjang jalan dengan berdampak pada bangunan infrastuktur disekililingnya. Untuk kejadian keruntuhan arah melintang jalan, dampak yang ditimbulkan adalah terganggunya bangunan d isekeliling pada kiri-kanan akibat gaya horizontal yang menimbulkan gaya angkat (uplift) seperti diperlihatkan pada Gambar 3-4.

Pada Gambar 3-4, terlihat 2 tipe keruntuhan yaitu keruntuhan fondasi dan keruntuhan lereng timbunan jalan akibat terlampauinya tinggi kritis yang dapat didukung oleh tanah lunak.

Gambar 4-4 Keruntuhan Timbunan yang berdampak pada terjadinya Heaving di kiri dan kanan badan jalan.

Dampak dari penurunan timbunan kearah longitudinal terutama timbunan oprit jembatan akan berdampak pada terjadinya deformasi abutmen jembatan. Mode deformasi yang terjadi pada abutmen jembatan dapat berupa terdorong bagian atas atau bagian bawah seperti ditunjukkan pada

Gambar 4-5 dan Gambar 4-6.


15

Gambar 4-5. Penurunan timbunan oprit yang berdampak terjadinya deformasi bagian atas abutmen jembatan

Gambar 4-6. Penurunan timbunan oprit yang berdampak terjadinya deformasi bagian bawah abutmen jembatan

Kecepatan proses penurunan timbunan oprit yang terjadi dapat dipengaruhi oleh tingkat konsistensi tanah lunak yang berada dibawahnya dan tinggi timbunan yang dibangun. Ada 3 (tiga) kejadian yang dapat diperlihatkan akan adanya gangguan terhadap stabilitas abutmen jembatan dengan mekanisme kejadian yang berbeda:

Kasus ke satu, akibat beban timbunan oprit yang melebihi tinggi batasnya, yaitu: tedorongnya Bagian Atas Abutmen Jembatan yang juga akan berdampak terhadap terdorongnya gelagar jembatan serta lantai jembatan sebagaimana diperlihatkan pada

Gambar 4-5. Untuk kasus ini, kejadian umumnya dikarenakan tekanan horizontal aktif yang tidak mampu diimbangi oleh tekanan horizontal pasif akibat timbunan meningkat secara signifikan karena keberdaannya di atas tanah lunak (yang tidak begitu tebal) dan beban timbunan itu sendiri yang bertambah karena mengalami

Overlay

Bidang Runtuh

Lokasi pantura

Overlay


16

leveling (rising) dan kejenuhan, misalnya akibat banjir yang dapat naik sampai dengan mendekati lantai jembatan.

Kasus ke dua, akibat tinggi timbunan melebihi tinggi kritisnya yang ditopang oleh lapisan tanah lunak yang tebal sehingga berakibat terdorongnya Bagian Bawah Abutmen Jembatan yang diakibatkan karena hilangnya penahan lateral dan atau bertambahnya daya dorong akibat beban timbunan di atas lapisan tanah lunak dan diperlihatkan pada Gambar 4-6.

Kasus ke tiga, kasus ini lebih banyak diakibatkan karena berkurangnya tahanan lateral akibat perilaku sungai yang merubah penampang sungai secara signifikan sehingga mengakibatkan “degradasi dasar sungai”, “erosi tebing sungai” dan “turbulensi” yang terjadi di depan abutment karena terhambatnya arus sungai oleh material bongkahan yang berada diantara daerah aliran dibawah jembatan. Untuk kejadian ke tiga ini mekanisme keruntuhan abutmen jembatan seperti pada Gambar 4-6, yang umumnya tidak disertai terangkatnya tanah disampingnya.

Selanjutnya agar diperoleh gambaran terhadap permasalahan geoteknik pada tanah problematik secara lebih detail, berikut diperlihatkan beberapa gambaran tentang masalah geoteknik di tanah lunak dan tanah ekspansif (Gambar 4-7)

Tanah Lunak

Tanah Gambut

Gambar 4-7. Keruntuhan jalan pada tanah lunak dan Gambut


17

5. Permasalahan Perubahan Karakteristik Propertis Tanah Lunak dan Ketidakstabilan Timbunan

5.1. Memperhitungkan Stabilitas Timbunan terhadap Tinggi Kritis

Sebagai penilaian awal stabilitas timbunan, Depkimpraswil4 (2002) memberikan rekomendasi untuk melakukan perhitungan tinggi kritis timbunan, sbb:

1. Menentukan dan mencari nilai kuat geser tak terdrainase (cu) rata-rata sampai kedalaman lima meter atau setebal lapisan lempung lunak bila kurang dari lima meter.

2. Merencanakan material timbunan dengan mengambil berat isi () tertentu yang sesuai dengan persyaratan tanah dasar sebagai daya dukung fondasi perkerasan jalan.

3. Menghitung kemampuan tinggi timbunan maksimum yang aman dengan ketentuan sebagai berikut:

a. Mengakomodasi Beban Material Timbunan dengan nilai kepadatan sesuai kondisi lapangan dan dapat bertambah bila mengalami penjenuhan, mengalami pertambahan lapisan serta mengakomodasi beban lalu lintas. Dengan memperhitungkan beban dari tegangan penutup (yang

mempengaruhi gaya aktif horizontal), disebut . b. Mengakomodasi tinggi batas minimum (clear away) untuk lalu lintas

dibawah jembatan yang melaluinya, bila sungai maka harus dapat dilalui kapal dan bila jalan maka harus dapat dilalui kendaraan.

c. Mengevaluasi tinggi timbunan batas dan dapat ditentukan dengan menghitung dan membandingkan terhadap rencana tinggi timbunan, persamaan tinggi timbunan batas:

, …………………………….…………………..…1)

Keterangan:

Hc adalah tinggi kritis timbunan (m);

cu adalah kuat geser tak terdrainase (kN/m2);

adalah berat isi timbunan (kN/m3).

5


18

Nc adalah faktor daya dukung (nilai anatar 4.0 – 5.7)

H adalah tinggi timbunan rencana

Sehingga FK = Hc / H, atau H > Hc

Implementasi penerapan tinggi timbunan kritis diperlihatkan pada Tabel 5-1, timbunan yang dapat didukung oleh tanah lunak dibawahnya diperlihatkan tinggi kritis berkisar antara 3,57 sd 4,28 meter dengan FK global = 1,00.

Tabel 5-1. Perkiraan Tinggi Kritis sesuai dengan nilai kohesi tanah lunak dengan FK = 1.00

Dampak dari terlampauinya tinggi kritis adalah keruntuhan timbunan secara tiba-tiba dan kerusakan bangunan disekitarnya akibat “heaving” (Gambar 5-1).

Gambar 5-1. Permasalahan Heaving dan dampaknya pada bangunan sekitar nya.

5.2. Memperhitungkan Stabilitas Timbunan terhadap Keseimbangan Momen dan Tegangan Geser

Perhitungan stabilitas timbunan pada intinya adalah menghitung besar faktor keamanan, FK minimum yang didefinisikan sebagai perbandingan antara kuat geser yang bekerja (s) dengan tegangan geser yang dibutuhkan untuk menjaga kesetimbangan (Ʈ) atau bila dalam bentuk persamaan menjadi:

Kerusakan Bangunan


19

………………………………………………………..…..2)

Apabila kuat geser yang digunakan adalah kuat geser efektif, maka faktor keamanannya adalah sebagai berikut:

( )

, …………………………………………..3)

Keterangan :

'c adalah kohesi tanah pada kondisi tegangan efektif;

’ adalah sudut geser dalam pada kondisi tegangan efektif;

adalah tegangan normal pada bidang keruntuhan;

u adalah tegangan air pori

adalah tegangan geser untuk menjaga kesetimbangan.

Apabila kuat geser yang digunakan adalah kuat geser total, maka faktor keamanannya dihitung dengan persamaan berikut:

( )

,………………………………………….……4)

Keterangan:

c kohesi tanah pada kondisi tegangan total;

sudut geser dalam pada kondisi tegangan total.

tegangan normal pada bidang keruntuhan;

tegangan geser untuk menjaga kesetimbangan

U tegangan air pori

5.3. Memperhitungkan Stabilitas Timbunan terhadap Penurunan dan derajat konsolidasi

Hal yang paling penting adalah menentukan besar penurunan total timbunan dari penurunan seketika (penurunan elastik) dari beban massa timbunan, penurunan konsolidasi primer dan konsolidasi sekunder terhadap daya dukung kemampuan tanah dasarnya

Penurunan total dihitung dengan persamaan berikut.

Stot = Si + Sp + Ss, ...............................................................................5)


20

Keterangan:

Stot penurunan total;

Si penurunan seketika atau elastik tanah dasar;

Sp penurunan akibat konsolidasi primer (akhir dari penurunan pimer tanah dasar);

Ss penurunan akibat konsolidasi sekunder (konsolidasi sekunder tanah dasar)

Pada tanah-tanah anorganik termasuk tanah gambut penurunan konsolidasi sekunder umumnya kecil sehingga bisa diabaikan, nilai Cc dan Cv diperoleh dari pengujian konsolidasi. Penurunan: Besar dan Waktu penurunan yang dicapai pada kondisi tanah mencapai 95% kepadatan kering maksimumnya.

1) Penurunan sekunder, Ss umumnya relative sangat kecil untuk jenis tanah problematik tertentu, seperti Gambut dan tanah lunak organik.

, .............................................................6)

Sc =1 o

eH

e

, …………………………………………………….…………………..7)

e = Cc x log'

'

o

o

p p

p

, …………………………………………..…...............8)

2) Waktu konsolidasi: lapisan tanah dasar yang berupa endapan alucial deposit akan

mempunyai nilai waktu tercapainya konsolidasi dengan derajad konsolidasi

mencapai 10%

, …………………………………………………………………..……..…9)

Keterangan:

Cv = Koefisien Konsolidasi tanah lunak

H = tebal tanah problematik

Tv = waktu untuk mencapai derajad konsolidasi 30%

Dalam keadaan tanah mencapai jenuh (fully saturated), maka nilai parameter kuat

geser tak terdrainase adalah cu = su dan u = 0 yang harus diperoleh dari uji triaksial tak terkonsolidasi-tak terdrainase (unconsolidated undrained,UU), uji geser baling (vane shear, VST) atau sondir (CPT-U = Cone Penetrometer Test Undrained).

2

tH

tCvTv


21

Nilai parameter kuat geser efektif, yaitu c’ dan ’ harus diperoleh dari uji triaksial terkonsolidasi-terdrainase (consolidated drained, CD), triaksial terkonsolidasi-tak terdrainase (consolidated undrained, CU) dengan pengukuran tekanan air pori atau dari uji geser langsung.

5.4. Memperhitungkan Stabilitas Timbunan terhadap perubahan Tata-guna Lahan dan Pola Aliran Sungai

Permasalahan menurunnya tingkat stabilitas timbunan dikarenakan perubahan tata-guna lahan dan pola aliran sungai merupakan hal yang selama ini tidak pernah diperhitungkan. Hubungan antara tata-guna lahan dan Pola Aliran Sungai ini tidak secara langsung tetapi terdapat diindikasikan saling mempengaruhi sehingga perlu diperhitungkan dalam merencanakan konstruksi timbunan di atas tanah problematik, terutama untuk oprit jembatan. Beberapa kasus dilapangan dijumpai masalah banjir dan yang dapat berdampak pada perioda banjir tahunan frekuensinya tidak menentu. Berikut beberapa dugaan sebagai faktor yang menyebabkan berkurangnya tahanan lateral:

1. Sebagai contoh dari dampak banjir ini yang pernah terjadi pada Februari 2014 di Sungai Comal, Propinsi Jawa tengah, ketinggian air sungai mencapai lantai jembatan sehingga mengakibatkan naiknya tegangan air pori yang menyebabkan beban timbunan menjadi jenuh. Peningkatan tegangan air pori akan berakibat menurunkan nilai kuat geser akibat beban timbunan yang meningkat tingkat kejenuhannya. Selanjutnya perubahan Tata-guna Lahan selain mengindikasikan perubahan pola distibusi banjir tahunan juga berdampak pada perubahan volume dan kecepatan sungai menjadi lebih deras. Dampak yang ditimbulkan memicu kasus seperti terjadinya beberapa kasus erosi pada daerah tikungan luar sungai sedangkan pada tikungan dalam sungai mengalami sedimentasi atau pendangkalan (sebagai contoh diperlihatkan pada Gambar 5-2).

2. Terjadinya material bongkahan besar yang terbawa arus sungai dan sebagian dari yang terhanyut akan tertahan dibawah jembatan karena umumnya adanya pendangkalan pada saat konstruksi pelaksanaan tidak dibongkar sehingga akan terbentuk sebagai Ambang Sungai (Gambar 5-3).

3. Bilamana volume ambang cukup besar dan menghalangi arus sungai maka akan terjadi turbulensi dan berdampak pada penggerusan dasar sungai berupa palung selanjutnya berimbas pada kejadian Degradasi Sungai. Kejadian ini diindikasikan tiang pancang pilar jambatan menjadi terlihat karena kepala tiang tersingkap (Gambar 5-3). Kondisi ini dibuktikan dengan adanya palung sungai disebelah hilir sedalam 7.6 meter dibandingkan dengan dasar sungai dibawah jembatan yang hanya 1.5 – 2.5 meter.

4. Keruntuhan abutmen yang terjadi diakibatkan karena berkurangnya tahanan lateral dan berkurangnya tahanan gesernya serta bertambahnya beban sehingga berdampak pada stabilitas abutmen jembatan.


22

Dengan melihat kasus-kasus yang terjadi terganggunya stabilitas timbunan oprit jembatan karena tidak hanya oleh faktor teknis, maka dalam menganalisa faktor penyebab tidak langsung terhadap penurunan FK global, perlu mengevaluasi perubahan tata-guna lahan dan pola aliran sungainya.

Gambar 5-2. Pola aliran sungai yang berdampak erosi pada tikungan luarnya

Gambar 5-3. Pola aliran sungai yang berdampak terjadinya Degradasi dasar

Sungai

Bagian ter-erosi pada Tikungan Luar Sungai

Palung 7.6 m, akibat Degradasi pada Dasar Sungai


23

6. Teknologi Penanganan Tanah Problematik

Beberapa teknologi dapat diterapkan seperti diperlihatkan pada dengan pemilihan teknologi yang tepat perlu dilakukan evaluasi dan analisa terhadap permasalahan yang terjadi dan diperlihatkan pada Tabel 6-1.

Tabel 6-1. Tipe teknologi yang dapat diimplementasikan

6.1. Teknologi Penanganan Tanah Lunak

Seperti telah diuraikan sebelumnya, maka langkah pertama dalam melakukan pemilihan teknologi yang akan diimplementasikan adalah dengan mengetahui macam dan jenis tanah problematik melalui serangkaian pengujian seperti diperlihatkan pada Gambar 6-1.

Khusus pada tanah ekspansif, dengan memperhatikan Gambar 6-1 tersebut, bilamana telah dijumpai kandungan lempung tinggi, maka perlu dianalisa kandungan mineralnya dan bila dijumpai adanya unsure monmorillonite maka selanjutnya dilakukan uji potensial kembang-susutnya.

6


24

Gambar 6-1. Langkah investigasi dalam menentukan tipe dan macam tanah problematik (di luar tanah ekspansif)

6.2. Teknologi Penanganan Tanah lunak Dengan Mengurangi Berat Beban Timbunan

Seperti telah diuraiakan sebelumnya bahwa dampak beban lebih akibat timbunan pada badan jalan, termasuk diterapkan pada oprit jembatan, maka akan mempengaruhi stabilitas abutmen jembatan (Gambar 6-2. Teknologi Timbunan Ringan).

Gambar 6-2. Teknologi Timbunan Ringan

Pada Gambar 6-2 diperlihatkan Abutmen Jembatan mengalami deformasi, sehingga penerapan timbunan ringan dengan timbunan oprit mortar beton ringan atau dengan EPS (Expanded Polyethylene Stereofoam).

Timbunan ringan yang pernah dilakukan di Pangkalan Bun diterapkan untuk mengatasi keruskan jalan yang menghubungkan antara Pangkalanbun dan Pelabuhan Kumai.


25

Gambar 6-3. Implementasi Timbunan Ringan Mortar Busa Beton Ringan di Pangkalanbun, sebelum dan sesudah diterapkan

6.3. Teknologi Penanganan Tanah Ekspansif

Tanah ekspansif mempunyai sifat yang berbeda dengan tanah lunak pada umumnya. Tanah ekspansif karena mengandung fraksi halus lempung dengan kandungan mineral “monmorillonite” maka pada keadaan basah akan mengalami pengembangan dan pada keadaan basah akan mengalami penyusutan. Dilapangan kondisi basah akan memicu menurunnya kuat geser sehingga akan berkembang menjadi keruntuhan dan pada kondisi kering akan mengalami penyusutan yang diindikasikan adanya retakan memanjang jalan.

Secara umum terjadinya kerusakan jalan pada tanah ekspansif diperlihatkan pada Gambar 6-4 dan Gambar 6-6, yang ditunjukkan dampaknya pada kejadian longsoran lereng timbunan. Beberapa teknologi yang dapat diterapkan untuk mengatasi permasalahan tanah ekspansif adalah:

1. Teknologi menjaga perubahan kadar air karena akan mengakibatkan permasalahan kembang susut tanah yang salah satunya dengan geomembran (Gambar 6-4).

2. Teknologi pembebanan dan dikombinasikan dengan perkuatan timbunan agar terhindar dari keruntuhan yang diakibatkan penurunan kuat geser tanah akibat jenuh dan mengembang.

3. Teknologi dengan penggantian material atau diganti dengan stabilisasi tanah atau pembungkusan tanah timbunan untuk kedalaman tanah ekspansif yang dangkal (Gambar 6-5).

4. Teknologi dengan tiang pancang atau tiang dengan slab (Piled Slab Technology. Untuk penerapan teknologi ini dijumpai kendala kemungkinan: a. Munculnya negative skin friction bila dimanafaatkan sebagai “friction

bearing pile”.


26

b. Munculnya masalah “buckling” bila menerapkan prinsip “end bearing pile” dengan dimensi tiang yang tidak memadai.

5. Teknologi “piled slab”, kendala yang dijumpai adalah masalah biaya yang menjadi tidak ekonomis.

6. Teknologi “piled embankment” yaitu teknologi pile yang dikombinasikan dengan timbunan yang diperkuat dengan “geosintetik” di atas tiang (piles) baik tiang pancang maupun tiang bor.

Gambar 6-4. Mekanisme keruntuhan Tanah Ekspansif

Gambar 6-5. Mekanisme keruntuhan Tanah Ekspansif

Cracks

Cracks


27

(a) Penanganan tanah ekspansif dengan geomembrane

(b) Penanganan tanah ekspansif dengan dibungkus

Gambar 6-6. Kronologi Terjadinya Retakan pada tanah Ekspansif

6.4. Teknologi Perkuatan Timbunan untuk Fondasi Perkerasan Jalan

Teknologi Perkuatan Timbunan untuk fondasi perkerasan jalan diterapkan dengan tujuan untuk “reinforcing”. Teknologi yang diterapkan pada prinsipnya adalah untuk mengatasi perbedaan penurunan yang tidak beragam atau disebut “differential settlement”.

Teknologi yang diterapkan adalah Cakar Ayam Modifikasi, dengan prinsip agar daya dukung dilimpahkan pada beberapa pipa-pipa yang berfungsi sebagai “friction shear” dan untuk mengatasi masalah perbedaan penurunan dan retak susut maka pelat beton di atasnya diperkuat dengan tulangan. Penerapan teknologi cakar ayam modifikasi ini adalah pengembangan dari teknologi cakar ayam terdahulu dengan perbedaan pipa-pinya diganti dari pipa beton menjadi pipa baja tahan karat.

Gambar 6-7. Teknologi penerapan Galar Kayu dan Cakar Ayam

Sebelum teknologi cakar ayam ini diterapkan, pada pembangunan jalan didaerah perkebunan pernah dilakukan dengan teknologi galar kayu yang sekarang tidak lagi diterapkan karena berdampak pada keterbatasan lahan hutan dan merusak lingkungan hutan. Penerapan teknologi galar kayu diperlihatkan pada yang ditujukan


28

untuk mengatasi keruntuhan geser akibat beban timbunan yang dibangun di atas tanah gambut atau tanah lunak organik.

6.5. Teknologi Perkuatan Lereng Timbunan

Penerapan teknologi lereng timbunan pada prinsipnya adalah untuk menanggulangi keruntuhan timbunan karena lereng yang dibuat tegak. Teknologi ini diterapkan dengan pertimbangan:

1. Masalah penurunan timbunan akibat dibangun di atas tanah lunak sudah di atasi.

2. Bilamana akan dibangun suatu lereng timbunan dengan ketinggian tertentu dan dengan sudut lereng yang cukup tegak karena keterbatasan lahan sehingga dicapai stabilitas yang direncanakan terhadap masalah longsoran lereng timbunan.

3. Prinsip penerapan timbunan dengan perkuatan bahan geosintetik diperlihatkan pada Gambar 6-8.

Gambar 6-8. Teknologi Perkuatan Lereng Timbunan dengan Perkuatan Geosintetik yang difungsikan sebagai Konstruksi Dinding Penahan Tanah


29

7. Penutup

Teknologi untuk mengatasi permasalahan jalan yang dibangun di atas tanah problematik perlu diimplementasikan dengan mendiskripsi macam dan tanah problematik dan mengevaluasi faktor penyebab terhadap karakteristik propertiesnya yang mengakibatkan ketidakstabilannya juga terhadap dampak perubahan lingkungan. Dampak dari ketidakstabilan timbunan jalan berakibat pada keruntuhan jalan dan berimbas pula pada kerusakan bangunan disekitarnya. Pemilihan teknologi yang tepat dalam penanganan untuk mendapatkan stabilitas timbunan jalan juga didasarkan pada kondisi tiap karakteristik properties jenis dan macam tanah problematik.

Diharapkan buku modul ini dapat digunakan sebagai acuan oleh pemangku kepentingan dalam pembangunan jalan pada tanah problematik.

7

30

Daftar Pustaka

4th International Conference, 2012; Problematic Soils, 21 – 23 September, Wuhan, China

AZZAM, R. 1988. Constant Volume Direct Shear Testing and its Implication in Slope Stability Analysis. 5. Internationales

Depkimpraswil1, Geoguide-1, perencanaan timbunan pada tanah lunak, Puslitbang Jalan dan Jembatan, Bandung.2002

Eddie Sunaryo, Bahan Paparan dan Bahan Ajar Peningkatan SDM di Propinsi Aceh, Puslitbang Jalan dan Jebatan, Bandung 2013

Eddie Sunaryo, Rangkuman dan Dokumentasi Laporan Advis Teknik, Puslitbang Jalan dan Jembatan, Bandung 2014.

Harry Kristiadi (2007); Penanganan Tanah Ekspansif dengan Cakar Ayam Modifikasi, Universitas Gajahmada, Yogyakarta

Pusat LITBANG Jalan dan Jembatan (2001), Geoguide 1, 2, 3 dan 4; Pedoman Pembangunan Konstruksi Jalan di atas Tanah Problematik pada tanah lunak.

Pusat LITBANG Jalan dan Jembatan (2001), Geoguide 5; Pedoman Pembangunan Konstruksi Jalan di atas Tanah Problematik pada tanah gambut

Pusat LITBANG Jalan dan Jembatan (2006), Panduan Manajemen Pekerjaan Tanah (JICA & DPU) dan Pekerjaan Tanah Dasar ; Buku 2 Pedoman pekerjaan tanah dasar untuk pekerjaan jalan ( No: 003 - 02 / BM / 2006)

Pusjatan, 2013; kumpulan laporan litbang geoteknik, Bandung

SKEMPTON, A.W. 1985. Residual strength of clays in landslides, folded strata and the laboratory. Géotechnique 35, 3–18

Von Post, Sistim Klasifikasi Tanah Organik dan Tanah Gambut, Balkema USA, 1980

Download - Tanah Problematik dan - herbycalvinpascal.files.wordpress.com · Pengembangan Jalan, yaitu teknologi yang yang sifatnya menjaga kondisi tanah problematik agar tidak berubah karakteristik

Top Related