BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG

Transkripsi

1

2 BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG Tanah dasar merupakan pondasi bagi perkerasan baik perkerasan yang terdapat pada alur lalu-lintas maupun bahu. Dengan demikian tanah dasar merupakan konstruksi terakhir yang menerima beban kendaraan yang disalurkan oleh perkerasan. Pada kasus yang sederhana tanah dasar dapat terdiri atas tanah asli tanpa perlakuan sedangkan pada kasus lain yang lebih umum, tanah dasar terdiri atas tanah asli pada galian atau bagian atas timbunan yang dipadatkan. Tanah dasar sebagai pondasi perkerasan disamping harus mempunyai kekuatan atau daya dukung terhadap beban kendaraan, maka tanah dasar juga harus mempunyai stabilitas volume akibat pengaruh lingkungan terutama air. Tanah dasar yang mempunyai kekuatan dan stabilitas volume yang rendah akan mengakibatkan perkerasan mudah mengalami deformasi dan retak. Perkerasan yang dibangun pada tanah dasar yang lemah dan mudah dipengaruh lingkungan akan mempunyai umur pelayanan yang pendek. Sebagai prasarana transportasi darat, perkerasan harus mempunyai permukaan yang selalu rata dan kesat, agar para pengguna jalan dapat merasa nyaman dan aman (safe). Karena dibangun pada tanah dasar, maka kinerja perkerasan akan sangat dipengaruhi oleh mutu tanah dasar. Dengan dituntutnya perkerasan yang harus selalu mempunyai permukaan yang rata, maka persyaratan utama yang harus dipenuhi tanah dasar adalah tidak mudah mengalami perubahan bentuk.

3 Tanah dasar yang mengalami perubahan bentuk, baik akibat beban lalu-lintas maupun cuaca, akan mengakibatkan perkerasan mengaiami kerusakan seperti bergelombang, alur dan terjadi penurunan seperti yang terlihat pada Gambar berikut ini. Perubahan bentuk tanah dasar dapat diakibatkan oleh kekuatan atau daya dukung yang rendah (tanah mudah runtuh), pengembangan, penyusutan dan densifikasi tanah dasar serta konsolidasi tanah di bawah tanah dasar. Lebih jauh lagi, faktor-faktor tersebut akan tergantung pada jenis tanah, berat isi kering dan kadar air. Tanah merupakan bagian yang penting untuk berdirinya suatu bangunan, jalan raya, atau struktur lain yang berhubungan dengan ketekniksipilan. Sering kali suatu konstruksi mengalami kerusakan karena permasalahan yang terjadi pada tanah. Permasalahan ini tidak hanya terbatas pada penurunan saja tetapi mencakup secara menyeluruh, misalnya adanya pengembangan tanah. Oleh karena itu, analisa tentang tanah sangat dibutuhkan untuk mengetahui jenis tanah yang ada di lapangan dan akan dijadikan struktur bawah baik sebagai pendukung pondasi bangunan, bahan timbunan tanggul, bendung, dan jalan

4 Tanah di Kabupaten Probolinggo perlu dilakukan analisa lebih lanjut karena terindikasi merupakan tanah yang labil. Hal ini dapat dilihat dari kondisi fisik tanah, jika pada musim kemarau tanah menjadi retak-retak karena susut, sedangkan pada musim penghujan tanah menjadi lembek. Kondisi tanah yang labil sering menimbulkan masalah dan kerusakan pada perkerasan jalan. Tanah dasar yang akan diteliti pada ruas jalan antara lain: Ruas Condong - Wangkal Ruas Tamansari Banjarsawah Ruas Kedungdalem Tegalrejo Ruas Maron Pekalen Ruas Condong Segaran Beberapa ruas jalan di Kabupaten Probolinggo diantaranya daerah tersebut yang sering rusak adalah salah satu fenomena yang melatar belakangi dilakukannya ANALISA ini. Jalanjalan di Kabupaten Probolinggo termasuk ramai dilalui kendaraan baik pribadi atau angkutan umum. Pengembangan dan penurunan tanah mungkin merupakan salah satu faktor penyebab kerusakan pada struktur jalan tersebut. Berdasarkan hal di atas, maka ANALISA ini apakah benar pengembangan dan penurunan tanah adalah faktor penyebab kerusakan jalan tersebut.

5 I.2 PERUMUSAN MASALAH Dengan berpedoman pada latar belakang tersebut diatas, maka padaproyek Akhir ini akan dibahas beberapa aspek antara lain sebagai berikut: Bagaimana kondisi lapisan tanah bawah permukaan dari beberapa ruas jalan tersebut. Berapa daya dukung tanah dasar yang diijinkan, tingkat konsolidasi, dan kestabilan dari tanah dasar tersebut. Bagaimana cara untuk meningkatkan daya dukung tanah dasar, memperkecil tingkat konsolidasi, dan kestabilan dari tanah dasar tersebut.

6 1.3 Batasan Masalah Karena adanya keterbatasan waktu dalam mengerjakan tugas akhir ini, maka ada beberapa batasan yang kami gunakan yang antara lain : 1. Untuk mempercepat perhitungan kestabilan menggunakan program bantu Geostudio. 2. Tidak merencanakan tebal perkerasan pada ruas ruas jalan tersebut. 3. Tidak merencanakan lapis pondasi pada ruas-ruas jalan tersebut Tujuan Tujuan dari proyek akhir ini adalah: 1. memberikan gambaran tentang struktur tanah asli di bawah perkerasan jalan yang telah ada serta memberikan rekomendasi untuk perbaikan jalan ataupun untuk peningkatan jalan yang telah ada tersebut. 2. Agar jalan-jalan di Kabupaten Probolinggo memenuhi syarat keamanan dan kenyamanan untuk dilalui seluruh kendaraan yang akan melintasi jalan-jalan yang akan diteliti dalam analisa ini. 3. Diharapkan jalan-jalan yang telah diteliti dan diperbaiki dapat menunjang kegiatan perekonomian dan meningkatkan PAD Kabupaten Probolinggo..

7 2.1 Umum BAB II TINJAUAN PUSTAKA Kondisi tanah dasar yang kurang baik akan mempengaruhi kualitas konstruksi diatasnya. Terutama pada konstruksi jalan yang notabene dengan lalu lintas kendaraan setiap hari. Tentunya hal ini membutuhkan sebuah konstruksi yang bisa menyokong beban yang ada diatasnya. Pada proyek akhir ini di beberapa ruas jalan mengalami kerusakan yang diakibatkan adannya daya dukung tanah dasar yang kurang baik. Sehingga konstruksi jalan menjadi cepat rusak dan menjadikan jalan tidak nyaman untuk digunakan sebagai sarana transportasi. Dan tentunya hal ini mempengaruhi kondisi ekonomi dari masyarakat probolinggo. Dari permasalahan diatas, maka dilakukan perbaikan salah yaitu dengan cara stabilisasi dangkal pada beberapa ruas jalan tersebut. Stabilisasi dangkal merupakan teknik stabilisasi yang sering diterapkan di bidang jalan terutama untuk mengubah sifat sifat dasar tanah dasar (Sub Grade) atau lapis pondasi bawah (sub base) agar dapat memenuhi standar persyaratan teknik. Dengan kemajuan teknologi di bidang geoteknik, saat ini penggunaan stabilisasi dangkal telah berkembang dan digunakan untuk memperbaiki lapisan tanah lunak yang berada di di bawah permukaan. Stabilisasi dangkal yang digunakan pada lapisan bawah permukaan ini bertujuan untuk meningkatkan daya dukung tanah yang rendah dan mengurangi sifat kompresibel/mampet serta mengurangi besarnya penurunan 7 timbunan badan jalan.

8 Gambar 2.1 Stabilisasi Dangkal Menggunakan Semen Gambar 2.1a Stabilisasi Dangkal Menggunakan Tiang Kayu 8

9 2.2 Karakteristik Stabilisasi Dangkal Dari segi kinerja, stabilisasi dangkal dapat mengurangi penurunan total dan perbedaan penurunan, deformasi lateral, serta meningkatkan stabilitas fondasi, baik jangka pendek maupun jangka panjang. Perbandingan karakteristik dari macam-macam teknik stabilisasi dangkal ditunjukkan pada Tabel 2.1 di bawah ini. 9

10 2.3 Prinsip dan Parameter Desain 1. Daya Dukung Tanah Untuk perhitungan ini digunakan persamaan terzaghi yaitu : Qu=cNc + DNq + 0,5BN Dimana : Qu c D B Nc, Nq, N = daya dukung tanah (kpa) = kohesi (kpa) = berat isi tanah (kn/m3) = kedalaman tanah yang ditinjau (m) = lebar pondasi atau timbunan (m) = factor daya dukung 10

11 2. Kestabilan Timbunan Di dalam menguji kestabilan untuk timbunan jalan ini ada batasan factor keamanan yang dijadikan batasan dalam menentukan analisis. Pada waktu kritis stabilitas timbunan pada tanah lunak adalah selama dan segera setelah selesai pelaksanaan karena proses konsolidasi tanah lunak dibawah timbunan menyebabkan kuat geser dari lapisan tanah lunak akan meningkat. Oleh karenanya diperlukan factor keamanan kondisi jangka pendek berdasarkan parameter kuat geser tak terdrainase. untuk safety factor berdasarkan kelas jalan dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Kelas Jalan Faktor keamanan I & II 1,4 III & IV 1,3 11

12 3. Penurunan Timbunan Teori konsolidasi Terzaghi banyak digunakan dalam memperkirakan penurunan jangka panjang pada timbunan yang dibangun di atas tanah lunak. Apabila besarnya penurunan konsolidasi melebihi criteria yang ditetapkan, maka kemungkinan stabilisasi dangkal dibutuhkan untuk mengurangi penurunan tersebut. Persamaan untuk menentukan besarnya penurunan konsolidasi ditunjukkan seperti di bawah ini : 12

13 13

14 14

15 15

16 BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA 1. Pengambilan Sample Uji Pengambilan sample uji tanah pada ruas jalan ini menggunakan bor tangan tipe iwan kecil. Pengeboran dilakukan hingga kedalaman -5m dengan pengambilan undisturbed sample pada kedalaman -1m, -3m,dan -5m pada tiap ruas. Pengambilan Undisturbed Sample menggunakan tabung Shelby dengan diameter 7,5 cm dan panjang 45 cm. Sample ditutup dengan lakban, paraffin, atau lilin untuk menghindarkan perubahan sifat tanah akibat perubahan lingkungan. Dan pengujian segera dilakukan setelah sample tiba di laboratorium. Dari pengujian ini didapatkan data data antara lain: 1. Deskripsi visual untuk mendapaatkan gambaran dari tiap lapisan tanah di bawah permukaan. Untuk lebih jelasnya dari tiap lapisan ini dapat dilihat pada profil boring. 2. Pengamatan terhadap kedalaman muka air tanah. 16

17 4.3 Deskripsi Tanah 17

18 4.4 Uji Laboratorium 1. Volumetri Gravimetri 2. Strength Test (Triaxial UU, UCT) 3. Analisa Ayakan 4. Atterberg Limit 5. Konsolidasi 18

19 BAB V HASIL ANALISA DAN PEMBAHASAN 5.1 Rekapitulasi Laboratorium Titik Bor Kedalaman Sampel (m) Volumetri dan Gravimetri l Triaxial Test Direct shear test Unconf ined Compr Atterber g Limit Grain Sieve analysis Conso lidatio n Test Keterangan : -) Tidak di tes Condong - Segaran Unit Weight t (t/m 3 ) Water Content Wc (%) Specific Grafity Gs Dry Unit Weight d (t/m 3 ) Saturation of Unit Weigth sat (t/m 3 ) Degree of Saturation Sr (%) Porosity n (%) Void Ratio e Friction Angle? Cohesion (Kg/cm 2 ) Drainage Condition UU UU UU Friction Angle? Cohesion (Kg/cm 2 ) Peak Deviator Stress, qu (Kg/cm 2 ) Undisturbed Cohession, Cu (Kg/cm 2 ) Liquid limit LL (%) Plastic limit PL (%) Plasticity Index PI (%) Gravel (%) Sand (%) Silt (%) Clay (%) D60 mm D30 mm D10 mm CU CC Preconsolidation Pressure (Kg/cm 2 ) Compression Index, Cc

20 4.5 Parameter Desain Stabilisasi Tanah Perhitungan beban : P = 2 m x 1.8 t/m 3 x 0.5x P = 1.65 t/m2 = kg/cm2 20

21 1. Perhitungan Daya Dukung Tanah Untuk menghitung besarnya daya dukung tanah dapat menggunakan persamaan terzaghi berikut : Qu=CNc. DNq.0.5BN Dimana : Qu : adalah daya dukung tanah (Kpa) c : adalah kohesi (Kpa) : adalah berat isi tanah (kn/m3) D : adalah kedalaman tanah yang ditinjau (m) B : adalah lebar fondasi atau timbunan (m) Nc, Nq, N : adalah faktor daya dukung terzaghi 21

22 Hasil Perhitungan Daya Dukung Ruas Condong Wangkal Tamansari Banjarsawah Kedungdalem Tegalrejo Maron Pekalen Condong Segaran Qu (-3m) kg/cm kg/cm kg/cm kg/cm kg/cm2 22

23 2. Perhitungan Konsolidasi a. OCR Dimana : OCR = over consolidated ratio Pc = tekanan prakonsolidasi Po = tekanan efektif lapangan (tegangan overburden) Ruas OCR Condong Wangkal Tamansari Banjarsawah Kedungdalem Tegalrejo Maron Pekalen Condong Segaran

24 b. Perhitungan Konsolidasi Pertahun Dimana : Tv = Faktor waktu (tanpa satuan) Cv = Koefisien Konsolidasi t = waktu H dr = Jarak pengaliran air U = Derajat konsolidasi Ruas Lama Konsolidasi(TH) Cm/tahun Condong Wangkal 18 1 Tamansari Banjarsawah 2,4 7,84 Kedungdalem Tegalrejo 1, Maron Pekalen 1,12 12,69 Condong Segaran 27 0,58 24

25 3. Perhitungan Stabilitas Tanah Stabilitas pondasi diperiksa melalui analisis stabilitas lereng. Dengan menggunakan metode Taylor atau Bishop yang telah umum digunakan untuk memeriksa factor keamanan dari timbunan yang dimaksud. Factor keamanan tersebut di analisa dengan menggunakan program bantu geostudio. Untuk hasil dapat dilihat pada tabel berikut. Ruas FOS Condong Wangkal 0,707 Tamansari Banjarsawah 0,697 Kedungdalem Tegalrejo 0,674 Maron Pekalen 0,708 Condong Segaran 0,799 25

26 5.3. Perencanaan Stabilitas Langkah ini merupakan perencanaan campuan lapisan tanah yang distabilisasi dengan bahan aditih berupa semen untuk memenuhi kuat geser yang diinginkan pada stabilisasi dangkal dengan bahan aditif semen. Untuk pencampuran bahan aditif semen menggunakan acuan SNI No. Ruas FOS 1 Condong - Wangkal Tamansari - Banjarsawah KedungCaluk - Wangkal Maron - Pekalen Condong - Segaran

27 DAFTAR PUSTAKA Bowles, Joseph E., (1999), Sifat Sifat Fisis dan Geoteknis Tanah (Mekanika Tanah), Jakarta: Penerbit Erlangga. Das, BM., (1990), Advance Soil Mechanic, PWS KENT Puslishing Company. Wesley L. D., (1977), Mekanika Tanah, Jakarta : Penerbit Badan Pekerjaan Umum Modul Ajar Mekanika Tanah (2010), Laboratorium Uji Material Diploma Teknik Sipil, Iinstitut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya Endah N, Mekanika Tanah jilid 1, Erlangga, Surabaya Hardiyatmo, H.C., (2002), Mekanika Tanah I, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta. Stabilisasi Dangkal Tanah Lunak Untuk Konstruksi Timbunan Jalan, Badan litbang PU Departement Pekerjaan Umum 27

28 28

29 29

30 30