5- PEKERJAAN DEWATERING

Transkripsi

1 5- PEKERJAAN DEWATERING Pekerjaan galian untuk basement, seringkali terganggu oleh adanya air tanah. Oleh karena itu, sebelum galian tanah untuk basement dimulai sudah harus dipersiapkan pekerjaan pengeringan (dewatering) agar air tanah yang ada tidak mengganggu proses pelaksanaan basement. Masalah galian dalam lebih kritis bila kondisi tanah merupakan tanah lunak atau pasir lepas dalam kondisi muka air tanah yang tinggi. Sesungguhnya masalah dewatering dapat diartikan dalam 2 tinjauan. Yang pertama adalah pengeringan lapangan kerja dari air permukaan (misalnya air hujan atau air banjir yang masuk area galian). Yang kedua adalah karena peristiwa rembesan yang mengakibatkan air berkumpul di area galian dan mengganggu pekerjaan. Metode dewatering yang dipilih tergantung beberapa faktor, antara lain : Debit rembesan air Jenis tanah Kondisi lingkungan sekitarnya PELAKSANAAN GEDUNG MKPB Unnar-Dody Brahmantyo 1

2 Tujuan dari dewatering adalah : 1. Menjaga agar dasar galian tetap kering. Untuk mencapai tujuan tersebut biasanya air tanah diturunkan elevasinya 0,5 1 m dibawah dasar galian 2. Mencegah erosi buluh. Pada galian tanah pasir (terutama pasir halus dibawah muka air tanah) rembesan air kedalam galian dapat mengakibatkan tergerusnya tanah pasir akibat aliran air 3. Mencegah resiko sand boil. Pada saat dilaksanakan galian, maka perbedaan elevasi air didalam dan diluar galian semakin tinggi 4. Mencegah resiko terjadinya kegagalan upheave. Bila tekanan air dibawah lapisan tanah lebih besar daripada berat lapisan tanah tersebut maka lapisan tanah tersebut dapat terangkat atau mangalami failure 5. Mencaga gaya uplift terhadap bangunan sebelum mencapai bobot tertentu. Pada bangunan-bangunan yang memiliki basement, maka pada saat bobot bangunan masih lebih kecil daripada gaya uplift dari tekanan air, dewatering harus tetap dijalankan hingga bobot mati dari bangunan melebihi gaya uplift tersebut. Ada 3 metode dewatering yang dapat dipilih, yaitu : Open plumbing Predrainage Cut Off PELAKSANAAN GEDUNG MKPB Unnar-Dody Brahmantyo 2

3 5.1 Open Plumbing Metode ini masih dianggap sebagai teknik yang umum diterima dimana kolektor digunakan untuk mengumpulkan air permukaan (khususnya air hujan) dan rembesan dari tepi galian. Tentu saja posisi kolektor akan mengikuti terus elevasi galian. Fungsi kolektor adalah untuk membuang air keluar galian. Metode open plumbing dipilih bila : Karakteristik dari tanah merupakan tanah padat, bergradasi baik dan berkohesi Debit rembesan air tidak besar Sumur / selokan untuk pemompaan tidak mengganggu atau merugikan pada tanah / bangunan yang akan dilaksanakan PELAKSANAAN GEDUNG MKPB Unnar-Dody Brahmantyo 3

4 PELAKSANAAN GEDUNG MKPB Unnar-Dody Brahmantyo 4

5 5.2 Predrainage Prinsip metode predrainage adalah menurunkan muka air terlebih dahulu sebelum pekerjaan galian dimulai. Metode predrainage dipilih, bila : Karakteristik dari tanah merupakan tanah lepas, berbutir seragam, cadas lunak dengan banyak celah Debit rembesan cukup besar dan tersedia saluran pembuangan air Slope tanah sensitif terhadap erosi atau mudah terjadi rotary slide Tidak mempunyai efek mengganggu bangunan disekitarnya. Ada 2 sistem predrainage, yaitu : 1. Single Stage Predrainage 2. Multi Stage Predrainage PELAKSANAAN GEDUNG MKPB Unnar-Dody Brahmantyo 5

7 Ada 2 jenis metode dewatering predrainage, yaitu : 1. Well Points 2. Pompa Dalam (Submersible Pump) Well Points Metode Well Points atau metode pemompaan dengan menggunakan teknik vacuum dilakukan dengan cara menempatkan collecting points yang terhubung dengan pompa dalam suatu sumuran. Collecting points umumnya ditempatkan setiap interval tertentu antara m. Collecting points biasanya memiliki panjang 100 cm dengan diameter 5-7 cm. Pipa ini memiliki lubang-lubang disekelilingnya untuk menyedot air tanah Kepala pompa vacuum dihubungkan pada pipa pengumpul, selanjutnya air ditarik keluar dengan menggunakan pompa vacuum PELAKSANAAN GEDUNG MKPB Unnar-Dody Brahmantyo 7

8 Prinsip dari metode Well Points diilustrasikan sebagai pipa U seperti digambarkan pada gambar 6. Jika kedua ujung pipa diberi tekanan atmosfir yang sama besar, maka air dalam pipa akan tetap stabil. Aplikasi pompa pada ujung kanan pipa akan menyebabkan ketidakseimbangan tekanan sehingga permukaan air pada bagian kanan dari pipa U akan naik dan akan terjadi perbedaan tinggi tekan (h). Ketika vacuum di ujung kanan dari pipa U mencapai tekanan maksimum, maka beda tinggi tekan (h) akan setara dengan nilai 1 atm, atau kg/cm2 yang setara dengan m lajur tinggian air. Dalam kenyataannya tinggi dari muka air yang naik terkait dengan derajat vacuum dan efisiensi pompa yang bekerja pada bagian ujung kanan PELAKSANAAN GEDUNG MKPB Unnar-Dody Brahmantyo 8

9 Prinsip dari metode Well Points serupa dengan prinsip pipa U yang telah dijelaskan sebelumnya. Tekanan dalam collecting point yang terjadi melalui pompa vacuum, jauh lebih rendah dari tekanan air tanah sehingga membuat air tanah tersedot ke dalam collecting point. Metode ini tidak hanya bisa diaplikasikan pada tanah dengan permeabilitas tinggi tapi juga bisa diaplikasikan pada tanah dengan permeabilitas rendah seperti lanau. Dari gambar 5 terlihat bahwa celah antara collecting point dan sisi sumur ditimbun dengan material penyaring untuk melindungi collecting point dari sumbatan. Untuk meningkatkan efisiensi sumuran, disarankan untuk menutup lapisan permukaan dengan bentonite/material penyumbat lainnya. Secara teori, kedalaman dewatering dengan metode ini dapat mencapai kedalaman m. Meskipun demikian sangat tidak mungkin untuk mencapai kondisi dari total vacuum didalam sumuran PELAKSANAAN GEDUNG MKPB Unnar-Dody Brahmantyo 9

10 Disamping itu head loss tidak dapat dihindari karena adanya friksi yang terjadi dari aliran air tanah yang melalui tanah, penyaring, titik pengumpul, pipa pompa dan pipa pengumpul. Hasilnya kedalaman pipa hanya akan mencapai 3 4 m Pompa Dalam (Submersible Pump) Metode Deep Well adalah suatu metode pengeringan dengan menggunakan gaya gravitasi. Metode Deep Well umumnya dilakukan dengan menggunakan bantuan pompa submersible (jenis pompa yang dapat diletakkan di dalam air) atau dapat juga menggunakan pompa sentrifugal. Metode ini dilakukan dengan terlebih dahulu mengkonstruksi sumur bor di dekat zona penggalian. Diameter sumur bor disesuaikan dengan tipe pompa yang akan digunakan (biasanya sangat tergantung pada besaran debit yang diperlukan antara 6 8 inci). Kemudian dari dalam sumur bor tersebut air tanah dipompa keluar. Sebagai dampaknya muka air tanah disekitar galian akan mengalir masuk kedalam lubang pompa secara gravitasi karena adanya beda head, sehingga menyebabkan penurunan muka air tanah disekitar areal pompa PELAKSANAAN GEDUNG MKPB Unnar-Dody Brahmantyo 10

11 Jika tujuan pemompaan hanya terbatas pada penurunan muka air tanah dan untuk menjaga bagian dasar penggalian tetap kering, kedalaman pompa/sumur dapat diatur sekitar 2 5 m di bawah permukaan penggalian dan tidak lebih rendah dari kaki struktur penahan galian. Sesuai dengan jenis dan susunan pompa yang digunakan, kedalaman memompa bisa mencapai lebih dari 30 m. PELAKSANAAN GEDUNG MKPB Unnar-Dody Brahmantyo 11

12 Diagram konstruksi Deep Well dijelaskan pada gambar 9 Langkah pertama adalah konstruksi sumuran sesuai kedalaman yang telah didesain Selanjutnya kedalam sumuran tersebut dipasan suatu selubung untuk mengurangi resiko keruntuhan dinding sumuran. Selubung ini dapat menggunakan material seperti PVC. Diameter selubung harus lebih kecil dibandingkan dengan sumuran. Antara selubung dan dinding sumuran kemudian diisi dengan material granular (pasir). PELAKSANAAN GEDUNG MKPB Unnar-Dody Brahmantyo 12

13 Pelindung/selubung mengijinkan air tanah untuk masuk kedalam sumuran dari aquifer dan menghalau sedimen yang masuk kedalam sumuran. Setelah penyaring ditempatkan, sumuran terlebih dahulu harus disiram untuk membersihkan lumpur tanah yang terjadi selama proses pemboran, dan juga untuk menghindari pengerasan lumpur di saringan yang dapat mengurangi efisiensi dari sumuran Saringan harus terbuat dari material yang cukup baik untuk mencegah partikel tanah dari aliran menuju saringan. Dilain pihak, saringan harus mempunyai lubang yang cukup besar untuk menjaga nilai permeabilitas dan mencegah aliran menuju pelindung sumuran. PELAKSANAAN GEDUNG MKPB Unnar-Dody Brahmantyo 13

14 5.3 Cut Off Prinsip metode cut off adalah memotong aliran bidang air tanah melalui cara mengurung daerah galian dengan dinding. Metode ini perlu memperhitungkan dalamnya D tertentu agar tidak terjadi rembesan air masuk ke dalam daerah galian. Dinding cut off dapat menggunakan : Stell sheet pile (tidak dipakai sebagai struktur dinding permanen) Concrete diaphragma wall (sebagai struktur dinding permanen) Concrete secant pile (dapat dipakai sebagai dinding permanen) Metode cut off dipilih, bila : Kondisi sama dengan pemilihan predrainage Dinding cut off difungsikan juga sebagai penahan tanah atau sebagai dinding basement Penurunan MAT akan mengganggu / merugikan lingkungan sekitarnya PELAKSANAAN GEDUNG MKPB Unnar-Dody Brahmantyo 14

15 5.3.1 Dinding Cut Off dengan Metode Secant Pile PELAKSANAAN GEDUNG MKPB Unnar-Dody Brahmantyo 15

16 Tahap 2 : Bor dan cor tiang beton bertulang, sedalam tiang semen bentonite, diantara dua tiang semen bentonite sehingga menggerus dua tiang semen bentonite yang bersebelahan, membentuk dinding rapat PELAKSANAAN GEDUNG MKPB Unnar-Dody Brahmantyo 16

17 5.3.2 Dinding Cut Off dengan Metode Diaphragm Wall (Cast Inplace) Tahap 1 : Galian tiap panel secara selang-seling (panel female), dipandu dengan guide wall PELAKSANAAN GEDUNG MKPB Unnar-Dody Brahmantyo 17

18 Tahap 2 : Cor panel No. 1 dan 2, dengan diberi pipa, untuk sambungan dengan panel disebelahnya Tahap 3 : Galian panel 3 (panel male), diantara panel female, setelah beton cukup umur dan pipanya diambil Tahap 4 : Cor panel 3 (panel male), dan begitu seterusnya PELAKSANAAN GEDUNG MKPB Unnar-Dody Brahmantyo 18

19 Pada metode cut off tidak ada pembuangan air tanah sama sekali sehingga tidak diperlukan saluran drainage. Oleh karena itu muka air tanah di luar bangunan (di luar daerah galian) sama sekali tidak mengalamai perubahan Dinding Cut Off dengan Metode Diaphragm Wall (Precast Concrete) Tahap 1 : Di cor precast concrete wall, selebar kurang lebih satu meter, dengan dilengkapi kait di bagiah bawah untuk menjamin hubungan antara precast satu dengan yang lain Tahap 2 : Dilakukan penggalian selebar tebal panel precast, kemudian diisi dg bentonite Tahap 3 : Dipasang precast concrete wall, dengan cara diturunkan menggunakan crane, sampai dipastikan bahwa kait di bagian bawah telah tersambung dengan baik. Sisa bentonite yang ada akan mengeras dan akan berfunsi sebagai grouting / water stop. PELAKSANAAN GEDUNG MKPB Unnar-Dody Brahmantyo 19