Prospek Aplikasi Perkerasan Sistem Pelat Terpaku untuk Jalan pada Tanah Lunak

Transkripsi

1 Program Magiter Teknik Sipil Univerita Ilam Riau, 31 Oktober 2014 Propek Aplikai Perkeraan Sitem Pelat Terpaku untuk Jalan pada Tanah Lunak Ana Puri Juruan Teknik Sipil, Univerita Ilam Riau, Pekanbaru, Indoneia 28284, dan Kandidat Doktor Teknik Sipil, Univerita Gadjah Mada Abtrak Perkeraan kaku konvenional pada tanah lunak memerlukan tebal perkeraan yang lebih bear ehingga beban truktur juga bertambah, ehingga tidak menguntungkan bagi tanah lunak. Perkeraan Sitem Pelat Terpaku telah diuulkan peneliti terdahulu ebagai alternatif olui perkeraan jalan pada tanah lunak. Sitem ini bukan metode perbaikan tanah melainkan metode alternatif guna meningkatkan kinerja perkeraan kaku pada tanah lunak. Tiangtiang yang dipaang di bawah pelat berfungi ebagai pengaku. Makalah ini bertujuan memberikan informai tentang kinerja prototipe Pelat Terpaku pada lempung lunak dan propek aplikai lapangannya. Pengujian Pelat Terpaku kala penuh telah dilakukan oleh Puri, et.al. (2013d, 2014). Pelat Terpaku telah dibangun pada tanah lunak yang terdiri ata pelat 6,00 m x 3,54 m dengan tebal 0,15 m, 15 buah tiang mikro (diameter 0,20 m, panjang 1,50 m, dan jarak tiang 1,20 m) ebagai pengaku yang dipaang monolit di bawah pelat. Pada kedua ujung pelat diperkuat dengan pelat penutup tepi. Sitem Pelat Terpaku dibebani dengan beban vertikal monotonik dan repetitif. Hail penelitian menunjukkan bahwa tiang-tiang di bawah yang tertanam di dalam tanah dapat berfungi dengan baik ebagai pengaku dan memberikan repon yang ama ke egala arah. Differential ettlement yang teramati angat kecil. Sitem mempunyai tahanan yang tinggi terhadap vibrai. Tampaknya kinerja Sitem Pelat Terpaku ini angat menjanjikan untuk aplikai lapangan. Kata-kata Kunci: perkeraan kaku, lempung lunak, pelat terpaku, tiang mikro, kapaita dukung. Abtract Conventional rigid pavement on oft oil need more thickne of lab which increae elf weight, and it i unbeneficial for oft oil. The pavement of Nailed-lab Sytem ha been propoed by previou reearcher a an alternative olution for pavement on oft oil. Thi ytem i not a oil improvement method, but rather a an alternative method to improve the performance of rigid pavement on oft oil. The intalled pile under the lab were functioned a lab tiffener. Thi paper i aimed to inform the performance of Nailed-lab Sytem under monotonic and repetitive loading and it conideration forpropect of practical application. The full cale Nailedlab Sytem wa conducted by Puri, et.al. (2013d, 2014) on oft clay which conited of 6.00 m x 3.54 m lab area with 0.15 m in lab thickne, 15 hort micro pile (0.20 m in diameter, 1.50 m in length, and 1.20 m in pile pacing) a lab tiffener which intalled under lab. Pile and lab were connected monolithically, then in due with vertical concrete wall barrier on the two end of lab. The ytem wa loaded by vertical monotonic and repetitive loading. Reult how that the intalled pile under the lab which embedded into the oil were functioned a lab tiffener and were able to repone imilarly in 3D. Oberved differential ettlement were very mall. Thi ytem ha higher reitance due to vibration. Thereby, the Nailed-lab ytem i promiing for practical application. Key Word: rigid pavement, oft clay, nailed-lab, micro pile, bearing capacity. 1

2 Ana Puri, Propek aplikai perkeraan Sitem Pelat Terpaku PENGANTAR Lapi perkeraan kaku jalan dapat langung menumpu pada tanah daar lunak dan/ atau di ata lapi fondai jalan. Namun penurunan tanah lunak di bawahnya cenderung berifat tidak eragam (differential ettlement) pada arah melintang trae jalan ebagai akibat ditribui beban yang tidak merata epanjang lebar perkeraan, atau diertai dengan penurunan tidak eragam pada arah memanjang trae jalan akibat ketidak-homogenan tanah maupun ditribui beban yang tidak merata. Selain menerima beban iklik oleh kendaraan, perkeraan juga menerima beban akibat temperatur yang membuat perkeraan mengalami momen tekuk bolak-balik. Hal-hal terebut dapat mengakibatkan bergelombangnya jalan dan/ atau patahnya truktur perkeraan. Adapun perencanaan perkeraan kaku yang telah banyak ditandariai didaarkan pada kondii dimana perkeraan terletak di ata tanah daar yang mempunyai kekakuan yang cukup untuk menerima beban lalu linta. Pada tanah lunak diperlukan tebal perkeraan yang lebih bear ehingga beban truktur juga bertambah. Beberapa metode kontruki telah dikembangkan untuk mengatai atau meminimaliir maalah perkeraan kaku pada tanah lunak, mialnya penggunaan tabiliai tanah, perkuatan tanah, embankment on pile (dengan individual pile cap maupun continou pile cap), fondai kontruki arang laba-laba erta fondai cakar ayam. Hardiyatmo (2008) melalui tudi analitinya menguulkan Sitem Pelat Terpaku (Nailedlab Sytem), yaitu penggunaan tiang-tiang pendek di bawah pelat perkeraan kaku. Tiang-tiang terebut berfungi lakana paku bagi pelat beton ehingga penurunannya lebih merata, ekaligu menambah kuat dukung tanah dan mengurangi faktor kehilangan dukungan (lo upport factor, LS), erta meningkatkan modulu reaki ubgrade vertikal efektif. Diperoleh efiieni pada tebal pelat beton. Tiang-tiang yang dipaang di bawah pelat meningkatkan kekakuan pelat (Puri, et.al., 2011a). Peningkatan kekakuan pelat ini akan mengurangi ketebalan pelat (Hardiyatmo, 2009). di ini, pelat beton mempunyai fungi ganda yaitu ebagai perkeraan jalan dan pile cap. Penggunaan pile cap yang tipi pada tanah lunak menguntungkan, karena beban yang dipikul tanah menjadi lebih ringan ehingga penurunan dapat tereduki (Hardiyatmo dan Suhendro, 2003). Pada daarnya, Sitem Pelat Terpaku ini adalah inovai dari Sitem Cakar Ayam. Bilamana Sitem Cakar Ayam menggunakan truktur cakar berupa ilinder beton bertulang atau ilinder baja galvani, maka pada Sitem Pelat Terpaku diganti dengan tiang-tiang beton yang pendek. Gambar 1 memperlihatkan tipikal Sitem Pelat Terpaku. Ilutrai perbandingan perkeraan kaku konvenional dengan perkeraan item pelat terpaku dan perlawanan tiang terhadap beban ditunjukkan pada Gambar 2. Tiang-tiang diharapkan dapat mereduki perbedaan penurunan (Gambar 2a) ehingga perkeraan tetap rata pada arah memanjang jalan (Gambar 2b). Hal yang ama pada arah melintang jalan, perbedaan penurunan juga dapat direduki, dimana tiang dapat berfungi ebagai angkur ehingga pelat tidak mengalami jungkitan (Gambar 2c). Sitem Pelat Terpaku dan Sitem Cakar Ayam merupakan inovai pada item perkeraan kaku, jadi bukan merupakan perbaikan tanah (oil improvement). Sitem Pelat Terpaku menghailkan uatu item kompoit (compoite ytem) hail interaki tanah-truktur dari komponen pelat beton bertulang, tiang-tiang, dan tanah di antara tiang. 2

3 Program Magiter Teknik Sipil Univerita Ilam Riau, 31 Oktober 2014 Arah lalu linta a) Tampak ata Pelat beton Tiang: d = 0,2 m L=1,0 1,5m Soft clay b) Tampang memanjang Gambar 1. Tipikal kontruki Sitem Pelat Terpaku (Hardiyatmo, 2008). Gambar 2. Ilutrai pengaruh pemaangan tiang ebagai paku pada perkeraan beton (Hardiyatmo, 2008). Perancangan Sitem Pelat Terpaku didaarkan pada beban tatik ebagaimana perancangan jembatan, bukan beban lalu linta (axel load). Hardiyatmo (2011a, 2011b) memberikan metode untuk analii Sitem Pelat Terpaku. Metode terebut diederhanakan oleh Puri, et.al. (2012b) 3

4 Ana Puri, Propek aplikai perkeraan Sitem Pelat Terpaku dengan mempertimbangkan lendutan tolerani (tolerable deflection). Kedua metode terebut menggunakan modulu reaki ubgrade ekivalen dan telah divalidai dengan uji model dan kala penuh (Puri, et.al., 2012a, 2013c). Sitem Pelat Terpaku maih terbata pada tudi analiti (Hardiyatmo, 2009, 2011; Puri, et.al., 2013c) dan ekperimental kala kecil (Taa, 2010; Puri, et.al., 2011a, 2011b, 2012a, 2012b, 2013a, 2013b; Somantri, 2013) erta kala penuh (prototype). Uji kala penuh yang telah dilakukan antara lain Pelat Terpaku tiang tunggal (Naibu, 2009; Dewi, 2009) dan Pelat Terpaku dengan 3 bari tiang (Puri, et.al., 2013d, 2014). Makalah ini menyajikan beberapa hail pengamatan kala penuh Sitem Pelat Terpaku pada lempung lunak dan koniderainya untuk aplikai lapangan. Diharapkan item ini menjadi metode alternatif kontruki jalan pada tanah lunak yang mempunyai kinerja baik. PROGRAM PENGUJIAN Penjelaan rinci tentang kolam uji, material penelitian, dan proedur pengujian telah diberikan pada publikai terdahulu (Puri, et.al., 2013d, 2014). Berikut ini diuraikan kembali ecara ringka. Pengujian dilakukan pada Laboratorium Mekanika Tanah Univerita Gadjah Mada. Kolam tanah dan bahan-bahan Pelat Terpaku dibangun pada lempung lunak yang berada di dalam ebuah kolam tanah berukuran 6 m x 3,7 m. Kolam terebut dibuat dengan cara menggali tanah exiting hingga kedalaman 2,5 m. Kedua ii panjang kolam diperkuat dengan dinding batako dan didukung dengan balok penopang ementara. Sitem angkur untuk pembebanan dibangun di dekat kolam. Terpal pemiah dipaang pada dinding dan daar kolam untuk mencegah pengaruh air tanah ekitarnya. Lempung lunak yang diambil dari Ngawi, Jawa Timur dimaukkan ke dalam kolam ecara bertahap hingga ketebalan 2,15 m. Adapun ifat-ifat lempung lunak diberikan pada Tabel 1. Pelat dan tiang dibuat dari beton bertulang. Tulangan pelat adalah 2 lapi 2 arah berupa wire meh D8-150, edangkan tulangan tiang adalah 6D8 dan tulangan geer D Kuat tekan karakteritik beton pelat dan tiang maing-maing 29,2 MPa dan 17,4 MPa. Ukuran Pelat Terpaku Skala Penuh Model kala penuh perkeraan Sitem Pelat Terpaku yang dibangun berukuran 600, m 3,54 m, dengan ketebalan pelat 0.15 m. Pelat diperkaku dengan memaang tiang-tiang mikro di bawahnya. Ukuran tiang mikro adalah diameter 0,20 m dan panjang 1,50 m. Jarak antar tiang 1,20 m. Seluruh tiang yang dipaang di bawah pelat terhubung ecara monolit menggunakan pelat penebalan (0,40 m 0,40 m dengan tebal 0,20 m). Kedua ujung pelat dilengkapi dengan pelat penutup tepi. Di bawah pelat juga dipaang lantai kerja dengan ketebalan 0,05 m. Konfigurai tiang dan detail kontruki Pelat Terpaku diberikan pada Gambar 3. Model kala penuh ini merepreentaikan eki perkeraan kaku dengan 3 bari tiang. 4

5 Program Magiter Teknik Sipil Univerita Ilam Riau, 31 Oktober 2014 Tabel 1. Sifat-ifat Lempung Lunak (Puri, et.al., 2013d) No. Parameter Unit Average 1 Specific gravity, G - 2,55 2 Conitency limit: - Liquid limit, LL % 88,46 - Platic limit, PL % 28,48 - Shrinkage limit, SL % 9,34 - Platicity index, PI % 59,98 - Liquidity index, LI % 0,36 3 Natural water content, w n % 50,49 4 Water content, w % 54,87 5 Clay content % 92,93 6 Sand content % 6,89 7 Bulk denity, γ kn/m 3 16,32 8 Dry denity, γ d kn/m 3 10,90 9 Undrained hear trength, u - Unditurbed kn/m 2 20,14 - Remolded kn/m 2 11,74 10 CBR % 0,83 11 Soil claification: - AASHTO - A USCS - CH Proedur Pengujian Tahapan kontruki Pelat Terpaku kala penuh dijelakan ecara ringka ebagai eberikut: kolam uji diii lempung lunak etebal 2,15 m ecara bertahap. Lempung lunak diebar etebal 0,15 m per lapian dengan kadar air terkontrol, kemudian dipadatkan manual dengan 3 kali lintaan menggunakan tamper. Tiap lapian berkurang ketebalannya menjadi 0,10 m etelah dipadatkan. Tanah dirawat dengan cara menutup permukaannya dengan lembaran platik yang di atanya ditutup dengan lembaran karpet baah. Sejumlah penyelidikan tanah dilakukan, eperti oil boring, vane hear tet, uji CBR, dan uji beban pelat. Setelah itu, 15 buah tiang beton dipancang menggunakan metode pre-drilled yang dilanjutkan dengan metode tekan hidrolik hingga kepala tiang mencapai level rencana. Dua buah tiang dilengkapi dengan train gauge tulangan dan beton permukaan. Sejumlah tiang diuji kapaita dukung tekan, kapaita tarik, dan lateral. Selanjutnya tanah digali untuk pelat penebalan dan 4 buah preure meter dipaang di permukaan tanah pada lokai berbeda. Lantai kerja etebal 0,50 m dicorkan di permukaan tanah yang dilanjutkan dengan uji CBR dan beban pelat pada umur 3 hari. Tulangan pelat dan pelat penutup tepi dipaang, beerta pemaangan train gauge tulangan. Kemudian beton pelat dicorkan yang diiringi dengan pengambilan ampel untuk uji kelecakan, pembuatan benda uji ilinder, dan benda uji pelat lentur. Pelat dirawat dengan cara menutupnya dengan lembaran karpet baah. Setelah beton berumur 28 hari, peralatan pembebanan dan intrumentai dipaang. 5

6 Ana Puri, Propek aplikai perkeraan Sitem Pelat Terpaku Maonry wall Anchor beam Anchor Soft clay 57 Concrete pile, D= C D A Intrumentation: Preure meter Dialgauge Anchor beam Slab, h=15 Hydraulic jack on loadcell a). Plan of view II II I Loading beam Steel clamp Reference 50 Lean concrete, 5 cm Vertical barrier, d = Soft clay Thickening lab Concrete pile, D= 20, L = 150 Pond bae-medium and 600 b). Cro ection Gambar 3. Schematic diagram Sitem Pelat Terpaku kala penuh (Puri, et.al., 2013d). Uji pembebanan pelat beton dilakukan pada poii yang berbeda-beda. Beban dialurkan ke permukaan pelat menggunakan pelat beban berdiameter 0,30 m (mewakili bidang kontak roda tunggal). Pengujian tidak mencapai kondii runtuh, kecuali mencapai awal zona plati. Uji beban repetitif dilakukan etelah uji beban monotonik. Beban diberikan ecara bertahap dengan peningkatan beban ebear dua kali bear beban ebelumnya. Pembebanan monotonik, intenita beban dinaikkan ecara bertahap mulai dari P = 0, berturut-turut menjadi P = 5 kn, 10 kn, 20 kn, 40 kn, 80 kn, dan 160 kn (±4 x beban ingle wheel rencana untuk jalan raya ebear 40 kn). Kemudian beban diturunkan ecara bertahap mulai dari P = 160 kn menjadi P= 80 kn, 40 kn dan 0 kn, erta emua lendutan di emua titik yang diamati dicatat. Pembebanan repetitif, intenita beban dinaikkan ecara bertahap mulai dari P = 0, berturut-turut menjadi P = 5 kn, 10 kn, 20 kn, 40 kn, 80 kn, dan 160 kn (±4 x beban ingle wheel rencana untuk jalan raya ebear 6 50 Concrete lab, h=15 Unit in cm. Without cale

7 Program Magiter Teknik Sipil Univerita Ilam Riau, 31 Oktober kn). Kemudian emua lendutan di emua titik yang diamati dicatat. Foto-foto pelakanaan diperlihatkan pada Gambar 4 dan 5. a) b) Gambar 4. Pelakanaan kontruki model kala penuh Sitem Pelat Terpaku dengan 3 bari tiang, a) Lempung lunak di kolam, b) Pancang tiang metode pre-drilled, c) Penulangan pelat, d) Pengecoran beton (Puri, et.al., 2013d). HASIL DAN PEMBAHASAN c) d) Pada makalah ini hanya diajikan hail uji beban pada 3 titik, yaitu beban entri (titik A), di pinggir (titik C), dan antara 4 tiang (titik D). Berikut ini hail dan pembahaan untuk pembebanan repetitif (Puri, et.al., 2014) yang kemudian dibandingkan dengan pembebanan monotonik (Puri, et.al., 2013d). Beban entri (di titik A) Gambar 6a memperlihatkan hubungan beban dan lendutan (khuunya titik-titik yang terdekat dengan beban). Mekipun beban mencapai 160 kn (±4 x 40 kn deign ingle wheel load), lendutan makimum yang terjadi pada titik beban maih angat kecil (2,21 mm). Repon linier terlihat jela hingga mendekati beban 160 kn. Jadi lendutan pada beban P= 40 kn berada 7

8 Ana Puri, Propek aplikai perkeraan Sitem Pelat Terpaku pada zona linier elati. Lendutan akibat beban monotonik cenderung edikit lebih bear dibanding beban repetitif. Gambar 5. Uji beban di pinggir pelat (Puri, et.al., 2013d). 0 Beban, P(kN) Lendutan(mm) Point A Point 6 Point 7 Point 21 Point A-Monotonic a) b) Gambar 6. Hail uji pembebanan repetitif pada titik A, a) Hubungan P-δ untuk repetii ke-5, b) Lendutan pengamatan pada P = 40 kn. Catatan: jarak dalam cm, lendutan dalam mm (ditandai dengan tanda kurung) (Puri, et.al., 2014). Repon lendutan pada titik lainnya tidak dibaha oleh karena lendutannya kecil. Untuk beban 40 kn, lendutan pada titik beban hanya 0,48 mm, kemudian diikuti ecara berurutan ebear maing-maing 0,25 mm, 0,25 mm, 0,20 mm, 0,19 mm, dan 0,20 mm pada titik 21, 24, 7, 9, dan 13 (Gambar 6b). Repon lendutan pelat euai harapan yaitu lendutan berkurang dengan emakin jauh dari beban. Bentuk lendutan (deflected bowl) mendekati bentuk imetri ebagaimana terlihat pada Gambar 7. Hal ini mengindikaikan bahwa tiang-tiang memberikan 8

9 Program Magiter Teknik Sipil Univerita Ilam Riau, 31 Oktober 2014 repon yang ama ke egala arah (3D), dan juga memuktikan bahwa pelat penebalan dapat menghubungkan tiang dan pelat ecara monolit. Pelat tidak mengalami jungkitan. Lendutan (mm) Jarak dari beban (m) P= 10 kn P= 20 kn 2 P= 40 kn P= 80 kn P= 160 kn 3 Gambar 7. Bentuk lendutan epanjang pelat akibat beban di A untuk repetii ke-5 (Puri, et.al., 2014). Bear lendutan pada repetii ke 1, 2, 3, 4, maupun 5 untuk etiap intenita beban tidak menunjukkan perbedaan ignifikan. Salah atu contoh pada intenita beban 40 kn, bearnya lendutan di titik A pada repetii ke 1, 2, 3, 4, dan 5 berturut-turut adalah ebear (dalam mm) 0,46; 0,48; 0,47; 0,47 dan 0,48. Pada intenita beban yang ama (40 kn), bearnya lendutan di titik 6 pada repetii ke 1, 2, 3, 4, dan 5 berturut-turut adalah ebear (dalam mm) 0,11; 0,10; 0,11; 0,11 dan 0,11. Perilaku yang ama untuk titik lainnya. Beban di Pinggir (titik C) Gambar 8a memperlihatkan hubungan beban dan lendutan (khuunya titik-titik yang terdekat dengan beban). Mekipun beban mencapai 120 kn (±3 x deign ingle wheel load), lendutan makimum yang terjadi pada titik beban maih angat kecil (3,57 mm). Repon linier terlihat jela hingga mendekati beban 80 kn. Lendutan pada beban P= 40 kn berada pada zona linier elati. Lendutan akibat beban monotonik cenderung edikit lebih kecil dibanding beban repetitif. Untuk beban 40 kn, lendutan pada titik beban ebear 0,92 mm, kemudian diikuti ecara berurutan ebear maing-maing 0,50 mm, 0,36 mm, 0,29 mm, 0,15 mm, dan 0,11 mm pada titik 6, 11, 20, 7, dan 21 (Gambar 8b). Repon lendutan pelat euai harapan yaitu lendutan berkurang dengan emakin jauh dari beban. Bentuk lendutan (deflected bowl) mendekati bentuk etengah mangkok ebagaimana terlihat pada Gambar 9. Hal ini mengindikaikan bahwa tiangtiang memberikan repon yang memadai. Pelat tidak mengalami jungkitan. 9

10 Ana Puri, Propek aplikai perkeraan Sitem Pelat Terpaku 0 Beban, P(kN) Lendutan(mm) Point C Point 6 Point 20 Point c-monotonic a) b) Gambar 8. Hail uji pembebanan repetitif pada titik C, a) Hubungan P-δ untuk repetii ke-5, b) Lendutan pengamatan pada P = 40 kn. Catatan: jarak dalam cm, lendutan dalam mm (ditandai dengan tanda kurung) (Puri, et.al., 2014). Lendutan (mm) -1,0 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 Jarak dari beban (m) P= 10 kn P= 20 kn P= 40 kn P= 80 kn P= 120 kn Gambar 9. Bentuk lendutan epanjang pelat akibat beban di C untuk repetii ke-5 (Puri, et.al., 2014). Seperti terlihat pada Gambar 8a, bear lendutan pada repetii ke 1, 2, 3, 4, maupun 5 untuk etiap intenita beban tidak menunjukkan perbedaan ignifikan. Sebagai contoh pada intenita beban 40 kn, bearnya lendutan di C pada repetii ke 1, 2, 3, 4, dan 5 berturut-turut adalah ebear (dalam mm) 0,87; 0,93; 0,92; 0,93 dan 0,92. Pada intenita beban yang ama (40 kn), bearnya lendutan di titik 6 pada repetii ke 1, 2, 3, 4, dan 5 berturut-turut adalah ebear (dalam mm) 0,49; 0,54; 0,54; 0,52 dan 0,50. Perilaku yang ama untuk titik lainnya. Beban Interior (Antara 4 Tiang) Gambar 10a memperlihatkan hubungan beban dan lendutan (khuunya titik-titik yang terdekat dengan beban), namun lendutan pada titik 6 tidak teramati dengan baik. Mekipun beban mencapai 160 kn (±4 x deign ingle wheel load), lendutan makimum yang terjadi pada titik beban maih angat kecil (2,58 mm). Repon linier terlihat jela hingga mendekati beban 10

11 Program Magiter Teknik Sipil Univerita Ilam Riau, 31 Oktober kn. Lendutan pada beban P= 40 kn berada pada zona linier elati. Lendutan akibat beban monotonik cenderung edikit lebih kecil dibanding beban repetitif. Untuk beban 40 kn, lendutan pada titik beban hanya 0,51 mm, kemudian diikuti ecara berurutan ebear maing-maing 0,29 mm, 0,33 mm, 0,27 mm, 0,26 mm, dan 0,20 mm pada titik 20, 22, 23, 6, dan 7 (Gambar 10b). Repon lendutan pelat euai harapan yaitu lendutan berkurang dengan emakin jauh dari beban. Bentuk lendutan (deflected bowl) cenderung mendekati bentuk imetri ebagaimana terlihat pada Gambar 11. Hal ini mengindikaikan bahwa tiang-tiang memberikan repon yang memadai. Hingga intenita beban mencapai 80 kn terlihat bahwa perbedaan tipe pembebanan tidak berpengaruh ignifikan. Akan tetapi pada intenita beban 160 kn terlihat perbedaan ignifikan terjadi pada pinggir pelat terdekat dengan beban (tepi kiri pelat), dimana lendutan akibat beban repetitif lebih rendah dibanding akibat beban monotonik. Pelat tidak mengalami jungkitan. Pada kau ini menunjukkan bahwa beban monotonik cenderung lebih berbahaya dibanding beban repetitif. -1 Beban, P(kN) Lednutan (mm) Point D Point 7 Point 11 Point 20 Point 22 Point D-Monotonic a) b) Gambar 10. Hail uji pembebanan repetitif pada titik C, a) Hubungan P-δ untuk repetii ke-5, b) Lendutan pengamatan pada P = 40 kn. Catatan: jarak dalam cm, lendutan dalam mm (ditandai dengan tanda kurung) (Puri, et.al., 2014). Deflection (mm) -1-1,2 0,8 2,8 4, Ditance from load (m) Gambar 11. Bentuk lendutan epanjang pelat akibat beban di D untuk repetii ke-5 (Puri, et.al., 2014). 11 P= 40 kn-monotonik P= 40 kn-repetitif P= 80 kn-monotonik P= 80 kn-repetitif P= 160 kn-monotonik P= 160 kn-repetitif

12 Ana Puri, Propek aplikai perkeraan Sitem Pelat Terpaku Differential ettlement Defferential ettlement akibat beban monotonik diberikan pada Gambar 12. Pada beban P= 40 kn, defferential ettlement untuk tiap poii beban tidak ignifikan (< 1,0 mm). Repon linier-elati mencapai beban 160 kn untuk beban entri dan 80 kn untuk beban pinggir dan interior. Differential ettlement, S (mm) Beban, P(kN) Centric load Edge load Interior load Gambar 12. Differential ettlement akibat beban monotonik (Puri, et.al., 2013d). PROSPEK APLIKASI LAPANGAN Memperhatikan hail dan pembahaan pada bagian ebelumnya, beberapa hal penting terkait kinerja Sitem Pelat Terpaku dapat dirangkum ebagai berikut (Puri, et.al., 2013d, 2014) a) Tiang-tiang mikro yang pendek dapat berfungi dengan baik ebagai pengaku (tiffener) ehingga pelat yang tipi etebal 15 cm dapat berperilaku eperti pelat yang tebal, akan tetapi berat endirinya lebih rendah. b) Kekakuan pelat yang bear oleh karena adanya tiang-tiang terhubung monolit di bawah pelat, mampu menyebarkan beban terpuat pada luaan efektif yang relatif bear. Hal ini teridentifikai dengan tidak adanya jungkitan yang terjadi, dimana tiang-tiang yang tertanam di dalam tanah membuat pelat tetap kontak dengan tanah ehingga mekipun tanah di bawah pelat adalah lunak namun kapaita dukung item ini tinggi mencapai 4 kali beban roda tunggal. c) Penurunan yang terjadi dan differential ettlement maih relatif angat kecil. Hal ini angat menguntungkan bagi material beton, dimana dengan differential ettlement yang rendah akan mengurangi regangan tarik yang berlebihan pada beton, ehingga poteni retak dapat dihindari. Pelat Terpaku yang telah diuji ecara kala penuh pada penelitian ini hanya berukuran 6 m x 3,54 m, tebal pelat 0,15 m, dan terdapat 15 tiang mikro yang pendek (berdiameter 20 cm, panjang 150 cm, dipaang pada jarak a 120 cm) ebagai pengaku pelat yang terhubung ecara monolit menggunakan pelat penghubung, erta dilengkapi dengan pelat penutup tepi pada kedua ujung pelat. Namun demikian, hail pengujian menunjukkan bahwa kinerja item ini angat 12

13 Program Magiter Teknik Sipil Univerita Ilam Riau, 31 Oktober 2014 menjanjikan untuk aplikai. Pada kondii yang ebenarnya, pelat terpaku yang difungikan ebagai perkeraan jalan akan mempunyai luaan yang lebih bear, ehingga keberadaan tiangtiang ebagai pengaku akan emakin banyak ke egala arah. Maka kinerjanya terkait kapaita dukung dan reduki lendutan pelat akan lebih baik lagi terhadap beban monotonik maupun repetitif. Sitem ini juga berpoteni untuk diaplikaikan pada infratruktur lainnya yang ejeni, eperti runway dan apron pada bandara maupun lapangan parkir. Untuk aplikai lapangan dimana item ini ditempatkan langung pada tanah daar lunak, maka perlu terlebih dahulu dilakukan triping tanah permukaan guna menghindari material organik. Sitem ini akan mempunyai kapaita dukung dan kekakuan yang tinggi, juga tidak bermaalah terhadap penurunan konolidai, oleh karena tidak ada timbunan di ata tanah lunak, pelatnya yang tipi mengurangi berat endiri, dan ecara umum beban layan adalah beban ementara. Dalam hal elevai perkeraan meti dibuat lebih tinggi dari muka tanah guna menghindari genangan, maka item ini dapat dikombinaikan dengan timbunan berbahan ringan, oleh karena Sitem Pelat Terpaku ini bukanlah perbaikan tanah melainkan uatu metode untuk meningkatkan kinerja perkeraan kaku pada tanah lunak. Keuntungan-keuntungan lain yang dapat diperoleh dengan menggunakan item ini antara lain a) Pelakanaan kontruki yang lebih mudah oleh karena penggunaan tiang mikro yang pendek, b) Tidak memerlukan alat-alat berat khuu dalam pengerjaan, c) Serta tidak memerlukan perkeraan ementara (berupa lapian irtu etebal 35 cm dan lantai kerja etebal 15 cm) ebagai ala kerja guna dilewati kendaraan berat. d) Sehingga pekerjaan tidak memakan waktu yang panjang, dan e) Biaya kontruki relatif lebih rendah. Berdaarkan uraian di ata, tampaknya kinerja Sitem Pelat Terpaku ini angat menjanjikan untuk aplikai lapangan. KESIMPULAN Pengujian Pelat Terpaku kala penuh pada lempung lunak telah dilakanakan dan pembahaan hail pengujian telah pula dilakukan. Berdaarkan itu, dapat diimpulkan ebagai berikut 1. Akibat beban yang bekerja, Pelat Terpaku pada lempung lunak memperlihatkan perilaku lendutan pelat (deflected bowl) berbentuk mooth. Hal ini mengindikaikan bahwa emua tiang mampu memberikan repon yang ama dalam 3-D. Tiang-tiang tidak hanya memobiliai kapaita dukung tekannya namun juga kapaita dukung tarik ehingga menahan pelat untuk tetap kontak dengan tanah. Dalam hal ini tiang berfungi ebagai angkur mencegah pelat terjungkit pada bagian-bagian yang menerima jungkitan. Tiang-tiang di bawah pelat mereduki lendutan di epanjang pelat dengan ignifikan untuk emua poii beban. 2. Berdaarkan pengamatan, Pelat Terpaku mempunyai kekakuan yang bear dalam memikul beban. Terbukti hingga beban entri 160 kn memberikan repon lendutan yang maih elatik-linier. Kekakuan item ini ebagaimana terlihat pada lendutan yang kecil ekitar 4,35 mm untuk beban di tepi (P = 80 kn 2x ingle wheel load). 13

14 Ana Puri, Propek aplikai perkeraan Sitem Pelat Terpaku 3. Tiang-tiang memberikan repon yang baik dimana pada etiap repetii beban dikembalikan ke nol maka lendutan emua titik akan kembali ke nol lagi. Dengan demikian item ini mempunyai ketahanan yang lebih tinggi terhadap vibrai. Secara umum lendutan permanen yang diakibatkan beban repetitif cenderung lebih kecil dibanding lendutan akibat beban monotonik. 4. Tampaknya kinerja Sitem Pelat Terpaku ini angat menjanjikan untuk aplikai lapangan. Berkaitan dengan keimpulan terebut, maka perlu dilakukan field trial pada uatu rua jalan dengan kondii tanah lempung lunak. Pada kondii yang ebenarnya, pelat terpaku yang difungikan ebagai perkeraan jalan akan mempunyai luaan yang lebih bear, ehingga keberadaan tiang-tiang ebagai pengaku akan emakin banyak ke egala arah. Maka kinerjanya terkait kapaita dukung dan reduki lendutan pelat akan lebih baik lagi. Perlu pula dilakukan kajian terkait kinerja perkeraan Pelat Terpaku terhadap beban vibrai, guna mengetahui lebih jauh daya tahan item ini. Refereni Dewi, D.A., 2009, Kajian Pengaruh Tiang Tunggal Terhadap Nilai Koefiien Reaki Subgrade Ekivalen pada Uji Beban Skala Penuh, Tei, Program Studi Teknik Sipil, Program Pacaarjana UGM, Yogyakarta, Indoneia. Hardiyatmo, H.C., 2008, Sitem Pelat Terpaku (Nailed Slab) Untuk Perkuatan Pelat Beton Pada Perkeraan Kaku (Rigid Pavement), Proiding Seminar Naional Teknologi Tepat Guna dalam Penanganan Sarana-praarana, MPSP JTSL FT UGM., pp. M-1 M-7. Hardiyatmo, H.C., 2009, Metode Hitungan Lendutan Pelat dengan Menggunakan Modulu Reaki Tanah Daar Ekivalen untuk Struktur Pelat Flekibel, Dinamika Teknik Sipil, Vol.9 No.2, pp Hardiyatmo, H.C., 2011a, Method to Analyze the Deflection of the Nailed-lab Sytem, International Journal of Civil and Environmental Engineering IJJCE-IJENS, Vol. 11 No. 4, pp Hardiyatmo, H.C., 2011b, Perancangan Perkeraan Jalan dan Penyelidikan Tanah: perkeraan apal, perkeraan beton, Sitem Cakar Ayam Modifikai, Sitem Pelat Terpaku, Gadjah Mada Univerity Pre, Yogyakarta, Indoneia. Hardiyatmo, H.C., dan Suhendro, B., 2003, Fondai Tiang dengan Pile Cap Tipi ebagai Alternatif untuk Mengatai Problem Penurunan Bangunan di Ata Tanah Lunak, Laporan Komprehenif Penelitian Hibah Beraing IX Perguruan Tinggi, Tahun Anggaran , Lembaga Penelitian, Univerita Gadjah Mada, Yogyakarta. Naibu, R., 2009, Kajian Modulu Reaki Tanah Daar Akibat Pengaruh Tiang (Uji Beban pada Skala Penuh, Tei, Program Studi Teknik Sipil, Program Pacaarjana UGM, Yogyakarta, Indoneia. Puri, A., Hardiyatmo, C. H., Suhendro, B., dan Rifa i, A., 2011a. Studi Ekperimental Lendutan Pelat yang Diperkuat dengan Tiang-tiang Friki Pendek pada Lempung Lunak, Proc. of 14 th Annual Scientific Meeting (PIT) HATTI, HATTI, Yogyakarta, Februari, pp Puri, A., Hardiyatmo, H.C., Suhendro, B., dan Rifa i, A., 2011b, Kontribui Koperan dalam Mereduki Lendutan Sitem Pelat Terpaku pada Lempung Lunak, Proc. of 9 th Indoneian Geotech. Conf. and 15 th Annual Scientific Meeting (KOGEI IX & PIT XV) HATTI, HATTI, Jakarta, 7-8 Deember 2011, pp

15 Program Magiter Teknik Sipil Univerita Ilam Riau, 31 Oktober 2014 Puri, A., Hardiyatmo, H.C., Suhendro, B., and Rifa i, A., 2012a, Determining Additional Modulu of Subgrade Reaction Baed on Tolerable Settlement for the Nailed-lab Sytem Reting on Soft Clay, Intrnl. Journal of Civil and Environmental Eng. (JCEE-IJENS), Vol. 12 No. 3, pp Puri, A., Hardiyatmo, H.C., Suhendro, B., and Rifa i, A., 2012b, Application of The Additional Modulu of Subgrade Reaction to Predict The Deflection of Nailed-lab Sytem Reting on Soft Clay Due to Repetitive Loading, Proc. of 16 th Annual Scientific Meeting (PIT) HATTI, Jakarta, 4 December, pp Puri, A., Hardiyatmo, H.C., Suhendro, B., and Rifa i, A., 2013a, Pile Spacing and Length Effect Due To the Additional Modulu of Subgrade Reaction of the Nailed-Slab Sytem on the Soft Clay, Proc. of 13 th International Sympoium on Quality in Reearch (QiR), Yogyakarta, June 2013, pp Puri, A., Hardiyatmo, H.C., Suhendro, B., and Rifa i, A., 2013b, Deflection Analyi of Nailed-lab Sytem which Reinforced by Vertical Wall Barrier under Repetitive Loading, Proc. the 6 th Civil Engineering Conference in Aian Region (CECAR6), Jakarta, Augut 2013, pp. TS6-10 TS6-11. Puri, A., Hardiyatmo, H.C., Suhendro, B., dan Rifa i, A., 2013c, Application of Method of Nailed-lab Deflection Analyi on Full Scale Model and Comparion to Loading Tet, Proc. the 7 th National Conference of Civil Engineering (KoNTekS7), Univerita Negeri Sebela Maret, Surakarta, October 2013, pp. G201-G211, Puri, A., Hardiyatmo, H.C., Suhendro, B., dan Rifa i, A., 2013d, Behavior of Full Scale Nailed-lab Sytem with Variation on Load Poition, 1 t International Conference on Infratructure Development (ICID), Univerita Muhammadiyah Surakarta, Solo, 1-3 November 2013, pp Puri, A., Hardiyatmo, H.C., Suhendro, B., dan Rifa i, A., 2014, Behavior of Nailed-lab Sytem on Soft Clay Due to Repetitive Loading by Conducting Full Scale Tet, The 17 th International Sympoium on Indoneian Inter Univerity Tranportation Studie Forum (FSTPT), Vol. 2 No. 1, Jember Univerity, Augut 2014, pp [Terpilih ebagai paper untuk publikai pada International Journal which indexed by Scopu]. Taa, P.D.S., 2010, Pengaruh Pemaangan Kelompok Tiang Terhadap Kenaikan Pelat dalam Sitem Nailed-Slab yang Terletak di Ata Tanah Daar Ekpanif, Tei, Program Studi Teknik Sipil, Program Pacaarjana UGM, Yogyakarta, Indoneia. Somantri, A.K., 2013, Kajian Lendutan Sitem Pelat Terpaku pada Tanah Pair dengan Menggunakan Metode Beam on Elatic Foundation dan Metode Elemen Hingga, Tei, Program Studi Teknik Sipil, Program Pacaarjana UGM, Yogyakarta, Indoneia. 15