DESAIN KEBUTUHAN PVD UNTUK TANAH LUNAK

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "DESAIN KEBUTUHAN PVD UNTUK TANAH LUNAK"

Herman Hermanto
6 tahun lalu
Tontonan:

1 DESAIN KEBUTUHAN PVD UNTUK TANAH LUNAK Kevin Timotius Diaz Harnanto Putra Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan ITB, Bandung ABSTRAK : Prefabricated Vertical Drain merupakan salah satu metoda mempercepat proses konsolidasi tanah. Pada tugas akhir ini dihitung kebutuhan PVD untuk memenuhi target waktu konsolidasi selama 90 hari. Faktor keamanan lereng mempengaruhi ketinggian timbunan dan menjadi salah satu pertimbangan banyaknya penimbunan yang dilakukan. Elevasi yang ditargetkan pada akhir proses konsolidasi adalah +3,5 meter. Waktu yang diberikan serta banyaknya fase menentukan kebutuhan PVD desain untuk memenuhi syarat yang sudah disebutkan sebelumnya. Kata kunci : Soil improvement, Prefabricated Vertical Drain, Soft Soil PENDAHULUAN Geoteknik merupakan bagian dari cabang ilmu Teknik Sipil yang mengkhususkan diri untuk mempelajari perilaku tanah agar dapat menahan beban bangunan yang didirikan di atasnya. Dalam Geoteknik, tanah diklasifikasikan menjadi dua kategori besar, tanah lempung (clay) dan tanah pasir (sand). Indonesia sebagai negara yang berada di daerah gunung berapi aktif memiliki kandungan tanah lempung yang beragam. Tanah lempung memiliki porositas yang rendah sehingga untuk meningkatkan kekuatannya dibutuhkan waktu yang lama, sedangkan waktu konstruksi terbatas. Untuk mengatasi masalah tersebut dikembangkan berbagai metoda antara lain metoda Prefabricated Vertical Drain (PVD). Tugas Akhir ini menguraikan tentang cara menghitung kekuatan tanah, tinggi timbunan, penurunan tanah, waktu yang dibutuhkan agar tanah mencapai kekuatan yang dibutuhkan, serta cara untuk mempercepat tercapainya kekuatan tanah dengan metode Prefabricated Vertical Drain (PVD).

2 METODOLOGI 1. Penentuan Tema Penentuan tema Tugas Akhir ditentukan melalui diskusi langsung dengan dosen pembimbing. 2. Studi Literatur Studi literatur dilakukan dengan mendalami materi mengenai kekuatan tanah, tinggi kritis timbunan, penurunan tanah, metode perbaikan tanah dengan Prefabricated Vertical Drain (PVD), serta melakukan pendalaman mengenai program elemen hingga PLAXIS yang akan digunakan sebagai software pendukung Tugas Akhir ini. 3. Pembuatan Soil Profile Pembuatan soil profile dilakukan dengan menyajikan hasil pengolahan data lapangan dan laboratorium ke dalam gambar untuk memudahkan pembuatan model tanah. 4. Analisis Kekuatan Tanah Analisis kekuatan tanah dilakukan untuk menentukan tinggi elevasi rencana. Apabila elevasi yang diinginkan belum tercapai dengan sekali penimbunan, dilakukan penimbunan tahap selanjutnya. 5. Penghitungan Penurunan Tanah Penghitungan penurunan tanah dilakukan untuk mengetahui penurunan tanah akibat penimbunan yang dilakukan. Elevasi akhir setelah timbunan didapat setelah mengurangkan penurunan tanah dari penjumlahan elevasi awal dengan tinggi timbunan kritis. 6. Perencanaan Kebutuhan Prefabricated Vertical Drain (PVD) Perencanaan kebutuhan PVD dilakukan dengan memperhitungkan waktu yang disediakan dengan banyaknya tahap timbunan sehingga persiapan lahan dapat selesai sesuai dengan waktu yang direncanakan. Tanah direncanakan sudah mencapai kondisi terkonsolidasi dalam waktu yang sudah ditentukan. 7. Perbandingan Hasil dan Analisis Perbandingan hasil dan analisis dilakukan dengan membandingkan hasil perhitungan manual teoritis dengan hasil program PLAXIS

3 PERHITUNGAN Analisis Kekuatan Tanah Analisis kekuatan tanah dilakukan untuk mendapatkan tinggi kritis timbunan. Tinggi kritis akan menentukan banyaknya tahapan penimbunan. Penghitungan Kapasitas Daya Dukung Tanah Dalam penghitungan kapasitas daya dukung tanah, dipakai beberapa asumsi agar perhitungan menjadi lebih sederhana. Rumus yang dipakai adalah rumus Meyerhoff mengenai kapasitas daya dukung tanah secara umum yaitu: Normally Consolidated Clays Over Consolidated Clays, Over Consolidated Clays, Waktu Konsolidasi Waktu yang dibutuhkan tanah untuk konsolidasi sangat bergantung pada permeabilitas tanah. Rumus yang dipakai adalah: Penghitungan Stabilitas Lereng Penghitungan stabilitas lereng dilakukan dengan melakukan trial and error bidang gelincir potensial lereng. Penghitungan ini memakai alat bantu berupa software Geoslope Penghitungan Peningkatan Kekuatan Tanah Penghitungan peningkatan kekuatan tanah didapatkan dengan memakai rumus Penghitungan Penurunan Tanah Penurunan elastis didapatkan dari Perhitungan Kebutuhan PVD Kebutuhan PVD sangat tergantung pada waktu konstruksi dan keadaan tanah. Banyaknya penimbunan juga harus dipertimbangkan untuk menentukan jumlah PVD yang dibutuhkan. Dengan memberikan PVD, proses konsolidasi akan lebih cepat selesai. Sesuai dengan sub bab sebelumnya, patokan konsolidasi selesai adalah dengan tercapainya U 90%. Waktu untuk mencapai kondisi itu sudah dihitung sebelumnya sehingga pada sub bab ini akan ditentukan apa jenis PVD yang digunakan dan berapa jumlahnya. Penurunan konsolidasi didapatkan dari

4 Jenis PVD yang digunakan pada perhitungan ini adalah tipe Floordrain dengan dimensi 100mm x 4mm. Diameter ekivalen didapat dengan menggunakan rumus: Didapat sebesar m 2. Pada perhitungan sebelumnya, waktu yang dibutuhkan untuk mencapai U 90% berbeda tiap tanah. Masing-masing tanah membutuhkan waktu yang berbeda di fase penimbunan yang berbeda. Hal ini membuat perhitungan kebutuhan PVD didasarkan pada PVD yang dibutuhkan untuk mengkonsolidasi tanah dengan proses konsolidasi terlama di semua fase penimbunan. Waktu yang diberikan untuk konstruksi adalah 90 hari, sehingga waktu terlama setiap fase untuk terkonsolidasi adalah: Nilai didapatkan dari persamaan: ( ) Setelah mendapatkan nilai Ur, dicari jarak antar PVD, dimana harus mencari beberapa faktor berikut: Dengan asumsi yang diambil perhitungan dapat disederhanakan. Kebutuhan waktu maksimal menyebabkan konsolidasi arah vertikal, yang dikenal sebagai konsolidasi primer biasa, namun belum mencapai kondisi yang diinginkan yaitu U 90%. Dengan demikian ditentukan kontribusi PVD dalam konsolidasi dengan persamaan: Sesuai dengan Indraratna dan Redana pada tabel II.2 didapatkan nilai adalah 4 (asumsi), sedangkan nilai adalah sama

5 dengan Dengan demikian persamaan menjadi: Dengan mengiterasi persamaan di atas didapatkan nilai n. Dengan demikian dapat diketahui nilai r e, demikian juga dengan jarak antar PVD. HASIL ANALISIS Timbunan 1 Timbunan 2 Dengan PVD desain dengan jawak 0,8 meter, kedalaman 15 meter, dan konfigurasi square pattern didapatkan penurunan tanah akibat konsolidasi pada bor hole 3 Timbunan 3 Hasil perbandingan dengan PLAXIS Timbunan 4 Kebutuhan PVD dihitung dan didapatkan:

6 KESIMPULAN Kesimpulan yang dapat diambil dari analisis yang telah dilakukan pada bab sebelumnya adalah: 1. Tinggi timbunan dan banyak material yang dibutuhkan untuk mencapai elevasi rencana sangat ditentukan oleh jenis dan karakteristik tanah. Pada studi kasus ditemukan beragam jenis tanah sehingga perbedaan dapat terlihat. 2. Karena sifatnya sebagai metode mempercepat konsolidasi, PVD tidak meningkatkan kekuatan tanah secara langsung. Peningkatan kekuatan tanah terjadi karena gain strength, efek yang ada karena tanah yang terkonsolidasi. 3. Untuk daerah pada studi kasus, PVD dengan jenis floor drain pada konfigurasi persegi dan jarak 0,8 meter dapat membuat tanah terkonsolidasi dalam waktu yang ditentukan, yakni 90 hari. 4. Perbedaan tingkat konsolidasi tiap daerah dapat terjadi, demikian juga dengan besar penurunan. Perhitungan tinggi material yang mengejar elevasi rencana tiap fase membuat perhitungan material timbunan yang akan lebih sulit dibandingkan denegan menentukan tinggi timbunan.. 5. Alasan digunakannya elevasi sebagai patokan fase penimbunan adalah kemudahan pada pengerjaan di lapangan. DAFTAR PUSTAKA Das, Braja M Principles of Geotechnical Engineering 7th edition. California: Thomson Learning. Das, Braja M Principles of foundation Engineering 7th edition. California: Thomson Learning. Bowles, Joseph E Foundation Analysis and Design. Japan: McGraw-Hill. Irsyam, Masyhur Diktat Kuliah Rekayasa Pondasi. Bandung : Penerbit ITB Kovacs, W.D., Holtz, R An Introduction to Geotechnical Engineering. Canada : Prentice-Hill. Wesley, Laurence D Mekanika Tanah untuk Tanah Endapan dan Residu. Yogyakarta : Andi.

dokumen-dokumen yang mirip

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Terjadinya penurunan elevasi muka tanah dasar akibat dari proses konsolidasi tanah yang merupakan salah satu aspek utama dalam bidang Geoteknik. Geoteknik atau geotechnic