BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Penurunan pada konstruksi teknik sipil akibat proses konsolidasi tanah pendukung merupakan salah satu aspek utama dalam bidang geoteknik terutama pada lapisan tanah kohesif lunak. Proses konsolidasi adalah suatu proses disipasi air pori terhadap fungsi waktu. Pada awalnya teori konsolidasi 1-D ditemukan oleh Terzaghi (1925), dengan menganggap nilai koefisien konsolidasi (Cv) yang konstan dan pengaliran yang terjadi satu arah (arah vertikal) selama proses konsolidasi berlangsung. Biot (1941) mengembangkan teori konsolidasi 1-D dari Terzaghi dengan menganggap koefisien konsolidasi (Cv), tegangan vertikal efektif dan kelebihan tekanan air pori yang bekerja merupakan fungsi pengaliran yang terjadi selama proses konsolidasi dalam tiga arah (multi dimensional case). Penanggulangan terhadap penurunan yang besar dan waktu penurunan yang lama pada tanah lempung lunak yang di bebani merupakan masalah yang harus diperhatikan karena tanah lunak memiliki kerapatan rongga yang rendah. Umumnya lapisan tanah lunak terdiri dari tanah yang sebagian besar adalah butirbutir sangat kecil serta memiliki kemampatan besar dan koefisien permeabilitas yang kecil, sehingga jika pembebanan konstruksi melampaui daya dukung kritis, maka kerusakan tanah akan terjadi. Meskipun intensitas beban tersebut kurang dari daya dukung kritis, dalam jangka waktu yang lama besarnya penurunan akan terus meningkat, sehingga akan mengakibatkan permukaan tanah di sekeliling konstruksi naik atau turun, atau terjadi penurunan muka air tanah atau pengeringan air di tengah konstruksi yang pada akhirnya mengakibatkan kerusakan di sekitar konstruksi. Berdasarkan hal tersebut perlu diadakan perbaikan pada kondisi tanah kohesif lunak. Penurunan dapat direduksi dengan menambahkan kerapatan rongga dari pemampatan partikel tanah. Beberapa cara untuk menanggulangi masalah tersebut adalah dengan memperbaiki karakteristik tanahnya, antara lain dengan memasang prefebricated vertical drain supaya 1
terjadi aliran drainase ke arah vertikal dan dengan menggunakan geotekstil sebagai perkuatan tanah terhadap gaya tarik dan gaya geser. Dengan adanya pemasangan vertikal drain tersebut maka waktu yang diperlukan untuk penurunan tanah tersebut menjadi lebih singkat. Serta dengan menggunakan geogrid dianjurkan untuk memberikan perkuatan pada tanah agar tidak terjadi kelongsoran. 1.2 Lokasi Penelitian Adapun lokasi penelitian tugas akhir ini adalah Jalan Bebas Hambatan Medan-Kualanamu KM 35 + 622,42. 1.3 Perumusan Masalah Berdasarkan latar belakang masalah diatas, maka rumusan masalah yang akan dikaji dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Bagaimana cara menganalisa perbaikan tanah dengan menggunakan geotekstil dan bahan prefabricated vertical drain (PVD)? 2. Membandingkan berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk mendapatkan derajat konsolidasi (U) = 95% dengan menggunakan PVD dan geotekstil serta tanpa menggunakan PVD dan geotekstil pada struktur perkerasan jalan raya dengan menggunakan metode elemen hingga. 3. Membandingkan pengaruh dari jarak pemasangan PVD secara horizontal dengan variasi 1,4 meter, 1,5 meter, 1,7 meter dan 1,8 meter dengan ketentuan pola pemasangan segitiga yang dianalisa dengan menggunakan metode analitis. 4. Membandingkan pengaruh dari pola pemasangan PVD baik segitiga maupun persegi dengan ketentuan jarak pemasangan antar PVD 1,6 meter dengan metode analitis. 2
1.4 Pembatasan Masalah Untuk memperjelas ruang lingkup yang akan dibahas dalam Tugas Akhir ini dan untuk mempermudah penulis dalam menganalisa maka dibuat batasan-batasan masalah yang meliputi : 1. Data yang dipakai adalah data yang berkaitan dengan proyek jalan ebas hambatan Medan-Kualanamu KM 35+622,42 berupa borehole, spesifikasi PVD, spesifikasi geotekstil, dan data pembacaan instrumen geoteknik. 2. Tidak dilakukan analisis biaya. 3. Tidak diperhitungkan adanya fluktuasi muka air tanah ketika ada tidaknya terjadi hujan. 4. Mengevaluasi dan membandingkan hasil uji metode elemen hingga dengan metode analitik. 1.5 Tujuan Penelitian Tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah : 1. Mengetahui lamanya waktu yang dibutuhkan untuk memperbaiki struktur tanah agar derajat konsolidasi (U) yang dicapai sebesar 95%, dengan menggunakan PVD dan geotekstil maupun tanpa menggunakan PVD dan geotekstil. 2. Mengetahui besarnya total penurunan yang dapat terjadi 3. Mengetahui besarnya nilai excess pore water pressure pada setiap lapisn tanah 4. Mengetahui waktu yang paling cepat untuk mencapai derajat konsolidasi (U) = 95%, dengan melakukan variasi pola pemasangan antar PVD dan jarak pemasangan antar PVD. 1.5 3
1.6 Manfaat Penelitian Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Memberikan wawasan dan pengetahuan bagi penulis dan pembaca khususnya tentang penerapan mata kuliah geoteknik, yaitu : perbaikan tanah, maupun ilmu-ilmu teknik sipil pada umumnya. 2. Menjadi bahan pertimbangan bagi pihak terkait sebagai solusi alternatif dalam perbaikan tanah lunak pada suatu desain strukur. 1.7 Sistematika Penulisan Sistematika penulisan dalam penelitian ini akan dibuat dalam 5 (lima) bab uraian sebagai berikut: Bab I : Pendahuluan Bab ini berisi latar belakang penulisan, lokasi penelitian, rumusan masalah, pembatasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian dan sistematika penulisan. Bab II: Tinjauan Pustaka Bab ini mencakup hal hal yang dijadikan penulis sebagai dasar dalam membahas perbandingan penurunan tanah yang dihitung secara analitis dan dengan metode elemen hingga. Bab III: Metodologi Penelitian Bab ini berisi tentang segala metodologi yang dilakukan dalam menganalisa perbaikan tanah akibat pengaruh adanya PVD dan geotekstil. Tahapan tahapan pelaksanaan metodologi penelitan adalah sebagai berikut : 1. Pengumpulan data-data yang berhubungan dengan proyek jalan bebas hambatan Medan-Kualanamu KM 35 + 622,42. 2. Melakukan studi literatur sebagai dasar teori dan referensi dalam 3. Melakukan studi keperpustakaan. 4
Bab IV: Pembahasan Bab ini berisi tentang pembahasan hasil perhitungan penurunan tanah lunak baik secara analitis maupun dengan metode elemen hingga. Hasil perhitungan dari masing masing metode kemudian akan dibandingkan, sehingga akan menghasilkan informasi yang berguna. Bab V: Kesimpulan dan Saran Bab ini berisi tentang kesimpulan dari hasil analisa dan saran saran yang diberikan atas hasil yang didapat. 5