Solusi Perbaikan Jalan Diatas Tanah Dasar Expansive Clay dengan sistim konstruksi FILADELFIA FLYING PRECAST SLAB Oleh : Ir. Soetrisno (Mantan Kepala Bidang Pengujian Kanwil Departemen PU Prov. Jawa Timur) 1. Pendahuluan Kerusakan pada jalan raya disebabkan oleh banyak faktor. Salah satu di antaranya adalah sifat fisik yang khusus dimiliki oleh tanah dasar. Sifat fisik khusus tersebut berupa kepekaan tanah dasar tersebut yang tinggi terhadap perubahan kadar airnya. Apabila kadar air tanah tersebut bertambah, maka volume lapisan tanah dasar tersebut meningkat dan mengembang, yang mengakibatkan permukaan jalan bergelombang. Sebaiknya apabila kadar air tanah dasar berkurang, volume tabah akan mengecil, yang mengakibatkan timbulnya retakan pada permukaan jalan. Jenis lapisan tanah dasar tersebut dalam ilmu MEKANIKA TANAH diklasifikasikan sebagai tanah lempung yang mempunya plastisitas tinggi (L.L.> 41% P.I.> 11%) dan lebih umum disebut Expansive clay II. ANALISIS DAN PEMECAHAN MASALAH Ini pemecahan masalah adalah mengurangi/memperkecil luas permukaan jalan yang rusak akibat swelling pressure. Untuk itu dibuat konstruksi yang sebagian besar tidak menyentuh permukaan jalan lama. Konstruksi tersebut adalah slab (dari beton bertulang atau bahan lain) yang melayang di atas permukaan jalan lama. Slab tersebut ditumpu di atas balok beton bertulang yang diletakkan melintang pada permukaan jalan lama yang telah diberi lapisan perata berupa sirtu (maximum size 1½ inch), tebal minimum 10 cm. Untuk menentukan penampang balok beton diperlukan data antara lain : Index dan structural properties tanah dasar Muka air tanah Susunan dan tebal lapisan perkerasan jalan Daya dukung perkerasan yang diperoleh dengan melakukan plate bearing test pada permukaan jalan. Setelah balok beton disiapkan, slab yang telah dibuat lebih dulu di plant dipasang di atas balok. Ikatan antara slab dan antara slab, dan slab dan balok dibuat dengan sistem sambungan yang kelak mudah dilepas. Sepanjang tepi perkerasan jalan (pada bahu jalan) dibuat dinding penahan dari lean concrete setebal 40 cm yang masuk ke dalam tanah dasar sedalam 1,5 cm (lean concrete dapat diganti dengan lapisan dengan lapisan plastik) Pada kedua ujung balok dibuat tiang strauss dengan Ø 40 cm, sedalam 5 m, sehingga balok menumpu pada tiang strauss. Selain itu pada ujung balok dan tiang strauss dipasang anker. Dengan adanya anker tersebut, daya hambatan lekat (skin friction) dapat menahan swelling pressure pada balok. III. CONTOH PERHITUNGAN PENGARUH SWELLING PRESURE TERHADAP BALOK BETON
Usulan untuk perbaikan jalan di atas tanah dasar expansive clay untuk pekerjaan pembangunan jalan lingkar kota Kupang Nusa Tenggara Timur (STA 3+875 STA 4+375) Data hasil pengujian tanah : Swelling pressure = 1 kg/cm² Lebar perkerasan jalan :4,5 m Tebal perkerasan jalan : 45 cm Direncanakan balok beton ukuran : Lebar = 20 cm Tinggi = 30 cm Lebar slab = 120 cm Swelling pressure yang bekerja pada balok : 20 x 450 x 1 kg = 9000 kg Gaya penahan / perlawanan terhadap swelling pressure pada balok : a. Berat slab tebal 20 cm, lebar 120 cm, panjang 4,5 m 0,20 x 1,2 x 4,5 x 2400 kg = 2592 kg b. Daya hambatan lekat (skin friction) pada tiang strauss (Ø 40 cm kedalaman 3 m) Asumsi kohesi tanah lempug = 0,20 kg/cm². DHL tiang strauss ; 2 x II x 40 x 300 x 0,20 = 1508/5 kg Total gaya perlawanan terhadap swelling pressure = 2592 + 648 + 15085 = 18325 kg 18000 kg Sedangkan swelling pressure pada balok = 9000 kg Jadi dapat disimpulkan bahwa balok beton tidak akan terangkat. IV. KESIMPULAN Dengan sistem konstruksi FILADELFIA FLYING PRECAST SLAB yang mempunyai satu sistem kesatuan konstruksi slab, balok beton, tiang strauss, lean concrete, dapat disimpulkan : a. Mengembangnya lapisan tanah dasar expansive clay tidak berpengaruh terhadap slab. b. Swelling pressure pada balok beton dapat ditahan oleh daya perlawanan terhadap swelling pressure, yang diuraikan pada contoh kasus pada bab III (9000 kg dibandingkan dengan 18000 kg) c. Tiang strauss mempunyai fungsi ganda yaitu kemampuan balok beton untuk menahan beban kendaraan sehingga tekanan terhadap perkerasan jalan berkurang dan fungsi lainnya adalah menambah daya perlawanan terhadap swelling pressure pada balok beton. SOLUSI PERBAIKAN JALAN DI ATAS TANAH DASAR EXPANSIVE CLAY DENGAN SISTEM KONSTRUKSI
HAK CIPTA : Ir. Soetrisno (Mantan Kepala Bidang Pengujian Kanwil Departemen PU Provinsi Jawa Timur) Sidoarjo 26 Desember 2007 CATATAN : HAK CIPTA DILINDUNGI UNDANG-UNDANG SOLUSI PERBAIKAN DI ATAS TANAH DASAR EXPANSIVE CLAY SISTIM KONSTRUKSI FILADELFIA FLYING PRECAST SALAM