BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Bontang merupakan sebuah kota yang terletak di Pulau Kalimantan, tepatnya di Provinsi Kalimantan Timur, Indonesia. Kota ini terletak sekitar 120 kilometer dari Kota Samarinda, berbatasan langsung dengan Kabupaten Kutai Timur di utara dan barat, Kabupaten Kutai Kartanegara di selatan dan Selat Makassar di timur. Bontang merupakan suatu daerah yang menjadi hulu dari beberapa sungai sehingga daerah tersebut terbentuk dari endapan tanah lumpur yang kemudian membentuk delta, dengan jenis tanah berupa pasir laut dan very soft organic clay. Kota Bontang merupakan kota yang berbasis pada bidang industri dan jasa serta perdagangan. Di kota ini berdiri beberapa perusahaan industri besar, salah satunya adalah PT. Pupuk Kaltim. Untuk menunjang kegiatan perindustrian PT. Pupuk Kaltim yang semakin berkembang, maka pihak PT. Pupuk Kaltim merasa perlu mengadakan perluasan lahan. Dalam proses perluasan lahan diketahui bahwa tanah memiliki kondisi kurang baik untuk didirikan konstruksi bangunan diatasnya, karena daya dukung tanah rendah serta adanya penurunan yang besar dalam jangka waktu tertentu bila dibangun konstruksi diatasnya. Sedangkan menurut Muni Budhu (2007), pada prinsipnya tanah yang dibebani akan mengalami penurunan yang menyebabkan penurunan dari struktur yang didirikan diatasnya. Jika penurunan
2 tanah melebihi batas toleransi yang ada, maka fungsi bangunan dapat melemah dan umur rencana struktur dapat berkurang. Oleh karena itu harus dilakukan usaha perbaikan tanah agar tidak terjadi penurunan konsolidasi kembali saat konstruksi bangunan mulai dibangun bahkan setelah selesai dibangun diatasnya, sehingga resiko kerusakan struktur bangunan karena penurunan tanah yang terlalu besar dapat dihindari. Usaha perbaikan tanah dilakukan untuk meningkatkan kuat geser tanah, mengurangi compressibility tanah dan mengurangi permeabilitas tanah. (Stapelfeldt, 2006) Menurut Bergado et al. (1996) usaha perbaikan tanah dapat dibagi menjadi dua cara. Cara pertama meliputi teknik-teknik yang menggunakan bahan-bahan lain dan utilization of reinforcements untuk memperbaiki tanah seperti menggunakan granular fill, mencampur tanah dengan kapur maupun dengan bahan kimia. Sedangkan cara kedua dengan menggunakan metode dewatering, yaitu teknik preloading yang sering dikombinasikan dengan vertical drain. Proyek Perbaikan Tanah PT. Pupuk Kaltim menggunakan teknik preloading dengan vertical drains. Preloading adalah penambahan beban sementara di atas lahan (umumnya tanah lunak) yang akan dibangun struktur permanen, sampai penurunan primernya terjadi. Dengan adanya preloading maka tanah akan tertekan sehingga tegangan air pori berlebih dari tanah akan keluar lebih cepat yang menyebabkan memendeknya waktu terjadinya penurunan. Tanah lunak memiliki permeabilitas yang rendah sehingga diperlukan waktu yang sangat lama untuk konsolidasi sekalipun beban preloading yang ada sangat besar. Oleh karena itu, untuk mempercepat proses konsolidasi salah
3 satunya adalah dengan mengkombinasikan teknik preloading dengan bantuan vertical drains, sehingga diharapkan penurunan dapat berjalan selaras dengan jadwal rencana proyek yang telah ditetapkan. Vertical drains berperan penting dalam mempercepat proses konsolidasi area tanah lunak tersebut. Vertical drains merupakan saluran drainase buatan yang berfungsi sebagai saluran tempat tegangan air pori berlebih mengalir. Vertical drains dipasang vertikal di dalam lapisan tanah pada area tanah lunak tersebut, dimana dengan adanya vertical drains maka jarak saluran drainase bagi tegangan air pori berlebih tersebut menjadi lebih pendek karena tegangan air pori berlebih dapat mengalir ke arah horisontal (radial) selain ke arah vertikal, sehingga tegangan air pori berlebih dapat dikeluarkan lebih cepat. Vertical Drains yang umum digunakan adalah berupa Sand Drains dan Prefabricated Vertical Drains (PVD). Permasalahan yang sering timbul dalam perbaikan tanah dengan menggunakan teknik preloading dengan Vertical Drains adalah pada kegagalan desain. Kegagalan desain kerap kali timbul karena kesalahan dalam menentukan parameter-parameter desain tanah yang akan digunakan, akibatnya waktu konsolidasi berjalan tidak sesuai dengan rencana. Parameter-parameter tanah yang penting untuk diperhatikan, karena berpengaruh besar pada desain, diantaranya adalah nilai koefisien konsolidasi vertikal (C v ) maupun nilai koefisien konsolidasi horizontal (C h ), karena kedua parameter ini berpengaruh pada nilai derajat konsolidasi baik vertikal (U v ) maupun horizontal (U h ). Nilai-nilai parameter yang dipergunakan dalam proses desain umumnya diambil dari nilai parameter yang diperoleh dari uji laboratorium, namun sering
4 kali kesalahan dalam proses pengambilan sampel membuat data parameter tanah kurang akurat. Selain itu harga C h yang diambil bukan dari hasil pengetesan melainkan dari harga asumsi (C h = 2-5 C v ). Oleh sebab itu, perlu diadakan penelitian lebih lanjut untuk memperoleh nilai parameter-parameter yang lebih akurat (nilai parameter yang sesuai kondisi lapangan) yaitu salah satunya dengan menganalisa balik parameter-parameter desain tanah yang digunakan berdasarkan kondisi penurunan yang telah terjadi di lapangan (back analysis method). Hal inilah yang akan dilakukan agar diperoleh parameter-parameter tanah yang lebih akurat untuk dapat digunakan sebagai referensi dalam proses perluasan lahan selanjutnya, di PT. Pupuk Kaltim. Selain itu dapat pula diketahui apakah masih ada kemungkinan terjadi penurunan yang akan datang agar dapat dijadikan pedoman dalam pengerjaan proyek selanjutnya. 1.2. Identifikasi Masalah Seperti yang telah dipaparkan dalam latar belakang bahwa salah satu cara untuk memperoleh nilai parameter yang lebih akurat salah satunya adalah dengan mengevaluasi parameter-parameter desain tanah yang digunakan berdasarkan kondisi penurunan yang telah terjadi di lapangan (back analysis method). Nilai-nilai parameter yang dipergunakan dalam proses desain biasanya diambil dari nilai parameter yang diperoleh dari uji laboratorium, namun sering kali kesalahan dalam proses pengambilan sampel, membuat data parameter tanah kurang akurat. Disamping itu proses pembentukan lahan, dalam arti terjadinya
5 tanah endapan membuat tanah sering kali mempunyai permeabilitas dalam arah horizontal yang lebih besar beberapa kali lipat terhadap permeabilitas dalam arah vertikal. Hal ini tidak dapat terdeteksi melalui uji konsolidasi. Karena itu perlu diadakan penelitian lebih lanjut untuk memperoleh nilai parameter-parameter yang lebih akurat yaitu salah satunya dengan mengevaluasi parameter-parameter desain tanah yang digunakan berdasarkan kondisi penurunan yang telah terjadi di lapangan. Teknik dalam penelitian ini memiliki artian, melakukan analisa ulang dan hitung balik dari penurunan yang telah terjadi untuk mendapatkan parameter-parameter yang tepat. Teknik ini dikenal dengan nama Metoda Analisa Balik (Back Analysis Method). Analisa balik terhadap parameter-parameter desain tanah yang digunakan harus dilakukan agar prediksi penurunan yang akan datang lebih akurat dan hasil desain lebih baik/optimal. 1.3. Tujuan dan Manfaat Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai evaluasi parameter-parameter desain tanah dari pekerjaan perbaikan tanah dengan metode preloading dan vertical drain yang telah dilakukan, agar didapatkan nilai parameter-parameter tanah yang dapat digunakan sebagai referensi dalam memprediksi penurunan yang akan datang sehingga lebih baik dan akurat. Parameter-parameter tanah yang lebih akurat dapat digunakan sebagai referensi dalam proses desain untuk perluasan lahan selanjutnya, di PT. Pupuk Kaltim.
6 1.4. Lingkup Penelitian Berikut merupakan batasan-batasan masalah dan asumsi yang dipakai dalam penelitian ini: Penelitian mengambil kasus perbaikan tanah yang telah dilaksanakan yaitu Proyek Perluasan Lahan Area II PT. Pupuk Kaltim, Bontang. Data yang digunakan adalah data sekunder dari sampai dengan akhir Mei 2009. Metode perbaikan tanah yang digunakan adalah conventional preloading, yaitu menggunakan embankment, yang dikombinasikan dengan vertical drains. Penelitian hanya meninjau penurunan konsolidasi, untuk penurunan seketika dan penurunan sekunder diabaikan. Penelitian tidak meninjau stabilitas embankment. Penelitian dilaksanakan untuk mengetahui nilai perbandingan koefisien konsolidasi vertikal dan koefisien konsolidasi horizontal dari Proyek Perluasan Lahan Area II PT. Pupuk Kaltim-Bontang, untuk kemudian didapatkan nilai permeabilitas vertikal dan horizontalnya dan dianalisa juga dengan program Plaxis. Penelitian juga akan meninjau apakah efek tahanan alir (drain resistance) dan efek gangguan pemasangan (smear) ikut menentukan kesuksesan teknik vertical drains di proyek ini.
7 1.5. Sistematika Penulisan Sistematika penulisan dalam penelitian ini mencakup beberapa hal yaitu : BAB 1 PENDAHULUAN Bab ini menjelaskan mengenai latar belakang, identifikasi masalah, tujuan dan manfaat penelitian, lingkup penelitian, serta sistematika penulisan dalam penyusunan laporan penelitian. BAB 2 TINJAUAN KEPUSTAKAAN Gambaran umum obyek penelitian dan landasan teori yang menjadi dasar dalam penyusunan laporan penelitian, yakni mengenai jenis-jenis penurunan, metoda uji konsolidasi di laboratorium, metoda perhitungan penurunan konsolidasi, metode perbaikan tanah untuk mempercepat penurunan konsolidasi, teori dan perencanaan vertical drains, analisa balik dan faktor jarak drain (F n ), faktor efek smear (F s ), dan faktor tahanan alir (F r ) akan dijelaskan pada Bab 2. BAB 3 METODOLOGI Hubungan teori telah dijabarkan di bab sebelumnya oleh sebab itu pada Bab 3 teori-teori tersebut akan dikaitkan dengan kasus yang ada, berikut dengan penjelasan rinci dari bagan alir penelitian sehubungan dengan penelitian yang dilakukan. BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil pengolahan data parameter-parameter tanah, hasil perhitungan ulang settlement, evaluasi parameter-parameter desain tanah (termasuk di dalamnya koefisien konsolidasi vertikal dan koefisien konsolidasi horizontal), dan perbandingan hasil manual dengan hasil dari PLAXIS, beserta pembahasannya akan dijelaskan pada Bab 4.
8 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN Bab 5 merupakan bab terakhir yang berisi mengenai kesimpulan dan saran berdasarkan hasil yang didapat. DAFTAR PUSTAKA Berisi tentang daftar pustaka yang digunakan sebagai bahan telaah dan kajian dalam penyusunan laporan penelitian. LAMPIRAN Berisi tentang data lengkap yang digunakan dalam penelitian, informasi dan dokumen yang perlu disampaikan sebagai bagian dari laporan penelitian.