GEOTEKNIK FORENSIK (FORENSIC GEOTECHNICAL ENGINEERING) TOPIK KHUSUS CEC 715 SEMESTER GANJIL 2012/2013 Dr.Eng. Agus S. Muntohar 1 Kasus Keruntuhan Struktur PROYEK KOMPLEK OLAH RAGA HAMBALANG 2
Proyek Hambalang 3 Beberapa kondisi 4
Lokasi Proyek Hambalang 5 Lokasi Proyek Hambalang 6
Geologi Proyek Hambalang 7 Diskusi Pakar Kelongsoran yg terjadi. sekalipun kelongsoran yg melalui lapisan weathered clay shale bersifat lokal, dengan skala agak besar. Kedalaman maksimum fresh clay shale dari muka tanah 9-10m. Jadi bidang gelincir berada diatas dari kedalaman itu. Pada waktu terjadi kelongsoran yg meruntuhkan power house (tiang bor patah), kelongsoran hanya terlokalisasi sekitar gedung, termasuk merusak rigid pavement sekitar gedung. Pada proyek ini banyak lereng yang dibuat curam dengan lokasi yg berjarak dekat dengan gedung dengan alasan aesthetica. Sekalipun ada perkuatan geotextile, menyebabkan potensi longsor menjadi besar. Keruntuhan lereng-lereng ini menyebabkan sebagian tiang fondasi terbuka (exposed), sekalipun tidak sampai membuat gedung runtuh. Kondisi lereng curam juga membatasi working space jika ingin memperbaiki geotextile wall yg runtuh. Penggunaan flexible retaining system utk mengamankan lereng curam yg dekat dengan building adalah kurang tepat. 8
What is Shale? Ukuran partikelnya halus (fine-grained) yang berasal dari pemadatan lanau (silt) dan mineral ukuran-lempung (clay-size mineral). Sering disebut dengan LUMPUR ("mud".) Masuk kategori Batuan endapan sebagai batu-lanau ("mudstones ). Ciri dasar Shale: rapuh ("Fissile ) --- mudah dipisahkan sepanjang bidang lapisan --- dan berlapis-lapis ("Laminated ). 9 Pengantar Geoteknik Forensik 10
GEOTEKNIK FORENSIK MATERI DAPAT DIUNDUH PADA: http://civil.iisc.ernet.in/~gls/courses_files/ FORENSIC%20GEOTECHNICAL%20EN GINEERING.pdf 11 Forensik dalam Geoteknik Analisis forensik dalam geoteknik meliput penyelidikan secara ilmiah (scientific) dan norma hukum (legalistic) dan pengambilan kesimpulan untuk menemukan penyebab termasuk pula proses runtuhnya (distress) suatu struktur sebagai akibat dari kejadian geoteknik. (Rao (2009). Efektifitas dan Ekonomis dengan peninjauan kembali secara cermat atas pemasangan struktur penguat/penahan. 12
Forensik dalam Geoteknik Penijauan kembali dilakukan pada: prosedur standar dalam pengujian, analisis, perencanaan, dan konstruksi. pemilihan parameter pengujian dan asumsi perencanaan. Dibuktikan di depan hukum 13 Lingkup Forensik Geoteknik Penyelidikan Wajib: i. Survei dan pengumpulan dokumen ii. Pengamatan rinci semua dokumen perencanaan termasuk pemilihan kriterianya iii. Kajiulang hasil penyelidikan geoteknik asal, analisis, dan pemilihan parameter iv. Kaji laporan konstruksi lapangan v. Wawancara orang orang yang terlibat dalam pererncaaan, perancangan, kostruksi dan pengawasan, dll. Penyelidikan Tambahan: i. Penyelidikan tambahan (geoteknik dll) ii. Pengujian khusus iii. Pengujian tak-merusak (nondestructive testing) pada elemen struktur Analisis dan evaluasi semua data: i. Riwayat keruntuhan ii. Penyebab keruntuhan iii. Identifikasi kelemahan dalam penyelidikan dan analisis awal 14
Jenis Kerusakan Struktur KerusakanYang Tampak Penyebab Gedung dan Jembatan Retak (crack) Struktural Geoteknik: penurunan, pengembangan, gaya angkat, getaran Miring (tilt) Runtuh (collapse) Penurunan tidak merata Gempa Kelebihan beban Erosi tanah Beban berulang, siklik 15 Jenis Kerusakan (2) Struktur KerusakanYang Tampak Penyebab Struktur Perkuatan Tanah Pergerakan tanah lateral Miring (tilt) Tahanan pada fondasi rendah Penurunan tidak merata antara kaki dan tumit fondasi Beban berlebih pada bagian timbunan Tekanan air berlebih karena buruknya drainase 16
Jenis Kerusakan (3) Struktur KerusakanYang Tampak Penyebab Lereng Penurunan yang berlebihan Pemadatan yang tidak memenuhi standar Keruntuhan lereng Penurunan pada lapisan tanah Retakan longitudinal Erosi karena air, hujan, Sistem drainase buruk 17 Uji Diagnosa Sudahkan kerusakan benar-benar terjadi? Jika belum, bagaimana kerusakan yang diharapkan? Besaran, volume? Apakah penyebab sebenarnya kerusakan? Apakah tanah mengalami riwayat tegangan-defoermasi yang sama dengan yang telah diantisipasi? Jika tidak, apakah riwayat yang sebenarnya? Pengaruh dan kehandalan teknik perbaikan pada perilaku tanah dan struktur? 18
Jenis Pengujian Lapangan i. Bor termasuk SPT ii. Sondir (CPT) iii. Uji beban langsung iv. Pengujian khusus seperti pressuremeter, baling-baling geser, uji seismik v. Inclinometer 19 Jenis Pengujian Laboratorium i. Uji geser Triaksial untuk mensimulasikan kondisi lapangan sebenarnya: Pengujian dilakukan dengan peningkatan tegangan dalam kondisi tidak jenuh. Pengujian dilakukan pada berbagai derajat kejenuhan ii. iii. Pengujian dilakukan dengan mempertimbangkan riwayat tegangan (stress history). Uji geser siklik, biasanya untuk jembatan, dll. Uji deformasi, to assess the residual strength and magnitude of final deformations in cases of slopes,etc. iv. Uji pemadatan tanah: Standar dan Modifikasi v. Uji permeabilitas 20
Keruntuhan Pada Struktur Geoteknik Geoteknik Forensik 21 Faktor Penyebab Keruntuhan Pada kebanyakan struktur geoteknik, air atau tekanan air merupakan faktor yang paling sering menyebabkan keruntuhan. 22
Faktor Penyebab Keruntuhan (1) Penyebab Penyelidikan geoteknik yang tidak memadai Kesalahan pemilihan parameter Penjelasan Keterbatasan anggaran atau program dapat menghasilkan penyelidikan geoteknik yang tidak sesuai dengan kondisi di lapangan. Walaupun dilakukan penyelidikan yang komprehensif masih dimungkinkan tidak memberikan kondisi kritis yang mempengaruhi perilaku geoteknik. Dapat terjadi karena beberapa sebab: - Pengambilan sampel dan prosedur pengujian yang tidak kurang sesuai. - Pemilihan parameter yang tidak tepat untuk suatu kondisi perencanaan (misal: nilai rata-rata, nilai terendah atau teratas) - Estimasi sifat-sifat tanah yang terlalu rendah (underestimation). 23 Faktor Penyebab Keruntuhan (2) Penyebab Kesalahan model analisis Penetapan beban/gaya yang terlalu rendah Perubahan kadar air atau kedalaman air tanah Penjelasan Ketidakmampuan mengenali mekanisme keruntuhan kritis, seperti kondisi lereng atau fondasi dalam keadaan terdrainase vs. tak terdrainase, stabilitas internal vs. stabilitas eksternal dari struktur timbunan. Kesalahan dalam menilai besar, distribusi atau kombinasi gaya (beban atau displacements), terutama kondisi beban atau kombinasi yang tidak diperhitungkan, penggunaan struktur yang berubah sepanjang waktu. Perubahan muka air tanah dapat meningkatkan beban pada struktur dan menurunkan kuat geser tanah. Gaya rembesan dapat pula mempengaruhi stabilitas. Perubahan kadar air pada tanah tak jenuh (partially saturated soils) menyebabkan pelunakan, pengembangan atau keruntuhan, penurunan. 24