STABILISASI TANAH HIDROLIS Pre-fabricated Vertical Drain Oleh : Andika Satria Agus (0907132986) Jurusan Teknik SIpil, Fakultas Teknik, Universitas Riau Prefabricated Vertical Drain (PVD) adalah adalah sistem drainase buatan yang dipasang vertikal di dalam lapisan tanah lunak. Sistem ini mempunyai bentuk berupa sabuk berpenampang persegi panjang, terdiri dari bagian luar berupa penyaring/filter yang terbuat dari bahan synthetic/geotextile, kertas atau goni dengn bagian dalam yang berfungsi sebagai media aliran air yang terbuat dari plastik atau serabut organik. Material komposit ini di desain berkekuatan mekanik tinggi yang di produksi dalam bentuk gulungan dengan panjang sampai 300 m. Saluran vertikal ini terdiri dari sebuah inti bagian dalam terbuat dari polypropylene bergelombang yang dibungkus dengan ikatan non - woven geotextile. Vertical drain standar mempunyai lebar 100 mm, tebal 4 mm dan memiliki kapasitas drainase maksimum 6,6 liter / menit. Material PVD ditanam secara vertikal ke dalam tanah untuk memperpendek jalur air, pelepasan tekanan air pori tanah dari lapisan tanah lunak dibawah tanah ke permukaan sehingga dapat mempercepat waktu konsolidasi dari tahunan menjadi beberapa bulan saja. Setelah proses drainase dan penurunan permukaan tanah terjadi, maka jalan raya, tanggul, landasan pesawat, rel kereta api, atau pengembangan lahan lainnya dapat dibangun di atasnya dengan relatif aman. Metode ini cocok dilakukan pada tanah lunak yang terdiri dari tanah lempung (clay) dan tanah lanau (silt) yang memiliki kadar air tinggi. Karena tanah ini pada umumnya mempunyai daya dukung yang rendah dan memiliki sifat kompresibel tinggi dan permeabilitas yang sangat rendah. Karena memiliki sifat-sifat tersebut, tanah ini cenderung memiliki penurunan konsolidasi yang besar dan dalam waktu yang cukup lama.
Pada umumnya metode prefabricated vertical drain akan lebih efektif penggunaannya apabila dikombinasikan dengan metode pre loading. Preloading adalah salah satu metode memampatkan tanah yang dilakukan dengan cara memberikan beban awal yaitu berupa tanah timbunan dengan volume besar sebelum dilakukannya proses konstruksi. Sehingga dengan beban awal tersebut diharapkan tanah lempung akan termampatkan sebelum konstruksi bangunan didirikan. Karena tujuannya adalah untuk mengurangi panjang lintasan pengaliran, maka jarak antara drainase merupakan hal yang terpenting. Drainase tersebut biasanya diberi jarak dengan pola bujur sangkar atau segitiga. Jarak antara drainasi tersebut harus lebih kecil daripada tebal lapisan lempung dan tidak ada gunanya menggunakan drainasie vertikal dalam lapisan lempung yang relatif tipis. Jarak yang umum digunakan adalah 1 3 meter dari pusat drainase vertikal, atau bisa menggunakan acuan sebagai berikut :
Drainase pra-fabrikasi biasanya dipasang sampai kedalaman hingga 24 m dengan menggunakan rig penetrasi statis. Untuk yang lebih dalam, dibutuhkan rig yang lebih besar, lantai kerja yang lebih kuat/luas dan penggunaan vibrator ujung (top vibrator) untuk mempermudah proses penetrasi. Kedalaman maksimum pemasangan yang pernah dilakukan di Indonesia berdasarkan pengalaman sampai saat ini mencapai 45 m. (Nicholls & Barry, 1983). Untuk mendapatkan desain yang baik, koefisien konsolidasi horisontal dan vertikal (Ch dan Cv) yang akurat sangat penting untuk diketahui. Biasanya rasio Ch /Cv terletak antara 1 dan 2, semakin tinggi rasio ini, pemasangan drainase semakin bermanfaat. Berikut adalah grafik yang menunjukkan besarnya penurunan yang terjadi pada tanah lunak. Dimana hasil ini menunjukkan waktu tercepat untuk mencapai penurunan yang diinginkan adalah dengan metode Prefabricated Vertical Drain (PVD) yang dikombinasikan dengan penambahan beban sementara diatasnya (preloading).
Beberapa keuntungan dari penerapan drainase vertikal ini adalah : a. Kekuatan mekanikal bahan drainase vertikal tinggi b. Mempercepat waktu konsolidasi dan meningkatkan daya dukung tanah c. Instalasi ke kedalaman maksimum sampai 65 m, tergantung alat yang digunakan. d. Instalasi cepat : 8000m rata-rata per hari per mesin e. Mempercepat penyelesaian konstruksi sehingga mengurangi biaya proyek. f. Sedikit gangguan pada lapisan tanah yang berbeda g. Pemantauan instalasi dengan data logger, jika diperlukan dilengkapi dengan GPS Drainase vertikal biasanya di aplikasikan pada pekerjaan : a. Perbaikan tanah di daerah pemukiman atau industri. b. Pembangunan infrastruktur ( Jalan Raya, Kereta Api, Pelabuhan, Bandar Udara ). c. Pembangunan tanggul. d. Proyek reklamasi tanah dan pantai e. Perkuatan tanah dasar timbunan
Cara Pemasangan Prefabricated Vertical Drain (PVD) 1. Hamparkan selimut pasir diatas permukaan tanah dengan ketebalan minimal 30 cm. selimut pasir ini ditujukan untuk menangkap air yang akan keluar dari lapisan tanah dibawahnya. 2. Memasang peralatan yang akan digunakan dengan memasukkan vertikal drain melewati roll mengikuti alur dan dimasukkan ke mandrel mengikuti alurnya. 3. Keluarkan vertikal drain dari lubang bawah mandrel kurang lebih sekitar 15 cm sampai 20 cm. Tarik kelebihan vertikal drain melalui Mandrel dan membalik vertikal drain dengan tangandan diselipkan ke shoe drain. Dengan membalik gulungan vertikal drain tersebut, perangkat penahan akan tergulung ketat terhadap ujung bawah mandrel tersebut. Hal ini akan mencegah kotoran atau lumpur masuk ke dalam mandrel selama pemancangan mandrel ke dalam tanah. 4. Pindahkan mesin / mandrel ke lokasi titik yang telah ditentukan dan masukkan mandrel dengan shoe drain tersebut di tempat menggunakan penekanan statis (dan / atau kekuatan getaran jika perlu) ke dalam tanah sampai kedalaman yang diinginkan. 5. Angkat Mandrel, vertikal drain dan shoe drain akan tertinggal di kedalaman yang tepat.
6. Potong vertikal drain yang terpasang dengan kelebihan panjang yang telah ditentukan di atas permukaan kerja. Sambungan Vertikal Drain :
Vertikal drain disupply berbentuk gulungan roll. Setiap roll mempunyai panjang sekitar 300 meter. Setelah roll habis, setiap sambungan perlu disambung dengan roll berikutnya. Untuk sambungan, ujung rol sebelumnya perlu dipotong agar kemudian bisa disatukan dengan ujung rol berikutnya. Kemudian kedua sambungan tersebut distaples seperti pada gambar. TAHAPAN PEMASANGAN PREFABRICATED VERTIKAL DRAIN (PVD)