PELATIHAN PENANGANAN TANAH PROBLEMATIK PADA STRUKTUR JALAN vol3

PELATIHAN PENANGANAN TANAH PROBLEMATIK PADA STRUKTUR JALAN vol-3 PUSDIKLAT JALAN, PERUMAHAN, PERMUKIMAN, DAN PENGEMBANGAN INFRASTRUKTUR WILAYAH Medan, 27 – 30 Agustus 2018 1

MODUL TANAH PROBLEMATIK DAN PERMASALAHAN SERTA IMPLEMENTASI TEKNOLOGI PENANGANANYA DI BIDANG JALAN DAN JEMABATAN

PENDAHULUAN Daftar Isi TANAH PROBLEMATIK DAN PERMASALAHANNYA PEDOMAN DAN MANUAL MEMBANGUN JALAN DI ATAS TANAH PROBLEMATIK PERMASALAHAN KONSTRUKSI JALAN PADA TANAH PROBLEMATIK PERMASALAHAN PERUBAHAN KARAKTERISTIK PROPERTIES TANAH LUNAK DAN KETIDAKSTABILAN TIMBUNAN TEKNOLOGI PENANGANAN TANAH PROBLEMATIK

Pendahuluan q Tanah problematik dapat berupa endapan transportasi batuan dari lapukan berbagai satuan geologi batuan q Tanah Problematik dapat berupa consolidated soils dan unconsolidated soils. q Tanah problematik dijumpai pada program q MP 3 EI Corridor (Master Plan Percepatan Pembangunan Indonesia) q Asian Highway Connection q High Grade Highway (HGH) yang sementara juga merupakan bagian dari Koridor 1 MP 3 EI

Program pembangunan infrastruktur Umum: Program MP 3 EI Corridor (Master Plan Percepatan Pembangunan Indonesia)

Trans Asean Highway in Indonesia

HGH (Hi-Grade Highway)

TANAH PROBLEMATIK Karakteristik, Ciri-Ciri, Teknologi Penanganan

KARAKTERISTIK PROPERTIES TANAH PROBLEMATIK 1. Konsistensi tanah problematik yang umumnya sangat lunak hingga lunak 2. Nilai kuat geser kecil, daya dukung sangat rendah dan kompresibilitas tinggi 3. Permeabilitasnya sangat rendah sehingga akan mancapai stabilitasnya terutama terhadap penurunan memerlukan waktu yang relatif lama. 4. Ketebalan tanah problematik di daerah dataran ini relatif dalam, mulai dari sangat dangkal kurang dari 5 m sampai 30 meter 5. Mempunyai kandungan mineral lempung dengan kadar air tinggi

Karekteristik karakteristik properties yang berbeda dari konsistensi sangat lunak sampai dengan lunak dengan nilai kompresibilitas rendah, permeabilitas rendah dan daya dukung juga rendah stabilitas konsistensinya dan nilai kuat gesernya serta permeabilitasnya Kuat geser Nilai kuat geser kecil yang mencerminkan nilai daya dukung sangat rendah Permeabilitasnya sangat rendah sehingga akan mancapai stabilitasnya terutama terhadap penurunan memerlukan waktu yang relatif lama

KEBERADAAN TANAH PROBLEMATIK: 1. Terrain dataran, . 2. Terrain pegunungan, 3. Macam tanah problematik 1. Tanah lunak 2. Tanah gambut 3. Tanah ekspansif 4. Tanah dari batuan serpih (dipegunungan) 4. Keberadaan dilapangan dapat merupakan kombinasi seperti antara tanah gambut dan tanah lunak 5. Permasalahan sebagai bahan timbunan yang berasal dari tanah problematik dapat mempengaruhi tingkat stabilitas secara internal (daya dukung pondasi jalan)

keberadaan deposisinya tanah problematik 1. Alluvial deposit: tanah lunak (tanah organik), tanah gambut dan tanah ekspansif 2. Tanah Vulkanik: Unsaturated soils, Lateritic soils dan Residual soils 3. Tanah disposal disebut juga material non standard: carbonate rich soils, tailings, deep fills, dispersive soils.

Evaluasi dan analisa pada tanah problematik 1. Mengidentifikasi jenis tanah problematik terhadap proses geologi pembentukannya. 2. Melakukan identifikasi terhadap karakteristik properties tanah problematik: 1. macam dan jenisnya 2. kandungan mineralnya. 3. Melakukan pengujian untuk mengetahui karakteristik propertiesnya terhadap: 1. nilai kekuatan 2. nilai pemampatannya.

Nilai Konsistensi Tanah Problematik vs N-SPT dan Kuat Takan Bebasnya (qu) Distribusi Macam dan Jenis Tanah berdasarkan Gradasi Tanah Problematik

Deskripsi tanah secara umum

Distribusi Tanah Problematik di Indonesia, Pedoman Perencanaan Jalan diatas Tanah Lunak dan Gambut (IRE 2001, Daud (2000)

Distribusi Penyebaran Gambut Indonesia yang merupakan no 3 dari beberapa Negara di Dunia

Stratifikasi Perlapiasan Tanah Problematik Timbunan Tanah Gambut / organic Tanah Lunak Tanah lempung kepasiran Lapisan pasir Lapisan lempung teguh

Pedoman dan Manual dalam Membangun Jalan diatas Tanah Problematik

Jenis Tanah Poblematik 1. Tanah lunak 2. Tanah gambut. 3. Tanah ekspansif 4. Tanah dari batuan serpih

Kasus Permasalahan Tanah Problematik 1. Masalah timbunan 2. Masalah lapisan tanah lunak 3. Kombinasi timbunan dan lapisan tanah lunak

Investigasi Penanganan Tanah Problematik Ball Penetrometer Standar konus T-bar

Hasil Investigasi yang dilakukan pada tanah gambut / organik di Dumai diperoleh dengan menggunakan 1. T Bar, 2. Ball Penetrometer 3. Normal konus Catatan: 1. Nilai berbeda secara signifikan 2. Perlu di perkenalkan di persyaratkan dalam specs

Permasalahan Keruntuhan Timbunan dan Faktor Penyebabnya

Mode deformasi yang terjadi pada abutmen jembatan dapat berupa terdorong bagian atas

Mode deformasi yang terjadi pada abutmen jembatan dapat berupa terdorong bagian atas atau bawah

Keruntuhan jalan pada tanah lunak dan Gambut Tanah Lunak Tanah Gambut

Permasalahan Perubahan Karakteristik Propertis Tanah Lunak dan Ketidakstabilan Timbunan Sebagai penilaian awal stabilitas timbunan, Depkimpraswil 4 (2002) memberikan rekomendasi untuk melakukan perhitungan tinggi kritis timbunan, sbb 1. Menentukan dan mencari nilai kuat geser tak terdrainase (cu) rata sampai kedalaman lima meter atau setebal lapisan lempung lunak bila kurang dari lima meter. 2. Merencanakan material timbunan dengan mengambil berat isi ( ) tertentu yang sesuai dengan persyaratan tanah dasar sebagai daya dukung fondasi perkerasan jalan. 3. Menghitung kemampuan tinggi timbunan maksimum yang aman dengan ketentuan sebagai berikut: a) Mengakomodasi Beban Material Timbunan dengan nilai kepadatan sesuai kondisi lapangan dapat bertambah bila mengalami penjenuhan, mengalami pertambahan lapisan serta mengakomodasi beban lalu lintas. Dengan memperhitungkan beban dari tegangan penutup (yang mempengaruhi gaya aktif horizontal), disebut . b) Mengakomodasi tinggi batas minimum (clear away) untuk lalu lintas dibawah jembatan yang melaluinya, bila sungai maka harus dapat dilalui kapal dan bila jalan maka harus dapat dilalui kendaraan.

Permasalahan Perubahan Karakteristik Propertis Tanah Lunak dan Ketidakstabilan Timbunan 1. Mengevaluasi tinggi timbunan batas dan dapat ditentukan dengan menghitung dan membandingkan terhadap rencana tinggi timbunan, persamaan tinggi timbunan batas: Permasalahan: 1. Masalah Penurunan seketika dan konsolidasi 2. Heaving dan dampaknya pada bangunan sekitar nnya Hc cu Nc H Sehingga FK = Hc / H, atau H > Hc adalah tinggi kritis timbunan (m); adalah kuat geser tak terdrainase (k. N/m 2); adalah berat isi timbunan (k. N/m 3). adalah faktor daya dukung (nilai anatar 4. 0 – 5. 7) adalah tinggi timbunan rencana

Perkiraan Tinggi Kritis sesuai dengan nilai kohesi tanah lunak dengan FK = 1. 00

Stabilitas Timbunan terhadap Keseimbangan Momen dan Tegangan Geser C’ ’ u adalah kohesi tanah pada kondisi tegangan efektif; adalah sudut geser dalam pada kondisi tegangan efektif; adalah tegangan normal pada bidang keruntuhan; adalah tegangan air pori adalah tegangan geser untuk menjaga kesetimbangan.

Stabilitas Timbunan terhadap Penurunan derajat konsolidasi Stot = Si + Sp + S s Stot Si Sp Ss penurunan total; penurunan seketika atau elastik tanah dasar; penurunan akibat konsolidasi primer (akhir dari penurunan pimer tanah dasar); penurunan akibat konsolidasi sekunder (konsolidasi sekunder tanah dasar)

Penurunan Immediate dan Primer Penurunan immediate Penurunan primer De = Cc x log Sp =

Waktu konsolidasi, ketentuan Cv H Tv = Koefisien Konsolidasi tanah lunak = tebal tanah problematik = waktu untuk mencapai derajad konsolidasi 30% Dalam keadaan tanah mencapai jenuh (fully saturated), maka nilai parameter kuat geser tak terdrainase adalah cu = su dan u = 0 yang harus diperoleh dari: q uji triaksial tak terkonsolidasi tak terdrainase (unconsolidated undrained, UU), q uji geser baling (vane shear, VST) atau q sondir (CPT U = Cone Penetrometer Test Undrained). Nilai parameter kuat geser efektif, yaitu c’ dan ’ harus diperoleh dari uji: q triaksial terkonsolidasi terdrainase (consolidated drained, CD), q triaksial terkonsolidasi tak terdrainase (consolidated undrained, CU) dengan pengukuran tekanan air pori atau dari uji geser langsung.

Stabilitas Timbunan terhadap perubahan Tata-guna Lahan dan Pola Aliran Sungai Bagian ter erosi pada Tikungan Luar Sungai Pola aliran sungai yang berdampak erosi pada tikungan berdampak terjadinya Degradasi luarnya dasar Sungai

Teknologi Penanganan Tanah Problematik

Teknologi Penanganan Tanah lunak Dengan Mengurangi Berat Beban Timbunan Teknologi Timbunan Ringan

Implementasi Timbunan Ringan Mortar Busa Beton Ringan di Pangkalanbun, sebelum dan sesudah diterapkan

Mekanisme keruntuhan Tanah Ekspansif Cracks

Mekanisme keruntuhan Tanah Ekspansif Cracks

Kronologi Terjadinya Retakan pada tanah Ekspansif (a) Penanganan tanah ekspansif dengan geomembrane (b) Penanganan tanah ekspansif dengan dibungkus

Teknologi Penanganan Tanah Ekspansif Beberapa teknologi yang dapat diterapkan untuk mengatasi permasalahan tanah ekspansif adalah 1. Teknologi menjaga perubahan kadar air karena akan mengakibatkan permasalahan kembang susut tanah yang salah satunya dengan geomembran 2. Teknologi pembebanan dikombinasikan dengan perkuatan timbunan agar terhindar dari keruntuhan yang diakibatkan penurunan kuat geser tanah akibat jenuh dan mengembang. 3. Teknologi dengan penggantian material atau diganti dengan stabilisasi tanah atau pembungkusan tanah timbunan untuk kedalaman tanah ekspansif yang dangkal 4. Teknologi dengan tiang pancang atau tiang dengan slab (Piled Slab Technology. Untuk penerapan teknologi ini dijumpai kendala kemungkinan: 1. Munculnya negative skin friction bila dimanafaatkan sebagai “friction bearing pile”. 2. Munculnya masalah “buckling” bila menerapkan prinsip “end bearing pile” dengan dimensi tiang yang tidak memadai. 5. Teknologi “piled slab”, kendala yang dijumpai adalah masalah biaya yang menjadi tidak ekonomis. 6. Teknologi “piled embankment” yaitu teknologi pile yang dikombinasikan dengan timbunan yang diperkuat dengan “geosynthetic” di atas tiang (piles) baik tiang pancang maupun tiang bor.

Teknologi Perkuatan Timbunan untuk Fondasi Perkerasan Jalan Teknologi Perkuatan Dasar Timbunan, penerapan Galar Kayu dan Cakar Ayam sebagai Pondasi Perkerasan Jalan terhadap differenstial Settlement

Teknologi Perkuatan Lereng Timbunan dengan Perkuatan Geosintetik yang difungsikan sebagai Konstruksi Dinding Penahan Tanah

Penerapan MCV 1. Nilai MCV pada kondisi lapangan masih terletak pada garis kalibrasi linier. Kondisi ini berarti dengan mendapatkan garis kalibrasi linier pada suatu lokasi quarry, maka dapat digunakan sebagai kontrol kualitas material lainnya dilokasi quarry yang sama. 2. Nilai a dan b yang diperoleh digunakan untuk menentukan tingkat sensitivitasnya bila digunakan sebagai material timbunan

Teknologi Pemilihan Material Penerapan MCV sebagai parameter Pemadatan Tanah Dari hasil korelasi seperti yang ditunjukkan Grafik ini pada lokasi Tanjungsari, Sumedang, Jawa Barat, hubungan antara Kadar Air dengan MCV, Kekuatan Geser, CBR dan Pemadatan pada kondisi kadar air dan tingkat kepadatan yang sama dapat dilihat, bahwa pada kondisi kadar air optimum diperoleh nilai dari masing parameter uji. Nilai yang diperoleh pada kondisi Wopt adalah nilai yang paling baik karena pada kondisi Wopt, pelaksanaan pengujian mudah dilakukan pada saat dipadatkan sedangkan pada tanah yang dipadatkan pada kadar air terlalu rendah perlu usaha pemadatan ekstra untuk mencapai ketentuan pemadatan secara penuh.

PENUTUP Teknologi untuk mengatasi permasalahan jalan yang dibangun di atas tanah problematik perlu diimplementasikan dengan: 1. Mendiskripsi macam dan tanah problematik dan mengevaluasi faktor penyebab terhadap karakteristik propertiesnya yang mengakibatkan ketidakstabilannya juga terhadap dampak perubahan lingkungan. 2. Dampak dari ketidakstabilan timbunan jalan berakibat pada keruntuhan jalan dan berimbas pula pada kerusakan bangunan disekitarnya. 3. Pemilihan teknologi yang tepat dalam penanganan untuk mendapatkan stabilitas timbunan jalan juga didasarkan pada kondisi tiap karakteristik properties jenis dan macam tanah problematik. Diharapkan dalam paparan dalam buku modul ini dapat digunakan sebagai acuan oleh pemangku kepentingan dalam pembangunan jalan pada tanah problematik

Terima kasih, vol-2 http: //pusjatan. pu. go. id Eddie Sunaryo 0817223248 082127257722