Pertemuan Kuliah ke -2

1. KRITERIA TANAH LUNAK DAN LOOSE (LEPAS)

1. NILAI SPT < 4 (SOFT CLAY DAN SOFT SILT) 2. NILAI SPT < 10 (LOOSE SAND)

Soil Type

Youngs Modulus, Es

Poissons ratio, s t/m2

MN/m2 (MPa) Loose sand Medium dense sand Dense sand Silty sand Sand and gravel Soft clay Medium clay Stiff clay 10.35 24.15 17.25 27.60 34.50 55.20 10.35 -17.25 69.00 172.50 2.07 5.18 5.18 10.35 10.35 24.15

Lb/in.2

1,500 3,500 2,500 4,000 5,000 8,000 1,500 2,500 10,000 25,000 300 750 750 1,500 1,500 3,500

1,035 2,415 1,725 2,760 3,450 5,520 1,035 -1,725 6,900 17,250 207 518 518 1,035 1,035 2,415

0.20 0.40 0.25 0.40 0.30 0.45 0.20 0.40 0.15 0.35

0.20 0.5

1. KRITERIA TANAH LUNAK DAN LOOSE (LEPAS)

3. NILAI DRY DENSITY < 11.5 kN/m3 (SOFT CLAY) kN/m 4. NILAI DRY DENSITY < 14.5 kN/m3 (LOOSE SAND) kN/m 5. NILAI CBR LAPANGAN < 3 %(SOFT CLAY) 6. NILAI CBR LAPANGAN < 10% (LOOSE SAND) 7. NILAI TEGANGAN GESER (qu dari UC test dalam kg/cm2) < 5 t/m2 (qu (SOFT CLAY) 8. NILAI KEPADATAN RELATIF (Dr ) < 40% (LOOSE SAND) 9. NILAI SUDUT INTERNAL FRICTION ANGLE (f) = 3o 15o (SOFT CLAY) (f 10. NILAI SUDUT INTERNAL FRICTION ANGLE (f) = 28o 34o (LOOSE (f SAND)

2. KRITERIA KEAMANAN BANGUNAN

1. STABILITAS CUKUP safety factor 2. SETTLEMENT (TOTAL AND DIFFERENTIAL SETTLEMENT maximum standard 3. EROSI - Aman

3. TUJUAN PERBAIKAN TANAH

MEMPERBAIKI KONDISI TANAH KEMUDIAN MENGAMBIL TINDAKAN YANG TEPAT TERHADAP MASALAH YANG TERKAIT DENGAN KONDISI TERSEBUT.

4. FAKTOR YANG BERPENGARUH BERKAITAN DENGAN TANAH LUNAK1. BENTUK DAN DIMENSI BANGUNAN (BERAT SATUAN) 2. TEKANAN 3. KECEPATAN PENIMBUNAN 4. KECEPATAN KONSTRUKSI 5. TEGANGAN DALAM TANAH AKIBAT PEMBEBANAN 6. KETEBALAN LAPISAN TANAH LUNAK (MAKSIMUM 30 M)

5. PRINSIP-PRINSIP PERBAIKAN TANAH PRINSIP-

1. PERBAIKAN SHEAR STRENGTH : agar terhindar dari kerusakan tanah pondasi, penurunan dan geseran horizontal yang besar dan pondasi, pengurangan tekanan tanah. Sudut geser dalam, kohesi dan tanah. dalam, density/unit weight dinaikkan 2. PERBAIKAN COMPRESSIBILITY : untuk mempercepat consolidation settlement (penurunan konsolidasi) (penurunan konsolidasi) 3. PERBAIKAN PERMEABILITY : agar terhindar dari kebocoran dan mengurangi up-lift pressure (tekanan ke arah atas/ angkat) up(tekanan atas/ angkat) 4. PERBAIKAN GRADATION : agar terhindar dari kebocoran dan liquefaction 5. PENURUNAN MUKA AIR TANAH ATAU KADAR AIR TANAH : agar terhindar dari liquefaction atau dapat meningkatkan daya dukung

6. PENGGOLONGAN PERBAIKAN TANAH

A. BERDASARKAN JENIS TANAH LUNAK DAN BATUAN PERMEABLE/PERVIOUS (PORUS/TEMBUS AIR) 1. PERBAIKAN TANAH PADA TANAH KOHESIF (COHESIVE SOIL). 2. PERBAIKAN TANAH PADA TANAH PASIR (COHESIVELESS SOIL). 3. PERBAIKAN TANAH PADA PONDASI BATUAN YANG PERMEABLE/PERVIOUS (PORUS/TEMBUS AIR).

B. BERDASARKAN KEDALAMAN 1. PERBAIKAN TANAH DANGKAL 1.1 METODA FISIK 1.2 METODA KIMIA 2. PERBAIKAN TANAH DALAM (JARANG DITERAPKAN)

7. PERBAIKAN TANAH PADA TANAH KOHESIF1. SURFACE IMPROVEMENT METHOD (METODA PERBAIKAN PERMUKAAN) a. SURFACE DRAINASE (DRAINASE PERMUKAAN) b. SAND MAT (ALAS PASIR) c. GEOTEXTILE / GEOGRIDE (ALAS GEOTEXTILE / GEOGRIDE) Metoda ini tidak memperbaiki kharakteristik mekanis tanah tapi berpengaruh terhadap keamanan tanah kohesif. kohesif. d. SHOTCRETE + WIREMESH + ANGKUR + WEEPHOLE 2. DISPLACEMENT METHOD (METODA PENGGANTIAN) a. PENGGANTIAN/ PEMBUANGAN TANAH LUNAK KEMUDIAN DIGANTI DENGAN TANAH BAIK. a.1. PADA SELURUH AREA TANAH LUNAK a.2. PADA SEBAGIAN AREA TANAH LUNAK b. TANAH LUNAK DIDESAK OLEH TANAH BAIK DENGAN LEDAKAN ATAU SEMPROTAN 3. COUNTER WEIGHT FILL METHOD (METODA TIMBUNAN IMBANGAN BERAT) 4. SLOW LOADING RATE METHOD ( METODA PEMBEBANAN PERLAHANPERLAHANLAHAN) a. CONTINUE LOADING METHOD b. STEP BY STEP METHOD

8. PERBAIKAN TANAH PADA TANAH KOHESIF (Lanjutan) (Lanjutan)5. METODA PEMBEBANAN (PRA PEMBEBANAN/PRELOADING) DAN BEBAN TAMBAHAN Tanah lunak dibebani sebesar beban konstruksi sebelum masa konstruksi dengan tujuan untuk mempercepat penurunan konsolidasi. konsolidasi. Cara lain adalah dengan menurunkan muka air tanah agar density, kohesi dan sudut geser tanah meningkat. meningkat. 6. METODA DRAINASE VERTIKAL (VERTICAL DRAIN) Tanah lunak diberi/dipasangi drainase vertikal berupa sand drain, diberi/ wick drain atau sabut kelapa untuk mempercepat penurunan konsolidasi dengan cara memperpendek jarak drainase. drainase. Metoda ini biasanya dilaksanakan bersamaan dengan Metoda Pembebanan. Pembebanan. Pemasangan sand drain dapat menggunakan cara driven type, vibrofloation dan water jet.

7. METODA TIANG PASIR PADAT Pasir ditekan kedalam lapisan tanah lunak dengan pemadatan atau vibrasi. vibrasi. Metoda ini juga cocok diterapkan pada tanah pondasi pasir lepas atau yang berselang-seling antara pasir lepas dan tanah kohesif. berselangkohesif.

9. PERBAIKAN TANAH PADA TANAH KOHESIF (Lanjutan) (Lanjutan)8. METODA TIANG KAPUR ATAU STABILISASI PERMUKAAN PONDASI Tanah lunak diberi kapur, air tanah kohesif diabsorbsi oleh kapur kapur, aktif sehingga daya dukung naik dan penurunan mengecil. mengecil. Cara ini memerlukan waktu singkat dan tidak perlu timbunan. timbunan. Air diserap sekitar 0,32 dari berat kapur dan berubah menjadi kapur mati dengan reaksi kimia sebagai berikut : CaO + H2O = Ca(OH)2 + 15,6 Kcal/mol, Volume naik 1,99 kali. Mineral lempung : Montmorillonite, Halloysite, Kaolinite, Illite. Montmorillonite, Halloysite, Kaolinite, Illite. Perlu dimonitor : Tekanan pemuaian, efek absorbsi, kekuatan tiang pemuaian, absorbsi, kapur. kapur. Umumnya dimensi yang digunakan : L < 30 m, Dia. Tiang = 30 50 cm dengan jarak antar tiang 0,75 1,50 m. 9. METODA PENCAMPURAN (LAPISAN PERMUKAAN DAN LAPISAN DALAM) Tanah lunak dicampur dengan bahan stabilisasi, misalnya kapur , stabilisasi, cement atau fly ash. Metoda ini cocok untuk tanah kohesif, namun belum banyak dipakai kohesif, untuk tanah lunak lapisan dalam atau tebal. tebal.

9. PERBAIKAN TANAH PADA TANAH KOHESIF (Lanjutan) (Lanjutan)10. METODA STONE COLUMN

10. PERBAIKAN TANAH PADA TANAH PASIR LEPAS1. METODA TIANG PASIR PADAT Metoda ini diterapkan berdasarkan pemampatan oleh vibrasi selama pemancangan pasir. pasir. Tujuannya adalah untuk meningkatkan density (SPT meningkat), meningkat), kohesi dan sudut geser dalam meningkat, dan angka pori (e) meningkat, meningkat. meningkat.

2. METODA VIBROFLOTATION Metoda ini dilakukan dengan jalan penyemprotan air kedalam lapisan pasir (pakai vibrator). Bersamaan dengan itu disemprotkan kerikil. kerikil.

11. PERBAIKAN TANAH DANGKAL1. METODA PEMADATAN DENGAN PENGGILASAN (METODA DASAR) Metoda ini paling ekonomis dibanding metoda lain. Tergolong metoda fisik. fisik.

2. METODA STABILISASI DENGAN PENYESUAIAN GRADASI Metoda ini tergolong metoda fisik. fisik. 3. METODA STABILITAS DENGAN KAPUR ATAU SEMEN Stabilisasi dengan kapur cocok untuk tanah kohesif, sedangkan kohesif, semen cocok digunakan untuk perbaikan tanah pasiran. pasiran. Perlu dilakukan trial mix sebelum pekerjaan dimulai. Campuran 1 zak dimulai. semen dengan 1 m3 soil bisa menghasilkan campuran soil semen yang dipadatkan dengan kuat tekan sebesar 50 kg/cm2. 4. METODA STABILITAS DENGAN PEMBEKUAN

12. PERBAIKAN PADA BATUAN POROUS DALAM1. METODA GROUTING Metoda ini dilakukan dengan menginjeksi /memasukkan material (cement milk atau bahan kimia) kedalam batuan porous dengan kimia) tekanan untuk menurunkan void, mengurangi permeability, mengurangi up-lift pressure, menambah daya dukung, mengurangi updukung, penurunan, menambah stress-strain modulus. penurunan, stress-

2. METODA CUT-OFF WALL CUTMetoda ini dilakukan dengan jalan memberi sekat/dinding kedap air sekat/ dari beton atau clay dalam batuan porous agar rembesan dapat dikurangi. dikurangi.

13. PERBAIKAN DENGAN SURFACE DRAINAGE (DRAINASE PERMUKAAN)1. Tujuan : mempertahankan atau meningkatkan shear strength tanah dengan jalan menyediakan fasilitas drainase dipermukaan atau dekat permukaan (sub surface) agar kandungan air dalam tanah lunak bisa keluar, mencegah air dari luar masuk kedalam tanah keluar, lunak, lunak, atau mencegah terjadinya erosi. erosi. 2. Pada lereng tanah lunak, air permukaan akan meninggikan tekanan lunak, air pori, akan menimbulkan penjenuhan sehingga massa tanah akan pori, menjadi lembek dan menambah berat massa longsoran. Selain itu air longsoran. permukaan dapat menimbulkan erosi sehingga akan menggangu kemantapan lereng yang ada. ada. 2. Pada tanah lunak yang datar, genangan air permukaan akan datar, menimbulkan penjenuhan sehingga massa tanah akan menjadi lembek, daya dukung menurun. lembek, menurun. 3. Aliran dari air permukaan dapat menimbulkan erosi yang mengakibatkan keruntuhan bangunan. bangunan. 4. Jalur pipa drainage beton yang terletak diatas tanah lunak perlu dipasang sambungan fleksibel yang mengakomodasi penurunan. Jika penurunan. kapasitasnya terlampaui makan pipa akan bocor. bocor.

13. PERBAIKAN DENGAN SURFACE DRAINAGE (DRAINASE PERMUKAAN)

ContohContoh-contoh Aliran air permukaan yang berpotensi merusak bangunan

14. PERBAIKAN DENGAN SURFACE DRAINAGE (DRAINASE PERMUKAAN)

ContohContoh-contoh kerusakan bangunan akibat drainase permukaan tidak memadai

14. PERBAIKAN DENGAN SURFACE DRAINAGE (DRAINASE PERMUKAAN)

ContohContoh-contoh pelaksanaan drainase permukaan di lapangan

14. PERBAIKAN DENGAN SURFACE DRAINAGE (DRAINASE PERMUKAAN)

14. PERBAIKAN DENGAN SURFACE DRAINAGE (DRAINASE PERMUKAAN)

14. PERBAIKAN DENGAN SURFACE DRAINAGE (DRAINASE PERMUKAAN)FAKTORFAKTOR-FAKTOR YANG DIPERTIMBANGKAN : 1. Komponen dalam sistem drainase permukaan : a. Saluran : - di permukaan/ dibawah permukaan permukaan/ - terbuka/tertutup terbuka/ - sistem tunggal/menjari tunggal/ - bahan baja/beton/pasangan batu baja/beton/ - bulat/segi empat/trapesium/setengah bulat bulat/ empat/trapesium/ - aliran lambat/normal lambat/normal b. Gorong-gorong : Gorong- bahan baja/beton baja/ - pra-cetak/cetak ditempat pra-cetak/ - bentuk sambungan - kedalaman c. Filter 2. Dimensi, kemiringan, Dimensi, kemiringan, arah 3. Biaya 4. Kemudahan pengerjaan 5. Perlu pemasangan instrumen/alat monitor instrumen/

14. PERBAIKAN DENGAN SURFACE DRAINAGE (DRAINASE PERMUKAAN)KRITERIA FILTER 1. Gradasi filter tidak akan menyebabkan tanah lunak yang dilindungi tercuci masuk kedalam filter. 2. Tidak terjadi tekanan hidrostatik yang berlebihan dalam tanah lunak yang mempunyai koefisien permeabilitas lebih kecil. kecil.

Untuk memenuhi kriteria no. 1 maka : D15 (F) / D85 (B) < 5 D50 (F) / D50 (B) < 25 D15 (F) / D15 (B) < 20

Untuk memenuhi kriteria no. 2 maka : D15 (F) / D15 (B) > 4

14. PERBAIKAN DENGAN SURFACE DRAINAGE (DRAINASE PERMUKAAN)CONTOH : (LIHAT GRAFIK 1), TENTUKAN BATAS-BATAS UKURAN BATASBUTIR MINIMUM DAN MAKSIMUM (RANGE OF THE GRAIN-SIZE GRAINDISTRIBUTION) MATERIAL FILTER. (REFF. BRAJA M DAS)

Penyelesaian : Kondisi tanah yang dilindungi : D15 (B) = 0.04 mm D85 (B) = 0.25 mm D50 (B) = 0.13 mm Kondisi Filter : 1. D15 (F) < 5 D85 (B) = 5 x 0.25 = 1.25 mm 2. D15 (F) > 4 D15 (B) = 4 x 0.04 = 0.16 mm 3. D50 (F) < 25 D50 (B) = 25 x 0.13 = 3.25 mm 4. D15 (F) < 20 D15 (B) = 20 x 0.04 = 0.8 mm

14. PERBAIKAN DENGAN SURFACE DRAINAGE (DRAINASE PERMUKAAN)GAMBAR GRAFIK 1

Pertemuan Kuliah ke -3