PERBAIKAN TANAH

Telah kita ketahui bahwa kondisi alam tanah (ground) pendukung bangunan

sipil maupun bangunan gedung tidak selalu bagus, dengan kata lain daya dukung

tanah itu tidak seimbang dengan beban bangunan yang kadang-kadang jauh lebih

besar. Kadang perbaikan kekuatan tanah diperlukan untuk memudahkan

pelaksanaan. Untuk memperbaiki kondisi tanah tersebut tentunya harus sesuai jenis

tanah, pasir atau lempung atau campuran, aplikasi dan jenis stabilitasnya tidak selalu

sama. Cara-cara itu tidak selalu cocok untuk kondisi yang berbeda-beda.

Perbaikan tanah bertujuan untuk menaikkan daya dukung dan kuat geser,

mengontrol stabilitas volume (shrinking dan swelling), memperbaiki kualitas

material untuk bahan konstruksi, dan memperkecil pengaruh lingkungan.

Ada beberapa teknik perbaikan tanah yang umum digunakan, antara lain:

1. Perbaikan secara mekanis, yaitu dengan cara pemberian gaya mekanis dari luar

untuk sementara, misalnya pemadatan.

2. Perbaikan secara hidrolis, yaitu dengan cara pengurangan tekanan air pori

misalnya preloading, dewatering, pemompaan, sumur, parit, dan vertical drains.

3. Perbaikan secara fisik dan kimiawi, dilakukan dengan cara pemberian campuran

bahan kimia, grouting, dan perubahan suhu.

4. Dengan inklusi dan pengekangan, misalnya menggunakan geosintetis, angkur

dan lain-lain.

5. Penggunaan bahan ringan, misalnya EPS block.

Dari berbagai macam teknik tersebut, ada beberapa hal yang perlu

diperhatikan untuk pemilihan metode perbaikan tanah itu, meliputi:

1. Jenis dan tingkat perbaikan yang diinginkan.

2. Jenis dan struktur tanah, serta kondisi aliran air tanah.

3. Biaya yang disediakan.

4. Ketersediaan bahan dan material.

5. Waktu konstruksi.

6. Kemungkinan kerusakan struktur di sekitarnya.

7. Ketahanan material yang digunakan.

PEMADATAN TANAH

Pemadatan adalah usaha untuk meningkatkan berat jenis tanah dengan cara

mendesak tanah dengan menggunakan energi mekanis untuk merapatkan partikel-

partikel tanah yang bertujuan untuk meningkatkan kekuatan tanah dan mengurangi

kompresibilitas dan settlement.

Pemadatan dilakukan untuk memperbaiki beberapa sifat tanah, antara lain:

1. Menaikkan kuat geser = menaikkan nilai θ dan c yang bertujuan untuk

memperkuat tanah.

2. Mengurangi kompresibilitas = mengurangi penurunan oleh beban.

3. Mengurangi permeabilitas = mengurangi nilai k.

4. Mengurangi sifat kembang-susut tanah (lempung).

Pada pemadatan, yang dapat berkurang hanya udara. Makin basah tanah,

makin mudah dipadatkan karena air berfungsi sebagai pelumas agar butir-butir air

mudah merapat, tetapi kadar air yang berlebihan akan mengurangi hasil pemadatan

yang dapat dicapai. Tanah yang kenyang air tidak dapat dipadatkan.

Pemadatan pada tanah granuler atau pasir penanganannya paling mudah.

Sifat tanah pasir adalah kuat geser dan permeabilitasnya tinggi. Perubahan volume

sedikit setelah dipadatkan.

Tanah lanau bersifat cukup stabil dan kuat geser cukup tinggi. Lanau sangat

sulit dipadatkan bila basah karena permeabilitasnya rendah. Perubahan volume

sedikit setelah dipadatkan.

Tanah lempung padat mempunyai permeabilitas rendah sehingga air sulit

mengalir keluar dari rongga lempung. Butiran sulit merapat satu sama lain. Tanah

lempung tidak dapat dipadatkan dengan baik pada waktu sangat basah/jenuh.

METODE PEMADATAN TANAH DI LAPANGAN

Pemadatan tanah di lapangan dibedakan berdasarkan lapisan tanah yang

akan dipadatkan, yaitu pemadatan dangkal dan pemadatan dalam. Pemadatan

dangkal dilakukan bila yang ingin dipadatkan adalah lapisan tanah atas atau top soil.

Sedangkan pemadatan dalam dilakukan bila tanah yang ingin dipadatkan berada di

lapisan bawah.

1. Pemadatan dangkal

Bila yang ingin dipadatkan adalah tanah lapisan paling atas atau top soil,

maka bisa menggunakan alat tumbuk sederhana dengan menggunakan tenaga

manusia (hanya untuk pekerjaan kecil) atau menggunakan penumbuk mesin.

Alat Tumbuk Sederhana

Penumbuk Mesin

Sedangkan untuk memadatkan lapisan tanah yang sedikit lebih tebal,

dapat menggunakan beberapa metode berikut.

a. Roller (mesin penggilas), jenis penggilas yang umum dipakai

adalah:

Smooth Wheel Roller (penggilas besi berpermukaan

halus), cocok untuk meratakan permukaan tanah dasar

dengan tekanan rendah. Terutama untuk kerikil dan batu

pecah, namun bisa juga digunakan untuk tanah pasir.

Tidak cocok untuk tanah lempung.

Pneumatic Tire Roller (penggilas ban-karet), dapat

digunakan pada pemadatan dengan tekanan dan kneading

(remasan). Ban berasal dari karet dipompa dan berjajar

rapat, sesuai untuk berbagai jenis tanah.

Sheep Foot Roller (penggilas kaki-kambing), pada

rodanya terdapat tonjolan-tonjolan. Cocok untuk tanah

lempung karena tonjolan dapat menembus dam memecah

gumpalan-gumpalan tanah.

Vibrating Roller (penggilas getar), sesuai untuk pasir dan

sirtu (pasir batu). Roda besi halus dan roda bergetar saat

membilas.

Bulldozer. Sebenarnya merupakan alat penggusur dan alat

perata tanah. Untuk pekerjaan kecil dapat berfungsi

sebagai alat penggilas, lintasan lebih banyak.

Smooth Wheel Roller

Pneumatic Tire Roller

Sheep Foot Roller

Prinsip Kerja Vibrating Roller

b. Rammer

Dengan cara menjatuhkan pemberat.

2. Pemadatan dalam

Bila tanah lapisan atas sudah stabil namun tanah bagian bawah kurang

bagus, maka yang perlu dipadatkan adalah tanah di lapisan bawah. Untuk itu

cara pemadatannya berbeda dengan pemadatan dangkal.

Beberapa metode yang digunakan untuk pemadatan dalam:

a. Precompression

b. Peledakan

c. Dynamic Compaction

d. Compaction Grouting

e. Vibroflotation. Ada 2 metode vibroflotation, yaitu Wet Method

dan Dry Method.

Prinsip kerja Wet Method:

Alat diturunkan ke dalam tanah sambil disemprot dengan

air bertekanan tinggi.

Semprotan air mengakibatkan kondisi “cair” pada tanah

sehingga memungkinkan unit penggetar untuk masuk

lebih dalam.

Material berbutir dituangkan dari atas lubang. Air

dialirkan dari atas sehingga dapat membawa material ke

dasar lubang.

Unit penggetar kemudian diangkat secara bertahap.

Untuk Dry Method, air diganti dengan udara.

Untuk mengontrol apakah tanah di lapangan sudah mencapai kepadatan

yang diinginkan, menggunakan beberapa cara dibedakan menurut kedalamannya

sebagai berikut:

1. Pemadatan dangkal, dapat menggunakan Density dan kadar air

dengan sand cone, Nuclear Density Test, Rubber Balloon, Dynamic

Cone Penetration, Cone Penetrometer, Plate Bearing.

2. Pemadatan dalam, dapat menggunakan DCPT, SPT, PMT, DMT,

Shearwave velocity (Downhole)

Untuk mengecek apakah tanah di lapangan sudah mencapai kepadatan yang

diinginkan atau belum, dilakukan penentuan berat volume. Perlu diketahui apakah

berat volume yang ditentukan dalam spesifikasi dapat dicapai atau tidak. Prosedur

standar untuk menentukan berat volume di lapangan akibat pemadatan adalah

1. Metode kerucut pasir (Sand Cone Method)

2. Metode balon karet (Rubber Balloon Method)

3. Penggunaan alat ukur kepadatan nuklir

Dengan cara pemindahan tanah sebagai berikut:

a. Lubang digali pada permukaan tanah timbunan yang telah dipadatkan.

b. Ditentukan kadar airnya.

c. Diukur volume tanah yang digali dari lubang yang dibuat.

d. Tentukan berat volume keringnya.

e. Bandingkan berat volume kering di lapangan dengan berat volume kering

maksimumnya. Kemudian hitung kerapatan relatifnya.

1. Metode kerucut pasir

Ke dalam botol diisi pasir ottawa yang bergradasi seragam (W1)

Di lapangan, lubang dibuat pada tanah yang akan diperiksa kepadatannya,

berat tanah galian (W2), kadar air (w)

Berat kering tanah : W 3=W 2

(1+w)

Botol gelas dengan kerucut pasir Metode kerucut pasir

2. Metode balon karet

Prinsip = metode uji kerucut pasir.

Volume lubang dibuat dengan memasukkan balon karet yang berisi air yang

berasal dari tabung yang telah dikalibrasi.

Volume lubang = volume air yang mengisi lubang, dapat dibaca langsung

pada alat pengujian.

Berat volume kering tanah : γd = W 3

V

Metode balon karet

3. Metode nuklir

Alat ini mengukur berat tanah basah per satuan volume dan air yang ada

pada volume satuan tanah.

Berat volume kering tanah yang dipadatkan dapat ditentukan dengan

mengurangkan berat air dari berat volume tanah basah.

Alat ukur kepadatan nuklir

Metode nuklir