PERBAIKAN TANAHPERBAIKAN TANAH

- Penggantian Material (Mencampur)Penggantian Material (Mencampur)- Compaction Compaction paling ekonomis paling ekonomis- Pra pembebanan Pra pembebanan untuk mereduksi untuk mereduksi

settlement & menambah kekuatan gesersettlement & menambah kekuatan geser- Drainasi Drainasi untuk mempercepat setlement untuk mempercepat setlement

dibawah pra pembebanan, menambah dibawah pra pembebanan, menambah kekuatan geser (sand blankets & sand kekuatan geser (sand blankets & sand drain)drain)

- Stabilisasi (mekanis, kimiawi)Stabilisasi (mekanis, kimiawi)- PrewettingPrewetting- GroutingGrouting- Penggunaan Geosynthetics (geotextile, Penggunaan Geosynthetics (geotextile,

geomembrane, geogrid, dll)geomembrane, geogrid, dll)

Stabilisasi TanahStabilisasi Tanah Lapisan Tanah yang LunakLapisan Tanah yang Lunak- Lempung / Silt dengan N < 4Lempung / Silt dengan N < 4- Tanah Organis (gambut) dengan kadar air Tanah Organis (gambut) dengan kadar air

alamiah sangat tinggialamiah sangat tinggi- Lapisan tanah berpasir dalam keadaan Lapisan tanah berpasir dalam keadaan

lepas dan N < 10lepas dan N < 10

● ● Tanah Lempung Tanah Lempung (dilihat dari mineral pembentuknya): (dilihat dari mineral pembentuknya): - Lempung Expansive (Mineral lempung- Lempung Expansive (Mineral lempung terjadi perubahan kadar air terjadi perubahan kadar air Kembang Kembang

susut)susut) - Lempung non Expansive- Lempung non Expansive

Stabilisasi tanah pada prinsipnya untuk:Stabilisasi tanah pada prinsipnya untuk:- Perbaikan mutu tanah yang tidak baik- Perbaikan mutu tanah yang tidak baik- Meningkatkan mutu dari tanah yang - Meningkatkan mutu dari tanah yang

sebenarnyasebenarnya sudah tergolong baiksudah tergolong baik

2 Jenis Stabilisasi tanah yang populer sejak 2 Jenis Stabilisasi tanah yang populer sejak dulu:dulu:

A. Stabilisasi MekanisA. Stabilisasi MekanisB. Stabilisasi KimiawiB. Stabilisasi Kimiawi

A. A. Stabilisasi MekanisStabilisasi Mekanis- Bertujuan untuk mendapatkan tanah yang - Bertujuan untuk mendapatkan tanah yang

bergradasi baik (well Graded) sehingga bergradasi baik (well Graded) sehingga dapat memenuhi specifikasi yang diinginkandapat memenuhi specifikasi yang diinginkan

Ciri-ciri khas untuk pemilihan perbaikan mutu tanah Ciri-ciri khas untuk pemilihan perbaikan mutu tanah dengan stabilisasi mekanis (mencampur berbagai dengan stabilisasi mekanis (mencampur berbagai jenis tanah):jenis tanah):

- Jenis tanah yang dipakai terdapat berdekatanJenis tanah yang dipakai terdapat berdekatan satu dengan lainnya, apabila satu dari jenissatu dengan lainnya, apabila satu dari jenis tanah yang dimaksud harus diambil dari tempattanah yang dimaksud harus diambil dari tempat yang jauh yang jauh tidak ekonomis dan harus dicarikan tidak ekonomis dan harus dicarikan metode lainmetode lain

- Apabila Specifikasi telah ditetapkan dan ditetapkanApabila Specifikasi telah ditetapkan dan ditetapkan proporsi dari masing-masing bahan campuran yangproporsi dari masing-masing bahan campuran yang akan dicampur akan dicampur pencampuran dilakukan dibawah pencampuran dilakukan dibawah pengamatan yang ketat sehinggapengamatan yang ketat sehingga dapat dijamin homogenitas daridapat dijamin homogenitas dari hasil tsbhasil tsb

Proporsi masing-masing bagian dapat dihitung Proporsi masing-masing bagian dapat dihitung secara analitis ataupun grafis berdasarkan hasilsecara analitis ataupun grafis berdasarkan hasilanalisa butir dari masing-masing jenis tanah tsbanalisa butir dari masing-masing jenis tanah tsb AnalitisAnalitis Salah satu Rumus yang dipakai:Salah satu Rumus yang dipakai:

aA + b B = T………………..(1)aA + b B = T………………..(1)

A, B = persentase untuk masing-masing A dan BA, B = persentase untuk masing-masing A dan Ba, b = nilai analysa saringan (dalam decimal), a, b = nilai analysa saringan (dalam decimal),

bisa bisa dalam total percent passing, total percentdalam total percent passing, total percent retained, percent tertahan pada masing-retained, percent tertahan pada masing- masing saringan (amasing saringan (app, b, bpp; a; arr, b, brr; a; aii, b, bii))T = nilai analysa saringan dari gradasi T = nilai analysa saringan dari gradasi

campurancampuran

  Percent Passing

Sieve A B Gradasi Spec Spec

SizeTotal

ap A = 51%Total

bp B = 49% CampRata-rata  

    ap.A   bp.B T    

1/2 in 100.0 51.0 100.0 49.0 100.0 9.0 90 - 100

No.4 36.0 18.4 100.0 49.0 67.4 67.5 60 - 75

No.10 7.0 3.6 89.2 43.7 47.3 47.5 40 - 55

No.40 3.0 1.5 56.0 27.4 28.9 27.5 20 - 35

No.80 1.0 0.5 34.1 16.7 17.2 17.0 12 - 22

No.200 0.4 0.2 14.0 6.9 7.1 7.5 5 - 10

               

PenyelesaianPenyelesaian

1. - Semua material tertahan (retained) pada1. - Semua material tertahan (retained) pada

saringan no.4 berasal dari Asaringan no.4 berasal dari A

- Total percent retained pada spec rata-rata:- Total percent retained pada spec rata-rata:

(100-67.5)= 32.5% (T(100-67.5)= 32.5% (Trr))

- Apabila pers (1) dipakai untuk percent - Apabila pers (1) dipakai untuk percent

retained, maka bretained, maka brr (Total percent retained) = (Total percent retained) = 0 0

(100% passing = 0% retained), sehingga: (100% passing = 0% retained), sehingga:

bbrr.B = 0 .B = 0 A = T A = Trr / a / arr…………(2)…………(2)

A = 32.5 / 0.64 = 51%A = 32.5 / 0.64 = 51%

B = 100% - 51% 49%B = 100% - 51% 49%

2.2. Hampir semua material passing saringan Hampir semua material passing saringan no.200no.200

dalam gradasi campuran adalah dari dalam gradasi campuran adalah dari agregat Bagregat B

Maka bisa dianggap: aMaka bisa dianggap: app = 0, b = 0, bpp = 0.14, = 0.14,

TTpp = 7.5 = 7.5

Sehingga: B = TSehingga: B = Tpp / b / bpp = 7.5 / 0.14 = 53.5% = 7.5 / 0.14 = 53.5%

Jadi: B = 53.5%Jadi: B = 53.5%

A = 46.5%A = 46.5%

Ternyata hasil coba-coba pertama ini juga Ternyata hasil coba-coba pertama ini juga mendekati harga optimum dari spec mendekati harga optimum dari spec campurancampuran

3. Masing-masing fraksi tertahan pada 3. Masing-masing fraksi tertahan pada saringan No.200 (No.80 - No.200), untuk A saringan No.200 (No.80 - No.200), untuk A hanya 0.6%hanya 0.6%

Sedang B = 20.1%, dimana spec rata-rata Sedang B = 20.1%, dimana spec rata-rata = 9.5% = 9.5%

Kira-kira jumlah B yang diperlukan:Kira-kira jumlah B yang diperlukan:

B = TB = Ti i / b/ bi i = 9.5 / 0.201 = 47%= 9.5 / 0.201 = 47%

Jadi B = 47%Jadi B = 47%

A = 53%A = 53%

Ternyata cara coba-coba pertama ini juga Ternyata cara coba-coba pertama ini juga hasilnya mendekati harga optimum dari hasilnya mendekati harga optimum dari spec campuranspec campuran

Percent Passing

Sieve19mm

12.5mm

9.5mm

4.75mm

2.36mm

600μm

300μm

150μm

75μm

3/4" 1/2" 3/8" No.4 No.8 No.30 No.50 No.100 No.200

Spec 100 80-100 70-90 50-70 35-50 18-29 13-23 8-16 4-10

A 100 90 59 16 3.2 1.1 0 0 0

B 100 100 100 96 82 51 36 21 9.2

Percent of Aggregate B

100

0

100 0

90

80

70

6050

40

30

20

10

100

0

90

80

70

6050

40

30

20

10

90

80

70 60

50

40 30 20

10

0 10010

20

30 40

50

60 70 80

90Percent of Aggregate A

12.5 mm (1/2”)

9.5 mm (3/8”)

4.75 mm (#4)

2.36 mm (#8)

600μm (#30)

300μm (#50)

150μm (#100)

75μm (#200)

B. B. Stabilisasi KimiaStabilisasi Kimia- Di tanah air kita lebih banyak didapatkan - Di tanah air kita lebih banyak didapatkan

tanah-tanah kohesip (tanah liat)tanah-tanah kohesip (tanah liat)- Tanah liat tsb tidak dapat distabilkan Tanah liat tsb tidak dapat distabilkan

dengan cara stabilisasi mekanisdengan cara stabilisasi mekanis- Untuk dapat memanfaatkan tanah liat tsb Untuk dapat memanfaatkan tanah liat tsb

secara ekonomis, dipakailah “stabilizing secara ekonomis, dipakailah “stabilizing agent”agent”

- Stabilizing agent untuk tanah liat antara Stabilizing agent untuk tanah liat antara lain Portland Cement, hydrated lime, lain Portland Cement, hydrated lime, bitumen, fly ash dll.bitumen, fly ash dll.

a. Stabilisasi dengan Cementa. Stabilisasi dengan Cement

- - Stabilisasi dengan menggunakan Portland Stabilisasi dengan menggunakan Portland Cement (PC) yang ditambahkan ke tanah Cement (PC) yang ditambahkan ke tanah yang sudah dibuat pulverized (= “mawur”)yang sudah dibuat pulverized (= “mawur”)

- Tanah yang akan distabilisasi dengan PC Tanah yang akan distabilisasi dengan PC harus dapat dihancurkan dengan baikharus dapat dihancurkan dengan baik

- Tanah liat yang berupa gumpalan-Tanah liat yang berupa gumpalan-gumpalan basah dan besar sukar dicampr gumpalan basah dan besar sukar dicampr dengan PC (banyak cement tidak sempat dengan PC (banyak cement tidak sempat bereaksi dengan butir-butir tanah liat dan bereaksi dengan butir-butir tanah liat dan menyebabkan naiknya kadar cement yang menyebabkan naiknya kadar cement yang diperlukan)diperlukan)

- Untuk membatasai jumlah yang Untuk membatasai jumlah yang diperlukan, perlu mencampur tanah liat diperlukan, perlu mencampur tanah liat dengan kapur terlebih dahulu agar tanah dengan kapur terlebih dahulu agar tanah tsb dapat mudah dimawurkantsb dapat mudah dimawurkan

- Termasuk didalam kategori ini adalah Termasuk didalam kategori ini adalah tanah liat dengan fraksi No.200 melebihi tanah liat dengan fraksi No.200 melebihi 50%, LL melebihi 50% dan PI > 25%50%, LL melebihi 50% dan PI > 25%

- Batas-batas yang dianjurkan:Batas-batas yang dianjurkan: * Ukuran butir tanah max: 3 “* Ukuran butir tanah max: 3 “ * Fraksi lewat ayakan No.4 ≥50%* Fraksi lewat ayakan No.4 ≥50% * Fraksi lewat ayakan No.40 ≥15%* Fraksi lewat ayakan No.40 ≥15% * Fraksi lewat ayakan No.200 ≤50%* Fraksi lewat ayakan No.200 ≤50% * Liquid Limits (LL) ≤ 40%* Liquid Limits (LL) ≤ 40% * Plasticity Index (PI) ≤ 18%* Plasticity Index (PI) ≤ 18%

- Soil cement ini terutama banyak dipakai padaSoil cement ini terutama banyak dipakai pada base dan subbasebase dan subbase- Faktor yang mempengaruhi Soil Cement Faktor yang mempengaruhi Soil Cement

adalah:adalah: * Type tanah* Type tanah * Kadar Cement* Kadar Cement * Kondisi pencampuran dan pemadatan* Kondisi pencampuran dan pemadatan * Waktu Curing* Waktu Curing- Faktor utama yang menentukan banyaknyaFaktor utama yang menentukan banyaknya cement adalah type dari pada tanah:cement adalah type dari pada tanah: * jika kadar cement terlalu sedikit * jika kadar cement terlalu sedikit soil soil improvementimprovement * Jika kadar cement cukup besar (Optimum),* Jika kadar cement cukup besar (Optimum), disamping perbaikan sifat tanah juga disamping perbaikan sifat tanah juga

diharapkandiharapkan dapat meningkatkan kekuatan tanah semuladapat meningkatkan kekuatan tanah semula

b. b. Stabilisasi dengan kapur (Lime Stabilisasi dengan kapur (Lime Stabilization)Stabilization)

- Lime yang digunakan pada stabilisasi tanah- Lime yang digunakan pada stabilisasi tanah

Lime Stone (Ca CO3) Dolomite (MgCO3)

High Calcium lime Dolomitic Lime

* Ca CO3 ---------- CaO + CO2 (High Calcium Quick Lime) ≈ 900°C

CaO + H2O ------- Ca(OH)2 (Hydrated Lime Calcium =

Calcium Hydroxide)- Keduanya, High Calcium Lime dan Dolomitic Lime telah berhasil dipakai untuk stabilisasi tanah

- Pada stabilisasi kapur terdapatPada stabilisasi kapur terdapat 2 macam lime: 2 macam lime:

Quick Lime dan Hydrated LimeQuick Lime dan Hydrated Lime- Dengan Hydrated Lime, stabilisasi bisa Dengan Hydrated Lime, stabilisasi bisa

dilaksanakan lebih mudah tetapi hasilnya dilaksanakan lebih mudah tetapi hasilnya kurang jika dibandingkan dengan dengan quick kurang jika dibandingkan dengan dengan quick lime yang lebih efektiflime yang lebih efektif

- Perubahan fisik yang terjadi akibat stabilisasi Perubahan fisik yang terjadi akibat stabilisasi dengan kapur pada tanah liat:dengan kapur pada tanah liat:

* Plasticity Index akan berkurang* Plasticity Index akan berkurang

* Plastic Limit akan bertamabah* Plastic Limit akan bertamabah

* Liquid Limit akan berkurang (PI = LL – PL)* Liquid Limit akan berkurang (PI = LL – PL)

* Sifat kembang dan susutnya berkurang* Sifat kembang dan susutnya berkurang

* Strength bertambah* Strength bertambah

- Pelaksanaan di lapangan sama dengan Pelaksanaan di lapangan sama dengan stabilisasi cement, hanya disini tidak ada stabilisasi cement, hanya disini tidak ada batas waktu karena reaksi antara soil dan batas waktu karena reaksi antara soil dan lime sangat lambatlime sangat lambat

- Banyaknya lime yang digunakan: 2 – 10 % Banyaknya lime yang digunakan: 2 – 10 % beratberat

- Perbedaan pengaruh curing time pada Perbedaan pengaruh curing time pada compressive strength untuk silty clay:compressive strength untuk silty clay:

Age (Days)

Curing Time (Weeks)

UNCONFINED

COMP

STRENGTH

(psi)

480

360

240

1200

0 4 8 12 16 20 24 28 32 36

Stabilisasi dengan Kapur

UNCONFINED

COMP

STRENGTH

(psi)

800

600

400

200

00 4 8 12 16 20 24 28 32 36

1000

Stabilisasi dengan Cement

10% Lime

5% Lime

10% Cement

5% Cement

C. Stabilisasi dengan bahan aspalC. Stabilisasi dengan bahan aspal (Bituminous Stabilization)(Bituminous Stabilization)- Aspal adalah suatu material yang bersifat Aspal adalah suatu material yang bersifat adhesive (mempunyai daya rekat yang kuat)adhesive (mempunyai daya rekat yang kuat)- Kalau yang distabilisasi clay (tanah yang Kalau yang distabilisasi clay (tanah yang cohesive)cohesive)

tanah lebih water proof tanah lebih water proof - Kalau yang distabilisasi sand (tanah granular)Kalau yang distabilisasi sand (tanah granular)

bitumen akan merupakan bahan pengikatbitumen akan merupakan bahan pengikat- Ada 2 macam campuran:Ada 2 macam campuran: * Sand bitumen* Sand bitumen * Soil biumen * Soil biumen

Sand BitumenSand Bitumen• Type sand yang digunakan: well graded Type sand yang digunakan: well graded

yang bebas clayyang bebas clay• Jika yang distabilisasi clean cohesionless Jika yang distabilisasi clean cohesionless

sand sand maka perlu ditambah fines material untuk maka perlu ditambah fines material untuk

menambah angle of internal frictionmenambah angle of internal friction• Type bitumen yang digunakan: cut back Type bitumen yang digunakan: cut back

atau emulsionatau emulsion

Soil BitumenSoil BitumenType bitumen yang digunakan:Type bitumen yang digunakan: Cut-back: RC, MC, SCCut-back: RC, MC, SC Emulsion: MS, SSEmulsion: MS, SS

Stabilisasi Tanah dengan Cement & Flay ashStabilisasi Tanah dengan Cement & Flay ash

Fly ash dapat dibagi menjadi 2 kategori:Fly ash dapat dibagi menjadi 2 kategori:

1. 1. Fly ash class-C atau Self HardeningFly ash class-C atau Self Hardening

* Fly ash dengan high calcium content* Fly ash dengan high calcium content * Akan bereaksi dengan air membentuk* Akan bereaksi dengan air membentuk cementitious product tanpa penambahan cementitious product tanpa penambahan

limelime

2. 2. Fly Ash Class-FFly Ash Class-F

* Fly ash dengan low calcium content* Fly ash dengan low calcium content * Memerlukan penambahan lime dan / atau* Memerlukan penambahan lime dan / atau cement untuk membentuk cementitious cement untuk membentuk cementitious

productproduct

Keuntungan menggunakan fly ash pada Keuntungan menggunakan fly ash pada aplikasi geotechnical Engineering, aplikasi geotechnical Engineering, seperti soil improvement untuk seperti soil improvement untuk konstruksi jalan atau konstruksi konstruksi jalan atau konstruksi embankment adalah dari segi:embankment adalah dari segi:

* ekonomi* ekonomi

* lingkungan* lingkungan

* selain mengurangi shrinkage-* selain mengurangi shrinkage-crackingcracking

problem pada penggunaan cement problem pada penggunaan cement sajasaja

sebagai bahan stabilisasisebagai bahan stabilisasi