PERBAIKAN DAYA DUKUNG TANAH DENGAN METODE DYNAMIC COMPACTION

HARYA PAMUNGKAS 115060107111030

TEKNIK SIPILFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS BRAWIJAYAMALANGBAB 1PENDAHULUAN

Pada umumnya membangun bangunan dilakukan di atas tanah. Tanah yang akan digunakan sebagai tempat berdirinya bangunan tentunya harus tanah yang berkualitas baik. Dalam dunia teknik sipil, arti tanah yang baik adalah tanah yang padat dan keras. Ketika membangun sebuah bangunan yang diharapkan tentu saja bangunan tersebut dapat berdiri kokoh. Yang paling penting tanah yang digunakan sebagai landasan membangun memiliki daya dukung yang memadai sehingga tanah tersebut dapat menopang seluruh beban yang berada di atas tanah tersebut.Di era globalisasi saat ini, pertumbuhan pembangunan sangatlah pesat. Hal ini dikarenakan kebutuhan manusia yang selalu meningkat seperti perumahan, apartemen, perkantoran, mall dan sebagainya. Tentu saja kebutuhan pembangunan yang tinggi ini berbanding lurus dengan kebutuhan tanah yang juga tinggi. Tetapi yang menjadi kendala adalah tanah yang padat dan keras di bumi ini jumlahnya terbatas.Tidak semua tanah memiliki spesifikasi yang sama, terutama tingkat kepadatan tanah. Ada tanah yang secara alami memiliki kepadatan tanah yang baik sehingga keras seperti tanah lempung berpasir, ada juga tanah yang kepadatannya kurang baik sehingga tanah tersebut lunak seperti pasir. Bila suatu tanah kondisinya sudah padat dan keras, tanah tersebut memiliki daya dukung yang baik sehingga layak dijadikan tempat membangun. Namun bila suatu tanah kondisinya belum padat dan keras, ketika dibangun sebuah bangunan di atasnya maka dapat terjadi penurunan yang sangat besar dan memakan waktu yang lama.Namun dikarenakan kebutuhan pembangunan yang tinggi, sekarang tanah yang lunak mulai dilirik sebagai alternatif tempat membangun. Tetapi tidak serta merta membangun di atas tanah lunak begitu saja, tanah tersebut harus diperbaiki dulu. Ada berbagai macam perbaikan tanah yang dapat dilakukan, salah satunya dengan Dynamic Compaction (Soil Improvement).

BAB 2KAJIAN PUSTAKA

2.1 Daya Dukung TanahDaya dukung tanah adalah parameter tanah yang berkenaan dengan kekuatan tanah yang menopang suatu beban di atasnya. Daya dukung tanah dipengaruhi oleh jumlah air yang terdapat di dalamnya, kohesi tanah, sudut geser dalam dan tegangan normal tanah. Daya dukung tanah merupakan salah satu faktor Penting dalam perencanaan pondasi beserta struktur diatasnya. Daya dukung yang diharapkan untuk mendukung pondasi adalah daya dukung yang mampu memikul beban struktur, sehingga pondasi mengalami penurunan yangmasih berada dalam batas toleransi. Daya dukung ultimit didefinisikan sebagai tekanan terkecil yang dapat menyebabkan keruntuhan geser pada tanah pendukung tepat di bawah dan di sekeliling pondasi. Daya dukung ultimit suatu tanah terutama di bawah beban pondasi dipengaruhi oleh kuat geser tanah. Nilai kerja atau nilai izin untuk desain akan ikut mempertimbangkan karakteristik kekuatan dan deformasi.

2.2 Dynamic CompactionDynamic Compaction (DC) adalah suatu metode peningkatan kondisi tanah yang dapat diterapkan pada tanah yang kering, basah/lembab dan jenuh (saturated). Metode ini juga bisa diterapkan pada tanah jenuh dengan kandungan butiran halus mencapai hingga 30%. Target DC dicapai dengan menjatuhkan beban (pounder) secara berulang dari suatu ketinggian tertentu ke atas permukaan tanah yang akan dipadatkan. Proses pemadatan ini berlangsung pada sekian banyak jatuhan pada lahan yang dituju.

BAB 3PEMBAHASAN

3.1. Prinsip Dasar

Mengapa bisa terjadi pemadatan hanya dengan menjatuhkan beban? Pounder/beban yang dijatuhkan pada ketinggian yang sudah ditetapkan akan memberikan impact energy (energy benturan). Energi benturan ini menciptakan getaran dan mengatur ulang partikel-partikel tanah yang ada dan mendorong keluar gas dan air terkandung didalam partikel didalam tanah asal. Hal ini dapat meningkatkan kepadatan tanah lunak. Metoda DC ini selain dapat diterapkan pada kondisi tanah lunak, dapat juga pada kondisi tanah kepasiran, lapisan tanah berbatu lepas, atau tanah hasil pembuangan. Tentunya berdasarkan hasil soil investigation terlebih dahulu.Setelah diterapkan metoda DC, perilaku tanah bisa berbeda secara signifikan tergantung kondisi tanah, seperti apakah tanah tersebut adalah tanah jenuh (saturated soil) ataupun tanah tidak jenuh (non saturated soil). Pada tanah tidak jenuh, efek benturan yang muncul adalah seperti halnya kita melakukan Proctor Compaction Test di laboratorium mekanika tanah. Sedangkan jika kondisi tanah jenuh, akan terjadi berbagai bentuk gelombang benturan yang berpusat pada pusat jatuhan beban. Gambar dibawah ini akan bisa memberikan gambaran tentang gelombang benturan yang dimaksud.

P wave atau gelombang tekan akan merombak struktur partikel tanah akibat Push-Pull Motion dan meningkatkan tekanan pori. Sedangkan S wave atau gelombang geser memainkan peran menyusun ulang kepadatan partikel meskipun kecepatan gelombang cukup pelan. Adapun Rayleigh wave adalah ringkasan dari gelombang geser dan gelombang permukaan yang tersebar dekat dengan permukaan tanah. Sehingga akibat adanya berbagai macam gelombang yang tercipta oleh karena beban benturan pounder, akan menghasilkan tekanan tarik dibawah tanah, berujung pada retak tarik dalam bentuk radial (seperti gambar diatas) pada pusat beban benturan. Retak tarik ini membuat jalur aliran yang berguna untuk mengeluarkan tekanan pori yang berlebihan dan membuang air pori dalam tanah jenuh. Hal inilah yang berujung pada peningkatan kapasitas daya dukung tanah.

Ilustrasi diatas adalah perilaku partikel tanah secara mikroskopik selama pemadatan berlangsung dan setelahnya.Bagaimana dengan penurunan permukaan tanah? Penurunan tanah tergantung dari pada jenis tanah dan energi jatuhan/pemadatan yang tercipta. Namun biasanya berkisar 3-8 % dari ketebalan tanah asal alami, sedangkan untuk reklamasi lahan buangan sekitar 20-30 %. Tekanan pori yang berlebih terjadi karena jatuhan beban bisa saja masih terjadi bahkan setelah proses jatuhan itu selesai. Namun tingkat disipasi (penghamburan/penghilangan) tekanan pori berlebih ini sangat singkat jika dibandingkan dengan metoda pemadatan statis seperti halnya metoda pre-loading.

3.2. PersiapanSebelum beranjak lebih jauh kedalam pelaksanaan pekerjaan DC dan DR, ada tahapan yang sebaiknya dilakukan, yaitu Pilot Test (PT) atau istilah lainnya Pengujian Awal. PT ini dilakukan untuk mengesahkan perhitungan teoritikal daya dukung tanah, mendapatkan perilaku lapisan tanah serta panduan detail pelaksanaan. Detail yang dimaksud misalnya berat pounder/beban yang akan dipakai, tinggi jatuh, jenis crane, jarak antar crater, perhitungan energi benturan yang berkorelasi pada jumlah jatuhan pounder, penentuan berapa kali pelaksanaan pada lahan yang sama (number of series for execution), hingga penentuan durasi pelaksanaan.a. Target yang ingin dicapaiPT dilakukan untuk memverifikasi syarat teknis pelaksanaan tamping (penjatuhan beban/pounder) metoda DC/DR langsung dilapangan sesuai kondisi asli tanah. Target yang ingin dicapai adalah optimalisasi energy jatuhan, efisiensi dan kepastian kondisi tanah baik sebelum dan sesudah pengujian.Data kondisi tanah setelah diadakan DC/DR inilah yang menjadi tujuan utama. Data yang ingin didapatkan tersebut antara lain; target N-value (SPT), daya dukung tanah ijin (Q all), penurunan ijin/allowable settlement (S all) disamping data sekunder mencakup suara dan getaran yang ditimbulkan. Selain itu, hasil yang didapat bisa dipergunakan untuk memodifikasi lebih baik lagi rencana DC/DR yang sudah ada. Adapun tujuan lainnya adalah untuk mendapatkan parameter-parameter seperti:

Jumlah jatuhan (drop) untuk tiap spot pada setiap seri DC. Optimalisasi jarak antar DC (grid spacing). Optimalisasi jumlah seri pelaksanaan DC. Jeda waktu antara 2 seri DC dilokasi yang sama. Rerata penurunan permukaan tanah akibat DC. Dan lain sebagainya yang berkaitan dan disesuaikan dengan pelaksanaan pekerjaan DC/DR nantinya.

b. Pengujian Penetrasi dan Level Muka Tanah akibat TampingTahapan ini bertujuan untuk: Penentuan frekwensi optimum tamping. Menentukan metoda tamping yang tepat. Mengetahui detail crater yang tercipta akibat tamping (diameter, kedalaman dan penetrasi pounder). Menganalisa hasil setelah uji ini dilakukan.

Contoh illustrasi pengujian penetrasi pounder (tamping) dan muka tanah akibat tamping tersebut:

c. Rencana pelaksanaan Pilot Test harus juga menentukan didaerah mana dan lokasi penempatan peralatan penguji (Pressure Meter Tester/PMT). Misalnya seperti contoh dibawah ini:

d. Contoh rencana aplikasi energy Tamping Dynamic Compaction (W:Pounder weight, H:Drop height, N:No of tamping blows)

e. Contoh jumlah PT yang direncanakan

f. Contoh prosedur kerja pelaksanaan DC (patokan area pengujiannya adalah illustrasi diatas).1. Melaksanakan pra PMT Test, cukup 1 lubang.2. Pengujian 1 lobang penetrasi dan penancapan patok penguji level muka tanah seri 1 (pertama).3. Lanjutan pengujian penetrasi seri 1 sebanyak 8 lobang.4. Perataan lahan (pengurugan lubang)5. Untuk seri 2, langkah 2-4 diulang kembali, hanya saja pengujian penetrasi cukup 3 lobang.6. Melaksanakan 1 kali tamping diarea pengujian kemudian dilakukan perataan.7. Melaksanakan test PMT akhir, cukup 1 lobang.

BAB 4KESIMPULAN

Pada metode Dynamic Compaction ini dapat disimpulkan bahwa:1. Pekerjaan terapan yang cepat dengan tahapan sederhana, penghematan biaya dan sangat dimungkinkan pelaksanaannya dengan pekerjaan lain pada saat yang sama.2. Meskipun tergantung dari jenis tanah, kelangsungan pekerjaan lain diatas tanah setelah peningkatan terjadi sangatlah diijinkan.3. Dapat diterapkan pada berbagai jenis tanah termasuk jenis tanah hasil bongkaran/pembuangan, pasir tanah kepasiran (dredging soil), tanah halus, lumpur buangan maupun hasil pengeboran atau bentonit.4. Kualitas kerja dapat dikontrol dan hasil yang baik.5. Tidak bermasalah terhadap lapisan batuan dibawahnya.6. Tidak memerlukan material khusus.

BAB 5DAFTAR PUSTAKA

http://itp-civilengineering.blogspot.com http://geotekmahmud.blogspot.com/ http://chanas4ever.wordpress.com/2012/05/30/perbaikan-tanah-mekanis-dynamic-compaction/ http://eprints.unsri.ac.id/3421/1/BEARING_CAPACITY_(RATNA_DEWI,_YULINDASARI,_HANAFIAH).pdf