UNIVERSITAS INDONESIA
PENYELIDIKAN TANAH PADA KONSTRUKSI JALAN TOL DAN F L Y O V E R MATA KULIAH INVESTIGASI GEOTEKNIK
Oleh : Kelompok 1
Aulina Reza Putri
1406533384
Faisal Effendi
1306369352
Fathurrizal Muhammad
1706082955
Nadya Ayu Anindita
1406533144
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA DEPOK 2017
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI BAB 1 PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang 1.2.Tujuan 1.3.Ruang Lingkup 1.4.Lokasi Pengamatan BAB 2 TEORI DASAR
2.1 Survei awal lapangan 2.2 Pengumpulan data 2.3 Investigasi lapangan 2.4 Penyelidikan detail lapangan BAB 3. Studi Kasus BAB 4. Penutup REFERENSI
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Jalan raya merupakan konstruksi yang termasuk struktur memanjang. Sebuah proyek jalan raya dapat berupa konstruksi pelebaran jalan, pembuatan jalan baru, desain jalan layang maupun desain underpass. Maraknya pembangunan jalan baik di daerah terpencil maupun ibukota sangat penting untuk menumbuhkan ekonomi daerah tersebut dan meningkatkan aksesibilitas masyarakatnya. Karena tingginya kebutuhan masyarakat akan alternatif jalan baru untuk memenuhi kebutuhan, maka pembangunan jalan menjadi salah satu fokusan utama pembangunan suatu daerah. Investigasi lapangan serta geoteknik merupakan salah satu persyaratan yang dibutuhkan untuk melaksanakan konstruksi jalan dan jembatan. Dalam lingkup pekerjaan tersebut dapat dilakukan banyak area dimana jenis investigasi yang berbeda dapat dilakukan seperti pada jalan raya itu sendiri, tanah timbunan, jembatan dan gorong-gorong, tanah lunak, lereng, erosi dan batuan. Dari investigasi tersebut, diperlukan suatu panduan untuk melaksanakan investigasi yang sesuai dengan kebutuhan proyek tersebut dan ekon omis serta memastikan bahwa desain yang akan dibangun tersebut aman. Untuk memastikan bahwa desain jalan yang akan dibangun tersebut aman, maka tidak hanya dibutuhkan panduan untuk investigasi lapangan namun harus dilakukan percobaan laboratorium untuk mengkofirmasi data-data yang didapat dilapangan maupun parameter yang tidak dapat didapatkan dari investigasi lapangan.
1.2 Tujuan Penulisan
1. Mengetahui sesuai standar proses dan tahapan pekerjaan untuk investigasi lapangan pembangunan jalan tol termasuk jalan layang. 2. Mengetahui implementasi investigasi lapangan pada studi kasus jalan tol termasuk di dalamnya jalan layang.
1.3 Lingkup Bahasan
1. Jenis pengujian untuk proyek jalan tol termasuk di dalamnya jalan layang.
2. Pembahasan jumlah lokasi pengujian proyek jalan tol termasuk di dalamnya jalan layang. 3. Pembahasan kedalaman lokasi pengujian proyek jalan tol termasuk di dalamnya jalan layang.
BAB 2 TEORI DASAR
2.1 Survei Awal Penyelidikan Lapangan
Survei awal penyelidikan lapangan harus dipersiapkan dengan baik serta harus dllaksanakan untuk memberikan estimasi biaya yang tepat. Personil yang berkualifikasi juga diperlukan untuk melaksanakan survei. Tahapan penyelidikan selanjutnya harus dilaksanakan apabila semua tahap awal ini sudah selesai. Informasi yang harus di dapat pada tahap awal penyelidikan lapangan berupa: a. Legalitas dan aspek fisik akses menuju lokasi, seperti contohnya drilling rigs, backhoe, dll. b. Ketersediaan layanan atau persediaan air, listrik dll. c. Layanan jaringan baik di bawah tanah maupun di atas tanah. d. Foto-foto kondisi permukaan. e. Persyaratan kontrol lalu lintas. f. Efek yang mungkin terjadi akibat teknik investigasi kepada lingkungan (contoh gan gguan tanah permukaan, aliran air, penebangan tanaman, kebisingan, dll). g. Detail survei permukaan tanah. h. Survei kendala lain akibat alam seperti pasang, level sungai, dll. i.
Catatan jenis vegetasi di area sekitar (sebagai contoh, jenis vegtasi tertentu mengindikasikan muka air tanah yang dangkal).
j.
Catatan tentang kondisi geologi di sekitar (seperti bebatuan besar, lapisan tanah keras, rawa, dll)
2.2 Pengumpulan Data
Pelaksanaan investigasi lapangan harus dimulai dengan studi yang melingkupi pengumpulan, penyusunan dan peninjauan dari: a. Gambar desain dari struktur sekitar lokasi. b. Laporan investigasi lapangan sebelumnya, borehole logs, hasil penetrometer dan pengalaman konstruksi. c. Peta geologi, peta risiko asam sulfat, survei data dan rekaman.
d. Data hidrologis. e. Foto-foto citra udara. f. Data lalu lintas eksisting. g. Pengetahuan lokal dan sumber daya lainnya.
2.3 Investigasi Lapangan
Penyelidikan geoteknik yang komprehensif dari lokasi proyek harus dilakukan untuk mengkarakterisasi material dan kondisi yang ditemukan di lapangan terkait kondisi alam, variasi, dan persyaratan spesial yang ingin diobservasi. Investigasi ini harus dilaksanakan dengan sistematis untuk meminimalisasi kemungkinan perubahan atau variasi kontrak akibat kondisi tak terduga. Investigasi lapangan harus melingkupi evaluasi tanah dasar, evaluasi trotoar, sampling tanah dengan pelaksanan yang baik uji lapangan dan laboratorium termasuk monitoring lapangan, pengukuran level muka air tanah dan interpretasi hasil serta persiapan laporan geoteknik. Adapun standard minimal untuk diadopsi dalam investigasi geoteknik dan pekerjaan desain adalah sebagai berikut:
a. Investigasi Timbunan
Investigasi untuk pondasi timbunan minimal harus mempertimbangakan hal-hal sebagai berikut: •
Material timbunan
•
Potensi penurunan
•
Stabilitas
•
Hidrogeologi, kelembaban, dan kebutuhan akan drainase
•
Kebutuhan khusus terkait konstruksi
Investigasi timbunan harus memenuhi standard minimal sebagai berikut: ✓ ✓
Max spasi test pit/borehole : 500 m Min. pembuatan test pit/borehole: 1.5 m di bawah permukaan subgrade 0.5 m dibawah table drain atau subsoil drain level 0.5 m di bawah culvert invert level
b. Galian Tanah
Investigasi galian minimal harus mempertimbangkan hal-hal sebagai berikut: •
Material pada galian dan subgrade jalan
•
Stabilitas lereng
•
Kesesuaian material untuk timbunan
•
Kondisi galian
•
Tingkat asam sulfat pada tanah
•
Hidrogeologi, kelembaban, dan kebutuhan akan drainase
Investigasi timbunan harus memenuhi standard minimal sebagai berikut: ✓ ✓
Max spasi test pit/borehole•: 100 m Min. pembuatan test pit/borehole: • 1.5 m di bawah permukaan subgrade • 0.5 m dibawah table drain atau subsoil drain level 0.5 m di bawah culvert invert level
Inspeksi tanah yang terekspos pada galian direkomendasikan untuk memberikan penilaian terhadap kondisi geologi dan tanah di sekitar tanah eksisting.
c. Investigasi pada Tanah Lunak
Jika ditemukan tanah lunak pada galian, harus dilakukan sampling dan pengujian untuk menentukan nilai CBR in situ dari tanah subgrade. Lokasi dan karakteristik dari tanah lunak harus dicatat dan dilaporkan. Selain itu, rekomendasi treatment terhadap tanah lunak selama masa konstruksi dan operasi harus diberikan. Investigasi timbunan harus memenuhi standard minimal sebagai berikut: ✓ ✓
Max spasi test pit/borehole•: 50 m Min. pembuatan test pit/borehole: • 1.5 m di bawah permukaan subgrade 0.5 m dibawah table drain atau subsoil drain level 0.5 m di bawah culvert invert level
d. Investigasi Jalan Eksisting
Investigasi dan pengujian dari jalan eksisting harus meliputi daftar berikut u ntuk tiap jalur lalu lintas: •
Uji Falling Weight Deflectometer (FWD) dengan tegangan jatuh 566 kPa untuk menilai kecukupan struktural dari jalan eksisting dan membantu menentukan parameter desain tanah subgrade.
•
Uji in situ pada tanah subgrade sepanjang jalur roda menggunakan Perth Sand Penetrometer atau Dynamic Cone Penetrometer.
•
Sampling tanah subgrade, subbase, dan base untuk mengetahui kadar air, nilai unsoaked dan soaked CBR untuk mengetahui apakah material sesuai dengan spesifikasi material jalan.
e. Investigasi Muka Air Tanah
Penyelidikan dilakukan untuk mengetahui: •
Ketinggian permanen muka air tanah pada saat penyelidikan dan perubahan musim
•
Memperkiakan inflow air saat ekskavasi
•
Efek dewatering pada muka air tanah dan bangunan sekitarnya
•
Potensi bahaya kandungan zat kimia seperti asam sulfat, tingkat pH, dan tingkat Total Dissolved Solids (TDS).
Dalam beberapa kasus, diperlukan untuk memasang standpipes pada lubang bor tertentu untuk mempermudah sampling dan monitoring muka air tanah.
f.
Investigasi Asam Sulfat pada Tanah
Penyelidikan ini bertujuan untuk mengetahui keberadaan dan potensi asam sulfat di area pekerjaan.
2.4 Penyelidikan Detail Lapangan
Lokasi pengujian untuk ekskavasi dan borehole harus didefinisikan secara akurat (menggunakan koordinat GPS) agar posisinya dapat akurat dengan alinyemen. Sampling harus dilakukan sesuai standard MRWA Test Method WA 100.1 “Sampling Procedurs for Soil and
Granular Pavement Materials”. Hasil borehole logs harus dapat membedakan antara data observasi visual dengan data yang didapat dari pengukuran lapangan. Data pengujian laboratorium tidak dimasukkan dalam log. Semua pengujian harus dilakukan berdasarkan MRWA “Material Testing Manual”. Lingkup pengujian sebagai berikut: •
Konsistensi atau klasifikasi perbedaan karakteristik lapisan, seperti Atterberg Limits atau Particle Size Distribution.
•
Parameter engineering dari material, seperti Unconfined Compressive Strength pada batuan, tanah dasar dengan CBR. Menurut Draft SNI Geoteknik, jumlah minimum penyelidikan tanah untuk struktur
jalan raya dan jembatan antara lain: Tabel 1. Jumlah Minimum Penyelidikan Tanah Jenis Struktur
Struktur
Jumlah Minimum Penyelidikan Tanah •
memanjang (jalan raya, rel kereta,
Satu titik per 50-200 m. jarak yang besar dapat dipakai pada investigasi awal
•
Tambah titik diantaranya apabila hasil investigasi awal
kanal, tanggul,
menunjukkan adanya variasi tanah yang perlu diinvestigasi
runway dan
lebih detil.
taxiway) Jembatan
•
Untuk jembatan konvensional dengan bentang < 50 m: minimum 1 titik pada tiap abutmen dan pilar per 2 lajur lalu lintas. (Sumber: Draft SNI Geoteknik)
Kedalaman tanah untuk penyelidikan lanjut dapat dipahami melalui gambar di bawah ini. Kedalaman penyelidikan tanah di bawah pier fly over adalah sesuai gambar pertama.
Gambar 1. Kedalaman Penyelidikan Tanah (Sumber: Draft SNI Geoteknik)
Sedangkan kebutuhan investigasi dan konten laporan investigasi menurut American Association for State Highway and Transportation Officials (AASHTO) – Provisional Standards and Volume II Test 1995 adalah sebagai berikut: Tabel 2. Investigasi lapangan minimum
(Sumber: Officials (AASHTO) – Provisional Standards and Volume II Test 1995)
Keterangan Kode: Office Review 1. Geologi permukaan, geologi batuan dasar, dan laporannya. 2. Foto Citra udara. 3. Konsultan dan Departmen Geoteknik, jembatan dan Laporan Desain serta rekaman lain. 4. Catatan konstruksi. 5. Catatan pemeliharaan serta perspektif penduduk lokal. 6. Kunjungan lapangan oleh Project Engineer
Field Investigation 7. Testhole atau testpit 8. Bor dengan jarak maskimum 200 m. 9. Bor dengan jarak maksimum 300 m apabila didapatkan informasi tanah sebelumnya yang relevan, apabila tidak gunakan 200 m. 10. Minimum dua lubang bor pengujian per timbunan. 11. Minimum satu lubang bor pengujian per abutmen. 12. Minimum satu lubang bor pengujian untuk satu pilar. 13. Minimum satu lubang bor pengujian per 25 m panjang gorong-goroong pada lokasi gorong-gorong baru. 14. Minimum dua lubang bor pengujian sepanjang dasar dinding, jika tidak gunakan jarak 50 m pada Mechanicall Stabilized Earth structure. 21. Bor dengan minimum 2 m dibawah tanah timbunan. 22. Bor hingga kedalaman tanah timbunan mencapai ketinggian timbunan, atau minimum 2m dibawah tanah eksisting, cari yang paling besar. 23. Contoh tanah yang diambil dari setiap jenis tanah dan perbedaan tingkat kelembaban menunjukkan perubahan. 24. Bor hingga 3 m dibawah kedalaman pondasi tiang atau minimum 3 m dibawah pondasi. 25. Standard Penetration Test, Cone Penetration Test, Dynamic Cone Penetration Test, vane testing, pressuremeter, dilatometer.
28. Konsultan dapat memasang standpipe piezometer dan indikator lereng pada kedalaman galian tertentu. 29. Slotted standpipe piezometer harus dipasang pada minimum satu lubang bor per t anah timbunan dan dapat dipasang untuk instalasi gorong-gorong dan eksvakasi dinding penahan tanah serta pendekatan galian jembatan. 30. Rekomendasi untuk instrumentasi pada saat konstruksi harus dapat dimasukkan ke dalam laporan. Instrumentasi dapat berupa standpipe dan pneumatic piezometer, indikator
lereng horizontal dan vertikal, alat monitoring penurunan, pile dynamic
analyzer , dll.
Laboratory Test Program 31. Frekuensi pengujian minimum adalah satu set untuk satu lubang bor pengujian. Satu set pengujian ini adalah termasuk pengujian kelembaban tanah, atterberg limir, analisis distribusi butiran, pengujian kadar air dan berat kering optimum untuk tiap contoh tanah uji. 32. Frekuensi pengujian minimum adalah dua set untuk satu lubang bor pengujian. Satu set pengujian ini adalah termasuk pengujian kelembaban tanah, atterberg limir, analisis distribusi butiran, pengujian kadar air dan berat kering optimum untuk tiap contoh tanah uji. 33. Profil kelembaban tanha harus diketahui dalam setiap lubang ujiu. 34. Pengujian lanjut dapat ditentukan oleh konsultan. Pengujian ini dapat termasuk pengujian direct shear, triaxial test, unconfined compressive test, permeability test, consolidation test, point load test, dll. 35. Pengujian kadar sulfat tanah untuk menentukan jenis semen yang akan dipakai untuk campuran beton perkerasan jalan maupun pondasi dari jembatan nanti.
BAB 3 STUDI KASUS
Studi kasus yang akan dibahas adalah pembangunan flyover Mohan Nagar Junction di Ghaziabad. Flyover in memiliki panjang 640 m dengan 16 span yang masing-masing memiliki panjang 40 m. Berikut adalah denah lokasi pembangunan flyover tersebut.
Gambar 0.1. Flyover Mohan Nagar Junction di Ghaziabad Sumber: Main Report DPT for Flyover at Mohan Nagar Junction in Ghaziabad.
Dalam kasus flyover tersebut, dilakukan mulai dari survey topografi, investigasi tanah dalam trial pit, investigasi untuk pondasi dan survey untuk material jalannya. Investigasi trial pit digunakan untuk desain perkerasan jalan dan timbunannya. Lebih lanjut tujuannya adalah untuk mengumpulkan informasi terhadap jalan eksisiting, seperti komposisi lapisan jalan, karakteristik tanah dasar, kondisi sub-soil, dll. Pengujian dilaksanakan dengan prinsip berikut: •
Pembuatan test pit sepanjang jalan pada lokasi tertentu
•
Ukuran test pit: 1x1x1 m
•
Diambil sampel dari tiap trial pit: GL-0.25 m, 0.25-0.5 m, 0.5-0.75m, dan 0.75-1 m.
•
Sampel disimpan di airtight bag dan diuji di lab.
Uji lab dilakukan untuk memastikan property dari lapisan subgrade, bas, su bbase dari jalan eksisting: Grain size analysis
•
•
Atterberg Limits
•
Modified proctor CBR Values
•
Field density dan moisture content
•
Untuk timbunan, pengujian dilakukan dengan tujuan sebagai sejumlah uji tambahan untuk mengidentifikasi material borrow area untuk menguji kecocokan material timbunan. Prinsip pengujian dilakukan: •
Pembuatan test pit dengan kedalaman tidak melebihi kedalaman borrow pit.
•
Sampel diuji: sieve analysis, Atterberg limits, moisture content-γdry relationship, soaked CBR. ✓
Pengujian untuk pondasi dilakukan dengan tujuan:
•
Memastikan lapisan tanah pada lokasi pondasi
•
Mengetahui GWL
•
Mempelajari physical dan engineering properties dari tanah dan batuan pada site
•
Evaluasi bearing capacity dan settlement
•
Rekomendasi tipe dan kedalaman pondasi
•
Rekomendasi soil improvement ✓
Pengujian dilakukan dengan prinsip berikut:
•
Pembuatan borehole di sekitar pier atau pondasi yang direncanakan
•
Borehole: diameter 150 mm dengan kedalaman maksimum 25 m atau minimum 3m ke dalam batuan
•
Diambil sampel disturbed dan undisturbed pada kedalaman tertentu
•
SPT tiap kedalaman tiap 1.5m atau tiap perubahan lapisan
•
Mempelajari GWL
•
Chemical testing pada air tanah dan sampel tanah
Berikut adalah hasil penyelidikan tanah yang dilakukan.
Gambar 0.2. Hasil Pengujian Tanah Flyover Mohan Nagar Junction di Ghaziabad Sumber: Main Report DPT for Flyover at Mohan Nagar Junction in Ghaziabad.
BAB 4 PENUTUP
4.1.Kesimpulan
1. Untuk melaksanakan investigasi lapangan diperlukan penyelidikan awal kemudian penyelidikan detail lapangan. 2. Untuk kasus konstruksi jalan tol termasuk jalan layang, terdapat tiga jenis investigasi yang dilakukan, yaitu untuk keperluan desain pavement, investigasi tanah timbunan, investigasi untuk keperluan pondasi. 3. Dari studi kasus, disarankan untuk menambahkan lubang bor di setiap pier.
REFERENSI
1. Main Roads Western Australia. R:2011-01 M. 2. Wilbur Smith Associates India. Main Report DPT for Flyover at Mohan Nagar Junction in Ghaziabad. 3. American Association for State Highway and Transportation Officials (AASHTO) – Provisional Standards and Volume II Test, 1995, AASHTO. 4. American Society for Testing Materials (ASTM) Specifications, 1996, ASTM. 5. Canadian Foundation Engineering Manual, 3rd Edition, Canadian Geotechnical Society. 6. Canadian System of Soil Classification, 1987, Agriculture Canada. 7. Drafting Guidelines (CB-4), July 1995, Alberta Transportation. 8. Erosion Control Reference Material, Updated Draft, May 2001, Alberta Transportation. 9. Guidelines for Consulting Geotechnical Engineers and Technologists Assignments, May 1998, Alberta Transportation. 10. Transportation Laboratory Test Procedures, 2000, Alberta Transportation.
