Modul Pelatihan Geosintetik
Kata Pengantar Modul Pelatihan Geosintetik ditujukan bagi Peserta Pelatihan untuk membantu memahami Pedoman Perencanaan da Pelaksanaan Perkuatan Tanah o. o Ndengan . Ge 003/BM/2009 serta sertapedoma pedoman n dan spesif spesifika ikasi si geosin geosin untuk filter, separatorstabilisator. dan Modul Pelatihan Geosintetik terdiri dari enam volum yang e mencakup topik klasifikasi dan ; perkuatan fungsi geosinte timbunan di atas ;tanah perkuata perkuatan lunak n ; lereng lere dinding ng tanah yang distabilisasi ;secara geotekstil mekanis separator dantabilisator s ;dan geotekstil geoteks.til filter filter Modul olume o Vlume 2 ini ini beri berisi pembahasan si mengenai fung geosintetik sebagai perkuatan timbunan di atas Di dalam modul ini dibahas prinsip dasar, fung geosintetik dan pemilihan sifat analisis teknis pada untuk tahap berikutnya. Mekanisme keruntuhan yan timbunan di atas lunak dijelaskan dengan dengan ilustrasinya. Pasal analisis dan desain prosedur desain timbunan, terutama bag menentukan besar tor keamanan fak timbunan sebel diperkuat dan setelah diperkuat dengan geos pelaksanaan konstruksi disertai dengan pen pemantauan instrumen memberikan gamb tahapan konstruksi di lapangan dan inst dibutuhkan. Modul volume 2 ini disertai dengan contoh soa Peserta Pelatihan dapatmenentukan menentukan dapat langsung menerapkan-langkah perhitungan yang . disampai Peserta Pelatihan disarankan untuk men pelatihan ini, termasuk tujuanminstruksional maupun u tujuan instruksional dapat khususmemahami agar modul ini secara efektif.
Tujuan Tujuan pelatihan ini adalah peserta agar mampu memahami tata cara perencanaan perkuatan timbunan di lunak dengan geosintetik. Tujuan Instruksional Umum Peserta diharapkanmemahami mampufungsi, aplikasi, sifat -sifat teknis dan prosedur desain serta pelaksanaan geosintetik sebagai perkuatan timbunan di atas. tanah lunak Tujuan Instruksional Khusus Pada akhir pelatihan, peserta diharapkan mampu:
Memah ami ami ungsi f an a dn ap lilkasi k i asi geosinteti ntetik sebagai erkuatan e prkuatan timbunan .
Memah ami ami cara memililh i sif a f t -siat f f teknis geosinteti ntetik (geotekstil an a dn geogri)d an a dn tanahtimbunan mbunan y ang ang akan erkuat p ie drkuat d engan engan geosinteti ntetik .
Memah ami ami tah ap aan a pn erencanaan p erencanaan d an an ap a dat a pt mengh tung itung f akto aktorr ke ke aman amanan an timbunan mbunan sebelum d an an setelah erkuat p ie drkuat d engan engan geosinteti ntetik. k.
Mengetah ui ui rosed p rosed ur ur ela e p laks ksan anaa aan n konst onstrruksi uksi d i lap angan, angan, h a l -h al al y ang ang p erlu erlu d erti p iertimbangkan mbangkan serta nstrumentasi instrumentasi y ang y ang p erlu erlu d terap ti erap kan
Daftar Isi 1.
Prinsip Dasar, Fungsi
dan Aplikasi ................... 1
1.1.
Timbunan di Atas Tanah u Lnak ......................... 1
1.2.
Fungsi Geosintetik Sebagai Perkuatan
Timbunan ..................................................................... 2 1.3. 2.
Soal L atihan ....................................................... 7
Pemilihan Sifat Teknis ............................................... 9 2.1.
Kriteria Minimum Sifat-Sifat Geosintetik untuk
Perkuatan Timbunan .................................................... 9 2.1.1.
Kuat Tarik dan Kekakuan............................ 9
2.1.2.
Penggunaan e Lbih dari Satu a Lpis
Geosintetik .............................................................. 10 2.1.3.
Tahanan Rangkak..................................... 10
2.1.4 .
I nteraksi Tanah -Geosintetik ..................... 11
2.1.5.
Pengaliran Air........................................... 11
2.1.6.
Kekakuan Geosintetik dan Kemampuan
Kerj a (Workability) .................................................. 11
3.
2.2.
Pemilihan Material Timbunan ......................... 11
2.3.
Soal L atihan ..................................................... 12
Analisis dan Desain ................................................. 13 3.1.
Mekanisme Keruntuhan Timbunan di Atas
Tanah u Lnak ............................................................... 13 3.2.
Analisis Stabilitas Timbunan............................ 14
3.3.
Prosedur Desain Timbunan ............................. 15
3.3.1.
Geometri dan Dimensi Timbunan ............ 16
3.3.2.
Beban di Atas Timbunan .......................... 16
(Pullout) .................. 30 3.11.
Contoh Perhitungan Stabilitas Global dan
Rotasional .................................................................. 31 3.12. . 4
Soal L atihan ................................................. 36
Pelaksanaan dan Pemantauan Konstruksi ............. 38 .1. 4
Prosedur Pelaksanaan Konstruksi ................... 38
.2. 4
Pinsip Dasar Pengawasan a Lpangan ............... 4 2
.3. 4
Pelaksanaan Pemantauan Konstruksi............. 3 4
.3.1. 4
Tahapan Pemantauan Konstruksi............ 3 4
.3.2. 4
Metode Pemantauan Konstruksi dan Alat
yang Digunakan...................................................... 44 ..4 4
Pemantauan Konstruksi Timbunan ................. 6 4
Daftar Gambar Gambar -1: 1Timbunan di atas tanah dasar lunak (a) dengan basal drainage layer;(b) dengan pita drain vertikal dan basal drainage layer..................................... 2 Gambar 1-2 Kontribusi Geosintetik untuk Timbunan Di Atas Tanah L unak ............................................................. 3 Gambar 1-3 Keuntungan Geosintetik Selama Konstruksi: (a) pemisah, dan (b) pengurangan keruntuhan lokal selama konstruksi ............................................................ 4 Gambar 1-4 Tanah fondasi yang diperkuat dan menahan footing struktur ................................................................ 6 Gambar 3-1 Mekanismen keruntuhan timbunan di atas tanah lunak .................................................................... 14 Gambar 3-2 Tahap Desain.............................................. 15 Gambar 3-3 Contoh Sketsa Geometri Timbunan dan Simbol Dimensinya ......................................................... 16 Gambar 3-4 Keruntuhan stabilitas lereng global (Shukla, Fundamental) ................................................................. 19 Gambar 3-5 Analisis geser blok lateral .......................... 26 Gambar 3-6 Penurunan timbunan akibat penyebaran lateral tanah dasar......................................................... 29 Gambar 4-1 Pemasangan geosintetik ............................ 39 Gambar 4-2 Arah geosintetik untuk timbunan yang linier (satu garis lurus)............................................................. 40 Gambar 4-3 Timbunan dengan sisi lereng yang diselubungi geosintetik (wraparound) ........................... 4 1
Daftar Tabel Tabel-1:5Metode dan Alat Monitoring Dinding Penahan Tanah yang Diperkuat dengan ................... Geosintetik 44 Tabel-2:5Deskripsi Pekerjaan .................... Monitoring 45
1. Prinsip Dasar, Fungsi dan Aplikasi Geosintetik dapat menjadi pilihan yang tepat untuk pekerjaan timbunan di atas tanah dasar yang lunak. Pada dasarnya, lapisan-lapisan geosintetik akan berfungsi sebagai material perkuatan atau dapat mempercepat proses konsolidasi lapisan tanah lunak. .1 1 .
Timbunan di Atas Tanah Lunak
Tanah lunak yang dimaksud di dalam Modul iniadalah tanah yang didefinisikan sebagai tanah lempung dan gambut dengan nilai ku 2 (Panduan Geoteknik 1, DPU 2002). Pada geser kurang dari 25 kN /m metode-metode konvensional, tanah lunak diganti dengan tanah yan lebih baik atau diperbaiki, misalnya dengan metode prapembebana (preloading), konsolidasi dinamis dan stabilisasi dengan kapur atau semen sebelum penimbunan. Opsi lainnya adalah dengan konstruksi penimbunan bertahap dengan sand drains, penggunaan berm pratibobot dan fondasi tiang. Namun demikian, opsi-opsi tersebut pengerj aannya lama, mahal, bahkan keduanya. Alternatif penanganan yang lain adalah penggunaan lapisan geosintetik (geotekstil, geogrid atau geokomposit) di atas tanah dasar lunak dan membangun timbunan langsung di atasnya. Dalam hal ini akan dibutuhkan lebih dari satu lapis geosintetik, apabila tanah dasarnya memiliki zona lemah atau rongga akibat lubang amblasan (sinkholes), aliran sungai tua, atau kantung lanau, lempung ataupun gambut (L ihat Gambar 1-1).
1
(basal geosynthetics layer) (lihat Gambar 1-1a). Pada beberapa kasus, solusi yang paling efektif dan ekonomis kemungkinan adalah kombinasi dari metode perbaikan tanah konvensional dan/atau alternatif konstruksi lainnya bersamaan dengan penggunaan geosintetik (lihat Gambar 1-1b)
Gambar 1-1: Timbunan di atas tanah dasar lunak (a) dengan basal drainage layer ; (b) dengan pita drain vertikal dan basal drainage layer
1.2 .
Fungsi Geosintetik Sebagai Perkuatan Timbunan
Geosintetik dapat menjadi alternatif penanganan yang sangat menarik untuk pekerjaan yang meliputi penimbunan di atas tanah lunak. Pada dasarnya, lapisan -lapisan geosintetik berperan sebagai material yang memperkuat atau mempercepat proses konsolidasi tanah lunak. Fungsi yang pertamaselalu ditujukan untuk meningkatkan faktor keamanan timbunan secara temporer (sementara). Caranya adalah dengan mempercepat waktu konstruksi atau mempertegak kemiringan lereng
n a u b m i t m i a n da e u d k i s p o t u b e s r k a i d t n i k g u m i d
n a k u l a p n t
n a k u g e m . n a t u k r e p i s g n u Fy g n ak e a u ds i a l en n u a b h i d ga n d g ek n a h u t e bu k t n o h e m r l p n a u b m i t g y n a n i k a m e s l i b a t s t i s n k o u r p a h e t r b
(staged
construction) u jga untuk mempercepat penurunan konsolidasi. Kelebihan lain perkuatan timbunan adalah dapat berfungsi sebagai pemisah (separation) antara material timbunan dengan kualitas baik dan tanah dasar berbutit halus, sebagaimana diperlihatkan pada Gambar 1-2. Kondisi ini diperoleh apabila perkuatan berfungsi ujga sebagai filter untuk tanah dasar, dalam hal ini adalah geotekstil tak teranyam (non woven geotextiles).
Gambar 1-2: Kontribusi Geosintetik untuk Timbunan Di Atas Tanah Lunak Adanya geosintetik juga mengurangi penggunaan material timbunan, karena mengurangi atau menghindari keruntuhan lokal akibat peralatan konstruksi selama tahap pengangkutan, penebaran dan pemadatan material timbunan ( Gambar 1-3).
3
Gambar 1-3: Fungsi Geosintetik Selama Konstruksi: (a) pemisah, dan (b) pengurangan keruntuhan lokal selama konstruksi
Penggunaan geosintetik sebagai lapisan dasar perkuatan juga dapat menghasilkan angka perbandingan tebal tanah dasar dan timbunan yang kurang dari 0,7. M eskipu n demikian, pada tanah dasar yang tebal kontribusi geosintetik sebagai perkuatan tidak begitu signifikan. Geosintetik yang digunakan sebagai perkuatan terdiri dari geotekstil teranyam (woven geotextiles) dan /atau geogrid. Faktor-faktor penting
yang perlu dipertimbangkan pada saat memilih geosintetik sebagai perkuatan dasar, adalah:
Kuat tarik d an kekakuan
Karakteristik k i atan antara tanahd an geosintetik
Karakteristik Ketah anan
rangkak
geosintetik terh aa dpkerusakan mekanik
Durabilti as
Pad a sebagian besar kasus, p erkuatan geosintetik a hny a ibutuh d kan berad a d i bawa h timbunan selaman konstruksi berlangsung d an selama beberap a waktu setelah na y . Hal ini ikarenakan konsolid d asi tanahlunak mengh asilkan p eningkatan ata d d ukung tanahf ond asi p aa d waktu tertentu. Sat p a e rkuatan d asar d asang d ip i bawahtimbunan p ermanen, reganganny a menjai dcukupkonstan sewaktu sebagian besar enurunan telahterjai.d Pad p a kond isi d emika i n, m d i ungkinkan terjaidkeh ilangan tegangan tarik geosintetik terh aa dpwaktu (G ambar 1-4). f enomena berkurangnya tegangan, p aa d regangan konstan, terh aa dpwaktu d isebut p elep asan tegangan
(stress relaxation) yang hampir sama dengan rangkak. Utungnya, selama periode tersebut tanah di bawahnya n terkonsolidasi dan kekuatannya meningkat. Dengan demikian tanah dasar memiliki ketahanan yang lebih besar untuk mencegah keruntuhan selama waktu berlalu. Faktor keamanan hendaknya tidak berubah lagi apabila kecepatan berkurangnya tegangan geosintetik lebih besar daripada kecepatan kenaikan tegangan pada tanah dasar. Apabila konsolidasi tanah dasar harus dipercepat untuk memenuhi kenaikan tegangan yang konsisten, geotekstil tak teranyam yang direkomendasikan.
5
Gambar 1-4: Tanah fondasi yang diperkuat dan menahan footing struktur
Jika kriteria penurunan membutuhkan geosintetik berkekuatan tinggi dan modulus tinggi, geokomposit dapat berfungsi sebagai drainase. Perlu diketahui bahwa pada beberapa lokasi tanah lunak, terutama yang tidak ditumbuhi vegetasi, penghamparan lapisan geogri d akan membutuhkan lapisan geotekstil tak teranyam dan ringan sebagai pemisah/filter. Ini dimaksudkan untuk mencegah tercampurnya material dari lapisan pertama, terutama jika materialnya tanah bergradasi terbuka (open-graded soil).
Lpisan geotekstil tidak dibutuhkan apabila lapisan pasir dipasang a sebagai lapisan pertama, sehingga memenuhi kriteria filtrasi.
. 3 1
Soal Latihan 1.
e Gotekstil tak terany am tanahlunak
a pa d a dsar timbunan i datas
(a) Bekerja terutama sebagai lap isan e prkuatan (b) Bekerja terutama sebagai e pmisah (separator) ebabkan komp aksi tanah (c) Meny (d ) Memp ercep at konsolid asi a dn e pnambah an kekuatan y ang menerus 2.
Penggunaan geosintetik sebagai lap isan e prkuatan a dsar aa p d umumny a cukupmenguntungkan, jika e prband ingan antara tebal tanahond f asi a dn lebar a dsar timbunanny a (a) Kurang a dri 0,7 (b) Lebiha dri 0,7 (c) S angat tinggi (d ) Tid ak ad aa j waban a y ng benar
3.
Ap ay ang im d aksud e dngan lap isan e prkuatan a dsar reinforcement) ?
4 .
e Sbutkan aktor f - f aktor p enting a y ng e prlu e iprtimbangkan a d pa d saat memilh i geosintetik sebagai erkuatan a p dsar !
(basal
7
2. Pemilihan Sifat Teknis Beberapa faktor yang harus dipertimbangkan oleh peserta pelatihan dalam pemilihan material adalah karakteristik timbuman, konsekuensi dari keruntuhan timbunan, kriteria deformasi, persyaratan serviceability, dan ketersediaan geosintetik. .1 2 .
Kriteria Minimum Sifat-Sifat Geosintetik untuk Perkuatan Timbunan
2.1.1. Kuat Tarik dan Kekakuan Diantara beberapa alternatif pengujian yang tersedia, uji tarik lebar yang mengacu kepada ASTM D 4595 atau RSN I M -05-2005 dapat digunakan untuk menghitung kekuatan di dalam tanah yan g merupakan standar pengujian untuk kuat tarik dan modulus tarik. Kriteria minimumkuat tarik adalah sebagai berikut: alahnilai terbesar d ari Tg d an Tls d engan 1. Kuat tarik rencana Tdad mod ulus sekan y ang d ibutuh kan berad ap aa d regangan 2% samp ai e dngan 5 % . Tg ad alahgay a e prkuatan y ang d ibutuh kan untuk stabilti as geser rotasional, sed angkan Tls kekuatan untuk mencegah e pny ebaran lateral. Tg h arus d inaikkan untuk memp erh ti ungkan kerusakan saat p emasangan d an d urabilitas. Tls h arus d inaikkan untuk memp erh ti ungkan rangkak, kerusakan saat p emasangan d an u drabilti as. 2.
Kuat tarik p uncak Tult h arus lebihbesar d ari kuat tarik rencana Td ;
9
Regangan p erkuatan p aa d saat terjai d keruntuh an sekurang kurangnya 1,5 kali regangan mod ulus sekan guna mencegah Utuk pondasi yang sangat lunak keruntuh an ge tas (brittle failure). n
dimana perkuatan akan mendapatkan tegangan tarik yangsangat besar saat konstruksi, geosintetik harus mempunyai kekuatan yang cukup untuk mendukung timbunan itu sendiri, atau perkuatan dan timbunan harus diij inkan untuk berdeformasi. n Utuk kasus kedua, elongasi saat putus sampai 50%dapat diterima. Pada kedua kasus tersebut, diperlukan geosintetik dengan kekuatan tinggi dan prosedur konstruksi khusus. . 4
iJa terd k ap at kemungkinan terjain da y retak tarik a pa d timbunan atau munculnya tingkat regangan yang tinggi selama konstruksi (contoh na y a pa d timbunan tanah koh esi), f maka d ibutuh kan kekuatan terh aa dpp eny ebaran lateral Tls p aa d kond isi regangan sebesar 2% .
5.
Persy aratan kekuatan geosintetik a hrus d ievaluas ia dn d itentukan untuk arahmesin d an arahmelintang mesin. Biasany a kekuatan jaithan menentukan p ersy aratan kekuatan geosintetik d alam arah melintang mesin.
2.1.2. Penggunaan Lebih dari Satu Lapis Geosintetik Jika digunakan lebih dari satu lapis perkuatan, maka suatu lapisan berbutir (granular) setebal 200 mm - 300 mm harus ditempatkan di antara setiap lapisan geosintetik tersebut atau lapis -lapis perkuatan tersebut harus digabungkan secara mekanis (contohnya dijahit). Geosintetik yang digunakanharus sejenis untuk seluruh lapisan. 2.1.3. Tahanan Rangkak iNlai tegangan batas yang digunakan adalah 40 -60%dari tegangan yang bekerja. Sebaiknya dipertimbangkan pula kombinasi beban hidup
e p t d a h rn a b em . i t ai s a k l p An a b ep u i d ha k g n jk n e d py n a h n a e b k m i r t i e k d s r a g n e p
h u e p d a t h r
a k g n r
n a k g i d b n a g e d
i s a k l p n a b e i t a m a k g n j g n a j p
2.1.4. Interaksi Tanah-Geosintetik Uji geser langsung atau uji cabut (pull-out) digunakan untuk menentukan besarnya gesekan antara tanah dan geosintetik, 2.1.5. Pengaliran Air Geosintetik harus dapat menjamin terjadinyapengaliran air vertikal dari tanah pondasi secara bebas untuk mengurangi peningkatan tekanan pori di bawah timbunan. Disarankan permeabilitas geosintetik sekurang-kurangnya 10 kali lipat dari permeabilitas tanah di bawahnya . 2.1.6. Kekakuan Geosintetik dan Kemampuan Kerja (Workability) Apabila tidak ada informasi lainnya tentang kekakuan, direkomendasikan untuk menggunakan pengujian menurut ASTM D 1388, O ption A dengan menggunakan benda uji 50 mm x 300 mm. N ilai yang diperoleh harus dibandingkan dengan kinerja lap angan aktual untuk menetapkan kriteria perencanaan. Aspek -aspek lapangan lainnya seperti absorpsi air dan berat isi juga harusdipertimbangkan khususnya pada lokasi dengan tanah dasar yang sangat lunak . 2.2.
Pemilihan Material Timbunan
Penghamparan timbunan berapa be lapis pertama di atas geosintetik sebaiknya merupakan bahan berbutir yang lolos Penggunaan air. material dengan jenis ini akan memungkinkan terjadinya interak gesekan terbaik antara material timbunan dan geosintetik. Bahan i
1
Soal Latihan 1. Manakahd i antara siat f
teknis berikut y ang bukan merup akan kriteria minm i um siat f geosintetik untuk p erkuatan timbunan? (a) Kuat tarik (b) Kekakuan (c) Tah anan Rangkak (d ) Tah anan geser
2. k iJa a hsil e pngujian tia dk tersed ia, maka nilai a y ng is darankan untuk timbunan a psir ad alah : (a) 2/3 0,5 2
e Sbutkan satu contohkasus d ibutuh kanny a geosintetik d engan kekuatan tinggi !
3. Analisis dan Desain Landasan pendekatan desain timbunan di atas tanah lunak dengan menggunakan geosintetik sebagai perkuatan dasar (basal renforcement) adalah untuk mencegah keruntuhan. Moda (mekanisme) keruntuhan yang terjadi memberikan indikasi jenis analisis stabilitas yang dibutuhkan. .1 3 .
Mekanisme Keruntuhan Timbunan di Atas Tanah Lunak
Gambar 3-1 berikut memperlihatkan mekanisme keruntuhan yang dapat terjadi pada timbunan yang dibangun di atas tanah luna Gambar 3-1a menunjukkan kemungkinan keruntuhan di dalam timbunan, yang terjadi pada timbunan dengan kemiringan yang sang tegak di atas tanah dasar keras. Mekanisme demikian harus dianalis dengan menggunakan analisis stabilitas namun bukan merupaka kondisi terkritis tanah lunak. Gambar3-1b menunjukkan mekanisme penyebaran tanah lunak secara lateral. Mekanisme tersebut dapat muncul pada timbunan denga perkuatan yang rapat di atas tanah fondasi yang tipis. Gambar3-1c menunjukkan kondisi yang paling umum terjadi, dimana mekanisme keruntuhan ditandai dengan bidang keruntuhan memoto timbunan, geosintetik dan tanah lunak. Mekanisme tersebut eliputi m keruntuhan tarik geosintetik atau keruntuhan bond akibat tidak mencukupinya pengangkeran geosintetik dengan bidang keruntuhan.
3 1
Gambar 3-1: Mekanismen keruntuhan timbunan di atas tanah lunak
3.2.
Analisis Stabilitas Timbunan
Stabilitas timbunan di atas tanah lunak laz imnya dihitung dengan imnya menggunakan metode analisis tegangan total. Analisis ini cukup konservatif karena pada analisis ini diasumsikan tidak terjadi peningkatan ke kuatan pada tanah dasar. Metode analisis tegangan efektif dengan menggunakan parameter efektif juga dapat dilakukan, akan tetapi dibutuhkan estimasi tekanan
i a ro i r pn a g p lg n a y. t u k a rn i a l e Su t in a k h u t b i da l u pn a i j u g e p l i s a k t r i s o a d l n e t k r
k a te s a n i d r t) U C (k u t nn a k t p e d m
e r t a m p f i t k e k u t n i s l a . n a n K e rm t i s e a a n k e t i r a o p i rn a g p l k i a d t h a d m u , n a u k l i da k m m a l e si s k t n o u r
s a u r hg n a s p i d m o s i r p e tu k t n
g n u t i h m e
n a t e k p c . n a b m u i e p n a g e D m e d n a i k e s o u d r p n a c e r p g n a y n a k u g i di dm a l dl u o m di na k n u g e ms i l a nn a g e tl a , t o a n k e rp a g n i dh i b e l i a u s e n a dh i b e l a n e h d r s k u t n n a c e r p a t n e u p k ra n u b m i t . 3
. n
Prosedur Desain Timbunan
Tahap-tahap desain timbunan yang diperkuat dengan geosintetik ditunjukkan pada padaGambar Gam bar 3-2 masing masi ng-masing -masin g tahap dijelas dij elaskan kan pada pad a sub-sub sub-sub pasal pasa lberikut ber ikutnya nya.. Tentukan besar bes ar beban yang bekerja di atas t imbuna imbunan n Masukkan sifat teknis ( engineering properties) tanah dasar Gambarkan geometri t imbunan dan lengkapi dengan dimensinya
Masukkan sifat teknis ( engineering properties) tanah timbunan
Cek stabilitas lereng global
Masukkan sifat teknis ( engineering properties) geosintetik
Cek stabilitas gelincir (lateral)
Cek moda (mekanisme keruntuhan)
Cek penurunan timbunan
Cek keruntuha keruntuhan n global tanah di bawah timbunan
Cek keruntuha keruntuhan n cabut (pullout)
Gambar 3-2: Tahap Desain
1 5
3.3.1. Geometri dan Dimensi Timbunan Sebelum memulai analisis stabilitas, peserta diharapkan membuat sketsa geometri timbunan, lengkap dengan dimensi timbunannya yaitu tinggi (H ), panjang (L), lebar bawah (B), lebar atas/puncak timbunan (W ), ) dan kemiringan lereng (b/H ). Untuk lebih jelasnya dapat merujuk ). kepada contoh pada pada Gambar 3-3.
b
W
b
H
B
Gambar 3-3: Contoh Sketsa Geometri Timbunan dan Simbol Dimensinya
3.3.2. Beban di Atas Timbunan Untuk analisis stabilitas, Panduan Geoteknik4 N o Pt Pt T -10-10-20 2002 02-B -B (DPU (DPU,, 2002b) memberikan panduan dalam menentukan beban lalu lintas berdasarkan kelas jalanseperti diperlihatkan pada Tabel 3.1.Beban lalu lintas tersebut dimodelkan sebagai beban merata yang harus diperhitungkan pada seluruh lebar permukaan timbunan.
Beberapa hal di bawah ini perlu diperhatikan ketika akan menentukan beban di dalam analisis:
Untuk tanahlemp ung, b alam a dlam analisi ss i enurunan. e pnurunan.
eban lalu lint as tiak d ak erlu e prlu d masukkan imasukkan
Untuk gambut berserat , p embebanan p aa d Tabel 3.1 h arus itdambah kan, d an d erh ip ti ungkan p aa d seluruhlebar p ermukaan timbunan .
Untuk kasus tanahd asar y ang sangat lunak (c u antara 1-5 kPa), timbunan rend ahkurang d ari 1m serta untuk jalan akses maka tid ak e ip drlukan beban lalu lintas d alam analiss i stabilti as.
Tabel 3.1: Beban Lalu Lintas untuk Analisis Stabilitas Fungsi
Sistem Jaringan Arteri Kolektor
Lalu Lintas a Hrian Beban Lalu Lintas Rata-rata (LH R) (kN /m2) Primer Semua 15 > 10.000 15 < 10.000 12 Sekunder Arteri > 20.000 15 < 20.000 12 Kolektor > 6.000 12 < 6.000 10 Lokal > 500 10 < 500 10 Sumber: Panduan Geoteknik 4 N o Pt-10-2002-B T (DPU, 2002b )
3.3.3. Sifat Teknis Tanah Dasar (Tanah Fondasi) Berdasarkan penyelidikan tanah pondasi tentukan:
tSratigraf i a dn rpof il tanaho pnd asi
Lokasi muka air tanah(ked alaman, luktuasi f );
if teknik tanaho S at pnd asi
(tanaha dsar) ad alahsebagai berikut:
jngka Kuat geser tak terd rainase(undrained) cu untuk kondisi a pendek (akhir konstruksi);
Parameter kuat geser terd rain ase(drained)
7 1
Parameter konsolia dsi (C c, Cr , cv,
Faktor kimia a dn biologis a y ng a da pt merusak p erkuatan sep erti aerahtambang, p d embuangan limbaha dn a derahn iu dstri.
Variasi siat f tanahterh aa dpked alaman a dn sebaran a derah 3.3.4. Sifat Teknis Tanah Timbunan Sifat teknis tanah timbunan yang dibutuhkan untuk parameter perencanaan adalah: A.
Klasifikasi tanah;
B.
H ubungan kadar air -kepadatan;
C.
Kuat geser tanah timbunan (
3.3.5. Sifat Teknis Geosintetik untuk Perkuatan Merujuk ke Pasal 2.
3.4.
Cek Keruntuhan Stabilitas Lereng Global
Mekanisme keruntuhan stabilitas global dipertimbangkan ebagai s mode keruntuhan paling umum yang ditandai dengan bidang keruntuhan yang memotong timbunan, lapisan geosintetik dan tanah dasar lunak (lihat Gambar3-4). Mekanisme keruntuhan ini meliputi keruntuhan tarik lapisan geosintetik atau keruntuhan ikatan(bond) akibat kurang kuatnya ikatan (anchorage) geosintetik di dalam bidang runtuh.
Gambar 3-4: Keruntuhan Stabilitas Lereng Global
Faktor keamanan minimum yang direkomendasikan untuk keruntuhan daya dukung global adalah 1,5. Terdapat dua opsi cek keruntuhan daya dukung global yang dijelaskan sebagai berikut.
3.4.1. Kasus apabila lapisan tebal tanah lunak jauh lebih besar daripada lebar timbunan Langkah-langkah perhitungannya adalah sebagai berikut: 1. Hitung kap asitas d aa yu dkung ul
timit
qult = cu Nc ............................................................................................. [3-1] a g n e dne g rtn pa in: 2)
qult cu
ad alah a ka pi tsasa da yu du kg nulti mti k N (m /
Nc
adalah faktor daya dukung = 5.14 0.5 B
B
adalah lebar dasar timbunan (m)
D
adalah ketebalan rata-rata tanah lunak (m)
ad alah u kat e rs gtakte a rdn a ie / s
undrained (kN/m2 ) D
9 1
Hitung beban maksimum a pa d kond is i tanp a geosintetik: Pmax = m H + q ..................................................................................[3-2] a gne n e d rtn g pa in: Pmax
2)
ad alah b enmak a i s um k m N (m /
Hitung aktor f keamanan a dy au dkung (tanp ae prkuatan geotekstil) FK U
qult Pmax
..............................................................................................[3-3]
a g n e dne g rtn pa in: K FU
ad alah a ftkroe a kman ana da yu dk ug ntan ak p u rpatan e
4. Hitung beban maksimum a pa d kond is i e dngan geosintetik Pavg
2:
A g m q. W B
...............................................................................[3-4]
a g n e dne g rtn pa in: Pav ad alah b enmak a i s um a m pa di s o k d na g n e dnti s o e n gtei k g 2) Nm (k / Ag q
ad alah luase a n pmp ag nme ln tian gti mu ba nnm ( 2) ad alah b enme a rata k N (m /
1 A p ab lia a fk to re a kman ante lahme mu e nh ia s yrat,mak a ti akd d e rp i luk an e rp u katani s o e g tntei k 2 D a g nnad e an a y o e g ts n ie tk i ,d a iu sms a k in ak ante rj ad itd s irb ii u sb a ena yn g me rata p aa ds luruhle e b arg o e tn i se tk i
2)
1:
5 .
W
a l d h
l a b r e k a c n / u t p s n a m u b i t m ) (
B
a l d h
a b e r l a s r d
n m i a t u b m ( )
Hitung aktor f keamanan a da y u dkung, FK R, (d engan e prkuatan geotekstil):
FK R
qult Pavg
............................................................................................... [3-5]
3.4.2. Kasus apabila lapisan tanah lunak tidak terlalu tebal Untuk kasusuini lakukan analisis peremasan s( queezing). iJka tebal lapisan tanah lunak (Ds ) di bawah timbunan kurang dari panj ang lereng b, maka faktor keamanan terhadap keruntuhan akibat peremasan dihitung dengan persamaan berikut: FKPeremasan
2 cu mDs tan
4,14 cu 1,3 Hm
......................................... [3-6]
a gne n e d rtn g pa in: cu
ad alah u kat e rs gtakte a rda n ie / s
undrained (kN/m2 )
1 2
Cek Stabilitas terhadap Geser Rotasional Lakukan analisis bidang keruntuhan rotasional pada timbunan yang tidak diperkuat untuk menentukan bidang keruntuhan kritis dan faktor keamanan ( Gambar3-5): FK U
MR MD
................................ ................................ ...........[ 3 -7]
dengan pengertian : FKU adalahfaktor keamanan geser rotasional tanpa perkuatan MD adalahmomen pendorong (kN .m) = w. x MR
adalahmomen penahan (kN .m) =
R x w
L
s
Gambar 3-5: Analisis Stabilitas Geser Rotasional Tanpa Perkuatan Geosintetik Apabila faktor keamanan pada timbunan yang tidak diperkuat lebih besar daripada nilai minimum yang disyaratkan, maka t idak dibutuhkan perkuatan. Lanjutkan ke langkah berikutnya ;
a l i b p Ao t k a f rn a m e kh i b e ll i c e ka d p ii r a l nm i n ug n a y , n a k h u t b im d a kg n u t i hn a t u k ek i t e o n s gg n a yn a k h u t b i dT (
) g
k u t no h e l p mo r t k a fk r m a n eg n a yn a k t e i g r da h i l t (
a b m G r
36: )
Tg
FK R .MD - MR
.
.
3 [] 8
R.cos( - )
n a g e d e n g a i t r p : Tg
h a l d
n a t u k e k i t e n s o g g n a y n a k h u t b i dk u t n s a t i l b
e s g r l a n o i s t rN k ) ( K FR
h a l d
r o t k a f n a m e k
p d a h r e t e s r g l o a i s t n rg n a y
t e a i d g r n k MD
h a l d
n o e m o g r d n e p m . N k ) (
MR
h a l d
n o e m n a h e p m . N ) k (
R
h a l d
a i r j a i r j a k n g r i l ) m (
3 2
Mr Tg [R cos ( - )]
FK R
MR Mr MR Tg .R.cos ( - ) MD MD
Tg
FK R .MD - MR R.cos( - )
Gambar 3-6: Kekuatan Geosintetik yang Dibutuhkan untuk Stabilitas Rotasional
Untuk menentukan nilai
crust
e K n a t u k k i t e o n g s g y n a n a k h u t b i dk u t n s a t i l b e s r g l a n o i s t r T (g )s a u r hn a k i d k u t nn a k g u e t p i mn h r a k s ut r e a s m e a p g n s
n a d s a t i l b r u d
:
Tl Tg . F R D u t , g = I.
.
.
3 [] 9
n a g e d e n g a i t r : p Tt l u , g
h a l d
n a t u k e
k i t e o n g s
t i m l u
g n a y
n a k h u t b i d
k u t n
a t i l s b
e s r g
l o a i s t r n ) N k ( F RD I
h a l d
o t k a f ri s k u d e rn a k e s ua r t s ; i s a l t n y n i a l Ni s v r e a ba t r n5 0 , 1i m a p s n a g e d
3 , 0g n u t e a r a d pi s d a r g
l a i r e t mn a m i u t bn a de t a r bo e g n i s
k i t e
e pe r t a r bi sN . a l im u i nb y a n s i l i b m a d1 ; , F RD
h a l d
o t k a f r
i s k u d e r
n a t e h k
e p d a t h r
, e m s o i k n a ga r w y n e s, a i m ki s k a d o
stress cracking. )
s a n p n a dk a t e rn a g e t ( y n i a l Ni s v r e a br a t n1 ,m i a p s n a g e d . 0 , 2 o t k r a F i s k u d e ri m n
m u h a l d
1 , .
6 . 3
Cek Stabilitas terhadap Pergerakan Lateral (Gelincir)
Terdapatnya
retak
tarik(tension
crack) di dalam timbunan meninggalkan satu blok tanah yang dapat menggelincir (Gambar 3-7). Tekanan tanah horizontal bekerj a di dalam timbunan menj adi penyeban utama geser lateral. Bahkan tekanan yanah horizontal mengakibatkan tegangan geser di dasar timbunan, yang harus ditahan oleh tanah
5 2
Gambar 3-7: Analisis Geser Blok Lateral
Untuk kasus pada Gambar 3-7, resultan tekanan tanah aktif (P a) dan gaya tarik maksimum perkuatan (T max ) dihitung dengan persamaan berikut:
................................................................................... [3-10] ) ............................................................. [3-11] ( m i d an a:
ad ala hberat si imaterial timbunan
H
ad alahtinggi timbunan
B
ad alahlebar timbunan
Ka
ad alahkoef isien tekanan tanahaktif
(resisting shear stress)
a l i b p A
n a e k g r p l a r e t k a i d t a , j r e i d t n a k u g n a m s e r p i dh a w b
i n :
............................................................................................
[3-12]
Atau
.................................................................................... [3-13] Ftko a re a kman anmi mum te i n aa rh dpe s rglate ral ad alah me me rtpm ia bk g a nnk u eatana dna btas ang e a rg a bno te g n i stek ia g n i h 10% . e a g n D nm e di kn k a e u atan i s to n e gtek iT ( o e tg n i stek iE ( ag nu b i dtuh anad k alah : q e r )y
1,5, e a g n dn dn u o M dlus q)a re
.............................................................................. [3-14] ................................................................ [3-15] M a k em s i n ep e ga ra knlate ral me ai j n d amat te n pg n iun tukle g n re ti mu ba nny ag n curam i d atastan ahd aa sr y ag nra e ks(k uat)s rta e e p uk rm aanto e n i s gtek ia yg na sg a nt a hlus .n tUuktiu,p e ga ra knlate ral ti akme d ai j n da hl y ag nri tks ia pa d ti mu ba nni datastan ahlun a.k
3.7.
Contoh Perhitungan Stabilitas Lateral
Suatu timbunan dengan tinggi 4 m dan ebar l 10 m dibangun di atas tanah lunak dengan menggunakan lapisan perkuatan dasar. H itung kekuatan geotekstil dan modulus geotekstil yang dibutuhkan unt mencegah terjadinya pergeseran blok di atas geotekstil.
7 2
Penyelesaian:
+ ( ) *
Cek Penurunan Timbunan
Penurunan timbunan terjadi akibat konsolidasi tanah dasar Gambar ( 3-8). Penurunan dapat pula terjadi akibat tersebarnya tanah dasar secara lateral. Mekanisme ini timbul pada timbunan yang dipasangi banyak perkuatan dan berdiri di atas lapisan tipis tanah dasar. Faktor keamanan terhadap penyebaran tanahe,, dapat F diperkirakan melalui persamaan berikut.
................................................................................. [3-16] m i d an a: Pp
ad alaha ga ya pf i ste aa rh dpe g ra pa knlbo ktan ah
RT
ad alaha ga yi da bi a gnataslbo ktan ah
RB
ad alaha ga yi da bi a gna ba whlbk o
tan ah
PA
h a l da y g f i t k a i ds t a o k l b . h a n t
a y G f i t k a n a da y g f i s a p t a p di v e s a u l dn a g e dn a k u g m e i r o e t e t n a k, h a n tn a k g e d sa y g
a y gi ds a tn a dh a w bk o l bh a n t
t a p dg n u t i h di a g b e s i s g n u f i r a dt a u k e s r g d e n i a r u ( S h a n t
a s r dt a e r s
) i dh a w b u n a t k e i r
(adherence) antara lapisan perkuatan
dengan permukaan tanah dasar.
Gambar 3-8: Penurunan Timbunan Akibat Penyebaran Lateral Tanah Dasar
Geosintetik dapat mengurangi penurunan diferensial timbunan, namun sedikit mereduksi penurunan total final karena kompresibilitas tanah dasar tidak diubah oleh geosintetik. Penurunan timbunan dapat mengakibatkan memanjangnya geosintetik. Meskipun demikian regangan total geosintetik dibatasi hin gga 10% untuk mengurangi penurunan di dalam timbunan sehingga modulus geosintetik yang dipilih haruslah sebesar 10 T req dimana T req diperoleh berdasarkan perhitungan stabilitas glonal. Supaya fungsinya dapat maksimal, geosintetik harus dilipat ujung ujungn ya, sama seperti sistem selubung atau wraparound dalam
dinding penahan tanah. iJka memungkinkan, berikan tekanan awal pada geosintetik di lapangan, yaitu pada uj ung-uj ungnya, sehingga di kemudian hari dapat mengurangi penurunan diferensial maupun penurunan total.
9 2
Cek Keruntuhan Global Timbunan Kapasitas daya dukung tanah dasar di bawah timbunan pada dasarnya tidak dipengaruhi oleh adanya lapisan geosintetik di dalam maupun di bawah timbunanGambar ( 3-1). Dengan demikian tanah dasar tidak dapat menahan berat timbunan sehingga timbunan tidak dapat dibangun. Kapasitas daya dukung global hanya dapat ditingkatkan dengan pembuatan matras seperti permukaan yang diperkuat atau pelebaran dasar timbunan. Keruntuhan daya dukung global umumnya dianalisis dengan menggunakan metode analisis daya dukung tanah yang sudah umum dan dapat merujuk kepada literatur -literatur mekanika tanah. Akan tetapi analisis ini tidak sesuai dilakukan a tanah jik dasar lunaknya dibatasi kedalamannya, sehingga kedalamannya lebih kecil dibandingkan dengan lebar timbunan. Untuk kasus tersebut, gunakan (lateral squeeze analysis). analisis pergerakan lateral Keruntuhan daya dukung global dapat membantu untuk mengetahui tinggi timbunan dan sudut kemiringan timbunan yang bisa digunakan di atas tanah dasar. Konstruksi timbunan yang lebih tinggi daripada yang sudah diestimasikan akan membutuhkan konstruksi bertahap sehingga tanah di bawahnya memiliki waktu untuk konsolidasi dan meningkatkan kuat gesernya.
3.10.
Cek Keruntuhan Cabut (Pullout)
Gaya-gaya yang ditansfer ke lapisan geosintetik untuk menahan keruntuhan rotasional. Kapasitas cabut geosintetik merupakan fungsi (embedment length) di belakang zona dari panjang pembenaman gelincirnya. Panj ang pembenaman minimum (L e ) dihitung dengan persamaan berikut:
() ......................................................................... [3-17] di man a:
Ta
ah a l da y g g n a y i s a l b o m r e t i dm a l dk i t o e g n s e r p n a u t s n a j g p
c a
h a l di s e h d a h a n t p a h r e d t o e g n i s
i t e k
1 3
n a g e dm e n a i k dn a k u g i dt a u k r e s g i s o a d l n e t k r
consolidated-drained) (
e s a n i d r t
di dalam analisis.
asil analisis adalah sebagai berikut: H Kemiringan lereng 1V: ,4 H dengan menggunakan material timbunan pasir atau kerikil yang memiliki berat isi timbunan
Analiss i p erkuatan timbunan e dngan geotekstil Tentukan terlebihd au hlu ungsi f geotekstil a dn a prameter y ang ib dutuh kan a) Fungsi geotekstil: 1) Primer: sebagai e prkuatan untuk kond s i i a j ngka e pnd ek 2) S ekund er: sebagai e pmisaha dn lif trasi b) Parameter geotekstil y angd ibutuh kan: 1) Karakteristik tarik (interface) 2) Kuat geser lap isan antarmuka 3) Ketah anan 4) Ukuran bukaan Rencanakan timbunan e dngan e prkuatan geotekstil untuk memenuh i ersy p aratan stabilti as jangka e pnd ek. Langkah 1 Tentukan dimensi dan kondisi pembebanan dengan memperhatikan geometri timbunan padaGambar 3-9. Langkah 2 Kondisi tanah bawah permukaan dan parametertanah Lakukan perencanaan untuk kondisi akhir konstruksi dengan menggunakan parameter kuat geser tanah tak terdrainase(undrained). Langkah 3 Parameter material timbunan Untuk material pasir dan batu (sirtu) :
3
Langkah 4 Penuhi persyaratan perencanaan a) Ketentuan aktor f kemanan y ang h arus d icap a i ad alah : 1) Fk minm i um Fk a y ng in z dkan
Kriteria e pnurunan 1) Konsolid asi rpm i er a hrus selesai sebelum konstruksi e prkerasan jalan 2) Timbunan e dngan tinggi total 2,0 m tidujukan untuk mencap a i elevasi e prenc Ketinggian in i sud ahmencakuptebal material timbunan tambah an untuk mengi enurunan. p Langkah 5 Periksa kapasitas daya dukung global Dengan mempertimbangkan ketebalan lapisan tanah maka pergeseran akan terjadi di saat keruntuhan daya dukung global. Kapasitas daya dukung global dihitung dengan persamaan Meyerhoff. N c = 5.14 +0.5 B/D dengan pengertian: B
adalah lebar dasar timbunan = 31,0 m
D
adalah kedalaman rata-rata tanah lunak = 4,5 m
N c =5.14 +0.5 (31 / 4.5) = 7,6 qult= 8 kPa x 7,6. = 60,8 kPa Beban maksimum (beban timbunan +beban lalu lintas) Beban lalu lintas q = 12 kPa a) Kond isi tanpa geotekstil: Pmax =
FKu = qult / Pmax = 60,8 / 55,4 = 1,09 < 1,5 (tidak memenuhi)
b) Kond isi dengan geotekstil: Dengan asumsi bahwa distribusi beban timbunan di atas geotekstil akan seragam dengan pertimbangan kemiringan di kaki timbunan. Beban tanah timbunan adalah:
Pavg
A g m q. W
B dengan pengertian: Pavgadalah beban maksimum pada kondisi dengan geosintetik (kN /m 2) Ag adalah luas penampang melintang timbunan (m2) q adalah beban merata (kN /m 2) W
adalah Lebar atas/puncak timbunan (m)
B
adalah lebar dasar timbunan (m)
Ag = 1/2 (31 m +15 m) x 2 m = 46 m2
Pavg
46 * 21,7 12 *15 31
38kPa
FKR = 60,8 / 38 = 1,6 >1,5 (memenuhi) Langkah 6 Lakukan analisis stabilitas geser rotasional Faktor keamanan minimum yang disyaratkan pada akhir konstruksi adalah 1,3. Bidang keruntuhan terkritis untuk timbunan yang tidak diperkuat diperoleh melalui metode stabilitas rotasional. Untuk contoh kasus ini, dapat digunakan perangkat lunak seperti SXTABL. Faktor keamanan minimum hasil analisis adalah FK = 0.78.
5 3
FK
Tg
MR TgR MD
1.3
1.3MD MR R
Soal Latihan
1. Mana a dri mekanisme berikut yang bukan merup akanm mekanisme keruntuh an timbunan i datas tanahlunak? (a) Keruntuh an stabilti as lereng global (b) Pergerakan lateral (c) Penurunan (d ) Keruntuh an a da yu dkung global
2 .
Beberap a a hl a y ng e prlu ip e drh atikan ketika akan menentukan beban i da dlam analiss i , kecuali: (a) Pad a tanah lemp ung, beban lalu e iprh d ti ungkan a dlam analiss i e pnurunan
lintas
tia dk
e prlu
(b) Pad a gambut berserat, e pmbebanan a hrus e d iprh ti ungkan a pa d seluruhlebar e prmukaan tim bunan (c) Pad a tanahd asar sangat lunak d an timbunan e dngan tinggi >1 m tia dk ip e drlukan beban lalu lintas a d lam analiss i stabilti as. (d ) Pad a e pmbuatan a j lan akses tia dk e ip drlukan beban lalu lintas alam analiss d i stabilti as. 3. Manakahd i antara a prameter berikut y ang semuany a merup akan a prameter konsolid asi tanaha dsar untuk analiss i ? (a) cu
Cc, Cr , cv,
Manakahi dantara e prny ataan berikut y ang
benar ?
(a) e Gosintetik d aa pt mengurangi e pnurunan total timbunan, namun sed ikti mered uksi e pnurunan erensi ifd al
(b) G eosintetik d aa pt mengurangi p enurunan erensi ifd al timbunan, namun sed ikti mered uksi e pnurunan total in f al INI (c) G eosintetik tia dk a da pt mengurangi e pnurunan erensi ifd al timbunan, namun sed ikit mered uksi e pnurunan total in f al (d ) G eosintetik tid ak a da pt mengur enurunan total in p f al
angi e pnurunan erensi ifd al a dn
7 3
4. Pelaksanaan dan Pemantauan Konstruksi Konstruksi timbunan dengan perkuatan dasar di atas tanah sangat lunak perlu memperhatikan tahapan-tahapan konstruksi untuk menghindari kemungkinan terjadinya keruntuhan (kerusakan geosintetik, penurunan tak seragam, keruntuhan timbunan, dll.) selama konstruksi berlangsung. .1 4 .
Prosedur Pelaksanaan Konstruksi
Berikut ini dijelaskan prosedur pelaksanaan secara umum yang dapat membantu pelaksanaan konstruksi diangan: lap 1. Lap isan geosintetik ip a dsang i datas tanaha dsar,
umumny a e dngan sed ikti gangguan a dri material eksisting. Vegetasi e pnutupsep erti rump ut d an ilalang a hrus ib duang a pa d saat p eny iaa pn tanaha dsar. Ad a beberap a alternatifberkaitan e dngan e pmasangan geosintetik i da dlam timbunan, a y ti u: a. a Stu lap is geosintetik d i a dlam timbunan (
ambar 4-1a); G
b. Beberap a lap is geosintetik d i sep anjang tinggi timbunan (G ambar 4-1b); c. G eosel i da dsar timbunan (
ambar 4-1c); G
.d a Stu lap is geosintetik d ia dsar timbunan e dngan ujung a y ng ildp a it( ambar 4-1d G ); e. Kombinasi geosintetik e dngan berm (G ambar 4-1e);
. f
a Stu atau bany ak lap is geosintetik d engan tiang vertikal (G ambar 4-1f ).
Gambar 4-1: Pemasangan Geosintetik
Masing -masing alternatif di atas memiliki kelebihan. Satu lapis geosintetik pada Gambar 4-1a memberikan panjang pengakuran perkuatan yang lebih baik dibandingkan dengan geosintetik di sepanjang lapis antar muka antara tanah timbunan dan tanah dasar. Khusus untuk geogri d adalah akibat efek kunciannya. Jika ingin berfungsi lebih dari satu, maka gunakan beberapa lapis geosintetik dengan jensi berbeda seperti pada Gambar 4-1b karena kombinasi tersebut akan cenderung mengurangi penurunan diferensial. Efek ini juga bisa diperoleh dengan menggunakan geosel yang diisi dengan material timbunan seperti pada Gambar 4-1c. Jika ingin menambah pengakuran geosintetik, maka gunakan sistem lipatan ujung seperti pada Gambar 4-1d atau berm pada Gambar 4-1e. Jika penurunan timbunan ingin dibatasi, maka pasang tiang -tiang vertikal seperti pada Gambar 4-1f . 2.
Lap isan geosintetik biasany aa ip dsang e dngan arahgulungan tegak lurus e dngan as timbunan (G ambar 4-2). u Glungan a hrus ib duka
9 3
Peny ambungan a hrus in d ha dri tegak lurus d engan arahmesin im d ana umumnya ad alahd i sep anjang lebar timbunan ( ambar G 4-2). Untuk timbunan a dn timbunan tambah an (surcharge) arah mesin ini tidak dapat ditentukan sehingga penyambungan harus dilakukan melalui penj ahitan.
Gambar 4-2: Arah Geosintetik untuk Timbunan yang Linier (Satu Garis Lurus)
Gambar 4-3: Timbunan dengan Sisi Lereng yang Diselubungi Geosintetik (Wraparound) 4 .
Pita (strip) geosintetik horisontal tipis dapat dipasang pada sisi lereng dengan selubung (wraparound) untuk meningkatkan pemadatan di uj u ng -uj ungnya ( Gambar 4-3). Pita geosintetik di uj ung u jga bisa membantu mengurangi erosi dan membantu tumbuhnya vegetasi.
5. Timbunan a hrus ib dangun e dngan konstruksi bertekanan rend a.h
menggunakan
e pralatan
6. Ap abila memungkinkan, lap isan e prtama material timbunan setebal 0,5 (free draining). Selanj utnya timbunan dapat dibangun sampai elevasi rencana dengan material lokasi yang tersedia. n Ii dibutuhkan untuk memperoleh interaksi gesek (friksi) terbaik antara tanah timbunan dan geosintetik, selain ujga berfungsi sebagai lapisan drainase yang mendisipasi air pori dalam tanah dasar. 7 .
Untuk tanahy ang sangat lunak sep erti lump ur, timbunan a hrus ib dangun e dngan tah aa pn konstruksi y ang e ip drlia htkan a pa d ambar 4-4 berikut. G
8 .
Lap is e prtama a hny a boleh ip a da dtkan e dngan menekanny a (tracking in place) menggunakan buldoser, loader atau alat lainnya; Setelah tinggi timbunan mencapai sekurang-kurangnya 0,6 m di atas tanah asli, lapisan-lapisan berikutnya dapat dipadatkan dengan pemadat roda besi bergetar atau alat pemadat lain yang sesuai. Apabila terj adi pelunakan lokal akibat getaran maka matikan alat getarnya dan gunakan berat sendiri alat sebagai media pemadatan. ntuk timbunan tak berbutir dapat digunakan ejnis alat pemadatan U yang lain.
9. e Su j mlah n i strumen sep erti is pometer, e plat e pnurunan a dn inklinometer a da pt ip a dsang untuk memverik if asi asumsi e dsain serta mengontrol konstruksi.
1 4
1)
strip
2) 3) 4) 5) 6)
Gambar 4-4: Tahapan Konstruksi untuk Timbunan dengan Perkuatan Geotekstil di Atas Tanah yang Sangat Lunak
4.2.
Pinsip Dasar Pengawasan Lapangan
Prosedur pelaksanaan konstruksi sangat berpengaruh terhadap kinerja perkuatan timbunan di atas tanah yang sangat lunak. Dengan demikian dibutuhkan pengawas konstruksi yang kompeten dan profesional. Untuk aplikasi geosintetik, terutama pada struktu r-struktur kritis seperti dinding penahan tanah, dibutuhkan inspeksi lapangan yang profesional dan benar-benar penting dilakukan. Pengawas lapangan harus sudah dilatih dengan baik untuk dapat mengawasi setiap tahap konstruksi untuk memastikan bahwa:
Bah an y ang d ikri m i kan ke lokasi p roy ek kebutuh an ;
G eosintetik tid ak rusak selama konstruksi;
Tah aa pn konstruksi a y ng b d i utuh kan telahd k i uti e dngan benar.
telah sesuai d engan
(checklist items) yang diberikan pada tiap proyek atau pekerj aan. a Hl penting lainnya yang perlu diperhatikan adalah menj aga agar geosintetik tidak terkena sinar ultraviolet.
s a w P g n e n a g p l a g u j s a u r h l a e u si j a k g n e m r a t f d
.3. 4
Pelaksanaan Pemantauan Konstruksi
Pengawasan lapangan umumnya memiliki dua tujuan, yang pertam adalah untuk menjamin keutuhan dan keselamatan sistem. Tujua kedua adalah menyediakan panduan dan gambaran terhadap pros perencanaan (desain). a Hrus diperhatikan bahwa tujuan pemasangan instrumentasi tidak hanya untuk kebutuhan riset, namun juga unt memverifikasi asumsi desain serta mengontrol konstruksi.
4.3.1. Tahapan Pemantauan Konstruksi Metodologi untuk mengatur pelaksanaan monitoring instrumentasi geoteknik yang direkomendasikan dijelaskan di dalam langkah -langkah berikut: 1.
Def ins ik i an kond is i rpoy ek
2.
Pred k i sikan mekanisme a y ng mengontrol e prilaku
3.
Def ins ik i an e prtany aan
4.
Def ins ik i an tujuan e pmasangan n i strumentasi
5.
Pilh ia prameter
6.
Pred k i sikan besarnya e prubah an.
7 .
Rencanakan langkahe prbaikan
8 .
Tetap kan e pkerjaan -p ekerjaan a y ng relevan
-p ertany aan a yng butuha j waban
-p arameter a y ng akan m id onitor
3 4
Pilh in i strumentasi lap angan 10. Pilh i lokasi e pmasangan n i strumen 11. Rencanakan e pngukuran
aktor f -f aktor
y ang
memp engaruh i a dta
a hsil
12. u Ssun rposed ur untuk memastikan koreksi. 13. Buat a dtar f tujuan masing -masing n i strumen 14. a iSa pk
an anggaran.
15. u Ssun sp esiik f asi e pngad aan n i strumen. 16. Rencanakan e pmasangan n i strumen. 17 . Rencanakan kalibrasi a dn e pmelih araan berkala. 18 . Rencanakan e pngump ulan, e pmrosesan, interp retasi, e plap oran a dn m i p lementasi a dta.
e pny amp aa i n,
19 . Tulis kesep akatan kontraktual untuk e plaksanaan i dlap angan 20. Lakukan e pngkina in bertambah .
anggaran
ap abila
rpoy ek/e pkerjaan
4.3.2. Metode Pemantauan Konstruksi dan Alat yang Digunakan Khusus untuk timbunan, lereng dan dinding penahan tanah yang diperkuat dengan geosintetik, terdapat beberapa metode monitoring yang ditentukan berdasarkan jenis geosintetik serta fungsi atau aplikasinya. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat padaTabel 4-1. Tabel 4-1: Metode dan Alat Monitoring Dinding Penahan Tanah yang Diperkuat dengan Geosintetik Jenis Geosintetik
Fungsi atau Aplikasi
Geotekstil
Perkuatan
Metode atau Alat yang Direkomendasikan strain gauges
Opsi Lainnya
earth
pressure
a l t a e k p g r n
l e c s
v r u i s e
n e i t r m o l k
n i a t c u d e a g e s u p e r o
t a r w e
a r t u d s n e c
n e t s k m o r
a l t u k ra k r di r a t a p l e p u n e r a a l t
u k r
e p m u t a r
Geogrid
n i D d g
n t i s a r a g e s u
s p u e r
l e c s
n e i t r m o l k n e t s k m o r a l t
a h e t r
v r u i s e
n a e k p g r s i t a
(monument surveying)
o t p z e r i m t a p l e p u n e r a p s e b o ru t n k p H l a t
u r k
e p m u t a r
Tabel 4-2: Deskripsi Pekerjaan Monitoring Kategori Survei
Metode atau Alat Monument surveying Pelat penurunan
Deformasi
Inklinometer Ekstensometer
Pengukuran regangan
Strain gauges
Pengukuran tegangan
Earth pressure cells
Hasil/Informasi yang Diperoleh Pergerakan lateral permukaan vertikal Pergerakan vertikal pada kedalaman tertentu Mengukur pergerakan vertikal di dalam casing dengan kemiringan hingga 45 Mengukur perubahan antara dua titik di dalam lubang bor Mengukur regangan material sepanjang gauge, tipikalnya 0,25 150 mm Mengukur tegangan total yang bekerja di dalam sel (cells), dapat ditempatkan pada arah manapun,
5 4
Tekanan air tanah Temperatur Kualitas cairan
Pemantauan Konstruksi Timbunan Pemantauan konstruksi yang dilakukan merupakan pemantauan minimum yang harus dilakukan pada sebuah proyek timbunan yang diperkuat dengan geosintetik, demikian pula dengan-jenis jenis instrumennya. Dengan kata lain, tidak menutup kemungkinan penggunaan instrumen lain di luar yang tercakup di dalam -item item instrumen berikut. Pemantauan konstruksi tersebut adalah: a. u Gnakan is pometer untuk mengukur tekanan air p ori berlebiha y ng terbentuk selama e plaksanaan. ik Ja itdemukan tekanan air p ori berlebi,h maka konstruksi a hrus e d ihntikan samp a i tekananny a turun a dn mencap a i nilai a y ng lebih aman. Pisometer a da pt itdemp atkan i d atas maup un i d bawah geosintetik . Alternatif is pometer a y ng a da pt ig dunakan ad alah is pometer a ip terbuka casagrand e atau is pometer n peumatik. Metod e e pmasangan is pometer a ip terbuka casagrand e menga cu a pa d metod eN S I 03 3442-19 9 4 sed angkan tata cara p emantauanny a mengacu a pa dS NI 03-3443-19 9 4. Metod ep emasangan is pometer n peumatik mengacu a pa d N S I -03-3453-19 9 4 a dn cara p emantauanny a mengacu a pa d NI -03-3452-19 S 4; 9
. b
Pasang e plat e pnurunan untuk memantau terjain da y e pnurunan selama konstruksi a dn untuk meny esuaikan kebutuh an timbunan tambah an. Pelat p enurunan a da pt ip a dsang ked alaman a y ng sama e dngan geosintetik atau tertimbun i dd alam tanahuntuk mencegah rusakny a e plat akibat gangguan a dri lingkungan s ekitar (misal: tertabrak kend araan yang melintas);
c. Pasang n i klinometer i dkaki timbunan untuk memantau e prgerakan slip indicator atau lateral. e Slain inklinometer a da pt p ula ig dunakan unting-unting. Pemasangan inklinometer mengacu pada SNI03 34 04 -1994ten tang Metode Pemasangan n Iklinometer. Pembacaan inklinometer mengacu pada SNI03 -34 31 -1994tentang Tata Cara Pemantauan Gerakan o Hrizontal dengan Alat n Iklinometer. .5. 4
Soal Latihan
1. Berikut ini ad alahinstrumen a y ng ia ds pang a pa d timbunan a y ng e ip drkuat d engan
geosintetik, kecuali:
(a) Inklinometer (b) Pisometer (c) Total station (d ) Pelat e pnurunan 2. Ap akahh al -h al utama a y ng e prlu e ip drh atikan olehp engawas lap angan untuk menjaga kualitas geosintetik i dlap angan ? 3. Manakahd i antara alat -alat berikut y ang irdekomend asikan untuk mengontrol e prgerakan vertikal a pa d ked alaman e pmasangan tertentu ? (a) E kstensometer (b) S train gauges (c) Pelat p enurunan (d ) Tid ak ad aa j waban a y ng benar
7 4
e Sbutkan ungsi f a dri is pometer y ang And a ketah u.i
Jawaban Soal Latihan Pasal 1 1. d 2. a 3. Lap isan geosintetik (geotekstil, geogridatau geokomp osit) y ang a ip dsang i datas tanahd asar lunak a dn membangun timbunan langsung i datasny a. 4. Kuat tarik a dn kekakuan, karakteristik ikatan antara tanahd an geosintetik , karakteristik rangkak, ketah anan geosintetik terh aa dp kerusakan mekanikd a n d urabilti as
Pasal 2 1.
d
2.
a
3.
Tanahd asar sangat lunak d an e prkuatan memp erolehtegangan tarik a y ng sangat besar a pa d saat konstruksi.
Pasal 3 1.
b
2.
c
3.
b
4.
b
9 4
c (checklist items) yang diberikan pada tiap proyek 2. Mengkaji a dtar f atau pekerj aan dan menj aga agar geosintetik tidak terkena sengatan sinar ultraviolet. 3. c
4. Mengukur kelebih an tekanan air p ori a y ng terd isa p i si selama e plaksanaan
Acknowledgement Ucapan terima disampaikan kasih pada Dian Asri Moel Rakhman Taufik, Dea Pertiwi dan Fahmi Aldia dan Pengembangan Jalan, Badan Penelitia Kementerian Pekerjaan Umum yang telah sebagai narasumber uk menyusun unt modul pelatihan in Terima kasih juga diucapkan pada Prof. Dr. Geotechnical Society atas ijinnya untuk mengg dari bahan ajarnya di Aachen University, Jerma
1 5
Daftar Istilah Indonesia Antarmuka Arah Mesin Cabut Drainase dasar Embedment length Geosel Geosintetik Grid Ikatan (pengangkuran) Kompresibilitas Kuncian Pita Perkuatan dasar Rangkak Selubung Tak teranyam Teranyam Tak-teranyam Teranyam
Inggris
u ou asa ra g embena eoce y g asa reinforce u on woven v w v oven
3 5
