Geoteknik Menara Miring Pisa Artikel Dr. Dr. Eng. Ardy Ardy Arsyad, Arsyad, ST, ST, M.Eng.Sc, M.Eng.Sc, referensi. Prof. John Burland, 199
A. Lata Latarr Bel Belak akan ang g Mena Menara ra Miri Miring ng Pisa isa !Bah !Bahas asa a "tal "talia ia## Torre orre pendente pendente di Pisa Pisa atau atau disi dising ngka katt Torre di Pisa Pisa$, atau atau le%ih le%ih dikena dikenall denga dengan n Menara Menara Pisa, Pisa, adalah adalah se%uah ca&'anile atau &enara lonceng katedral di kota Pisa, "talia. Menara Pisa se%enarnya di%uat agar %erdiri secara (ertikal se'erti &enara lonceng 'ada 'ada u&u&ny u&u&nya, a, na&un na&un &ulai &ulai &iring &iring tak la&a la&a setela setelah h 'e&%an 'e&%angu gunan nannya nya di&ulai 'ada Agustus 11)*. "a terletak di %elakang katedral dan &eru'akan %angunan ketiga +a&'o dei Miracoli !la'angan 'elangi$ kota Pisa !iki'edia, -1*$. Dala Dala& & se%u se%uah ah arti artike keln lny ya Dr. Dr. Eng. Eng. Ardy rdy Arsy rsyad, ad, ST, ST, M.En M.Eng. g.Sc Sc &en/elaska &en/elaskan n tentang tentang kasus kasus Menara Menara 'isa secara &endetail. &endetail. Su&%er yang &en/adi ru/ukan %eliau adalah se%uah 'a'er dari Prof. John Burland dari "&'e "&'eri rial al +oll +olleg ege e 0, 0,
'aka 'akarr
geot geotek ekni nik k yg terk terken enal al dala dala& &
usah usahan any ya
&erestoras &erestorasii Menara Menara Pisa. Pisa. Pa'er Pa'er Beliau Beliau %er/udul %er/udul the Enigma of the Leaning Tower of Pisa !Burla !Burland, nd, 199$ 199$ dan Leaning Tower of Pisa: Behaviour after Stabilization Process !Burland Process !Burland et al., -9$. B. Masalah Masa Masala lah h yang ang dian diangk gkat at dala dala& & arti artike kell ters terse% e%ut ut adal adalah ah tent tentan ang g 'enye%a% 'enye%a% &iringnya &iringnya &enara &enara 'isa dan usaha2usa usaha2usaha ha yang telah dilakukan dilakukan guna &enyela&atkan Menara kuno terse%ut. C. Pemb Pembah ahas asan an 1. Deskri Deskripsi psi tentan tentang g Mena Menara ra Pisa Pisa Menara Pisa adalah se%uah &enara yang di%angun 'ada a%ad ke2 1*, se%agai %agian lonceng &enara 'ada ko&'leks katedral katedral Piazza dei Miracoli . Pada Pada tahun tahun 199, 199, Menara Menara Pisa Pisa ditutu ditutu' ' untuk untuk u&u& u&u& karen karena a ke&iri ke&iringa nganny nnya a sudah sudah &enca' &enca'ai ai taraf taraf yang yang %eru/u %eru/ung ng 'ada 'ada kola' kola'sny snya a &enara. Maka di%uatlah ko&ite untuk &enyela&atkan &enara tua ini, dan konon ada se&aca& saye&%ara %uat 'ara insinyur tentang cara yang efektif efektif &engurang &engurangii ke&iringan ke&iringan &enara ini. Berikut Berikut detail detail &enara &enara 'isa !Burland, -9$# Tinggi Menara 3 4*.* & Dia&eter 'ondasi 3 19.5 &, tinggi 'ondasi kurang dari * & • •
1
•
Berat struktur &enara 3 16.4 ton.
7a&%ar 1. Profil tanah di %a8ah Menara
2. Profil tanah di bawah Menara Pisa Perhatikan 7a&%ar 1. Menara 'isa %erada di atas tanah lunak sedi&en kiri&an dari Sungai Arno !la'isan A$. Menara ini, dulunya %erada di area 'ela%uhan dekat &uara sungai. "tulah se%a%nya terda'at de'osit &uara !estuarine deposit $ %eru'a tanah liat !clayey $ dan lu&'ur %er'asir !sandy silt $ dengan kete%alan sekitar 1 &eter. Didasar la'isan ini terda'at 'asir halus sete%al - & !upper sand $. Pada la'isan A, &uka air tanah hanya sekitar 1 - &eter. Dari hasil +PT, dan %orelog, diketahui %ah8a tanah di sisi selatan Menara le%ih %anyak &engandung clay , se&entara upper sand 2nya le%ih ti'is. :leh karena itu, tanah di sisi selatan le%ih ko&'ressi%el di%andingkan tanah di sisi utara Menara !Burland, 199$. Di %a8ah la'isan deposit estuarine terda'at marine clay !la'isan B$ yang yang soft dan normally consolidated . Te%al marine clay sekitar 6 &. Da'at dilihat %ah8a la'isan ini &e&%entuk lengkungan 'ada arah 2
se/a/ar 'ondasi &enara. "ni %erarti, %e%an &enara &engaki%atkan settle&ent 'ada la'isan ini se%esar * *.4 &. Pada %agian atas la'isan B, terda'at clay !upper clay $ ini &eru'akan Pancone clay yang sangat sensitif. Ada la'isan 'asir dan clay yang &enyelingi upper clay dan lower clay . Di %a8ah la'isan marine clay ini, terda'at la'isan 'asir 'adat hingga ke kedala&an 5 &. Menara ini di%angun thn 11)*, lalu thn ketika 11) &e&asuki lantai kee&'at, 'e&%angunan %erhenti. e&udian dilan/utkan 9 thn ke&udian. Proses &iringnya sudah diketahui 'ada 1-)-, di&ana &enara &iring .dera/at ke utara. Seiring 'e&%angunannya &enca'ai lantai ke tu/uh 'ada 1-), &enara &ulai &iring ke selatan se%esar .5 dera/at. Pe&%angunan dihentikan sela&a 9 thn, na&un &enara terus %erta&%ah &iring hingga &enca'ai 1.5 dera/at. etika 'uncaknya di%uat ruang untuk lonceng 'ada 1*), &enara &akin &iring. Bahkan 'ada 1*, ketika ada 'enggalian utk selasar, kondisinya &akin %erta&%ah 'arah. 3. saha perbaikan Menara Pisa Be%era'a u'aya dilakukan, se'erti grouting 'ada 19*6, na&un &alah &enye%a%kan adanya 'ergeseran ke selatan 1 &&. Begitu 'ula &enyedot air tanah 'ada upper sand , &enye%a%kan 'ergeseran ke selatan 1- &&. "ni &enandakan sangat sensitifnya kondisi tanah dan sulitnya &asalah &enara ini. 0ntuk &engetahui 'enye%a% &enga'a Menara Pisa &iring, Prof. John Burland &e&%uat si&ulasi &odel tanah 'ondasi &enara dengan &etode finite element . Si&ulasi di%eri na&a "+;EP. onstitutif &odelnya %erdasarkan konse' critical state dan nonlinear elastic wor!hardening plastic . la'isan tanah di%uat sesuai 'rofil tanah hasil dari 'enyelidikan tanah.
3
&enara se%enarnya. Juga disi&ulasikan 'roses 'enggalian yg 'ernah dilakukan +atino 'ada 1* yang %eraki%at sedikit rotasi 'ada &enara.
7a&%ar -. &odel tanah di%a8ah 'ondasi &enara !after Burland, 199$ =asil si&ulasi &odel ini cuku' &endekati hasil yang se%enarnya. Dida'atkan %ah8a &e&iringnya &enara secara dra&atis, ter/adi setelah 'ena&%ahan lantai untuk ruangan lonceng. Dida'atkan 'ula %ah8a 'roses 'enggalian 1* telah &eni&%ulkan rotasi &enara se%esar .)4 dera/at. total ke&iringan hasil hitungan si&ulasi se%esar 4.66 dera/at, sedikit le%ih rendah dari ke&iringan se%enarnya 4.4 dera/at. Penye%a% ke&iringan &enurut Burland dan Potts !1996$ adalah se&aca& leaning instability . etika &enara &enca'ai ketinggian yg kritis, &aka sedikit sa/a ke&iringan akan %isa &engaki%atkan ketidaksta%ilan, dan tanah lunak &en/adi se&aca&
'endorong yang &ena&%ah
ke&iringan %erta&%ah. Dengan kata lain adalah ada se&aca& long2ter& rotation 'ada 'ondasi &enara di la'isan A, %ukan 'ada la'isan B !Pancone #lay $ yang se%enarnya &asih tinggi resistance terhada' 'engaruh gaya dari luar. Proses rotasi terse%ut diaki%atkan oleh creep dan /uga %erta&%ahnya &uka air tanah 'ada 8aktu &usi& hu/an. Be%era'a u'aya telah dilakukan untuk &engurangi ke&iringan Menara Pisa. salahsatunya adalah counter8eight %eru'a cincin %eton di'asang 'ada sisi &enara ke utara 'ada 199*21996. 0'aya ini %erhasil &engurangi ke&iring se%esar 4- detik dan &eni&%ulkan settle&ent -.4 4
&&. 0'aya lainnya adalah &enurunkan &uka tanah di sisi utara dengan electroosmosis, drainase air tanah dan 'e&asangan slab %eton di sisi utara.
>a&un
hasilnya
kurang
&e&uaskan.
=ingga
dilakukan
underground e$cavation %eru'a ekstraksi tanah di %a8ah 'ondasi &enara. Teknik ini diusulkan oleh Terracina !1955$ yang lalu di'raktekkan oleh Johnston dan Burland !-6$. Di%uatlah teknologi drilling untuk &engekstrasi tanah %eru'a hollo8 ste& auger dengan contra rotating %erdia&eter 15 &&. 0'aya ini %erhasil &engurangi ke&iringan se%esar .-4 dera/at. Siste& drainase /uga di%uat %eru'a su&ur2su&ur untuk &engontrol &uka air tanah. Monitoring telah diadakan se/ak -* hingga -, dan hasilnya cuku' %aik. Me&iringnya &enara ke utara aki%at ekstraksi tanah telah turun &en/adi .- detik 'er tahun dan settle&ent telah sa&a dengan settlement 'ada %angunan disekitarnya.Pengukuran piezometer &enun/ukkan
%ah8a siste& drainase yg di%angun telah
%erhasil &engontrol &uka air tanah di sisi utara &enara.
7a&%ar *. Soil e?traction 'ada &enara !after Burland et al., -9$ D. !esimp"lan Dari 'e&%ahasan di atas da'at kita si&'ulkan %ah8a# 1. Penye%a% &iringnya Menara Pisa adalah aki%at
kesalahan
'ada
'erencanaan 'ondasinya. Menara 'isa di%angun di atas tanah lunak sedi&en yang dala& dengan tinggi 'ondasi hanya kurang dari * &.
5
-. Para ahli telah %anyak &elakukan usaha untuk &engatasi ke&iringan Menara 'isa ini. Diantaranya dengan cara grouting 'ada 19*6, na&un &alah &enye%a%kan adanya 'ergeseran ke selatan 1 &&. Begitu 'ula &enyedot air tanah 'ada upper sand , &enye%a%kan 'ergeseran ke selatan 1- &&. "ni &enandakan sangat sensitifnya kondisi tanah dan sulitnya &asalah &enara ini. *. Prof. John Burland &e&%uat si&ulasi &odel tanah 'ondasi &enara dengan &etode finite element . %& Banyak u'aya yang telah dilakukan na&un &enda'atkan hasil yang &e&uaskan. Pada akhirnya dilakukan underground e$cavation %eru'a ekstraksi tanah di %a8ah 'ondasi &enara. 0ntuk &elakukannya &aka di%uatlah teknologi drilling& =asilnya cuku' &e&uaskan yaitu &engurangi ke&iringan &enara se%esar .-4 dera/at
6
Su&%er# htt's#@@daenggassing.8ord'ress.co&@-1-@4@-)@dongeng2geoteknik2tentang2 &enara2&iring2'isa@ diakses 'ada tanggal - ;e%ruari -15. Ja& .- 8ita Burland. The Enigma of the Leaning Tower of Pisa. 199 Burand< et al. Leaning Tower of Pisa: Behaviour after Stabilization Process. -9
7
