Upload
ardian-sudarmanto
View
247
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
8/18/2019 4.B. Pembangunan Jalan Di Atas Tanah Lunak
1/30
BAB III.
PEMECAHAN MASALAH-MASALAH PADA PEMBANGUNAN JALAN RAYA DI
ATAS TANAH LUNAK
3.1. MASALAH-MASALAH PADA PEMBANGUNAN JALAN RAYA DI ATAS
TANAH LUNAK
Pembangunan jalan diatas tanah lunak umumnya menghadapi masalah sebagai
berikut :
1. Daya dukung tanah dasar sangat rendah.
Tanah dasar tidak dapat mendukung beban timbunan/embankment jalan +
beban traffic sesuai rencana.
2. Penurunan tanah dasar relatip sangat besar.
3. ila tanpa perbaikan tanah! penurunan tanah berlangsung sangat lambat
sehingga lambat laun akan terjadi differential settlement "beda penurunan#
yang nyata. $arena beda penurunan ini! perkerasan jalan lebih cepat rusak
dari pada umur rencanannya. iaya pera%atan jalan menjadi sangat tinggi!
terutama pada umur & tahun pertama jalan di'perasikan.
(. Penurunan tanah dapat menyebabkan muka jalan turun menjadi lebih
rendah dari pada ele)asi rencana "tinggi bebas tertentu di atas *uka ir
anjir tertinggi dari lahan sekitar jalan#, ingat kasus -alan T'l edijatm'! dibandara 'ekarn'0atta! -akarta.
&. Terjadi beda penurunan yang tajam ditepi/'prit dari abutment jembatan. 0al
ini karena abutment dibangun diatas p'ndasi tiang pancang yang praktis
tidak mengalami penurunan.
Pada prinsipnya! pemecahan dari masalahmasalah di atas dapat dibagi
menjadi 2 "dua# kel'mp'k! yaitu:
Pemecahan masalah daya dukung tanah yang kecil. Pemecahan masalah penurunan k'ns'lidasi tanah yang besar.
341
8/18/2019 4.B. Pembangunan Jalan Di Atas Tanah Lunak
2/30
3.2. PEMECAHAN MASALAH DAYA DUKUNG TANAH YANG KECIL
Pemecahan masalah daya dukung tanah dasar yang kecil dapat dilakukan
dengan cara melakukan perbaikan tanah terhadap tanah dasarnya! seperti yang
sudah dibahas pada ab . ntuk jalan raya! perbaikan tanah yang paling sering
dilakukan adalah dengan cara:
1. *emampatkan tanah dasar alam rangka meningkatkan daya dukung tanah
dasar.
2. *enggunakan bahan penguat " sebagai reinforcer) seperti bahan ge'tetiles
dan sejenisnya di dasar dan di dalam embangmen jalan.
4ang akan dibahas di sini adalah cara n'. 1 di atas! karena cara n'. 2 telah
dibahas pada ubbab 2.3.
KENAIKAN DAYA DUKUNG TANAH AKIBAT PEMAMPATAN TANAH
Tanah yang mengalami penurunan akibat dibebani juga akan menjadi lebih
mampat. Tanah yang memampat ini akan menjadi lebih k'k'h sehingga daya
dukung tanahnya meningkat. Pemampatan terbesar dari tanah lempung! dan tanah
lunak pada umumnya! adalah akibat k'ns'lidasi yang berlangsung sebagai fungsi
dari %aktu. -adi secara lambat laun tanah lunak yang memampat akan berubah
menjadi lebih padat dan lebih kuat dari semula.
Dari pengamatan dan penelitian diketahui adanya hubungan antara kekuatan
geser undrained "5 6u 5 undrained shear strength# dengan tegangan tanah )ertikal
efektif " 5 7p8# yang bekerja pada tanah lempung. ntuk tanah lempung yang
n'rmally c'ns'lidated! didapat hubunganhubungan sebagai berikut :
a. *enurut -ami'lk'%ski dkk. "19
' p
Cu
σ
5 ;.23 < ;.;( ........................................... "1#
b. *enurut *esri "19= dan juga alasubramaniam "1991#
342
8/18/2019 4.B. Pembangunan Jalan Di Atas Tanah Lunak
3/30
' p
Cu
σ
5 ;.22 ............................................ "2#
c. *enurut kempt'n dan 0enkel "19&3#
' pCuσ
= 0.11 + 0.0037 (PI) ............................................ "3#
dimana P 5 Plasticity nde dari tanah lempung tersebut.
tau secara umum : C = ! " #$%
>umus kempt'n dan 0enkel "19&3# di atas akan sama dengan rumus
rumus 'leh *esri "19= dan -ami'lk%ski "19 bila P ? 3;! yaitu suatu angkayang @typical@ untuk kebanyakan tanah lempung. ila tanahnya memiliki P A 3;!
umumnya digunakan rumus kempt'n dan 0enkel "19&3# diatas. edikit kelemahan
dari rumusrumus diatas ialah harga 6u 5 ; bila harga 7p8 5 ;! padahal umumnya
tanahtanah lunak di permukaan memberikan harga 6u A ; bila p;8 5 ;.
0asil penelitian yang terbaru 'leh rdana dan *'chtar "1999# memberikan
penurunan yang lebih sesuai dengan k'ndisi di lapangan yaitu sebagai berikut :
&. U'! &*& P,&/ I'" PI &'& 4 120 5.
C (!6/2) = 00737 + (01899 - 0001: PI) #$; ................................ "(#
?> - 00000> PI) #$; .............................. "
dimana : harga #$; &,& !6/2.
0asil rdana dan *'chtar "1999# tersebut memberikan harga 6u 5 ;!;=3= kg/cm2
untuk tanah sangat lunak di permukaan! dimana p;8 5 ;! yaitu harga yang lebih
343
8/18/2019 4.B. Pembangunan Jalan Di Atas Tanah Lunak
4/30
sesuai dengan hasil penyelidikan di lapangan untuk urabaya "urabaya Bastern
>ing >'ad Pr'ject 1999#.
ntuk tanah yang sedang mengalami k'ns'lidasi! harga 7p8 berubah dengan
%aktu. ecara umum harga p8 dapat dicari dengan cara berikut :
Derajat k'ns'lidasi 5
c
U
o
po p
p
p p '.
'
'''
∆+=σ
ila 5 1;; C 5 1 7p8 5 p'8 + p8
? 1;;C 7p8 ? p'8 + p8
6ara yang lebih rinci untuk mencari p8 pada pembebanan bertahap akan
diterangkan nanti pada ubbab 3.3.
Dengan adanya kenaikan harga 6u dari tanah lempung setelah mengalami
pemampatan! umumnya k'ndisi yang paling berbahaya bagi tanah lempung yang
lunak bila dibebani dengan timbunan tanah "atau gedung# adalah pada a%ala%al
umur timbunan. ering dijumpai keadaan dalam perencanaan bah%a dengan
kekuatan dukung tanah yang ada mulamula! suatu tanah yang lembek hanya dapat
mendukung timbunan tanah yang relatip tidak tinggi. Tetapi dengan %aktu! tinggi
timbunan dapat ditambah disesuaikan dengan kenaikan daya dukungnya. ilamana
diinginkan tinggi timbunan pada a%al k'nstruksi sudah setinggi yang disyaratkan!
padahal daya dukung tanah belum memenuhi! maka pada dasar timbunan harus
diberi perkuatan atau pada tanah dasar dilakukan perbaikan supaya daya dukung
a%alnya meningkat. *et'da perbaikan tenah tersebut akan diulas tersendiri secara
terpisah.
Pada tanah lempung! pr'ses pemampatan "k'ns'lidasi# setelah adanya
beban surcharge berlangsung sangat lama "sampai mungkin puluhan! bahkan
344
8/18/2019 4.B. Pembangunan Jalan Di Atas Tanah Lunak
5/30
ratusan tahun#. da cara yang terbaru untuk mempercepat k'ns'lidasi hingga hanya
dalam mingguan atau bulanan saja. 6ara tersebut adalah seperti yang telah
diterangkan pada ubbab 2.E. dan akan lebib dirinci pada ubbab 3#.
D&@&* A/&'
rdana! *ade D'diek dan ndrasurya . *'chtar "1999#! Pengaruh TeganganF)erburden Bfektif dan Plastisitas Tanah Terhadap $ekuatan Geser ndrainedTanah Hempung erk'nsistensi angat Hunak ampai $aku 4ang Terk'ns'lidasiI'rmal! T S-2 di -urusan Teknik ipil JTPT.
alasubramanian "1991#! A' I'&*&, L/* ' C'*ep'rt : P*/. 11 I'*'&'&, C'@*'/ ' S, M/&'/ &' '&' E''*' ! anJrancisc'! 19&! K'l. 1! hal. &=1&3.
*esri! G "19=! @Discussi'n 'f Ie% Design Pr'cedure f'r tability 'f 6lays@!J*'&, @ G/'/&, E''*' D'.! 6B! K'lume 1;3! I'. GT. &!hal (1=(3;.
kempt'n! .L! dan D.-.! 0enkel "19&3#! @The P'stGlacial 6lays 'f the ThamesBstuary at Tilbury and hellha)en@! 3* I';,. C'@. ' S, M/. &' ';'.E'*.! K'l. 1! hal 3;23;.
345
8/18/2019 4.B. Pembangunan Jalan Di Atas Tanah Lunak
6/30
3.3. PEMECAHAN MASALAH PENURUNAN TANAH YANG BESAR
*asalah penurunan tanah yang besar dapat ditanggulangi dengan cara
penimbunan bertahap dengan penggunaan )ertical drain. aat ini jenis )ertical drain
yang digunakan adalah jenis yang dibuat di pabrik! atau lebih dikenal dengan istilahPrefabricated Kertical Drain! atau PKD.
URUT-URUTAN PERENCANAAN DENGAN PD UNTUK TIMBUNAN JALAN DIATAS TANAH YANG LUNAK DAN MUDAH-MAMPAT
1. *endapatkan data tanah sesuai kedalaman.
Data yang perlu :
gtanah! gsaturated
e! angka p'ri
jenis tanah
HH "HiMuid Himit#! PH "Plastic Himit#! P "Plasticity nde#
6u! undrained shear strength
6c dan 6s, parameter k'ns'lidasi! untuk besar pemampatan
6), parameter k'ns'lidasi! untuk %aktu pemampatan.
2. *enghitung besarnya settlement akibat k'ns'lidasi tanah dasar.
3. *erencanakan kedalaman Prefabricated Kertical Drain "PKD#.
(. *erencanakan hubungan antara Tinggi %al Timbunan "5 0initial#!
ettlement "Penurunan $'ns'lidasi#! dan Tinggi khir Timbunan "5 0final#.&. *enghitung kenaikan daya dukung tanah setelah terjadinya k'ns'lidasi.
E. *erencanakan timbunan yang stabil! bila perlu dengan bantuan ge'tetile.
1. MENDAPATKAN DATA TANAH
Hihat Tabel 1.
346
8/18/2019 4.B. Pembangunan Jalan Di Atas Tanah Lunak
7/30
Tabel 1
347
8/18/2019 4.B. Pembangunan Jalan Di Atas Tanah Lunak
8/30
2. MENGHITUNG BESARNYA SETTLEMENT AKIBAT KNSLIDASI TANAH
DASAR
2.1. RUMUS YANG DIPAKAI.
Tanah I'rmally 6'ns'lidated "I6 'il#
ci 5
∆++ o
o
o
c
p
p p
e
C
'
'log
1
0i
Tanah F)er 6'ns'lidated "F6 'il#
ci 5
∆++++ o
o
o
c
o
c
o
c
p p p
eC
p P
eC
''log
1'log
1
0i
dimana :
ci 5 pemampatan k'ns'lidasi pada lapisan tanah yang ditinjau!
lapisan ke i.
0i 5 tebal lapisan tanah ke i.
e' 5 angka p'ri a%al dari lapisan tanah ke i.
6c 5 6'mpressi'n nde dari lapisan tanah tersebut. "lapisan ke i#
6s 5 %elling nde dari lapisan tanah tersebut. "lapisan ke i#
p'8 5 tekanan tanah )ertical effecti)e di suatu titik ditengahtengah
lapisan ke i akibat beban tanah sendiri di atas titik tersebut di
lapangan "5 effecti)e ')erburden pressure#.
Pc 5 effecti)e past ')erburden pressure! tegangan k'ns'lidasi
effecti)e dimasa lampau yang lebih besar dari pada p'8
"dapat dilihat dari kur)a k'ns'lidasinya#.
Np 5 penambahan tegangan )ertical di titik yang ditianjau "di tengahlapisan ke i# akibat beban timbunan jalan yang baru.
C&&&' :
• Tanah lunak di nd'nesia umumnya dapat dianggap sebagai
tanah &&! ')er c'ns'lidated dengan harga sebagai berikut :
348
8/18/2019 4.B. Pembangunan Jalan Di Atas Tanah Lunak
9/30
pc 5 p'8 + fluktuasi terbesar muka air tanah.
• ila fluktuasi muka air tanah tergantung pasangsurut air laut
"tanah lunak dekat pantai#
fluktuasi air tanah O 2 m
-adi pc 5 p'8 + 2 "t'n/m2#.
2.2. METDA MENGHITUNG F$ PENAMBAHAN TEGANGAN ERTICAL.
Dapat digunakan grafik nfluence Jact'r! ! seperti pada Gambar 1 "dari
IKJ6 D*=! 19=;#.
Fp 5 7 5 2 i M
dimana :
M 5 tegangan )ertical effecti)e di permukaan tanah akibat embankment jalan.
2.3. CNTH TABEL PERHITUNGAN PENURUNAN KNSLIDASI.
Hihat Tabel 2.
349
8/18/2019 4.B. Pembangunan Jalan Di Atas Tanah Lunak
10/30
350
8/18/2019 4.B. Pembangunan Jalan Di Atas Tanah Lunak
11/30
Gambar 1. Tabel nfluence Jact'r . "IKJ6 D*=! 19=;#
351
8/18/2019 4.B. Pembangunan Jalan Di Atas Tanah Lunak
12/30
Tabel 2. Perhitungan ettlement kibat Timbunan "Q'ne E#
M 5 =!;; t/m2
c 5 "6s 0/1 + e'#. l'g "pc/p'# + "6c 0/ 1+e'# . l'g ""p' +p/ pc#"')er 6'ns'lidated#
I'. Tebal Hapisan0 "m#
Q"m#
e' 6s 6c "t/m3#
pc"t/m2#
p'"t/m2#
p"t/m2#
p+p'"t/m2#
c"m#
c "m#6um.
1 1 ;.& 1!9= ;!192 ;!E= 1!(91 2!2(E ;!2(E 1!;;; =!;;; =!2(E ;!211 ;!211
2 1 1.& 1!9= ;!192 ;!E= 1!(91 2!=3= ;!=3= 1!;;; =!;;; =!=3= ;!1E9 ;!3=9
3 1 2.& 1!9= ;!192 ;!E= 1!(91 3!22 1!22 1!;;; =!;;; !2 ;!1(E ;!&2&
( 1 3.& 2!;;& ;!19& ;!E 1!(E 3!=1E 1!=1E 1!;;; =!;;; !=1E ;!121 ;!E&E
& 1 (.& 2!;;& ;!19& ;!E 1!(E (!2;2 2!2;2 1!;;; =!;;; 9!2;2 ;!119 ;!==&
E 1 &.& 2!;;& ;!19& ;!E 1!(E (!E 2!E ;!9; E!E; 9!&( ;!1;= ;!1
= 1 E.& 2!139 ;!21( ;!91 1!(91 (!1== 3!1== ;!9E; E!=2; 9!9= ;!1;2 ;!9(
1 =.& 2!139 ;!21( ;!91 1!(91 &!EE 2!EE ;!9&; E!E&; 1;!31 ;!;9( 1!;=
9 1 .& 2!139 ;!21( ;!91 1!(91 E!1&9 (!1&9 ;!9(; E!&; 1;!=39 ;!;= 1!1E&
1; 1 9.& 1!99( ;!223 ;!9E= 1!&1( E!EE1 (!EE1 ;!9(; E!&; 11!2(1 ;!;& 1!2&;
11 1 1;.& 1!99( ;!223 ;!9E= 1!&1( =!1=& &!1=& ;!92; E!((; 11!E1& ;!;= 1!32
12 1 11.& 1!99( ;!223 ;!9E= 1!&1( =!E9 &!E9 ;!91; E!3=; 12!;&9 ;!;=3 1!(;(
13 1 12.& 1!9=( ;!21 ;!9(= 1!&2 !2;E E!2;E ;!9;; E!3;; 12!&;E ;!;E= 1!(E
1( 1 13.& 1!9=( ;!21 ;!9(= 1!&2 !=2E E!=2E ;!; E!1E; 12!E ;!;E2 1!&3;1& 1 1(.& 1!9=( ;!21 ;!9(= 1!&2 9!2(E =!2(E ;!E; E!;2; 13!2EE ;!;& 1!&
1E 1 1&.& 1!;1 ;!2;2 ;!&2 1!&2( 9!=E =!=E ;!(; &!; 13!E( ;!;&1 1!E39
1= 1 1E.& 1!;1 ;!2;2 ;!&2 1!&2( 1;!292 !292 ;!2; &!=(; 1(!;32 ;!;( 1!&=
1 1 1=.& 1!;1 ;!2;2 ;!&2 1!&2( 1;!1E !1E ;!;; &!E;; 1(!(1E ;!;(( 1!=31
19 1 1.& 1!=E2 ;!19= ;!3 1!&1 11!3E9 9!3E9 ;!=; &!(E; 1(!29 ;!;(1 1!==2
2; 1 19.& 1!=E2 ;!19= ;!3 1!&1 11!9&; 9!9&; ;!=E; &!32; 1&!2=; ;!;3 1!1;
21 1 2;.& 1!=E2 ;!19= ;!3 1!&1 12!&31 1;!&31 ;!=2; &!;(; 1&!&=1 ;!;3( 1!((
22 1 21.& 1!=2 ;!12 ;!12 1!E11 13!12= 11!12= ;!=(; &!1; 1E!3;= ;!;31 1!=&
23 1 22.& 1!=2 ;!12 ;!12 1!E11 13!=3 11!=3 ;!=(; &!1; 1E!91 ;!;3; 1!9;&
2( 1 23.& 1!=2 ;!12 ;!12 1!E11 1(!3(9 12!3(9 ;!=;; (!9;; 1=!2(9 ;!;2= 1!931
2& 1 2(.& 1!1& ;!19 ;!1= 1!E;3 1(!9&E 12!9&E ;!E; (!=E; 1=!=1E ;!;2E 1!9&=
2E 1 2&.& 1!1& ;!19 ;!1= 1!E;3 1&!&&9 13!&&9 ;!E; (!=E; 1!319 ;!;2& 1!91
2= 1 2E.& 1!1& ;!19 ;!1= 1!E;3 1E!1E2 1(!1E2 ;!EE; (!E2; 1!=2 ;!;23 2!;;(
2 1 2=.& 1!E(& ;!1 ;!=( 1!E(1 1E!=( 1(!=( ;!E(; (!(; 19!2E( ;!;21 2!;2&
29 1 2.& 1!E(& ;!1 ;!=( 1!E(1 1=!(2& 1&!(2& ;!E2; (!3(; 19!=E& ;!;19 2!;((
3; 1 29.& 1!E(& ;!1 ;!=( 1!E(1 1!;EE 1E!;EE ;!E;; (!2;; 2;!2EE ;!;1 2!;E2
31 1 3;.& 1!(&E ;!1=2 ;!E3 1!E=& 1!=2( 1E!=2( ;!&; (!;E; 2;!=( ;!;1E 2!;=
32 1 31.& 1!(&E ;!1=2 ;!E3 1!E=& 19!399 1=!399 ;!&=; 3!99; 21!39 ;!;1& 2!;93
33 1 32.& 1!(&E ;!1=2 ;!E3 1!E=& 2;!;=( 1!;=( ;!&E; 3!92; 21!99( ;!;1( 2!1;=
3( 1 33.& 1!&&9 ;!1= ;!E99 1!E9 2;!=&E 1!=&E ;!&E; 3!92; 22!E=E ;!;13 2!12;
3& 1 3(.& 1!&&9 ;!1= ;!E99 1!E9 21!((& 19!((& ;!&&; 3!&; 23!29& ;!;13 2!133
3E 1 3&.& 1!&&9 ;!1= ;!E99 1!E9 22!13( 2;!13( ;!&(; 3!=; 23!91( ;!;12 2!1(&
3= 1 3E.& 1!(&= ;!1(E ;!E;E 1!=E 22!E2 2;!E2 ;!&3; 3!=1; 2(!&=2 ;!;1; 2!1&&
3 1 3=.& 1!(&= ;!1(E ;!E;E 1!=E 23!E3; 21!E3; ;!&2; 3!E(; 2&!2=; ;!;;9 2!1E&
39 1 3.& 1!(&= ;!1(E ;!E;E 1!=E 2(!39 22!39 ;!&;; 3!&;; 2&!9 ;!;;9 2!1=3
(; 1 39.& 1!(&= ;!1(E ;!E;E 1!3E 2&!2;; 23!2;; ;!&;; 3!&;; 2E!=;; ;!;; 2!11
(1 1 (;.& 1!(&= ;!1(E ;!E;E 1!3E 2E!;3E 2(!;3E ;!&;; 3!&;; 2=!&3E ;!;; 2!19
(2 1 (1.& 1!(&= ;!1(E ;!E;E 1!3E 2E!=2 2(!=2 ;!&;; 3!&;; 2!3=2 ;!;; 2!19=
(3 1 (2.& 1!(&= ;!1(E ;!E;E 1! 2=!=3; 2&!=3; ;!&;; 3!&;; 29!23; ;!;; 2!2;&
(( 1 (3.& 1!(&= ;!1(E ;!E;E 1! 2!E1; 2E!E1; ;!&;; 3!&;; 3;!11; ;!;;= 2!212
(& 1 ((.& 1!(&= ;!1(E ;!E;E 1! 29!(9; 2=!(9; ;!&;; 3!&;; 3;!99; ;!;;= 2!219
TTAL2!219
352
8/18/2019 4.B. Pembangunan Jalan Di Atas Tanah Lunak
13/30
3. MERENCANAKAN KEDALAMAN ERTICAL DRAIN (PD).
3.1. ALASAN PENGGUNAAN PD (PREABRICATED ERTICAL DRAIN).
1. AKTU.
Tanpa PKD! penurunan akan berlangsung lama sekali.
*isal dengan data tanah seperti pada Tabel 1! diasumsikan juga
k'ndisi tanah sebagai berikut :
Tebal lapisan tanah yang terk'ns'lidasi 5 (& m.
"C&&&' :
&'& &' &'&$ & &$& &&,& &'&
,&'&6,$' '&' *'&' !'' &* &'& ,'&!
&$& ''& && * @ ,).
- 0arga 6) "5 $'efisien $'ns'lidasi# ratarata 5 1E!; 1;(
cm2/detik!atau
6) ratarata 5 &!; m2/tahun.
*aka %aktu sampai 9;C k'ns'lidasi tercapai :
t 5v
dr
C
H T 2%90 )(
untuk asumsi k'ns'lidasi 1 arah ")ertikan saja# dan drainase hanya
ke arah permukaan tanah :
0dr 5 (& m , T9;C 5 ;!(
t 55
)45(848,0 2 x
5 3(3! ( tahun
Dengan adanya PKD! penurunan dapat dibuat berlangsung relatip
sangat singkat "lihat Hampiran 1#.
353
8/18/2019 4.B. Pembangunan Jalan Di Atas Tanah Lunak
14/30
2. KECEPATAN PENURUNAN YANG RELATIP BESAR DI AAL
UMUR JALAN.
Pada Tabel 2 diketahui t'tal settlement akibat k'ns'lidasi tanah 5
2!219 meter yang terjadi selama 3(3!( tahun.
erikut diberikan perhitungan rate 'f settlement jalan tersebut :
"T 5
2)(
.
dr H
t Cv
# , 5π
vT 4
1;; C
Tabel 3. $ecepatan penurunan tanpa )ertical drain.
T&' ! T U (5) S,'S/
1 ;.;;2(= &!EC "cm#
2 ;.;;(9( =!9C 12!(3 ;.;;=(1 9!=C 1=!&
( ;.;;9 11!2C 21!&
& ;.;123& 12!&C 2(!9
: : : 2=!=
1; ;.;2(E9 1=!=C :
-adi bila penurunan pada Tabel 3 diatas dibiarkan maka beda
penurunan "differential settlement# akan merusak perkerasan.
ila dianggap differential settlement! N 5 R c maka pada tahun ke
1 terjadi N 5 R 12!( 5 E!2 cm, ini berarti akan terjadi kerusakan
yang berarti pada perkerasan jalannya. Demikian juga pada tahun
tahun berikutnya! %alaupun sudah ada usaha perbaikan jalan.
3. DAYA DUKUNG TANAH DASAR.
Dengan adanya k'ns'lidasi tanah! kekuatan tanah dasar meningkat
akibat kenaikan harga 6u "undrained shear strength#! seperti dapat
dilihat pada Hampiran 2. Dalam %aktu relatip singkat "beberapa bulansaja#! telah dapat dicapai harga yang mendekati 1;;C.
Tanpa PKD! harga meningkat sangat perlahanlahan "dalam %aktu
1; tahun baru didapat harga 5 1=!=C#. ni berarti pada a%al umur
k'nstruksi praktis belum ada perbaikan kekuatan tanah.
354
8/18/2019 4.B. Pembangunan Jalan Di Atas Tanah Lunak
15/30
3.2. RUMUS TAMBAHAN.
ntuk tanah berlapislapis dengan ketebalan berbeda! %aktu penurunan
dapat dicari dengan rumus sebagai berikut :
dimana :
01! 02! ......! 0n 5 tebal lapisanlapisan tanah lempung yang
mengalami pemampatan.
6)1! 6)2!.....! 6)n 5 harga 6) untuk masingmasing lapisan tanah
yang bersangkutan.
355
8/18/2019 4.B. Pembangunan Jalan Di Atas Tanah Lunak
16/30
3.3. MENENTUKAN KEDALAMAN PD.
*et'da penentuan kedalaman dapat mengikuti c'nt'h berikut :
C' P''&' P&'&' */&, D*&' &' K&,&&' Y&'
M&$&.
sumsi :
1. Hapisan tanah disekitar )ertical drain mengalami pemampatan yang relatif
cepat dengan aliran air d'minan h'ris'ntal.
2. Hapisan tanah diba%ah ujung dasar )ertical drain mengalami pemampatan
dengan arah aliran air "tetap# d'minan keatas ")ertical#.
3. 0arga 6) dari data tanah diasumsikan sebagai berikut : "lihat Tabel 1#.
$edalaman ;( m, 6) 5 1=!1 1;( cm2/detik 5 &!39 m2/tahun.
$edalaman ( m, 6) 5 19!& 1;( cm2/detik 5 E!1& m2/tahun.
$edalaman 11 m, 6) 5 9!1 1;(
cm2/detik 5 2!= m
2/tahun.
$edalaman 111( m, 6) 5 !2 1;( cm2/detik 5 2!&9 m2/tahun.
$edalaman 1(2; m, 6) 5 &!= 1;( cm2/detik 5 1!; m2/tahun.
ntuk kedalaman ;1; m, 6) gabungan 5 1E 1;( cm2/detik "lihat
Persamaan &.1.#.
(. 6h 5 2 6).
&. Perhitungan berdasarkan data tanah pada Tabel 2 untuk M 5 =!; t'n/m2 "0
timbunan initial 5 (!&; m! 0 timbunan final 5 3!;; m#.
E. Penurunan dibagi menjadi 2 bagian yaitu :
Penurunan jangka pendek! yaitu penurunan akibat lapisan
tanah setebal sama dengan kedalaman )ertical drain.
Penurunan jangka panjang! yaitu penurunan akibat pemam
patan lapisan tanah diba%ah kedalaman ujung )ertical drain.
=. *isalkan! penurunan dianggap dapat diterima bila kecepatan penurunan
"rate 'f settlement# jangka panjang ratarata per tahun S1!& cm/tahun. 0asil
penentuan kedalaman )ertical drain dapat dilihat pada Tabel (.
356
8/18/2019 4.B. Pembangunan Jalan Di Atas Tanah Lunak
17/30
Tabel (. Perbandingan $edalaman Prefabricated Kertical Drain "PKD# dengan >ate 'f ettlement.
K&,&&'PD
()
P'*'&'J&'!& P'!
()
P'*'&' 10&' !&' ()
R& @ S,'
(/ $* &')& ;!1 ;!19 1!9
E ;!9( ;!1=9 1!=9
= 1!;= ;!1E9 1!E9
1!1E& ;!1E1 1!E1
9 1!2&; ;!1&2 1!&2
10 1328 01>> 1>>
11 1!(;1 ;!13E 1!3E
12 1!(E ;!12 1!2
13 1!&3; ;!122 1!22
6atatan : penurunan akibat pemampatan tanah setebal panjang PKD.
erdasarkan Tabel ( di atas! dipakai kedalaman rencana )ertical drain
adalah 1; meter dengan rate settlement yang terjadi 1!(( cm/tahun.
edangkan jarak )ertical drain untuk perhitungan didasarkan pada jarak
)ertical drain 5 1!; meter dengan type pemasangan p'la segi tiga.
>. MENCARI HUBUNGAN ANTARA TINGGI TIMBUNAN DAN PENURUNAN.
uatu timbunan setelah mengalami penurunan akan mengalami perubahan
@berat@! karena selama terjadi penurunan sebagian tanah timbunan @tenggelam@berada diba%ah muka air tanah! seperti terlihat pada Gambar 2.
Gambar 2. $edudukan timbunan saat mengalami penurunan.
*ulamula :
Ma%al 5 0a%al g timbunan
etelah mengalami k'ns'lidasi c
357
8/18/2019 4.B. Pembangunan Jalan Di Atas Tanah Lunak
18/30
0akhir 5 0a%al c
Makhir 5 0akhir gtimbunan + c "gsat.timbunan g%ater #
Makhir 5 "0a%alc# gtimbunan + c "gsat. timbunan 1#
karena dianggap gtimbunan 5 gsat.timbunan ! maka
Makhir 5 0a%al . gtimbunan c-adi! Makhir ? Ma%al.
BAGAIMANA MENCARI HARGA S/
Lakukan perhitungan cara sebagai berikut :
1. Tentukan suatu harga M 5 k'nstant tertentu! misal : M 5 3!; t'n/m2.
2. Dengan asumsi M tersebut dan bentuk timbunan yang dikehendaki cari
penurunan k'ns'lidasi maksimum tanah akibat k'ns'lidasi "pada as jalan#!
misal didapatkan penurunan k'ns'lidasi 5
ci
.
3. 6ari 0a%al dan 0akhir akibat M tersebut dengan rumus sebagai berikut :
Makhir 5 M 5 "0a%al c# gsat + c "gsat1#.
M 5 0a%al .gsat c .gsat + c .gsat c
5 0a%al. gsat c
-adi! 0a%al i 5 sat
cii S q
γ
+
0akhir i 5 0a%al i ci
(. langi langkahlangkah diatas untuk M 5 & t'n/m2, = t'n/m2, 9 t'n/m2, 11t'n/m2, dst. Dapatkan pula hargaharga c! 0a%al dan 0akhir yang
bersesuaian.
&. uat tabel yang berisi Mi! ci! 0a%al i! dan 0akhir i seperti pada Tabel &.
E. uat grafik hubungan antara 0a%al dan 0akhir seperti pada Gambar 3.
"0a%al 5 0initial, 0akhir 5 0final#. Pada Gambar ( diberikan pula grafik
hubungan antara settlement dengan 0final. 0ubunganhubungan yang lain
dapat dicari dengan grafik yang serupa.
=. Dari Gambar 3! dapat dicari berapa saja ketinggian 0a%al
untuk 0akhir
yang
telah ditentukan.
6atatan :
0arga c disini adalah penurunan k'ns'lidasi jangka pendek! yaitu
penurunan hanya akibat pemampatan lapisan tanah setebal panjang
PKD saja.
358
8/18/2019 4.B. Pembangunan Jalan Di Atas Tanah Lunak
19/30
Penurunan jangka panjang dapat dicari berdasarkan sisa
pemampatan dari lapisan tanah di ba%ah PKD.
359
8/18/2019 4.B. Pembangunan Jalan Di Atas Tanah Lunak
20/30
360
G a m b a r 3 . G r a f i k H u b
u g a ! " a r a # i g g i $ i a l % & g a # i g g i ' i " i a l ( o & 6 ) .
8/18/2019 4.B. Pembangunan Jalan Di Atas Tanah Lunak
21/30
361
G a m b a r 4 . G r a f i k H
u b u g a ! " a r a # i g g i $ i a l % & g a # i g g i & " " l & m & " ( o & 6 ) .
8/18/2019 4.B. Pembangunan Jalan Di Atas Tanah Lunak
22/30
Tabel &. Perhitungan Tinggi nitial! 'ngkar Traffic! dan Jinished Grade. "ntuk lapisan terk'ns'lidasi ;1;m "sedalam PKD##.
N
.
B
8/18/2019 4.B. Pembangunan Jalan Di Atas Tanah Lunak
23/30
*isalkan digunakan PKD jarak 1!; m dengan hubungan antara "derajatkejenuhan# dan t "%aktu# adalah sebagai berikut "lihat Hampiran 1# :
Tabel =. 0ubungan t dengan ! jarak PKD 5 1 m.
t "minggu# "derajat k'ns'lidasi
1 31
2 &2
3 EE
( =E
& 3E
= 91
9(
9 9E
1; 9=
11 9
12 9
13 99
1( 99
Pada saat timbunan mencapai 3!; meter! maka k'ndisi penimbunan adalah
seperti pada Tabel .
Tabel . $'ndisi Penimbunan ampai 0 5 3!; meter.
Tahapan Penimbunan mur Timbunan"t minggu#
Derajat$'ns'lidasi
" C#
Tegangan effecti)e padalapisan yang ditinjau bila
51;;C.
Tanah asli 1;; C p'8; ;!E; m "1# & minggu 3!=C p'8+ p 1518
;!E; 1!2; m "2# ( minggu =E!=C V8+ p 2528
1!2; 1!; m "3# 3 minggu EE!=C 8+ p 3538
1!; 2!(; m "(# 2 minggu &2!(C 8+ p (5(8
2!(; 3!; m " 1 minggu 31!=C 8+ p &5&8
363
8/18/2019 4.B. Pembangunan Jalan Di Atas Tanah Lunak
24/30
"0arga p'8! s18! s28! s38! dst berbedabeda untuk setiap kedalaman tanah yang
ditinjau#.
• tegangan tanah mulamula 5 p'8
• N tegangan akibat tahap penimbunan "1#! dari ; m s/d ;!E; m selama &
minggu "1 5 ;!3=#.
Np1 1 5
oo
o
p p p
''.'
'837,0
1 −
σ
• N tegangan akibat tahap penimbunan "2#! dari ;!E; m s/d 1!2; m
selama ( minggu "2 5 ;!=E=#.
Np2 2 5
11
767,0
1
2 ''.'' σ σ σ −
p
• N tegangan akibat tahap penimbunan "3#! dari 1!2; m s/d 1!; m
selama 3 minggu "3 5 ;!EE=#.
Np3 3 5
22
667,0
2
3 ''.'
'σ σ
σ −
p
• N tegangan akibat tahap penimbunan "(#! dari 1!; m s/d 2!(; m
selama 2 minggu "( 5 ;!&2(#.
Np( ( 5
33
524,0
3
4 ''.'
'σ σ
σ −
p
364
8/18/2019 4.B. Pembangunan Jalan Di Atas Tanah Lunak
25/30
• N tegangan akibat tahap penimbunan "! dari 2!(; m s/d 3!; m selama
1 minggu "& 5 ;!31=#.
Np& & 5
44
317,0
4
5 ''.'
'σ σ
σ −
p
365
8/18/2019 4.B. Pembangunan Jalan Di Atas Tanah Lunak
26/30
• -adi tegangan tanah di lapisan yang ditinjau adalah :
−
+
−
+== 11
767,0
1
2
837,0
1 ''.
'
'''.
'
''0,3' σ σ
σ
σ σ σ oo
o
o H p p
p
pm
−
+
−
+ 33
524,0
3
422
667,0
2
3 ''.'
'''.
'
'σ σ
σ
σ σ σ
σ
σ
−
+ 44
317,0
4
5 ''.'
'σ σ
σ
σ
• 0arga 6u tanah saat tercapainya tinggi 0 5 3.; meter adalah :
6u 053!; m 5 k
m H 0,3' =σ
dimana : harga k seperti pada Hampiran 2.
• Dengan cara yang sama pada saat 0 5 E!; m didapatkan daya dukung
tanah sebagai berikut "lihat Tabel 9# :
Tabel 9. *encari tegangan )ertical efektip pada tanah dasar untuk0timbunan 5 E!; m.
Tahapanpenimbunan
mur "minggu# Derajat kejenuhani
pi pada i C
tanah asli ;!; m W 1;; Co p'
; ;!E; m 1; 9=!2 C
oo
o
p p p
''.'
'972,0
1 −
σ
;!E; 1!2; m 9 9E!; C
11
960,0
1
2
''.'
'
σ σ
σ
−
p
1!2; 1!; m 9(!3 C
22
943,0
2
3 ''.'
'σ σ
σ −
p
366
8/18/2019 4.B. Pembangunan Jalan Di Atas Tanah Lunak
27/30
1!; 2!(; m = 91!9 C
33
919,0
3
4 ''.'
'σ σ
σ −
p
2!(; 3!; m E !& C
44
9885,0
4
5 ''.
'
'σ σ
σ −
p
3!; 3!E m & 3!= C
55
837,0
5
6 ''.'
'σ σ
σ −
p
3!E (!2; m ( =E!= C
66
767,0
6
7 ''.'
'σ σ
σ −
p
(!2; (!; m 3 EE!= C
77
667,0
7
8 ''.
'
'σ σ
σ −
p
(!; &!(; m 2 &2!( C
88
542,0
8
9 ''.'
'σ σ
σ −
p
&!; E!; m 1 31!= C
99
317,0
9
10 ''.'
'σ σ
σ −
p
C&&&' : σ'i 1
= σ
'i ∆pi
meter H 0,6' ==∑ σ
iuio p
i
p ∆=∑+=1
10
'
nal'g 6u 05E!; m 5 k 7805E!; m
:. PERHITUNGAN STABILITAS TIMBUNAN.
tabilitas timbunan dapat dihitung berdasarkan P>FG>* THB
"atau pr'gram apa saja yang sejenis# dengan asumsi sebagai berikut "lihat jugaHampiran 3# :
367
8/18/2019 4.B. Pembangunan Jalan Di Atas Tanah Lunak
28/30
Gambar &. Pembagian 'ne kekuatan tanah
Q'ne 5 Tanah dalam k'ndisi masih asli
6u 5 6u asli
Q'ne 5 Q'ne transisi : 6u di 52
udicudiA C C +
Q'ne 6 5 Tanah terk'ns'lidasi diba%ah timbunan 0! 7Xdi c tergantung
tinggi 0 dan kecepatan penimbunan bertahap. "lihat uraian pada
agian =#.
6u di c 5 k 7Xdi c
ntuk bentuk timbunan dengan @berm@ sebagai @c'unter%eight@ dapat
digunakan asumsi sebagai berikut :
Gambar E. Timbunan jalan dengan @berm@ sebagai @c'unter%eight.
7. ASUMSI BEBAN TRAIC.
368
8/18/2019 4.B. Pembangunan Jalan Di Atas Tanah Lunak
29/30
8/18/2019 4.B. Pembangunan Jalan Di Atas Tanah Lunak
30/30
Gambar =. $ur)a hubungan antara tebal timbunan dengan intensitasbeban yang bersesuaian dengan beban traffic "-apan >'ad
ss'ciati'n! 19E#.