INTERPRETASI KUAT GESER TANAH LEMPUNG

TEGUH JAKARTA DARI DATA PRESSUREMETER

BERDASARKAN PENGEMBANGAN

TEORI CAVITY EXPANSION

RINGKASAN DISERTASI

Gouw Tjie Liong

2013 832 003

Promotor :

Prof. Paulus Pramono Rahardjo, PhD

Ko. Promotor :

Prof. Dr. A. Aziz Djajaputra, Ir., MSCE

PROGRAM DOKTOR TEKNIK SIPIL

SEKOLAH PASCASARJANA

UNIVERSITAS KATOLIK PARAHYANGAN

BANDUNG

2017

INTERPRETASI KUAT GESER TANAH LEMPUNG

TEGUH JAKARTA DARI DATA PRESSUREMETER

BERDASARKAN PENGEMBANGAN

TEORI CAVITY EXPANSION

RINGKASAN DISERTASI

Gouw Tjie Liong

2013 832 003

Promotor :

Prof. Paulus Pramono Rahardjo, PhD

Ko. Promotor :

Prof. Dr. A. Aziz Djajaputra, Ir., MSCE

Penguji :

Prof. Dr. Ir. Hadi Utoyo Moeno, M.Sc., MIHT

Ir. Bigman Marihat Hutapea MSc., Ph.D

Dr. Ir. Silvia Fransisca Herina, MT

Dr. Ir. Rinda Karlinasari, MT.

PROGRAM DOKTOR TEKNIK SIPIL

SEKOLAH PASCASARJANA

UNIVERSITAS KATOLIK PARAHYANGAN

BANDUNG – 2017

i

INTERPRETASI KUAT GESER TANAH LEMPUNG TEGUH JAKARTA

DARI DATA PRESSUREMETER BERDASARKAN PENGEMBANGAN TEORI CAVITY EXPANSION

ABSTRAK

Tanah lempung teguh Jakarta dijumpai di kedalaman antara 30m hingga lebih dari 150m, berwarna keabuan, bernilai N SPT antara 18 hingga 25 pukulan/30cm, sering dilaporkan tersementasi, dan bersifat agak getas, sulit diperoleh contoh tanah tak terganggu. Gangguan pada contoh tanah dari mulai pengambilan di lapangan hingga persiapan contoh tanah di laboratoriun dan stress relieve yang besar tidak jarang menimbulkan rekahan-rekahan mikro pada contoh tanah yang dipersiapkan untuk uji triaxial, akibatnya parameter kuat geser lempung teguh tersementasi ini tidak dapat terkuantifikasi dengan baik. Akan jauh lebih baik bilamana parameter kuat geser tanah ini bisa diperoleh dari uji in-situ karena efek gangguan pengambilan dan persiapan contoh tanah dapat dihindari. Hingga saat ini satu-satunya uji in-situ yang dapat menghasilkan kurva tegangan-regangan tanah seperti uji triaxial, hanya uji Pressuremeter (PMT), karena itu dihipotesakan bahwa melalui teori cavity expansion akan dapat diturunkan parameter kuat geser tanah (kohesi dan sudut geser dalam). Dengan mengembangkan teori cavity expansion parameter kuat geser berhasil diturunkan dengan cara pencocokan (matching) kurva perhitungan teoretis dengan kurva data uji PMT. Didapatkan bahwa: sebelum tegangan leleh, Py, parameter kohesi lempung teguh Jakarta meningkat secara linear terhadap kedalaman dengan angka 145kPa di kedalaman 30m hingga 475kPa di kedalaman 100m, dan nilai sudut geser dalam bervariasi antara 21o-33o; di atas tegangan leleh, Py, kohesi tidak lagi bekerja dan hanya sudut geser dalam yang bekerja. Nilai sudut geser dalam yang didapatkan dari uji PMT bernilai tetap yaitu: peak = ultimate = PMT, ini berarti sudut dilatansi lempung teguh Jakarta sama dengan nol (= 0). Nilai PMT berada pada rentang nilai sudut geser dalam efektif (drained) yang didapatkan dari uji triaxial consolidated undrained, namun nilai kohesi yang didapatkan lebih besar dari uji triaxial. Nilai kohesi uji triaxial lebih kecil dikarenakan efek gangguan dan relaksasi menimbulkan retak mikro dalam contoh tanah yang berakibat efek sementasi tanah lempung teguh berkurang. Disimpulkan bahwa kuat geser tanah lempung teguh Jakarta dapat diturunkan dari uji PMT dan kuat geser yang dihasilkan adalah kuat geser efektif (drained). Untuk kuat geser undrained didapatkan konstanta pressuremeter Np sebesar 5.50. Kata Kunci:

Lempung Teguh Jakarta, Kuat Geser, Pressuremeter, Pengembangan Teori Cavity Expansion

ii

SHEAR STRENGTH INTERPRETATION OF JAKARTA STIFF CLAY

BY PRESSUREMETER DATA BASED ON DEVELOPMENT OF CAVITY EXPANSION THEORY

ABSTRACT Jakarta stiff clay, found at a depth of 30 - 150 m depth or more, greyish in color, having SPT N values around 18 to 25 blows/ft, often reported cemented, showing rather brittle characteristic, and difficult to retrieve undisturbed samples. Sample disturbances, starting from sampling process in the field to sample preparation in the laboratory and large stress relieve, often induced micro cracks on the soil samples prepared for triaxial test, hence the shear strength parameters of this stiff clay are not well quantified. It will be better if the shear strength parameters can be obtained from in-situ testing because by performing the test in-situ, sample disturbance and large stress relieve can be significantly reduced. Up to the present time, the only in-situ testing device that can produce soil stress strain relationship as triaxial test, is Pressuremeter test (PMT). Therefore, it is hypothesis that the shear strength parameters, i.e. cohesion and angle of internal friction, can be derived through cavity expansion theory. Through a thorough research, the writer succeeded in deriving shear strength parameters of Jakarta stiff clay by matching theoretical curve obtained through the development of cavity expansion theory with the PMT test curve. It was obtained that: before yield pressure, Py, the cohesion parameter of Jakarta stiff clay increases with depth, with a value of 145kPa at a depth of 30m to 475kPa at a depth of 100m. The angle of internal frictions varies between 21o to 33o. Above the yield pressure, Py, the stiff clay loses its cohesion and only left with its angle of internal frictions. The angle of internal frictions obtained from PMT have constant values, i.e. peak = ultimate = PMT, which means Jakarta cemented stiff clay has zero dilatancy (= 0). The angle of internal frictions obtained fall within the value of drained angle of internal frictions obtained from triaxial consolidated undrained test. However, the cohesion values obtained is larger than triaxial test results. The smaller triaxial cohesion values are attributed to the disturbances and stress relieve experienced by the soil samples, causing the cemented stiff clay to loss part of its cementation and cohesion effect. It is concluded that the shear strength parameters of Jakarta stiff clay can be obtained from Pressuremeter test and the parameters obtained is effective (drained) parameters. To calculate undrained shear strength, it is found that the pressuremeter constant Np is equal to 5.50.

Keywords:

Jakarta stiff clay, Shear Strength, Pressuremeter, Development of Cavity Expansion Theory

iii

PENGANTAR

Disertasi dengan judul “Interpretasi Kuat Geser Tanah Lempung Teguh Jakarta dari Data Pressuremeter Berdasarkan Pengembangan Teori Cavity Expansion” ini ditujukan untuk memenuhi sebagian syarat kelulusan untuk program Doktor Ilmu Teknik Sipil, Universitas Katolik Parahyangan, Bandung.

Rasa syukur yang mendalam disampaikan kepada Yang Maha Kuasa atas terselesaikannya studi dan disertasi doktor teknik sipil dalam sub bidang keilmuan geoteknik ini. Sebuah impian yang tidak dapat terlaksana selama 30 tahun. Keterbatasan finansial memaksa penulis lebih mengutamakan kepentingan keluarga dalam membesarkan, mendidik anak-anak dan membina keluarga. Kini di usia yang terhitung tidak muda lagi ini akhirnya impian ini menjadi kenyataan. Sebuah pencapaian keilmuan dalam cita-cita pribadi yang tidak mungkin terlaksana tanpa masukan, dorongan, dan dukungan yang sangat berharga dari:

Bapak Prof. Paulus Pramono Rahardjo, Ph.D selaku Promotor, Bapak Prof. Dr. A. Aziz Djajaputra selaku Ko-Promotor, Bapak Prof. Hadi U. Moeno Ph.D, Ibu Silvia Herina Ph.D dan Ibu Rinda Karlina

Sari Ph.D selaku dewan penguji. Bapak Ir. Bigman Marihat Hutapea MSc., Ph.D, selaku penguji luar. Bapak Yohannes Timbul Widodo dan tim selaku tata usaha Fakultas Pasca

Sarjana. Bapak Ir. P. Benny Kumara, Bapak Ir. Y.P. Chandra M.Eng, kawan dan rekan

dari PT. GEC., PT. Pondasi Kisocon Raya dan PT. Tarumanegara Bumiyasa yang memberikan bahan-bahan yang diperlukan dalam penelitian ini.

Penghargaan dan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya dihaturkan kepada bapak-bapak dan ibu-ibu tersebut di atas. Penghargaan tinggi disampaikan pula kepada papa Gouw Seh Toh, istri Rika Yanti Tanudjaja, dan anak-anak Anthony dan Evelyn Gunawan, yang telah memberi dukungan moril selama proses studi S3 ini. Penulis berjanji untuk selalu berkarya, menyumbangkan tenaga, pikiran dan pengetahuan kepada dunia pendidikan Indonesia, khususnya dalam bidang geoteknik. Akhir kata semoga penelitian yang menghasilkan parameter kuat geser drained dan undrained dari uji Pressuremeter ini dapat memberikan sumbangsih yang berharga untuk kemajuan dunia ilmu Geoteknik.

Bandung, 12 Agustus 2017 Gouw Tjie Liong

iv

DAFTAR ISI

1. PENDAHULUAN ........................................................................................... 1

1. 1 Latar Belakang .......................................................................................... 1 1. 2 Identifikasi Masalah .................................................................................. 1 1. 3 Tujuan dan Manfaat Penelitian .................................................................. 2 1. 4 Pembatasan Masalah ................................................................................. 2 1. 5 Hipotesa .................................................................................................... 3 1. 6 Rencana Penelitian .................................................................................... 4

2. KAJIAN PUSTAKA ........................................................................................ 6 2.1 Geologi Jakarta ......................................................................................... 6 2.2 Uji Pressuremeter ...................................................................................... 6 2.3 Jenis Pressuremeter ................................................................................... 6 2.4 Prosedur Uji Pressuremeter Pra-bor ........................................................... 9 2.5 Kurva Uji dan Parameter PMT ................................................................ 10 2.6 Teori Cavity Expansion ........................................................................... 11 2.7 Kuat Geser Undrained dari uji PMT ........................................................ 14

3. METODA PENELITIAN ............................................................................... 16 3.1 Program Pengujian di Lapangan .............................................................. 16 3.2 Program Pengujian di Laboratorium ........................................................ 17 3.3 Validasi Pengujian ................................................................................... 17 3.4 Analisa Hasil Pengujian ........................................................................... 18

3.5 Menurunkan Parameter Kuat Geser c dan dari PMT ............................. 18

3.6 Pemilihan Data (Data Selection) .............................................................. 19 3.7 Mengkaji Hasil Pemodelan dan Menarik Kesimpulan .............................. 20

4. ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN .................................................... 21 4.1 Data Tanah di Lokasi Penelitian .............................................................. 21 4.2 Hasil Uji Difraksi Sinar X ....................................................................... 26 4.3 Uji Pressuremeter .................................................................................... 28 4.4 Analisis Uji PMT Berdasarkan Model Cavity Expansion Mecsi .............. 30 4.5 Studi Numerik Uji PMT melalui Analisa Elemen Hingga ........................ 31

4.6 Derivasi c Berdasarkan Pengembangan Teori Cavity Expansion ........... 33 4.7 Kuat Geser Undrained dari Data Uji PMT ............................................... 38 4.8 Evaluasi Parameter Kekakuan PMT vs Oedometer .................................. 40 4.9 Pemilihan Data (Data Selection) .............................................................. 41

5. KESIMPULAN DAN SARAN ...................................................................... 46 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 53

1

1. PENDAHULUAN

1. 1 Latar Belakang

Lapisan tanah dasar di wilayah DKI Jakarta pada umumnya terdiri dari lapisan lempung lunak atau lapisan lempung merah kelanauan hingga kedalaman 15-20m, setelah itu hingga kedalaman 30m, umumnya dijumpai lapisan tanah pasir padat tersementasi berselang-seling dengan lapisan tanah lempung teguh. Di kedalaman lebih dari 30m umumnya didapatkan lapisan lempung teguh. Lapisan lempung teguh tersebut seringkali juga dilaporkan tesementasi dengan nilai SPT pada umumnya berkisar sekitar 18-25 pukulan/30cm.

Para praktisi penyelidikan tanah sering kali mengalami kesulitan untuk mengambil contoh tanah tak terganggu lempung teguh dari kedalaman yang melebihi 40m. Kesulitan untuk memperoleh contoh tanah tidak terganggu ini mengakibatkan banyak para praktisi geoteknik menentukan parameter-parameter perhitungan geoteknik berdasarkan uji SPT dan uji indeks properti. Sebagai contoh dalam perhitungan kapasitas pondasi dalam dan galian dalam, parameter-parameter

kuat geser (kohesi, c, dan sudut geser dalam, ), dan parameter deformasi tanah (kekakuan atau modulus deformasi tanah, E) yang diperlukan sering kali diambil melalui korelasi dengan uji SPT. Penentuan parameter desain dengan korelasi SPT ini sering kali bervariasi sangat jauh antara satu enjinir dengan enjinir lainnya.

1. 2 Identifikasi Masalah

Uji SPT tidak dapat memberikan hubungan kurva tegangan-regangan tanah, juga tidak menghasilkan parameter-parameter penting seperti: parameter kuat geser, c

dan , dan parameter kekakuan atau modulus deformasi tanah, E. Parameter-parameter penting tersebut, sebagaimana disampaikan dalam sub bab sebelumnya, hanya dapat diperkirakan melalui korelasi yang terdapat dalam banyak buku teks dari luar negeri dan diterapkan di Jakarta tanpa dasar penelitian mendalam terhadap karakteristik tanah setempat. Cara demikian tentunya sulit dikuantifikasi dan diajarkan secara ilmiah, dan bisa bersifat subjektif dan dapat berbeda secara signifikan antara satu ahli dengan ahli lainnya. Karena itu tidak jarang perkiraan daya dukung pondasi bisa sangat berbeda dari satu konsultan ke konsultan lainnya. Sebagai contoh, pengalaman peneliti beberapa tahun lalu di suatu proyek di jalan Muhammad Husni Thamrin, untuk pondasi tiang bor berdiameter 1 m dengan kedalaman 50 m, dua konsultan menghasilkan dua daya dukung ijin yang berbeda jauh. Perencana pertama memberikan daya dukung ijin sebesar 375 ton, sementara perencana kedua mengatakan daya dukung izin dapat mencapai 750 ton. Tentunya prakiraan daya dukung yang berbeda hingga dua kali lipat ini dapat jauh dikurangi apabila dapat dihasilkan parameter kuat geser tanah yang lebih representatif daripada hanya melalui korelasi dan judgement perencana.

2

1. 3 Tujuan dan Manfaat Penelitian

Menilik dari kesulitan untuk mengambil contoh tanah yang representatif untuk mencari parameter kuat geser dan parameter kekakuan melalui uji triaxial dan uji konsolidasi di tanah lempung teguh Jakarta, penelitian ini ditujukan untuk mencari metoda perhitungan melalui pengembangan teori cavity expansion yang dapat mengkuantifikasi parameter kuat geser drained (kohesi efektif, c’, dan sudut geser

dalam efektif, ') dan parameter kuat geser undrained, cu, tanah lempung teguh Jakarta dengan menggunakan data uji in-situ, yaitu data uji pressuremeter. Bilamana parameter kuat geser lempung teguh Jakarta ini, baik dalam kondisi drained ataupun undrained, dapat diturunkan melalui uji pressuremeter, tentunya penelitian ini akan memberikan kontribusi yang berarti bagi perkembangan ilmu geoteknik dan akan sangat bermanfaat bagi para enjinir untuk melakukan analisis geoteknik atas dasar data kuat geser yang terukur baik daripada hanya mengandalkan pada korelasi kasar dengan pukulan SPT. Perhitungan kapasitas pondasi dalam, analisis kestabilan galian dalam dan analisis permasalahan geoteknik lainnya, misalnya pembuatan terowongan transportasi masal MRT yang sudah mulai dibangun di Jakarta, akan dapat dilakukan dengan kualitas yang lebih terukur dan tingkat kepastian yang lebih baik.

1. 4 Pembatasan Masalah

Hingga saat ini, selain uji SPT dan uji sondir atau Cone Penetration Test (CPT), yang sudah sangat umum dilakukan di Indonesia, uji in situ lain yang telah dikenal namun relatif masih jarang diaplikasikan adalah uji geser baling (Vane Shear Test, VST), sondir elektrik yaitu sondir dengan pengukuran tegangan air pori yang dikenal dengan nama CPTu, Dilatometer (DMT), dan uji pressuremeter (PMT). Dari semua jenis uji tersebut, uji Pressuremeter adalah satu-satunya uji lapangan yang dapat menghasilkan hubungan tegangan dan regangan tanah secara in situ.

Uji Pressuremeter (selanjutnya disebut sebagai uji PMT) yang dilaksanakan dengan mengembangkan sebuah membran silinder di dalam lubang bor secara radial menghasilkan kurva tegangan vs regangan dengan cara mengukur tekanan yang diberikan dan regangan radial yang dihasilkan. Selama ini kurva tegangan regangan ini pada umumnya digunakan untuk menurunkan parameter kekakuan tanah, EPMT. Hingga penelitian ini dilakukan belum terdapat metoda yang mapan

untuk menurunkan parameter kuat geser tanah, c dan dari uji PMT. Penelitian ini

dibatasi untuk mencari parameter kuat geser tanah, c dan , lempung teguh Jakarta dari uji PMT. Karena uji PMT pada kedalaman 30m ke atas hanya dapat dilakukan pada lubang bor vertikal dan tidak dapat dilakukan pada lubang bor horisontal, efek anisotropik kuat geser tanah (strength anisotropy) tidak ditinjau.

3

1. 5 Hipotesa

Penelitian untuk menurunkan parameter kuat geser tanah lempung teguh Jakarta ini dimulai dengan beberapa hipotesa dan rencana penelitian sebagai berikut: 1. Tanah lempung teguh Jakarta merupakan lempung teguh yang tersementasi.

Penelitian apakah benar ada efek sementasi perlu dilakukan pemeriksaan senyawa kimiawi terhadap contoh tanah yang diambil di lapangan dengan metoda difraksi sinar x (x-ray diffraction).

2. Model cavity expansion yang ada belum dapat dipakai untuk menghasilkan parameter kuat geser efektif dan perlu dimodifikasi dengan jalan meneliti dan mengembangkan persamaan-persamaan cavity expansion.

3. Ada sudut dilatansi ( = ’peak - ’ultimate) pada tanah lempung teguh tersementasi Jakarta. Penelitian akan dilakukan dengan melaksanakan uji pressuremeter hingga regangan yang besar (di atas 20%). Bila kurva uji pressuremeter menunjukkan prilaku strain softening maka berarti ada prilaku dilatansi, sebaliknya bila kurva uji menunjukkan strain hardening maka tidak ada sudut dilatansi dan hanya akan dihasilkan satu nilai sudut geser dalam,

yaitu ’peak = ’ultimate. Gambar 1.1 menunjukkan sketsa prilaku tegangan regangan tanah yang berprilaku strain hardening dan strain softening.

Gambar 1.1 Tegangan vs Regangan dan Sudut Geser Dalam Tanah

4. Formulasi perubahan kekakuan (modulus deformasi) tanah, E, yang berubah

bersama besaran tegangan dan regangan yang dialaminya agaknya merupakan salah satu parameter penentu untuk dapat menurunkan parameter kuat geser tanah. Penelitian seksama akan dilakukan untuk mencari formulasi perubahan nilai E bersama regangan yang dialaminya.

5. Atas dasar bahwa tanah adalah material partikuler (particulate material) dan dari teori critical state soil mechanics, dihipotesakan bahwa saat kurva tegangan regangan uji PMT masih relatif linear, dua parameter kuat geser

tanah, c dan , termobilisasi secara bersamaan. Saat kurva tegangan regangan mulai bersifat non-linear, dimana tanah mulai memasuki fase leleh (yield

4

phase), sesuai dengan perilaku fundamental tanah yang bersifat partikuler dan friksional, pada fase plastis ini tanah akan kehilangan parameter kohesinya dan hanya tinggal parameter sudut geser dalam saja yang bekerja.

6. Mengingat proses pembebanan uji PMT diberikan secara radial, maka akan timbul tegangan tangential yang yang bekerja seolah “memekarkan” dan “menggeser” tanah, maka dihipotesakan uji PMT pada tanah lempung teguh akan lebih bersifat drained daripada kondisi undrained. Hipotesa ini akan diuji dengan membandingkan nilai sudut geser dalam yang diturunkan terhadap data sudut geser dalam yang didapatkan dari uji triaxial CU.

7. Lempung teguh Jakarta sering dilaporkan tersementasi. Dihipotesakan keberadaan sementasi ini akan menghasilkan nilai kohesi yang tinggi bila nilai kohesi ini dapat diturunkan dari uji PMT. Hal ini dikarenakan uji PMT dilaksanakan langsung di lapangan dan relatif tidak menimbulkan gangguan pada struktur tanah sehingga efek sementasi bisa lebih tertangkap saat pengukuran dilakukan. Sementara itu nilai kohesi yang didapatkan dari uji triaxial cenderung memberikan nilai yang lebih rendah karena contoh tanah terganggu dan juga mengalami relaksasi tegangan sejak dikeluarkan dari dalam tanah hingga persiapan contoh benda uji di laboratorium.

8. Proses pembebanan uji PMT, paling tidak di bagian tengah probe (membran) hanya akan menimbulkan regangan satu dimensi, yaitu regangan horizontal dan tidak menimbulkan regangan dalam arah vertikal, hal ini mirip dengan uji oedometer satu dimensi. Perbedaannya adalah uji PMT menimbulkan regangan horisontal, sedangkan uji oedometer menghasilkan regangan vertikal. Karena sama-sama menimbulkan regangan satu dimensi, dihipotesakan parameter kekakuan atau modulus deformasi tanah yang dihasilkan dari uji PMT ekivalen dengan yang dihasilkan dari uji oedometer.

9. Atas dasar alasan yang sama seperti di atas, tegangan leleh, Py, yang diperoleh dari uji PMT dihipotesakan lebih kurang ekivalen dengan tegangan pra-konsolidasi, Pc’ yang didapatkan dari uji oedometer konvensional.

10. Bila dari data PMT bisa diturunkan parameter kuat geser efektif c’ dan ’ maka

melalui kuat geser efektif c’ dan ’ tersebut akan dapat diturunkan pula nilai kuat geser undrained, cu.

1. 6 Rencana Penelitian

Berdasarkan hipotesa di atas, penelitian direncanakan akan dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut: 1. Memilih lokasi penelitian di daerah Bendungan Hilir, Jakarta. 2. Melakukan kajian pustaka mengenai uji PMT dan teori terkait. 3. Melakukan uji PMT terhadap tanah lempung teguh mulai dari kedalaman

lebih kurang 30m hingga 100 m. 4. Mengambil beberapa contoh tanah tak terganggu di dekat posisi uji PMT.

5

5. Melakukan uji difraksi sinar X terhadap contoh tanah untuk memeriksa apakah tanah lempung teguh Jakarta benar merupakan tanah lempung teguh tersementasi. Juga untuk memeriksa kesamaan mineral tanah lempung teguh yang bersangkutan, dengan demikian dapat dipastikan penelitian dilakukan pada tanah yang berkarakteristik sama.

6. Melakukan uji laboratorium untuk mencari index properties, yaitu: berat isi tanah, rasio pori, derajat kejenuhan, specific gravity, kadar air, dan batas-batas Atterberg.

7. Melakukan uji triaxial CIU dengan pengukuran tekanan air pori terhadap contoh tanah yang berhasil di ambil.

8. Melakukan uji konsolidasi untuk mencari parameter modulus deformasi (kekakuan) oedometer dan membandingkannya dengan modulus deformasi yang didapatkan dari uji pressuremeter.

9. Melakukan simulasi numerik dengan program elemen hingga untuk mencari parameter-parameter mana yang lebih sensitif dalam mencari parameter c dan

tanah. Hal ini dilakukan dengan mencari kedekatan kurva uji lapangan dengan kurva hasil uji simulasi elemen hingga.

10. Dari hasil simulasi numerik dengan program elemen hingga, meneliti dan mengembangkan teori pengembangan rongga silindris untuk mencoba

menurunkan parameter kuat geser c dan tanah, dengan cara mencocokkan kurva tegangan regangan yang dihasilkan dari modifikasi teori pengembangan rongga terhadap data uji pressuremeter yang sebenarnya.

11. Membandingkan parameter kuat geser yang dihasilkan dengan kuat geser yang diperoleh dari uji triaxial.

12. Menganalisa dan menarik kesimpulan dari hasil penelitian.

6

2. KAJIAN PUSTAKA

2.1 Geologi Jakarta

Secara umum geologi DKI Jakarta merupakan dataran pantai (coastal plain) yang dikenal dengan nama Dataran Jakarta. Dataran dengan ketinggian rata-rata 7 (tujuh) meter di atas permukaan laut ini memiliki lebar 40 km dan membentang sepanjang 175 km dari kota Serang di bagian barat hingga Cirebon di bagian timur.

Di bagian atas hingga kedalaman 10-30 m tanah Jakarta merupakan tanah alluvial, yang merupakan endapan hasil pengangkutan partikel tanah dari aliran air permukaan dan air sungai serta endapan pantai (Gambar 2.1). Jenis tanah yang dijumpai umumnya merupakan tanah lempung, lanau atau pasir. Tanah lempung marina dengan konsistensi lunak dijumpai di bagian pantai utara Jakarta dengan lebar kira-kira 5 km dari tepi pantai, sedangkan ke arah selatan dijumpai tanah lempung yang berasal dari abu vukanik jenis tufa. Di bawah lapisan tersebut, mulai dari kedalaman 20-30m hingga lebih, dijumpai endapan aluvial tua (endapan Pleistocene) berupa tanah pasir lanauan tersementasi berselang-seling dengan tanah lempung teguh. Saat dilakukan pemboran tanah di wilayah Kemayoran hingga kedalaman 300 m masih dijumpai lapisan endapan Pleistocene ini (Kumara, 2016).

Seiring dengan banyaknya bangunan bertingkat tinggi yang didirikan di atas pondasi sedalam 50 m hingga 90 m atau bahkan lebih dalam lagi, diperlukan pengertian yang lebih baik tentang karakteristik tanah endapan Pleistocene ini.

2.2 Uji Pressuremeter

Pada tahun 1957, Louis Ménard, dari Prancis mengembangkan suatu alat uji tanah in situ yang kemudian dikenal dengan nama pressuremeter (Baguelin dkk, 1978), selanjutnya disingkat sebagai PMT. Uji PMT dilakukan dengan memasukkan probe membran berbentuk silinder ke kedalaman tanah yang akan diuji, kemudian mengembangkan silinder membran tersebut ke arah radial. Dengan mengukur tekanan yang diberikan dan radius pengembangan, maka didapatkan hubungan tegangan dan regangan tanah dalam arah horizontal (Gambar 2.2). 2.3 Jenis Pressuremeter

Dari cara memasukkan ke dalam tanah, PMT dibedakan ke dalam 3 jenis seperti terlihat dalam Gambar 2.3 (Amar dkk, 1991, Briaud, 1992; Clarke,1995), yaitu: 1. Pre-borehole pressuremeter: probe PMT dimasukkan ke dalam lubang bor

yang sudah dibor terlebih dahulu. 2. Self boring pressuremeter: ujung PMT dilengkapi dengan mata bor, probe

PMT masuk ke dalam tanah bersama dengan proses pengeboran. 3. Push-in pressuremeter: ujung probe PMT dilengkapi dengan mata konus,

PMT dimasukkan dengan cara ditekan.

7

Gambar 2.1 Peta Geologi Jakarta (Jakartapedia, 2016)

Lokasi Penelitian

8

Gambar 2.2 Uji dan Kurva Uji Pressuremeter (modifikasi dari Briaud, 2013)

Gambar 2.3 Jenis-jenis Pressuremeter (a) and (b) Pre-borehole PMT; (c) Self Boring PMT; (d) Push in PMT

(dari laman Apageo Segelm, 2016; Cambridge in Situ, 2016; In Situ Engineering, 2016)

9

Dari tiga jenis pressuremeter tersebut, yang terbanyak dipakai saat ini dan yang juga sudah diaplikasikan di Indonesia adalah jenis PMT Pra-Bor (pre-borehole pressuremeter). Selanjutnya dalam peneltian hanya membahas lebih lanjut tentang uji PMT-Pra Bor.

2.4 Prosedur Uji Pressuremeter Pra-bor

o Persiapan lubang bor: Gangguan pada dinding lubang bor harus seminimal mungkin. Diameter lubang bor umumnya berukuran 75 mm, dan hanya boleh lebih besar sedikit daripada diameter probe PMT.

o Kalibrasi PMT (ASTM D4719-00, 2000): Perlu dilakukan kalibrasi karena adanya kehilangan volume dan tekanan dalam sistem PMT. Kehilangan volume diantaranya disebabkan oleh pengembangan selang yang menghubungkan unit kontrol dengan probe dan pemampatan air yang digunakan. Kehilangan tekanan disebabkan oleh adanya perlawanan membran, jadi tekanan yang bekerja pada tanah di sekitar dinding lubang bor kurang dari tekanan di dalam probe sehingga perlu dilakukan koreksi tekanan. Koreksi ini dikenal sebagai koreksi membran.

o Memasukkan probe PMT ke dalam lubang bor: probe harus dimasukkan segera ke dalam lubang bor segera setelah lubang selesai dibor. Seluruh panjang probe harus berada dalam material dengan kuat geser yang lebih kurang sama, jika tidak ada resiko membrane pecah dan data sulit diinterpretasi. Bila digunakan casing untuk menjaga kestabilan lubang, maka casing dipasang hingga kedalaman yang akan diuji, setelah probe PMT dimasukkan ke dalam casing, baru casing diangkat sedikit lebih tinggi dari probe.

o Pengujian PMT: Uji PMT dianjurkan untuk dilakukan dalam minimal 8 peningkatan tekanan dengan interval kenaikan yang sama. Setiap peningkatan tekanan dipertahankan selama 60 atau 120 detik, dan pembacaan regangan atau perubahan volume probe PMT dilakukan pada detik ke 15, 30, 60, 90 dan 120. Agar didapatkan titik-titik data yang cukup untuk menghasilkan grafik tegangan vs regangan dianjurkan untuk memperkirakan tekanan batas atau tegangan ultimate (limit pressure). Tabel 2.1 memberikan nilai tipikal tekanan batas yang dapat dipergunakan untuk perkiraan awal tekanan batas tanah yang akan diuji.

Tabel 2.1 Nilai Tipikal Tekanan Batas, P*L (Briaud, 2013)

Konsitensi Lunak Sedang Kaku Sangat Kaku KerasPL* (kPa) 0 - 200 200 - 400 400 - 800 800 - 1600 > 1600

Eo (Kpa) 0 - 2500 2500 - 5000 5000 - 12000 12500 - 25000 > 2500

Kepadatan Lepas Sedang Padat Sangat PadatPL* (kPa) 0 - 500 500 -1500 1500 - 2500 > 2500

Eo (Kpa) 0 - 3500 3500 - 12000 12000 - 22500 > 22500

Tanah Lempung

Tanah Pasir

10

2.5 Kurva Uji dan Parameter PMT

Kurva uji PMT dibuat berdasarkan data pembacaan pada setiap akhir peningkatan tegangan, yaitu: P60 vs V60 atau P120 vs V120 (P60 dan V60 = tekanan dan volume probe PMT pada detik ke 60; P120 dan V120 = tekanan dan volume pada detik ke 120). Tekanan diplot adalah tekanan yang sudah dikoreksi terhadap perlawaan membran dan volume yang diplot adalah volume yang sudah dikoreksi terhadap pengembangan selang dan pemampatan air yang digunakan (Gambar 2.4a). Dengan mengkonversi volume menjadi radius lubang (=radius probe PMT), kurva uji PMT ini juga dapat diplotkan dalam bentuk tekanan vs radius lubang (Gambar 2.4b)

Gambar 2.4 Kurva Uji PMT Tipikal (modifikasi dari Baguelin, 1978; Gouw, 1984)

Parameter PMT yang dihasilkan adalah (lihat Gambar 2.4): o Tekanan Tanah Horsontal Awal, PoM : Tekanan pada bagian awal dari garis lurus

kurva uji PMT yang ditunjukkan oleh titik (Vo, PoM) disebut tekanan tanah horizontal Ménard. Nilai PoM ini sebanding dengan nilai Po yaitu tekanan tanah horisontal dalam keadaan diam (horizontal pressure at rest) dalam bentuk tegangan total. yang dihitung dari: Po = (.z – uo) ko + uo (2.1)

dengan: z = Kedalaman, diukur dari muka tanah sampai pusat probe

= berat isi tanah uo = tekanan hidrostatik air tanah di kedalaman probe

ko = koefisien tekanan tanah pada keadaan diam o Tekanan Leleh (Yield Pressure), Py : Tegangan pada bagian akhir dari garis

lurus kurva uji PMT yang ditunjukkan oleh titik (Vf, Py).

11

o Tekanan Batas (Limit Pressure), PL : dikenal juga sebagai tegangan runtuh atau tegangan ultimate, yaitu tegangan dimana kurva tegangan dan regangan uji PMT sudah asimtotis.

o Tekanan Batas Netto (Net Limit Pressure), P*L :

P*L = PL - Po (2.2) o Koefisien Reaksi Tanah dalam Arah Horizontal, Km: Berupa kemiringan kurva

uji pada daerah elastis, yaitu antara PoM dan Py.

Km= ∆P

∆R (2.3)

dengan: P = Py – Po dan R = Ry – Ro o Modulus Kekakuan atau Modulus Deformasi, EM, dan Modulus Geser, G :

EM = (1+υ) Ro+Ry

2 Km (2.4)

G = EM

2(1+υ) (2.5)

2.6 Teori Cavity Expansion

Uji PMT sejalan dengan teori cavity expansion silindris yang mempelajari perubahan tegangan tanah, tegangan air pori dan deformasi tanah yang disebabkan oleh pengembangan atau penyusutan rongga berbentuk silinder. Teori cavity expansion ini dikenal sejak tahun 1950an (Yu, 2000), dan sejak itu banyak peneliti mengaplikasikannya ke dalam berbagai permasalahan geoteknik, diantaranya: untuk analisa kapasitas pondasi, penggalian terowongan, kestabilan lubang bor, interpretasi uji in situ, perhitungan pondasi dalam, stone column, dan lain sebagainya (Ladanyi, 1963, Baguelin, 1972, Vesic, 1972 dan 1975, Baligh, 1976, Wroth & Windle, 1975, Datye & Nagraju, 1977, Pandit dkk, 1983).

Pada saat rongga silindris dikembangkan di dalam tanah, dapat dibedakan tiga zone pengaruh akibat pengembangan rongga silindris tersebut (Mecsi, 2013) seperti yang digambarkan pada Gambar 2.5. Dengan menerapkan teori cavity expansion dan kriteria keruntuhan Mohr Coulomb (Gambar 2.6.a) serta formulasi perubahan tegangan radial terhadap modulus deformasi (Gambar 2.6.b), Mecsi, 2013, menurunkan persamaan-persamaan teori cavity expansion untuk aplikasi dalam uji PMT sebagai berikut:

𝜎 =.

(2.6)

𝜉 = (2.7)

Es = Eoσ

σref

a

(2.8)

12

Gambar 2.5 Daerah Pengaruh Pengembangan Rongga Silindris (Mecsi, 2013)

Gambar 2.6 Kriteria Mohr-Coulomb dan Fungsi Modulus Deformasi (Mecsi, 2013)

dengan: Es = modulus deformasi (kekakuan) tanah pada tegangan radial c,

Eo = modulus kekakuan tanah pada tegangan referensi, ref = 100 kPa, a = indeks kekakuan (lihat Gambar 2.6.b).

Ketika dinding lubang bor didorong oleh tegangan radial c, akan timbul tegangan

tangensial, t, (Gambar 2.5) yang bersifat menahan “pemekaran” tanah. Tegangan radial dan tegangan tangential ini bekerja maksimum di dinding lubang bor dan semakin jauh dari dinding lubang bor besarannya semakin menurun hingga

mencapai tegangan horizontal efektif tanah, 'ho, pada jarak tertentu dari dinding lubang bor (Gambar 2.7). Radius dimana tanah masih terkompresi didefinisikan

sebagai radius kompresi dari zone plastis, (Gambar 2.5 dan Gambar 2.6) dan diformulasikan sebagai berikut:

13

Gambar 2.7 Distribusi Tegangan dan Regangan di sekitar Pengembangan Rongga

(Mecsi, 2013)

14

ρ = r.

. (2.9)

rc = radius lubang bor pada tegangan radial c dan h adalah tegangan radial di batas zona kompresi yang diformulasikan sebagai berikut:

σρh ≈ a

1+ξ- (1+ξ)2-2a(1-ξ)2aξσu +σ (2.10)

Tegangan radial di dalam zona kompresi (pada radius r ≤ :

σr= σρh+c

tanϕ.

ρ

r

2sinϕ1+sinϕ -

c

tanϕ (2.11)

Tegangan radial di luar zona kompresi (pada radius r > ):

σr= σρh-σ .ρ

r

2+σ (2.12)

Regangan radial yang timbul, r:

∆εr=σref

(1-a)Eo

σr

σref

1-a

-σref

1-a

(2.13)

Pergeseran radial yang timbul, Ur:

∆Ur=∆εr(i-1)+∆εr(i)

2(r(i)-r(i-1)) (2.14)

Distribusi berat isi tanah yang terjadi, akibat kompresi atau peregangan di radius, r,

tertentu, r, dapat dihitung sbb:

γr=γo

1-∆εri-∆εt (2.15)

dengan: o = berat isi awal.

2.7 Kuat Geser Undrained dari uji PMT

Dengan menggunakan analisa tegangan total dan mengidealisasikan uji PMT sebagai cavity expansion silindris dengan panjang tak terhingga, serta mengaplikasikan model konstitutif keruntuhan Tresca, Gibson dan Anderson (1961) menurunkan parameter kuat geser undrained, Su, sbb:

PPMT = σho+Su 1+lnG

Su+ln

∆V

V (2.16)

15

dimana: PPMT = tegangan PMT pada dinding lubang,

ho = tegangan horizontal total tanah, G = modulus geser tanah,

V/V = (Rp2 – Ro

2)/Rp = regangan volumetrik, Rp = radius rongga pada tegangan p, Ro = radius awal rongga silindris.

Gibson dan Anderson menunjukkan bahwa bila kurva tekanan PMT diplotkan terhadap logaritma natural regangan volumetrik, pada kondisi plastis akan didapatkan garis lurus yang kemiringannya sama dengan kuat geser undrained tanah, Su (Gambar 2.27).

Gambar 2.8 Parameter Kuat Geser Undrained dari PMT (Gibson dan Anderson, 1961)

Marsland dan Randolph (1977; Clayton dkk, 1982), memakai persamaan

sebagai berikut untuk menghitung kuat geser undrained, Su :

Su = 𝑃 − 𝜎 ∕ 𝑁 (2.17)

dimana: PL = Tegangan batas pada dinding lubang

ho = Tegangan horisontal pada tanah Np = 6.2, konstanta pressuremeter yang analog dengan parameter yang biasa dipakai di alat sondir untuk memperkirakan kuat geser tanah dari perlawanan konus sondir.

Hingga saat penelitian ini dilakukan belum ada literatur yang menunjukkan

penelitian untuk mencari parameter kuat geser efektif, c’ dan ’, tanah lempung. Diperkirakan dari persamaan-persamaan teori cavity expansion yang diuraikan

pada sub bab sebelumnya nilai kuat geser c’ dan ’, tanah lempung dapat dihitung

dengan jalan mencocokkan kurva c vs r hasil perhitungan dari formula diatas

dengan titik-titik c vs r dari data uji PMT.

16

3. METODA PENELITIAN

3.1 Program Pengujian di Lapangan

Program pengujian tanah dilakukan di lokasi Bendungan Hilir, Jakarta seperti ditunjukkan di Gambar 3.1.

Gambar 3.1 Lokasi Penelitian

Uji lapangan yang dilakukan adalah: 1. Bor dalam dan SPT untuk memastikan jenis tanah yang akan diuji lebih lanjut

adalah jenis lempung teguh. Jumlah bor dalam sebanyak 21 titik, dengan SPT dilakukan setiap jarak 2-3.5m. Dari semua titik bor peneliti mengawasi dan mengikuti proses pelaksanaan pengujian sebanyak 6 titik bor. Data yang diuji, diawasi, atau dilakukan dengan kesertaan langsung peneliti selanjutnya disebut sebagai data primer, sementara yang tidak diawasi langsung peneliti disebut data sekunder.

2. Uji Pressuremeter menggunakan Pressuremeter Ménard, sebanyak 20 pengujian. 14 titik uji merupakan data primer.

3. Pengambilan contoh tanah, sedapat mungkin diusahakan untuk mengambil contoh tanah undisturbed guna melakukan test indeks properties, triaxial CU dan konsolidasi. Didapatkan 123 contoh tanah undisturbed. 20 tabung diantaranya merupakan data primer.

17

3.2 Program Pengujian di Laboratorium

Uji laboratorium yang dilakukan adalah: 1. X-ray test sebanyak 7 sample untuk memeriksa komposisi kimiawi tanah guna

memastikan kondisi tanah lempung yang dianalisa merupakan tanah lempung yang serupa satu sama lain. Semua sample merupakan data primer.

2. Uji indeks properties yang dilakukan dari semua contoh tanah undisturbed. 3. Uji triaxial CIU dengan pengukuran tegangan air pori untuk mendapatkan

parameter kuat geser efektif tanah (drained shear strength). Dilakukan uji triaxial CIU terhadap 44 contoh tanah undisturbed. 10 uji merupakan data primer.

4. Uji triaxial UU untuk mendapatkan parameter kuat geser total (undrained shear strength). Dilakukan uji triaxial UU sebanyak 67 contoh tanah undisturbed. 10 uji merupakan data primer.

5. Uji konsolidasi sebanyak 87 contoh tanah. 10 merupakan data uji primer. 3.3 Validasi Pengujian

Untuk memastikan bahwa data uji yang dilakukan dan diambil untuk penelitian ini memenuhi standar yang baik, proses pengujian di lapangan dan di laboratorium dilakukan dengan menggunakan standar SNI yang disusun berdasarkan standar ASTM. Dalam hal belum terdapat SNI maka digunakan standar ASTM. Daftar standar yang dipergunakan adalah: o SNI 4153 : 2008 dan ASTM D1586-84 untuk uji SPT o SNI 03-4148.1-2000 dan ASTM D1587-83 untuk thin-walled tube sampling o SNI 1965 : 2008 dan ASTM D2216-92 untuk mengukur kadar air tanah o SNI 03-2455-1991 dan ASTM D4767-88 untuk uji triaxial CU (Consolidated

undrained triaxial test) o SNI 03-4813-1998 dan ASTM D2850-87 untuk uji triaxial UU (Unconsolidated

Undrained triaxial test) o SNI 2812 : 2011 dan ASTM D2435-90 untuk uji konsolidasi satu dimensi o ASTM D4318-10 untuk uji batas-batas Atterberg o ASTM D7263-09 untuk mengukur berat isi tanah o ASTM D854-14 untuk mengukur berat specifik (specific gravity) tanah o ASTM STP479 untuk pemeriksaan kimiawi tanah dengan metoda X-Ray

diffraction. o ASTM D4719-07 untuk uji Pressuremeter pra-bor (Prebored Pressuremeter) Dipastikan pula alat-alat ukur yang dipakai, misalnya diameter probe pressuremeter, ukuran thin wall Shelby tube untuk pengambilan contoh tanah, kalibrasi alat-alat baca PMT, triaxial, oedometer dan lain-lain sesuai dengan yang disyaratkan SNI dan ASTM terkait.

18

3.4 Analisa Hasil Pengujian

Hasil pengujian dianalisa dengan sistematika sebagai berikut: 1. Memplot semua hasil uji SPT dan uji indeks properties terhadap kedalaman

tanah dimana pengujian dilakukan. 2. Menganalisa dan menurunkan parameter-parameter uji konsolidasi, yaitu pre-

consolidation pressure, pc. dan parameter kekakuan tanah, Eoed. 3. Menganalisa hasil uji triaxial UU dan CIU dan menurunkan parameter-

parameter kuat geser undrained dan drained. 4. Memeriksa hasil uji X-ray untuk memastikan jenis tanah lempung teguh yang

diteliti merupakan material yang serupa dan memeriksa komposisi kimia yang ada apakah ada senyawa kimiawi yang menunjukkan keberadaan sementasi.

5. Menurunkan semua parameter konvensional uji PMT, yaitu parameter Po, Py, PL, dan Em.

3.5 Menurunkan Parameter Kuat Geser c dan dari PMT

Sesuai dengan tujuan penelitian ini yaitu menurunkan parameter kuat geser c dan dari data tegangan regangan uji PMT, maka perlu dicari suatu model matematis yang dapat menghasilkan kurva tegangan regangan yang cocok dengan kurva tegangan regangan dari data uji PMT. Dengan kata lain parameter kuat geser c dan

yang dihasilkan harus merupakan parameter yang unik yang dapat menghasilkan kurva tegangan regangan yang match dengan kurva tegangan regangan data uji PMT. Ini berarti kurva uji PMT merupakan faktor kontrol (controling factor) dalam suatu proses curve fitting atau curve matching dari suatu model matematik.

Pemodelan matematik dilakukan berdasarkan pengembangan teori cavity expansion. Pencarian model matematik yang cocok dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut: 1. Mencoba apakah persamaan yang dikembangkan oleh Mecsi (Mecsi, 2013)

dapat menghasilkan parameter yang unik, atau bisa menghasilkan beberapa

parameter c dan yang berbeda. 2. Memodelkan uji PMT dengan program elemen hingga (finite element) dan

membandingkannya dengan kurva data uji PMT. Hal ini dilakukan untuk memeriksa besaran mana yang paling berpengaruh dalam mencocokkan hasil solusi numerik dengan data real hasil uji PMT. Metoda numerik ini dilakukan untuk memeriksa sensitivitas parameter kekakuan tanah, E, parameter kuat geser

tanah c dan , parameter dilatansi, , dan parameter indeks kekakuan a. 3. Dari hasil analisa model numerik pada langkah 2, menelusuri dan

mengembangkan lebih lanjut model matematik cavity expansion untuk

mendapatkan hasil parameter kuat geser tanah c dan yang unik. 4. Pengembangan teori cavity expansion akan didasarkan atas filosofi dalam

critical state soil mechanics (Wood, 1990; Atkinson, 1993) bahwa tanah adalah material partikuler dimana pada saat mendekati keruntuhan tanah akan

19

kehilangan kohesinya dan kekuatan tanah yang tertinggal hanyalah friksi antar butiran tanah. Dengan demikian, dihipotesakan bahwa uji PMT juga dapat

dimodelkan dengan memperhitungkan c dan hingga mencapai tekanan leleh, Py, di atas tekanan leleh, c dianggap tidak lagi bekerja dan yang bekerja hanya

sudut geser dalam, . Model ini dicoba diterapkan dalam menghitung c dan 5. Disamping hipotesa di atas, prilaku tanah menunjukkan bahwa bahwa setelah

melewati tegangan leleh dan memasuki fase non-linear atau fase plastis, peningkatan tegangan hanya dapat bertambah sedikit sementara regangan yang terjadi sudah jauh lebih besar dibanding regangan saat tanah masih berprilaku linear, hal ini berarti terjadi saat memasuki fase plastis kekakuan tanah akan menurun dengan cepat. Hal ini juga akan ditinjau dalam usaha mengembangkan

model matematis cavity expansion untuk mencari c dan dari data PMT.

6. Selanjutnya hasil perhitungan kuat geser c dan dari data uji PMT melalui pengembangan teori cavity expansion di atas dibandingkan dengan data uji triaxial.

3.6 Pemilihan Data (Data Selection)

Hasil perhitungan dari penelitian yang dilakukan kemudian dianalis secara

statistik. Sebagaimana diketahui dalam teori mekanika tanah, sudut geser dalam, , merupakan parameter fundamental kuat geser tanah (parameter kohesi bukan parameter kuat geser fundamental karena dapat berubah / hilang), maka yang dijadikan tolok ukur pemilihan data adalah sudut geser dalam yang diturunkan dari

semua data uji PMT, PMT. Dalam hal ini dicari apakah distribusi nilai PMT menghasilkan bentuk distribusi bel (bell shaped distribution) seperti dalam hukum statisik. Untuk mendapatkan tingkat kepercayaan atau tingkat kehandalan data terpilih yang baik, hasil yang dipakai adalah hasil yang berada dalam rentang dengan batas bawah dan batas atas tertentu seperti Gambar 3.2. Metoda perhitungan statistik yang akan diaplikasikan adalah metoda statistik untuk jumlah data di bawah 30 untuk tingkat kepercayaan tertentu dan perhitungannya dapat dilakukan dengan bantuan Microsoft Excel spreadsheet.

Di samping mengaplikasikan metoda statistik, pemilihan data juga dilakukan dengan memeriksa kehandalan data-data PMT. Kurva uji yang terlalu landai di bagian awal pengujian mengindikasikan lubang terlalu besar dan kurva yang langsung membentuk kurva yang curam menunjukkan lubang bor yang terlalu sempit. Kedua hal tersebut menyebabkan nilai Po, Py, PL dan Em menjadi tidak representatif, hal ini otomatis akan berakibat nilai kuat geser yang dihasilkan juga tidak representatif.

20

Gambar 3.2 Distribusi Data Bentuk Bel dengan Tingkat Kepercayaan 95% (modifikasi dari

statisticshowto.com , 2017)

3.7 Mengkaji Hasil Pemodelan dan Menarik Kesimpulan

Hasil analisa yang dilakukan dikaji lebih lanjut, untuk memastikan apakah hipotesa-

hipotesa yang diambil dapat dibuktikan dan parameter kuat geser c dan bisa dihasilkan dengan baik dan konsisten bila dibandingkan dengan data tanah secara keseluruhan, misalnya: kecuali konsisten dengan data triaxial juga konsisten dengan parameter kekakuan dan parameter pra-konsolidasi dari uji oedometer. Juga memeriksa bila ada sementasi apakah efek sementasi tersebut menghasilkan parameter kohesi dari uji PMT yang lebih besar dari pada dari uji triaxial yang bagaimana telitipun pasti mengalami efek gangguan contoh tanah yang lebih besar daripada uji in-situ sejenis PMT ini.

21

4. ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

4.1 Data Tanah di Lokasi Penelitian

Hasil program penelitian tanah di lokasi penelitian disajikan dalam Gambar 4.1 – Gambar 4.5. Tanah lempung teguh dijumpai pada kedalaman di atas 20m. Di tanah lempung teguh ini nilai SPT meningkat bersama kedalaman, berat isi total rata-rata 17.5 kN/m3, indeks plastisitas antara 20-60%, kadar air rata-rata sekitar 35% dan lebih dekat dengan batas plastis, dengan nilai indeks likuiditas (liquidity index) kurang dari 0.3, rasio pori antara 0.70-1.30, dan specific gravity 2.63. Semua data mengkonfirmasi bahwa lempung yang dijumpai adalah lempung teguh.

Gambar 4.1 Sebaran Nilai SPT dan Berat Isi Tanah di Lokasi Penelitian

-130

-120

-110

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

00 10 20 30 40 50 60

Keda

lam

an (m

)

SPT N

-130

-120

-110

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

00 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

Keda

lam

an (m

)

Bulk Unit Weight, (kN/m3

-130

-120

-110

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

00 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

Keda

lam

an (m

)

Dry Unit Weight, d (kN/m3

22

Gambar 4.2 Batas-batas Atterberg, Indeks Plastisitas dan Index Likuiditas

-130

-120

-110

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

00 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Keda

lam

an (m

)

(%)

-130

-120

-110

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

00.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0

keda

lam

an (m

)

Liquidity Index, LI

-130

-120

-110

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

00 20 40 60 80 100

Keda

lam

an (m

)

Plasticity Index, PI (%)

23

Gambar 4.3 Specific Gravity, Kadar Air, Rasio Pori dan Derajat Kejeuhan

-130

-120

-110

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

02.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8

Keda

lam

an (m

)

Specific Gravity, Gs

-130

-120

-110

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

00 20 40 60 80 100

Kadar Air, Wn (%)

-130

-120

-110

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

00.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5

Keda

lam

an (m

)

Rasio Pori, e

-130

-120

-110

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

050 60 70 80 90 100

Derajat Kejenuhan, Sr

24

Gambar 4.4 Tegangan Pra-konsolidasi, Modulus Oedometer dan Kuat Geser Undrained

Gambar 4.4 menunjukkan tegangan pra-konsolidasi, modulus deformasi oedometer dan kuat geser undrained dari UU test. Dengan membandingkan tegangan pra-konsolidasi yang didapatkan dengan tegangan efektif tanah, didapatkan over-consolidation ratio sekitar 2.0. Kuat geser undrained lempung teguh ini bervariasi antara 70 – 350 kPa. Parameter kuat geser drained dan undrained yang didapatkan dari uji triaxial consolidated undrained disajikan dalam Gambar 4.5.

P'c =18zR² = 0.6334

Eff. Overburden Pessure-130

-120

-110

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

00 500 1000 1500 2000 2500 3000

Keda

lam

an (m

)

P'c (kPa)

P'c_Oedometer

OCR ≈2.0

-130

-120

-110

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

00 100 200 300 400 500 600

Keda

lam

an (m

)

SuTXUU (kPa)

-130

-120

-110

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

00 20 40 60 80 100 120 140

Keda

lam

an (m

)

Eoed (MPa)

25

Gambar 4.5 Kuat Geser Lempung Teguh Jakarta dari Uji Triaxial CU

-130

-120

-110

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

00 50 100 150 200 250 300

Keda

lam

an (m

)

C'TXCU (kPa)Drained Cohesion _TXCU

-130

-120

-110

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

00 10 20 30 40 50

'TXCU (degree)Drained Friction Angle

-130

-120

-110

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

00 50 100 150 200 250 300

Keda

lam

an (m

)

CuTXCU (kPa)Undrained Cohesian_TXCU

-130

-120

-110

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

00 10 20 30 40 50

uTXCU (degree)Undrained FrictionAngle_TXCU

26

4.2 Hasil Uji Difraksi Sinar X

Gambar 4.6 menunjukkan salah satu dari tujuh pemeriksaan difraksi sinar x yang

dilakukan terhadap tanah lempung teguh yang diteliti. Komposisi senyawa kimiawi

yang ditemukan dari pemeriksaan sinar X menunjukkan komposisi tanah lempung yang diteliti dari kedalaman 29m - 97m terutama terdiri dari senyawa kimiawi SiO2,

Al2O3, FeO, dan CaO dengan sedikit variasi senyawa lain sperti MgO, ZO2 dan

SO3. Senyawa SiO2, Al2O3, FeO, dan CaO diketahui merupakan komposisi bahan

dasar semen portland (Lea, 2017; The Constructor, 2017). Tabel 4.1 menunjukkan komposisi senyawa kimia tanah lempung yang

diteliti dibandingkan dengan semen portland. Terlihat jelas bahwa pada tanah

lempung yang dikaji mempunyai bahan-bahan dasar semen, dapat disimpulkan bahwa tanah lempung teguh yang diteliti dalam penelitian ini memang merupakan

tanah lempung teguh yang tersementasi.

Tabel 4.1 Komposisi Senyawa Kimiawi Lempung Teguh Jakarta

Kedalaman SiO2 Al2O3 FeO CaO

m % % % %

DB 04 -29 49.5 20.0 11.2 1.5DB 04 -30 63.8 14.8 14.7 1.1DB 06 -49 61.7 22.6 11.9 1.5DB 03 -50 52.2 20.0 14.4 1.7DB 06 -57 53.9 24.1 18.0 1.7DB 01 -83 62.8 22.3 12.7 0.0DB 03 -97 52.1 22.2 23.0 1.4

Rata-rata 56.6 20.9 15.1 1.317 - 25 3- 8 2.9 - 3.6 60 - 67

Sumber: ** Lea F.M. (2017), The Constructor (2017)* Tekmira (2016)

Semen Portland **

Komposisi Senyawa Kimiawi

Lempung Teguh yang Diteliti *

Lubang Bor No.

27

Gambar 4.6 Hasil Uji Difraksi Sinar X – Borehole DB-04 – Kedalaman 29.0-29.5m

(Tekmira, 2016)

28

4.3 Uji Pressuremeter

Gambar 4.7 menunjukkan beberapa grafik data PMT yang dilakukan.

Gambar 4.7 Beberapa Grafik Tipikal Uji Pressuremeter

Po = 425

Py = 1043

0

500

1000

1500

2000

2500

34 36 38 40 42 44 46 48

Corr

ecte

d P

ress

ure

, kPA

Borehole Radius, R (mm)

PMT D8-07/27

PMT_Data

Po-Py Linear Line

(a)

Po = 893

Py = 2364

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

34 36 38 40 42 44 46 48Co

rrec

ted

Pre

ssur

e , k

PABorehole Radius, R (mm)

PMT DB-09/66

PMT_Data

Po-Py Linear Line

(d)

Po = 471

Py = 1046

0

500

1000

1500

2000

34 36 38 40 42 44 46 48

Corr

ecte

d P

ress

ure

, kPA

Borehole Radius, R (mm)

PMT DB-01/35

PMT_Data

Po-Py Linear Line

(b)

Po = 1212

Py = 1987

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

34 36 38 40 42 44 46 48

Corr

ecte

d P

ress

ure

, kPA

Borehole Radius, R (mm)

PMT DB-03/86

PMT_Data

(e)

Po = 892

Py = 2121

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

34 36 38 40 42 44 46 48

Corr

ecte

d P

ress

ure

, kPA

Borehole Radius, R (mm)

PMT DB-04/56

PMT_Data

Po-Py Linear Line

(c)

Po = 1450

Py = 2016.618633

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

34 36 38 40 42 44 46 48

Corr

ecte

d P

ress

ure

, kPA

Borehole Radius, R (mm)

PMT DB-03/97

PMT_Data

Po-Py Linear Line

(f)

29

Notasi PMT DB-xx/yy pada Gambar 4.7 menunjukkan PMT dilakukan pada borehole nomor xx di kedalaman yy. Gambar 4.8 menujukkan parameter Pressuremeter yang dihasilkan dari 20 uji PMT yang dilakukan. Tegangan efektif

horizontal ’ho didapatkan dari pengurangan nilai tegangan Po dengan tegangan hidrostatik muka air tanah (Persamaan 2.1) pada titik dimana uji PMT dilaksanakan.

Gambar 4.8 Parameter Pressuremeter

-130

-120

-110

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

00 1000 2000 3000 4000 5000

Keda

lam

am (m

)

Po, Py, PL (kPa)

Po Py PL

-130

-120

-110

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

00 50000 100000

Keda

lam

an (m

)

Em (kPa)

-130

-120

-110

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

00 100 200 300 400 500 600

'ho(kPa) = P'o = Po - uo

30

4.4 Analisis Uji PMT Berdasarkan Model Cavity Expansion Mecsi

Dari data uji PMT dicoba untuk menghitung nilai kuat geser c dan berdasarkan teori cavity expansion Mecsi yang disajikan dalam persamaan (2.6) hingga (2.14).

Ternyata model Mecsi tidak dapat menghasilkan parameter c dan yang unik, satu

kurva uji PMT bisa memberikan beberapa parameter c dan yang beda-beda

sebagaimana diperlihatkan padaGambar 4.9 yang menunjukkan bahwa dari kurva uji PMT DB-09/66 (lubang bor DB-9 di kedalaman 66m), model Mecsi

menghasilkan tiga kombinasi c dan yang berbeda, yaitu:

Eo = EPMT = 62456 kPa, a = 0.5 c = 0; = 32o (Gambar 4.9a)

Eo = EPMT = 62456 kPa, a = 0.9 c = 0; = 21o (Gambar 4.9b)

Eo = EPMT = 62456 kPa, a = 0.8 c = 0; = 18o (Gambar 4.9c) Terlihat ada ketidak-pastian hasil parameter kuat geser yang dihasilkan. Dari

semua Gambar 4.9 juga terlihat bahwa model Mecsi hanya dapat mencocokan kurva uji di bagian linear, dan belum dapat mencocokan kurva uji di bagian non-linear (plastis). Penelusuran semua data PMT menunjukkan hal yang serupa, jadi terlihat bahwa model Mecsi ini tidak dapat diterapkan untuk menghitung kuat geser

c dan . Model Mecsi ini perlu dikaji lebih lanjut agar dapat menghasilkan parameter kuat geser dan kurva tegangan regangan yang konsisten dan mendekati kenyataan.

Gambar 4.9 Simulasi Kurva Uji PMT dengan Model Mecsi - PMT DB-9/66m

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

39 42 44 47 49

Radi

al S

tres

s, k

Pa

Cavity Wall Radius, R (mm)

PMT DB-09/66Mecsi_a=0.9_c=0_phi=21deg

(b)

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

39 42 44 47 49

Radi

al S

tres

s, k

Pa

Cavity Wall Radius, R (mm)

PMT DB-09/66Mecsi_a=0.81_c=0_phi=18deg

(c)

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

39 42 44 47 49

Radi

al S

tres

s, k

PA

Cavity Wall Radius, R (mm)

PMT DB-09/66Mecsi_a=0.5_c=0_phi=32deg

( a)

31

4.5 Studi Numerik Uji PMT melalui Analisa Elemen Hingga

Studi numerik dengan menggunakan program elemen hingga Plaxis dilakukan untuk menyelidiki parameter mana yang perlu mendapat perhatian khusus dalam usaha untuk menurunkan parameter kuat geser c dan dari uji PMT. Gambar 4.10 menunjukkan pemodelan yang dilakukan dan Gambar 4.11 hingga Gambar 4.15 menunjukkan sensitivitas masing-masing parameter yang diperlukan dalam usaha menurunkan parameter kuat geser c dan .

Gambar 4.10 Simulasi Numerik Uji PMT dengan Metoda Elemen Hingga

32

Gambar 4.11 Pengaruh Dilatansi terhadap Kurva PMT

Gambar 4.12 Pengaruh Nilai E terhadap Kurva Uji PMT

33

Dari hasil studi numerik di atas diketahui bahwa pengaruh parameter dilatansi

(Gambar 4.11) sangat kecil dan dapat dikatakan tidak berpengaruh dalam

menghitung parameter c dan . Yang paling berpengaruh adalah parameter kekakuan, E (Gambar 4.12) dan parameter indeks kekakuan, a (Gambar 4.13). 4.6 Derivasi c Berdasarkan Pengembangan Teori Cavity Expansion

Berdasarkan kajian dari Model Mecsi dan hasil studi numerik dilakukan re-evaluasi dan pengembangan terhadap model Mecsi dengan fokus terhadap fungsi kekakuan yang dipergunakan dalam teori cavity expansion, yaitu persamaan (2.8). Faktor-faktor yang dipertimbangkan adalah: o Data PMT menunjukkan bahwa dari tegangan horizontal awal, Po, hingga

tegangan leleh, Py, kurva uji PMT membentuk garis linear dengan besaran Po antara 375 – 1800 kPa dan besaran Py antara 836 – 2950 kPa. Angka-angka Po dan Py ini jelas jauh lebih besar dari tegangan referensi yang diusulkan Mecsi

diambil sebesar ref = 100 kPa; Karena garis linear data uji PMT dimulai dari Po dan berakhir di titik Py, akan lebih logis kiranya bila untuk bagian linear ini

diambil tegangan referensi sebesar Po (ref = Po). Sedangkan parameter indeks kekakuan, a, di bagian linear ini diambil tetap. Artinya saat tegangan PMT masih berada antara Po dan Py indeks kekakuan a tidak berubah bersama tingkat tegangan. Dengan pertimbangan di atas, maka saat tegangan uji PMT masih

Gambar 4.13 Pengaruh Power m (Indeks Kekakuan a) terhadap Kurva Uji PMT

34

berada dalam wilayah diantara Po dan Py, persamaan (2.8) dikembangkan menjadi:

Es = Eoσrc

Po

.

untuk P ≤ σ ≤ P (4.1)

o Saat tegangan PMT sudah mencapai atau melebihi tegangan leleh, Py, hingga tegangan batas PL, kurva uji PMT tidak lagi linear, melainkan mulai melengkung atau non-linear. Karena itu mengambil tegangan referensi 100 kPa ataupun Po agaknya sangat tidak logis, dan akan lebih logis bila tegangan referensi diambil

ref = Py, yaitu tegangan dimana bentuk kurva non-linear dimulai. Disamping itu kurva tegangan regangan yang menunjukkan sifat non-linier mengindikasikan nilai kekakuan yang berubah beresama regangan. Karena itu saat tegangan sudah melewati titik leleh, Py, persamaan fungsi kekakuan dikembangkan menjadi:

Esy = Eyoσrc

Py

aye

atau

Esy = myEoσrc

Py

aye

untuk P ≤ σ ≤ P (4.2)

dengan: Esy = kekakuan tanah di wilayah plastis pada regangan radial r

= rc/ = tegangan dibagi regangan (data uji PMT setelah Py) Eo = Em = EPMT = kekakuan yang diturunkan dari data uji PMT

(yaitu: dari data tegangan regangan antara Po dan Py) Eyo = my. Eo = = my. Em = my.EPMT

my = faktor leleh = yield factor

rc = tegangan pada dinding lubang bor saat uji PMT dilakukan Py = tegangan leleh yang didapatkan dari kurva uji PMT

aye = indeks kekakuan setelah titik leleh yang diperoleh dari fungsi kekakuan terhadap regangan

Selanjutnya Esy dalam persamaan (4.2) dinormalisasikan menjadi:

Esy

EPMT = m

σrc

Py

aye

untuk P ≤ σ ≤ P (4.3)

Parameter my dan aye dapat dicari dengan ploting seperti Gambar 4.14a, dan dengan meregresikan titik-titik data didapatkan my = 0.6151 dan aye = 2.06. Setelah parameter my dan aye didapat, subtitusikan ke dalam persamaan (4.2) untuk mengganti persamaan (2.8). Selanjutnya dengan menggunakan spreadsheet MS

excel dibuat program untuk menghitung parameter c berdasarkan persamaan-persamaan (2.6) hingga (2.14), hingga kurva yang perhitungan yang dihasilkan dari pengembagan teori cavity expansion ini cocok (match) dengan kurva data kurva uji PMT (Gambar 4.14b). Ternyata bahwa modifikasi persamaan (2.8) dengan

persamaan (4.1) dan (4.3) dapat menghasilkan parameter kuat geser c yang unik.

35

Gambar 4.14 Mencari Parameter my dan aye berdasarkan Fungsi Normalisasi Kekakuan

(PMT DB-9, z = 66m)

Hasil perhitungan c dari semua data uji PMT melalui formula normalisasi

fungsi kekakuan ini dinotasikan sebagai cPMT dan PMT dan diplotkan terhadap kedalaman bersama dengan hasil uji triaxial consolidated undrained (triaxial CU).

Gambar 4.15 menunjukkan ploting kuat geser cPMT dan PMT terhadap kuat geser drained (efektif) triaxial CU. Gambar 4.16 menunjukkan plotting terhadap kuat geser undrained (total) triaxial CU.

Seperti terlihat di Gambar 4.15 dan 4.16, hasil perhitungan dari pengembangan teori cavity expansion menghasilkan kenyataan sebagai berikut:

Sebelum tegangan leleh Py tercapai, kuat geser kohesi, cPMT, dan sudut

geser dalam, PMT termobilisasi bersamaan.

Setelah tegangan leleh Py tercapai dan di atas tegangan leleh, parameter kohesi menjadi nol, artinya kohesi tidak lagi bekerja, dan yang tersisa

hanya parameter sudut geser dalam, PMT.

Fenomena di atas terbukti dari semua data PMT yang ada.

Parameter kohesi, cPMT, yang dihasilkan secara konsisten lebih besar dari parameter kohesi triaxial. Hal ini akan dibahas di bab selanjutnya.

Bila Gambar 4.15 dan Gambar 4.16 diperbandingkan, terlihat bahwa

parameter sudut geser dalam dari uji PMT, PMT, lebih merupakan parameter

drained, terbukti pada kedalaman yang lebih kurang sama dengan uji triaxial CU,

nilai PMT berada dalam wilayah nilai sudut geser dalam efektif/drained, ’, triaxial

CU (Gambar 4.15). Sementara itu bila dibandingkan dengan nilai sudut geser dalam

undrained triaxial CU, cu, nilai PMT lebih besar 1.5-2.0 kali lipat (Gambar 4.16).

y = 0.6151x-2.06

R² = 0.9249

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6

E sy

/ E m

cy /Py

PMT DB-09/66

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

38 40 42 44 46 48 50

Radi

al S

tres

s, kP

A

Cavity Wall Radius, R (mm)

PMT DB-09/66

Modified Cavity ExpansionTheory

Calculated by Modified Cavity ExpansionBefore yield:CPMT = 300 kPa - PMT = 27o

After Yield:CyPMT = 0 kPa - yPMT = 27o

36

Gambar 4.15 c- dari data PMT vs c’-’ uji Triaxial CU

37

Gambar 4.16 c- dari data PMT vs cu-u uji Triaxial CU

38

4.7 Kuat Geser Undrained dari Data Uji PMT

Dengan menggunakan metoda Gibson dan Anderson (1961), Mair dan Wood (1987) yang dibahas di bab 2, dapat dihitung kuat geser undrained tanah lempung teguh dari data uji PMT seperti tersaji dalam Gambar 4.17 .

Gambar 4.17 Penurunan Parameter Kuat Geser Undrained dari Data PMT

(Gibson dan Andersono, 1961; Mair and Wood, 1987)

39

Dalam subbab sebelumnya berhasil didapatkan parameter cPMT dan PMT yang bila dibandingkan dengan hasil uji triaxial mengindikasikan bahwa parameter cPMT dan PMT yang didapatkan merupakan parameter tegangan efektif, maka berdasarkan formulasi keruntuhan Mohr Coulomb dapat juga dihitung parameter kuat geser undrained, cu, dengan menggunakan persamaan (4.4) di bawah ini:

𝑐 = 𝑆 = 𝑆𝑖𝑛 ∅ . 𝑐 . cot ∅ +

(4.4)

dimana: cu = Su = kuat geser undrained

’ = sudut geser dalam drained = PMT c’ = kohesi drained = cPMT

’ho = tegangan efektif horisontal = Po’ = Po - uo

Po = tegangan horisontal total tanah dalam keadaan diam dari data PMT uo = tegangan hidrostatik air tanah

’vo = tegangan vertical efektif = effective overburden pressure.

Hasil perhitungan kuat geser undrained dari metoda Gibson Anderson, Mair Wood dan hasil dari perhitungan dengan persamaan (4.4) ini diplotkan bersama dalam Gambar 4.18. Terlihat bahwa hasil perhitungan parameter kuat geser undrained dari penelitian ini berada dalam rentang yang dihasilkan oleh metoda Gibson Andersan dan Mair Wood. Hal ini dapat menjadi bukti bahwa cPMT dan

PMT yang dihasilkan memang merupakan parameter kuat geser efektif, c’ dan ’.

Gambar 4.18 Perbandingan Kuat Geser Undrained, cu

-130

-120

-110

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

00 100 200 300 400 500 600 700 800 900

Dept

h (m

)

Cu (kPa)

Cu TX_UU Cu CalculatedCu Mair & Wood Cu Gibson Anderson

40

Tabel 4.2 menunjukkan hasil perhitungan parameter kuat geser cPMT, PMT dan cu dari perhitungan menggunakan cPMT, PMT. Tabel tersebut juga memperlihatkan dihasilkan konstanta pressuremeter Np = 5.28, sedikit lebih kecil dari batas bawah Np sebesar 5.5 yang dilaporkan oleh Mair dan Wood (1987).

Tabel 4.2 Derivasi Konstanta Pressuremeter, Np

4.8 Evaluasi Parameter Kekakuan PMT vs Oedometer

Pada uji pressuremeter tanah ditekan ke arah lateral (radial) dan relatif tidak terjadi deformasi ke arah vertikal, terutama di tanah bagian tengah sekitar area sel pengukur alat PMT. Fenomena ini terlihat dari hasil simulasi dengan program elemen hingga yang disajikan dalam Gambar 4.10, terlihat bahwa di bagian tengah titik pembebanan PMT dominan terjadi deformasi lateral dan relatif tidak terjadi deformasi vertikal. Jadi dapat dikatakan uji PMT adalah uji yang menghasilkan deformasi satu arah, yaitu deformasi tanah dalam arah lateral. Hal ini mirip dengan uji Oedometer atau uji Konsolidasi satu dimensi dimana deformasi yang terjadi juga hanya deformasi satu arah, yaitu arah vertikal, sedangkan deformasi arah lateral tidak terjadi karena ditahan ring baja. Jadi parameter kekakuan tanah PMT mirip dengan kekakuan Oedometer, yaitu parameter kekakuan satu dimensi, perbedaannya hanya terletak dalam arah pembebanan. Gambar 4.19 menunjukkan perbandingan nilai kekakuan dari uji PMT, Em, terhadap parameter kekakuan oedometer, Eoed, dan nilai tegangan leleh PMT, Py, vs nilai tegangan pra-konsolidasi Oedometer, Pc’. Dari kedalaman 25-60m, terlihat nilai Em dan Py sebanding dengan

P*L = Np =

PL - Po P*L / Cu

No. (m) (kPa) (kPa) (kPa) (kPa) (kPa) (kPa) (kPa) (kPa) (deg) (kPa) (kPa)[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15]1 DB-07 -27 459 235 224 425 190 1043 2266 142 25.8 217.9 1841 8.452 DB-04 -30 510 231 279 375 144 836 1445 145 23.5 217.3 1070 4.923 DB-01 -35 595 296 300 471 175 1046 2129 183 22.7 260.5 1659 6.374 DB-08 -43 731 393 339 570 178 1036 1712 208 21.1 286.9 1142 3.985 DB-02 -44 748 399 349 575 176 1100 2318 168 30.3 277.6 1743 6.286 DB-08 -48 816 442 374 730 288 1050 2712 189 33.0 338.8 1981 5.857 DB-06 -50 850 445 405 742 297 1023 2245 225 27.6 362.0 1503 4.158 DB-12 -50 850 462 388 795 333 1395 2525 123 47.1 347.8 1729 4.979 DB-02 -52 884 479 405 1249 770 1743 3239 216 17.2 380.4 1990 5.2310 DB-13 -54 918 472 446 695 223 1094 2062 158 41.7 340.4 1368 4.0211 DB-04 -56 952 491 461 892 401 2121 3985 311 23.4 456.3 3093 6.7812 DB-06 -56 952 505 447 750 245 1636 2931 284 21.8 392.0 2181 5.5613 DB-01 -62 1054 566 489 789 223 1723 3181 250 23.6 371.4 2392 6.4414 DB-01 -66 1122 606 517 1148 542 2825 4453 496 17.0 629.2 3305 5.2515 DB-09 -66 1122 510 612 893 383 2364 4210 310 25.5 494.0 3316 6.7116 DB-02 -72 1224 570 654 846 276 1236 3494 203 40.3 455.7 2648 5.8117 DB-01 -82 1394 766 629 1067 301 1653 2998 341 23.1 496.0 1932 3.8918 DB-03 -86 1462 852 610 1212 360 1987 3734 417 22.1 569.1 2521 4.4319 DB-06 -92 1564 865 699 1800 935 2950 4303 560 14.3 744.4 2503 3.3620 DB-03 -97 1649 962 687 1450 488 2017 3648 494 23.9 689.5 2198 3.19

Rata-rata = 5.28

cPMT PMT Cu'vo Po Po' Py PLBorehole No.

CaseTest

Depthvo uo

41

nilai Eoed dan Pc’. Namun di atas kedalaman 60m, nilai Em dan Py cenderung lebih besar dari Eoed dan Pc’. Hal ini dapat terjadi karena gangguan contoh tanah saat pengambilan contoh tanah dari kedalaman yang besar.

Gambar 4.19 Kekakuan Tanah dari PMT, Em vs Kekakuan Oedometer, Eoed.

4.9 Pemilihan Data (Data Selection)

Pencarian parameter kuat geser cPMT dan PMT yang dilakukan di atas menggunakan semua data yang ada tanpa melakukan pemilihan data, akibatnya ditilik dari nilai

PMT yang dihasilkan ada nilai yang diluar kelaziman, misalnya nilai PMT yang diperoleh ada yang di bawah 20o dan ada yang di atas 40o. Untuk melakukan pemilihan data disini digunakan prinsip statistik sebagaimana diterangkan di bab sebelumnya dengan ketentuan sebagai berikut:

o Mencari distribusi normal dari semua data PMT yang dihasilkan, bila didapat kurva berbentuk bel berarti kecukupan data PMT sudah memadai.

o Menghitung standar deviasi dari semua data PMT. o Memilih data yang jatuh dalam rentang dengan tingkat kepercayaan 99.9%. o Data di luar rentang tingkat kepercayaan 99.9% di abaikan.

-130

-120

-110

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

00 50 100 150

Keda

lam

an (m

)

Modulus Deformasi, E (MPa)

Eoed

Em

y = -0.0348xR² = 0.317

y = -0.0557xR² = 0.6334

-130

-120

-110

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

00 500 1000 1500 2000 2500 3000

Keda

lam

an (

m)

Py dan P'c (kPa)

Py_PMT

P'c_Oedometer

Effective Overburden Pressure

42

o Memplotkan kembali semua data cPMT dan PMT serta menghitung kembali konstanta Np berdasarkan data yang sudah diseleksi secara statistic tersebut.

Pencarian distribusi normal data PMT dan perhitungan statistik di atas

dilakukan dengan bantuan program Microsoft Excel spreadsheet. Gambar 4.20

menunjukkan kurva distribusi parameter PMT menghasilkan bentuk bel (bell shape), secara statistik ini berarti kecukupan data PMT yang dipakai sudah cukup

memadai. Gambar 4.20 juga menunjukkan rentang data PMT yang dihasilkan

dengan tingkat kepercayaan 99.9% berada dalam rentang 19 – 34 derajat. Data PMT yang diluar rentang tersebut, berikut data cPMT nya, diabaikan.

Gambar 4.20 Distribusi Normal PMT untuk Pemilihan Data

Tabel 4.3 menunjukkan parameter-parameter yang dipakai setelah

mengabaikan data-data yang berada diluar rentang PMT antara 19 – 34 derajat. Konstanta pressuremeter yang dihasilkan untuk menghitung kuat geser undrained adalah sebesar Np = 5.50.

43

Tabel 4.3 Derivasi Konstanta Pressuremeter, Np melalui Pemilihan Data Berdasarkan Statistik

Gambar 4.21 dan Gambar 4.22 merupakan penggambaran kembali Gambar

4.15 dan 4.18 dengan hanya memakai data terpilih. Terlihat bahwa setelah melalui pemilihan data dengan metoda statistik dan pemeriksaan grafik uji PMT didapatkan hasil yang jauh lebih baik. Hal ini terlihat jelas dari nilai kohesi drained (Gambar 4.21) dan undrained (Gambar 4.22) yang meningkat bersama kedalaman menghasilkan koefisien regresi yang lebih besar dari 0.9. Begitu juga terlihat dari

nilai PMT yang jelas jatuh dalam rentang ’ triaxial CU.

P*L = Np =

PL - Po P*L / Cu

No. (m) (kPa) (kPa) (kPa) (kPa) (kPa) (kPa) (kPa) (kPa) (deg) (kPa) (kPa)[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15]1 DB-07 -27 459 235 224 425 190 1043 2266 142 25.8 217.9 1841 8.452 DB-04 -30 510 231 279 375 144 836 1445 145 23.5 217.3 1070 4.923 DB-01 -35 595 296 300 471 175 1046 2129 183 22.7 260.5 1659 6.374 DB-08 -43 731 393 339 570 178 1036 1712 208 21.1 286.9 1142 3.985 DB-02 -44 748 399 349 575 176 1100 2318 168 30.3 277.6 1743 6.286 DB-08 -48 816 442 374 730 288 1050 2712 189 33.0 338.8 1981 5.857 DB-06 -50 850 445 405 742 297 1023 2245 225 27.6 362.0 1503 4.158 DB-12 -50 diabaikan berdasarkan evaluasi statistik9 DB-02 -52 diabaikan berdasarkan evaluasi statistik10 DB-13 -54 diabaikan berdasarkan evaluasi statistik11 DB-04 -56 952 491 461 892 401 2121 3985 311 23.4 456.3 3093 6.7812 DB-06 -56 952 505 447 750 245 1636 2931 284 21.8 392.0 2181 5.5613 DB-01 -62 1054 566 489 789 223 1723 3181 250 23.6 371.4 2392 6.4414 DB-01 -66 diabaikan berdasarkan evaluasi statistik15 DB-09 -66 1122 510 612 893 383 2364 4210 310 25.5 494.0 3316 6.7116 DB-02 -72 diabaikan berdasarkan evaluasi statistik17 DB-01 -82 1394 766 629 1067 301 1653 2998 341 23.1 496.0 1932 3.8918 DB-03 -86 1462 852 610 1212 360 1987 3734 417 22.1 569.1 2521 4.4319 DB-06 -92 diabaikan berdasarkan evaluasi statistik20 DB-03 -97 1649 962 687 1450 488 2017 3648 494 23.9 689.5 2198 3.19

Rata-rata = 5.50

Case Borehole No.

Test Depth

vo uo 'vo Po Po' Py PL cPMT PMT Cu

44

Gambar 4.21 cPMT dan PMT Setelah Seleksi Data vs c’ dan ’ Drained (Efektif) Triaxial CU

45

Gambar 4.22 Kuat Geser Undrained, Cu, dihitung dari Data Terpilih CPMT dan PMT vs

Triaxial UU

y = -0.1382xR² = 0.8428

-130

-120

-110

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

00 100 200 300 400 500 600 700 800 900

Keda

lam

an (m

)

Cu (kPa)

Cu calculated Cu TX_UU

46

5. KESIMPULAN DAN SARAN Dari penelitian dan kajian yang dilakukan dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut: 1. Tanah lempung teguh Jakarta merupakan tanah lempung tersementasi. Hal ini

terbukti dari hasil pemeriksaan dengan difraksi sinar x yang menunjukkan keberadaan senyawa-senyawa kimiawi yang merupakan komponen kimiawi material semen.

2. Model cavity expansion Mecsi tidak dapat diaplikasikan untuk mencari parameter kuat geser lempung teguh Jakarta. Dalam penelitian ini model

Mecsi dikembangkan lebih lanjut untuk mencari parameter c dan . 3. Lempung teguh tersementasi Jakarta tidak menunjukkan prilaku dilatansi,

dengan kata lain sudut dilatansi lempung teguh tersementasi ini sama dengan

nol ( = ’peak = ’ultimate = 0). Hal ini terbukti dari hanya ada satu nilai PMT

yang dihasilkan, dalam arti kata PMT = ’peak = ’ultimate. Juga terlihat dari kurva uji PMT yang hingga mencapai regangan 22-30% semuanya masih berbentuk kurva strain hardening dan tidak ada bagian yang mengalami strain softening (catatan: sudut dilatansi akan ada pada tanah yang kurva tegangan regangannya menunjukkan strain softening). Dari simulasi numerik dengan program elemen hingga juga didapatkan tidak ada efek sudut dilatansi.

4. Pengaruh nilai kekakuan atau modulus deformasi tanah, E, sangat besar dalam

usaha menghitung berapa nilai c dan tanah dari data uji PMT, terbukti dari simulasi numerik yang dilakukan. Penelitian terhadap persamaan-persamaan teori cavity expansion silindris menunjukkan bahwa kunci untuk dapat

menurunkan parameter kuat geser c dan dari data uji PMT adalah melakukan modifikasi dan pengembangan formulasi perubahan kekakuan tanah. Dari penelitian yang dilakukan ditemukan pengembangan metoda cavity expansion

yang memungkinkan nilai kuat geser c dan diperoleh dari uji PMT, yaitu dengan cara menormalisasikan fungsi perubahan kekakuan tanah sebagai berikut:

o Sebelum tegangan leleh Py tercapai digunakan persamaan:

Es = Eo

σrc

Po

.

o Pada dan di atas tegangan leleh Py digunakan persamaan:

Esy = myEoσrc

Py

aye

atau Esy

EPMT = m

σrc

Py

aye

Parameter my dan aye dapat dihitung langsung dari data PMT. 5. Hipotesa yang dipakai dalam mengembangkan teori cavity expansion untuk

mendapatkan parameter c dan dari data uji PMT, yaitu: bahwa pada saat sebelum titik tegangan leleh, Py, tercapai, kedua parameter kuat geser tanah,

c dan , termobilisasi bersamaan, dan setelah melampaui tegangan leleh, Py,

47

c tidak lagi bekerja - dalam arti kata c menjadi nol, dan yang bekerja hanya

tersisa sudut geser dalam terbukti benar. Hal ini sejalan dengan filosofi dalam critical state soil mechanics bahwa tanah adalah material partikuler dimana pada saat mendekati keruntuhan tanah akan kehilangan kohesinya dan kekuatan tanah yang tertinggal hanyalah friksi antar butiran tanah.

6. Uji PMT yang dilakukan pada tanah lempung teguh tersementasi Jakarta dapat dikatakan merupakan uji dalam kondisi drained (drained test).

Hal ini terlihat dari nilai PMT yang dihasilkan dimana nilai PMT masuk dalam wilayah ’ uji triaxial CU (Gambar 4.21). Dan juga terbukti dari nilai cPMT dan PMT dapat dihitung parameter kuat geser undrained, cu, yang masuk dalam rentang kuat geser undrained yang dihitung dari metoda yang dikembangkan oleh Gibson & Anderson dan Mair & Wood (Gambar 4.18). Disimpulkan bahwa saat uji PMT masih berada di bawah tegangan leleh paling tidak kondisi tanah berada dalam kondisi partially drain, di atas tegangan leleh Py, tanah sudah berada dalam kondisi drained. Hal ini dapat dijelaskan melalui Gambar 5.1.

Pada fase 1 saat tegangan radial (dilambangkan dengan tanda panah dari pusat lingkaran ke arah luar lingkaran) dari PMT masih kecil, tegangan tangential (dilambangkan dengan tanda panah yang sejajar dengan keliling lingkaran) di elemen tanah juga masih kecil, begitu juga dengan regangan tangentialnya, dan tanah cenderung mengalami kompresi tanpa perubahan volume yang akan menimbulkan tegangan air pori, ini berarti saat ini tanah lempung akan berada dalam kondisi undrained. Seiring dengan pertambahan tegangan dan regangan radial, tegangan dan regangan tangential juga akan bertambah besar, tegangan tangential ini cenderung “memekarkan” tanah dan menimbulkan efek gaya tarik terhadap partikel tanah, dengan demikian dari kondisi terkompresi di awal gaya radial bekerja, secara perlahan tapi pasti (fase 2 hingga 4 di Gambar 5.1) tanah akan mengalami efek geseran (shearing) dan bukan lagi kompresi, pada saat ini kondisi tanah paling tidak berada dalam kondisi partially drained, dalam arti kata tegangan air pori yang timbul akibat kompresi akan mulai menurun. Pada saat tegangan PMT yang diberikan sudah di atas tegangan leleh tanah, Py, regangan yang dialami tanah sudah besar dan sifat tanah berubah menjadi fully drained, dimana saat itu regangan tangential yang timbul menyebabkan jarak antar partikel tanah semakin menjauh dan juga bisa melampaui kuat tarik tanah sehingga dapat timbul rekahan-rekahan mikro di dalam tanah (fase 5 dan 6 di Gambar 5.1), kedua hal itu akan menyebabkan kohesi tanah menjadi tidak bekerja lagi. Hal ini juga terbukti dari perhitungan berdasarkan pengembangan teori cavity expansion yang menunjukkan pada saat tegangan leleh Py tercapai, tanah lempung kehilangan kohesinya dan yang tersisa hanya sifat friksional tanah.

48

Gambar 5.1 Tegangan dan Regangan Tangential dapat Menimbulkan Rekahan Mikro

49

Perubahan tegangan tangential ini diperlihatkan pada diagram gaya di Gambar 5.1, di awal pembebanan saat tegangan radial yang diberikan membran pressuremeter mulai mendorong dinding lubang bor (digambarkan oleh titik merah kosong dalam diagram, yaitu sebesar Po = 893 kPa) gaya tangential masih nol (titik biru dalam diagram), saat tegangan radial bertambah hingga 3633 kPa, yaitu beban maksimum saat pengujian dilakukan, tegangan tangential yang terjadi di dinding bor mencapai 1446 kPa. Tegangan radial dan tangential ini menurun terhadap jarak dari titik pembebanan hingga mencapai tegangan horizontal efektif tanah dalam

keadaan diam, Po’ atau ho’, dititik sejauh lebih kurang 2.6 m dari titik beban diberikan.

Kondisi fully drained ini juga terbukti dari perubahan berat isi tanah, dimana berat isi tanah menjadi lebih tinggi dari kondisi awal sebelum dibebani secara radial, sebagaimana digambarkan dalam Gambar 5.2, yang didapatkan dari perhitungan menggunakan persamaan (2.15). Terjadi peningkatan berat isi, berarti tanah mengalami perubahan volume, dan hal ini sesuai dengan filosofi bahwa tanah berada dalam kondisi drained bilamana tanah mengalami perubahan volume.

Gambar 5.2 Peningkatan Berat Isi Tanah pada Akhir Uji PMT

-130

-120

-110

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

015 16 17 18 19 20 21 22

Keda

lam

an (

m)

Berat Isi Total, (kN/m3)

Berat Isi Awal Berat Isi Setelah Uji PMT

50

7. Angka CPMT yang didapatkan lebih besar daripada yang didapatkan dari uji triaxial, juga terlihat bahwa parameter kohesi, cPMT, lempung teguh tersementasi Jakarta meningkat secara linear terhadap kedalaman dengan parameter korelasi R2 mencapai angka di atas 0.9.

Lempung teguh tersementasi Jakarta ini cederung bersifat agak regas (brittle), terindikasi dari nilai liquidity index yang hanya kurang dari 0.3. Karena diambil dari kedalaman yang besar, disamping contoh tanah pasti terganggu, hingga taraf tertentu juga bisa terjadi retak mikro karena sifat lempung tersementasi yang agak regas ini. Retak mikro ini kadang bisa terlihat dari contoh tanah yang diambil seperti foto di Gambar 5.3 di bawah ini. Tidak dapat dihindari pula contoh tanah akan mengalamai relaksasi tegangan (stress relaxation) yang cukup besar, hal ini dapat berakibat tanah mengembang dan gaya tarik menarik antar partikel tanah menjadi berkurang dan ini berarti nilai kohesi saat diuji triaxial juga berkurang dari keadaan sebelum diambil dari dalam tanah.

Gambar 5.3 Contoh Lempung Teguh Tersementasi Jakarta

Jadi dapat disimpulkan bahwa besarnya nilai kohesi yang didapatkan

adalah akibat efek sementasi pada tanah lempung teguh Jakarta. Efek sementasi ini tidak terlihat dari hasil uji triaxial akibat terjadinya gangguan dan efek relaxasi pada contoh tanah sebagaimana dijelaskan di atas. Lain

dengan nilai c’, nilai ' tidak terpengaruh, karena nilai ' adalah nilai yang diperoleh dari geseran (friction) antar partikel-pertikel tanah.

8. Kekakuan tanah atau modulus deformasi yang didapatkan dari uji pressuremeter, Em atau EPMT, ekivalen dengan nilai Eoed yang didapatkan dari uji Oedometer. Tidak terlihat adanya efek anisotropik terhadap nilai kekakuan vertikal yang diturunkan dari uji oedometer konvensional dibandingkan

51

dengan nilai kekakuan arah horisontal yang diturunkan dari data uji PMT (Gambar 4.19). Agaknya masalah anisotropik tidak terlalu besar dan sudah tertanggulangi dari kenyataan digunakannya rasio Poisson dalam menurunkan parameter kekakuan PMT. Jadi dapat disimpulkan nilai kekakuan PMT identik dengan nilai kekakuan yang diperoleh dari uji Oedometer konvensional (Catatan: penelitian ini tidak meninjau efek anisotropic kuat geser tanah).

9. Tegangan leleh Py uji PMT ekivalen dengan tegangan pra-konsolidasi Pc’ oedometer. Gambar 4.19 menunjukkan bahwa tegangan leleh Py dapat dikatakan mendekati tegangan pra-konsolidasi Pc’, yang berarti tegangan leleh ini dapat disimpulkan ekivalen terhadap tegangan pra-konsolidasi. Bila dibandingkan, tegangan pra-konsolidasi dari uji oedometer menghasilkan rasio over-konsolidasi, OCR = 2.2, sedangkan dari tegangan leleh PMT dihasilkan OCR = 3.3. Perbedaan yang terjadi dapat disebabkan oleh dua hal, hal pertama adalah efek gangguan dan efek relaksasi tegangan contoh tanah sebagaimana dijelaskan sebelumnya, dan hal kedua adalah interpretasi Pc’ yang menggunakan cara grafis Casagrande cenderung menimbulkan ketidak-pastian nilai Pc’ tersebut.

10. Penelitian ini menghasilkan formulasi pengembangan teori cavity expansion

untuk menghitung parameter kuat geser drained (efektif) c’ dan ' dari data uji PMT dan juga mendapatkan parameter kuat geser undrained, cu. Parameter kuat geser drained dan undrained lempung teguh tersementasi Jakarta yang didapatkan akan sangat bermanfaat untuk melakukan perhitungan-perhitungan kapasitas pondasi dalam, kestabilan galian dalam dan permasalahan goeteknik lainnya, misalnya pembuatan terowongan MRT.

11. Hasil penelitian menunjukkan tanah lempung teguh tersementasi Jakarta memiliki karakteristik kuat geser sebagai berikut:

Sudut geser dalam drained: ’ = 21o-33o, dengan nilai rata-rata 25o

Didapatkan: ’ = ’peak = ’ultimate Sudut dilatansi = 0.

Kohesi drained yang meningkat bersama kedalaman yaitu: Saat tegangan kerja di bawah tegangan leleh: c’ = 145 kPa di kedalaman 30 m, hingga 475 kPa di kedalaman 100 m. Saat tegangan kerja sama dengan atau di atas tegangan leleh: c’ = 0 kPa

Kohesi undrained yang meningkat bersama kedalaman yaitu: cu = 200 kPa di kedalaman 30m, hingga 700 kPa di kedalaman 100m.

Konstanta pressuremeter untuk menghitung kuat geser undrained: Np = 5.50 Cu = (PL – Po) / Np

Modulus deformasi atau kekakuan yang bervariasi: Em = 19 – 77 MPa dengan nilai rata-rata 44 MPa

52

Catatan:

Untuk menghasilkan nilai cPMT dan PMT, diperlukan mutu data uji PMT yang menghasilkan kurva uji yang baik, dalam arti kata lubang bor tidak boleh terlalu besar dan tidak boleh terlalu kecil dan kurva yang dihasilkan mencapai fase plastis. Juga diperlukan informasi muka air tanah yang akurat. Berdasarkan hasil penelitian ini, beberapa hal yang dapat disarankan untuk diteliti dan dikaji lebih lanjut, diantaranya: o Lakukan uji PMT di dalam calibration chamber di laboratorium dengan

memasang transduser pengukur tegangan air pori, dengan demikian dapat lebih dipelajari dan dibuktikan apakah uji PMT pada tanah lempung secara umum bersifat drained ataukah undrained.

o Lakukan uji PMT di lapangan dengan menggunakan alat uji PMT yang dilengkapi dengan pengukur tegangan air pori. Alat uji PMTyang dimaksud adalah Camkometer, dengan demikian juga bisa diteliti apakah uji PMT pada tanah lempung teguh Jakarta bersifat partially drained menuju drained seperti disimpulkan di atas.

o Lakukan penelitian pada tanah lempung lunak untuk mencari apakah formulasi yang dihasilkan dalam penelitian ini juga dapat menghasilkan parameter kuat geser tanah lempung lunak dengan menggunakan data uji PMT.

53

DAFTAR PUSTAKA Amar., S., Clarke, B.G., Gambin, M.P., and ORR, T.L.L. (1991), “The Application

of Pressuremeter Test Results to Foundation Design in Europe, Part 1, Predrilled Pressuremeters / Self-boring Pressuremeters”, European Regional Techical Committee No. 4 – Pessuremeters, A.A. Balkema, Rotterdalm, Brookfield.

Apageo Segelm (2016), Pressuremeter Training, online - diakses 28 Juni 2016, (http://www.apageo.com)

ASTM D4719-00 (2000), “Standard Test Method for Prebored Pressuremeter Testing in Soils”, ASTM, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428-2959, USA.

Atkinson, J.H. (1993), An Introduction to The Mechanics of Soils and Foundations Through Critical State Sil Mechanics, McGraw-Hill International, UK.

Baguelin, F., Jezeqel, J.F., Lemee, E., and Le Mehaute, A. (1972), “Expansion of Cylindrical Probes in Cohesive Soils”, JSMFE, ASCE, Vol. 98; SM11. Proc. Paper 9377, p1129-1142.

Baguelin, F., Jezequel, J.F., and Shields, D.H. (1978), The Pressuremeter and Foundation Engineering, Trans Tech Publication, Switzerland.

Baligh, M.M. (1976), “Cavity Expansion in Sands with Curved Envelopes”, JSMFE, ASCE: Poc. Paper 12536, p.1131-1146.

Briaud, J.L., Pacal, A.J, dan Shively, A.W. (1984), “Power Line Foundation Design Using the Pressuremeter”, Proceeding of First Indternational Conference on Case Histories in Geotechnical Egnineering, p.279-283, Missouri, USA.

Briaud, J.L. (1992), The Pressuremeter, A.A. Balkema, Rotterdam. Briaud, J.L. (1997), “SALLOP: Simple Approach for Lateral Loads on Piles”,

Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, p.958-964. Briaud, J.L. (2013), Geotechnical Engineering: Unsaturated and Saturated Soils,

John Wiley & Sons, New Jersey, USA. Cambridge in situ (2016), An Introduction to Pressuremeters, online - diakses 28

Juni 2016, (https://www.cambridge-insitu.com/products/pressuremeters/ introduction-pressuremeters)

Clarke, B.G. (1995), Pressuremeters in Geotechnical Design, Blackie Academic and Professional, London.

Clayton, R.I., Simons, N.E., and Matthews, M.C. (1982), Site Investigation A Handbook for Engineers, Granada Publishing, London

Datye, K.R. and Nagraju, S.S. (1977), “Reinforce Granular Columns – A New Design Approach”, Proceeding of IX ICSMFE, Tokyo, Special Session No. 10.

Gambin, M. (1980), “A Review of the Menard Pressuremeter over the Last Twenty Years in Europe”, Sol Soils, No. 32, Paris.

Gambin, M. (1995), “Reasons for the Success of Menard Pressuremeter”, Proceedings of Fourth International Symposium on Pressuremeters, May 17-19, 1995, Sherbrooke, Quebec, Canada.

Gambin, M. and Frank, R. (2009), “Direct Design Rules for Piles using Menard Pressuremeter Test”, Foundation Design with Menard Pressuremeter Test, French Contributions to International Foundation Conggress & Equipment, Expo ’09, p. 3-10; also in ASCE Geotechnical Special Publication no. 186, p.111-118.

Gibson, R.E., and Anderson, W.F. (1961), “In Situ Measurement of Soil Properties with the Pressuremeter”, Civil Engineering and Public Works Review, Vol 56, p615-618.

Gouw, Tjie-Liong (1984), Studi Pressuremeter Ménard dan Oyo serta Aplikasinya Dalam Daya Dukung, Kapita Selekta, Departemen Teknik Sipil, Universitas Katolik Parahyangan, Bandung.

In Situ Engineering (2016), Pressuremeter Testing page for In Situ Engineering, online – diakses 28 Juni 2016 (http://www.insituengineering.com/pm_hp_inst.html)

Jakartapedia (2016), Peta Geologi Jakarta, online - diakses 30 Juni 2016, (http://jakartapedia.bpadjakarta.net/index.php/Geologi_DKI_Jakarta)

54

Kumara, B. (2016), Laporan Penyelidikan Tanah Menara Jakarta, Kemayoran, diskusi pribadi.

Lea, F.M. (2017), “Cement Building Material”, Encylopedia Britanica, online - diakses 18 Mei 2017 (https://www.britannica.com/technology/cement-building-material)

Ladanyi, B. (1961), “Etude Theorique at Experimentale de l’expansion daus un Sol Pulverulent d’une cavite Presintant une Synietrie Spherique ou Cylindrique”, Annaes de Travaux Publics de Belgique; Buxelles No. 2 et 4.

Mair, R.J. and Wood, D.M. (1987), Pressuremeter Testing Methods and Interpretation, Butterworths, London.

Marsland, A. and Randolph, M.F. (1977), “Comparisons of the Results from Pressuremeter Tests and Large in Situ Plate Tests in London Clay”, Geotechnique, June 1977 27(2), p.217-243.

Mecsi, J. (2013), Geotechnical Engineering Examples and Solutions Using the Cavity Expanding Theory, Hungarian Geotechnical Society, Hungary.

Pandit, N.S., Chaney, R.C. and Fang H.Y. (1983), Review of Cavity Expansion Models in Soil and Its Applications, Fitz Engineering Laboratory, Department of Civil Engineering, Lehigh University, Bethlehem, Pennsylvania, USA.

Schnaid, F. (2009), In Situ Testing in Geomechanics, Taylor and Francis, London. Statisticshowto.com (2017), Confidence Interval: How to Find a Confidence

Interval: The Easy Way!, online – diakses 28 Juni 2017 (http://www.statisticshowto.com/how-to-find-a-confidence-interval/#CISample)

Tecmira (2016), Laporan Hasil Analisis X-Ray Mapping, Bandung. The Constructor (2017) “Composition of Portland Cement”, The constructor.org,

online - diakses 18 Mei 2017 https://theconstructor.org/building/composition-of-portland-cement/5725/)

Vesic, A.S. (1972), “Expansion of Cavities in an Infinite Soil Mass”, JSMFE, ASCE, Vol. 98, SM3, Proc. Paper 8790, p265-290.

Vesic, A.S. (1975), Principles of Pile Foundation Design, Soil Mechanics Series No 38, Duke University, N.C.

Windle, D. and Wroth, C.P. (1977a), “In-situ Measurement of the Properties of Stiff Clays”, Proceeding of 9th International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Vol. 1, p.347-352, Tokyo.

Windle, D. and Wroth, C.P. (1977b), “The Use of Self-boring Pressuremeter to determine the Undrained Properties of Clays”, Ground Engineering, Sept 1977 10(6), p.37-46, London.

Wood, D.M. (1990), Soil Behaviour and Critical State Soil Mechanics, Cambridge University Press, Cambridge.

Wroth, C.P. and Windle, D. (1975), “Analysis of Pressuremeter Test Allowing for Volume Change”, Geotechnique, Vol 25, No.3, Technical Notes, p. 598-604.

Yu, H.S. (2000), Cavity Expansion Methods in Geomechanics, Springer Science Business Media B.V., NewCastle, Australia.

55

BRIEF CURRICULUM VITAE

Name : Ir. Gouw Tjie Liong M.Eng. ChFC DOB : Jakarta, 8 March 1959 Email : gtloffice@gmail.com

Website: https://gouw2007.wordpress.com http://indogeotek.com Position: - Senior Geotechnical Consultant - Geotechnical Engineering Trainer/Lecturer - Chartered Financial Consultant, ChFC EDUCATIONAL BACKGROUND 1979-1984: Undergraduate Study (Degree in Civil Engineering) Universitas Katolik Parahyangan, Bandung, Indonesia 1987-1989: Graduate Study (M. Eng. in Geotechnical Eng.) Asian Institute of Technology, Bangkok, Thailand 2006 : Chartered Financial Consultant – Singapore 2014-2017 : Doctoral Study (in Geotechnical Engineering) Universitas Katolik Parahyangan, Bandung, Indonesia PROFESSIONAL EXPERIENCES Since 1984 up to now involves in the design and execution of geotechnical investigation, soil intrumentation, deep foundation and excavation for high rise buildings, load tests (Static and PDA), pile integrity testing (PIT), sonic logging integrity test, vibration monitoring, slope stability, ground anchors, pumping test, dewatering, micropiles, tunnelling and ground improvement works, e.g. dynamic compaction, vertical drain, vibro-compaction, geosynthetic and grouting. The jobs cover more than 240 projects in Indonesia, Singapore and Srilanka. He is also active in Indonesian Geotechnical Engineers Asscociation (HATTI) and in the recent years he also gets involved in the preparation of Indonesian National Standard for geotechnics. TEACHING EXPERIENCES

1. 1984-1996, Lecturer at Tarumanagara University (undergraduate and master degree), Jakarta.

2. 1996 -2000, Visiting faculty for Master Program Parahyangan Catholic University, Bandung.

3. 1990 - now, Regular lecturer for Short Courses/Traning organized by The Indonesian Geotechnical Society.

4. 2001, Visting faculty on Ground Improvement Subject at Universitas Pelita Harapan, Jakarta.

5. 2001 - now, Gotechnical and Plaxis trainer for Professionals 6. 2007 - 2016, Lecturer at Binus University, Jakarta. 7. Guest lecture at UTM (2007), UNSW (2009), HKUST (2012,2013,2014,2017), HKU

(2012)

PROFESSIONAL ORGANISATION MEMBERSHIP 1. Himpunan Ahli Teknik Tanah Indonesia - HATTI 2. Indonesian Chapter of International Geosynthetics Society (INA-IGS), as President PAPERS 79 Technical Papers in Geotechnical Engineering and 23 Geotechnical Project Articles in KONSTRUKSI Magazine