53
Tabel 7.4 0 I 1 J 4 5 0 540 410 290 190 150 0 326 38',1 299 213 180 0 141 )1) 260 252 244 Pada batas permeabel, z = 0 unnrk setiap nilai /, dengan mengasumsikan tekanan awal 60 kN/m2 secara seketika menjadi nol, Perlritungan di atas ditabelkan pada Tabel7.4, seluruh tekanan telah dikalikan dengan 10, 7 .l l. Drainasi Vertikal Laju konsolidasi yang rendah pada lempung jenuh dengan permeabilitas rendah, dapat diraikkan dengan menggunakan drainasi vertikal (vertical drain) yang memperpendek lin- tasan pengalilan dalam lempung. Kemudian konsolidasi terutama diperhitungkan akibat penga-liran horisontal radial, yang menyebabkan disipasi kelebihan tekanan air pori yang lebih cepat; pengaliran vertikal kecil pengaruhaya. Dalam teori, besar penurunan konsoli. dasi akhir adalah sama, hanyalaiu penurunannya yang terpengaruh. Pada kasus suatu tanggui yang dibangun di atas lapisan lempung yang sangat kompre- sibel (Gambar 7.28), pembuatan drainasi vertikal pada lempung tersebut memungkinkan tanggul dapat segera digunakan dan akan terdapat kenaikan kekuatan geser lempungyang lebih cepat. Derajad konsolidasi dengan orde 8Wo akan digunakan pada akhir pelaksanaan pembangunan. Tentu saja, setiap keuntungan harus dibandingkan terhadap biaya tambahan untuk pembuatan. Metode tradisional dalam mernbuat drailasi vertikal adalah dengan rnembuat lubang bor pada lapisan lempung dan mengurung kembali dengan pasir yang bergradasi sesuai. Diameternya sekitar 200-400 mm <lan saluran drairasi tersebut dibuat sedalam lebih dui 30 m. Pasir harus dapat dialiri air secAra efisien tanpa membawa partikel-partikel tanah yang halus Drainasi cetakan juga banyak digunakan dan biasanya lebih nturah daripada drainasi urugan untuk suatu daerah tertentu. Salah satu jenisnya adalah drainasi prapaket (prepackage drain) yang terdiri dari sebuah selubung lilter, biasanya dibuat dari polypropy. lene, yang diisi pasir dengan diameter 65 mm. Jenis ini sangat fleksibel dan biasanya tidak terpengaruh oleh adanya gerakan-gerakan tanah lateral. Jenis lain dari drainasi cetakan ada. lah drainasi pita (band drain), yang terdiri dari inti plastik datar, dengan saluran drainasi yang dikelilingi oleh lapisan filter tipis, yang mana, lapisan tersebut harus memiliki kekuat: an untuk mencegah jangan sampai terselip ke dalam saluran. Fungsi utama dari lapisan itu adalah untuk mencegah penyumbatan partikel-partikel tanah halus pada saluran di dalam inti. Llkuran drainasi pita adalah 100 mm kali 4 mm dan diameter ekivalennya biasanya diasumsikan sebagai keliling dibagi a. Drainasi cetakan dipasang dengan cara menyelipkan, ke dalam lubang bor atau dengan menempatkannya di dalam sebuah paksi (mandrel) atau selubung (casing) yang kemudian dipancang ke dalam tanah atau digetarkan tanah, 10 0 131 219 253 252 247 000000 273 235 207 r85 167 153 357 329 '304 282 263 246 300 296 2go 281 215 267 224 233 240 245 249 251 194 206 217 226 234 240 0 446 412 294 2A2 165 Teori K onsolidasi ot, 0u /d'u I du\ Alu a, : "\a/ *;a)* c" a* drainasi hoil9ontal Gambar 7,28, Drairasi vertikal, Karena tujuannya adalah untuk mengurangi panjang lintasan pengaiiran, maka jarak' antala drainasi merupakan hal yang teryenting. Drainasi tersebut biasanya diberi jarak dengan pola bujur sangku atau segitiga. Jarak-antara drainasi tersebut harus lebih kecil duipadatebal lapisan lempung dan tidak ada gunanya menggunakan drainasi vertikal dalam lapiian lempung yang relatif tipis. Untuk mendapatkan desain yang baik, koefisien konsoli dasi horisontal dan vertikal (cp dan cr) yang akurat sangat penting untuk diketahui. Biasa- nya rasio cplc, terletak antara 1 dan 2, senukin tinggi rasio ini, pemasangan drainasi se' makin bermanfaat. Nilai koefisien untuk lempung di dekat drainasi kemungkinan men- jadi berkurang akibat proses pererusan (remoulding) selama pemasangan (terutama bila di' gunakan paksi), pengaruh tersebut dinamakan pelumasan (smear). Efek pelumasan ini dapat diperhitungkan dengan mengazuprsikan suatu nilai c1, YanE sudah direduksi atau dengan menggunakan diameter drainasi'yang diperkecil. Masalah lainnya adalah diameter drainasi pasir yang besar cenderung menyerupai tiang-tiang yanS 1ermh, yang mengulangi kenaikan tegangan vertikal dalam lempung sampai tingkat yang tidak diketahui dan meng' hasilkan nilai tekanan-air-poriberlebihan. Yang lebih rendah dan begitu pula halnya dengan penurunan konsolidasi. Efek ini minimal bi-la menggunakan drainasi cetakan karena fleksi' Liliturnyu. Pengalaman menunjukkan bahwa drainasi vertikal tidak baik untuk tanah yang memiliki rasio kompresi sekunder yang tinggi, seperti lempung yang sangat plastis dan gambut (peat); karena laju konsolidasi sekunder tidak dapat dikontrol oleh drainasi ver' tikal. Daiam koordinat po1ar, bentuk tiga-dimensi dari persamaan konsolidasi, dengan sifat tanah yang berbeda dalam arah horisontal dan vertikai, adalah (7.31) Blok.blok prismatis vertikal dari tanah yang mengelilingi drainasi diganti oleh blok-blok silinder dengan jari-jui R, dengan luas penampang melintang yang sama (Gambar 7.29). Fenyelesaian Persamaan 1.37 dapat ditulis dalam dua bagian u": f(7")

Materi Perkuatan tanah lunak

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Perkuatan tanah lunak

Citation preview

Page 1: Materi Perkuatan tanah lunak

Tabel 7.4

0I1

J

45

0540410290190

150

032638',1

299

213180

0141)1)260252244

Pada batas permeabel, z = 0 unnrk setiap nilai /, dengan mengasumsikan tekanan awal

60 kN/m2 secara seketika menjadi nol,Perlritungan di atas ditabelkan pada Tabel7.4, seluruh tekanan telah dikalikan dengan

10,

7 .l l. Drainasi Vertikal

Laju konsolidasi yang rendah pada lempung jenuh dengan permeabilitas rendah, dapat

diraikkan dengan menggunakan drainasi vertikal (vertical drain) yang memperpendek lin-

tasan pengalilan dalam lempung. Kemudian konsolidasi terutama diperhitungkan akibatpenga-liran horisontal radial, yang menyebabkan disipasi kelebihan tekanan air pori yang

lebih cepat; pengaliran vertikal kecil pengaruhaya. Dalam teori, besar penurunan konsoli.

dasi akhir adalah sama, hanyalaiu penurunannya yang terpengaruh.

Pada kasus suatu tanggui yang dibangun di atas lapisan lempung yang sangat kompre-

sibel (Gambar 7.28), pembuatan drainasi vertikal pada lempung tersebut memungkinkan

tanggul dapat segera digunakan dan akan terdapat kenaikan kekuatan geser lempungyang

lebih cepat. Derajad konsolidasi dengan orde 8Wo akan digunakan pada akhir pelaksanaan

pembangunan. Tentu saja, setiap keuntungan harus dibandingkan terhadap biaya tambahan

untuk pembuatan.

Metode tradisional dalam mernbuat drailasi vertikal adalah dengan rnembuat lubang

bor pada lapisan lempung dan mengurung kembali dengan pasir yang bergradasi sesuai.

Diameternya sekitar 200-400 mm <lan saluran drairasi tersebut dibuat sedalam lebih dui30 m. Pasir harus dapat dialiri air secAra efisien tanpa membawa partikel-partikel tanah

yang halus Drainasi cetakan juga banyak digunakan dan biasanya lebih nturah daripada

drainasi urugan untuk suatu daerah tertentu. Salah satu jenisnya adalah drainasi prapaket

(prepackage drain) yang terdiri dari sebuah selubung lilter, biasanya dibuat dari polypropy.lene, yang diisi pasir dengan diameter 65 mm. Jenis ini sangat fleksibel dan biasanya tidakterpengaruh oleh adanya gerakan-gerakan tanah lateral. Jenis lain dari drainasi cetakan ada.

lah drainasi pita (band drain), yang terdiri dari inti plastik datar, dengan saluran drainasiyang dikelilingi oleh lapisan filter tipis, yang mana, lapisan tersebut harus memiliki kekuat:an untuk mencegah jangan sampai terselip ke dalam saluran. Fungsi utama dari lapisan ituadalah untuk mencegah penyumbatan partikel-partikel tanah halus pada saluran di dalam

inti. Llkuran drainasi pita adalah 100 mm kali 4 mm dan diameter ekivalennya biasanya

diasumsikan sebagai keliling dibagi a. Drainasi cetakan dipasang dengan cara menyelipkan,ke dalam lubang bor atau dengan menempatkannya di dalam sebuah paksi (mandrel)atau selubung (casing) yang kemudian dipancang ke dalam tanah atau digetarkan tanah,

10

0131

219253252247

000000273 235 207 r85 167 153

357 329 '304 282 263 246300 296 2go 281 215 267224 233 240 245 249 251194 206 217 226 234 240

04464122942A2165

Teori K onsolidasi

ot,

0u /d'u I du\ Alu

a, : "\a/

*;a)* c" a*

drainasi hoil9ontal

Gambar 7,28, Drairasi vertikal,

Karena tujuannya adalah untuk mengurangi panjang lintasan pengaiiran, maka jarak'

antala drainasi merupakan hal yang teryenting. Drainasi tersebut biasanya diberi jarak

dengan pola bujur sangku atau segitiga. Jarak-antara drainasi tersebut harus lebih kecil

duipadatebal lapisan lempung dan tidak ada gunanya menggunakan drainasi vertikal dalam

lapiian lempung yang relatif tipis. Untuk mendapatkan desain yang baik, koefisien konsoli

dasi horisontal dan vertikal (cp dan cr) yang akurat sangat penting untuk diketahui. Biasa-

nya rasio cplc, terletak antara 1 dan 2, senukin tinggi rasio ini, pemasangan drainasi se'

makin bermanfaat. Nilai koefisien untuk lempung di dekat drainasi kemungkinan men-

jadi berkurang akibat proses pererusan (remoulding) selama pemasangan (terutama bila di'

gunakan paksi), pengaruh tersebut dinamakan pelumasan (smear). Efek pelumasan ini

dapat diperhitungkan dengan mengazuprsikan suatu nilai c1, YanE sudah direduksi atau

dengan menggunakan diameter drainasi'yang diperkecil. Masalah lainnya adalah diameter

drainasi pasir yang besar cenderung menyerupai tiang-tiang yanS 1ermh, yang mengulangi

kenaikan tegangan vertikal dalam lempung sampai tingkat yang tidak diketahui dan meng'

hasilkan nilai tekanan-air-poriberlebihan. Yang lebih rendah dan begitu pula halnya dengan

penurunan konsolidasi. Efek ini minimal bi-la menggunakan drainasi cetakan karena fleksi'

Liliturnyu. Pengalaman menunjukkan bahwa drainasi vertikal tidak baik untuk tanah yang

memiliki rasio kompresi sekunder yang tinggi, seperti lempung yang sangat plastis dan

gambut (peat); karena laju konsolidasi sekunder tidak dapat dikontrol oleh drainasi ver'

tikal.Daiam koordinat po1ar, bentuk tiga-dimensi dari persamaan konsolidasi, dengan sifat

tanah yang berbeda dalam arah horisontal dan vertikai, adalah

(7.31)

Blok.blok prismatis vertikal dari tanah yang mengelilingi drainasi diganti oleh blok-blok

silinder dengan jari-jui R, dengan luas penampang melintang yang sama (Gambar 7.29).

Fenyelesaian Persamaan 1.37 dapat ditulis dalam dua bagian

u": f(7")

Page 2: Materi Perkuatan tanah lunak

tvte(antta lawth

dan

u, - f(T)di mana U, = tingkat konsolidasi rata-ratanya akibat pengaliran vertikal, U, = tingkatkonsolidasi rata-rata akibat pengaliran horisontal (radial) saja;

[l,l-lll,,llll'"llll.'llllil I

l,#-r2R

- - cu[,, - d2

: faktor waktu untuk konsolidasi akibat pengaliran vertikal saja

"-4R2

(7.38)

(7.3e)

= faktor waktu untuk konsolidasi akibat penga,iiran radial saja.

Pernyataan untuk in, memberikan gambaran bahwa semakin rapat (kecil) jarak-antaradrainasi, semakin cepat proses konsolidasi yang terjadi akibat pengaliran radial. Penyelesaian untuk pengaliran radial, menurut Barron, diberikan pada Gambar 7.30, hubunganU,lT, terganlung pada rasio it = Rl2 di mana R adalah jari-jari blok silinder ekivalen danr,y adalah jari-jari drainasi tersebut. Selain itu dapat juga diperlftatkan bahwa

(r * u): (r - q,)(1 - u,) (7.40)

di mana U adalah derajad konsolidasi rata-rata akibat pengaliran kombinasi antara vertikaldan horisontal.

Contoh 7.8

Sebuah tanggul dibangun di atas lapisan lempung setebal l0 m, dengan batas bawah yangimpermeabel. Pembangunan tanggul tersebut menyebabkan kenaikan tegangan vertikaltotal pada lapisan-lempung sebesar 65 kN/m2. Untuk lempung tersebut, c, = 4,7 m2ftahun, c6 = 7,9 m2ftahttn dan mu = 0,25 m2,&lN. Disyaratkan bahwa semua penurunanakibat konsolidasi Iapisan lempung, kecuali 25 mm, akan teriadi setelah 6 bulan. Tentu-kan jarak-antara, dengan pola bujur sangkar, menggunakan drainasi pasir (sand drains)dengan diameter 400 mm untuk memenuhi syarat di atas.

Teori Konsolidasi

Et

o

o

!,TE"lr 3

lo-x

o

l

r

o'eod

U

C)O-(o- \oO

ooooQFNo.s.o'oooo

j

Page 3: Materi Perkuatan tanah lunak

MeKonLka Tanah

Penurunan akhi=mr\o'H - 0,25 x 65 x l0

= 162 mm.

Untuk r = 6bulan,

- 162_2sr =-=-:0,95

Diameter drainasi pasir 0,4 m, jadi ro= 0,2 m.

Jari-jari blok silindris:

R:nra=0,2n

lapisan tersebut setengah tertutup. jadi d = 10 m

r:g_4,7x_0,5=0,0235d2 102

Dari kurva l, Gambar 7.18: lJu = 0,17

cnt 7,9 t 0,5 24,7,:-'' 4R2 4x0,22xn2- n2

jadi

Ir^,-xn: l(!!\v\ 4 /

Sekarang (1 - U) : (1 - U,X1 - U,), sehingga

0,15 : 0,83 (t - u,)

U,:0,82

Penyelesaian coba-coba diperlukan untuk menentukan n Dimulai dengan zuatu nilai nyang sesrai dengan salah satu kurva pada Gambar 7.30, didapat nilai t untuk U, = 0,g2dari kurva tersebut. Dengan menggunakan nl,ai rr, dihitung ntJ,ai \/(24,7 lTr) dan diplotterhadap nilai r.

n T, J1zt,l1r,15 0,20 11,1

10 0,33 8,615 0,42 7,7

Dari Gambar 7.31 didapat n = 9, sehingga

R : 0,2 x 9 : 1,8 m

Jarak-antara drainasi dengan pcla bujur sangkar adalah:

R 1.8

0,564 0,564

Teori Konsolidasi

Tekanan (kN/m2 )Angka pori

Soal-soal.

7.1. Suatu pengujian dengan oedometer dilakukan pada contoh lempung jenuh (G, =

z,iD, aimana tekanan yang bekerja dinaikkan dari 107 sampai 2 14 kN/m2 dan hasil

pembacaan tekanan yang tercatat adalah sebagai berikut:-.i

Pengukuran (mm) 7,82 7,42 134 7 ,21 6,99 6'78 6'61 6'49 6'37

Waktu (menit) 25 36 49 64 81 100 300 l44O

Pengukuran (mm) 6,29 6,24 6,21 6,18 6,76 6'15 6'10 6'02

ktelah 1440 menit, tebal contoh tanah meniadi 15,30 mm dln kadar airnya 23 ,2%'

i."trtrnf.fr niiai (oefisien konsolidasi dan rasio tekanan dui (a) hasil plot akar

waktu, dan (b) hasil plot log waktu. Tentukan juga nilai koelisien kompresibilitas

volume dan koelisien permeabilitasnya.

7.2 Hasil-hasil berikut diperoleh dari pengujian dengan oedometel terhadap suatu contoh

lempung jenuh:

27 54 107 214 429 214 107 54

t,243 1,217 1,144 1,068 0,994 1,001 1,012 1,024

Suatulapisanpadalempunginidengantebal8mberadadibawahsuatulapisanpasirdengan kedalaman 4 m, di mana muka air tanah berada pada permukaan ini' Berat

iri ZJ f.fq/*, ditempatkan di atas pasir, dengan daerah urugan yang 1uas. Tentukan'

lahpenurunanatt,iratluatkonsolidasilempungtersebut'Jikapadasuatuwaktuse.telah konsolidasi selesai, urugan tersebut digali kembali dan dipindahkan' Apa yang

akan terjadi pada tempat tersebut akibat pemuaian (swelling) lempung? .

7.3. pada pengujian dengan oedometer terhadap suatu contoh lempung jenuh dengan

tebal 19 mm. KonsJlidasr SWo dicapai dalam waktu 20 menit. Berapa lama waktu

Page 4: Materi Perkuatan tanah lunak

an tebal 5 nr untuk ,rr:;'^':rr:;,konsolidasi yang sama pada kondisi pengaliran (clrainage) dan tegangan yang sama?

Berapa lama waktu yang diperlukan lapisan tersebut untuk mencapai konsolidasi3Wo?

'7.1. Diasuntsikan bahwa urugan pada Soal 7.2 dipintlahkan dengan amat cepat, berapa.kah tekanan'air-pori.berlebihan pada pusat lapisan lenrpung setelal-L periode waktu3 tahun? Lapisannya terbuka dan nilai c, adalah 2,4 m2 ltahln,

7.5. Suatu lapisan lempung yang terbuka dengan tebal 6 m mempunyai nilai c, = 1,0 m2/tahun. Distribusi mula-mula dari tekanan-air-porl-berlebihan bervariasi secara lineudari 60 kN/m2 pada lapisan atas dan nol pada lapisan clasar. Dengan rnenggunakanpendekatan selisih-hingga pada persama an konsolidasi satu'dintensi, gambarkanlahgaris isokhron (garis yang menghubungkan titik-titik yang mempunyai tekanan"air.pori'berlebihan yang sama) sesudah proses konsolidasi dalam periode waktu 3 tahun,dan dart garis isokhron ini tentukan tingkat konsolidasi rata-rata pacla lapisan ter.sebu t.

'7.6. suatu lapisan pasir dengan tebal 10 m membebani suatu.lapisan iempung dengantebal 8 m, dan di bawahnya

^terdapat lapisan pasir yang da1am. Unruk lempung llt, =

0,83 m2/MN dan c, - 4,4 m2/tahun. Muka air tanah berapa pada permukauniunuh,tetapi turun secara permanen sedalam 4 m, di mana penurunan mula-mula sampaiakhir terjadi dalam waktu 40 minggu. Hitunglah penurunan akhir akibat konsolidasilempung, dianggap tidak tedadi perubahan berar pasir, dan hitung juga penurunandalam waktu 2 tahun sesrdah dimulainya penurunan muka air tanah.

7.7. Suatu pondasi rakit (raft foundation) dengan ukuran 60 m x 40m menerirtra tekan.an neto 145 kN/m2, ditempatkan pada kedalaman 4,5 m di bawah permr"rkaan lapisan kerikil kepasiran yang padat sedalam 22 m. Muka air tanah berapa pada kedalam.an 7 m. Di bawah lapisan kerikil kepasiran terdapat lapisan lempung dengan tebal5 m, dengan dasarnya berupa pasir padat. Nilai rn, untuk lempung 0,22 m2/MN.Tentukaniah penurunan di bawah pusat pondasi rakit, pada sudut pondasi rakit,dan pada titik tengah masing-masing sisi pondasi rakit akibat konsoli<iasi lempung.

7.8. Suatu tangki ternpat penyimpanan minyak dengan diameter 35 m ditempatkan 2mdi bawah permukaan lempung setebal 32 m, muka air tanah berada pada permukaantanah, tekanan pondasi neto = 105 kN/m2. Suatulapisantanah keras terletak dibawah lapisan lempung tersebut. Nilai rata.rata rn, untuk lempung adalah 0,14m2/MN dan koelisien tekanan pori .4 adalah 0,6. Nilai modulus Young tak-terdrainasidiperkirakan 40 MN/m2. Tentukanlah penurunan total di bawah pusat tangki.

'7.9. suatu lapisan lempung setengah tertutup dengan tebal 8 m. pada kondisi ini dapatdianggap bahwa c, = c1r. Diameter drainasi pasir vertikal (vertical sand drains) =300 mm, dengan jarak-antara. 3 m dan, disus.rn dengan pola bus_rr sangkar, yangdigunakan unhrk menambah lain konsolidasi lempung pada kondisi tegangan vertikalyang bertambah akibat pembuatan tanggul. Tanpa adanya drainasi pasir, tingkat kon-solidasi pada wakru pembuatan tanggul adalah 25%. Berapakah tingkat konsolidasiakan dicapai dengan menggunakan drainasi pasir pada waktu yang sama?

7.10. Suatu lapisan lempung jenuh memiliki tebal 10 m, lapisan bawahnya kedap air;suatu tanggul dibangun di atas lempung tersebut. Tentukanlah waktu yang diperlu.kan agar lapisan lempung tersebut mencapai konsolidasi 9U7o. Jtka diameter drainasipasir adalah 300 mm, yang disusun dengan pola bujur sangkar dengan jarak-antara= 4 m, dibuat pada lapisan lempung tersebut, dalam waktu berapa lama dicapaisuatu tingkat konsolidasi yang sama? Koefisien konsolidasi dalam arah vertikal danhorisonta-l masing-masing adalah 9,6 m2/tahun dan 14,0 m2/tahun.

Teori Konsolidast

Referensi

1.1 Atkinson, M. S. dan Eldred, P'J' L' (1981): 'Consolidation of Soil

using Vertical Drains', Geotechnique' Vol' 31' No' 1'

'7.2 Barron, R. A. (1948): 'Consolidation of Fine Grained Soils by Drain

Wells', Transactions ASCE, Vol' 113'

't.3 Bjerrum, L. (1967): 'Engineering Geology of Norwegian Normally-

Consolidated Marine iiuy' u' -Related io Settlement of Buildings"

Geotechnique, Vol. I7, No 2'

'1 .4 British Stand ard 13'7'7 (1975): Methods of Test /or Soils for Ciuil

Engineering Purposes,British Standards Institution' London'

'7.5 Christie, I. F (1959): ;De'ign and Construction of Vertical Drains to

Accelerate the Consolidati"on of Soils" Ciuil Engineering and Public

Works Reuiew, Nos. 2, 3, 4''7.6 Cour, F. R. (1971): 'inht"tion Point Method ior Computing c""

Technical Note, Jolrnal '4SCE' Vol' 97' No' SM5'

1,7 Gibson, R. E. (1963):'An Analysis of System Flexibility and its Fffects

on Time Lag in Pore Water Pressure Measuremenls" Geotechnique'

Vol. 13, No. 1.

?.8 Gibson, R. E. (1966): 'A Note on the Constant Head Test to Measure

Soil Permeability In-situ', Geotechntque' Vol' 16' No 3'

1.g Gibron, R. E. (1-970): 'An Extension to the Theory of the Constant

Head In-situ Permeability Test', Geotechnique'\ol' 20' No' 2'

7.10 Gibson, R. E. dan LumU, p' (1953): 'Numerical Solution of Some

ProblemsintheConsolidationofClay,,ProceedingslCE,Partl.7.11 Lambe, T. W. (196aj: 'Methods of Eitimating Settlement" Journal

,4SCE, Vol.90, No. SM5'

7.12 Lambe,T. W. (1967): 'stress Path Method" Journal '4SCE' Vol 93'

, ,, iltXiX,X', o. u* Hughes, F' H' (1e81): 'Practical Aspects ol the

Design and Installatio,'of bttp Vertical Drains" Geotechnique'Yol'

31, No. 1.

7.14 Naylor, A. H. dan Doran, I' G' (19a8): 'Precise Determination of

PrimaryConsolidation,,Proceedings2ndlnternationalConferenceS M F E, Rotterdam, Y ol' l'

7.15 Rowe, P. W. (t968): 'The Influence of Geological Features-of Clay--

neposits on tire Design and Performance of Sand Drains" Proceed'

ings lCE.7.16 Rowe, P.W. dan Barden, L' (1966): 'A New Consolidation Cell"

Geotechnique, Vol. 16, No' 2'

7,17 Schmertmann, J. H. (1953): 'Estimating the True Consolidation

Behaviour of Clay from Laboratory Test Results" Proceedings ASCE'

Vol.79.7.18 Scott, R' F. (1961): 'New Method of Consolidation Coefficient

Evaluation', Journal '4SCE, Vol 87, No' SM 1'

7.19 Scott, R. F (1963t: P;trn'iptn' of Soit Mechanics' Addison-Wesley'

Reading, Massachusetts'

7.20 Simons, N. E. d; i;m, N N' (1969): 'The Influence of Lateral

Stresses on the Stress Deiormation Characteristics of London Clay"

Proceedingsztn nt,,national Conference SMFE, Mexico City, Vol. 1.

Page 5: Materi Perkuatan tanah lunak

1001^. lt^pt N vuriang airuirtibfttwtana' an Arct), ie,2. Lemo[tng Mext@ Ctty (L€ona|d c&ln enutt, iee t13. Lanau oqanlkcalarcous (WahE, 1962)4. Lempltv Led€ (Crawford, 1965)5. Lemptng plastA A/o/t1€girr (Bleirum, 196T)6. Gambut dnwphous dan fibrous (L@ dan bmwner. t gSSl7-. Muskag Kansd€ (A&r/,s, 1965)8-. End8,Fn lout uganik (Xeane, i965)9

^LemWN Nru 8r.ston (Hom &n La:nbo, 1965)

10. Letpung biru Chtcago (p€E*, rE,rs{,nal nA '11. Lempung bdet@u otgantk (Jones. t$S) '

O - Lanau otgank, dll (tu'ol8,n *k., lgSS)

t0C"u

o.t r0 r@ ro@ ilfiKadar air, W (o/o)

Gambar 7.23 Hubungan antara cae dan kodar air untuk beberapa lempung(Mesri, l97j),

7.14 DRATNASI yERTTKAL (VERTTnAL DRATIry

Kecepatan konsolidasi yang rendah pada tanah-tanah lempung,dan tanah yang mudah mampat rainnyq dapat dipercepat dinginmenggunakan drainasi pasir (atau bahan lain) yanf ditanam secaravertikal.. Drainasi pasir ini memberikan lintasan aii pori yang lebihpendek ke arah horisontal. Jarak drainasi arah horisontal yun! t.ultpendek menambah kecepatan proses konsoridasi beberapa kati teultr

106 MEKANIKA TANAH II VII. KONSOLIDASI 107

cepat. Disamping itu, permeabilitas tanah ke arah horisontal yang

beterapa kali'lebih besar, juga mempercepat laju proses konsolidasi.

Froses konsolidasi yang dip"rcepat ini mempercepat pula kenaikan

kuat geser tanah asiinyi. Pingalaman menunjukkan, bahwa drainasi

pasir tidak cocok untuk diterapkan pada tanah dengan nilai

i<onsolidasi sekunder yang tinggi, seperti lempung yang berplastisitas

tinggi dan gambut @eat).

Drainasi pasir vertikal biasanya terdiri dari lubang bor vertikal

yang menembus lapisan lempung jenuh yang relatif tebal, dimana

irpilun lempung ini terletak pada lapisan batu, cadas, atau lapisan

teaap air lain yang diendapkan melalui proses geologi (Gambar

7.24i. Lubang Uor diiri dengan pasir dengan gradasi tertentu. Berat

timbunan yung dit"ngun diatas drainasi pasir vertikal menyebabkan

tanah yang lunak mampat. Mampatnya tanah adalah akibat dari air

yung dipulsa mengalir te arah lateral (horisontal) ke drainasi pasir.

burl tini, air mengalir ke atas, menuju lapisan air yang diletakkan

pada dasar tanah timbunan. Bila beban bertambah besar, maka

k"c"patan konsolidasi akan bertambah pula.

Kadang-kadang drainasi pasir vertikal dibangun di atas tanah

yang lolos iir seperti pasir (Gambar 7.25). Kondisi ini akan memberi-

lan-kondisi drainasi iobel ke arah atas dan bawah, dengan demikian

akan lebih mempercepat proses konsolidasi.

Dalam praktek, kadang.kadang ketinggian tanah timbunan

dilebihkan dari rencana ketinggian tanah yang disyaratkan, untuk

mendapatkan penurunan yang dikehendaki. Ketika penurunan tanah

timbunAn di atas drainasi vertikal mencapai penurunan yang disyarat-

kan, dan pada saat ini penurunan terjadi dengan kecepatan yang

rendah, kelebihan tanah dibongkar. Suatu hal yang harus diingat,

bahwa drainasi pasir relatif sangat lemah terhadap pengaruh geser,

khususnya jika geseran ini ditimbulkan oleh perubahan bentuk atau

deformasi -t"nut,

di bawah timbunan yang dibangun. Karena itu,

kecepatan pembebanan harus sedemikian rupa sehingga tidak

menyebabkan keruntuhan geser tanah.

Page 6: Materi Perkuatan tanah lunak

Cambar 7.24 Struktur drainasi pasir vertikal'

Gambar 7.25 Struktur drainasi pasir vertikal dengon lapisan dasar berupa

laPisan Yang lolos air'

'7.14.1 Struktur Drainasi Pasir Vertikal

Diameterdrainasipasirvertikalbervariasidarikira-kir45cmsampai60cm.Diameteryangterlalukecildihindarkan,karenat.ruti,un pengisian pasir pada pipa mandrel' Lagi pula' diameter yang

108NNBX,IXTXA. TANAH II VII. KONSOLIDASI 109

terlalu kecil dapat menyebabkan pembengkokan akibat gesekan antara

kolom pasir dengan dinding bagian dalam dari pipa mandrel. Drainasi

vertikai harus cukup dapat mengalirkan air dari lapisan tanah yang

mampat, dan harus aman terhadap penyumbatan pori-pori permukaan

drainasi oleh butiran halus di bagian pertemuan permukaan tanah asli

dengan dinding luar dari kolom pasir. Keberhasilan perancangan

drainasi pasir bergantung pada faktor pemilihan parameter-parameter

tanah, karena itu koefisien konsolidasi arah vertikal (C,) dan arah

horisontal (Cr,) harus ditentukan dengan cermat. Koefisien konsolidasi

tanah lempung di sekitar kolom pasir mungkin berkurang oleh

pengaruh pembentukan kembali (remolding) tanah sewaktu

p"*bungunan. Pengaruh ini disebut sebagai pengaruh pengotoran

(smear). Kedalaman drainasi vertikal tergantung dari kondisi .geologiiapisan tanahnya, yaitu oleh kedalaman lapisan tanah keras di bawah

permukaan tanah.

Drainasi pasir vertikal dapat diatur dengan posisi segi empat atau

segi tiga. Jarak dari drainasi vertikal tergantung pada macam dan

p.i*"uUititas tanah. Dalam praktek, jarak drainasi pasir di antara 2

sampai 3 m dari pusat ke pusat kolom. Terzaghi (1945)

*".iko."ndasikan untuk memilih jarak, sedemikian rupa sehingga

80% dari konsoliasi total telah dicapai selama pembangunan tanah

timbunan.

7.14.2 Teori Drainasi Vertikal

Dalam suatu suatu koordinat silinder tiga dimensi, bentuk

persamaan konsolidasi dengan perbedaan sifat tanah dalam arah

horisontal dan vertikal, adalah

(7.s3)

dengan,

= kelebihan tekanan air pori= waktu= koordinat silinder radial= koordinat silinder aksial= koefisien konsolidasi arah horisontal

= koefisien konsolidasi arah vertikal

xu*

bJ = 4.1 t" *r.?v-l *

V+ Llr' r Zt)

utr

Cn

C,

Page 7: Materi Perkuatan tanah lunak

Prisma vertikal tanah dii blok silinder dengan

(Gambar 7.26). Penyelesaiandalam dua bagian:

u" = -f(7")dan

u, = -f(7,)

sekitar drainasi pasir dapat dianggapjari-jari R, dengn luas yang sama

Persamaan (7.53) dapat dituliskan

(7.s4\

(7.ss)

dengan,

U,: derajat konsolidasi rata-rata akibat drainasi arah vertikalU": derajat konsolidasi akibat drainasi arah radial

f, = *= faktor waktu pada sistem drainasi vertikal (7.56), HI

faktor waktu pada sistem drainasi radial (7.57)

Persamaan 2", menunjukkan bahwa bila jarak drainasi pasirberkurang, proses konsolidasi bertambah cepat. Barron ( 1948)mengusulkan persamaan untuk waktu yang dibutuhkan terjadinyaproses drainasi dengan menggunakan sistem drainasi vertikal dengantanpa memperhatikan pengaruh gangguan tanah (smear), sebagai

berikut :

Cnt-r 4R2

,= D' rfrtrnf I ]\Cn \ / \1-Ur)

atau i'. '

=h(D/a-0,75= diameter silinder yang dipengaruhi oleh drainasi vertikal

= diameter drainasi pasir

= derajat konsolidasi rata-rata arah horisontal

= waktu yang dibutuhkan untuk mencapai U,

= koefisien konsolidasi arah horisontal

dengan,

F(n)

DdU,

tCn

il0 MEKANIKA TANAH II VII. KONSOLIDASI lll

,t.Ic,j\c'4-------i

r..rlr qraarr,A-0Jiae

?"/ t'-io\

II

m..el dea,l . 0,6C6 ,

!irGambar 7.26 Denah drainasi pasir vertikal

(a) Pandangan atas(b) Tampang melintang

Penyelesaian dari persamaan drainasi arah radial diberikan dalam

Gambai 7.21. Hubungan U/7, bergantung pada nilai banding

n : N ry , dengan .R adalah jari-jari silinder ekivalen dan 16 adalah

jari-jari drainasi pasir. Dapat pula diselesaikan bahwa,

(l-t4=(l-U,)(l- U,) Q.59)

dengan U adalah derajat konsolidasi rata-rata dengan memperhitung-

kan drainasi vertikal dan radial.

Page 8: Materi Perkuatan tanah lunak

0.

0.

0.

0.Ur

0.

0.

0.

,r.#Gambar 1.21 Grafik drainasi radial (Barron, 1948).

Contoh soal T.ll :

Suatu timbunan akan dihamparkan di atas tanah lempung. Untukmempercepat penurunan digunakan sistem drainasi vertikal.Diperkirakan beban timbunan akan mengakibatkan penurunan sebesar

30 cm. Data tanah lempung: C,= 0,025 m2 lltari, diasumsikan, kn: k1,.

Drainasi pasir berdiameter 45 cm dan berjarak 2,66 m, disusun secara

bujur sangkar. Hitung penurunan konsolidasi tanah lempung akibat

beban timbunan pada waktu-waktu t = 0;0,25;0,5; 0,75 tahun.

0.10.01

n/rdro --tll ss SJ

ut\\\

\ \

l\

Gambar C7.7.

MEKANIKA TANAH II113

Faktor waktu untuk drainasi arah vertikal :

r-. =c"!_ -0,025x365xt =0,365r tahunH? s2

Jari-jari ekivalen untuk susunan bujur sangkar:

R = 0,564 $ = 0,564 x2,66 = 1,5 m

D=2R=3m

Karena k" = kh,makaC" = Cn,

r. = c't=

-o'025x365xt : l,o5t tahun- r 4R2 4x1,52

Untuk drainasi arah vertikal, dengan menganggaP U, < 60 %o, maka

berlaku :

Wur = rl;

Untuk drainasi radial:

(J,=r-r*{trr/F(n)\

dengan F(n)=ln(D/d)-0,75 = ln(3/0,45) -0,75 = l,l5Hitungan selanjutnya ditunjukkan dalam Tabel C7.7.

Nilai U= l- (l- U,)(l-U).Hitungan di atas dilakukan dengan menganggappengotoran (smear).

tidak ada pengaruh

VII. KONSOLIDASI

TtbelC7.7

ttahun

T" uu Ts- U, U ^S, = Ux 30(cm)

U

0,250,500,75

00,0950,1 83

0,274

00,3480,4820,590

U

0,260,510,76

00,8360,9700,995

U

0,8930,9850,998

026,7929,5529,94

Page 9: Materi Perkuatan tanah lunak

*.

@/,3.A. PERBAIKAN TANAH METODA PRELOADING

OlehNoor Endah

PEHDAiiU-LUAN

Tanah lennung rian taneh gambut uterupakan ienis tanah

),ang nenpunyai sifat kurang nenEluntungkarr bagi oranEf tekniksipil karena daya duktlngnya y&nEl rendah dan kerrampumanpa'i;*.nnya

yang tinggi. Karena sifat-sifa.t tersebut maka orang

selaIu berusaha trntuk tidak nennbangun diatas kedua jenis tanahyang bersanEikutan . Tetapi saa.t- ini d imana perkemba?-tg3'fi

penbanEluaan sudah denikla.n pesatnya dan area yang kondisitanahnya bail'r sudah padat, maka area yanEf kondisi tanahrryajelek sudah bukan :enjadi hala.nEfan untuk di.kesrbanElkan.

Sr:atu konstruksi dapa.t berdiri rlenElan aman diatas tanahdasar yan;l jelek bilanana cara penanganan tanah dasarn)ra benaratair apribi).a tip; pandasi yang dipilih sesuai dengan

konstruksl yLr,.g direncanakan. Pada umunnya, tindakan y'r.ng

dilalrukarr bilanarra menbangun dj.atss tsnah yang kondisinya; e lek antar a lain acialah menbuan6 iap isan tanah yang j e ).ek

tr:rsebut dan menggantinya derigan tanah yar18 bagus.. &enslgunakanpo::dasi da:.ara a+'ar.r ponciasi terapunS,, at-au meEperba j.ki kon,j i silapisan i:anah jelek yand bersarrgkutan Bilaurana daerah tB"ng

te::hebairi cuk':il luas dan bebe.nnya reiatip r:erata maka secaraekonomis a-lterna'Lip yang dipil j.h a,dalah eetoda perba.ikan La.nahr

guna raeningkatkarr daya duk-ungnya.

Sa^ah satu retada perbaiken tanak l.embek yang Llmum

'dipaka.i.: di Indorresia acalah neroda prel-oa.clin€ (pemberiar: bebana;ra1 ) . Dengan eara pre load ing , tanah da sar yang l-enbek akan

ternrmpatka-n sebelun konstrulas:. yen* direncanakan didrri-karr.Ha1 rni menyebabkan daya dukungf 1.ap:i.san tanah da.sar' yang

lerrbek meningkat dan pemarpatan 'ia'ng terjadi pada saaL

konstrtrksi didirika.rr menjadi ir:bih kecil atau hilang sama

sekal i "

t

l-',

rf

irI

Page 10: Materi Perkuatan tanah lunak

Dalan frerdncanakan besar beban preloading yang harusdiberikan, ada beberapa faktor yang harus diperhatikan yaitu :

1. besar peuranpatan yang harus dihilanS!kan,Z. daya dukung tanah dasa.r clalam menerima beban,

3. waktu yang tersedia untuk memperbaiki daya dukung tanahdasar

Dalan makalah ini, faktor'-faktor tersebut akan diuraikan;disampi-ng itu, cara nenentukan beban preloading dan sistenpembebanannya juga akan dijelaskan.

Besar Pemanrpatan Yang Akan DihJ.langkan

Besar pemanpatan yang akan terjadi akibat pbnbebanan

san(at tergantunEl pada besar beban yang diberikan dan perilakukemampumanpatannya tanah. Besar pemampatan akibat proses

konsolidasi dapat dihitunEl dengan fornrula sebagai berikut :

l,- Untuk tanah yang Nornally Consolidated (NC-Soi1)

Cc o'+AoSc--= H log--e6 I *e oo

2. Untuk tanah yang overconsolidated (OC-Soi-1)

- apabila (ro + Lo) \< o'

Cs o'+AoSc-=Hlogo

CO 1+e

- apabila ( oo + i'o) , o.

oo

o'+o'C. o'+AoSc^^= Hlog " o +-Hlog 9@ 1+ e o' 1+e o'

Ocdimana:

Sc = pemampatan akibat proses konsolidasi pada waktuotak terhingga

Ce

Page 11: Materi Perkuatan tanah lunak

Cc=Cs=q'=

oq'=

cAo=e=H=

Larna berlanssunginya prosestersebut dapat dihitunE dengan f ormul-a

indek kompresi tanahindek pengenbangan tanahtegangan overburden efektiftegangan prakonsolidasi efektifpenaurbahan beban

angka poritebal }apisan tanah lembek yang menampat.

penaanpatan konso I idas isebagai beri.kut:

Troo (Hd.)

v9()

lana waktu yang dibutuhkan untuk mencapai gOX darj"penampatan konsolidasi total (902 S"*); dalam ha1

ini, derajat konsolidasi yang dicapai adalah U = 9A7.

faktor waktu untuk U = 902

C

dimana :

+-9rO

t Y90

H dr

Cvrc

panjang aliran yang harus ditempuhuntuk mengaii.r keiuarcierajat konsoliciasi uni:uk ij = 3CZ

oleh air por 1

Daya Dukrlrrg Tanahr

Daya dukun$ tanah dasar menegangi peranan penting dalarnpenentuan tinggi tinbunan maksinum (H"") yang dapat dipikuloleh tanah dasar. Tinglgi tinbunan maksimum dapat dihitungd engan nenEiElun akan f ornu 1a - :

C

Itirnb.'F"

Page 12: Materi Perkuatan tanah lunak

dimana :

C=N=

c

kohesi tanah dasar {#f aktor daya dukung; N" = 5'4{ untuk tanah }empung

yang sudut geser dalamnYa $ = 0

I

I

1' = berat volume tanah tinbunan' tlmb.Fe = anEka keananan

Bilanranadaya,dukungtanahrendahmakabebanpreloadinElyilng di-rencanakan kenunEkinan tidak dapat diletakkan

sekalj-Eus, sehingga sisten pembebanannya harus dibuat bertahaP

(lihatGambarl).Penberianpenanrbahanbebanpreloadingharusdisesuaikan denEian peninglkatan daya dukunEl tanah dasar akibat

bebanpreloadjngyangtelahdiberikanpadatahapsebelrrmnya.Banyaknya tahap pemberian beban sanElat tegantunEl pada besar

penarpatan yang harus dihilangkan dan daya dukung tanah

w{,y-. r{at1tl"-g l-dasarnva ) {,^r*--..,i PL{l,r" U^*1 V*yi,q^^? {.*" LiV"-* b'Y.^ I^^k-W'

Y{aktu yang Tersedia rrrrtuk Perbalkan Tanah

Selaindayadukung,waktuyangtersediauntukperbaikantanahdasarjugamenentukanterhadapsistempemberianbebanpreloadj-nE!.Bj.lamanadipilihsistempenrberianbebanbertahap,waktuyangdibutuhkanakanlebihlamadarj.padapen|)erianbeban sekaliEus. oleh sebab itu, bilanana daya dukunEl tarrah

^r--r -1. -an4oh da. .*ak+-u perbeikan yang tersedia pendek srstenauaf oll I glluqa!

pembebanan Yang diPilih adalah :

- penberian courrterHeight yang diletakkan disebelah kanan dan

kj-ri timbunan ( lihat Ganbar Z)'_pemakaianEleotextilesebagaipenEuatyangdiletakkandida'sar

timbun'an.

Sistem counterweight urenbutuhkan lahan yang Iebih lebar

dan materj-al yang lebih banyak. Kedua masalah yang tirabul pada

sistem counterweight dapat dj-hindaribilanana dipakai

geotextile. oleh sebab itu, Eleotextile serinE dipakai pada

akhir-akhir ini.

Page 13: Materi Perkuatan tanah lunak

Gambar 1. Pemberian Beban Preloading secara ber-uahap

Ganbar 2. Sisten Preloading dengan Courrterwaight +"

Ca: a Henentukan Beban Preloadl.ng

Secara garis besar, urutan cara nenentukan besqr cian

lana waktu preloadi-nEi dapat diuraiakn sebaBai berikut :

1. Hemprakirakan besar penurunan akibat timbunan yang

direncanakan (beban rencana) dengan menggunakan rumus

seperti yanEl diberikan di atas; misalkan tinggli timbunanadalah L dan besar penampatan yang akan terjadi S.* = ffi*.

l'lenentukan beban sureharEle. Beban surcharEie merupakan bebanyang harus diberikan untuk menghilangkan pemampatan yang

diseLrabkan oleh beban traf t_ic dan ryselama pengoperasian jalan. Caranya ada.Iah :

t ?^^*'q5:' Tn-^.a

II

i

f,'*,trv.,"- 5

w*@

li

inA<t//

r--?'--"---\/ .( .

t^"^4 4-

Page 14: Materi Perkuatan tanah lunak

Dari perhitungan pada langkah no.1

total pernampatan yang akan terjaditinbunan rencana = [,.Agar beban timbunan adalah tetaP (

tanah = muka tanah), maka tan:rbahan

diberikan yaitu setinggi :

telah didapatkan bahlra- AH ; sedang tinggi

S,

untuk kondisl muka airtimbunan yang harus

4.0

AH xYAL

/ai-b.

Dengan demikian tin88i timbunan yang diperhitunElkan unt-uk

nenElhitung surchar![e adalah :

=L+AL

Besarnya beban surcharge dapat ditentukan dengan

nenElgunakan kurva hubungan antara tebal timbunan dengan

i-ntensitas load yang bersesuaian dengan beban traf'f ic,seperti yang diberikan dalan Gambar 3 (sunber : Japan

Road Assoc, 1986).

5.

2.0

1.0

1.0 2.0 3.0-

ltrickness of the Fill,

tctF^6. cr

o\l.!lrvo(-) .t>6.rQ-{ }..i!cot, -{{JqCsHd

k1t f<6s3

(m)

Kurva hubungan antara tebaL timbunan denganintensitas load yang bersesuaian denganbeban traffic (Japan Road Assac, lgBB).

6

A(o Ueasured Values

Gambar 3

Page 15: Materi Perkuatan tanah lunak

t,

II

Apabila tinggi surchargle yang didapatkan dari grafikadalah = LL., naka t j.nggi tinbunan yang dipakai untukperhitungan pemempatan selanjutnya adalah

L _L+AL

Henghitung penanpaLan konsolidasi yang disebabkan olehtinbunan dan surcharEfe sehingga L" ; misalkan besarnyaadalah AHf.

4- Hembuat Eraf ik hubunElan antara penurunan

untuk waktu penurunan yang berbeda-bedasebagai berikut :

a. Hemilih beban preloading, misalkan Pr,b - Hemprakirakan besar penurunan akibat

yang dipilih pada langkah no.4a denganyang telah diberikan; nisalkan besarbeban preloading! yang dipilihmasing-nasinEl ffir, &=, Sr, ..,AH..

c. Henilih waktu penberian beban preloading, rnisalkan tr,Lz, tgr,. ,t.-

d. HenghitunE faktor waktu, T, untuk waktu yang dipiLi.hpada langkah no.4c dan untuk nasing-unasing beban yangdipllih pa-da. l-anEkah no.4a; rr_tmr-!s yang rtiglr:nakan :

v (Ha")

e. HenghitunEi derajat konsolidasi ratarrata (U..,to_"",to)untuk masing-nasin$ har$a T., yang telah dihitung padalangkah no .4d; har6a Urcrt<r_r.r. dapat di.tentukan denEianformula atau kurva hubungan antara u vs T., (lihat Gambar4) yarrg telah tersedia.Formula tersebut adalah :

AH dengan beban

; caranya adalah

P P.....P2'9'-nbeban preloadingnenggunakan rumuspenurunan akibat

tersebut adalah

cT

Untuk U = Q s/d 602 ----------+ T _'r/v-4\

UZ -z

-\

100 '

v = 1'781 - 0u > 602

-____+

T 933 1og( 100 U'l)

Page 16: Materi Perkuatan tanah lunak

tuqY)wdl

Ytr^1,,tUlav

20

40

60

80

I\)co6o=cooooobDo"ood,

o0,t0)0, {47

,ood

Gambar 4. Kur v a hubunElanFraktu, Tr.

0.80.60.2 0.4

Time factor,

antara rcrt<r-rcrtc

0.9

engan

Vv-vQ

T.

U d

f. Henentukan besar penurunan akibat nasing-nasing beban

preloading yang dipilih pada lanElkah no.4a dan untuk waktu

yang dipilih pada langkah 4c den$an laenggunakan harga

derajat konsolidasi rata-rata yang telah ditentukan pada

langkah no.4e.g. Hen€€ambar hasil perhitungan yang telah dilakukan pada

langkah no.2f seperti yanEl diberikan pada Gambar 5.

-___,--- tr be:*n

9n1t,*< tJqlktrJ t r

n

5

^H{

I

I

i

I

i

I

JPenrs-ona

Gambar Kurva hubunganwaktu penurunan

antara beban danyang berbeda-beda.

l(Urva gr;rlQk u']rit<i\'t z

U(Va Or,\lla \^,/Gt.(1!, LJ

kurrvq Untgk ,,^lAt{i,J tq

B

VlLr+wnlcfu

0 0'

t1 0.

oLa

0o.oll

40 o, {t?-b

rD o ,fiT6o

7o

*o

0u 0,6

penurunan untuk

Page 17: Materi Perkuatan tanah lunak

5. Henentukan besar bebarr preloading dan lama waktu

penbebanannyadenElancaramen$$ambarEarishorisontalpadaGambarSuntukpenurunansebesarNrsepertiterlihatdalarrGanbar 5. Dari Srafi'k tersebut dapat dilihat bahwa untuk

nenElhilanElkan penurunan sebesar &f beberapa alternatif

besarbebandanwaktutelahtersedia;makinpendekwaktuyang tersedia untuk perbaikan tanah' makin besar beban

timbunan Yang harus diberikan '

cara l,leletakkan Beban Preloadlng Slstem Bertatrap

Apabi}atelahdiketahuibesarbebanpre}oadingyangharus4iu..j.kan,1an$kahselanjutnyaadalahnaenbandinElkanbeban prdloading tersebut dengan daya dukunEl tanah dasar yang

bersan5lkutan. DenElan kata lain tinggi tinbunan untuk

preloadingl dibandinEtkan dengan timbunan kritis' H."' yang

t&ah dj_hiLung dengan meng!!unakan formula vang diberikarr di

.t.=i Apabila ti-nBgli timb,unan untuk preloading lebih besar

daripadaH"r,makatimbunantersebutharusdiletakkanSeCarabertahap. Adapun caranya adalah sebaElai berikut :

t'1 enghitung besar pemampatan untuk Ur<rro-rcrro = 9OZ dan

rraktu yang d iper lukannya ; nisalnya raas ing-mas ing N,

dan tl' aHrx r.

l.{enghitung pemanpatan yang

setingEli H"" (beban tahan Iantara waktu dan PemanPatan

Henanbah ti-nggi tinbunan

untuk menjaEa aEfar besar

engtr i tu

rctcr-rcttc

akan terjadi akibat tinbunan

) dan nembuat ef raf ik hubungan

(Garrbar 6).

(qHVu

pada saat t, setn$Bi

beban timbunan tetaP

rai-b.

tanah setelahdiberikan oleh

ng

= 902

dapat

pen inElkatan daya dukunE(

dicapai; den$an formula Yang

dipakai Yaitu :

= 0.11 + O.0037 Io\r

qt

, d,dvSkempton

Page 18: Materi Perkuatan tanah lunak

d iman a

qo

HenghitunEl pemampatan yang terjadiuntuk waktu t., mi"salnya setresar AH

/^ut *^1g. Menanbah timbunan sebesar

tegangan overburdenmemampat.

indek plastisitas

efektif setelah tanah

P

Untuk pere ncanaan , harga Ct/ co ' tersebut b iasan:la d ikal i 'Llan

dengan anElka 0.6 s/d o.7 , hal ini dilakuakn mengingat

penambahan kekuatan tanah hanya teriadi sebagian saia pada

penampatan konso I idasi

5. HenBhitung Penanbahan tinEEiberdasarkan daya dukunE tanahdihi-tung Pada langkah no.4

Hembuat Erafi.k hubungan antara waktu

diganbarkan bersanna-sama dengan kurva

lanElkah no. 1 .

I'lenghi-tung besarU=90%rcrta-rcrt<rnasing-nasing AH

tinbunan (bebarr tahaP II )

yang te lah nen j-nElkat Yang

dan penurunan Yangyang d ibr:at Pada

pemanpatan akibat beban tahap II untukdan waktu yang d ibutuhkannya; urisalr:ya

dan t2z

B. aki.bat beban

AIJ \ ^.'qi^ j,tZ

tahap

r rl*b.

10 HenEhitungsebesar (AH

Henentukan

HenElu langisampai tota

peningkatan daya dukung

.* AHr'+ H.) teri ad i .

beban tahap III.

setelah pemamPaian

11

t2 no.10pekerjaan yang dilakukan mulai tahap no.6 s/dI pemampatan yang harus dihilanEikan tercapai.

10

Page 19: Materi Perkuatan tanah lunak

.:I

t, , L' ---1|--_-_--T v{aktt)

C.krb,at 'gbur-' tcrhoP I-I aHr

-'---r At-lz----\

______{_

hubunEan antara Penampatanpenbebanan bertahaP'

dan waktu untuk

at*rb.)L r>ebctt-t ('crhcrP tl-

IIIIIII

I

I

q,

pe-tn6r-:.rntan

Ganbar 6. Kurvasistem

C^t +"t

\qy )p"4

h V"1o\ w^-a*6 L^-P^*./4* q4 lu-j^ ^

' , lttk1 d*'l+ l<'^*:wn i';{-z*1' ft =

o 013^^,1 6te't u/ 1r"Pr' |bb'

, foVo. lalak

' 4))' h'io4* 4@+U U

+ VwvL^4lc^- f*bt^ S

+))hld7* 4t 'A" [, /s+

T,,q (P#) Y *;ff|^-o

r-\ -. \ \,>

11

Page 20: Materi Perkuatan tanah lunak

@t,

3.8. METODE PIRCEPATAN PEMAMPATAN DENGAN VERTICAL DRAIN

1. FUNGSI YERTICAL DRAIN

Pada Garrbar 1diberiilarr contoiryang d ibeban i dengan emban kmen t , Pacia

(Garrbar ia i Liciak diguriaka.rr verl-icaikonso l idas i dapat rj iasuilis i kan seba$a i

2 buair i'^on,i is -i i-artair

ganbar yarrg di at-as

cira.in seir ingga wakLu!--- *: 1,.,+lJCl rrttrt

r{

a-

Harga H = tebal seluruh tanah lurrak yarig nlerrranlpat di bawah

embarrknen t .

Pada Ganrbs-r'1 b, pada te.t:ah Larta.h dipas.:rrg ver-'li,-,x)

drain dengan jarak S " B j.1a tr:rjadi konsolidasi, maka pan j e-ng

"drairtage palh" (yang semula Il derrgan al-irarr ';-r-'ali vet-t-ik;ri)berubah nen-iadi tl2 D dan arah drairrage ara.h irurisonl-al.- Harga

D adalah diarreter ekivalerr daera.h penEiar'uLi al-i ra:r ::;atr.t

vert icai Cra-in . Harga D in i kira-kira sa.Ha dellEiail :j "

Bila rrj.salnya H = 10 meter: darr S _ 1.2 uieter fiaxa rlapat.

dihilurrgi bahwa waktu konsoliociasi dengan ada.rrya vert,icai dzaj.nnienjacli jauh lebih kecil dari pada tanpa vcrtical drairr.

100 T 0.36 T:--

-f

Pada umurirrya harga Cn berkisa.r anta-r:a 1 sanrpai .3 kali C... Biladia.nggap Cr, = ! C- tta.ka wakl-u l . akan kira-kira C. ilO1S -{ wahrr:t, Jadi adanya vertical drain akan sangat memperpenrlek r^raktu

konsolidasi primer tanah yang nemarrpat. Furrgsi uta.nia. vert.ic;1menang terutana untuk mempercepat naktu konsolj-dasi p.rimer'-

Vert ical drain dalam tanah dapat l-,erbeirtukbernacarr-filacam, t€Lapi di kenal 2 (dua,t bentuk uta.ma yaitu :

a) Bentuk ssrrd column.Vertikal drain djbr.Iat dari tiang-tiarrg pasir )'ariEi

d inasukkan ke dalan lanah dengan bantuan L.ipa I'ang l:ei'getar'

Page 21: Materi Perkuatan tanah lunak

turrr (srttler,rnt)EH€nraI,-

AHQrr

uO6lef)::- - ::: :: - - -- --- ---f .. ia.- .f4ll---!- --l- --i---rD rDO(tett-f

ttr(o)ttt

t ? ? TAPnxffff"

x:lr r 'i''il"*l f t RutrusrAx?r'[ilr.;oro ' I t

t.I3oIarrdilr,rir a,e

5i.t -l', t::.- i ".?-. 1-'T t-:l

*OTANA}I K€iA3

Dua kod isi tarrah lunak ye{rE, n:^engal_a.nii_(a) tanpa vertj.cal drairr; (b) dengan

i,. @"Cr

A

s 5

l;orrso I idas Iverti-ca1 drain

=coj{tI-F4,r!

0

/-'.t' .tt ' '. '.t. [{-\

ttt'

t t.

ItrI I -tri.i.1

Y. .\ --\ a ra I^ a.trlt-r..tt.

(b)

#

t't

I

Tec-

?t(-

s s

ITt:T

I

Gambar 1

Page 22: Materi Perkuatan tanah lunak

b ) Ben tuk Pref abr icated Vert ikal Drain ( pV Dra.ir.r )

PV drain terbuat dari bahan-bahan ya.ng dibuat di. pabrik danbahan ini dapat (iert€la.lirkan a.ir. tlerrgarr L'aik, Lintukdetailnya, pembaca dapat rnelihat dibagian lain eiar.i t,u1j-sani-i

2. WAKTU KONSOLIDASI DENGAN VERTIKAL DRAIN

Sisterr drainase vertikal (vertikal dralrr ) sangatef ekL j f unLuk nerrpercepat korrsolidasi dari tr:nah kcnrpre5if( seper:ti leurpurrg atau lempung berlanau ) sehirrgga menlperp-,enilekperlrde konstrr:ksi. Sistem drainase vertikal t.eIah ciijeia,skarroleh Barron (1948) berdasarkan teori alirari pasir vertrkaiyang n.renggunakan asufisi teori Terzaghy terrtan5l konsoiirlasj.linier sa-tu di-mer-rsi. Teori Barrr:n rrenjelaskan beberapaa.ngElaLran sebagai berikut :

1 . Lerrpurrg j enuh air dan hcmogln2 - sen:ua regangan teka,n ( compress ive strairr ) clalan ta.na h

bekerja aral-: ver-tika1 saja.3. Alirarr air pori horisontal, tidak a,la a l rr.arr arah

vertlkal4. Kebenaran hukurn Darcy terrterrg koef j-sien p€jynLea.bility (ki

pada semua lokasi.5. Alr dan butiran tarrah relatif tak Le:nta-rtpa.t_kan

dibandingkarr dengan kenampurrampaLan str-uktur,:j-usrjilajlpart ike 1 ta.nah lempung

6. Beban tambahan pada. mulanya diterima. oleh air. porisebagai tegangal aj.r pori (p ).

7- Pada vertica] drain tidak terjadi telangarL pttri yangme 1eb i h i tegarrgarr h idrostat is .

B- Daerah.pengaruh a1i-ran dari setiap dr-airr berbentuhsi 1 inder .

Teori ini menetapkan hubungan antara waktu, rlia.nieLer dra.in,iarak antara drain, koefisien konsolidasi ,la.rr rata-raLa.derajat konsolidasi. Penentuan wakt,u konsolidasi rlarr Leor.iini dapat dibuat persamnaan seL:agai berj-kut :

Page 23: Materi Perkuatan tanah lunak

nzU

r.- (---) F (n) 1n(8C

h1 - Utr

= wakt,u untuk menyclesa:,kan konsr-,1iCasi prin:er

= d iarreLer equ i-valen dar i 1 ingkaran tana.h yang

merupakarr ciaerah pengaruir tiari FV ciruiii.Harga D = f .i3 x S, untull po la

bujursangkar, dan

harg;a D = 1 . 05 x S, un tuk Po 1a

segitiga (1ihat, Gaurbar 2icn = koef isien konsolldasi tarrah a.rah hr.)risonta Iffr = derajat konsolidasi tanah ( arah hcrrisorrtai )

Persanaan ( 1) oleh Barron dj- atas kernudi-atr ciikenbangkan lagioleh Hansbo ( 1g7g) untuk FV drain (FV - pret-ai:rlcaLed

verLical). Teor'i Honsbo tersebut nrerrdekat j- Ler-,lri Barrorr,tet,api 1eb j-h d i-sederhanakan dengan rremasukkan ,j inietrs i i iEsik

dan kara.kteristik dari- PV dra.in.Furrgsi- F (n-i nierupakan fungsi hambaLa.n akibat jarak

antara titik pusat PV drains - Oleh Ha.risbo ( 1979 ) harga F (ti )didefirrisikan sebagai berikut :

dimana :

+L

D

nF (n) = ( _ ) 1n(n) - (

1-n'

SL]SUI}AII

atau,24n

]

r

I

dimarra : n =

dw:

Pada l-rmuinnya

zn

(n' - 1)

JadiF (n)F (n)

D,u dw

diameter equlvalen dari- vertical dra.in (equivalerrterhadap ben tu l ingkaran I i hat Garrbar 3 ) .

n > 20 sehingga dapat dtanggap .l/n = 0 dan

ln(n) - 3/4, atau1n(D,rdw) - 3/4 .. . ...( 3 )

Page 24: Materi Perkuatan tanah lunak

r------1 r-----.-l fr

f-.-r

cl

a ! . Pol-a sttstlnan httjr-tr sangkar D = 1r 13 S.

r-1

b). Pola susr.rnan segitiga D = 1rO5

2. Dua po:-a. susunarr pemasarigalt

r-----]--.I---

II

II'''_ t ' '

;iII

'--r--II

II'''''I"'

I

II

r------1I

'III"'t""'sIII

t

rI

B6i,.t

. s.

vertical dr:airr

J

Ga.mbar

Page 25: Materi Perkuatan tanah lunak

Ilu-T-

Hansbo ( 1979 ) me rietrtukatr waktupersamaair sebe.g.ar berikut :

_zl)

t- ) (f (n)+Fs+8-C

h

2(q + b)lr

(q+bt

korrsoliCasi dengarr rrerigEunaka.rr

(4

sorrtai da.tr

yanE .j enuir

5.

3i-l u&rB PY

in send i r'i .

Gairrbrv.r 3 . Equivalen d iameter urrtuk PV r.lrarir

Fr) l.n(

xa.ktu :/a:lg Ciper'lukan unluk nsncapa j- Uh -

d iambter equ iva1.err lingkararr .

1.13 x S untuk pola susunan bujursai-ig1.:ar.1.05 x S untuk pola susunan segitiga.jarak antara ti-tik pusat PV drainkoefisierr konsolidasi alirarr hori-scrrrta.l(kh / kv) C_

perbandingan antara koefisien arah trr.,lri

vertikal permeabilitas urrtuk tanah lempurrg

air, harga (kh/kv) berkisar antara 2 sanparf.aktor hambatan d i-sebabkan karen a j arakdrain.f aktor l-iamtratarr akibat EfangEiuarr pada PV clra

_1

\/

1 - IJh

l

d imana

t-n

=

:

F (n) =

Fr=

S=cn=

=

kh/kv :r

I

6

SHAPEI, PV DR

Page 26: Materi Perkuatan tanah lunak

L=kh:

Fs = faktor harrbatan tans.h yang t,erganggu (disturbed).ffr = derajat konsolidasi tanah (arah horisontal).

Harga Fr nerupakan faktor Lahanan akj-bat adanya gangguarl pada

PY irain sendiri dan diruunusken sel-.,agai berikut :

Fr = n

d irra.na : Z

qw=

d imarra : ks =

rlc

kedala,rrra.n titik yang ditinjau pada PV dralnterhadap prmukaan tanal-i.panjang drain.l-;.oef isien permiabilitas arah horis';ntaltanah yang t j.dak tergarrggu ( und isturbed ) .

discharge capacity ( kapasitas discharge )

drain (tergantullg dari ienis PV draitr-nya)

dalam

dar i

Fs merupaka.ri f a.ktor yang d j-sebabka-n oleh a,da t i,iak:i-r''r,

peruba.han pade tana.h disekitar lubang pV drairr akj-liai-

pamarrcangan PV drairr Lersebr:t. Faktor ir:i rrema.sukkan pengaruh"diturbance" (garrgguan ) terhadap tanah karena !ranlarlcarrgall

tersebut. Fs dapat dirumuskan sebagai berikLit : (.Hansbo, 1979i

Fs ,: (kh / ks - 1) Ii-i (ds / dw) \o)

koefisien perneabilitas arah hor'isott'c4.1 pada

tanal-r sudah terE;anggu ( d isturbed )

c! ie.meter daerah :/ang tergariggu (^C 1sl-u rb::i ,t

sekelj-ling verLical drain.d;.i = equivalen dianeter

t Dalam Persamaan 4, adanya fakLor Fs dan

nemperlambat kecepaLarr konsol idasi. DariF r cenrJe runp-

penye 1j-d i ka.n

rt

di-ketahui bahwa faktor yang paling perrting adalah (F (n)).Besar faktor (Fs) dapat merrdekati atau bahkan sediklt. iebihbesar dar i pada F ( rr ) , tergiariturrg dari. besarrrya kerusakatr pada

tanahnya akibat pemancangan PV drain. Dari dat.a lapangarr d idapatkan harg& Fs/F(n ) dapat berkisar antara 1 sarnpai 3. Urrluknenudahkan perencanaan maka dapat diasuutsikan bal:wa F(n ) : Fs.Pengaruh perlawanan aliran (Fr) umumnya kecil dan tldak begitupenting, maka harga Fr dapat di"anggap nol

Page 27: Materi Perkuatan tanah lunak

4Derrgan menasukkan anggapan-anggapan diatas Persarrrranberubah nen,iadi :

D,t=

B 'cn

dinarra : t :D=Ch=Frn) =

U-f, =

L

. <2 F(n)) In( _ ) .........i 7 )1 - Uh

waktu yang diperlukan untk mencapai Uh

diameLer lingkarankoefisierr konsol-ida.si aliran hori.santalfaktcr tahanan akibat jarak antara FV drainderajad konsoli"dasi ara.h horisorrtal

DAFTA,R ACUAN

1. Barron, R. A . , Lg48, "Consol idalion cf Fine-G::aineri Soiis byDrain ItIe11s", ASCE Trans. Pziper 2346, V.113, pp- 718-724 -

Harrsbo, S. , 1979, "Consolidation of Clay by Band-Shap.edPief a.[:i:icated Drains" , Ground Errgir-reerirrg, Vo1. 12, No - 5,pp. 21-25

B

Page 28: Materi Perkuatan tanah lunak

3.C. FUNGSI STONE COLUMN UNTUK MEMPERCEPAT PEMAMPATAf{

Karena bentuknya Yang

dapat sekaligus menPercePat

Rumus Yang digunakan unLuk

konsolidasi daPat mengikutiHansbo (1g7'q), Yaitu :

D,F (n)

8'c,-,

sangat permeable , st,one co lunirr

pemampaLarr korrsolidasi primer '

melrghi tung keceP-'atan r+akt'u

rLrmus umu vertical drairr olelr

t-

. 1rr (.----.-_-ii -- uh

t-

d imatra

F (n

?n

3/4 - (tianz )

D =diameterequivalendarilingkararrtanahya.rrhurenjadi daerah pengaruh aliran stone ct'r1umn

D - 1.13 x S untuk pola susunall bujr:rse*nE:kar

D = 1-05 x S untuk pola susunan se5iitigtt( S = j a.ra,k arrtara pr:sat ston e cQ luriri )

D

i d.r = dia-me1-er stotte colt'tnn6t

lrair''^Llkoef isren per*,g-a1'i.1=i**s arah har'isclrt.;1, $r'al n LtC^f

tlera.j at kolrso i irla-s i t-u-1,ir.]r (-a.r:"1'-i I'rrIr: i'ro;rta'1 )

(^7n,,-h

i.ii-,:

Hargs.derajsi-i'lcrli:;criu:r:.;i-r'ata-I'a:aC-.rli:ri':"inienE;ikuti runus bel-ikuL :

U=1-(1 *[trll-l;'it-ui; .'-i:,i., iir :;L;ti e -,j i;tr:i,

r:eiiiligig{:r :

U = [h-

(1 - IIv)iir i il;pa L rl i t;.rr ggi;P i-' a.l; *- a 0v o,

lr

I

I

I

Page 29: Materi Perkuatan tanah lunak

I

\1.15

@r,PRAPEMBEBANAI\i (P RE LOAD I Nq

struktur yang diingi

A+A iI

, (sihr)

I &rrfi/)

baDan Paaflrarsl

baodr pa,rnr|..r + batJr l&tdttl

Gambar 7,28 Konsep mempercepot penurunan dengan cara prapembe'

banan.

Pada tanah yang lunak, mudah mampat dan tebal, kadang-kadang

dibutuhkan untuk mengadakan pembebanan sebelum pelaksanaan

bungununnya sendiri. Cira ini diiebut prapembebanan Qtreloading).

Mafsud dari prapembebanan ini adalah untuk meniadakan atau

mereduksi penu.unun konsolidasi primer, yaitu dengan- membebani

tanah lebih dulu sebelum pelaksanaan bangunan. setelah penurunan

konsolidasi primer selesai atau sangat kecil, baru beban tanah

dibongkar dan struktur dibangun di atas tanah tersebut. Keuntungan

dari piapembebanan, kecuali mengurangi penurunan, juga menambah

kuat'geser tanah. Pada pekerjaan timbunan tanah untuk jalan raya'

"oru [rup"*bebanan dapat dilaksanakan dengan melebihkan tinggi

timbunan, setelah p"nuiunun konsolidasi sangat kecil' kemudian

fi"i.Uifrun tinggi timbunan dibongkar. Cara ini banyak digunakan

dalam banyak-proyek-proyek besar (Johnson, I 970)'

Bila dalam pelaksanaan dibutuhkan pembebanan te-rbagi rata

dengan tambahan intensitas tegangan sebesar p7 (Gam.bar 7 '28)'

akib"at pembebanan, penurunan koniolidasi primer total dipertirakan

akan iurnu dengan ,Sqg. Jika diinginkan untuk menghilangkan

p"nu.unun konsoiidasi pii*.r, maka harus dikedakan intensitas beban

lJugi rata total sebesar P : PI + pr' Beban ini akan menyebabkan

p""riunun yang lebih cepat. fiiiu pin"unan total S"6a telah. tercapai'

f"bun disingklrkan untllk kemudian dilaksanakan pembangunan

E

tEL

ll4 MEKANIKA TANAH II VII. KONSOLIDASI

(7.63)

il5

Korelasi antara tekanan p, dan waktu harus dipertimbangkandalam hitungan. Untuk itu, perlu diperhatikan variasi sifat derajatkonsolidasi pada sembarang waktu sesudah beban bekerja di ataslapisan lempung (Gambar 7.29).Derajat konsolidasi pada kedalamantertentu (U,) akan berubah sepanjang kedalamannya dan akanminimum pada bagian tengah, yaitu pada kedalaman z = H. Jikaderajat konsolidasi rata-rata (U,) digunakan sebagai kriteria untukpembongkaran beban terbagi ratanya, maka sesudah pembongkaran,lempung yang terletak di bagian tengah akan tetap diam dan lempungyang terletak di dekat lapisan-lapisan lolos air akan cenderung untukmengembang. Untuk menghindari masalah ini, dalam hitungan, perluditentukan cara yang tepat untuk mengambil pendekatan dalampenggunaan derajat konsolidasi U, pada bidang tengah z = H.Prosedur yang di gunakan oleh Johnson (1970), adalah sebagaiberikut:

dan

dengan,

pu' : tekanan overburden efektifrata-rataS"tO = penurunan konsolidasi primer akibat beban pg

&1r*,; = penurunan konsolidasiprimer akibat bebanps+p,

Dari sini dapat dibentuk persamaan,

S.r0 : Urr*.1 ,S"rr*o (7.62)

dengan

U(r*.) = derajat konsolidasi akibat beban p1* p,,

Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, lebih tepat kalaudiambil derajat konsolidasi pada z : H.

t r sr(.r)u ("f *') =;--

o c(.f +sl

(7.60)

(7.61)

Page 30: Materi Perkuatan tanah lunak

4

!\?l4--+t-_- Dr.had dob.l

O.r{d lo.t.o5!a (LD

lots otl

,.o",| -n- lmlrh"nmeo',

kd.Ptr

Gambar 7'29 Pemilihan deraiat konsolidasi'

Kombinasi Persamaan (7.60), (7.61) dan (7.63)' diperoleh:

r,. ._ roe[r*(prlp',)] , (7.64)"("r*s) - tog({l + pI I po'\{l+ p' I pI})

Nilai-nilai U1r+9 untuk beberapa kombinasi dari plp" dan p"lp1

diberikan dalam Cu*UarZ'30' Bila Uir*9 diperoleh' dapat dievaluasi

il;ya i,. pertratitan bah*a U1r*s; =' (i' pada ' = .y dari hubungan

antara U dan 2', didasarkan pada ungg"f* yang digunakan' Untuk

penyesuaian, oiperrulan pt"ig"tu"t""i trubungan Q1*'1 terhadap I'I"ri oirr".iur.run d;h*'C"il'u"t 7'31' Jadi' waktu pembongkaran

teban terbagi rata (r) adalah:

TuH2

cu

dengan C, adalah koefisien konsolidasi dan H adalah

drainasi maksimum'

(7.6s)

panjang lintasan

lt6 MEKANIKA TANAH II VII. KONSOLIDASI tt7

P"/P1

Gambar 7 .30 Hubungan U6*,1 dengan p"/py dan p/p"' (Johnson, 1970) '

o c2 o.a t' aa o.! t-o t.t

Gambar 7.31 Hubungan U6+rlterhadap T' (Johnson, 1970).

GI

+,cz

\\\

\

\

\

\\\

\

\

Page 31: Materi Perkuatan tanah lunak

uniuk mengurangi atau menghilangkan penurunan pada waktu

bangunan dilaksanakan akibat konsolidasi sekunder, pendekatan yang

sama dapat diperoleh dengan mengestimasi intensitas beban timbunan

dan waktu pembongkarannya.

Contoh so,al7.I2:

Lapisan lempung normally consolidated diapit oleh lapisan pasir,

dengan tebal masing-masing lapisan seperti yang ditunjukkan pada

Gambar C7.8. Muka air tanah'"terletak 2 m dari permukaan tanah asli.

Tanah ini ditimbun secara perrnanen dengan tebal 5 m dan berat

volume timbunan 18,5 kN/m3. Diinginkan untuk mengeliminir seluruh

penurunan konsolidasi primer dalam waktu 7 bulan dengan jalan

mengaclakan prapembebanan. Hitunglah tambahan tinggi timbunanyang clibutuhkan untuk maksud tersebut, jika diketahui:

Tanah pasir : fu = 19 kN/m3 d,an nor : 19,81 kN/m3

Tanah lempung'. /"u, :20,81 kN/m3,eu=l,lC, = 1,8 x 10"3 cm2/detik

C" = 0,32'

Penyelesaian :

^,,F

.. I

,r+,rt

'"]-

rLilnm -lrlltara

nfi$trtan Daafitxn:'tr - 1E,SlJrL/m

:.r.t

lapuj: 1. . 2O8l rNhJc - l.lC, - t,, x lo-t @r/ddil

pd

Pr+ h

irA" ," I ,ow.! '

't. .19,81 rNm'

tI8

Gambar C7.8.

MEKANIKA TANAH II VII. KONSOLIDASI tt9

Karena drainasi dua arah, maka Ht= 0,5 x 5 =2,5 m

Waktu dibutuhkan t:7 bulan

Cut'v H?

l,8x l0-3 x 7 x30 x24x3600= 0,3651

2502

Dari melihat Gambar 7.31, untuk T"= 0,52, diperoleh

Utr*r:0,63

Tegangan efektif pada tengah-tengah lapisan lempung mula-mula:

po':)x 19+ I x(19,81-9,81) *2,5x(20,81-9,81)

= 76 kN/m2

Tambahan tegangan akibat beban timbunan:

pr=5 x 18,5 =92,5 kN/mz

hlPo'=92,5/76= 1,231'10

Dari Gamp{r 7.27, untuk {{r+sy = 0,63 dan ps/ po' = 1,23

Maka, p.: l,l x92,5 = 101,8 kN/m2

Beban total untuk mengeliminir konsolidasi primer:

= p"* pt: 101,8 + 92,5 = 194,3 kN/m2

Tinggi timbunan total yang dibutuhkan, dengan y6 = 18,5 kN/m3,adalah H= 194,3118,5 = 10,50 m.

Jadi, tambahan tinggi timbunan yang diperlukan

A.F/=10,50-5=5,5m.2

Page 32: Materi Perkuatan tanah lunak
Page 33: Materi Perkuatan tanah lunak

o

Page 34: Materi Perkuatan tanah lunak

wffi

Page 35: Materi Perkuatan tanah lunak

ri;ll ir:: lf.i:

i:.

i.i:t'

:i::!::ii 1.::.:.. ].: irrr:r ilr:

rF

,&

II

ii!

i*

8,l r'.t'It. ...t,Y

,&,:lI

!

',.I.1 ..

"*: . :v.'

Page 36: Materi Perkuatan tanah lunak
Page 37: Materi Perkuatan tanah lunak
Page 38: Materi Perkuatan tanah lunak

CeTeau-Drain cr-D892Drain BodyExtrusion profile of 100% polypropylene with thefollowing important properties:

- environmental safe- large water flow capacity

f lexiblehigh tensile strength and toughness

- ined to natural occurring acids alkalis and salt- workable and easy to handle at low temperatures

no wet shrinkage or growth

Filter JacketNonwoven fabric of 100% polyester without anybinders, with the following important properties:

- balanced strength in both directions- high tensile strength and tou6hness- no wet shrinkage or growth

- good resistance to rot, moisture and insects- high water permeability- ineft to natural occurring acids, alkalis and sall- excellent filtration characteristics- tear, burst and puncture resistant- environmental safe

Physical properties Unit CT-D832

Drain Body

Filter Jacket

Assembled Drain

ConfigurationMaterialColourMaterialColourWerghtWrdthThickness

:::::::: l

PPwhitePETgrey80trJ

100

g/mmmmm

Mechanical properties Symbol Test Unit CT-D832

Filter JacketGrab Tensile StengthElongationTear StrengthPore SizePermeability

Assembled DrainTensile StrengthElongation at breakStrength al 1)ok elongationElongation at 1 kN tensile strengthDischarge capacrty at 100 kPaDischarge capacity at 150 kPaDischarge capacity at 200 kPaDischarge capacity at 250 kPaDischarge capacity at 300 kPaDischarge capacity at 350 kPa

o",k

No//o

N

pmm/s

F

F

F

q.ooq..

oq"

ASTM D4632ASTM D4632ASTM D4533ASTM D4751ASTM D4491

ASTM D4595ASTM D4595ASTM D4595ASTM D4595ASTM D4716ASTM D4716ASTM D4716ASTM D4716ASTM D4716ASTM D4716

480JZ120

<75> 1.0x'1 0o

3

40t.J2.0173 x 1Ou

167 x 10'u

161 x 10-u

155 x 10'u

148 x 10'u

142 x 106

KNo//o

KN

%

m'/sm'/sm'/sm'/sm'/sm'/s

Transport details Unit CT-D832

Roll lengthOutside diameter rolllnside diameter rollWeight roll4Oft container

Agent & Distributor in lndonesia Area :

PT. TEKNINDO GEOSISTEM UNGGULWisma SIER Building l"FloorJl. Rungkut lndustri Raya N0.10 Surabaya 60293Tel. 62-31-8475062 Fax 62-31-8475063

m 250m 1.10m 0.15kg 20m 105,000

(cT 032!1 1 )

All lniormation illustrations and speciftcations arebased on lhe alesl product lnlormation available at lhetime of prinl ng. The rlght is reserued to make changesat any time wllhoul no|ce.

All mechanical properties are average va uesStandard variations in mechaoical strength ol 10:!and in hydraul c f ow and pore size ol 209,; have lo beallowed 10r.cEosrsrEM Email : [email protected] Website : www.geos stem.co.id

Page 39: Materi Perkuatan tanah lunak

CeTeau-Drain cT-DB1zDrain BodyExtrusion profile of 100% polypropylene with thefollowing important propeft ies:

- environmental safe- large water flow capacity- flexible- high tensile strength and toughness- inert to natural occurring acids alkalis and salt- workable and easy to handle at low temperatures- no wet shrlnkage or growth

Filter JacketNonwoven fabric of 100% polyester without anybinders, with the following important properlies:

balanced strength in both directions- high tensile strength and toughness- no wet shrinkage or growth- good resistance to rot, moisture and insects- high water permeability- inert to natural occurring acids, alkalis and sall- excellent f iltration characteristics- tear, burst and puncture resistant

environmental safe

Physical properties Unit CT-D812

Drain Body

Filter Jacket

Assembled Drain

ConfigurationMaterialColourMaterialColourWeightwidthThickness

g/mmmmm

PPwhitePETgrey703

100

Mechanical properties Symbol Test Unit CT-D812

Filter JacketGrab Tensile StengthElongationTear StrengthPore SizePermeability

Assembled DrainTensile StrengthElongation at breakStrength at 10% elongationElongation at 1 kN tensile strengthDischarge capacity at 100 kPaDischarge capacity at 150 kPaDischarge capacity at 200 kPaDischarge capacity at 250 kPaDischarge capacity at 300 kPaDischarge capacity at 350 kPa

N

To

N

Irmm/s

oo,

k

F

F

ASTM D4632ASTM D4632ASTM D4533ASTM D4751ASTN4 D4491

ASTM D4595ASTM D4595ASTM D4595AST[/ D4595ASTM D4716ASTM D4716ASTM D4716ASTM D4716ASTI'/ D4716ASTM D4716

48032120

<75> 1 0 x 10'

t.5l)40211.0

92 x 10n

89 x 10n

87 x 10"86 x 10n

85 x 106

84 x 10'

tq.

q..

ooq"

q.

KNo/

KNa//o

m'/sm'/sm'/sm'/sm'/sm/s

Transport details Unit CT.D812

Roll lengthOutside diameter rolllnside diameter rollWeight roll40ft container

Agent & Distributor in lndonesia Area :

PT. TEKNINDO GEOSISTEM UNGGULWisma SIER Building, l"FloorJl. Rungkut lndustri Raya No.'10 Surabaya 60293Tel. 62-31-8475062 Fax 62-31-8475063

m 300m 1.10m 0.15kg 20m 135,000

rCT 0lzli I \

All ,!lormalon rlllrslralrons and speciltcatons areba5ed on the atesl producl nformalion available al thei nre of pnni nq The rlqhl rs reserued to ,nake changesal anY i me vnthout nolrce.

Al mechanica prope(ies are average values.Sland.rd varatrons in mechanrcal strength of l0q.ard nhydraulclclrand poiesizeoi20:. havelobel, olcd IorcEosrsrEM Email : [email protected] Websrte : www.geoslstem.co.rd

Page 40: Materi Perkuatan tanah lunak

Porong Road Relocation - Package ll, East Java, 2010 Juwata Airport, East Kalimantan 2010

Sampit Container Yard - Phase ll Central Kalimantan, 2009 Gloria School Complex, East Java 2010

Widya Mandala University Complex, East Java, 2010 Porong Road Relocation - Package lll. East Java, 2010

UWM Access Road, East Java, 2010 Palm Beach Housinq, East Java,2010

Page 41: Materi Perkuatan tanah lunak

Samarinda Container Terminal, East Kalimantan, 2009 Pondok Tengah LPG PIant, West Java, 2009

Samarinda Airport East Kalimantan, 2009 Porong Road Relocation - Package l, East Java, 2009

Porong Road Relocation - Package lV East Java 2009 Meratus Container Yard, South Kalimantan, 2010

Gedebage Stadium, West Java 2010 Long Beach Housing, East Java, 2010

Page 42: Materi Perkuatan tanah lunak

o

Palm Beach Housing, East Java 2008 Jakarta

East Java. 2008

Residence Housinq. East Java. 2009

Surabaya Sport Center Surabaya Terminai Container. East Java. 2008

East Coasl Semarang Northern Rlng Road Central Java 200g

Palm Beach Housinq - Phase l. East Java, 2009 Palm Beach Housing - Phase ll East Java, 2009

Page 43: Materi Perkuatan tanah lunak

Dumai Port - Phase lll, Riau 2007 Florida Central Distric Bussines, East Java. 2007

Fertilizer Plant, East Java,2007 Sampit Container Yard - Phase l, Central Kalimantan, 2008

Tanjung Perak PortAccess Road, East Java, 2008 Widya Mandala University Complex, East Java 2008

Banjarmasin Container Yard - Phase ll, South Kalimantan 2008 Central Kalimantan 2008Bagendang Bulking Statton

Page 44: Materi Perkuatan tanah lunak

Manhattan Housing, East Java, 2005 Laguna Junction Housing. East Java 2005

Chicago Housinq, East Java, 2005 Samarinda Main Stadium, East Kalimantan, 2005

Tenggarong Stadium East Kalimantan, 2006 Waru - Juanda Toll Road East Java, 2006

Surabaya - Mojokerto Toll Road, East Java, 2006

Page 45: Materi Perkuatan tanah lunak

Laguna View Housing, East Java, 1997 Surabaya Marn Stadium. East Java, 1998

Manggar Dam lmprovement, East Kalimantan, 1999 Margomulyo Road - Phase lllA. East Java 2000

Margomulyo Road - Phase lllB East Java, 2000 Kaliwungu Road Trial Embankment, Central Java, 200'1

San Antonio Housing, East Java, 2004Turi - Deket Road, East Java, 2001

Page 46: Materi Perkuatan tanah lunak

Waru - Juanda Airport Toll Road, PT. I{9:lFJfgg(Persero), East Java, 2006

an-s-iffiii EH#ffi'

Tenggarong Main Stadium, pT. Budiindah Mulia Mandrri- PTCitra GadingAsritama JO, EastKalimantan,2006

Page 47: Materi Perkuatan tanah lunak

Banjarmasin ContainerYard - Phase 1, PT. Cahaya Kemenangan, South Kalimantan,2006

Sampit Container Yard - Phase 1, PT. Wilaya Karya (Persero) Central Kalimantan, 2007

Page 48: Materi Perkuatan tanah lunak

Banjarmasin ContainerYard - Phase 2, PT. Sapta Surya Tosantalina, South Kalimantan. 2008

Tanjung Perak PortAccess Road, PT Restu Mulia Ciptamandiri, East Java 2008

Page 49: Materi Perkuatan tanah lunak

Surabaya Sport Center, PT. Adhi - Rekon JO, East Java, 2008

{w

Pakuwon Crty Real Estate, PT Pakuwon Jati Tbk. East Java, 2009

Page 50: Materi Perkuatan tanah lunak

Samarinda Baru Airport, KSO lstaka Suma - Sarana, East Kalimantan, 2009

fu'leratus Container Yard. PT. Meratus Line, South Kalimantan, 2009

Page 51: Materi Perkuatan tanah lunak

Sampit Container Yard - Phase 2, PT. Wijaya.Xaryg (Persero) Tbk. South Kalimantan, 2010

Gedebage Stadium, PT Adhi Karya (Persero) Tbk West Java, 2010

Page 52: Materi Perkuatan tanah lunak

tCIMffiMshsW@hs

ontol Composite Strip DroinCeTeou HorizTl-re use *f ee?**- c**lp*:::* :ti:;:dr*!i-:= fcr ici*r*i di*i*r:i=i= .r:r:

Pr+f*bricste"l tr?r"iie c! *r*lr iPY=:proiecfs {** i:r'*viri* i: r,r'ii-e{ieitive. sos iiiv+, * ::#,I rl: =li,tir-;,,:i':ai:+r;:aiive i,* the *s* u:f q: :..:iiij r.,-,'

,Jiil:.u,c: irt.nuqe L::t:'. --'

Strip drains or are placed under the'.urcharge to receive the flow fromrhe vertical drains and conduct itlaterally to discharge points at theedge of the surcharge. ln mostcases the installation of thesealternatives are less expensive thana granular drainage blanket.By providing a low resistancedrainage path for relief of excesspore water pressures, verticalprefabricated drains (wick drains)drastically shorten consolidationtimes in soft cohesive soils. Usedwith a surcharge load, vertical drains

are a cost-effective method lorimproving these soils. For verlicaldrains to function properly, a drainagepath must be provided to receive flowfrom the drains and conduct it fromunder the surcharge to appropriatedischarge points. This lateral drainagesystem must perform without applyingexcessive back-pressure to thevertical drains, thus delaying theconsolidation process. The traditionalmethod of providing lateral drainagehas been to install a sand layer,usually about 1 m thick, under thesurcharge.Most of the conventional analysesoverestimale the flow capacity ofsand drainage blankets resulting ininadequate lateral drainage that, in anumber of cases, has compromisedthe f unction of the vertical drainsystem. The use of composite stripdrains can provide a very cost-

effective, positive, and quantifiablealternative to the use of a sand orgranular drainage blanket. Stripdrains are placed under thesurcharge to receive the flow fromthe vertical drains and conduct itlaterally to discharge points at theedge of the surcharge. ln themajority of cases the installation ofthese alternatives are significantlyless expensive than a granulardrainage blanket.

Marketed by :

Email : [email protected] Website :ww.geosistem.co.id

PT. TEKNINDO GEOSISTEM UNGGULWisma SIER Building. 1' Floor,

Ji Rungkut lndustri Raya 10 Surabaya 60293Tel. +62-31-847 5062 Fax. +62-31 847 5063

Page 53: Materi Perkuatan tanah lunak

lnsiailaticn rre?hod lor eeTea,* H*rizonici Sirip Draincpplied os c conduif {cr lrVate:" dlschargeci ti-am

Fre{abric*ted Veriie+} *r*i*: during gl-*unciimr:rovement.

The horizontal drainsshall be placed onthe ground in theirproper location withrespect to the verticaldrains, as in indicatedon the plans. Thehorizontal drains shallbe secured in thislocation by suitablemeans(staked,

nailed, or held by mounded earth). The wick drainextensions shall be routed to the horizontal drains asindicated on the plans. The wick drains shall be securelyattached to the horizontal drains (staked, nailed or held bymounded earth). Splices or connections in the drainagematerial shall be done in a workmanlike manner so as toinsure continuity of the drain.

FropertEes Test tuleth**i

Cornposite Drain

wid?h

?hickfiess

i-l*r!e*ntal P*rrneahi iity

Sircharge Caraciiy @1%

C*r*press!ve Strengtir

Ssrs

Fr*lile

&{ateri*i

F,rJfpr

UV }EAEiIiAEG

Grai: $trengtl'r

Fermeability

ffiass per ljlrit Area

ASTlvl D

A3rtui D

^ 3tt i n.NJ ! IVI U

4*:32

4595

Sehe*r+3ic Represer:t*ii*ri

il l:!i r+? Ohi ft4 4Eui-i3E-ri!-tt-l-l'U

l'iomir':al

AS;ir4 il ::i*'SA*qTtlt il 449i

AS-i-i\4 il 4715

.&st-tu4 D 162:

i'l1ll^:

.N,-l

itt

r; '1 5

?.r'iie ar*

Qi-...1

hltr"-r

f-- i

j'-J

-,i En.,.| ,)'.]

I ( "14l

.1 e,l

1C!

c.i5

Eilil

ialrrl.

>45C

1 5 "laJ

-i8c