Stabilisasi Dangkal Tanah Lunak untuk Konstruksi Timbunan Jalan

 

Stabilisasi   Dangkal Tanah Lunak untuk Konstruksi Timbunan Jalan (dengan Semen dan Cerucuk)

 

Tata  cara penulisan ini disusun mengikuti Pedoman BSN No.  8 tahun 2000 dan dibahas dalam forum konsensus yang melibatkan narasumber dan pihak terkait Prasarana Transportasi sesuai ketentuan Pedoman BSN No. 9 tahun 2000.

 

Berikut adalah beberapa teknik yang umum digunakan untuk stabilisasi tanah lunak:

• Pemadatan Tanah: Proses ini melibatkan pemadatan tanah lunak dengan mengompresinya dengan menggunakan alat pemadat seperti roller atau alat berat lainnya. Pemadatan bertujuan untuk mengurangi pori-pori di dalam tanah dan meningkatkan daya dukungnya.
• Pengeringan Tanah: Jika tanah memiliki kadar air yang tinggi, maka pengeringan tanah dapat dilakukan untuk mengurangi kadar airnya. Metode pengeringan dapat berupa drainase, pemompaan, atau penggunaan bahan pengering seperti kapur hidromiks.
• Pemberian Bahan Pengikat: Bahan pengikat seperti semen, kapur, fly ash, atau abu terbang dapat ditambahkan ke dalam tanah lunak untuk meningkatkan kohesivitas dan kekuatannya. Bahan pengikat ini akan bereaksi dengan tanah dan membentuk matriks yang lebih kokoh.
• Penguat Serat geo tech: Serat seperti serat polipropilena atau serat baja dapat ditambahkan ke dalam tanah untuk meningkatkan kekuatan geser dan menahan retakannya.
• Injeksi Zat Kimia: Metode ini melibatkan penyuntikan bahan kimia ke dalam tanah yang dapat bereaksi dengan air atau partikel tanah untuk mengikat dan memadatkan tanah.
• Penguatan Geogrid: Geogrid adalah material berupa jaring yang ditempatkan di dalam tanah lunak untuk meningkatkan stabilitasnya. Geogrid membantu distribusi beban secara merata dan mencegah pergerakan partikel tanah.
• Perbaikan Berat-Jenuh: Metode ini melibatkan penggunaan beban berat seperti batu, beton, atau logam yang ditempatkan di atas tanah lunak untuk menyebabkan pemadatan dan stabilisasi.

Stabilisasi tanah dengan menggunakan semen pertama kali dilakukan di Amerika Serikat pada tahun 1935 dan sejak itu penggunaannya berkembang cukup pesat. Pondasi bangunan untuk rumah . dan bangunan pabrik di Amerika dan Afrika Selatan hingga tahun 1949 yang didirikan diatas tanah dengan kondisinya kurang baik, banyak menggunakan cara-cara stabilisasi dangkal memakai semen. Selama Perang dunia, beberapa negara menggunakan stabilisasi tanah dengan semen untuk konstruksi lapangan terbang. Pasca• Perang Dunia II penggunaan stabilisasi dangkal berkembang tidak terbatas untuk bangunan tempat tinggal atau bangunan pabrik akan tetapi juga di pakai untuk stabilisasi tanah dasar pada bangunan jalan-jalan lingkungan perumahan serta fondasi bawah (subbase) jalan raya. Untuk keperluan dinding saluran sampir.g, kanal dan reservoir khususnya di lingkungan perkebunan di Amerika pada saat itu stabilisasi tanahnya menggunakan semen cair atau biasa disebut dengan stabilisasi semen plastis yang berupa mortar.

Penggunaan metode stabilisasi tanah dengan semen terus berkembang dan menjadi populer dalam industri konstruksi karena memberikan beberapa manfaat, antara lain:

• Meningkatkan Kekuatan Tanah: Penambahan semen dapat meningkatkan daya dukung dan kekuatan tanah, sehingga tanah yang semula lemah atau lunak dapat digunakan untuk berbagai struktur.
• Meningkatkan Daya Tahan terhadap Air: Tanah yang telah distabilisasi dengan semen menjadi lebih tahan terhadap perendaman air dan proses perembesan.
• Mengurangi Pemadatan: Dengan stabilisasi, pemadatan yang diperlukan untuk tanah dapat berkurang, menghemat waktu dan biaya konstruksi.
• Pengurangan Permukaan Tanah yang Bermasalah: Dengan menggunakan teknik stabilisasi, tanah yang tidak stabil atau berlumpur dapat diubah menjadi tanah yang lebih kokoh dan konsisten.

Beberapa metode stabilisasi tanah dengan semen yang umum digunakan antara lain:

• Metode Pencampuran di Tempat (In-place Mixing): Metode ini melibatkan pencampuran semen dalam bentuk bubuk atau pasta langsung ke dalam tanah menggunakan alat seperti grader atau traktor. Kemudian, tanah dan semen dicampur bersama untuk membentuk campuran stabilisasi yang homogen.
• Metode Stabilisasi dengan Perendaman (Deep Mixing): Pada metode ini, lubang-lubang bor diisi dengan semen atau campuran semen-air. Setelah itu, alat khusus seperti auger diinjeksikan ke dalam tanah, dan semen dicampur secara mendalam dengan tanah yang ada di sekitar lubang bor. Metode ini cocok untuk tanah dalam dan memiliki efek stabilisasi yang lebih dalam.
• Metode Stabilisasi dengan Pengukuran Permukaan (Surface Mixing): Metode ini melibatkan pencampuran tanah dan semen di permukaan tanah menggunakan alat khusus seperti rotor stator mixer. Campuran kemudian dikelola ke dalam lapisan tanah yang perlu distabilisasi. Metode ini cocok untuk area yang lebih luas dan fluktuasi yang lebih besar dalam kualitas tanah.
• Metode Stabilisasi dengan Menggunakan Pondasi (Base Stabilization): Pada metode ini, semen atau campuran tanah-stabilisasi dicampur dengan bahan agregat seperti kerikil atau batu pecah, dan lapisan tersebut dijadikan pondasi yang kokoh untuk struktur di atasnya.
• Metode Stabilisasi dengan Injeksi Zat Kimia (Chemical Injection): Metode ini melibatkan penyuntikan bahan kimia ke dalam tanah untuk meningkatkan kualitas dan stabilitasnya. Bahan kimia yang disuntikkan dapat berinteraksi dengan tanah atau air untuk mencapai efek stabilisasi.

Adapun stabilisasi tanah dengan menggunakan tiang kayu telah dilakukan sejak dulu oleh masyarakat kita di pedalaman akan tetapi masih terbatas hanya untuk menopang bangunan rumah yang sederhana. Pada abad ke-19, pemanfaatan tiang kayu ataupun tiang dengan bahan material lainnya sebagai konstruksi cerucuk semakin berkembang tidak terbatas hanya untuk bangunan rumah sederhana saja, akan tetapi untuk bangunan lainnya seperti : jembatan, bangunan, bendung dan lain-lain.

Prinsip-prinsip penggunaan stabilisasi dangkal dengan semen atau cerucuk dalam pembuatan konstruksi timbunan untuk jalan yang meliputi:

1) kriteria penggunaan stabilisasi dangkal tanah lunak dengan semen atau cerucuk untuk desain timbunan jalan serta evaluasi dan aplikasinya pada timbunan jalan yang mengalami prakompresi;

2) informasi tentang jenis dan karakteristik stabilisasi dangkal dengan semen atau cerucuk serta pembahasan parameter tanah;

3) interpretasi kondisi dan cara pemasangan serta desain stabilisasi dangkal dengan semen atau cerucuk;

4) petunjuk praktis dalam evaluasi, desain dan pelaksanaan serta pengawasan timbunan jalan yang menggunakan stabilisasi dangkal dengan semen atau cerucuk.

 

 

Pada tahapan pencampuran semen-tanah terdapat beberapa urutan aktifitas seperti diperlihatkan pada bagan alir pada gambar diatas dengan menggunakan jenis cement yang digunakan CS-10 cleanset untuk rasio campuran 100 kg CS-10 untuk setiap kubik ( 2 Zak PC : 1 m³ Tanah Laterite).

TEKNIS :

1. Memperhatikan syarat teknis tersebut diatas.

2. Tidak membiarkan genangan air pada permukaan badan jalan. 3. Jalan berlubang harus dilakukan penambahan material dengan cara membuang air terlebih dahulu, membuang lumpur, membuat galian sesuai dengan ukuran lubang dengan berbentuk persegi, tambahkan material adukan soil cement untuk dilakukan penimbunan material dan kemudian dilakukan pemadatan mekanis/manual hingga bentuk badan jalan kembali seperti semula.

Campuran tanah stabilisasi menggunakan semen sangat bervariasi tergantung pada jenis tanah, tujuan stabilisasi, dan persyaratan proyek. Namun, umumnya, perbandingan takaran untuk campuran tanah stabilisasi dengan semen dapat berkisar antara 3 hingga 12 persen berdasarkan berat tanah yang akan diolah.

Contoh perbandingan takaran umum untuk campuran tanah stabilisasi dengan semen adalah sebagai berikut:

• Perbandingan 3%: Campuran tanah stabilisasi menggunakan 3% berat semen dari berat total tanah.
• Perbandingan 5%: Campuran tanah stabilisasi menggunakan 5% berat semen dari berat total tanah.
• Perbandingan 8%: Campuran tanah stabilisasi menggunakan 8% berat semen dari berat total tanah.
• Perbandingan 10%: Campuran tanah stabilisasi menggunakan 10% berat semen dari berat total tanah.
• Perbandingan 12%: Campuran tanah stabilisasi menggunakan 12% berat semen dari berat total tanah.

Penurunan Awal

Penurunan yang terjadi se!ama beban bekerja yang mengakibatkan tekanan air pori berlebih pada lapisan tanah bawah permukaan. Apabila lapisan tanah relatif tebal dengan permeabilitas rendah, maka kelebihan tekanan pori tidak teralirkan. Tanah ini mengalami deformasi akibat tegangan geser meskipun tidak terjadi perubahan volume, sehingga penurunan vertikal akan terjadi seiring dengan pengembangan lateral.

Penurunan konsolidasi primer.

penurunan yang terjadi seiring dengan waktu di rnana kelebihan tekanan pori dapat diabaikan karena adanya drainase. Perubahan volume serta penurunan terjadi akibat · tekanan .pori dan tegangan efektif tanah. Laju konsolidasi ini · ditentukan oleh lajunya pengaliran air akibat gradien hidraulik yang tergantung pada karakteristik tanah, batasan lokal dan kontinuitas aliran drainase

stabilisasi dangkal

teknik stabilisasi untuk tanah lunak yang berada di dekat permukaan dengan cara mencampur dengan bahan stabilisasi semen atau menggunakan tiang cerucuk (short-piles) untuk peningkatan daya dukung tanah

stabilisasi dangkal dengan menggunakan semen.

teknik stabilisasi dangkal pada tanah lempungan dengan bahan stabilisasi yang digunakan adalah semen dengan persentase campuran tertentu, berfungsi sebagai perbaikan tanah lunak, sedalam maksimum 1 meter dari permukaan tanah

stabilisasi dangkal dengan menggunakan tiang cerucuk

teknik stabilisasi dangkal pada tanah lunak denqan menggunakan tiang cerucuk (short-piles) berfungsi untuk menyebarkan tegangan ke lapisan tanah yang lebih dalam. Teknik ini digunakan pada tanah lunak

Penggunaan stabilisasi dangkal

Stabilisasi dangkal merupakan teknik stabilisasi yang sering diterapkan di bidang jalan terutama untuk mengubah sifat-sifat tanah dasar (subgrade) atau lapis fondasi bawah (subbase) agar dapat memenuhi standar persyaratan teknik. Dengan kemajuan teknologi di bidang geoteknlk, saat ini penggunaan stabiiisasi dangkal telah berkembang dan digunakan untuk memperbaiki lapisan tanah luna!< yang berada di oawah permukaan. Stabilisasi dangkal yang . digunakan pada lapisan bawah permukaan ini bertujuan untuk meningkatkan daya dukung tanah yang rendah dan mengurangi sifat kompresibel/mampat serta mengurangi besarnya penurunan timbunan badan jalan.

Metode stabilisasi dengan cerucuk atau tiang penahan (pile foundation) adalah salah satu teknik yang digunakan untuk meningkatkan kestabilan dan daya dukung lapisan tanah dangkal yang lemah atau lunak. Teknik ini umumnya digunakan untuk mendukung beban struktur di atas tanah, seperti gedung, jembatan, atau fondasi lainnya, ketika lapisan tanah di atasnya tidak memiliki daya dukung yang cukup.

Berikut adalah langkah-langkah umum dalam metode stabilisasi dengan cerucuk:

• Pemilihan Cerucuk: Jenis dan ukuran cerucuk yang digunakan akan ditentukan berdasarkan beban yang akan didukung dan kondisi tanah di lokasi proyek. Cerucuk dapat terbuat dari beton bertulang, baja, atau kayu tergantung pada kebutuhan dan persyaratan.
• Penentuan Lokasi dan Penanaman Cerucuk: Lokasi penanaman cerucuk harus direncanakan dengan hati-hati untuk memastikan distribusi beban yang merata. Cerucuk ditanam ke lapisan tanah yang lebih keras di bawahnya menggunakan alat bor atau metode lainnya. Mungkin diperlukan penggunaan tremie pipe untuk menjamin bahwa beton yang digunakan dalam cerucuk dapat mengalir dengan baik ke dalam lubang tanah.
• Pengisian dan Penguatan Cerucuk: Setelah cerucuk ditanam dengan benar, ruang di sekitar cerucuk diisi dengan beton atau bahan penguat lainnya seperti grout atau adukan. Proses ini memastikan bahwa cerucuk terhubung dengan lapisan tanah di sekitarnya, memberikan dukungan yang kuat dan merata.
• Pemeriksaan dan Pengujian: Setelah pengerjaan cerucuk selesai, dilakukan pemeriksaan dan pengujian untuk memastikan kualitas dan kekuatan cerucuk sesuai dengan standar dan persyaratan proyek.

Keuntungan dari metode stabilisasi dengan cerucuk antara lain:Mampu mendukung beban struktur yang berat.

• Efektif untuk lapisan tanah dangkal yang lemah atau lunak.
• Pemakaian lahan yang efisien karena tidak memerlukan area yang luas untuk pencampuran tanah atau semen.
• Proses pengerjaan yang cepat dan efisien.