DRAINASE VERTIKAL

• Tujuan : untuk mempercepat proses konsolidasi.

• Contoh : pada pembangunan jalan, dermaga, perumahan atau kompleks industri di daerah tanah lunak.

• Berupa tiang-tiang pasir atau pita-pita geosintetik yang dimasukkan ke dalam tanah lunak.

Sand blanket

Drainasi vertikal

embankment (preloading)

0,5 – 1 M

H

Pelaksanaan :1. Dimulai dengan penimbunan pasir di permukaan tanah

(sand blanket) tebal 0,5 – 1 meter sebagai lantai kerja bagi alat –alat berat. Nantinya lapisan pasir akan berfungsi sebagai drainasi, mengalirkan air yang lewat drainasi vertikal dan lempung pada saat proses konsolidasi.

2. Dipasang drainasi vertikal. Jarak dan ukurannya direncanakan sedemikian rupa sehingga dalam waktu 2 – 6 bulan konsolidasi telah mencapai sekitar 80% -85%, dan sisa penurunan tinggal 2 –3 cm.

3. Diadakan timbunan pasir dengan tebal yang beratnya hampir sama dengan berat konstruksi yang akan dibangun.

4. Proyek konstruksi bisa dilaksanakan.

Bahan Drainasi Vertikal

1. Kolom pasir (sand drain) :– dari pasir bersih, permeabel (k > 6.10-6

m/detik)– gradasinya memenuhi syarat sebagai

filter tanah sekitar.– Ukuran drainasi : Ø 30 cm – 60 cm,

jarak 1,5 m – 4,5 m.

2. Geosintetik (jenis : geokomposit)– Lembar plastik gelombang dibungkus

anyaman serat sintetis

– Dalam hitungan dianggap mempunyai tampang lingkaran dengan jari-jari ekivalen r. Panjang keliling lingkaran = panjang keliling segi empat

2p r = 2 ( b + l )r = (b + l) / p

l = 0,6 – 3,0 cm

b = 15 – 20 cm

Susunan Drainasi Vertikal1. Susunan bujur sangkar• Satu tiang jari-jari r, dianggap mempunyai jari-

jari pengaruh sebesar R :

p R2 = a x aR = 0,564 · a

a

a

R

2. Susunan segitiga sama sisi

Jari-jari pengaruh R :p R2 = ½ · a2 ·R = 0,525·a

R

a

3

a

a

Cara Pemasangan1. Sand Drain

Ada 3 cara yang dapat dilaksanakan, yaitu:a. Pipa baja yang bawahnya diberi tutup ber-engsel,

atau tutup sepatu beton yang dapat dilepas, dipancang masuk lempung lunak. Sambil pipa ditarik ke atas pelan-pelan, diisikan pasir.

b. Pipa baja dipancang dengan ujung bawah terbuka. Tanah dalam pipa dikorek keluar. Diisi pasir sambil pipa ditarik ke atas pelan-pelan.

c. Bor spiral berlubang di tengah ( continuous flight hollow auger) diputar masuk ke dalam tanah. Bor dicabut pelan-pelan termasuk tanah di antara daun spiral sambil diisi pasir lewat lubang di tengah.

sand blanketdiisi pasir

tutup berengsel

diisi pasir

2. Geosintetik• Berupa lembaran dalam gulungan sangat

panjang.• Dengan alat khusus, geosintetik didesak

masuk tanah menggunakan batang baja pipih sampai mencapai kedalaman yang diinginkan, kemudian baja dicabut.

Hitungan Drainasi Vertikal

• Dengan adanya drainasi vertikal, tambahan tekanan efektif ?p akibat preloadingmenyebabkan air pori bergerak mengalir pada 3 arah, yaitu arah x, y, dan z.a. Pada arah z : aliran arah vertikal.

- Jika drainasi 2 arah, ke atas dan ke bawah. - Jika drainasi 1 arah, ke bawah saja atau ke atas saja.

- Akan terjadi konsolidasi arah vertikal. b. Pada arah x dan y : aliran arah horizontal /

radial menuju drainasi vertikal. - Akan terjadi konsolidasi arah horizontal.

R : jari-jari pengaruh dari satu drainasi vertikal

drainasi vertikal dengan jari-jari r

• Satu drainasi vertikal dengan jari-jari r menampung air dari silinder tanah dengan jari-jari pengaruh R.

• R = 0,564 a, untuk susunan bujur sangkar.• R = 0,525 a, untuk susunan segitiga sama sisi.

• Peristiwa seolah-olah tidak ada drainasi horizontal.

• Derajat konsolidasi vertikal Uv yang tercapai dalam waktu t dapat dihitung dari persamaan :

Uv = f (Tv)Tv = f (t)

1. Konsolidasi arah vertikal

2. Konsolidasi arah radial / horizontal• Keadaan dengan anggapan hanya terjadi

konsolidasi dan penurunan tanah akibat air mengalir ke drainasi vertikal.

• Kecepatan proses konsolidasi radial dipengaruhi oleh:§ Cr : Koefisien konsolidasi arah radial.

Umumnya Cr > Cv, dengan Cr / Cv =1-2§ a : jarak antara setiap drainasi vertikal.§ r : jari-jari kolom pasir atau jari-jari ekivalen

bagi geosintetik.

• Derajat konsolidasi radial Ur yang tercapai dalam waktu t dapat dihitung dari persamaan :

Ur = f (Tr)Tr = f (t)

• Tr =

dengan :

R = 0,564 a, untuk susunan bujur sangkar= 0,525 a , untuk susunan segitiga

t(2R)

C2

r ⋅

• Rumus pendekatan :

Ur = 1 – e-8·Tr/y

Rumus kebalikannya

Tr = -

dengan

y =

n =

)U-(1ln 8y

r

2

2

2

2

n413n

-nln 1n

n −−

rR

3. Derajat Konsolidasi Gabungan Vertikal dan Horizontal/Radial

• Jika tanah mengalami konsolidasi vertikal dan radial, masing-masing mencapai derajat konsolidasi vertikal Uv dan derajat konsolidasi radial Ur, maka derajat konsolidasi gabungan U yang dicapai dapat dihitung dengan persamaan:

( 1 - Ugab ) = ( 1- Uv ) · ( 1 – Ur )