Analisa Perbaikan Sub Grade Runway Lapangan Terbang

Ari Sandhyavitri, Gunawan Wibisono, Sri Juniati, M. Dian RioputraAnalisa Perbaikan Sub Grade Runway Lapangan Terbang Dengan Metode Vertical Drain

MEDIA KOMUNIKASI TEKNIK SIPIL 231

ANALISA PERBAIKAN SUB-GRADE RUNWAY LAPANGANTERBANG DENGAN METODE VERTICAL DRAIN

(STUDI KASUS BANDARA TEMPULINGDI TEMBILAHAN, PROPINSI RIAU)

Ari Sandhyavitri1, Gunawan Wibisono1, Sri Juniati, M. Dian Rioputra1

Diterima 17 Juli 2008

ABSTRACT

Soil stabilization for the runway sub-grade in Tampuling Airport, Tembilahan, Riauprovince is required as the existing soil is in the grouped of peat or soft soil. Thecompressibility rate of this soil is very height, with the depth of the soft soil of morethan 30 meters from its surface. Based on “the worst case scenario” without any soilstabilization treatment, it was estimated that the soil consolidation rate would be 1.7metre within 20 years period of settlement. In order to speed up consolidationprocess, the vertical drain method was applied. Design of pre loading technique aswell as the calculation of distance between vertical drains is then demonstrated in thispaper. It was estimated that the depth of vertical drain would be 18 metres, with thedistance between vertical drains is 1.2 metres each; height of pre loading is 4.5metres. With these design parameters, it was expected that the settlement processwould be accelerated by 40 folds (235 months to become 6 months period).

Keywords: Vertical Drain, Pre-Loading, Settlement, Consolidation, Sub-Grade.

ABSTRAK

Perbaikan sub-grade untuk menopang perkerasan lentur runway bandara Tampulingdi Tembilahan, Propinsi Riau perlu dilakukan karena sub-grade nya terdiri atas lapisantanah gambut dan tanah lunak. Tanah ini mempunyai kriteria sebagai tanah dengantingkat kompresibilitas tinggi mencapai kedalaman 30 m. Berdasarkan skenario

1Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas RiauKampus Bina Widya Km .12,5 Simpang Baru Pekanbaru 28293email : [email protected]

MEDIA KOMUNIKASITEKNIK SIPIL

BMPTTSSI

TAHUN 16, NO. 3 OKTOBER 2008

MEDIA KOMUNIKASI TEKNIK SIPIL232

terburuk, setelmen konsolidasi tanpa ada perbaikan tanah (sub-grade) akan terjadisebesar 1,7 meter dalam 20 tahun (235 bulan). Upaya untuk mempercepat konsolidasidilakukan dengan memasang drainase vertikal (vertical drain). Perencanaan tinggipre-loading, dan spasi drainase vertikal berikut kedalamannya mempengaruhi proseskecepatan konsolidasi dianalisa. Hasil perencanaan yang diusulkan adalah sebagaiberikut; (i) kedalaman drainase vertikal = 18 m;(ii) spasi antar drainase = 1,2 m; dan(iii) tinggi preloading = 4,5 m. Setelmen yang direncanakan dapat dipercepat sebesar40 kali dari semula 235 bulan menjadi sekitar 6 bulan.

Kata Kunci : Drainase Vertikal, Preloading, Setelmen, Konsolidasi, Tanah Dasar/Sub-Rade

PENDAHULUAN

Sejarahnya runway Bandar UdaraTempuling di Tembilahan pembangu-nannnya dimulai tahun 1981, tetapikemudian terhenti dan ditutupsementara karena masalah pendanaanyang terbatas dan masalah teknislainnya. Di awal tahun 2000an PemdaIndragriri Hilir melanjutkan lagipembangun runway Bandar UdaraTempuling tersebut dengan sistemperkerasan lentur.

Tanah dasar areal pembangunanBandar Udara Tembilahan yang berupatanah gambut dan lempung lunak. Inimenyebabkan tanah dasar (sub grade)tidak mempunyai daya dukung yangmemadai untuk menopang perkerasanlentur runway di atasnya. Selain itutanah tipe ini juga memiliki tingkatkompresibilitas yang tinggi sehingasecara perlahan akan terjadi penurunanpada struktur bangunan di atasnya.

Perlu dilakukan perbaikan tanah untukareal pembangunan runway lapanganterbang. Salah satu cara penanggu-langannya dengan menggunakanmetoda drainase vertikal (vertical drain)dengan pemberian beban awal(preloading) dan geotextile.

Tujuan penelitian ini adalah untukmengetahui sampai seberapa jauh efekmetoda drainase vertikal (vertical drain)tersebut dalam meningkatkan kinerjaproses stabilisasi tanah di areal bandarudara Tembilahan.

Kajian Pustaka

Tanah (sub-grade) adalah himpunanmineral, bahan organik, dan endapan-endapan yang relatif lepas (loose),yang terletak di atas batuan dasar(bedrock). Tanah ini terbentuk dariproses pelapukan batuan atau prosesgeologi lainnya yang terjadi dekatpermukaan bumi. Pembentukan tanahini terjadi dalam dua proses yaitu,proses secara fisik dan kimia.Kebanyakan jenis tanah terdiri daribanyak campuran lebih dari satumacam ukuran partikelnya(Hardiyatmo, 1992).

Karakteristik Tanah Lunak

Das (1993) menyatakan nilai hasilpengujian di lapangan dan dilaboratorium, akan menunjukan bahwatanah tersebut lunak apabila: Koefisienrembesan (k) sangat rendah 0.0000001 cm/dt, Batas cair (LL) 50%, Angka pori (e) antara 2,5 – 3,2,



Kadar air dalam keadan jenuh antara90% - 120%, dan Berat spesifik (Gs)berkisar antara 2,6 – 2,9.

Sehingga apabila pembebanankonstruksi di atas sub-grade melampauidaya dukung kritisnya, maka akanterjadi kerusakan pada pondasi dankontruksi tersebut. Namun apa bilaintensitas beban juga kurang dari dayadukung kritis sub grade, dalam jangkawaktu yang lama besarnya penurunan(settlement) pada sub grade akanmeningkat.

Tanah Gambut

Tanah gambut (PT = peat/humus)termasuk tanah organik, secara visuildikenal sebagai massa berseratmengandung kekayuan, biasanyaberwarna gelap dan berbau tumbuhanmembusuk. Adanya bahan-bahanorganik pada suatu tanah cenderungmengurangi kekuatan tanah tersebut.Tanah ini mengandung bahan organikyang tinggi mempunyai kuat geserrendah, mudah mampat, dan bersifatasam yang dapat merusak materialbangunan (Hardiyatmo,1996).

Kemampumampatan Tanah

Penambahan beban di atas suatupermukaan tanah dapat menyebabkanlapisan tanah dibawahnya mengalamipemampatan yang disebabkan olehadanya deformasi partikel tanah,relokasi partikel, keluarnya air atauudara dari dalam tanah. Beberapa atausemua faktor tersebut mempunyaihubungan dengan keadaan tanah yangbersangkutan.

Secara umum, penurunan (settlement)pada tanah yang disebabkan oleh

pembebanan dapat dibagi dalam duakelompok besar, yaitu:1. Penurunan konsolidasi

(consolidation settlement), yangmerupakan hasil dari perubahanvolume tanah jenuh air sebagaiakibat dari keluarnya air yangmenempati pori-pori tanah.

2. Penurunan segera (immediatesettlement), yang merupakanakibat dari deformasi elastis tanahkering, basah, dan jenuh air tanpaadanya perubahan kadar air (Das,1993).

Penurunan Konsolidasi(Consolidation Settlement)

Bilamana suatu lapisan tanah lempungjenuh air yang mampumampat(compressible) diberi penambahantegangan, maka penurunan(settlement) akan terjadi dengansegera. Koefisien rembesan lempungadalah sangat kecil dibandingkandengan koefisien rembesan pasirsehingga penambahan tekanan air poriyang disebabkan oleh pembebananakan berkurang secara lambat laundalam waktu yang sangat lama. Jadiuntuk tanah lempung-lembekperubahan volume yang disebabkanoleh keluarnya air dari dalam pori (yaitukonsolidasi) akan terjadi sesudahpenurunan segera. Penurunankonsolidasi tersebut biasanya jauh lebihbesar dan lebih lambat serta lamadibandingkan dengan penurunansegera (Das, 1993 dan Bowls, 1997).

Dapat disimpulkan bahwa ada tigatahapan pemampatan selama konso-lidasi, yaitu:

Tahap I : Pemampatan awal (initialcompression), yang pada umumnya



adalah disebabkan oleh pembebananawal (preloading).

Tahap II : Konsolidasi primer (primaryconsolidation), yaitu periode selamatekanan air pori secara lambat laundipindahkan ke dalam tegangan efektif,sebagai akibat dari keluarnya air poridari pori-pori tanah.

Tahap III : Konsolidasi sekunder(secondary consolidation), yang terjadisetelah tekanan air pori hilangseluruhnya. Pemampatan yang terjadidisini adalah disebabkan olehpenyesuaian yang bersifat plastis daributir-butir tanah.

Gambar 1. Grafik waktu pemampatanselama konsolidasi untuk suatu

penambahan beban yang diberikan(Das, 1993)

Perbandingan nilai tekananprakonsolidasi dengan tekanan efektifvertikal pada saat tanah diselidikimenghasilkan dua kondisi yang

didasarkan pada sejarah geologinyayaitu:1. Terkonsolidasi secara normal

(Normally Consolidated/NC),dimana tekanan efektif overburdensaat ini adalah merupakan tekananmaksimum yang pernah dialamitanah tersebut.

2. Terkonsolidasi lebih (OverConsolidated/OC), dimana tekananefektif overburden saat ini lebihkecil dari tekanan prakonsolidasiyang pernah dialami tanahtersebut.

Over Consolidated Ratio (OCR) suatutanah didefinisikan sebagai:

o

c

PPOCR ...................................(1)

dimana:Pc = tekanan prakonsolidasi.Po = tekanan vertikal efektif pada saat

tanah tersebut diselidiki.

Distribusi Tegangan di dalamTanah

Suatu lapisan tanah akan mengalamikenaikan tegangan yang disebabkanoleh beban yang bekerja di permukaantanah akan didistribusikan secaramenyebar oleh massa tanah, jadisemakin dalam suatu lapisan tanahmaka tegangan yang diterima akibatbeban luar akan semakin kecil(Hardiyatmo, 1994).

Besarnya penambahan tegangan (z)yang diakibatkan beban embankment(timbunan) dapat ditentukan denganpersamaan Boussinesq untuk bebanterbagi rata berbentuk trapeziummemanjang tak terhingga. Besarnya z

Waktu (skala log)

Pem

ampa

tan

Tahap I: Pemampatan awal

Tahap II: Konsolidasi primer

Tahap III: Konsolidasi sekunder



pada kedalaman z adalah (Boussinesq,1885 dalam Hardiyatmo, 1994):

z = I x q .......................................(2)

dimana:

I = faktor pengaruh yang merupakanfungsi dari kedalaman z danukuran embankment (dimanauntuk beban (q) yang simetris Iz =2Iz).

Nilai-nilai faktor pengaruh diberikan(Lihat Osterberg, 1957 dalamHardiyatmo, 1994)

Perhitungan Penurunan yangDisebabkan oleh KonsolidasiPrimer Satu Dimensi

Penurunan konsolidasi disebabkan olehkeluarnya air pori-pori tanah, akibatadanya penambahan tekanan. Dari hasilpengujian pembebanan di laboratorium,dimana pengujian tersebut dilakukan

dengan satu arah pembebanan vertikal,dapat menghitung kemungkinanpenurunan yang disebabkan olehkonsolidasi primer di lapangan (Das,1993).

Suatu lapisan lempung yang tebal,adalah lebih teliti bila lapisan tanahtersebut dibagi menjadi beberapa sublapisan dan perhitungan penurunandilakukan secara terpisah untuk tiap-tiap sub lapisan. Jadi, penurunan totaldari seluruh lapisan tersebut adalah:

)(

)()(log1 io

iio

o

icc P

pPeHxCS ...........(3)

dimana :Hi = tebal sub lapisanPo(i) = tekanan efektif overburden

untuk sub lapisan ip(i) = penambahan tekanan vertikal

untuk sub lapisan i

Gambar 2. Karakteristik kondisi lempung yang terkonsolidasi secara normal (normallyconsolidated) dengan sensitivitas rendah sampai sedang (Das, 1993)

eo

Angk

a po

ri, e

Tekanan, P (skala log)

Kurva pemampatanasli, kemiringan = Cc

0,4 eo

Po = Pc

Kurva pemampatan hasilpercobaan di laboratoriumc

Kurva pemampatan untuk contohTanah “terbentuk kembali”



Waktu Penurunan Konsolidasi

Proses pemampatan konsolidasi padatanah lempung yang tebal berlangsungsangat lama, perbandingan antarapemampatan tanah pada saat t denganpemampatan total yang terjadi disebutderajat konsolidasi. Nilai derajatkonsolidasi ini antara 0% sampai 100%,derajat konsolidasi pada saat t dapatdituliskan dengan persamaan sebagaiberikut:

%100xSSU t .................................(4)

dimana:U = derajat konsolidasiSt = pemampatan pada saat tS = pemampatan total yang terjadi

Lama waktu untuk proses pemampatankonsolidasi dapat dihitung denganpersamaan:

v

v

CHxTt2

.....................................(5)

dimana:t = lama waktu yang dibutuhkan

menyelesaikan pemampatankonsolidasi

Tv = faktor waktuH = panjang aliran yang harus

ditempuh oleh air pori untukmengalir keluar

Cv = koefisien aliran air arah vertikal(harga Cv didapatkan dari hasil ujikonsolidasi satu dimensi).

Harga dari faktor waktu (Tv)berhubungan dengan derajatkonsolidasi, nilai dari faktor waktutersebut diberikan sebagai berikut:

Untuk U = 0 – 60%2

100%

4

UTv

....................................(6)

Untuk U > 60%

Tv=1.781–0,933 log(100–U%) .........(7)

METODOLOGI

Penyelidikan tanah di lapangan meliputiuji pemboran dengan pengambilancontoh tanah tidak terganggu(undisturbed sample) yangdilaksanakan sebanyak 3 titik pemboranberikut standartd penetration test(SPT). Penentuan klasifikasi tanah yangmengacu pada USCS (Unified SoilClasification System) terhadap lapisantanah pada setiap titik pemboran.

Metoda Drainase Vertikal

Metoda drainase vertikal ini seringditerapkan bersama-sama denganmetoda pemberian beban awal(preloading). Pada perencanaanperbaikan tanah ini, untuk drainasevertikal menggunakan PrefabricatedVertical Drain (PVD).

Gambar 3a menunjukkan bahwa air porihanya dapat mengalir keluar arahvertikal saja dengan panjang aliransetebal lapisan tanah yang memampat(H). Tetapi dengan dipasangnyadrainase vertikal (Gambar 3b), air poridapat mengalir dalam dua arah vertikaldan arah horizontal (kearah drainasevertikal). Panjang aliran arah horizontallebih pendek (dibandingkan lapisantanah, H) yaitu 1/2D. Harga D adalahdiameter equivalen daerah yangdipengaruhi oleh satu drainase vertikal.Harga D ini sama dengan jarak antaradrainase vertikal (S).



(a) (b)

Gambar 3. Dua kondisi tanah lunak yang mengalami konsolidasi (Hardiyatmo, 1992)(a) Tanpa drainase vertikal, (b) Pakai drainase vertikal.

Sistem drainase vertikal berdasarkanteori aliran pasir vertikal yangmenggunakan asumsi teori Terzaghitentang konsolidasi linier satu dimensimenjelaskan beberapa anggapansebagai berikut:1. Lempung jenuh air homogen.2. Semua regangan tekan

(compressive strain) dalam tanahbekerja secara vertikal saja.

3. Aliran air pori horisontal, tidak adaaliran arah vertikal.

4. Kebenaran hukum Darcy tentangkoefisien permeability (k) padasemua lokasi

5. Air dan butiran tanah relatif taktermampatkan dibandingkandengan kemampumampatanstruktur susunan partikel lempung.

6. Beban tambahan pada mulanyaditerima oleh air pori yang melebihitegangan hidrostatis.

7. Daerah pengaruh aliran dari setiapdrain berbentuk silinder.

Metoda Preloading

Pada kondisi tanah lunak yang mudahmampat dan tebal, memerlukanpembebanan sebelum pembangunanpermanennya dilaksanakan. Cara inidisebut pemberian beban awal(preloading), maksud dari preloadingadalah untuk meniadakan ataumereduksi penurunan konsolidasiprimer, yaitu dengan membebani tanahlebih dulu sebelum pelaksanaanbangunannya. Keuntungan daripreloading, kecuali mengurangipenurunan, juga meningkatkan dayadukung tanahnya.Berdasarkan metoda ini, tanah dasaryang akan digunakan akantermampatkan sehingga daya dukungtanah dasar akan lebih baik. Selain itupemampatan yang terjadi pada saatkonstruksi didirikan akan lebih kecilatau hilang sama sekali. Hal yang harusdiperhatikan untuk merencanakanbeban preloading adalah:1. Besar pemampatan yang harus

dihilangkan

Drainasevertikal

timbunan

s s

H



2. Daya dukung tanah dasar dalammenerima beban

3. Waktu yang tersedia untukperbaikan daya dukung tanah dasar

Besar pemampatan yang akan terjadiakibat pembebanan sangat tergantungpada besar beban yang akan diberikandan perilaku kemampumampatantanah.

Prefabricated Vertical Drain (PVD)

Pada prinsipnya teori PVD sama denganmetode drainase pasir. Drainase initerdiri dari kolom pasir yang dibuatsecara vertikal dalam lapisan tanahlunak. Sewaktu dibuat drainase pasir,maka dengan asumsi bahwa tanahpondasi itu dapat diganti dengan suatumodel silinder dan air pori mengalirsecara horisontal kearah drainase pasirtersebut. Jadi semakin pendek ruangantara kolom, semakin pendek pulawaktu konsolidasi. Umumnya drainasevertikal itu sering di abaikan karenapanjang efektif adalah lebih kecil daritebal (H) dari lapisan lemah itu.

Prefabricated Vertical Drain (PVD)dibuat sebagai tiruan dari alur aliran airdimana dapat dipasang denganbeberapa metoda dan masing-masingmempunyai beberapa karakteristik fisik.PVD dapat diartikan sebagai bahanyang difabrikasi (Prefabricated) atauproduk yang mempunyai karakteristik :(i) Dapat dipasang vertikal pada lapisantanah yang mampu memampat(Compressible), (ii) Dapat mengalirkanair pori tanah yang diserap oleh lapisanpenyerap, dan (iii) Diartikan jugasebagai pengumpul air pori tanah yangdisalurkan keatas dan ke bawahsepanjang PVD tersebut.

PEMBAHASAN

Pembebanan oleh timbunan (pre-loading) memberikan peningkatantegangan pada lapisan-lapisan tanah dibawahnya. Hasil perhitungan tersebutdapat digambarkan dalam bentukkontur distribusi tegangan setengahbagian (half space) seperti yang terlihatpada Gambar 4.

Keda

lam

an(m

)q (t/m2)

0.00 5.00 10.00

-25.00

-20.00

-15.00

-10.00

-5.00

-0.500.000.501.001.502.002.503.003.504.004.505.005.506.006.507.007.508.00

Jarak Melintang Beban (m)

Gambar 4. Kontur distribusi teganganakibat pembebanan

Pada Gambar 4 di atas tampak bahwamaksimum tegangan akibat pembe-banan terjadi pada tengah penampangtimbunan. Perhitungan setelmen dandrainase vertikal untuk desain akanmenggunakan nilai-nilai yang ada pada



potongan di tengah penampang iniuntuk memberikan suatu desain yanglebih konservatif.

Dari kontur tersebut juga tampakbahwa distribusi tegangan padakedalaman 18m (kedalaman pema-sangan drainase vertikal yangdirencanakan) adalah sekitar 5t/m2 atausekitar 60% dari tegangan akibatpembebanan yang terjadi dipermukaan. Hal ini menunjukkanbahwa pengaruh pembebanansebenarnya masih cukup signifikanterjadi pada kedalaman tanah di bawah18 m dan perlu dipertimbangkan dalammendesain vertikal drainase.Pertimbangan yang dimaksud adalahsetelmen yang dapat terjadi padalapisan di bawah kedalaman 18m yangberlangsung di luar waktu desain yangdirencanakan (>6 bulan).

Deformasi Vertikal (Setelmen)akibat Pembebanan

Pembebanan yang mengakibatkannaiknya tegangan pada setiap lapisantanah seperti pada Gambar 5 akanmenaikkan pula tegangan air pori padalapisan yang terletak di bawah muka airtanah. Kelebihan tegangan air pori iniakan berkurang (terdisipasi) sampaimencapai kondisi setimbang yangwaktunya tergantung pada propertistanah pada setiap lapisan. Seiringdengan terdisipasinya air pori ini makatanah akan mengalami deformasi ataulebih dikenal dengan setelmenkonsolidasi. Besarnya deformasi vertikalpada setiap lapisan dihitung secara 1dimensi (vertikal) berdasarkanparameter uji oedometer. Kontursetelmen untuk setiap lapisanditunjukkan pada Gambar 5.

Pada Gambar 5 tampak bahwa lapisanyang paling besar deformasinya adalahpada lapisan dekat dengan permukaandan lapisan dengan kedalaman sekitar5 m dari permukaan. Besarpemampatan yang terjadi pada lapisantersebut adalah sekitar 20-22cm. Jikatebal lapisan adalah 200cm, makaregangan vertikal yang terjadi adalahsekitar 10%, suatu nilai yangmenunjukkan bahwa tanah ini sangatkompresibel. Nilai deformasi inibersesuaian dengan jenis tanah hasilpenyelidikan yang menunjukkan bahwapada lapisan dekat dengan permukaan(0-2m) merupakan tanah organik(gambut) dan tanah lempungkelanauan dengan konsistensi lunakpada lapisan dengan kedalaman sekitar5m. Besarnya deformasi juga sangatdipengaruhi oleh tingginya indekskompresi (Cc) pada lapisan tanahtersebut di samping parameter lain,seperti tegangan pembebanan danangka pori tanah.

Deformasi vertikal yang terjadi padasetiap titik lapisan tanah yangmerupakan kumulatif besarnyadeformasi mulai dari lapisan palingbawah atau yang lebih dikenal dengansetelmen ditunjukkan pada Gambar 6dalam bentuk kontur setelmen.

Dari Gambar 6 tersebut tampak bahwasetelmen terbesar terjadi pada tengahpenampang timbunan dengan nilaisetelmen sebesar 1,7m. Sedangkanpada bagian tepi timbunan setelmenyang terjadi adalah sebesar 1,25m,atau sekitar 73% besarnya setelmen ditengah timbunan. Bentuk kontursetelmen ini identik dengan bentukkontur tegangan akibat pembebanansebelumnya (Gambar 4).



Keda

laman

(m)

Pe rp indahan vertika l (m )

0 .00 5 .00 10 .00

-25 .00

-20 .00

-15 .00

-10 .00

-5 .00

-0.010.000.010.020.030.040.050.060.070.080.090.100.110.120.130.140.150.160.170.180.190.200.21


Gambar 5. Kontur Deformasi Vertikalper Lapisan

Bentuk deformasi vertikal yang terjadipada permukaan timbunan setelahterjadinya setelmen dengan derajadkonsolidasi 90%, diperlihatkan padaGambar 6. Tampak bahwa permukaantimbunan akan turun sampai padaelevasi sekitar 2,8–3,25m.

0 .0 0 5 .0 0 1 0 .0 0

-2 5 .0 0

-2 0 .0 0

-1 5 .0 0

-1 0 .0 0

-5 .0 0

0 .0 00 .1 00 .2 00 .3 00 .4 00 .5 00 .6 00 .7 00 .8 00 .9 01 .0 01 .1 01 .2 01 .3 01 .4 01 .5 01 .6 01 .7 0

keda

laman

(m)

s e te lm e n ( m )


Gambar 6. Kontur Nilai DeformasiVertikal (Setelmen)

Terdapat beberapa hal yang harusdipertimbangkan dari hasil perhitungansetelmen ini. Timbunan yangdifungsikan sebagai preloading memilikiarti bahwa elevasi akhir permukaantimbunan setelah terjadinya setelmenyang diinginkan akan tetapdipertahankan dan dijadikan sebagaidasar konstruksi perkerasan landaspacu. Elevasi permukaan timbunansekitar 2-8 – 3,25m tersebut adalahsangat tinggi dibandingkan denganelevasi permukaan awal, sehinggabagian tepi timbunan tentunya harusdiurug untuk mencapai kelandaiankonstruksi landas pacu yangdisyaratkan dalam desain. Pengurugantanah ditepi timbunan ini akanmenimbulkan 2 (dua) implikasi.Pertama, pengurugan akanmeningkatkan biaya konstruksi,mengingat luasnya areal yang harusdiurug. Kedua, beban tanah urug akanmempengaruhi stabilitas timbunan yangsudah ada. Tanpa adanya perkuatantambahan seperti geotekstil atau bermtimbunan yang sudah ada dapatmengalami crack atau keruntuhan. Halini akan sangat fatal jika pengurugandilakukan pada saat atau setelahpembangunan konstruksi landas pacu(run way).

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

-5 0 5 10 15 20 25 30

Gambar 7. Bentuk Deformasi Vertikalpada Permukaan Tanah dan Timbunan



Jika ketinggian elevasi timbunan setelahtercapai setelmen yang diinginkan,maka timbunan di sini berfungsisebagai surcharge atau beban timbunanyang sifatnya sementara. Dalam hal iniyang perlu diperhatikan adalah efekpengembangan kembali tanah akibatpelepasan beban (pengurangan tinggitimbunan).

Disain Drainase Vertikal

Perhitungan setelmen awal menjadidasar dalam pendesaianan drainasevertikal, disamping beberapa tetapanlain yang diinginkan, seperti waktuterjadinya percepatan setelmen yangdiinginkan. Dalam hal ini beberapaparameter perhitungan telah ditetapkanuntuk mengevaluasi dan menverifikasidesain yang telah direncanakan olehpihak konsultan, seperti tinggitimbunan, waktu percepatan terjadinya

setelmen, dan jenis propertis drainaseyang digunakan.

Hasil perhitungan menunjukan bahwauntuk, tinggi timbunan (H)=4,5m,waktu percepatan terjadinya setelmenadalah 6 bulan dan tinggi drainasevertikal sebesar 18m, maka drainasevertikal harus ditanam dengan spasi1,2m.

Dari hasil perhitungan waktu terjadinya80% konsolidasi tanpa menggunakandrainase vertikal yaitu sebesar (rata-rata) 235 bulan, maka percepatanwaktu yang dihasilkan denganmenggunakan drainase vertikal iniadalah sebesar 40 kali, suatu angkayang sangat signifikan. Dengandemikian drainase untuk perbaikan sub-grade landas pacu di sini sangat efisiendipakai.

23 m4,5 m

18 m

Gambar 8. Penampang drainase vertikal dan timbunan

geotekstil

timbunan



Gambar 9. Detail desain drainasevertikal

Mengingat kedalaman drainase vertikalyang digunakan adalah sebesar 18m,maka perlu dipertimbangkan bahwasetelmen yang akan terjadi setelahjangka waktu yang direncanakan (6bulan) tidak akan mencapai 1,7m.Dengan demikian setelah landas pacuselesai dikonstruksi penurunan tanahmasih akan terjadi dalam jangkabeberapa tahun ke depan.

Bentuk deformasi di permukaan tanahsetelah terjadi setelmen yangdiperkirakan digunakan untukmendesain letak drainase horisontal dipermukaan. Hal ini dimaksudkan agarpenurunan yang terjadi tidak akanmengakibatkan sulitnya air mengalir keluar dari drainase vertikal danhorisontal.

KESIMPULAN DAN SARAN

Dari hasil pembahasan dapat disim-pulkan beberapa hal berikut.1. Penggunaan drainase vertikal yang

dibantu dengan preloading sangatefektif digunakan dalam perbaikan

sub-grade landas pacu BandaraTempuling, dimana waktuterjadinya setelmen yangdirencanakan dapat dipercepatsebesar 40 kali, dengan desainsebagai berikut. Kedalaman drainase vertikal =

18m Spasi antar drainase = 1,2m Tinggi preloading = 4,5m

2. Beberapa hal perlu diperhatikansebelum dan sesudah konstruksilandas pacu dilaksanakan, yaituefek pengurugan tepi preloadingyang dapat meruntuhkan timbunanyang sudah ada, dan setelmenyang masih akan terjadi setelahselesainya konstruksi landas pacu.

3. Perhitungan setelmen yangdilakukan oleh Konsultanmemberikan desain yang lebihkonservatif, walaupun secaraprinsip perhitungan tegangan yangdipakai tidak dapat diterima.

DAFTAR PUSTAKA

Bowles, (1997). “Analisis dan DesainPondasi”, Jilid I, Erlangga, Jakarta.

Das, (1993). “Mekanika Tanah: Prinsip-Prinsip Rekayasa Geoteknis, Jilid I”,Erlangga, Jakarta.

Hardiyatmo, (1992). “Mekanika Tanah1-2”, Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

Hausmann, (1990). “EngineeringPrinciples of Ground Modification”, McGraw Hill International, UK.

Analisa Perbaikan Sub Grade Runway Lapangan Terbang

Documents

Transcript of Analisa Perbaikan Sub Grade Runway Lapangan Terbang