DINDING DIAFRAGMA UNTUK EKSVAKASI BASEMENT

Majalah Konstruksi, Nomor 164, Desember 1991Harga tanah yang makin tinggi di kota-kota besar seperti di Jakarta, mendorong pemilik memanfaatkan semaksimal mungkin lahannya. Bukan saja bangunan menjadi kian jangkung, juga makin dirasakan perlunya pembuatan besmen yang lebih dalam lagi. Penggunaan struktur penahan tanah (retaining wall) dengan sheet-piling merupakan sistem yang biasa dijumpai. Namun sistem itu akan tidak memadai lagi untuk pembuatan dinding besmen yang lebih dalam. Alternatifnya adalah menggunakan konstruksi dinding diafragma (diaphragm-wall). Di atas 3 lantai lebih ekonomisTeknik dinding diafragma telah dikembangkan sejak perang dunia kedua, untuk pembuatan struktur retaining wall beton bertulang dari muka tanah yang ada dan sebelum melakukan ekskavasi. Menurut Gambin, pada dasarnya proses pembuatan dinding diafragma terdiri dari pembuatan slot (lubang yang memanjang) dalam tanah yang tetap terbuka dan stabil karena di dalamnya terisi penuh lumpur bentonit (bentonite slurry). Ke dalam slot dimasukkan tulangan, kemudian dilakukan pengecoran dengan sistem tremi mulai dari dasar lubang dan lumpur bentonite secara bertahap juga terdesak keluar hingga habis. Panjang dari slot (atau biasanya disebut sebagai panel) umumnya sekitar 5 m. Dengan cara konstruksi panel-panel demikian, terbentuk suatu dinding yang kontinyu.Mula-mula membuat dinding pengarah (guide walls) yang merupakan dua balok paralel yang dipisahkan pada jarak lebih lebar daripada lebar dinding diafragma yang akan dibangun dan dicor secara akurat di lokasi dinding. Bagian atasnya biasanya dekat dengan permukaan tanah asli dengan kedalaman 1 m dan lebar 0,5 m. fungsi utamanya adalah untuk mengarahkan peralatan ekskavasi (excavation grab) sehingga menghasilkan panel yang vertikal dan tepat posisinya.Dalam kondisi normal, penggalian menggunakan clamshell atau grab yang bisa dipasang kelly bar atau digantung dengan kabel. Grab yang dioperasikan oleh kabel telah banyak digunakan di Hongkong, karena grab tipe itu bisa melakukan aktifitas pemotongan secara cepat untuk mengatasi bolder atau hambatan. Penggalian juga bisa dilakukan dengan hydrofraise Hydromill drilling machine, yang bisa digunakan pada berbagai kondisi tanah, dari mulai tanah kohesif (lanau, pasir, gravel, dan batuan hingga 10 cm) sampai hard-rock. Tipe alat penggali ini cocok dipakai di daerah padat perkotaan karena menimbulkan vibrasi yang kecil dan ketelitian arah vertikal yang prima.Dinding diafragma biasanya didesain sebagai struktur balok atau slab yang ditopang oleh struts dan dinding atau slab lantai selama ekskavasi. Dalam banyak kasus, penyediaan sistem penguat (shoring system) untuk dinding diafragma memiliki porsi biaya yang cukup signifikan.Di suatu daerah yang memungkinkan adanya fleksibilitas dalam layout dinding diafragma, maka biaya sistem perkuatan dan kepadatan baja tulangan bisa dikurangi dengan membuat bentuk lingkaran. Dengan bentuk demikian, panel-panel dinding diafragma bisa dipandang berperilaku sebagai segmen-segmen dalam struktur busur dan dengan demikian secara efektif saling mendukung.Metode dinding diafragma berbentuk lingkaran telah diperkenalkan di Asia dalam proyek konstruksi jaringan MRT di Hongkong. Bentuk lengungan dinding diafragma yang ada mulai dari bentuk seluler, elip dan shaft yang berdiameter besar hingga 50 m. bentuk dinding diafragma elip baru-baru ini telah digunakan pada proyek Orient Plaza di Manila.Di samping dalam bentuk cor setempat, struktur dinding diafragma juga bisa dibuat secara precast. Sistem precast tersebut telah banyak digunakan di seluruh dunia sebagai metode alternatif sistem cor setempat dengan sistem precast, memungkinkan dibuat di dinding yang lebih baik permukaannya, sehingga tidak diperlukan treatment yang khusus dan bisa merupakan dinding yang selesai. Panel-panel dinding bisa dalam bentuk beton pracetak bertulang biasa atau pratekan.Tentang seberapa jauh sistem dinding diafragma lebih ekonomis dibanding menggunakan sistem konvesional, menurut Chiffoleau, untuk kedalaman lebih dari 10 m atau di atas 3 lantai besmen sistem dinding diafragma mulai lebih ekonomis, dan bahkan merupakan solusi satu-satunya. Khususnya kalau muka air tanah cukup tinggi, karena konstruksi tersebut bisa menahan rembesan (seepage) secara efektif. Konstruksi dinding diafragma berfungsi ganda, di samping sebagai retaining wall, juga merupakan dinding besmen yang permanen. Sementara sheet pile tidak bisa berfungsi sebagai dinding permanen, di samping mengurangi luas areal yang ada, karena dinding basemen harus dibuat di sebelah sheet pile, soldier pile, dan lain-lain.Dr. Chaidir Kepala Laboratorium Geoteknik Universitas Tarumanegara yang juga selaku Pembantu Dekan I Fakultas Teknik UNTAR mengungkapkan, bahwa dari segi keamanan dan mendapatkan ruang yang lebih besar, sistem tersebut lebih bagus.

Skema ekskavasi konstruksi dinding diafragmaMenurutnya, kelemahan sheet pile adalah kurang memiliki kekauan arah lateral sehingga perlu diperkuat dengan ground anchor, di samping itu sheet pile tidak bisa dimanfaatkan sebagai dinding. Sheet pile malah mengurangi space yang ada, apalagi kalau ada yang melengkung ketika dipancang. Selain itu untuk konstruksi kedap air dinding diafragma juga lebih baik.LimaSalle yang juga Direktur Utama P.T. Dacrea Engineering Consultants, memiliki pandangan yang senada bahwa sistem dinding diafragma akan lebih ekonomis untuk pembuatan besmen yang lebih dalam, dibanding sistem sheet pile. Menurutnya, kendalanya barangkali soal bentonite-slurry-nya, kalau masih harus diimpor tentu akan sangat mahal, tapi kalau bisa digunakan produk dalam negeri akan lebih ekonomis. Karena lumpur bentonite dalam negeri terbukti sudah banyak dipakai pada pengeboran minyak di Indonesia.Menanggapi tentang penggunaan bentonit dalam negeri, kepada Konstruksi Chiffoleau mengemukakan, hal itu bisa dilakukan, asal bahan tersebut memenuhi persyaratan yang ditetapkan. Perbaikan TanahDi samping membahas konstruksi dinding diafragma. Gambn yang didampingi oleh Ir. Gouw juga membahas tentang teknik perbaikan tanah (ground improvement). Menurut Gambin, perbaikan tanah di daerah yang rawan gempa merupakan hal penting untuk memperbaiki formasi yang lepas pada tanah, bukan saja untuk meningkatkan daya dukung dan mengurangi settlement, juga untuk mengurangi potensi likuifaksi yang bisa menyebabkan kerusakan sewaktu terjadi gempa.Disebutkan, beberapa teknik perbaikan tanah, misalnya : thermal-treatment, freezing, chemical, mechanical metod, sand drain (Moran tahun 1926), vibro compaction (Keller 1935), Explosive, dan impact at ground (Menard-Soletanche 1972). Thermal treatment biasanya digunakan pada jenis tanah yang mudah runtuh (collapsable soil), seperti digunakan di Uni Soviet, yaitu dengan cara memasukkan panas ke dalam tanah sehingga mengeras seperti batu bata. Metode itu disebut juga sebagai membuat bata di tempat (to make brick in place). Untuk metode perbaikan tanah dengan pemberian impact atau disebut sebagai Dynamic Consolidation (DC), pada tanah clay bisa memperbaiki daya dukung sekitar 100% (sampai 100 kPa=10 ton/m2), pada tanah kelanauan (silt) bisa 200%, sedangkan pada tanah pasir bisa mencapai 300-400 %.Menurut Gouw, vibro compaction merupakan proses pemadatan tanah dalam, baik di atas dan di bawah muka air tanah , dengan cara memasukkan vibrating poker. Masuknya poker hingga kedalaman yang dikehendaki dicapai dengan beratnya sendiri dan getarannya, seringkali dibantu dengan tekanan air atau udara di bagian ujung poker untuk memudahkan penetrasi hingga kedalaman yang lebih besar. Seringkali backfill berbutir kasar dimasukkan ke dalam tanah, sehingga terbentuk tanah yang padat di antara volume tanah yang dipadatkan.Tujuan dari vibro compaction adalah untuk memperbaiki kondisi tanah bawah yang jelek secukupnya, sehingga struktur atau konstruksi yang direncanakan bisa dibangun langsung di atas tanah yang telah diperbaiki atau di atas pondasi dangkal. Itu bisa dicapai dengan menambah shear-strength, mengurangi kompresibilitas, di daerah gempa mengurangi potensi likuifaksi. Namun menurut Gouw, penggunaan peralatan dan metode yang tepat memiliki pengaruh yang besar terhadap efektifitas dari teknik vibro compaction. Peralatan dan metode konsruksi yang tidak benar bisa mengakibatkan kesulitan-kesulitan. Untuk itu disarankan bahwa setiap pekerjaan perbaikan tanah hendaknya dikerjakan di bawah wewenang (bukan saja supervisi) geteotechnical engineer yang berpengalaman.SUMBER REVERENSI : http://gouw2007.wordpress.com/2011/10/25/dinding-diafragma-untuk-ekskavasi-besmen/Metoda pelaksanaan Diafragma WallA.Persiapan.Persiapan diperlukan agar pada pelaksanaan utama diafragma wall dapat berjalan dengan baik dan lancar sehingga waktu penyelesaian pekerjaan dapat sesuai jadwal dengan kualitas yang baik. Beberapa hal berikut adalah yang menyangkut kegiatan persiapan.1. Melakukan marking area yang akan dikerjakan diafragma wall.

2. Jika pada proses marking sudah benar dan mendapat persetujuan pihak yang terkait pada proyek tersebut, maka dilanjutkan dengan membuatguide line, yaitu mengali pada area marking dengan kedalam sekitar 100 cm dan memberikan perkuatan dengan beton mutu rendah ( K125) dengan tebal 20 30 cm. Guide line ini diperlukan agar alat pengali ( yaitu mesin Grab ) dapat mudah mengikuti alur galian yang ditentukan .Menentukan tempat pembuatan pembesian jika diafragma wall dilakukan metoda cor in situ, atau menentukan tempat perletakan untuk pemakaian precast sistem.3. Menentukan tempat pencampuran antara air dan bentonite. Campuran ini akan dialirkan pada galian diafragma wall untuk menghindari terjadinya keruntuhan galian.4. Karena pekerjaan diaframa wall ini biasanya diikuti dengan pondasi yang memakai bor pile maka harus ditentukan juga urutan kerja antara pekerjaan diafragma wall dan bor pile agar selalu silmultan.5. Peralatan terkait harus sudah tersedia dilapangan. Alat tersebut seperti : Mobil Crane minimal 2 buah ( 1 untuk pengalian diafragma wall dan 1 untuk bor pile ), Mesin Grab, Mesin Bor , Casing bor pile, pompa air untuk sirkulasi campuran bentonite , ultra sonic sonding dan peralatan lain yang terkait pekerjaan pembesian.

Gambar : Mesin Grab.

B.Pelaksanaan.Seperti halnya pekerjaan dinding penahan pada umumnya maka step pertama adalah melakukan penggalian. Penggalian dengan mengunakan mesin grab.Lebar galian adalah setebal dinding diafragma antara 30 50 cm sedangkan panjang galian adalah sekitar 5 meter. Kedalaman galian disesuaikan dengan kebutuhan kedalaman basement. Misalnya untuk 2 basement maka kedalaman minimal adalah 10 meter. Bersamaan dengan melakukan pengalian ini harus juga dialirkan campuran air + bentonite secara continue, agar tidak terjadi keruntuhan.Sebelum rangkaian pembesian dimasukkan ( untuk cor insitu ) atau panel precast masuk, harus dicek dulu dengan ultrasonic sonding untuk diketahui adanya keruntuhan atau tidak.Sistem pengalian dilakukan secara selang-seling. (misalnya galian diberi nomor 1,2, 3 dst maka pengalian pertama adalah nomor 1, pengalian kedua adalah nomor 3 dst ).Hal ini dilakukan untuk meminimalkan terjadinya keruntuhan pada dinding galian.Pekerjaan rangkaian pembesian harus disiapkan secara simultan dengan penggalian, sehingga saat galian sudah siap maka rangkaian pembesian juga sudah siap.( Karena galian hanya boleh dibiarkan maximal 2 x 24 ). Model rangkaian pembesian adalah double reinforced ( tulangan rangkap ) yang berfungsi menahan gaya geser dan momen lentur pada diafragma wall.Rangkaian pembesian ini pada sisi-sisi tebalnya diberi end plate yang berfungsi untuk penyambung antar diafragma wall.Setelah pengecekan dengan ultrasonic dilakukan dan menunjukan tidak ada keruntuhan pada dinding galian maka melangkah pada tahap berikutnya yaitu :Untuk Cor In Situ. Memasukkan rangkaian pembesian.Rangkaian pembesian pada sisi yang nantinya menjadi dinding dalam basement dipasang juga terpal supaya tampilan diafragma wallnya bisa bagus/rata.-Melakukan pengecoran dengan concrete pump sampai selesai. Untuk pemakaian dengan sistem precast maka setelah galian siap langsung memasukan panel Precast diafgrama wall. Gambar yang diambil dari Brasfond dibawah ini mungkin dapat memperjelas uraian diatas.

Keuntungan mengunakan diafragma wall.1. Biasanya pada lokasi bangunan yang sangat padat ( pemukiman atau gedung lainnya ), kendala untuk membuat basement adalah pada pekerjaan galiannya.Dengan diafragma wall ini maka hal ini dapat diatasi, karena metoda penggalian dengan mesin grab ini tidak akan terlalu menggangu terhadap lingkungan sekitar ( dari kebisingan, kerawanan longsor, MAT yang turun dll ).2. Memungkinkan tercapainya penyelesaian yang lebih cepat dibandingkan dengan metoda konvesional karena dapat diterapkan sistem top-down construction, yaitu pekerjaan struktur ke atas dan ke bawah bisa dilaksanakan secara bersamaan.3. Tingkat untuk basement bisa lebih banyak, karena dengan diafragma wall ini kedalaman galian bisa lebih dalam dibandingkan dengan dinding penahan tanah konvensional.

Kekurangan jika mengunakan diafragma wall.1. Biaya konstruksi relative lebih mahal dibandingkan metoda konvensional.2. Untuk diafragma wall dengan metoda cor in situ, jika pekerjaan galian tidak hati-hati rawan terjadi ketidak rataan permukaan dinding sisi dalam.3. Masih diperlukan pekerjaaninjection groutingpada sambungan untuk mengatasi kebocoran ( sistem cor in situ maupun precast ).4. Tidak bisa diterapkan untuk pekerjaan dinding penahan tanah pada tepi tebing.5. Diperlukan tim lapangan yang handal, untuk menjaga simultan dengan pekerjaan pondasi bore pile dan pemasangan king post serta strutting sebagai penahan diafragma wall ini saat dilakukan pengalian tanah untuk sisi dalam ( yang dipakai untuk basement).

SUMBER : http://teknologikonstruksi.blogspot.com/2012/03/konstruksi-diafragma-wall.html