STUDI KARAKTERISTIK MATERIAL KOLOM-SEMEN PADA …3.1 Pengambilan contoh tanah asli Hasil dari...
Transcript of STUDI KARAKTERISTIK MATERIAL KOLOM-SEMEN PADA …3.1 Pengambilan contoh tanah asli Hasil dari...
Mahasiswa FT UNTAN
Dosen FT UNTAN
Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Tanjungpura1
STUDI KARAKTERISTIK MATERIAL KOLOM-SEMEN PADA TANAHLUNAK DI KOTA PONTIANAK
Sherly Kurnia*Abu Bakar Alwi, Eka Priadi, **
AbstrakTanah gambut mempunyai sifat-sifat fisik yang kurang baik bagi keperluan konstruksi, mengingattanah tersebut memiliki kekuatan geser yang rendah dan memiliki kembang susut yang tinggidisebabkab kurangnya kandungan mineral di dalamnya. Masalah utama pada tanah gambut adalahkadar air yang tinggi, kandungan mineral tanah yang rendah, kompressibilitas tinggi serta terdapatzat humat/humic acid (COOH) di dalam bahan organic dari tanah gambut sehinga menyebabkansulitnya dilakukan stabilisasi pada tanah gambut. Di tengah tuntutan kebutuhan kawasanpembangunan yang meningkat terus untuk pembangunan infrastruktur baru, maka meningkat pulapemanfaatan kawasan lahan gambut untuk kebutuhan konstruksi baik kebutuhahan industrimaupun pemukiman. Penelitian ini melakukan perbaikan tanah dengan cara stabilisasi tanahgambut dengan bahan kimia berupa Semen, Bentonite, Kapur maupun bahan kimia lainnya, untukselanjutnya dilakukan penambahan pasir dan kemudian diinjeksikan ke dalam tanah dengan alatkhusus guna membentuk kolom-semen yang akan mendukung beban konstruksi jalan dan lalulintas diatasnya. Penelitian ini menyajikan perbaikan jalan menggunakan stabilisasi tanah gambutsebagai timbunan jalan yang ringan, dan melakukan perbaikan tanah dasar jalan menggukanankolom-semen.Hasil penelitian merupakan sebuah desain yang dapat diaplikasikan sebagaiperbaikan tanah dasar pada konstruksi jalan di lahan gambut. Hasil pengamatan nilai shearstrength undisturb vane shear tertinggi sebesar 4,8 kg/cm2, pada kolom 3 stroke di kedalaman 150cm.
Kata-kata kunci: kolom-semen, kuat geser, daya dukung
1. PENDAHULUANTanah merupakan suatu bahan utamayang menunjang kekuatan suatukonstruksi bangunan. Agar konstruksidapat berdiri dengan kokoh, aman dansesuai dengan umur rencana, maka tanahharus mempunyai nilai geoteknis yangdiizinkan.Rendahnya kekuatan mekanis tanahgambut baik kuat tekan maupun kuatgesernya merupakan penyebab rendahnya
daya dukung tanah yang sangatberpotensi terjadi penurunan konstruksidiatas lahan gambut. Tanah gambutKalimantan Barat sebagian besarmerupakan tanah gambut jenis fibrousdengan kuat tekan bebas dari hasil ujiUnconfined Compressive Strength Test(UCS) hanya berkisar 7 kPa, ditambahlagi dengan sifat kembang susutnya yangtinggi menyebabkan terjadinya kreepyang berpengaruh pada kostruksi jalan
JURNAL TEKNIK SIPIL UNTAN
2
dan berpotensi menimbulkan keretakandan mempercepat kerusakan lapisanpengeras jalan. Sangat jelas terlihatbahwa biaya pemeliharaan danpeninggian permukaan jalan selaludilakukan oleh pemerintah dikarenakanpenurunan terus menerus terjadi diseluruh ruas jalan di kota Pontianak.(Alwi, 2008)Akibat rendahnya daya dukung tanah aslitelah mendorong pembangunan jalan dikawasan lahan gambut di KalimantanBarat menggunakan desain rigidpavement atau menggunakan desianflexible pavement tetapi denganmenambahkan ketinggian materialtimbunan, dimana kedua metode inimenjadikan konstruksi mahalbiayanya.Usia efektif konstruksi jalan dilahan gambut juga sangat singkatumumnya kurang dari 3 tahun, dari sisiekonomis jelas sangat memberatkananggaran pembangunan. Sehingga perludilakukan inovasi baru dibidangketeknikan untuk menjawab persoalanyang timbul bagi efisiensi konstruksijalan di lahan gambut.
2. METODA PENELITIANAda beberapa tahapan yang dilakukanselama penelitian ini berlangsung,diantaranya :Pengumpulan data sekunder dari sampletanah asli untuk keperluan penyelidikanlebih lanjut sebagai parameter untukmenghitung koreksi dalam perhitunganvane shear.Pengujian awal terhadap jenis mata bor(blade) yang digunakan untukmencampur adukan konfigurasi bahanserta metode pelaksanaan dalam
penginstalasian kolom-semen sebelummelakukan instalasi di lapangan.Instalasi kolom-semen di lapangan dancurring time minimal 28 hari.Mengukur kekuatan geser tanah langsungdi lapangan dengan percobaan VaneShear pada tanah asli dan tanah yangtelah distabilisasi setelah masapemeliharaan selama lebih dari 28 hari,agar dapat diketahui perubahannyasehingga dapat diketahui manfaat daristabilisasi tersebut.
3. PENGUJIAN DI LAPANGAN3.1 Pengambilan contoh tanah
asliHasil dari pengambilan contoh tanah aslisebagai parameter dan pembanding nilaikekuatan mekanis maupun phisik.
3.2 Instalasi Bored PilePada prinsipnya pemboran mesin kahsebagai berikut :1. Lubang bor dengan cara melakukan
gerakan putar sambil mengaduktanah oleh suatu rangkaian batangbor yang terdiri dari kelly dan matabor (blade).
2. Rangkaian pipa bor disambungkanpada mesin sumber penggerakdengan menggunakankellysebagaialat transmisi.
3. Sumber penggerak menggunakanmesin diesel.
4. Pelumas/pendingin menggunakanair. Cairan pelumasdipompakanlewat pipa, keluar lewat mata borkembali lewat lubang bor di luarpipa (casing) atau sebaliknya. Tapipada penelitian ini tidak digunakanair karena blade hanya digunakan
Studi Karakteristik Material Kolom-semen pada Tanah Lunak di Kota Pontianak(Sherly Kurnia)
3
Kelly / Stank bor
Gambar 3.1 Bored Pile
Gear Box
Mixing tool/blade Ų 20 cm
Mesin Penggerak
Rantai
untuk mengaduk tanah dengankonfigurasi bahan kimia untukstabilisasi tanah.
5. Pompa sebagai penggerak/penekancairan pelumas dihubungkan denganpipa oli yang dirangkai darikomponen mesin penggerak.
6. Pipa/batangdiatas tanahditahan/diatur denganmenggantungkannya pada suatumenara/derrick dengan sistem katrolatau dipandu lewat suatu rak (rack)untuk keperluan penyambungan,mencabut serta melepaskannya darirangkaiannya. Untuk membuatlubang bor, rangkaian pipa borditekan secara mekanik.
7. Komponen yang digunakan untukmenghubungkan mesin dan gear boxadalah Vee Belt yang terbuat daribahan karet. Vee Beltmenyambungkan antara pulleyprimary dengan pulleysecondary.Blade (mata bor)berdiameter 30cm diangkat kepermukaandengan mengangkatseluruh rangkaian batang bor (kelly),begitu pula sebaliknya, saatditurunkan ke dalam tanah untukmencapai kedalaman tertentu.
Gambar 4.1: Bored pileSketsa Gambar 4.1 menunjukkan alatbore pile yang digunakan pada penelitianini, Seluruh komponen di atas dirakitsecara manual di lokasi penelitian yaituFakultas Ekonomi UniversitasTanjungpura.
3.3 Uji coba InstalasiSebelum melakukan instalasi dilapangan, terlebih dahulu dilakukanpengujian awal terhadap jenis mata bor(blade) yang digunakan untukmencampur adukan dalam membuatkolom-semen.Pemilihan mata bor dapat dilihat padaGambar 3.2 dan Gambar 3.3.
(a)
1 c m
1 cm
5 c m
1 5 c m
5 c m
2 in ch
3 0 cm
JURNAL TEKNIK SIPIL UNTAN
4
(b)Gambar 3.2 (a) sketsa blade (b) blade
pertama
(a)
(b)Gambar 3.3: (a) sketsa blade (b) blade
kedua
Setelah mendapatkan desain yang lebihefektif, maka uji coba metode injeksi dilapanganpun dilakukan.Uji coba konfigurasi bahan kimia kedalam tanah dilakukan dengan bantuanperalatan sebagai berikut:1. Tiga jenis pipa galvanish Ø 7,62
cmdengan panjang 175, 275 cm dan375 cm untuk pembuatan kolomdengan kedalaman masing-masing100 cm, 200 cm dan 300 cm.
2. Konus yang terbuat dari kayuberfungsi untuk membuat lubang padatanah dengan ukuran 325 cm.
3. Piston dengan tangkai panjang 375cm berfungsi menekan masuk bubursemen dan membuka kayu penyumbatcashing.
3.4 Instalasi kolom-semen dilapangan
Pelaksanaan instalasi kolom-semen dilapangan adalah sebagai berikut:1. Bersihkan lokasi dari pepohonan
atau semak belukar yang akandigunakan sebagai tempatpenelitian, dapat dilihat padaGambar 4.1.
Gambar 4.1: pembersihan lokasi penelitian2. Tandai titik-titik injeksi kolom-
semen serta rencanakan metodepelaksanaan di lapangan yangberhubungan dengan perpindahandan pergeseran alat dari satu titik ketitik lainnya di lokasi penelitian.
1 cm
5 cm
15 cm
5 cm
2 inch
30 cm
0.5 cm 0.5 cm
1.0 cm
1.0 cm
potongan penampang Blade
besi pipih 1 cm
1 cm
5 cm
15 cm
5 cm
2 inch
15 cm 15 cm
JURNAL TEKNIK SIPIL UNTAN
4
(b)Gambar 3.2 (a) sketsa blade (b) blade
pertama
(a)
(b)Gambar 3.3: (a) sketsa blade (b) blade
kedua
Setelah mendapatkan desain yang lebihefektif, maka uji coba metode injeksi dilapanganpun dilakukan.Uji coba konfigurasi bahan kimia kedalam tanah dilakukan dengan bantuanperalatan sebagai berikut:1. Tiga jenis pipa galvanish Ø 7,62
cmdengan panjang 175, 275 cm dan375 cm untuk pembuatan kolomdengan kedalaman masing-masing100 cm, 200 cm dan 300 cm.
2. Konus yang terbuat dari kayuberfungsi untuk membuat lubang padatanah dengan ukuran 325 cm.
3. Piston dengan tangkai panjang 375cm berfungsi menekan masuk bubursemen dan membuka kayu penyumbatcashing.
3.4 Instalasi kolom-semen dilapangan
Pelaksanaan instalasi kolom-semen dilapangan adalah sebagai berikut:1. Bersihkan lokasi dari pepohonan
atau semak belukar yang akandigunakan sebagai tempatpenelitian, dapat dilihat padaGambar 4.1.
Gambar 4.1: pembersihan lokasi penelitian2. Tandai titik-titik injeksi kolom-
semen serta rencanakan metodepelaksanaan di lapangan yangberhubungan dengan perpindahandan pergeseran alat dari satu titik ketitik lainnya di lokasi penelitian.
1 cm
5 cm
15 cm
5 cm
2 inch
30 cm
0.5 cm 0.5 cm
1.0 cm
1.0 cm
potongan penampang Blade
besi pipih 1 cm
1 cm
5 cm
15 cm
5 cm
2 inch
15 cm 15 cm
JURNAL TEKNIK SIPIL UNTAN
4
(b)Gambar 3.2 (a) sketsa blade (b) blade
pertama
(a)
(b)Gambar 3.3: (a) sketsa blade (b) blade
kedua
Setelah mendapatkan desain yang lebihefektif, maka uji coba metode injeksi dilapanganpun dilakukan.Uji coba konfigurasi bahan kimia kedalam tanah dilakukan dengan bantuanperalatan sebagai berikut:1. Tiga jenis pipa galvanish Ø 7,62
cmdengan panjang 175, 275 cm dan375 cm untuk pembuatan kolomdengan kedalaman masing-masing100 cm, 200 cm dan 300 cm.
2. Konus yang terbuat dari kayuberfungsi untuk membuat lubang padatanah dengan ukuran 325 cm.
3. Piston dengan tangkai panjang 375cm berfungsi menekan masuk bubursemen dan membuka kayu penyumbatcashing.
3.4 Instalasi kolom-semen dilapangan
Pelaksanaan instalasi kolom-semen dilapangan adalah sebagai berikut:1. Bersihkan lokasi dari pepohonan
atau semak belukar yang akandigunakan sebagai tempatpenelitian, dapat dilihat padaGambar 4.1.
Gambar 4.1: pembersihan lokasi penelitian2. Tandai titik-titik injeksi kolom-
semen serta rencanakan metodepelaksanaan di lapangan yangberhubungan dengan perpindahandan pergeseran alat dari satu titik ketitik lainnya di lokasi penelitian.
Studi Karakteristik Material Kolom-semen pada Tanah Lunak di Kota Pontianak(Sherly Kurnia)
5
semen PC Bentonite Pasir Kapur Air (85%15%) 300 kg/m3 10% 15% (gr) (gr) (gr) (gr) (ml)
1 stroke √ √ 1 12.512,80 2.208,14 5.250,32 7.875,48 7.512,08
2 stroke √ √ 1 12.512,80 2.208,14 5.250,32 7.875,48 7.512,08
3 stroke √ √ 2 25.025,60 4.416,28 10.500,65 15.750,97 15.024,16
cm panjang 1,5 m dengan curring time 28 hari
1 stroke √ √ 1 18.769,20 3.312,21 7.875,48 11.813,23 11.268,12
2 stroke √ √ 1 18.769,20 3.312,21 7.875,48 11.813,23 11.268,12
3 stroke √ √ 2 37.538,40 6.624,42 15.750,97 23.626,45 22.536,24
cm panjang 2 m dengan curring time 28 hari
1 stroke √ √ 1 25.025,60 4.416,28 10.500,65 15.750,97 15.024,16
2 stroke √ √ 1 25.025,60 4.416,28 10.500,65 15.750,97 15.024,16
3 stroke √ √ 2 50.051,20 8.832,57 21.001,29 31.501,94 30.048,32
12 225.230,42 39.746,54 94.505,81 141.758,72 135.217,46Jumlah
Cement PC + Na-Bentonite Kapur
cm panjang 1 m dengan curring time 28 hari
Jumlah sampelPasir
3. Siapkan konfigurasi injeksi bahankimia berdasarkan panjang instalasiyang diinginkan pada table 3.1.
4. Instalasi kolom semen tersebutdibuat pada stiap jarak + 50 cm satudengan yang lainnya
5. Tandai blade dan pipa galvanishpada tiap kedalaman yang akandiinjeksi.
Tabel 3.1 Tabel kebutuhan BahanCampuran kolom-semen
6. Injeksikan kapur yang berbentukpasta ke dalam lubang dengan airyang dituang hingga menutupiseluruh permukaan kapur dalamwadah, kemudian diamkan selama48 jam. Injeksi pipa galvanish untukkedalaman 100 cm, 150 cm dan 200cm dilakukan dengan bantuan alatbore pile.Dari dua orang pekerja, salahsatunya menarik pipa galvanishyang ditancapkan di tanah padakedalaman yang ditentukan, satunyalagi, memegang dan memasukkanpiston secara perlahan di atas pastabahan kimia dalam pipa galvanishtersebut untuk menekannya agartidak terbawa kembali ke atas,lakukan hal yang sama, baik pada
titik injeksi kapur maupun injeksibahan kimia. Penarikan pipagalvanish untuk kedalaman 200 cmdilakukan dengan bantuan alat borpile seperti yang dapat dilihat padaGambar 4.3.
Gambar 4.3 : Penarikan pipagalvanish
7. Setelah didiamkan selama 48 jam,lakukan hal yang sama untukmemasukkaninjeksi adukan semenke dalam tanah, titik injeksidaritengah kemudianke samping.Setelah itu gunakan alat bore pileyang dilengkapi denganblade.Berdasarkan perhitunganperbandingan volume adukan semenyang dibutuhkan terhadap volumepipa yang ada, maka untuk satuinstalasi kolom-semen setaradengan 4,74 atau 5 injeksi pipagalvanish dengan diameter 7,62 cmatau 3 inch.pada tiap satu kolom-semen jumlahinjeksi pada setiap kolom-semendapat dilihati pada Gambar 4.4.
7,62 cm30 cm
Injeksi
Kolom-semen tanah
gambut
JURNAL TEKNIK SIPIL UNTAN
6
Gambar 4.4: Jumlah injeksi
8. Setelah Kolom-Semen terbentuk,selanjutnya didiamkan (curing time)selama minimal 28 hari kemudianbaru dilakukan pengujian terhadapkarakteristik material kolom-sementersebut.
3.5 Vane Shear TestUntuk mengetahui kekuatan geser tanahlunak di lapangan dilakukan tes Vaneshear.
Gambar 4.5 : Vane Shear
3.6 Pengambilan tanah yangtelah distabilisasi
Berbagai upaya yang telah dilakukanuntuk mendapatkan kolom-semen yangdieram dalam tanah selama lebih dari duabulan, diantaranya:
3.6.1 Teknik pengeboran Manual(Auger Boring)
Auger Boring dilakukan secara manualdengan memutar dan menekan sebuahAuger ke dalam tanah dan mengeluarkantanah yang terjaring di dalam Auger. Tapipada proses ini kami mendapat
kendala,jadikami memutuskan untukmenggunakan cara lain dalampengambilan contoh tanah yang telahdistabilisasi tersebut.
3.6.2 Menggunakan alat core drillPengeboran ini dilakukan denganmemutar dan menekan sebuah tabungtunggal yang dilengkapi mata bor padaujung bawah dengan bantuan mesin borrotari.
Gambar 4.7 : Pengambilan sampel denganalat Core drill
Setelah dilakukan pengetesan tahap awalkemudian pengambilan sampel yangkedua menggunakan tabung sampel ThinWall.
3.6.3 Penggalian TanahUpaya terakhir yang dapat dilakukanadalah dengan menggali semua kolomyang telah distabilisasi. Setelahmelakukan penggalian di 12 titikpenggalian dengan kedalaman + 220 cm.Hasilnya hanya ditemukan beberapabongkahan seperti pecahan-pecahankolom-semen yang terdapat hampir disetiap kolom-semen yang ada sepertiyang ditunjukkan Gambar 4.9.
Studi Karakteristik Material Kolom-semen pada Tanah Lunak di Kota Pontianak(Sherly Kurnia)
7
Gambar 4.9 : Bongkahan kolom-semen
3.7 Lubang Uji (Test-pit)Penyelidikan dengan lubang uji bertujuanuntuk mengetahui kondisi serta susunanlapisan tanah dan juga jenis tanah sampaikedalaman tertentu dengan teliti. Cara inimemungkinkan untuk mengidentifikasitanah secara langsung dan mengetahuidengan jelas kondisi air di lapangan.
4. HASIL UJI LAPANGANPenelitian di lapangan ini untukmengetahui homogenitas campurandengan meninjau karakteristik materialkolom-semen yang dibuat in-situ dilapangan, diinstalasi dengan Ø = 30 cm,yang ditanam sedalam 100 cm, 150 cmdan 200 cm dari permukaan tanah,dengan 1 stroke, 2 stroke dan 3 stroke.
4.1 Data dan Analisa4.1.1.1 Sifat phisik dan mekanik
tanah asliAdapun nilai dari hasil dari pengujiansifat phisik dan mekanik tanah gambutasli adalah:
a. Hasil pengujian sifat phisik
Hasil yang diperoleh dari pengujian dilaboratorium terhadap sifat phisik tanahgambut asli adalah sebagai berikut:
Tabel 5.1: Hasil pengujian sifat phisik tanahgambut asli
Jenis pengujian Hasil pengujian SatuanKadar air (w) 793,50 %Berat volume (γ) 1,043 gr/cm3
Berat jenis (Gs) 1,31 -Angka pori - -Batas cair LL 148,850 %Batas plastis PL 111,781 %Indeks PlastisitasIP
37,069 %
Batas Susut 39,9 -Sumber: ( Alwi, 2008 ; Kelana, C., Trisna,F., Benyamin, B., 2010)
Tabel 5.2: Hasil pengujian sifat phisik tanahgambut asli
Jenis pengujian Hasil pengujianKadar serat 41,25 %Sumber: ( Alwi, 2008 ; Kelana, C., Trisna,F., Benyamin, B., 2010)
b. Hasil pengujian sifat Mekanik
Hasil yang diperoleh dari pengujian dilaboratorium terhadap sifat mekaniktanah gambut asli adalah sebagai berikut:
Tabel 5.3: Hasil pengujian sifat mekaniktanah gambut asli
Jenis pengujian Hasilpengujian Satuan
UnconfinedCompressionStrength (UCS)
0.051 kg/cm2
Konsolidasi 4.69 Cc2.16E-03 Cv
JURNAL TEKNIK SIPIL UNTAN
8
Dan untuk hasil pengujian sifat mekanikselanjutnya adalah meninjau nilai vaneshear, yang akan dibahas tersendiri padabagian analisa.
c. Hasil Pengujian sifat kimia tanahgambut asli
Hasil yang diperoleh dari pengujian dilaboratorium terhadap sifat mekaniktanah gambut asli adalah sebagai berikut:
Tabel 5.4: Hasil pengujian sifat kimia tanahgambut asli
Jenis pengujian Hasilpengujian Satuan
Silikon oksida(SiO2)
1.33 %
Alukinium oksida(Al2O3)
0.94 %
Kalium oksida(K2O)
0.01 %
Natrium oksida(Na2O)
0.14 %
Magnesiumoksida (MgO)
0.08 %
Besi Oksida(Fe2O2)
0.39 %
Karbonat (CO32-) 0.32 gr/lt
pH KCL 2.05 -pH Air 3.3 -Kadar Abu 42.23 %Asam Humat 10.80 %Sumber: ( Alwi, 2008 ; Kelana, C., Trisna,F., Benyamin, B., 2010)Dari tabel 5.3 dapat dilihat bahwa nilaipH Air adalah sebesar 3,3, Kadar Abu42,23 % serta Asam Humat 10,80 %.Tanah gambut mengandung banyak akar,serat serta kayu-kayuan dengan muka airtanah + 30 cm di bawah muka tanah.
Kadar abu dapat dijadikan gambarankesuburan tanah lahan gambut. Makintinggi kadar abu, makin tinggi mineralyang terkandung pada gambut. Kadar abuyang diteliti merupakan jenis eutrofik,karena kadar abu sebesar 42,23%> 14%(Adhi,1986).Hasil Penelitian Suryanto (1994)menunjukkan kadar abu berkorelasidengan pH tanah, tergantung pada larutanyang digunakan. Makin tinggi kadar abu,makin tinggi pH-H2O, tetapi sebaliknyamakin rendah pH-KCl. Hal ini berkaitandengan kandungan kation-kation yangterdapat dalam tanah gambut. Makintinggi kation yang terkandung dalamgambut, makin rendah tingkat keasamantanahnya.Kadar abu yang belumterganggu tergolong rendah. Jaditerbukti, kadar abu sebesar 42,23%memiliki pH yang rendah yaitu sebesar3,3.Penambahan zat aditif akanmenaikkan kadar abu, begitu juga denganpH air, dapat meningkat seiring denganmeningkatnya mineralisasi tanah.Berdasarkan standar ASTM D4427-92(2002) tanah gambut adalah tanah yangmemiliki kandungan organik tinggi yangterjadi atas dekomposisi materialtumbuhan dan dibedakan dari materialtanah organik lainnya dari kandunganabunya, < 25% abu dari beratkeringnya.Berdasarkan ASTM D4427-92(2002)mengklasifikasikan tanah gambutberdasarkan kandungan serat, maka darihasil penelitian yang dilakukan Kelana,C., Trisna, F., Benyamin, B., 2010,tanahdengan, kandungan serat sebesar 41,25%,maka gambut ini termasukkategoriHemic, yaitu tanah gambutdengan kadar serat antara 33% dan
Studi Karakteristik Material Kolom-semen pada Tanah Lunak di Kota Pontianak(Sherly Kurnia)
9
Proyek : Stabilitas Tanah Gambut Kota Pontianak
Lokasi : Fakultas Ekonomi Untan Hari/Tgl : 19 Juni 2013
Surveyor : Tim Cuaca : cerah
No. Titik : Tanah Asli 3 Calibration : 0,62
Undisturbed Remolded
t/m2 t/m2Undist (Su) Remold (S'u)
0,00 0,00 0 0,00 0,00 0,00
0,30 1,60 0,4 0,99 0,25 4,00
0,60 1,60 0,7 0,99 0,43 2,29
0,90 1,70 0,8 1,05 0,50 2,13
1,20 1,80 0,90 1,12 0,56 2,00
1,50 2,40 1,00 1,49 0,62 2,40
1,80 2,40 1,05 1,49 0,65 2,29
2,10 2,50 1,20 1,55 0,74 2,08
2,40 2,80 1,20 1,74 0,74 2,33
2,70 2,90 1,25 1,80 0,78 2,32
3,00 4,00 1,70 2,48 1,05 2,35
7
8
9
10
2
3
4
5
6
Nomor Kedalaman
0
1
VANE SHEAR TEST
Shear Strenght ( kg/cm2 )Sensitivity Remark
67%.Begitu pula dengan standar ASTMD2974 mengklasifikasikan berdasarkankandungan abunya, maka dengankandungan abu sebesar 42,23%, makagambut ini termasuk kategori High ash,yaitu tanah gambut dengan kadar abu >15%. Serta dengan standar ASTM D2976mengklasifikasikan berdasarkan tingkatkeasamannya, dengan pH air mencapai3,3maka gambut ini termasukkategoriHighly acidic, yaitu tanahgambut dengan pH < 4.5.
d. Kuat Geser tanah gambut asli
Kuat geser tanah adalah gaya perlawananyang dilakukan oleh butir tanah terhadapdesakan atau tarikan. Bila tanahmengalami pembebanan akan ditahanoleh kohesi tanah yang tergantung padajenis tanah dan kepadatannya sertagesekan antar butir – butir tanah.Kuat geser tanah gambut asli terhadapkedalaman dapat dilihat pada grafik5.1.Dari grafik tersebut terlihat bahwategangan tanah asli meningkat hinggakedalaman 30 cm kemudian meningkatsecara linear pada kedalamanselanjutnya.
Grafik5.1:Tegangan Tanah Asli
4.1.1.2 Analisa Data Vane ShearPenelitian di lapangan untuk mengetahuihomogenitas campuran dengan meninjaukarakteristik material kolom-semen yangdibuat in-situ di lapangan, setelahmelewati berbagai upaya untuk melihatkondisi hasil penelitian di lapangan dantelah melewati berbagai diskusi panjang,maka, salah satu parameter yangmemungkinkan untuk ditinjau adalahpengujian sifat mekanik kolom-semenmelalui vane shear test.Bjerrum (1972), dalam perencanaandengan menggunakan hasil pengujianvane shear lapangan, perlu adanyakoreksi kuat geser yang besarnya :Cu(nyata) = α . Cu(lapangan)
Dimana α tergantung dari indeksplastisitas tanah. Dari hasil laboratoriumadalalah sebesar 111,781%. Makadidapat nilai koreksi sebesar 0,62.Alat yang digunakan adalah GEONORType Field Inspection Vane Tester H-704dengan kapasitas bore 0-6 ton/m2,nilaikuat geser (Cu) dapat langsung dibacapadaalat (Ton/m2).
Tabel 5.4: Hasil vane shear tanahgambut asli
0.0
2.0
4.0
6.0
0.00 1.00 2.00 3.00 4.00Teg
anga
nta
nah
asli(
KN
/m3 )
Kedalaman (meter)
Tegangan Tanah Asli
JURNAL TEKNIK SIPIL UNTAN
10
Proyek : Stabilitas Tanah Gambut Kota Pontianak
Lokasi : Fakultas Ekonomi Untan Hari/Tgl :
Surveyor : Tim Cuaca :
No. Titik : Calibration :
1 5 9 2 6 10 3 4 7 8 11 120,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
0,30 0,93 0,50 0,87 1,49 3,47 0,37 1,24 0,87 0,81 0,25 1,00 0,68
0,60 1,30 2,23 0,00 1,92 3,84 0,62 2,29 1,12 0,99 0,93 1,77 1,67
0,90 0,00 1,36 0,00 0,00 4,22 2,05 2,36 0,93 4,34 0,87 0,93 2,14
1,20 0,00 1,86 0,00 0,00 0,00 0,00 4,34 1,61 2,23 0,62 1,56 4,00
1,50 0,00 0,31 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,50 1,86 0,62 0,16 4,81
1,80 0,00 0,68 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,50 1,86 0,50 0,24 0,00
2,10 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 1,12 1,12 0,00 0,00
2,40 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 1,36 0,00 0,00 0,00
2,70 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 2,48 0,00 0,00 0,00
3,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 1,98 0,00 0,00 0,00
1,80
2,48
Shear Strenght Undisturb ( kg/cm2 )
VANE SHEAR TEST
1,12
1,49
1,49
dua stroke tiga strokeShear Strenght Undisturb Kolom ( kg/cm2 )
6
1,55
1,74
Tanah Asli
0,00
0,99
0,99
1,05
7
8
9
10
satu strokeNomor Kedalaman
0
1
2
3
4
5
Proyek : Stabilitas Tanah Gambut Kota Pontianak
Lokasi : Fakultas Ekonomi Untan Hari/Tgl :
Surveyor : Tim Cuaca :
No. Titik : Calibration :
1 5 9 2 6 10 3 4 7 8 11 120,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
0,30 0,50 0,12 0,25 0,50 0,74 0,12 0,81 0,37 0,74 0,19 0,31 0,50
0,60 0,93 0,56 0,00 0,62 1,12 0,31 0,62 0,31 0,62 0,56 0,56 0,81
0,90 0,00 0,25 0,00 0,00 1,74 0,37 0,62 0,74 1,74 0,50 0,25 1,30
1,20 0,00 0,50 0,00 0,00 0,00 0,00 0,62 0,50 1,43 0,25 0,50 1,30
1,50 0,00 0,06 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,25 0,93 0,25 0,06 1,24
1,80 0,00 0,31 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,12 1,18 0,50 0,06 0,00
2,10 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,74 0,62 0,00 0,00
2,40 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,93 0,00 0,00 0,00
2,70 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 1,61 0,00 0,00 0,00
3,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 1,24 0,00 0,00 0,00
Nomor Kedalaman
Shear Strenght Remold Kolom ( kg/cm2 )
Shear Strenght Remold ( kg/cm2 )satu stroke dua stroke tiga strokeTanah Asli
VANE SHEAR TEST
3 0,50
4 0,56
5 0,62
0 0,00
1 0,25
2 0,43
9 0,78
10 1,05
6 0,65
7 0,74
8 0,74
Proyek : Stabilitas Tanah Gambut Kota Pontianak
Lokasi : Fakultas Ekonomi Untan Hari/Tgl :
Surveyor : Tim Cuaca :
No. Titik : Calibration :
1 5 9 2 6 10 3 4 7 8 11 120,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
0,30 1,88 4,00 3,50 3,00 4,67 3,00 1,54 2,33 1,08 1,33 3,24 5,50
0,60 1,40 4,00 0,00 3,10 3,44 2,00 3,70 3,60 1,60 1,67 3,18 2,25
0,90 0,00 5,50 0,00 0,00 2,43 5,50 3,80 1,25 2,50 1,75 3,75 2,76
1,20 0,00 3,75 0,00 0,00 0,00 0,00 7,00 3,25 1,57 2,50 3,15 2,48
1,50 0,00 5,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 2,00 2,00 2,50 2,60 2,18
1,80 0,00 2,20 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 4,00 1,58 1,00 3,80 0,00
2,10 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 1,50 1,80 0,00 0,00
2,40 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 1,47 0,00 0,00 0,00
2,70 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 1,54 0,00 0,00 0,00
3,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 1,60 0,00 0,00 0,00
3 2,13
4 2,00
5 2,40
9 2,32
10 2,35
6 2,29
7 2,08
8 2,33
4,001
0,000
Tanah Asli
2,292
Nomor Kedalaman
Sensitivitas Kolom
Sensitivitassatu stroke dua stroke tiga stroke
VANE SHEAR TEST
Tabel 5.4:shear strenght undisturb
Tabel 5.4:shear strenght remold
Tabel 5.4:sensitivitas
Maka dari hasil perbandingan di atas,didapat1. Shear Strenght undisturb kolom-
semen dibanding tanah asli Satu strokeKenaikan
44,44%;penurunan 55,56% Dua strokeKenaikan 75,00%;
penurunan 25,00% Tiga strokeKenaikan 47,37%;
penurunan 52,63%2. Shear Strenght Remold kolom-semen
dibanding tanah asli Satu stroke Kenaikan 44,44%;
penurunan 55,56% Dua strokeKenaikan 62,50%;
penurunan 37,50% Tiga strokeKenaikan 65,79%;
penurunan 34,21%3. Shear Strenght Remold kolom-semen
dibanding tanah asli Satu stroke Kenaikan 44,44%;
penurunan 55,56% Dua strokeKenaikan 62,50%;
penurunan 37,50% Tiga strokeKenaikan 44,74%;
penurunan 55,26%
5. KESIMPULAN1. Kolom-semen dapat dibuat dengan
cara injeksi bahan kimia ke dalamtanah gambut asli.
2. Penambahan kapur sebesar 15%menyebabkan kenaikan pH sebesar26,57%, yaitu dari 3,3 menjadi12,23. Namun penambahan kapur15% malah menurunkan kandunganasam humatnya sebesar 10.246,68%,yaitu dari 10,8% menjadi 0,1054%.
3. Hasil pengamatan nilai shearstrength undisturb vane
Studi Karakteristik Material Kolom-semen pada Tanah Lunak di Kota Pontianak(Sherly Kurnia)
11
sheartertinggi sebesar 4,8 kg/cm2,pada kolom 3 stroke di kedalaman150 cm.
4. Dalam sistem injeksi kolom-semenbaik satu stroke, dua stroke maupuntiga stroke menunjukkan hasil yangcukup baik karena mengalamipeningkatan nilai, baik shearstrength undisturb, shear strengthremold maupun sensitivitasnya.injeksi satu stroke menunjukkanhasil terbaik dengan shear strengthundisturb mengalami kenaikansebesar 64%.
6. SARAN1. Perlu dilakukan modifikasi blade
untuk menghasilkan kolom-semenyang lebih homogen.
2. Pengetesan blade bisa dilakukanawal menggunakan skala model.
3. Perlu didesain sistem injeksi bahankimia yang dilengkapi alat pengukurdebit.
4. Pelaksanaan penelitian di lapangandiharapkan pada musim kemarau,karena cuaca hujan sangatmengganggu dan menghambatseluruh proses pekerjaan dilapangan.
5. Perlu dilakukan metode pelaksanaandi lapangan yang paling tepat,mengingat kondisi muka air tanahyang tinggi di lapangan yangmenunjukkan elevasi mendekatipermukaan tanah sehinggapenggunaan cashing pada kolommungkin akan sangat membantu.
6. Perhitungan waktu/stroke perludilakukan, agar setiap kolom-semenmemperoleh perlakuan yang
samadalam pengadukan dan hasilyang diperoleh lebih homogen.
7. Sediakan air bersih dalam jumlahyang banyak untuk pencampurankonfigurasi zat kimia.Kapur dalam kemasan kotak banyakbongkahan batu kapurnya, jadikapur sebelum digunakan sebaiknyadihaluskan terlebih dahulu baruditimbang lalu direndam untukkemudian siap digunakan.
7. UCAPAN TERIMA KASIHKepada Lembaga Penelitian UniversitasTanjungpura karena telah memberikandukungan berupa dana penelitian melaluiSkim Penelitian Prioritas NasionalMasterplan Percepatan dan PerluasanPembangunan Ekonomi Indonesia 2011-2015 Tahun Anggaran 2013.
Daftar PustakaAlwi, A., 2001, “ Karakteristik Tanah
Lempung Di Kota MadyaPontianak”, Fakultas TeknikUniversitas Tanjungpura.
Terzaghi, K, Peck, R.B. (1993)“Mekanika Tanah dalam PraktekRekayasa” Penerbit Erlangga
Bowles, J.E., (1984) Sifat-sifat Fisis danGeoteknis Tanah. Ed. ke-2.Penerbit Erlangga, h. 151-163,238-270.
Wahyudi, H., (1993) “Daya DukungTiang Pondasi Berdasarkan HasilDari Beberapa PercobaanPenetrasi”, Institut TeknologiBandung
JURNAL TEKNIK SIPIL UNTAN
12
HATI (2000) "Workshop Sertifikasi (G-1) Himpunan Ahli Teknik TanahIndonesia vol.1”.
Brom, B., (1984) “Stabilization of Soilwith lime columns”
Holtz, R.D., & W.D. Kovacs (1981) AnIntroduction to GeotechnicalEngineering. Prentice-Hall, Inc.
Khuat, Bujang B., (2004) “ Organic andPeat Soils Engineering” UniversityPutra Malaysia Press Serdang.
Lambe, T.W., (1967) "Shallowfoundations on clay," Proc. ofSymp. on Bearing Capacity andSettlement of Foundations, DukeUniversity, Durham, h. 35-43.
Mitchell, J.K., (1981) "SoilImprovement: State of the artreport," Proc. of 10th ICSMFE,Stockholm, h. 525-527, 531-532.
Kelana, C., (2011) “PerubahanKarakteristik Tanah GambutKalimantan Barat AkibatPenambahan Kapur dan Pasir”,Fakultas Teknik Jurusan TeknikSipil Universitas Tanjungpura
Trisna, F., (2011) “Perbaikan Subgradepada Konstruksi JalanMenggunakan Bahan CampuranKimia”, Fakultas Teknik JurusanTeknik Sipil UniversitasTanjungpura
Benyamin, B., (2011) “Kajian SifatKimiawi pada Tanah GambutTropis Pontianak”, FakultasTeknik Jurusan Teknik SipilUniversitas Tanjungpura