Kajian Penanganan Tanah Lunak DG Timbunan Jalan Mortar Busa (2012) [PDF]

Citation preview

PUSAT PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN



Maulana Iqbal, S.T.



KAJIAN PENANGANAN TANAH LUNAK DENGAN TIMBUNAN JALAN MORTAR BUSA KAJIAN PENANGANAN TANAH LUNAK DENGAN TIMBUNAN JALAN MORTAR BUSA



KAJIAN PENANGANAN TANAH LUNAK DENGAN TIMBUNAN JALAN MORTAR BUSA KAJIAN PENANGANAN TANAH LUNAK DENGAN TIMBUNAN JALAN MORTAR BUSA



Buku naskah ilmiah ini berisi hasil kajian kinerja kedua uji coba tersebut. Kinerja timbunan ringan dianalisis berdasarkan data monitoring instrumen-instrumen terpasang. Dalam buku ini dipaparkan pula kajian literatur penggunaan material setempat sebagai bahan timbunan yang diperkuat dengan mortar busa.



Maulana Iqbal, S.T.



KAJIAN PENANGANAN TANAH LUNAK DENGAN TIMBUNAN JALAN MORTAR BUSA



Teknologi tersebut telah diuji coba dalam skala penuh pada di dua lokasi. Uji coba skala penuh pertama dilakukan tahun 2009 pada oprit Jembatan Kedaton di Ruas Jalan Cirebon Karang Ampel, Cirebon, Jawa Barat, dengan tinggi timbunan 4,35 meter dan panjang oprit 70 meter. Pada tahun 2010 dilakukan uji coba skala penuh timbunan ringan sebagai badan jalan di Ruas Pangkalan Lima - Kumai, Pangkalan Bun, Kalimantan Tengah, sepanjang 400 meter dengan tinggi timbunan mortar busa 1,1 meter.



KAJIAN PENANGANAN TANAH LUNAK DENGAN TIMBUNAN JALAN MORTAR BUSA



Deposit tanah lunak di Indonesia mencapai 10 juta hektar atau sekitar 10% dari luas daratan. Permasalahan yang timbul pada tanah bermasalah ini adalah stabilitas dan penurunan timbunan. Sebagai salah satu opsi penanganan jalan di atas tanah lunak, Pusat Penelitian dan Pengembangan Jalan dan Jembatan mengembangkan teknologi timbunan ringan dengan mortar busa. Mortar busa tersebut mempunyai karakteristik berat isi yang ringan dengan kekuatan yang cukup tinggi sehingga diharapkan tidak terjadi masalah stabilitas dan penurunan timbunan maupun tekanan lateral berlebih pada abutmen jembatan.



Maulana Iqbal, S.T.



KAJIAN PENANGANAN TANAH LUNAK DENGAN TIMBUNAN JALAN MORTAR BUSA



KEMENTERIAN PEKERJAAN UMUM



JALAN DAN JEMBATAN



KAJIAN PENANGANAN TANAH LUNAK DENGAN TIMBUNAN JALAN MORTAR BUSA ISBN: 978-602-8256-86-5



PUSAT PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN



KEMENTERIAN PEKERJAAN UMUM



JALAN DAN JEMBATAN



9 786028 256865



KAJIAN PENANGANAN TANAH LUNAK DENGAN TIMBUNAN JALAN MORTAR BUSA



KAJIAN PENANGANAN TANAH  LUNAK DENGAN TIMBUNAN JALAN  MORTAR BUSA 



                                Maulana Iqbal, S.T.  Reviewer:   Ir. GJW Fernandez dan Rakhman Taufik, M.Sc. 



KAJIAN PENANGANAN TANAH LUNAK DENGAN TIMBUNAN JALAN MORTAR BUSA Cetakan ke‐1, 2012, ( xviii  + 150 halaman) 



No. ISBN  :  978‐602‐8256‐86‐5  ©Pemegang Hak Cipta Pusat Penelitian dan Pengembangan Jalan dan Jembatan 



  Penulis:  Maulana Iqbal, S.T.    Reviewer:  Ir. GJW Fernandez dan Rakhman Taufik, M.Sc.    Naskah ini disusun dengan sumber dana APBN Tahun 2012, pada paket pekerjaan  Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa.    Pandangan  yang  disampaikan  di  dalam  publikasi  ini  tidak  menggambarkan  pandangan dan kebijakan Kementerian Pekerjaan Umum, unsur pimpinan, maupun  instruksi pemerintah lainnya.    Kementerian  Pekerjaan  Umum  tidak  menjamin  akurasi  data  yang  disampaikan  dalam  publikasi  ini,  dan  tanggung  jawab  atas  data  dan  informasi  sepenuhnya  dipegang oleh penulis.    Kementerian  Pekerjaan  Umum  mendorong  percetakan  dan  memperbanyak  informasi  secara  eklusif  untuk  perorangan  dan  pemanfaatan  nonkomersil  dengan  pemberitahuan  yang  memadai  kepada  Kementerian  Pekerjaan  Umum.  Pengguna  dibatasi  dalam  menjual  kembali,  mendistribusikan  atau  pekerjaan  kreatif  turunan  untuk tujuan komersil tanpa izin tertulis dari Kementerian Pekerjaan Umum.  Dicetak oleh:  Penerbit Informatika – Bandung  Anggota IKAPI Jabar No. 033/JBA/99    Pemesanan melalui:  Perpustakaan Puslitbang Jalan dan Jembatan  [email protected] 



   



TENTANG PUSLITBANG JALAN DAN JEMBATAN                       Puslitbang  Jalan  dan  Jembatan  (Pusjatan)  adalah  institusi  riset  yang  dikelola  oleh  Badan  Litbang  Kementerian  Pekerjaan  Umum  Republik  Indonesia.  Lembaga  ini  mendukung  Kementerian  PU  dalam  menyelenggarakan  jalan  dengan memastikan keberlanjutan keahlian, pengembangan inovasi dan nilai –  nilai baru dalam pengembangan infrastruktur.    Pusjatan  memfokuskan  kepada  penyelenggara  jalan  di  Indonesia,  melalui  penyelenggaraan litbang terapan untuk menghasilkan inovasi teknologi bidang  jalan dan jembatan yang bermuara pada standar, pedoman, dan manual. Selain  itu,  Pusjatan  mengemban  misi  untuk  melakukan  advis  teknik,  pendampingan  teknologi,  dan  alih  teknologi  yang  memungkinkan  infrastruktur  Indonesia  menggunakan teknologi yang tepat guna. 



KEANGGOTAAN TIM TEKNIS DAN SUBTIM TEKNIS  TIM TEKNIS:  1. 2. 3. 4.



Prof (R) Dr. Ir. M. Sjahdanulirwan, M.Sc.  Ir. Agus Bari Sailendra. M.T.  Ir. I. Gede Wayan Samsi Gunarta, M.Appl.Sc.  Prof (R) Dr. Ir. Furqon Affandi, M.Sc. 



Tentang Puslitbang Jalan dan Jembatan



iii



5. 6. 7. 8.



Prof (R) Ir. Lanneke Tristanto, APU  Ir. GJW Fernandez  Ir. Soedarmanto Darmonegoro  DR. Djoko Widayat, MSc. 



SUBTIM TEKNIS:  1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.  



Ir. GJW Fernandez  Dr. Ir. M. Eddie Soenaryo, M.Sc.  Dr. Ir. Imam Aschuri, M.T.  Dr. Ir. Hindra Mulya  Ir. Benny Moestofa  Ir. Suhaimi Daud  Drs. M. Suherman 



iv



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



Kata Pengantar                         Deposit tanah lunak di Indonesia mencapai 10 juta hektar atau sekitar 10%  dari  luas  daratan.  Permasalahan  yang  timbul  pada  tanah  bermasalah  ini  adalah  stabilitas  dan  penurunan  timbunan.  Sebagai  salah  satu  opsi  penanganan jalan di atas tanah lunak, Pusat Penelitian dan Pengembangan  Jalan  dan  Jembatan  mengembangkan  teknologi  timbunan  ringan  dengan  mortar busa. Mortar busa tersebut mempunyai karakteristik berat isi yang  ringan dengan kekuatan yang cukup tinggi sehingga diharapkan tidak terjadi  masalah  stabilitas  dan  penurunan  timbunan  maupun  tekanan  lateral  berlebih pada abutmen jembatan.    Teknologi  tersebut  telah  diuji  coba  dalam  skala  penuh  pada  di  dua  lokasi.  Uji  coba  skala  penuh  pertama  dilakukan  tahun  2009  pada  oprit  Jembatan  Kedaton di Ruas Jalan Cirebon ‐ Karang Ampel, Cirebon, Jawa Barat, dengan  tinggi  timbunan  4,35  meter  dan  panjang  oprit  70  meter.  Pada  tahun  2010  dilakukan uji coba skala penuh timbunan ringan sebagai badan jalan di Ruas  Pangkalan Lima ‐ Kumai, Pangkalan Bun, Kalimantan Tengah, sepanjang 400  meter dengan tinggi timbunan mortar busa 1,1 meter.    



Kata Pengantar



v



Buku  naskah  ilmiah  ini  berisi  hasil  kajian  kinerja  kedua  uji  coba  tersebut.  Kinerja timbunan ringan dianalisis berdasarkan data monitoring instrumen‐ instrumen  terpasang.  Dalam  buku  ini  dipaparkan  pula  kajian  literatur  penggunaan  material  setempat  sebagai  bahan  timbunan  yang  diperkuat  dengan mortar busa.     Bandung,     Tim Penulis             



vi



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



Daftar Isi                       Kata Pengantar .................................................................................   v  Daftar Isi ...........................................................................................   vii  Daftar Tabel ......................................................................................   xi  Daftar Gambar ..................................................................................   xiii    BAB 1.  PENDAHULUAN ..................................................................   1  1.1  Latar Belakang ..............................................................   1  1.2  Rumusan Masalah.........................................................   2  1.3  Tujuan dan Sasaran.......................................................   2  1.4  Metodologi ...................................................................   2  1.5  Sistematika Bab.............................................................   3    BAB 2.  TIMBUNAN JALAN DENGAN MORTAR BUSA .......................  5  2.1  Gambaran Umum .........................................................   5  2.2  Penggunaan Mortar Busa yang Telah Digunakan di Jepang  6  2.3  Kriteria Kinerja Timbunan .............................................   8  2.3.1  Kriteria Stabilitas Timbunan.............................   8  2.3.2  Kriteria Deformasi pada Timbunan Jalan.........   9  2.3.3  Kriteria Deformasi pada Oprit Jembatan .........   16  2.3.4  Retakan pada Perkerasan ................................   17 



Daftar Isi



vii



BAB 3.  PEMBUATAN RENCANA CAMPURAN (DESIGN MIX FORMULA)     MORTAR BUSA ...................................................................   27  3.1  Umum ...........................................................................   27  3.2  Spesifikasi Timbunan Ringan dengan Mortar Busa ......   28  3.2.1  Persyaratan Bahan ...........................................   28  3.2.2  Persyaratan Kuat Tekan dan Berat Isi Mortar Busa  32  3.3  Prosedur Pembuatan Rencana Campuran Mortar Busa  33  3.3.1  Pembuatan Busa (foam) Campuran Foam     dengan Air........................................................   35  3.3.2  Pembuatan Material Campuran (Campuran     Foam, Semen, dan Pasir) .................................   37  3.3.3  Pengujian Berat Isi (densitas) Mortar dan Flow  39  3.3.4  Pembuatan dan Pengujian Benda Uji ..............   39  3.3.5  Perawatan Benda Uji (Curing)..........................   41  3.3.6  Pengujian Berat Isi dan Kuat Tekan Bebas,     Unconfined Compressive Strength (UCS) .........   41    BAB 4.  METODE KONSTRUKSI TIMBUNAN RINGAN DENGAN MORTAR     BUSA ..................................................................................   43  4.1  Persyaratan Peralatan...................................................   43  4.1.1  Mixers...............................................................   43  4.1.2  Mortar Pump (Pompa Mortar).........................   44  4.1.3  Peralatan Lain Pembentuk Foam .....................   45  4.2  Tahapan Konstruksi.......................................................   45  4.2.1  Persiapan Kerja ................................................   45  4.2.2  Pemasangan Anyaman Baja (Wire Mesh) ........   46  4.2.3  Pemasangan Bekisting .....................................   47  4.2.4  Penuangan (Pengecoran).................................   48  4.2.5  Perataan...........................................................   49  4.2.6  Perawatan (Curing) ..........................................   50  4.2.7  Pembukaan Bekisting.......................................   50  4.2.8  Sambungan Pengecoran (Construction Joint) ..   50  4.2.9  Pembukaan untuk Lalu Lintas ..........................   52  viii



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



4.3 



Pengendalian Mutu.......................................................   53  4.3.1  Pengujian Timbunan Ringan dengan Mortar Busa  54  4.3.2  Pengamatan Mutu Khusus setelah Campuran     Mortar Busa Selesai di Hampar.......................   56 



  BAB 5.  KINERJA TIMBUNAN RINGAN MORTAR BUSA OPRIT JEMBATAN     DI KEDATON, CIREBON, JAWA BARAT .................................   59  5.1  Kondisi Geologi dan Geoteknik.....................................   60  5.2  Konstruksi Timbunan dan Instrumentasi pada Oprit     Jembatan Kedaton ........................................................   62  5.2.1  Tahapan Pelaksanaan Konstruksi Timbunan Oprit     Mortar Busa .....................................................   66  5.2.2  Kondisi Instrumen Terpasang ..........................   77  5.3  Pemodelan Numerik .....................................................   89  5.3.1  Paramater Desain.............................................   90  5.3.2  Analisis Numerik ..............................................   91  5.3.3  Analisis Sensitifitas...........................................   93  5.4  Evaluasi Kinerja Lokasi Oprit Jembatan Kedaton, Cirebon,     Jawa Barat.....................................................................   95    BAB 6.  KINERJA TIMBUNAN RINGAN DENGAN MORTAR BUSA,      LOKASI DI PANGKALAN BUN, KALIMANTAN TENGAH..........   97  6.1  Kondisi Geologi dan Geoteknik.....................................   98  6.1.1  Index Properties ...............................................   100  6.1.2  Sifat Kuat Geser................................................   100  6.1.3  Sifat Kompresibilitas ........................................   103  6.2  Konstruksi Timbunan dan Instrumentasi pada Badan Jalan  106  6.2.1  Tahapan Pelaksanaan Konstruksi Timbunan Oprit     Mortar Busa pada Badan Jalan ........................   106  6.2.2  Kondisi Instrumen Terpasang ..........................   111  6.3  Kondisi Umum Jalan dan Retakan Melintang pada     Permukaan Aspal ..........................................................   127  6.4  Pemodelan Numerik .....................................................   135 



Daftar Isi



ix



6.5   



6.4.1  Parameter Desain ............................................   135  6.4.2  Pemodelan Penurunan Pada STA 0+200..........   136  Evaluasi Kinerja Mortar Busa Lokasi Pangkalan Bun,   Kalimantan Tengah .......................................................   141 



  BAB 7.  PENUTUP............................................................................   7.1  Evaluasi Kinerja Timbunan Ringan dengan Mortar Busa     pada Oprit Jembatan Kedaton......................................   7.2  Evaluasi Kinerja Timbunan Ringan dengan Mortar Busa     di Pengkalan Bun ..........................................................     Daftar Pustaka ..................................................................................     



x



143  143  144  147 



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



Daftar Tabel                             Tabel 2‐1.     Tabel 2‐2.   Tabel 2‐3.   Tabel 2‐4.     Tabel 2‐5.     Tabel 2‐6.     Tabel 2‐7.     Tabel 2‐8.       Tabel 2‐9.    Tabel 3‐1. 



Daftar Tabel



Beban Lalu Lintas untuk Analisis Stabilitas  (Kimpraswil,   2002b). ...............................................................................   9  Kriteria Penurunan Timbunan (Kimpraswil, 2002b) ..........   9  Klasifikasi Perencanaan Jalan Tipe II (Kimpraswil, 2002a) .   10  Kriteria Kinerja Timbunan Selama Masa Layan/Kondisi SLS   (diadopsi dari SCDOT, 2008) ..............................................   12  Kriteria Kinerja Ketidakstabilan Timbunan pada Kondisi   Terekstrim (EE I) (diadopsi dari SCDOT, 2008)...................   14  Kriteria Kinerja Penurunan Timbunan pada Kondisi Terekstrim   (EE I) (diadopsi dari SCDOT, 2008) .....................................   15  Kriteria Penurunan Dalam Arah Memanjang (Longitudinal)   untuk Transisi Badan Jalan/Jembatan Selama Masa Layan  16  Kriteria Penurunan pada Arah Memanjang pada Kondisi   Terekstrim untuk Transisi Jembatan/Timbunan (SCDOT,   2008) ..................................................................................   17  Jenis Kerusakan pada Perkerasan Jalan dan Penyebabnya   (BM,1983) ..........................................................................   18  Persyaratan Pasir (ASTM C 33‐97, 1997) ...........................   29 



xi



Tabel 3‐2.   Kekuatan Tekan Minimum Mortar Busa Lapis Pondasi Atas     (Kemen.PU, 2011) ..............................................................   32  Tabel 3‐3.   Kekuatan Tekan Minimum Mortar Busa Lapisan Pondasi    Bawah (Kemen.PU, 2011) ..................................................   32  Tabel 4‐1.   Jenis Pengujian Semen.......................................................   53  Tabel 4‐2.   Pengendalian Mutu............................................................   57  Tabel 5‐1.   Instrumen dan Simbol........................................................   66  Tabel 5‐2.  Instrumen Vibrating Wire Piezometer ...............................   78  Tabel 5‐3.   Tipe Strain Gages ...............................................................   78  Tabel 5‐4.   Instrumen Vibrating Wire Pressure Cell.............................   81  Tabel 5‐5.   Instrumen Inklinometer .....................................................   83  Tabel 5‐6.   Instrumen Extensometer ...................................................   87  Tabel 5‐7.   Kedalaman Magnetic pada Instrumentasi Extensometer     Magnetic setelah Lapisan AC‐WC selesai...........................   87  Tabel 5‐8.  Instrumen Piezoemeter Cassagrande ................................   88  Tabel 5‐9.   Parameter Desain Model Soft Soil .....................................   91  Tabel 5‐10.   Parameter Desain Model Hardening Soil...........................   91  Tabel 5‐11.  Parameter Timbunan Tanah dan Timbunan Ringan dengan     Mortar Busa .......................................................................   91  Tabel 5‐12.   Tahapan Perhitungan dalam Program Plaxis .....................   92  Tabel 5‐13.   Kombinasi Rentang Nilai Berat Isi Timbunan Ringan.........   94  Tabel 6‐1.  Klasifikasi Konsistensi Tanah Berdasarkan Nilai Tahanan     Konus..................................................................................   99  Tabel 6‐2.   Klasifikasi Kuat Geser Undrained Berdasarkan     (Kimpraswil, 2002a) ...........................................................   110  Tabel 6‐3   Kondisi Instrumen Terpasang ............................................   111  Tabel 6‐4.   Kondisi Instrumen Piezometer Pipe Cassagrande .............   123  Tabel 6‐5   Hasil Pemantauan Piezometer Cassagrande .....................   123  Tabel 6‐6.  Parameter Desain untuk Soft Soil Model...........................   136  Tabel 6‐7.  Parameter Desain untuk Mohr Coulomb Model ................   136       



xii



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



Daftar Gambar                 Gambar 2‐1.   Gambar 2‐2.   Gambar 2‐3.     Gambar 2‐4.    Gambar 2‐5.   Gambar 2‐6.  Gambar 2‐7.  Gambar 2‐8.  Gambar 2‐9.  Gambar 2‐10.  Gambar 3‐1.   Gambar 3‐2.     Gambar 3‐3.  Gambar 3‐4.    Gambar 3‐5.     Gambar 3‐6.     Gambar 3‐7.    



Daftar Gambar



Ilustrasi Penurunan (Potongan A‐A) (SCDOT, 2008) .....   Profil Penurunan Timbunan (SCDOT, 2008) .................   Ilustrasi Penurunan Vertikal dan Lateral Akibat   Ketidakstabilan Global Timbunan.................................   Ilustrasi Penurunan  pada Arah Memanjang Oprit   Jembatan dan Timbunan (SCDOT, 2008) ......................   Retak Struktural ............................................................   Retak Melintang Akibat Suhu .......................................   Retak Refleksi (Reflection Craking) ...............................   Retak dengan Tingkat Keparahan Rendah....................   Retak dengan Tingkat Keparahan Sedang ....................   Retak dengan Tingkat Keparahan Berat .......................   Grafik Gradasi Batasan Pasir untuk Mortar Busa .........   Pasir, Lokasi Pangkalan Bun, Kalimantan Tengah   (dokumentasi pelaksanaan lapangan) ..........................   Foam Agent (dokumentasi lapangan)...........................   Prosedur Pembuatan Rencana Campuran Mortar Busa  Pengukuran Kebutuhan Foam dengan Gelas Ukur   (dokumentasi pelaksanaan di laboratorium)................   Compressor yang Dihubungkan dengan Foam Generator   (dokumentasi pelaksanaan di laboratorium)................   Pencampuran Foam dan Air dengan Tekanan 10 bar   (dokumentasi pelaksanaan di laboratorium)................  



13  13  15  16  20  20  21  21  22  22  29  30  32  34  36  36  37 



xiii



Gambar 3‐8.   Gambar 3‐9.  Gambar 3‐10.     Gambar 3‐11.   Gambar 3‐12.    Gambar 3‐13.   Gambar 3‐14.   Gambar 4‐1.   Gambar 4‐2.  Gambar 4‐3.   Gambar 4‐4.  Gambar 4‐5.   Gambar 4‐6.   Gambar 4‐7.   Gambar 4‐8.   Gambar 4‐9.   Gambar 5‐1.  Gambar 5‐2.  Gambar 5‐3.  Gambar 5‐4.   Gambar 5‐5.    Gambar 5‐6.   Gambar 5‐7.  Gambar 5‐8.   Gambar 5‐9.  Gambar 5‐10.  Gambar 5‐11.   Gambar 5‐12.   Gambar 5‐13.   Gambar 5‐14.   xiv



Foam yang Telah Dicampur dengan Air........................   Penimbangan Semen untuk Rencana Campuran Awal   Pencampuran Foam, Semen dan Pasir Kedalam Bejana   (dokumentasi pelaksanaan di laboratorium)................   Pengujian Flow untuk Mortar Busa ..............................   Contoh Mortar Busa untuk Pengujian Uji Tekan Bebas   (dokumentasi pelaksanaan di laboratorium)................   Pengujian UCS di Laboratorium ....................................   Pengujian Uji Kadar Air .................................................   Box Mixer Kapasitas 1m³...............................................   Mortar Pump  (dokumentasi pelaksanaan lapangan) ..   Ukuran Pemasangan Anyaman Baja .............................   Anyaman Baja yang Telah Terhampar ..........................   Pemasangan Bekisting ..................................................   Tahapan Pengecoran ....................................................   Perataan Mortar Busa...................................................   Terpal Penutup Mortar Busa Terpasang.......................   Pengujian Berat Isi ........................................................   Lokasi Jembatan Kedaton, Cirebon, Jawa Barat ...........   Kondisi Geologi Kedaton, Cirebon, Jawa Barat.............   Grafis Potongan Stratifikasi ..........................................   Sondir dan Hasil Uji Laboratorium................................   Sketsa Mortar Busa Jembatan Kedaton, Cirebon   Jawa Barat.....................................................................   Sketsa Tampak Atas dan Letak Titik‐Titik Instrumentasi  Sketsa Potongan Memanjang dan Letak Titik Instrumen  Kondisi Existing Oprit Jembatan Kedaton.....................   Ilustrasi Kondisi Existing Jembatan Kedaton ................   Ilustrasi Pekerjaan Pengerukan tanah ..........................   Pelaksanaan Pengerukan Tanah ...................................   Kondisi Setelah Pengerukan Tanah...............................   Waktu Pengecoran Mortar Busa ..................................   Ilustrasi Tahap Pekerjaan Pemasangan Instrumen.......  



37  38  38  39  40  42  42  44  45  46  47  48  49  49  50  55  59  60  61  62  63  64  65  67  67  68  68  69  70  71 



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



Gambar 5‐15.   Gambar 5‐16.  Gambar 5‐17.    Gambar 5‐18.  Gambar 5‐19.    Gambar 5‐20.    Gambar 5‐21.    Gambar 5‐22.     Gambar 5‐23.   Gambar 5‐24.   Gambar 5‐25.   Gambar 5‐26.   Gambar 5‐27.  Gambar 5‐28.  Gambar 5‐29.  Gambar 5‐30.  Gambar 5‐31.  Gambar 5‐32.     Gambar 5‐33.     Gambar 5‐34.    Gambar 5‐35.   Gambar 5‐36.   Gambar 5‐37.   Gambar 5‐38.   Gambar 5‐39. 



Daftar Gambar



Pelaksanaan Pemasangan Instrumen ...........................   71  Tahap Pekerjaan Mortar Busa Lapisan Bawah .............   72  Perawatan Mortar Busa yang Telah Dihampar    (dokumentasi pelaksanaan lapangan) ..........................   72  Tahap Timbunan Mortar Busa  Lapisan Bawah ............   73  Tahap Penimbunan Mortar Busa di Atas Lapisan Mortar   Busa yang Telah Terhampar .........................................   73  Ilustrasi Pemasangan Anyaman Baja pada Lapis Pondasi   Bawah ...........................................................................   74  Ilustrasi Pemasangan Anyaman Baja Antara Lapis   Pondasi Atas dan Lapis Pondasi Bawah ........................   74  Ilustrasi Pekerjaan Timbunan Mortar Busa  Lapis Pondasi   Atas ...............................................................................   75  Ilustrasi Pekerjaan Pemesangan Anyaman Baja ...........   75  Pekerjaan Perkerasan Jalan ..........................................   76  Ilustrasi Kondisi Setelah Pelaksanaan Pekerjaan ..........   76  Kondisi Setelah Pelaksanaan Pekerjaan........................   77  Grafik Ekses Air Pori dari Instrumen Piezometer Vw‐PZ1  79  Grafik Ekses Air Pori dari Instrumen Piezometer Vw‐PZ2  79  Grafik Ekses Air Pori dari Instrumen Piezometer Vw‐PZ3  80  Grafik Ekses Air Pori dari Instrumen Piezometer Vw‐PZ4  80  Posisi Instrumentasi Pressure Cell ................................   81  Tekanan Lateral Terhadap Dinding Abutment Instrumen   Vw‐PC 1.........................................................................   82  Tekanan Lateral Terhadap Dinding Abutment Instrumen   Vw‐PC 2.........................................................................   82  Tekanan Lateral Terhadap Dinding Abutment Instrumen   Vw‐Pc 3 .........................................................................   82  Grafik Pergerakan Inclinometer 2 .................................   84  Grafik Pergerakan Inclinometer 3 .................................   85  Geomodel Timbunan Material Ringan Mortar Busa.....   89  Mesh Timbunan Material Ringan Mortar Busa ............   90   Deformasi Vertikal (cm) Terhadap Waktu dengan Timbunan   xv



  Gambar 5‐40.    Gambar 6‐1.  Gambar 6‐2.   Gambar 6‐3.  Gambar 6‐4.  Gambar 6‐5.  Gambar 6‐6.  Gambar 6‐7.  Gambar 6‐8.  Gambar 6‐9.  Gambar 6‐10.  Gambar 6‐11.  Gambar 6‐12.    Gambar 6‐13.   Gambar 6‐14.   Gambar 6‐15.   Gambar 6‐16.    Gambar 6‐17.   Gambar 6‐18.   Gambar 6‐19.    Gambar 6‐20.   Gambar 6‐21.    Gambar 6‐22.     Gambar 6‐23.  Gambar 6‐24.     xvi



Tanpa Mortar Busa dan Timbunan dengan Mortar Busa  93   Analisis Sensitifitas Berat Isi Timbunan Ringan Terhadap   Penurunan ....................................................................   94  Lokasi Pangkalan Bun, Kalimantan Tengah...................   97  Kondisi Geologi Pangkalan Bun, Kalimantan Tengah ...   98  Batas‐batas Atterberg dan Konsistensi Indeks .............   100  Grafik Plastisitas (Sistem USCS) ....................................   101  Kuat Geser Undrained berdasarkan Sondir dan Vane Shear  102  Sudut Geser dalam Efektif ............................................   103  Plot Sudut Geser dalam Kurva Anon (Kimpraswil 2002a)  103  Klasifikasi Kompresibilitas Tanah (Coduto,2004)..........   104  Kompresibilitas Tanah ..................................................   104  Korelasi antara Cc dan Kadar Air ..................................   105  Nilai Cc Hasil Laboratorium...........................................   105  Kondisi Existing Pangkalan Bun, Kalimantan Tengah   (dokumentasi pelaksanaan lapangan) ..........................   106  Gorong‐Gorong Terpasang ...........................................   107  Penimbunan pada Badan jalan .....................................   107  Penimbunan Pasir pada Badan Jalan ............................   108  Pembuatan Bekisting pada Sisi Badan Jalan (dokumentasi   pelaksanaan lapangan) .................................................   108  Pembuatan Bekisting di Badan Jalan ............................   109  Penghamparan Mortar Busa.........................................   109  Penghamparan Mortar Busa dengan Truk Molen   (dokumentasi pelaksanaan lapangan) ..........................   110  Mortar Busa yang telah Dihampar................................   110  Pemasangan Tenda pada Mortar Busa Sebagai Masa   Perawatan (dokumentasi pelaksanaan lapangan)........   111  Sketsa Pemasangan Instrumentasi Lokasi Pangkalan   Bun, Kalimantan Tengah ...............................................   113  Ilustrasi Grafis Instrumen Terpasang STA 0+200 ..........   114  Skema Instrumen Settlement Sensor Vibrating Wire   (Geokon. 2009) .............................................................   115 



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



Gambar 6‐25.   Gambar 6‐26.   Gambar 6‐27.   Gambar 6‐28.   Gambar 6‐29.   Gambar 6‐30.   Gambar 6‐31.   Gambar 6‐32.   Gambar 6‐33.   Gambar 6‐34.    Gambar 6‐35.   Gambar 6‐36.    Gambar 6‐37.    Gambar 6‐38.    Gambar 6‐39.    Gambar 6‐40.    Gambar 6‐41.    Gambar 6‐42.    Gambar 6‐43.    Gambar 6‐44.    Gambar 6‐45.    Gambar 6‐46. 



Daftar Gambar



Grafik Settlement Plate Sta 0+200................................   116  Grafik Settlement Plate Sta 0+350................................   116  Grafik Settlement Plate Sta 0+450................................   117  Grafik Piezometer Vibrating Wire Sta 0+200 Kedalaman 2m 118  Grafik Piezometer Vibrating Wire Sta 0+200 Kedalaman 6m  118  Grafik Piezometer Vibrating Wire Sta 0+450 Kedalaman 6m  119  Hasil Pembacaan Inclinometer Horizontal STA 0+200 ..   120  Hasil Pembacaan Inclinometer Horizontal STA 0+450 ..   121  Grafik Extensometer Sta 0+200 ....................................   122  Pemantauan Bench Mark dengan GPS Geodetic   (dokumentasi pemantauan di lapangan)......................   125  Penurunan Longitudinal dan Stratifikasi Tanah............   126  Retakan melintang pada permukaan aspal (dokumentasi   foto pematauan di lapangan) .......................................   127  Retakan pada Permukaan Aspal Setelah Ditandai Cat   (dokumentasi foto pematauan di lapangan) ................   127  Retakan Horizontal pada Sisi Timbunan Ringan yang   Menyambung dengan Retakan pada Permukaan Aspal  128  Ploting Segmen Pengecoran Per Lapisan STA 0+000 s.d.   0+030 ...........................................................................   128  Ploting Segmen Pengecoran Per Lapisan dan Retakan   STA 0+030 s/d 0+075 ....................................................   129  Ploting Segmen Pengecoran Per Lapisan dan Retakan   STA 0+075 S/D 0+110....................................................   129  Ploting Segmen Pengecoran Per Lapisan dan Retakan   STA 0+110 S/D 0+150....................................................   130  Ploting Segmen Pengecoran Per Lapisan dan Retakan   STA 0+150 S/D 0+180....................................................   130  Ploting Segmen Pengecoran Per Lapisan dan Retakan    STA 0+180 S/D 0+225....................................................   131  Ploting Segmen Pengecoran Per Lapisan dan Retakan   STA 0+225 S/D 0+275....................................................   131  Ploting Segmen Pengecoran Per Lapisan dan Retakan   xvii



  Gambar 6‐47.    Gambar 6‐48.    Gambar 6‐49    Gambar 6‐50.    Gambar 6‐51.   Gambar 6‐52.   Gambar 6‐53.   Gambar 6‐54.                                          xviii



STA 0+275 S/D 0+300....................................................   132  Ploting Segmen Pengecoran Per Lapisan dan Retakan   STA 0+300 S/D 0+340....................................................   132  Ploting Segmen Pengecoran Per Lapisan dan Retakan    STA 0+340 S/D 0+380....................................................   133  Ploting Segmen Pengecoran Per Lapisan dan Retakan   STA 380 S/D 0+425........................................................   133  Ploting Segmen Pengecoran Per Lapisan STA 0+425 s.d.   0+450 ...........................................................................   134  Model Geometri STA 0+200..........................................   136  Vertical Displacements STA 0+200................................   137  Perbandingan Waktu  dan Tekanan Air Pori Ekses (kPa)  139  Deformasi Vertikal, Waktu dan Pergerakan Instrumentasi   STA 0+200. ....................................................................   138 



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



1 PENDAHULUAN            



1.1 Latar Belakang Jenis tanah yang sering menimbulkan masalah selama pembangunan suatu  struktur  maupun  menimbulkan  kerusakan  pada  konstruksi  jalan  existing  digolongkan  pada  tanah  problematik.  Secara  umum,  tanah  problematik  ditemukan pada jenis tanah ekspansif, tanah lunak, dan gambut.    Masalah  utama  yang  banyak  ditemukan  pada  tanah  lunak  adalah  masalah  kestabilan konstruksi dan penurunan (settlement). Masalah lain yang sering  timbul  adalah  masa  konstruksi  yang  lama,  biaya  konstruksi  dan  pemeliharaan  yang  mahal.  Pembangunan  infrastruktur  di  atas  jenis  tanah  ini,  jika  tidak  direncanakan  dengan  baik  melalui  pengenalan  karakteristik  yang akurat dapat berpotensi mengakibatkan kegagalan bangunan.    Dalam  kurun  tahun  2006  sampai  dengan  2010  beberapa  teknologi  penanganan  tanah  problematik  telah  diteliti  dan  dikembangkan  di  Balai  Geoteknik  Jalan,  Pusat  Litbang  Jalan  dan  Jembatan.  Teknologi‐teknologi  tersebut  telah  diuji  coba  dalam  skala  penuh  di  lapangan.  Salah  satu 



Bab 1 – Pendahuluan



1



teknologi  tersebut  adalah  penggunaan material  timbunan  jalan  mortar  busa  (foamed  mortar)  sebagai  material  timbunan.  Pada  tahun  2009  dibangun  timbunan  pada  oprit  jembatan  dengan  mortar  busa  lokasi  Oprit  Jembatan Kedaton, Ruas Jalan Cirebon‐Karang Ampel, Jawa Barat dan tahun  2010 dibangun timbunan jalan dengan mortar busa pada badan jalan lokasi  Ruas Jalan Pangkalan Lima‐Kumai, Pangkalan Bun, Kalimantan Tengah.    Untuk  mengevaluasi kinerja kedua uji  coba timbunan jalan dengan mortar  busa tersebut telah dilakukan monitoring secara menerus. Naskah ilmiah ini  menyajikan hasil evaluasi kinerja kedua uji coba tersebut.     



1.2 Rumusan Masalah Perumusan  masalah  pada  kegiatan  ini  adalah  kinerja  teknologi  timbunan  ringan dengan mortar busa  perlu dievaluasi dari segi besarnya penurunan,  stabilitas maupun daya layan (serviceability).     



1.3 Tujuan dan Sasaran Tujuan  penyusunan  naskah  ilmiah  ini  adalah  menyiapkan  naskah  ilmiah  sebagai  input  dalam  mengkinikan  pedoman  perencanaan,  pedoman  pelaksanaan,  dan  spesifikasi  teknologi  penanganan  tanah  lunak  dengan  menggunakan timbunan jalan dengan mortar busa.    Sasaran  dari  kegiatan  TA  2012  adalah  tersedianya  bukti  teknis  kinerja  timbunan ringan dengan mortar busa dalam jangka panjang.   



1.4 Metodologi Metodologi pekerjaan pembuatan naskah ilmiah Kajian Penanganan Tanah  Lunak Dengan Timbunan Jalan Mortar Busa, adalah: 



2



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



1.  Kajian  pustaka  yang  mencakup  gambaran  umum  penggunaan  mortar  busa di luar negeri, kriteria mortar busa dan pelaksanaan  mortar busa.  2.  Analisis dan evaluasi kinerja timbunan yang mencakup:  •



Kaji ulang terhadap data monitoring. 



•



Pemodelan numerik timbunan jalan mortar busa sebagai timbunan  oprit  Jembatan  (Jembatan  Kedaton,  Cirebon,  Jawa  Barat)  dan  sebagai timbunan badan jalan (Pangkalan Bun, Kalimantan Tengah).  Pemodelan  numerik  juga  mencakup  analisis  paramater  pengaruh  variasi  muka  air,    berat  isi  dan  kuat  tekan  bebas  terhadap  kinerja  timbunan. 



•



Evaluasi  kinerja  timbunan  dengan  membandingkan  hasil  monitoring,  hasil  analisis  numerik  dengan  kritera  timbunan   (persyaratan besarnya penurunan dan stabilitas timbunan) 



   



1.5 Sistematika Bab Buku naskah ilmiah ini terbagi menjadi 7 Bab sebagai berikut:  - Bab 1: Pendahuluan  Bab 1 berisi latar belakang kegiatan penelitian, rumusan masalah yang  menyampaikan  uraian  masalah  yang  akan  dipecahkan,  tujuan,  dan  sasaran  dibuatnya  naskah  ilmiah  serta  metodologi  penelitian  yang  dilakukan.  - Bab 2: Timbunan Jalan Dengan Mortar Busa  Bab  2  adalah  gambaran  umum  timbunan  jalan  dengan  mortar  busa,  menjelaskan  kriteria  mengenai  stabilitas  timbunan,  kriteria  deformasi  pada timbunan jalan, kriteria deformasi pada oprit jembatan, dan jenis‐ jenis kerusakan pada perkerasan.  - Bab 3: Pembuatan Rencana Campuran (Design Mix Formula)  Bab  3  membahas  mengenai  spesifikasi  bahan  untuk  timbunan  jalan  dengan  mortar  busa,  dan  prosedur  percobaan  pencampuran  mortar  busa yang dilaksanakan.    - Bab 4: Metode Konstruksi Timbunan Ringan Mortar Busa 



Bab 1 – Pendahuluan



3



Bab 4 berisi mengenai persyaratan peralatan dan tahapan pelaksanaan  konstruksi mortar busa serta pengendalian mutu terhadap pelaksanaan  pekerjaan timbunan ringan dengan mortar busa.   Bab  5:  Kinerja  Timbunan  Ringan  Mortar  Busa  Lokasi  Oprit  Jembatan  Kedaton, Cirebon, Jawa Barar  Bab 5 membahas secara lebih rinci pelaksanaan dan kondisi sebenarnya  timbunan jalan dengan mortar busa pada oprit jembatan, serta analisis  berdasarkan  pemantauan  instrumen  yang  terpasang  dan  evaluasi  kinerja  yang  dibandingkan  dengan  kriteria  terhadap  stablitas  dan  deformasi pada oprit jembatan.  Bab 6: Kinerja Timbunan Ringan Pada Ruas Jalan Lokasi Pangkalan Bun,  Kalimantan Tengah  Bab  6  membahas  mengenai  pelaksaan  timbunan  jalan  dengan  mortar  busa  pada  badan  jalan,  melakukan  analisis  serta  pemantauan  berdasarkan  instrumen  yang  terpasang  dan  evaluasi  kinerja  yang  dibandingkan  dengan  kriteria  stabilitas  dan  deformasi  terhadap  timbunan ringan mortar busa.  Bab 7 : Penutup  Bab 7 berisi kesimpulan dari penelitian yang telah dilakukan serta saran  untuk penelitian lanjutan 



-



-



-



           



4



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



2 TIMBUNAN JALAN DENGAN MORTAR BUSA



2.1 Gambaran Umum Bahan timbunan ringan yang dimaksud adalah "foamed embankment mortar" disebut juga sebagai 'high grade soil' karena mempunyai beberapa keunggulan dan kegunaan secara optimal, sebagai berikut (Febrijanto, 2008): 1. Beratnya ringan dan kekuatan cukup tinggi untuk subgrade dan pondasi perkerasan jalan, berat isi dan kuat tekan tanah campuran ini dapat direncanakan sesuai keinginan sehingga dapat mengurangi tekanan lateral tanah pada suatu struktur bangunan abutment pondasi jembatan atau mengurangi berat timbunan. 2. Karena berupa campuran "foamed embankment", maka memiliki perilaku tahan terhadap perubahan karakteristik propertis akibat phisical atau chemical procees selama masa konstruksi pelaksanaannya dan memiliki daya dukung kekuatan selama masa konstruksi



Bab 2 – Timbunan Jalan dengan Mortar Busa



5



pelaksanaannya dan memiliki daya dukung memadai sebagai pondasi perkerasan jalan.



kekuatan yang cukup



Beberapa pemanfaatan bahan mortar busa digunakan untuk mengatasi berbagai masalah geoteknik lainnya seperti untuk mengurangi tekanan tanah akibat beban (vertical earth pressure) antara lain (Febrijanto, 2008): 1. Pada timbunan dibelakang konstruksi abutment jembatan (backfilling material for bridge abutment) 2. Pada konstruksi stabilitas lereng dimana diperlukan lereng tegak (for steel slope). 3. Pada timbunan diatas tanah sehingga diperoleh timbunan yang beratnya relatif ringan dan tidak menimbulkan dampak tekanan tanah akibat beban itu sendiri.



2.2 Penggunaan Mortar Busa yang Telah Digunakan di Jepang Menurut Handayani (2007) disebutkan bahwa tanah yang dicampur dengan foam telah banyak digunakan di Jepang sebagai pelebaran dan proyek timbunan (back-filling). Dalam studi kasusnya, tanah kohesi dapat diaplikasikan sebagai material campuran dengan foam, material tersebut merupakan material setempat yang apabila dicampur dengan foam akan mengembang hingga 4 (empat) kali volume awal sehingga kebutuhan material tidak banyak dan pengadaan material timbunan tidak perlu didatangkan dari lokasi lain. Keuntungan lain dari metode ini adalah nilai berat isi dan kekuatan dapat direncanakan sesuai kebutuhan. Berdasarkan kajian literatur JICA expert perihal pemanfaatan foam untuk membentuk bahan timbunan jalan dengan mortar busa diperoleh kriteriakriteria sebagai berikut (Handayani, 2007):



6



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



1. Mempunyai berat yang ringan sehingga nilai berat isi (density) dari material campuran atau mortar tersebut mempunyai berat isi 5-12 kN/m³. 2. Mempunyai nilai flow (flowability), yang diindikasikan untuk memudahkan pelaksanaan dilapangan bila menggunakan alat penyemprot sehingga mencapai jarak yang ideal, nilai flow pada umumnya berkisar 180±20 mm. 3. Mempunyai kemudahan pelaksanaan, yaitu mudah disemprotkan bila menggunakan alat mesin penyemprot dan dapat memadat sendiri karena berperilaku seperti mortar beton dimana material campuran tersebut mengeras sesuai dengan waktu pemeraman (curring) yang ditetapkan. 4. Mempunyai kuat tekan yang cukup tinggi sesuai untuk jenis konstruksi penggunaannya, misalnya kuat tekannya dalam umur 14 hari mencapai 1000 kN. Berikut pekerjaan mortar busa yang telah dilaksanakan di Jepang (Handayani, 2007) : 1. Tomei Express Highway Construction Project (Shizuoka Pref.Japan), Application Purpose. Lightweight Embanking For Steep Slope, Wet Density 6 kn/M³, UCS Qu28 = 1,000 Kn/m³, Volume 4,000 m³. 2. Road Restoration Project After Noto Peninsula Earthquake Disaster (Ishikawa Pref.Japan), Application Purpose. Rapid Embanking For Steep Slope, Stable Embanking Against Disaster, Wet Density 5.3 & 5.8 Kn/m³, UCS Qu28 = 500 & 800 Kn/m³, Volume 3,000m³. 3. Tohoku Central Highway Construction Project (Yamagata Pref.Japan), Application Purpose Reduction Of The Earth Pressure Behind Bridge Abutment, Wet Density 6 Kn/M³, UCS Qu28 = 1,000 Kn/M³, Volume 15,534 m³. 4. Project Name Haneda Tokyo Internasional Airport, New International Terminal Area Preparation Project-Protection Of Underground Train Tunnel Due To Embanking Work, Application Purpose. Reduction Of



Bab 2 – Timbunan Jalan dengan Mortar Busa



7



Increment Load By Filling Works, Wet Density = 11 Kn/m³, UCS Qu = 200 Kn/m³, Volume 32,220 m³.



2.3 Kriteria Kinerja Timbunan 2.3.1 Kriteria Stabilitas Timbunan Kriteria stabilitas mengikuti pedoman-pedoman perencanaan yang menyebutkan bahwa untuk analisis stabilitas lereng timbunan digunakan faktor keamanan (FK) ≥ 1,30. Kimpraswil (2002b) memberikan faktor keamanan minimum untuk analisis stabilitas sebesar 1,40 untuk jalan kelas I dan kelas II, dan faktor keamanan minimum sebesar 1,30 untuk jalan kelas III. Penentuan kriteria stabilitas timbunan ini terkait dengan pemilihan jenis pengujian untuk mendapatkan parameter perencanaan serta pemilihan metode analisisnya. DPU (2006) menyarankan, analisis tegangan total dilakukan, apabila: •



Timbunan dengan tinggi ≤ 5 m dari tanah kohesif dengan koefisien permeabilitas rendah, parameter kekuatan geser tanah timbunannya ditentukan dengan cara uji triaksial UU. Meningkatnya kekuatan akibat konsolidasi tidak diharapkan untuk timbunan dengan tinggi hingga 5 m. dan analisis stabilitas dengan metoda tegangan total.



•



Timbunan dengan tinggi > 5 m dari tanah kohesif dengan koefisien permeabilitas rendah, parameter kekuatan geser tanah timbunannya ditentukan dengan cara uji triaksial CU.



•



Timbunan dengan koefisien permeabilitas tinggi, parameter kekuatan geser tanah timbunannya ditentukan dengan cara uji triaksial CD.



Konstruksi-konstruksi timbunan di jalan tol Cipularang (2005) menggunakan faktor keamanan minimum tanpa beban gempa untuk timbunan di Kelas 8



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



Jalan I dan II, FK ≥ 1,30, dan Kelas Jalan III FK ≥ 1,25 (tidak ada hunian sekitar). Analisis stabilitas jangka pendek tanah dasar lunak menggunakan parameter kuat geser tanah tak teralirkan (undrained shear strength) dari hasil pengujian triaksial UU atau CU. Analisis stabilitas jangka panjang tanah dasar keras menggunakan parameter kuat geser tanah efektif dari hasil pengujian triaksial CU atau CD. Besarnya beban lalu lintas yang diizinkan untuk analisis timbunan di pada Tabel 2-1. Tabel 2-1. Beban Lalu Lintas untuk Analisis Stabilitas (Kimpraswil, 2002b).



Kelas Jalan



Beban Lalu lintas (kPa)



I



15



II



12



III



12



2.3.2 Kriteria Deformasi pada Timbunan Jalan Kriteria deformasi (penurunan) selama masa konstruksi serta kecepatan penurunan yang disyaratkan oleh Kimpraswil (2002b) dapat dilihat pada Tabel 2-2. Tabel 2-2. Kriteria Penurunan Timbunan (Kimpraswil, 2002b)



Kelas Jalan I



Penurunan Yang Disyaratkan Selama Masa Konstruksi, s/stot



Kecepatan Penurunan setelah Konstruksi (mm/tahun)



> 90%



< 20



II



>85%



< 25



III



>80%



< 30



IV



>75%



< 30



Kimpraswil (2002a) menjelaskan klasifikasi perencanaan jalan Kelas I sampai IV dan besar volume Lalu-lintas Harian Rata-rata (LHR) di dalam Tabel 2-3.



Bab 2 – Timbunan Jalan dengan Mortar Busa



9



Klasifikasi Jalan Tipe II yang dimaksud adalah klasifikasi sebagian atau tanpa pengaturan jalan masuk. Tabel 2-3. Klasifikasi Perencanaan Jalan Tipe II (Kimpraswil, 2002a)



Fungsi



LHR



Kelas



Primer



Arteri



I



Kolektor ≥ 10.000 ≤ 10.000 Sekunder



Arteri



≥ 20.000 ≤ 20.000



Kolektor ≥ 6.000 ≤ 6.000 Lokal



≥ 500 ≤ 500



I II I II II III III IV



Kriteria penurunan tanah timbunan lainnya yang pernah diterapkan di Indonesia adalah kriteria penurunan untuk jalan tol Cipularang (Djajaputra dkk, 2005). Kritera tersebut mensyaratkan penurunan maksimum timbunan jalan sebesar 10 cm untuk timbunan jalan dan 4 cm untuk timbunan oprit. Berbeda dengan kriteria di Indonesia, SCDOT (2008) memberikan kriteria penurunan total, penurunan diferensial dan laju penurunan pada kondisi batas layan (serviceability Limit State, SLS) dan kondisi batas ekstrim (extreme event limit state, EE) untuk kasus timbunan, pelebaran dan transisi antara jembatan dan timbunan. Pada naskah ilmiah ini yang dibahas adalah hanya untuk kasus timbunan. Kriteria SLS diperlihatkan pada Tabel 2-4 sedangkan kriteria EE disajikan pada Tabel 2-5 dan Tabel 2-6. Gambar 2-1 dan Gambar 2-2 merupakan ilustrasi penurunan timbunan pada arah vertikal dan arah memanjang jalan untuk digunakan bersama dengan Tabel 2-4. Kriteria penurunan dalam SCDOT (2008) dibuat berdasarkan kelas jalan dengan memperhitungkan umur rencana minimum, penurunan vertikal selama umur rencana, laju penurunan per tahun, serta penurunan



10



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



diferensial vertikal maksimum. Kelas jalan tersebut dibagi menjadi tiga klasifikasi yang disebut sebagai Roadway structure Operational Classification (ROC). ROC dikembangkan khususnya untuk perencanaan timbunan jalan dan struktur di sepanjang jalan bebas hambatan (highways). Klasifikasi tersebut berhubungan langsung dengan klasifikasi operasional jembatan atau Bridge Operational Classification (OC) dengan menghubungkan jarak timbunan dan struktur terhadap jembatan. Pembagiannya adalah sebagai berikut: 1. ROC I adalah timbunan jalan atau struktur (dinding penahan tanah, dll) yang berlokasi 45,72 m dari jembatan dengan Kategori I (OC I), dinding kaku dengan tinggi > 4,57 m dan dinding fleksibel dengan tinggi > 15,24 m. 2. ROC II adalah timbunan jalan atau struktur (dinding penahan tanah, dll) yang berlokasi 45,72 m dari jembatan dengan Kategori II (OC = II). 3. ROC III adalah timbunan jalan atau struktur (dinding penahan, dll.) yang berlokasi 45,72 m dari jembatan kategori III (OC = III) atau berlokasi lebih jauh dari 45,72 m dari jembatan dengan mengabaikan klasifikasi jembatannya. SCDOT (2008) menjelaskan ketiga kategori yang disebutkan di atas sebagai berikut: 1. Kategori I (OC I), adalah jembatan-jembatan standar antar wilayah termasuk jembatan yang memenuhi kriteria sebagai: - Struktur yang tidak memiliki akses putar balik (detour) - Struktur dengan akses putar balik lebih panjang dari 40 km - Struktur dengan umur rencana > 75 tahun 2. Kategori II (OC II), adalah jembatan-jembatan yang tidak termasuk ke dalam Kategori I dan memenuhi kriteria: -



Lalu lintas Harian Rata-rata (LHR) diproyeksikan ≥ 500



-



LHR diproyeksikan < 500, dengan panjang jembatan ≥ 55 m, atau



panjang bentang individual ≥ 18,3 m 3. Kategori III (OC III) adalah semua jembatan yang tidak termasuk ke dalam Kategori I dan II. Bab 2 – Timbunan Jalan dengan Mortar Busa



11



Jika dihubungkan dengan kriteria dari Kimpraswil (2002b) dan Dit. Bina Marga (1992), maka jalan dengan SCDOT (2008) Kategori II adalah jalan lokal dengan kelas jalan III dan IV dengan LHR ≥ 500 dan < 500. Dengan demikian, jalan Kelas I dan II diasumsikan masuk ke dalam jalan Kategori I berdasarkan SCDOT (2008). Kriteria yang kedua yaitu penurunan minimum dan maksimum dalam arah lateral dan vertikal badan jalan yang disyaratkan pada kondisi batas ekstrimnya atau disebut juga sebagai Extreme Event I Limit State (EE- I) seperti diperlihatkan pada Tabel 2-5 dan Tabel 2-6. Ilustrasi dari penjelasan pada tabel-tabel tersebut dapat dilihat pada Gambar 2-1, Gambar 2-2, dan Gambar 2-3. Tabel 2-4. Kriteria Kinerja Timbunan Selama Masa Layan/Kondisi SLS (diadopsi dari SCDOT, 2008)



Arah penurunan



Longitudinal (memanjang)



12



Deskripsi batasan kinerja Kondisi Batas Layan (Service Limit State, SLS) Umur Rencana Minimum (Tahun) Penurunan vertikal (total) maksimum di sepanjang profil kelas jalan selama umur rencana timbunan, ΔV (mm) Laju penurunan per tahun setelah konstruksi perkerasan selesai (mm/tahun) Penurunan diferensial vertikal maksimum yang terjadi di sepanjang profil jalan setelah konstruksi perkerasan selesai. (milimeter per 15 m panjang longitudinal timbunan)



ROC I (Jalan Kelas I dan Kelas II)



II (Jalan Kelas III dan Kelas IV)



III



100



100



100



203.2



203.2



406.4



2.54



2.54



5.08



25.4



38.1



50.8



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



Profil Grade (PG) untuk jalan tanpa median umumnya terletak di bagian tengah jalan, sebagaimana diperlihatkan pada Gambar 2-1. Gambar 2-1 merupakan potongan yang diambil dari Gambar 2-2 dalam arah melintang jalan (potongan A-A). Penurunan yang dievaluasi adalah penurunan di bagian tengah timbunan, dimana penurunan maksimum dan diferensial maksimum umumnya terjadi.



Keterangan gambar: Δv adalah penurunan vertikal tanah asli ΔVp adalah penurunan vertikal di satu profil jalan (roadway profile grade) pada arah melintang timbunan



Gambar 2-1. Ilustrasi Penurunan (Potongan A-A) (SCDOT, 2008)



Keterangan gambar: Δv adalah penurunan vertikal tanah asli ΔVp adalah penurunan vertikal di profile grade timbunan pada penampang melintang tertentu L adalah jarak yang menunjukkan batas-batas untuk perhitungan penurunan diferensial, dalam hal ini yaitu sejarak L1 dan L2



Gambar 2-2. Profil Penurunan Timbunan (SCDOT, 2008)



Bab 2 – Timbunan Jalan dengan Mortar Busa



13



Kriteria kinerja berikutnya dari SCDOT (2008) adalah kriteria kinerja timbunan pada kondisi terekstrim I atau Extreme Event I (EE I). Objektif dari kriteria kinerja ini adalah hanya berdasarkan pada timbunan yang mendukung perkerasan serta mempertahankan lalu-lintas kendaraan di jalan. Tabel 2-5 memperlihatkan kriteria kinerja ketidakstabilan global timbunan pada kondisi terekstrim I dan Gambar 2-3 adalah ilustrasi penurunan pada arah vertikal dan lateral akibat ketidakstabilan global timbunan. Tabel 2-5. Kriteria Kinerja Ketidakstabilan Timbunan pada Kondisi Terekstrim (EE I) (diadopsi dari SCDOT, 2008)



Arah penurunan



Vertikal



Lateral*



Kinerja Kondisi Batas Ekstrim I (EE I Limit State)



Gempa Rencana



Deformasi vertikal maksimum pada bagian atas bidang keruntuhan lereng, ΔVTS (mm) Deformasi vertikal maksimum pada bagian bawah bidang keruntuhan lereng, ΔVBS (mm) Deformasi lateral maksimum pada bagian atas bidang keruntuhan lereng, ΔLTS (mm) Deformasi lateral maksimum pada bagian bawah bidang keruntuhan, ΔLBS lereng (mm)



Untuk mempertahankan fungsi jalan Untuk keselamatan pengguna jalan Untuk mempertahankan fungsi jalan Untuk keselamatan pengguna jalan Untuk mempertahankan fungsi jalan Untuk keselamatan pengguna jalan Untuk mempertahankan fungsi jalan Untuk keselamatan pengguna jalan



ROC I II (Jalan (Jalan Kelas I Kelas III dan Kelas dan II) Kelas IV) 25.4 50.8



III



101.6



50.8



101.6



203.2



25.4



50.8



101.6



50.8



101.6



203.2



76.2



152.4



609.6



101.6



304.8



1524



76.2



152.4



609.6



101.6



304.8



1524



Ket: *) penurunan pada arah ketidakstabilan global timbunan



14



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



Keterangan gambar: ΔVTS adalah pergerakan vertikal maksimum pada bagian atas bidang runtuh ΔVBS adalah pergerakan vertikal maksimum pada bagian bawah bidang runtuh ΔLTS adalah pergerakan lateral maksimum pada bagian atas bidang runtuh ΔLBS adalah pergerakan lateral maksimum pada bagian bawah bidang runtuh



Gambar 2-3. Ilustrasi Penurunan Vertikal dan Lateral Akibat Ketidakstabilan Global Timbunan



Tabel 2-6 memperlihatkan kriteria kinerja penurunan timbunan pada kondisi terekstrim atau EE I. Tabel 2-6. Kriteria Kinerja Penurunan Timbunan pada Kondisi Terekstrim (EE I) (diadopsi dari SCDOT, 2008)



ROC



Arah penurunan



Longitudinal (memanjang)



Kinerja Kondisi Batas Ekstrim I (EE I Limit State)



Penurunan diferensial vertikal maksimum pada arah memanjang badan jalan setelah konstruksi jalan selesai (mm per 15 m panjang longitudinal timbunan)



I



II



(Jalan Kelas I dan Kelas II)



(Jalan Kelas III dan Kelas IV)



Untuk mempertahankan fungsi jalan



25.4



38.1



50.8



Untuk keselamatan pengguna jalan



50.8



76.2



101.6



Gempa desain



Bab 2 – Timbunan Jalan dengan Mortar Busa



III



15



2.3.3 Kriteria Deformasi pada Oprit Jembatan Penurunan yang disyaratkan untuk perencanaan lokasi transisi antara jembatan dan timbunan yaitu penurunan diferensial vertikal antara ujung abutment dengan ujung timbunan oprit jembatan. Kriteria penurunan yang diberikan adalah dalam arah memanjang (longitudinal) pada kondisi batas layan jalan (Serviceability Limit State, SLS) seperti yang diperlihatkan di dalam Tabel 2-7. Tabel 2-7. Kriteria Penurunan Dalam Arah Memanjang (Longitudinal) untuk Transisi Badan Jalan/Jembatan Selama Masa Layan (diadopsi dari SCDOT, 2008)



Arah penurunan



Penurunan diferensial vertikal antara ujung abutment dengan ujung oprit jembatan (mm). Longitudinal (memanjang)



Kelas Jalan



Deskripsi batasan kinerja Kondisi Batas Layan (Service Limit State)



I 1.905 x Lslab



II 2.54 Lslab



III x



3.175 x Lslab



*Ket: Panjang slab terdekat oprit jembatan (Lslab) diukur dalam meter.



End Bent



Apporach Slab



VA Pavement



Gambar 2-4. Ilustrasi Penurunan pada Arah Memanjang Oprit Jembatan dan Timbunan (SCDOT, 2008)



16



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



Tabel 2-8. Kriteria Penurunan pada Arah Memanjang pada Kondisi Terekstrim untuk Transisi Jembatan/Timbunan (SCDOT, 2008)



Arah penurunan



Kinerja Kondisi Batas Ekstrim I (EE I Limit State)



Longitudinal (memanjang)



Penurunan diferensial vertikal maksimum antara end bent dengan ujung oprit jembatan (mm). *Ket: Panjang slab terdekat oprit jembatan (Lslab) dalam satuan meter



Kelas Jalan Gempa desain Untuk mempertahankan fungsi jalan Untuk keselamatan pengguna jalan



I



II



III



0.075 Lslab



0.100 Lslab



0.125 Lslab



0.100 Lslab



0.200 Lslab



0.400 Lslab



Kriteria yang kedua yaitu penurunan minimum dan maksimum dalam arah lateral dan vertikal memanjang jalan yang disyaratkan pada kondisi batas ekstrimnya atau disebut juga sebagai Extreme Event I Limit State (EE- I) seperti diperlihatkan pada Tabel 2-8.



2.3.4 Retakan pada Perkerasan Karena timbunan mortar busa menyerupai konstruksi perkerasan kaku (rigid pevment), maka dalam kajian ini diulas mengenai jenis- jenis kerusakan pada konstruksi perkerasan kaku. Pada konstruksi perkerasan kaku, perkerasan tidak dibuat menerus sepanjang jalan seperti halnya yang dilakukan pada perkerasan lentur. Hal ini dilakukan untuk mencegah terjadinya pemuaian yang besar pada permukaan perkerasan sehingga dapat menyebabkan retaknya perkerasan, selain itu konstruksi seperti ini juga dilakukan untuk mencegah terjadinya retak menerus pada perkerasan jika terjadi keretakan. Kerusakan pada konstruksi permukaan jalan dapat disebabkan oleh beberapa hal (BM,1983): 1. Lalu-lintas, yang dapat berupa peningkatan beban, dan repetisi beban. Bab 2 – Timbunan Jalan dengan Mortar Busa



17



2. Air, yang dapat berasal dari air hujan, sistem drainase jalan yang tidak baik, naiknya air akibat sifat kapiler. 3. Material konstruksi perkerasan, dalam hal ini dapat disebabkan oleh sifat material itu sendiri atau dapat pula disebabkan oleh sistem pengolahan bahan yang tidak baik. 4. Iklim, suhu udara dan curah hujan yang tinggi dapat merusak perkerasan jalan. 5. Kondisi tanah dasar yang tidak stabil, karena sifatnya memang jelek atau karena sistem pelaksanaannya yang kurang baik. 6. Proses pemadatan lapisan-lapisan selain tanah dasar kurang baik. 7. Umumnya kerusakan-kerusakan yang timbul tidak disebabkan oleh satu faktor saja, tetapi dapat berupa gabungan dari beberapa faktor yang saling berhubungan. Jenis kerusakan serta sifat dan tingkat kerusakan perkiraan berdasarkan penyebab kerusakannya, dapat dilihat pada Tabel 2-9. Tabel 2-9.Jenis Kerusakan pada Perkerasan Jalan dan Penyebabnya (BM,1983)



No



1



2



18



Jenis Kerusakan Bentuk Retak halus



Retak kulit buaya



Sifat



• • • •



Lebar celah < 3 mm Penyebaran setempat dan meluas Meresapkan air Akan berkembang menjadi retak buaya



•



• Lebar celah > 3mm • Saling berangkai membentuk serangkaian kotak-kotak kecil yang menyerupai kulit buaya • Meresapkan air • Akan berkembang menjadi lubang akibat pelepasan butiran



•



• • •



• • •



Tingkat Kerusakan Perkiraan Penyebab Kerusakan Bahan perkerasan kurang baik Pelapukan permukaan Air/drainase kurang baik Tanah dasar/bagian perkerasan di bawah lapis permukaan kurang stabil Bahan perkerasan kurang baik Pelapukan permukaan Air / drainase kurang baik Tanah dasar/bagian perkerasan dibawah lapisan permukaan kurang stabil



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



No



3



Jenis Kerusakan Bentuk Retak refleksi



4



Alur



5



Amblas



Sifat



• Memanjang/diagonal/melintang /kotak • Meresapkan air • Diikuti lepasnya butir pada tepi retak sehingga kerusakan akan bertambah parah



•



• Berbentuk alur/parit yang sejajar as jalan dan terjadi pada lintasan roda • Menampung dan meresapkan air • Mengurangi kenyamanan • Akan diikuti retak-retak • Setempat, dengan atau tanpa retak • Kedalaman umumnya lebih 2 cm • Menampung dan meresapkan air • Berkembang menjadi lubang



• •



• • •



Tingkat Kerusakan Perkiraan Penyebab Kerusakan Pergerakan vertikal/horizontal di bawah lapis perkerasan sebagai akibat perubahan kadar air pada tanah dasar yang ekspansif Lapis perkerasan yang kurang padat Stabilitas perkerasan rendah sehingga terjadi deformasi plastis Beban/berat kendaraan yang berlebihan Pelaksanaan kurang baik Penurunan bagian perkerasan dikarenakan tanah dasar



Berdasarkan penyebab terjadinya kerusakan retak, dibagi menjadi 3 bagian (Mamlouk, 2006): 1. Retak struktural (structural cracking) Retak struktural yang disebut juga sebagai retak lelah (fatigue cracking) adalah serangkaian retak memanjang dan saling berhubungan pada permukaan jalan yang disebabkan oleh pembebanan yang berulang dari roda kendaraan. Jenis retak ini umumnya dimulai sebagai retak longitudinal pendek di jalan dan berkembang menjadi retak berpola kulit buaya (retak saling berhubungan). Jenis retak ini terjadi karena aksi lentur yang berulang pada perkerasan saat beban diberikan. Hal ini menghasilkan tegangan tarik yang akhirnya membuat retak pada bagian bawah lapisan aspal. Retak secara bertahap merambat ke bagian atas lapisan dan kemudian berkembang dan saling berhubungan. Jenis kerusakan ini akhirnya akan menyebabkan hilangnya integritas struktural dari sistem perkerasan. Jenis retak struktural dapat dilihat pada Gambar 2-5. Bab 2 – Timbunan Jalan dengan Mortar Busa



19



Gambar 2-5. Retak Struktural



2. Retak melintang akibat suhu ( transverse thermal cracking) Retak ini terjadi karena perubahan suhu pada material perkerasan jalan. Karena material ini digerus berulang akibat gaya gesekan dengan material lain, tegangan tarik berkembang dalam material perkerasan. Jika tegangan tarik melebihi kekuatan tegangan tarik material, maka retak thermal akan berkembang seperti Gambar 2-6. Retak thermal biasanya terjadi dalam arah melintang dan tegak lurus dari arah arus lalu lintas. Jenis retak ini biasanya memiliki jarak yang sama. Retak ini adalah jenis retak yang tidak berhubungan dengan beban lalu lintas dan retak ini dimulai saat musim dingin. Lebar retak thermal biasanya mengalami perubahan dari musim panas ke musim dingin. Dalam beberapa kasus, retak yang kecil dapat tertutup selama musim panas. Dalam kasus lain, lebarnya retak meningkat dari tahun ke tahun. Jenis retak melintang akibat suhu dapat dilihat pada Gambar 2-6.



Gambar 2-6. Retak Melintang Akibat Suhu



20



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



3. Retak refleksi (reflection cracking) Retak refleksi merupakan retak di bawah lapisan yang bisa terjadi overlay. Retak refleksi sering terjadi di aspal overlay pada perkerasan beton dan cement treated basis, biasanya terjadi ketika retak pada lapisan aspal yang lama tidak benar diperbaiki sebelum di-overlay. Retak refleksi memiliki beberapa bentuk tergantung pada pola retak di lapisan bawahnya. Jenis retak refleksi dapat dilihat pada Gambar 2-7.



Gambar 2-7. Retak Refleksi (Reflection Craking)



Berdasarkan tingkat keparahan (MTC,1986),dibagi menjadi tiga bagian, yaitu: •



Ringan (low), kerusakan yang ditandai dengan serangkaian retak halus yang saling terhubung tanpa ada retakan yang pecah, terlihat pada Gambar 2-8.



Gambar 2-8. Retak dengan Tingkat Keparahan Rendah



Bab 2 – Timbunan Jalan dengan Mortar Busa



21



•



Sedang (medium), kerusakan yang ditandai dengan serangkaian retak yang terhubung membentuk kotak-kotak kecil dan pola retak sudah cukup kelihatan jelas karena sudah terdapat retak yang mulai pecah, dapat dilihat pada Gambar 2-9.



Gambar 2-9. Retak dengan Tingkat Keparahan Sedang



•



Berat (high), kerusakan yang ditandai dengan serangkaian retak menyerupai kulit buaya yang keseluruhan retaknya sudah pecah sehingga jika dibiarkan dapat menyebabkan terjadinya alur bahkan lubang pada jalan, dapat dilihat pada Gambar 2-10.



Gambar 2-10. Retak dengan Tingkat Keparahan Berat



Berdasarkan lokasi retak, NDLI (1995) membagi retak menjadi dua bagian, yaitu: •



Retak pada tepi Retak pada tepi ini sama halnya dengan edge break, retak ini terjadi pada pertemuan tepi permukaan perkerasan dengan bahu jalan tanah 22



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



(bahu tidak beraspal) atau juga pada tepi bahu jalan beraspal dengan tanah sekitarnya. •



Retak pada lintasan roda (wheel path) Retak yang terjadi pada lintasan roda (wheel path), yang umumnya retak akibat pembebanan berulang dari kendaraan yang melintasi jalan tersebut.



Berdasarkan cara berkembangnya, menurut Kuenne (2009) membagi menjadi dua bagian, yaitu: •



Retak dari atas ke bawah (top-down cracking) Top-down cracks (TDC) adalah retak memanjang dan atau melintang yang dimulai pada permukaan perkerasan aspal dan berkembang ke bawah. Menurut Kuenne (2009), retak ini biasanya terjadi akibat segregasi campuran aspal dan sifat viscoelastic aspal sebagai pengikat yang rentan terhadap perubahan suhu yang ekstrim.



•



Retak dari bawah ke atas (bottom-up cracking) Kuennen (2009) menyebutkan bahwa bottom-up cracking atau fatigue cracking adalah hasil dari perkembangan tegangan pada lapis pondasi perkerasan aspal yang menyebabkan lapis pondasi retak dan merambat ke atas. Retak ini diakibatkan repetisi beban lalu lintas dan bisa berupa kumpulan retak kecil yang saling berhubungan.



Menurut laporan akhir Handayani (2007), mengenai terjadinya retakan dan sifat susut, pengamatan visual sifat fisik mortar busa: •



Material (mortar + foam) mengembang hanya pada saat proses pencampuran



•



Sifat susut: ¾ Dimulai pada saat awal curing ¾ Semua campuran menunjukan sifat susut ¾ Campuran yang menggunakan material tanah cenderung memiliki penyusutan yang lebih besar dibanding material pasir. ¾ Terjadinya retak akan berkurang jika pada saat curing material campuran ditutup (plastik) atau terlindungi dari pengaruh udara Bab 2 – Timbunan Jalan dengan Mortar Busa



23



secara langsung. Campuran yang menggunakan material pasir walaupun tidak ditutup cenderung resisten akan terjadinya retak dibanding material tanah. Perlindungan dan perawatan pada perkerasan kaku menurut, Kimpraswil (2004) sebagai berikut: Setelah beton dicor dan dipadatkan, hingga berumur beberapa hari, beton harus dilindungi terhadap kerusakan yang disebabkan oleh faktor lingkungan. a. Pencegahan retak susut plastis; Retak susut plastis adalah retak yang terjadi pada permukaan beton basah dan pada saat masih plastis. Penyebab utama dari retak tipe ini adalah pengeringan permukaan beton yang terlalu cepat yang dipengaruhi oleh kelembaban relatif, temperatur beton dan udara serta kecepatan angin. Tingkat penguapan akan sangat tinggi bila kelembaban relatif kecil, temperatur beton lebih tinggi dari temperatur udara, dan bila angin bertiup pada permukaan beton. Bilamana terjadi kombinasi panas, cuaca kering dan angin yang kencang akan mengakibatkan hilangnya kelembaban yang lebih cepat dibandingkan dengan pengisian kembali rongga oleh proses aliran air. Pengeringan yang cepat juga terjadi pada cuaca dingin, jika temperatur beton pada saat pengecoran adalah lebih tinggi dari pada temperatur udara. Jika laju penguapan air lebih dari 1,0 kg/m2 per jam, pencegahan harus dilakukan untuk menghindari terjadinya retak susut plastis. Prosedur untuk meminimalkan retak akibat susut plastis : - Buat pelindung angin untuk mengurangi pengaruh angin dan atau sinar matahari terhadap permukaan beton semen - Kendalikan perbedaan temperatur yang berlebihan antara beton dan udara baik cuaca panas maupun dingin. - Hindari keterlambatan penyelesaian akhir setelah pengecoran beton. 24



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



-



-



Rencanakan waktu antara pengecoran dan permulaan perawatan dengan memperhatikan prosedur pelaksanaan, apabila terjadi keterlambatan, lindungi perkerasan kaku dengan penutup sementara Lindungi perkerasan kaku selama beberapa jam pertama setelah pengecoran dan pembuatan tekstur permukaan untuk meminimalkan penguapan.



b. Perlindungan terhadap hujan; Untuk melindungi perkerasan kaku belum berusia 12 jam, harus ditutup dengan bahan seperti plastik, terpal atau bahan lain yang sesuai. c. Perlindungan terhadap kerusakan permukaan. Perkerasan harus dilindungi terhadap lalu-lintas umum dan proyek, dengan pemasangan rambu lalu-lintas, penerangan lampu, penghalang, dan lain sebagainya.



Bab 2 – Timbunan Jalan dengan Mortar Busa



25



26



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



3 PEMBUATAN RENCANA CAMPURAN



(DESIGN MIX FORMULA) MORTAR BUSA            



3.1 Umum Teknologi  timbunan  mortar  busa  yang  dibahas  adalah  menggunakan  metode  campuran  rasio  tertentu  antara  semen,  foam  dengan  bahan  tanah/pasir. Material yang digunakan dapat merupakan material setempat  atau  material  yang  diperoleh  dari  lokasi  lain  seperti  pasir.  Dengan  penambahan foam pada campuran  mortar, maka material campuran akan  mengembang  hingga  sampai  dengan  4  (empat)  kali  volume  awal  sehingga  kebutuhan  material  dapat  dikurangi  bila  dibandingkan  dengan  material  tanpa  campuran  foam.  Metode  ini  dimaksudkan  untuk  mendapatkan  nilai  berat isi dan kekuatan dapat direncanakan sesuai kebutuhan.    



Bab 3 – Pembuatan Rencana Campuran (Design Mix Formula) Mortar Busa



27



Pembuatan  rancangan  campuran  diperoleh  berdasarkan  perhitungan  rancangan  dan  percobaan  di  laboratorim  untuk  mendapatkan  komposisi  material campuran timbunan jalan dengan mortar busa, sehingga diperoleh  mortar busa yang sesuai dengan target yang diinginkan. Langkah – langkah  pembuatan desain campuran adalah dengan cara coba‐coba komposisi mix  design hingga mencapai kriteria yang disyaratkan.    Komposisi  campuran  adukan  mortar  yang  akan  dipergunakan  harus  sudah  diajukan  paling  lambat  30  hari  sebelum  pekerjaan  pengadukan  mortar  dimulai, lengkap dengan laporan analisis dan hasil pengujian.     



3.2 Spesifikasi Timbunan Ringan dengan Mortar Busa 3.2.1 Persyaratan Bahan Selambat‐lambatnya  14  hari  sebelum  pencampuran  material  mortar  busa  dimulai, penyedia jasa harus sudah mengajukan lokasi sumber dari bahan‐ bahan yang akan dipergunakan untuk pekerjaan adukan/campuran material  mortar  busa.  Pembatasan  tersebut  sudah  mencakup  survey  quarry,  penelitian  bahan‐bahan,  mix  design  sampai  mendapatkan  job‐mix  formula  untuk adukan/pencampuran material mortar busa yang akan dipergunakan.    A.  Pasir  Pasir yang dimaksud adalah pasir alam (natrual sand), seperti pasir sungai,  pasir  galian  atau  disebut  sebagai  pasir  mortar  berkualitas  baik  dan  memenuhi persyaratan umum/teknis serta persyaratan gradasi.    Pasir  yang  digunakan  adalah  pasir  yang  berkualitas  baik  dan  memenuhi  persyaratan  umum/teknis  serta  persyaratan  gradasi  ASTM  C  33‐97  (1997)  pada  Tabel  3‐1.  Pasir    harus  mempunyai  butiran‐butiran  yang  keras  dan  awet  (durable).  Pasir  tidak  boleh  mengandung  lumpur,  tanah  liat  dan  material‐material  gembur/mudah  hancur  (clay  lumps  and  friable  particles)  28



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



lebih dari 3% (SNI 03‐6819‐2002). Harus bebas dari arang, benda‐benda dari  kayu  serta  kotoran‐kotoran  lainnya  yang  tidak  dikehendaki.  Tidak  boleh  mengandung  terlalu  banyak  butir‐butir  yang  pipih  (flat  pieces)  atau  berbentuk panjang (enlongated pieces) serta pecahan‐pecahan kulit kerang.  Bahan  pencampur  tidak  diizinkan  menggunakan  abu  batu.  Pasir  yang  diijinkan yaitu pasir dengan ukuran maksimum 4,75 mm lolos saringan no.4,  dapat dilihat pada  Tabel 3‐1 dan Gambar 3‐1.    Tabel 3-1.Persyaratan Pasir (ASTM C 33-97, 1997)



No. 



Ukuran Saringan (ASTM) 



% Berat Lolos Saringan 



Inc / No 



mm 



Minimum 



Maksimum 



1  2 



1/2"  3/8" 



12.7  9.51 



100  98 



100  100 



3 



1/4" 



6.35 



96 



100 



4 



No. 4 



4.76 



95 



100 



5 



No. 8 



2.36 



80 



100 



6 



No. 16 



1.19 



50 



85 



7 



No. 30 



0.595 



25 



60 



8 



No. 50 



0.297 



11 



33 



9 



No. 100 



0.149 



4 



15 



10 



No. 200 



0.075 



0 



3 



 



  Gambar 3-1. Grafik Gradasi Batasan Pasir untuk Mortar Busa



Bab 3 – Pembuatan Rencana Campuran (Design Mix Formula) Mortar Busa



29



  Gambar 3-2. Pasir, Lokasi Pangkalan Bun, Kalimantan Tengah (dokumentasi pelaksanaan lapangan)



    B.  Air  Air  yang  digunakan  dalam  pekerjaan  haruslah  air  bersih,  tawar  (pH  air  >  5,5),  dan  bebas  dari  minyak,  bahan‐bahan  organik  atau  bahan‐bahan/zat‐ zat  lainnya.  Besar  kandungan  sulfat  dan  chloride  dalam  air  tersebut  tidak  boleh melebihi batas‐batas yang telah ditentukan sesuai dengan spesifikasi  yang  bisa  merusak  mutu  dan  kekuatan  material  mortar  busa  seperti  yang  sudah ditentukan dan harus memenuhi ketentuaan yang di syaratkan dalam  SNI 06‐1140‐1989. Air adukan pada timbunan jalan menggunakan material  mortar busa tidak boleh mengandung butir‐butir zat padat lebih dari 0.20%  dan tidak boleh mengandung larutan garam lebih dari 1.5%.    C.  Semen  Penyedia  jasa  harus  mendapatkan  hasil  uji  laboratorium  dari  pabriknya  selama waktu 3 (tiga) bulan terakhir, baik untuk semen secara zak maupun  semen  secara  curah  (silo).  Semen  harus  memenuhi  SNI  15‐2049‐1994.  Setiap  laporan  bulanan  harus  jelas  mencantumkan  deviasi  rata‐rata  dan  deviasi standar untuk semua hasil pengujian seperti  yang telah ditetapkan  dalam ASTM C 150 – 07. (2007) mengenai spesifikasi untuk semen P.C. tipe I  dan  V  dan  ASTM  C  595  –  09.  (2009)  untuk  semen  P.C.  tipe  IP  (Portlant  Pozzolan Cement) atau sesuai SNI 15 7064‐2004, termasuk analisis kimiawi  dan fisik. Ahli atau yang mewakili bilamana perlu mengambil contoh semen  P.C.  yang  masih  segar  untuk  diuji  apakah  hasilnya  sama  dengan  hasil  dari  pabriknya. 



30



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



Semen  P.C.  yang  akan  dipergunakan  harus  memenuhi  persyaratan  yang  ditetapkan  dalam  ASTM  C  150‐07  (2007)  untuk  semen  tipe  I  (slab)  dan  semen  tipe  V  (Pipa  Cakar  Ayam)  dan  ASTM  C  595‐09  (2009)  untuk  semen  tipe  IP.  Dalam  hal  ini  Penyedia  jasa  harus  mendapatkan  laporan  bulanan  mengenai  hasil  uji  kimiawi  dan  fisik  dari  pabrik  yang  memproduksinya.  Di  samping  itu  tiap  minggu  Penyedia  jasa  harus  melaksanakan  pengujian  terhadap  semen  P.C.  yang  akan  dipergunakan  di  laboratorium  lapangan  dengan jenis pengujian sebagai berikut:  - Specific Grafity dari semen PC.  - Kehalusan  dari  semen  PC  dengan  mempergunakan  air  permeability  apparatus (ASTM C 204 ‐ 11. 2011).  - Lamanya waktu pengikatan dari semen PC dengan vicat needle (ASTM C  191‐04, 2004).  - Compressive strength dari mortar semen PC    Dalam  hal  dipergunakan  semen  curah  dalam  silo,  maka  pada  saat  akan  dipergunakan  dalam  adukan  mortar,  temperatur  semen  tersebut  tidak  boleh  lebih  dari  700C.  Penyedia  jasa  harus  betul‐betul  memperhatikan  temperatur  semen  yang  dikirim  dari  pabriknya.  Untuk  ini  Penyedia  jasa  diminta melengkapi dengan metal thermometer pada silo‐silo penyimpanan  semen PC.    D.  Material Agent  Cairan  pembentuk  foam  untuk  mendapatkan  campuran  mortar  dengan  berat  isi  yang  ringan  dan  dapat  didesain  sesuai  rencana.  Senyawa  kimia  dominan  yang  teridentifikasi  dalam  cairan  pembentuk  foam,  yaitu  1‐ Dodecanol,  Methoxyacetic  gcid  tridecyl  ester  dan  1‐Tetradecanol.  Cairan  foam  atau  dapat  disebut  cairan  surfactant,  memiliki  karakteristik  fisik  dan  kimia yang hampir sama seperti air, dapat dilihat pada Gambar 3‐3. 



Bab 3 – Pembuatan Rencana Campuran (Design Mix Formula) Mortar Busa



31



  Gambar 3-3. Foam Agent (dokumentasi lapangan)



   



3.2.2 Persyaratan Kuat Tekan dan Berat Isi Mortar Busa Spesifikasi fisik material ringan harus sesuai dengan  Tabel 3‐2 dan Tabel 3‐ 3.  Tabel 3-2. Kekuatan Tekan Minimum Mortar Busa Lapis Pondasi Atas (Kemen.PU, 2011)



Umur  Pemeraman   (hari) 



Kekuatan Tekan Minimum  (UCS)  (kPa) 



Maks. Berat Isi  (Densitas)  (t/m3) 



3  7  14 



1750  1900  2000 



0.8 



  Tabel 3-3. Kekuatan Tekan Minimum Mortar Busa Lapis Pondasi Bawah (Kemen.PU, 2011)



Umur  Pemeraman   (hari) 



Kekuatan Tekan Minimum  (UCS)  (kPa) 



Maks. Berat Isi  (Densitas)  (t/m3) 



3  7  14 



600  750  800 



0.6 



         



32



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



3.3 Prosedur Pembuatan Rencana Campuran Mortar Busa Prosedur  pembuatan  rencana  campuran  mortar  busa  dapat  dilihat  pada  Gambar  3‐4.  Setelah  pembuatan  rencana  campuran  mortar  busa,  maka  dilakukan  penghamparan  percobaan  dilapangan  sesuai  dengan  spesifikasi.  Jika  percobaan  tersebut  gagal  memenuhi  spesifikasi  pada  salah  satu  persyaratan  maka  dilakukan  penyesuaian  dan  percobaan  kembali  hingga  memenuhi  spesifikasi.  Campuran  yang  sesuai  spesifikasi  dijadikan  acuan  untuk pelaksanaan pekerjaan timbunan badan jalan dengan mortar busa. 



Bab 3 – Pembuatan Rencana Campuran (Design Mix Formula) Mortar Busa



33



M ulai



Persiapan Bahan



Persiapan foam (cairan foam +air)



Persiapan m aterial cam puan (sem en+tanah+air)



Pem buatan foam (com pressor : 0,6 M pa



Pem buatan bahan uji (variasi kom posisi m aterial sesuai dengan pertim bangan



M esin pem buat foam : 0,2 Mpa)



Dicam pur dengan mixer (pasir : air + sem en + pasir) (tanah : air + tanah + sem en)



Periksa berat isi foam (com pressor : 0,6 M pa (standar 0,04±0,005 (t/m 3)



Standar : dalam kondisi 10 liter m em erlukan adukan selam a 50 detik Periksa ada tidaknya gum palan



Pencam puran m aterial dengan foam



Check quality (densitas, flow)



Pem bentukan benda uji (m ol : Ø 15 x 30 cm )



curing



Tidak Cek Uji Tekan Bebas



Ya Selesai



  Gambar 3-4. Prosedur Pembuatan Rencana Campuran Mortar Busa



    Berdasarkan percobaan pencampuran, menurut Handayani (2007), sebagai  berikut: 



34



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



1.  Semua jenis material atau bahan timbunan jalan pada prinsipnya dapat  dijadikan  bahan  campuran  dengan  foam  dan  direncanakan  sesuai  kebutuhan.  Penggunaan  material  setempat  untuk  timbunan  mortar  busa sangatlah mungkin dan hal ini dapat mengurangi biaya pekerjaan  timbunan  jika  dibandingkan  dengan  mendatangkan  tanah  dari  lokasi  quarry yang lokasinya relatif jauh.  2.  Berdasarkan  hasil  percobaan  pencampuran  bahan  timbunan  mortar  busa, komposisi yang paling efisien dalam mencapai nilai target adalah  komposisi  campuran  pasir  dan  semen  1:1  dan  komposisi  campuran  tanah dan semen 1:2.     



3.3.1 Pembuatan Busa (foam) Campuran Foam dengan Air Bahan  pembuat  busa  adalah  cairan  busa  (foam  agent)  dengan  air.  Untuk  mengetahui komposisi senyawa kimia penyusun cairan busa maka terlebih  dahulu dilakukan pengujian GC‐MS, yaitu pengujian yang menggunakan alat  Gas  Chromatograph  untuk  menganalisis  komposisi  unsur  Karbon  (C)  dari  benda uji, baik yang berupa gas ataupun cairan (oil atau condensate). Dari  pengujian  tersebut  diketahui  bahwa  senyawa  kimia  dominan  yang  teridentifikasi  dalam  cairan  pembentuk  busa  adalah  1‐Dodecanol,  Methoxyacetic gcid tridecyl ester dan 1‐Tetradecanol. Untuk membuat busa  dilakukan  pencampuran  cairan  busa  dan  air  dengan  menggunakan  foam  generator  dan  compresor.  Setelah  busa  terbentuk  dilakukan  pemeriksaan  berat  isinya  (standar  0,04  ±  0,005  t/m3)  dan  cukup  dilakukan  1  kali  dalam  tiap pencampuran.    •



Untuk  job  mix  awal,  timbang  agregat,  semen  dan  air  diambil  perbandingan agregat sebesar 1:1, air sebanyak 0,5 dari berat semen. 



•



Ukur  foam  dan  air  dengan  perbandingan  1:25,  pengukuran  dilakukan  dengan menggunakan gelas ukur, dapat dilihat pada Gambar 3‐5. 



Bab 3 – Pembuatan Rencana Campuran (Design Mix Formula) Mortar Busa



35



  Gambar 3-5. Pengukuran Kebutuhan Foam dengan Gelas Ukur (dokumentasi pelaksanaan di laboratorium)



    •



Hubungkan  compressor  dengan  foam  generator,  dapat  dilihat  pada  Gambar 3‐6. 



  Gambar 3-6. Compressor yang Dihubungkan dengan Foam Generator (dokumentasi pelaksanaan di laboratorium)



    •



Campurkan  foam  dan  air  di  dalam  ember,  lalu  masukkan  ke  foam  generator, dengan tekanan 10 bar, dapat dilihat pada Gambar 3‐7. 



36



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



  Gambar 3-7. Pencampuran Foam dan Air dengan Tekanan 10 bar (dokumentasi pelaksanaan di laboratorium)



    Pastikan campuran foam dan air sudah tercampur sempurna, dapat dilihat  pada Gambar 3‐8 . 



  Gambar 3-8. Foam yang telah Dicampur dengan Air (dokumentasi pelaksanaan di laboratorium)



   



3.3.2 Pembuatan Material Campuran (Campuran Foam, Semen, dan Pasir) Material  campuran  terdiri  dari  semen,  pasir,  dan  air,  semua  material  dicampur menggunakan hand mixer dan dengan variasi komposisi material  sesuai  dengan  perhitungan.  Hal  ini  dimaksudkan  agar  bisa  diperoleh 



Bab 3 – Pembuatan Rencana Campuran (Design Mix Formula) Mortar Busa



37



spesifikasi  material  ringan  dengan  mortar  busa  yang  dikehendaki.  Campuran tersebut harus diperiksa dari adanya gumpalan.  •



Untuk  job  mix  awal  campuran  foam,  semen  dan  pasir  diambil  perbandingan  berat:  berat  semen  +  agregat  sebesar  1,2  :  1  timbang  hasil campuran  foam sesuai dengan job mix yang direncanakan. dapat  dilihat pada Gambar 3‐9. 



Gambar 3-9. Penimbangan Semen untuk Rencana Campuran Awal (dokumentasi pelaksanaan di laboratorium)



    •



Masukkan  agregat  dan  semen  ke  dalam  bejana  mixer,  lalu  diaduk  dengan mixer selama ± 2 menit. 



•



Masukan  campuran  foam  ke  dalam  bejana  mixer  yang  telah  terisi  campuran tersebut, lalu aduk lagi selama ± 2 menit, dan pastikan telah  tercampur sempurna, dapat dilihat pada Gambar 3‐10.   



  Gambar 3-10. Pencampuran Foam, Semen dan Pasir Kedalam Bejana (dokumentasi pelaksanaan di laboratorium)



   



38



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



3.3.3 Pengujian Berat Isi (densitas) Mortar dan Flow Pengujian  berat  isi  material  campuran  yang  telah  dicampur  dengan  busa  dilakukan sesaat setelah proses pencampuran. Pengujian nilai flow material  mortar  busa dilakukan  dalam  kondisi  segar.  Bahan  tersebut  dituangkan  ke  dalam  flow  cone  hingga  batas  atasnya,  kemudian  flow  cone  diangkat  perlahan  hingga  sampel  mengalir  dan  menyebar,  lalu  hitung  diameternya  setelah 1 menit kemudian, diamater hasil flow 180mm ± 2mm, Pengecekan  flow sebagai berikut :  •



Masukkan  hasil  campuran  tersebut  ke  dalam  silinder  di  atas  bidang  yang rata dan timbang beratnya untuk mengetahui berat isi mortar. 



•



Angkat silindernya dan ukur diameter alirannya untuk mengetahui nilai  flow‐nya. 



•



Harus memenuhi nilai flow 18 ± 2 cm, dapat dilihat pada Gambar 3‐11.   



  Gambar 3-11. Pengujian Flow untuk Mortar Busa (dokumentasi pelaksanaan di laboratorium)



   



3.3.4 Pembuatan dan Pengujian Benda Uji Persiapkan  terlebih  dahulu  cetakan  mould  mortar  (diameter  15cm  x  tinggi  30cm), setelah itu tuang material campuran dengan busa kedalam cetakan  tersebut sampai penuh. Beri tanda pada setiap benda uji agar mudah dalam  mengindentifikasinya. Buka cetakan setelah benda uji telah mengeras.  



Bab 3 – Pembuatan Rencana Campuran (Design Mix Formula) Mortar Busa



39



•



Masukkan  mortar  ke  dalam  mould  silinder  sesuai  dengan  kebutuhan  (dengan  minimal  benda  uji  3  buah  untuk  setiap  pengujian  uji  tekan  3  hari, 7 hari, 14 hari). 



•



Beri label pada setiap mould silinder dan setiap pengujian, dapat dilihat  pada Gambar 3‐12. 



  Gambar 3-12. Contoh Mortar Busa untuk Pengujian Uji Tekan Bebas (dokumentasi pelaksanaan di laboratorium)



•



Buka  benda  uji  di  dalam  mould  silinder  setelah  1  hari,  dan  dilakukan  proses perawatan (curing). Pada proses perawatan benda uji dibungkus  dengan menggunakan plastik, hal ini dimaksudkan agar benda uji dapat  terhindar dari kontaminasi udara bebas sehingga proses oksidasi dapat  dicegah. 



•



Timbang benda uji dan hitung densitasnya. 



•



Lakukan  pengujian  tekan  bebas  pada  waktu  yang  telah  ditentukan  (3  hari, 7 hari, 14 hari). 



•



Lakukan  uji  kadar  air  dengan  contoh  benda  uji  yang  telah  diuji  tekan  bebas. 



•



Periksa  apakah  nilai  pengujiannya  telah  masuk  ke  dalam  spesifikasi.  Untuk UCS 800, nilai kuat tekan minimum adalah 800 kPa dengan nilai  densitas  maksimum  0,6  t/m3,  sedangkan  untuk  UCS  2000,  nilai  kuat  tekan  minimum  adalah  2000  kPa  dengan  nilai  densitas  maksimum  0,8  t/m3.  Apabila  kuat  tekannya  lebih  rendah,  dapat  diatasi  dengan  menambah  jumlah  semen,  dan  bila  densitasnya  lebih  tinggi  dari  40



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



spesifikasi  dapat  kurangi  dengan  menambah  jumlah  foam  atau  mengurangi volume agregat yang digunakan.     



3.3.5 Perawatan Benda Uji (Curing) Setelah  cetakan  dibuka  perlu  dilakukan  proses  perawatan  (curing)  agar  benda  uji  tidak  mengalami  kerusakan.  Pada  proses  perawatan  benda  uji  dibungkus dengan menggunakan plastik, hal ini dimaksudkan agar benda uji  dapat  terhindar  dari  kontaminasi  udara  bebas  sehingga  proses  oksidasi  dapat dicegah. Perawatan benda uji dilakukan sesuai SNI 03‐4810‐1998.     



3.3.6 Pengujian Berat Isi dan Kuat Tekan Bebas, Unconfined Compressive Strength (UCS) Pengujian berat isi mortar busa dilakukan sebelum melakukan pengujian uji  tekan  bebas,  dengan  cara  menimbang  benda  uji  dan  menghitung  densitasnya.    Pengujian  uji  tekan  bebas  harus  sesuai  SNI  03‐3838‐1994.  Pengujian  ini  dilakukan untuk mengetahui nilai UCS benda uji. Nilai UCS harus memenuhi  peryaratan mortar busa. Jika nilai UCS benda uji sudah sesuai dengan yang  dikehendaki  maka  komposisi  material  benda  uji  tersebut  bisa  digunakan  sebagai  dasar  untuk  melakukan  produksi  yang  lebih  banyak.  Apabila  nilai  UCS‐nya  tidak  sesuai  maka  proses  trial  mix  mortar  busa  yang  dilakukan  harus  diulang  dari  awal  dan  dilakukan  dengan  komposisi  material  yang  berbeda.  Lakukan  pengujian  tekan  bebas  (UCS)  pada  waktu  yang  telah  ditentukan (3hari, 7hari, dan 14hari), dapat dilihat pada Gambar 3‐13.   



Bab 3 – Pembuatan Rencana Campuran (Design Mix Formula) Mortar Busa



41



  Gambar 3-13. Pengujian UCS di Laboratorium (dokumentasi pelaksanaan lapangan)



    Lakukan  uji  kadar  air  dengan  sampel  yang  telah  diuji  tekan,  dapat  dilihat  pada Gambar 3‐14.     Gambar 3-14. Pengujian Uji Kadar Air (dokumentasi foto pelaksanaan di laboratorium)



    Periksa  apakah  nilai  pengujiannya  telah  masuk  ke  dalam  spesifikasi  sesuai   Tabel 3‐2 dan Tabel 3‐3. Apabila kuat tekannya lebih rendah, dapat diatasi  dengan  menambah  jumlah  semen,  dan  bila    berat  isinya  lebih  tinggi  dari  spesifikasi dapat kurangi dengan menambah jumlah foam atau mengurangi  volume agregat yang digunakan    Jika  percobaan  tidak  memenuhi  spesifikasi  pada  salah  satu  persyaratan  maka  dilakukan  penyesuaian  dan  percobaan  kembali  hingga  memenuhi  spesifikasi.  Campuran  yang  sesuai  spesifikasi  dijadikan  acuan  untuk  pelaksanaan pekerjaan timbunan konstruksi jalan dengan mortar busa.   



42



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



4 METODE KONSTRUKSI TIMBUNAN RINGAN DENGAN MORTAR BUSA            



4.1 Persyaratan Peralatan Peralatan  dan  alat‐alat  lainnya  yang  akan  dipergunakan  untuk  menangani  bahan‐bahan dan melakukan semua bagian dari pekerjaan, terlebih dahulu  harus  disetujui  oleh  Ahli,  seperti:  design,  kapasitas,  dan  keadaan  mekaniknya.  Peralatan  harus  ada  di  lokasi  pekerjaan  sebelum  dimulainya  operasi konstruksi. Hal ini diperlukan untuk pemeriksaan dan persetujuan.     



4.1.1 Mixers Pada  prinsipnya  pekerjaan  pengadukan  mortar  yang  akan  dilaksanakan  harus diaduk di suatu central mixing plant (stationary mixer) type wet‐mix  yang dilengkapi alat penimbang, alat pengontrol kelembaban dan kadar air 



Bab 4 – Metode Konstruksi Timbunan Ringan dengan Mortar Busa



43



agregat  serta  alat  pengontrol  lainnya  yang  memenuhi  persyaratan  sesuai  dengan spesifikasi ASTM C 94 – 94. (1994).    Sebelum  dipesan/dipasang  di  central  mixing  plant    baik  merk  maupun  kapasitasnya  harus  disetujui  oleh  Ahli  terlebih  dahulu.  Bilamana  penyedia  jasa akan mempergunakannya alat pengaduk jenis truck mixer atau transit  mixer, baik untuk keseluruhan adukan (truck mixed mortar), maka Penyedia  jasa harus mendapatkan izin tertulis terlebih dahulu dari Ahli.    Stationary mixer oleh pabrik pembuatnya harus sudah dicantumkan papan  logam  yang  memuat  informasi  tentang  kapasitas  drum  pengaduk,  kecepatan  rotasi  drum  pengaduk  dan  sirip‐sirip  pengaduk,  dapat  dilihat  pada Gambar 4‐1.   



  Gambar 4-1. Box Mixer Kapasitas 1m³ (dokumentasi pelaksanaan lapangan)



   



4.1.2 Mortar Pump (Pompa Mortar) Yaitu  mesin  pompa  untuk  memompa  adukan  mortar  basah  ke  titik  pengecoran  apabila  tidak  bisa  dijangkau  oleh  truck  mixer  tersebut.  Merk,  tipe  maupun  kapasitasnya  harus  disetujui  oleh  Ahli  terlebih  dahulu,  dapat  dilihat pada Gambar 4‐2. 



44



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



  Gambar 4-2.Mortar Pump (dokumentasi pelaksanaan lapangan)



   



4.1.3 Peralatan Lain Pembentuk Foam Peralatan  pembuat  foam  terdiri  dari  compressor  dan  mesin  pembuat  foamnya itu sendiri. Kapasitas dari kedua alat tersebut yaitu:  1.  Compressor : 0,6 MPa  2.  Mesin pembuat Foam : 0,2 MPa     



4.2 Tahapan Konstruksi Tahapan  pelaksanaan  konstruksi  timbunan  ringan  dengan  mortar  busa,  sebagai berikut:     



4.2.1 Persiapan Kerja Penyiapan  kondisi  lapangan  yaitu  meliputi  kebersihan  lahan  dan  pembuatan  lantai  kerja  atau  lean  concrete,  serta  semua  peralatan  dan  operator sudah siap.     



Bab 4 – Metode Konstruksi Timbunan Ringan dengan Mortar Busa



45



4.2.2 Pemasangan Anyaman Baja (Wire Mesh) Pada  timbunan  jalan  menggunakan  mortar  busa  yang  menggunakan  anyaman  baja,  lebar  dan  panjang  anyaman  baja  harus  di  atur  sedemikian  rupa  sehingga  pada  saat  dipasang,  anyaman  baja  tersebut  tepat  pada  posisinya  dan  tidak  bergeser,  ukuran  anyaman  baja,dapat  dilihat  pada  Gambar 4‐3.  10 cm



10 cm



  Gambar 4-3. Ukuran Pemasangan Anyaman Baja



    Apabila  mortar  busa  dilakukan  dengan  dua  kali  pengecoran,  maka  permukaan  lapis  pertama  harus  rata  dan  terletak  pada  kedalaman  tidak  kurang  dari  5  cm  di  bawah  permukaan  akhir  mortar  busa.  Anyaman  ditempatkan  di  atas  lapis  pertama  pengecoran.  Penghamparan  lapisan  pertama  harus  mencakup  seluruh  lebar  pengecoran  dengan  panjang  yang  cukup untuk memungkinkan agar anyaman dapat di gelar pada posisi akhir  tanpa  kelebihan  anyaman.    Untuk  mencegah  anyaman  bergeser  maka  lembar anyaman yang berdampingan harus di ikat kuat. Pengecoran lapisan  selanjutnya,  campuran  dituang  diatas  anyaman  baja.  Untuk  jangka  waktu  tertentu  permukaan  lapisan  pertama  tidak  boleh  di  biarkan  terbuka  lebih  dari 30 menit. Penghamparan anyaman baja dapat dilihat pada Gambar 4‐4. 



46



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



  Gambar 4-4. Anyaman Baja yang Telah Terhampar (dokumentasi pelaksanaan lapangan)



     



4.2.3 Pemasangan Bekisting Papan‐papan  cetakan  atau  bekisting  dibentuk  dengan  baik  harus  dipasang  tegak dan lurus dalam arti tidak berbelok‐belok sesuai dengan dimensi yang  direncanakan, agar  tegak lurus dilakukan pengukuran dengan bantuan alat  waterpass.  Papan‐papan  tersebut  harus  kokoh  sehingga  tidak  mudah  berubah tempat, miring atau   melengkung  bila pengecoran  telah di mulai.  Kebersihan dalam bekisting diperiksa sebelum penuangan mortar busa.    Papan  cetakan  harus  dipasang  secara  rapi  berdasarkan  bentuk  timbunan  ringan yang akan di cor. Bekisting dipasang sesuai persyaratan. Tinggi papan  cetakan  dipasang  melebihi  tinggi  mortar  busa  yang  akan  dituang.  Sambungan  pada  bekisting  harus  merupakan  garis  lurus  serta  sambungan  harus  rapat  sehingga  tidak  terjadi  kebocoran.  Untuk  bekisting  pada  abutment harus ditunjang dengan tiang yang kuat untuk menyangga papan  cetakan. Bekisting dibuat  sesuai kemampuan  mortar busa yang dihasilkan,  terlihat pada  Gambar 4‐5 untuk kebutuhan 1m³. 



Bab 4 – Metode Konstruksi Timbunan Ringan dengan Mortar Busa



47



  Gambar 4-5. Pemasangan Bekisting (dokumentasi pelaksanaan lapangan)



   



4.2.4 Penuangan (Pengecoran) Campuran  mortar  busa  harus  dicor  dengan  menuangkan  mortar  busa  dari  alat  pengangkut  sesuai  dengan  batas  bekisting.  Tata  cara  pencampuran  sesuai dengan tata cara pengadukan dan pengecoran beton, sesuai SNI 03‐ 3976‐1995.    Mortar  busa  harus  dihampar  dengan  takaran  yang  cukup  untuk  mengecor  seluruh lebar mortar busa yang bekerjanya sedemikian rupa sehingga tidak  akan timbul segregasi atau pemisahan material‐material pembentuk mortar  busa  sendiri.  Level  permukaan  harus  diawasi  dari  bekisting  samping  dan  harus  diatur  pada  kemiringan  yang  betul  sesuai  dengan  ketentuan  yang  tertera dalam gambar rencana.    Pengecoran  dapat  juga  dilakukan  dengan  mesin  pompa  (Mortar  pump)  untuk  memompa  campuran  mortar  busa  basah  ke  lokasi  pengecoran,  apabila  tidak  bisa  dijangkau  oleh  truck  mixer  dan  harus  dijaga  untuk  tidak  menimbulkan  segregasi  atau  pemisahan  material  pembentuk  mortar  busa  sendiri.    Tinggi jatuh  pelaksanaan pengecoran tidak boleh lebih dari 1,5 meter, jika  harus menggunakan pipa atau trimie, untuk menghindari hasil pelaksanaan 



48



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



pengecoran  terjadi  buih  yang  terlalu  besar,  yang  akan  mengakibatkan  segresi atau penurunan hasil pengecoran sehingga keroposnya permukaan  atas  hasil  pengecoran.  Pelaksanaan  pengecoran  ke  dalam  bekisting  dapat  dilihat pada Gambar 4‐6.   



  Gambar 4-6. Tahapan Pengecoran (dokumentasi pelaksanaan lapangan)



   



4.2.5 Perataan Setelah  material  ringan  dengan  mortar  busa  dihamparkan,  permukaan  material ringan harus diratakan dan dirapihkan dengan alat perata, seperti  dapat dilihat pada Gambar 4‐7.   



  Gambar 4-7. Perataan Mortar Busa (dokumentasi pelaksanaan lapangan)



     



Bab 4 – Metode Konstruksi Timbunan Ringan dengan Mortar Busa



49



4.2.6 Perawatan (Curing) Mortar busa yang telah selesai dicor segera ditutup dengan bahan penutup  (terpal,  plastik  tebal)  agar  tidak  terjadi  penguapan  yang  berlebihan  untuk  menghindari  retakan.  Lahan  yang  akan  dicor  harus  ditutup  agar  tidak  terkena  sinar  matahari  secara  langsung,  hujan  atau  angin,  dapat  dilihat  pada Gambar 4‐8.   



  Gambar 4-8. Terpal Penutup Mortar Busa Terpasang (dokumentasi pelaksanaan lapangan)



   



4.2.7 Pembukaan Bekisting Cetakan tidak boleh dibuka dari saat mortar busa di cor sampai finial setting  time  atau  di  hitung  24  jam.  Bekisting  harus  dibuka  secara  hati‐hati  untuk  menghindari kerusakan pada mortar busa.     



4.2.8 Sambungan Pengecoran (Construction Joint) 1. Umum  Pada  pembangunan  jalan,  runway,  taxiway  dan  apron  tidak  dipergunakan dummy‐joint lagi, sehingga yang ada hanya “construction  joint”  (sambungan  pengecoran)  saja,  baik  sambungan  pengecoran  antara konstruksi yang baru dengan dengan yang lama, baik sambungan  pengecoran ke arah melintang maupun memanjang. 



50



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



2. Sistem Pengecoran  Apabila  tersedia  cukup  waktu  maka  pengecoran  dapat  dilaksanakan  sebagai berikut :   Sistem  pengecoran dilakukan dapat dilakukan secara bertahap dengan  ketebalan  maksimum  1  meter  dan  lebar  sesuai  lebar  jalan  yang  akan  digunakan  konstruksi  mortar  busa,  demikian  selanjutnya  sampai  mencapai ujung konstruksi perkerasan yang direncanakan.  3. Daerah‐daerah  yang  belum  dicor  ini  akan  dicor  kemudian  bilamana  slab‐slab  di  kanan  dan  kirinya  atau  di  belakang  dan  di  depannya  yang  akan  disambung  telah  mencapai  umur  rencana  dengan  maksud  untuk  memberi kesempatan agar slab yang dicor itu telah selesai atau hampir  selesai mengalami penyusutan.  4. Rencana  pengecoran  dan  penyiapan  papan‐papan  cetakan  atau  pembatas. Paling tidak 7 hari sebelum pengecoran Penyedia jasa harus  sudah  menyampaikan  rencana  pengecoran  berikut  gambar  sketsa  mengenai  letak  bagian‐bagian  yang  akan  dicor  beserta  urut‐urutan  pengecorannya.  Bila  rencana  pengecoran  ini  telah  disetujui  Ahli,  maka  Penyedia  jasa  bisa  mulai  menyiapkan  tempat  yang  akan  dicor  sesuai  urut‐urutannya yang meliputi:  ‐   Kesiapan lantai kerja   ‐   Pembesian sesuai dengan gambar kerja.     Papan‐papan  cetakan  yang  merupakan  pembatas  daerah  pengecoran,  dimana papan‐papan cetakan ini harus dipasang tegak dan lurus dalam  arti  kata  tidak  berbelok‐belok  serta  kokoh,  sehingga  tidak  mudah  berubah tempat, miring atau melengkung bila pengecoran telah dimulai  atau terinjak.  5. Pengecoran tahap selanjutnya  Yang  dimaksud  dengan  pengecoran  tahap  selanjutnya  disini  adalah  pengecoran bagian‐bagian yang belum dicor akibat diloncati atau dapat  dikatakan  pengecoran  sambungan  antara  dua  mortar  yang  telah  dicor  terlebih dahulu pada pengecoran tahap sebelumnya. 



Bab 4 – Metode Konstruksi Timbunan Ringan dengan Mortar Busa



51



6. Seperti  telah  diterangkan  di  atas  bahwa  pengecoran  sambungan‐ sambungan ini baru bisa dimulai bilamana mortar yang akan disambung  telah berumur lebih dari umur rencana atau mencapai nilai kuat tekan  optimum  14  hari.  Sebelum  pengecoran  tahap  selanjutnya  ini  dimulai,  maka tempat‐tempat  yang  akan  dicor  harus  telah  diperiksa  terlebih  dahulu atas kesiapannya, terutama mengenai:  a. Permukaan  sisi  tegak  dari  ujung  mortar  pengecoran  tahap  sebelumnya  yang  akan  disambung.  Permukaan  sisi  tegak  ini  harus  merupakan  bidang  tegak  yang  rapi  dan  lurus.  Bila  ada  sisa‐sisa  pengecoran  tahap  sebelumnya  harus  dibongkar  (dibeitel)  sehingga  memperoleh bidang tegak rapi.  b. Kebersihan  tempat  yang  akan  dicor.  Tempat  ini  harus  bebas  atau  bersih  dari  sisa‐sisa  pembongkaran  atau  puing‐puing  mortar,  barang‐barang  yang  tidak  dikehendaki  serta  kotoran‐kotoran  lainnya.  c. Pembesian  anyaman  baja  (wire  mesh)  harus  sudah  sesuai  dengan  gambar desain, terpasang kokoh dengan ganjal‐ganjal (spacer) yang  kuat  sehingga  tidak  mudah  melengkung  bila  terinjak  orang  dan  tidak mudah tergeser pada waktu proses pengecoran.     



4.2.9 Pembukaan untuk Lalu Lintas 1. Pembukaan timbunan jalan menggunakan mortar busa untuk lalu lintas  umum  harus  ditentukan  terlebih  dahulu  oleh  Ahli.  Lalu  lintas  umum  dapat dibuka kurang lebih 14 hari setelah timbunan jalan menggunakan  mortar  busa  terpasang.  Bila  kekuatan  timbunan  jalan  menggunakan  mortar  busa  tersebut  telah  mencapai  kekuatan  tekan  minimum  2000  kPa  untuk  Lapis  Pondasi  Atas  (lapisan  dengan  tebal  30  cm  di  bawah  lapisan  aspal)  dan  kekuatan  tekan  minimum  800  kPa  untuk  Lapis  Pondasi Bawah (lapisan di bawah Lapis Pondasi Atas), sebelum 14 hari  maka jalan/daerah tersebut bisa dibuka untuk lalu lintas umum. 



52



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



2. Sebelum  dibuka  untuk  lalu‐lintas  umum,  maka  daerah/jalur  tersebut  harus  dibersihkan  lebih  dahulu  dari  kotoran‐kotoran  yang  menempel  (tanah, dsb.) kotoran‐kotoran lepas dan debu.  3. Bilamana  timbunan  jalan  menggunakan  mortar  busa  belum  mencapai  umur/kekuatan  tersebut  diatas,  kendaraan  proyek  yang  berhubungan  dengan tugasnya harus melewati timbunan jalan menggunakan mortar  busa tersebut, maka terlebih dahulu harus ada izin khusus dari Ahli.     



4.3 Pengendalian Mutu Pengendalian  mutu  adalah  salah  satu  faktor  kunci  keberhasilan  hasil  pelaksanaan  pekerjaan  yaitu  pengendalian  mutu  yang  baik,  maka  akan  diperoleh  hasil  pekerjaan  yang  memberikan  kinerja  yang  baik.    Frekuensi  pengujian  minimum  untuk  pengendalian  selama  proses  pelaksanaan  yang  diperlukan  harus  seperti  yang  ditunjukkan  dalam  Tabel  4‐2.  Mutu  dari  pekerjaan  konstruksi  timbunan  ringan  dengan  mortar  busa  dipengaruhi  oleh  bahan  material  yang  digunakan,  untuk  itu  pengendalian  mutu  terhadap bahan harus lebih diperhatikan.    Pengujian mutu terhadap bahan material semen dapat dilihat pada Tabel 4‐ 1.  Tabel 4-1. Jenis Pengujian Semen



Jenis Pengujian  Kadar udara, volume, Max % 



Spesifikasi  Tipe III  Tipe IV 



Tipe I 



Tipe II 



Tipe V 



12 



12 



12 



12 



12 



Kehalusan, luas permukaan spesifik,  m2/kg  ‐ Pengujian Turbidimeter, Min  ‐ Pengujian permiabilitas udara, Min 



 



 



 



 



 



160  280 



160  280 



‐   



160  280 



160  280 



Pengembangan autociave, max % 



0.8 



0.8 



0.8 



0.8 



0.8 



     



     



  12.4  24.1 



     



     



12.4  27.6 



10.3  27.6 



24.1   



  17.2 



8.3  20.7 



Kuat tekan, min, Mpa  ‐ 1 hari  ‐ 3 hari  ‐ 7 hari  ‐ 28 hari 



Bab 4 – Metode Konstruksi Timbunan Ringan dengan Mortar Busa



53



Jenis Pengujian  Waktu pengikat, menit  *Alat vicat (menit)  ‐ Pengikatan awal, Min  ‐ Pengikatan akhir, Max  * Alat gillmore (menit)  ‐ Pengikatan awal, Min  ‐ Pengikatan akhir, Max  Konsistensi normal semen 



Spesifikasi  Tipe III  Tipe IV 



Tipe I 



Tipe II 



Tipe V 



    45  50‐375    60 



    45  50‐375    60 



    45  50‐375    60 



    45  50‐375    60 



    45  50‐375    60 



600   



600   



600   



600   



600   



   



4.3.1 Pengujian Timbunan Ringan dengan Mortar Busa Pengujian  permukaan  timbunan  ringan  dengan  mortar  busa  sebagai  berikut:  1) Permukaan  timbunan  jalan  menggunakan  mortar  busa  harus  diperiksa  dengan mistar lurus sepanjang 3 meter, harus dilaksanakan tegak lurus  dan sejajar.  2) Pengujian untuk pemeriksaan toleransi kerataan yang disyaratkan harus  mulai  dilaksanakan  segera  setelah  penghamparan  dan  perataan,  penyimpangan  yang  terjadi  harus  diperbaiki  dengan  membuang  atau  menambahkan bahan sebagaimana diperlukan.  a) Ketentuan Berat Isi,  UCS dan Flow  Berat  isi  dan  kekuatan  tekan  bebas  timbunan  jalan  menggunakan  mortar  busa  (compressive  strength)  dan  flow  harus  sesuai  dengan  persyaratan timbunan jalan menggunakan mortar busa. 



54



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



  Gambar 4-9. Pengujian Berat Isi (dokumentasi pelaksanaan lapangan)



    b) Jumlah Pengambilan Benda Uji  Pengambilan benda uji umumnya dilakukan di unit produksi mortar  busa  dengan  frekuensi  pengujian  setiap  pengecoran  10m3  adukan  harus  diambil  benda  uji  silinder/kubus  secara  uji  petik  (random  sampling)  untuk  setiap  minimum  3  kali  pengujian  dan  setidak‐ tidaknya  setiap  1  (satu)  hari  sekali  yang  cukup  mewakili  (representative)  untuk  pengecoran  hari  itu,  juga  sebanyak  untuk  minimum 3 (tiga) kali pengujian.  3) Untuk  menguji  kekuatan  tekan  timbunan  jalan  menggunakan  mortar  busa  (compressive  strength)  mengikuti  SNI  03‐3638‐1994.  Pada  saat  awal‐awal  pengecoran,  harus  mengambil  minimum  sebanyak  20  (dua  puluh) buah benda uji silinder yang masing‐masing di tes pada umur 7  hari dan 14 hari.  4) Dari  hasil  pengetesan  benda  uji  tersebut  diatas,  maka  harus  dipakai  sebagai  dasar  untuk  mempertimbangkan  apakah  perlu  diadakan  perubahan dalam campuran (mix design) dan cara pelaksanaan.  5) Benda‐benda uji tersebut harus dibuat/disiapkan menurut cara standar  tentang  pembuatan  dan  perawatan  benda  uji  di  laboratorium  seperti  tercantum dalam SNI 3419‐2008. 



Bab 4 – Metode Konstruksi Timbunan Ringan dengan Mortar Busa



55



6) Pengetesan/pengujian  dilaksanakan  setelah  benda  uji  mencapai  umur  tertentu dan setiap pengujian harus terdiri dari 3 (tiga) buah benda uji.  Jadi setiap rangkaian pengujian @3 benda uji.     



4.3.2 Pengamatan Mutu Khusus setelah Campuran Mortar Busa Selesai di Hampar Pengamatan mutu khusus setelah campuran mortar busa selesai di hampar,  adalah sebagai berikut:  1) Khusus  pada  timbunan  jalan  menggunakan  mortar  busa  yang  sudah  selesai  dikerjakan,  harus  dilakukan  pengamatan  mutu  terhadap  timbunan  jalan  menggunakan  mortar  busa  dan  terhadap  tebal  dari  timbunan jalan menggunakan mortar busa tersebut.   2) Untuk  ini  Penyedia  Jasa  diwajibkan  untuk  melaksanakan  core  drill  dan  dengan  kedalaman  setebal  timbunan  jalan  menggunakan  mortar  busa  menurut gambar rencana serta diwajibkan untuk membuat laporan.  3) Jumlah dan ulangan core drill harus dilaksanakan sebagai berikut :  a) Pada  timbunan  jalan  menggunakan  mortar  busa  percobaan  yang  seluas ± 300m2 harus diadakan 15 buah core drill.  b) Pada  timbunan  jalan  menggunakan  mortar  busa  dengan  luas  1000m2 hasil pengecoran pertama harus diadakan 20 core drill.  c) Bila  pengujian  pada  butir  b.  diatas  telah  menunjukkan  hasil  yang  baik,  maka  pada  sisa  mortar  busa  yang  akan  dicor  selanjutnya  cukup  diadakan  1  (satu)  core  drill  pada  luas  2500m2  untuk  pengecoran  mortar  busa  yang  dilaksanakan  secara  mekanis,  sedangkan  bagian‐bagian  mortar  busa  yang  dilaksanakan  secara  manual diadakan 1 (satu) core drill untuk setiap 500m2.  4) Dalam  hal  hasil  core  drill  diatas  menunjukkan  hal‐hal  yang  perlu  diperhatikan  secara  sungguh‐sungguh  guna  mengambil  suatu  keputusan.  5) Tempat‐tempat  yang  akan  dilakukan  core  drill  akan  ditentukan  secara  acak/uji petik (random). 



56



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



Tabel 4-2. Pengendalian Mutu



Pengujian 



Frekuensi pengujian  Bahan



Semen



Diperiksa setiap dilakukan pencampuran 



Pasir : - kadar carbon organik 



Diperiksa setiap dilakukan pencampuran 



- kadar air  



Diperiksa setiap dilakukan pencampuran 



- wet density test 



Diperiksa setiap dilakukan pencampuran 



- ignition loss 



Diperiksa setiap dilakukan pencampuran 



Air :  - PH test 



‐ Bahan padat  ‐ Bahan tersuspensi  ‐ Bahan organik  ‐ Minyak mineral  ‐ Ion sulfat (Na2SO4)  ‐ Ion klorida (NaCL) 



Diperiksa setiap dilakukan pencampuran  (spesifikasi 4,5‐8,5), sesuai PB‐0301‐76  Spesifikasi Max.2000ppm, sesuai PB‐0302‐76  (Binkot, 1990a)  Spesifikasi Max.2000ppm, sesuai PB‐0303‐76  (Binkot, 1990b)  Spesifikasi Max.2000ppm, sesuai PB‐0304‐76  (Binkot, 1990c)  Spesifikasi  Max.2%  berat  semen,  sesuai  PB‐ 0305‐76 (Binkot, 1990d)  Spesifikasi  Max.10000ppm,  sesuai  PB‐0306‐ 76 (Binkot, 1990e)  Spesifikasi  Max.20000ppm,  sesuai  PB‐0307‐ 76 (Binkot, 1990f) 



Kadar air sebelum produksi : - Kadar air busa 



Diperiksa setiap dilakukan pencampuran 



- Kadar air campuran 



Diperiksa setiap dilakukan pencampuran 



Campuran : - Gradasi  - Kadar Busa  - Campuran Rancangan (Mix Design) 



200 ton (min, 2 pengujian per hari)  Diperiksa setiap dilakukan pencampuran  Setiap perubahan rancangan 



- Density 



Diperiksa setiap dilakukan pencampuran di lab 



- Flow 



Diperiksa setiap dilakukan pencampuran di lab 



- UCS 



Diperiksa setiap dilakukan pencampuran di lab 



Bab 4 – Metode Konstruksi Timbunan Ringan dengan Mortar Busa



57



Pengujian 



Frekuensi pengujian 



Lapisan yang dihampar :  - Uji  kepadatan  dapat  dilakukan  menggunakan  UCS  lapangan  pada  lokasi  yang  ditentukan  oleh  Direksi  Teknis,tetapi  tidak  berselang  lebih  dari  50 m  - Uji  ketebalan  dapat  dilakukan  dengan  menggali  dan  mengukur  ketebalan  lapisan hamparan padat pada lokasi yag  ditentukan  oleh  Direksi  Teknis,  tetapi  tidak  boleh  berselang  lebih  50  m.  Sebagai  alternatif  uji  ketebalan  dapat  dilakukan  dengan  pengeboran  (core  drill)  setelah  hamparan  berusia  minimum 14 hari 



50 meter panjang 



50 meter panjang 



     



58



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



5 KINERJA TIMBUNAN RINGAN MORTAR BUSA OPRIT JEMBATAN DI KEDATON, CIREBON, JAWA BARAT     Lokasi pekerjaan skala penuh untuk timbunan mortar busa oprit jembatan  pada  Jembatan  Kedaton  Ruas  Jalan  Cirebon‐Karang  Ampel,  Kecamatan  Kapetakan, Kota Cirebon, Provinsi Jawa Barat, seperti terlihat pada Gambar  5‐1. 



  Gambar 5-1. Lokasi Jembatan Kedaton, Cirebon, Jawa Barat



Bab 5 – Kinerja Timbunan Ringan Mortar Busa Oprit Jembatan di Kedaton, Crb, Jbr



59



5.1 Kondisi Geologi dan Geoteknik Timbunan  uji  di  oprit  Jembatan  Kedaton  terletak  di  atas  tanah  lunak  yang  tersusun  atas  Aluvium  endapan  sungai  yang  umumnya  tersusun  oleh  bahan‐bahan  berbutir  halus  (lempung,  lanau  dan  selingan  pasir),  diperlihatkan  pada  Gambar  5‐2,  dengan  tanah  keras  berada  pada  kedalaman  sekitar  30  m.  Tanah  lunak  tersebut  mempunyai  kuat  geser  tak  terdrainse antara 20 – 40 kPa dan indeks kompresibilitas Cc antara 0.7 – 1,  angka pori e0 antara 1.9 – 2.2,  kadar air 365 – 176%. Dari hasil uji indeks,  tanah  dasar  merupakan  Fat  Clay  berwarna  abu‐abu  dan  masuk  kedalam  klasifikasi CH (lempung plastisitas tinggi). 



  Gambar 5-2. Kondisi Geologi Kedaton, Cirebon, Jawa Barat



    Interpretasi  startifikasi  tanah  diperlihatkan  pada  Gambar  5‐3  memperlihatkan  instrumentasi  terpasang  berdasarkan  kedalaman, 



60



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



sedangkan hasil pengujian sondir dan uji lab diperlihatkan pada Gambar 5‐ 4.  EXT.2 Vw - Pz.3 INC.1



SP.9



INC.2



SP.8



0.00



0.00



0.00



0.00



-4.04 -4.00



0.00



0.00



SP.7



-4.04



-4.118



-4.04



-6.115



-8.105



-10,03 -10.409



-12.478



-14.085



- 19.103



- 24.077



- 27.00



- 27.00



  Tanah Asli Timbunan Mortar Busa



 



Gambar 5-3. Grafis Potongan Stratifikasi



Bab 5 – Kinerja Timbunan Ringan Mortar Busa Oprit Jembatan di Kedaton, Crb, Jbr



61



 



 



 



Gambar 5-4. Sondir dan Hasil Uji Laboratorium



   



5.2 Konstruksi Timbunan dan Instrumentasi pada Oprit Jembatan Kedaton Mortar  busa  pada  oprit  Jembatan  Kedaton,  Cirebon,  Provinsi  Jawa  Barat  terpasang  sepanjang  70  meter  dengan  tinggi  timbunan  4,35  meter,  arah  Kota  Indramayu,  seperti  terlihat  tampak  atas  pada  Gambar  5‐5  dan  letak  titik‐titik  instrumentasi  pada  Gambar  5‐6  dan  potongan  memanjang  pada  Gambar 5‐7.                  62



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



INDRAMAYU



Mortar Busa



Trotoar



Badan Jalan



Median



Badan Jalan



Sunga i



Gambar 5-5. Sketsa Mortar Busa Jembatan Kedaton, Cirebon Jawa Barat



Bahu Jalan



Jalur Lambat



Jalur Cepat



Jalur Cepat



Jalur Lambat



ME NT ABU T



Bahu Jalan



i Sunga



ABU



TME



NT



CIREBON



                                                                 



Bab 5 – Kinerja Timbunan Ringan Mortar Busa Oprit Jembatan di Kedaton, Crb, Jbr



63



INDRAMAYU



64



Trotoar



SP.4



Vw - PZ.1 SP.5



SP.6



BM.B



INC.3



Vw - PZ.2



Badan Jalan



INC.4



Sunga i



SP.1



SP.2



SP.3



Vw - PZ.3



Gambar 5-6. Sketsa Tampak Atas dan Letak Titik-Titik Instrumentasi



Bahu Jalan



Jalur Lambat



Jalur Cepat



Median



INC.2



SP.7



EXT.1



SG - Kn



1.8m



2m



Vw-Pc.2



2m



2m



BM. PIPA PDAM



Vw-Pc.3



EXT.2 Vw-Pc.1 dan 4 Vw - PZ.4



SG - Kr



SP.8



INC.1 SP.9



                                                                 



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



Skala :



2



2



1



4



4



3



3



VW.2



1



VW.1



VW.4 W.1



W.2



VW.3



5



5



Inc Ext SP Pz Pc SG



6 m'



6 m'



Ket :



Vw - Pz.1



- 4,64



-1,66



-1,64



SP:4,5,6 0.00



0.00



Tanah Asli



0.00



- 6.06



-2.06



Vw - Pz.2



-2.10



0.00



INC.3 /4 SP:1,2,3



-27.00



0.00



Foam Mortar 2000 kPa



Foam Mortar 800 kPa



-8.105



-6.115



-4.118



0.00



- 24.077



- 19.103



-14.085



-12.478



-10.409



-10,03



-4.00



0.00



EXT.2 Vw - Pz.3



- 27.00



-4.04



0.00 0.00



INC.1 / 2 SP:7,8,9



Gambar 5-7. Sketsa Potongan Memanjang dan Letak Titik Instrumen



: Inclinometer : Extenzometer : Settlement Plate : Piezometer : Pressure Cell : Strain Gauge



SKETSA LETAK TITIK INSTRUMEN ABUTMENT JEMBATAN KEDATON BARU ARAH INDRAMAYU KM.21+177 CRB.



-12.20



-4.20



0.00



Vw - Pz.4



- 22.40



- 18.92



- 13.20



- 11.20



- 9.90



- 7.07



- 4.88



- 4.24



0.00



EXT.1



- 4,35



Vw - Pc.1 (-3,35)



Vw - Pc.2-3 (-1,55)



Vw - Pc.4 (-0,35)



(0,00)



U



B



T S



                                                                 



Bab 5 – Kinerja Timbunan Ringan Mortar Busa Oprit Jembatan di Kedaton, Crb, Jbr



65



Instrumen  yang  terpasang  pada  Oprit  Jembatan    Kedaton  dengan  simbol  sebagai  keterangan  pada  Gambar  5‐6  dan  Gambar  5‐7  dapat  dilihat  pada   Tabel 5‐1.  Tabel 5-1. Instrumen dan Simbol



No 



Instrumen 



Simbol 



1 



Vibrating Wire Piezometer 



PZ 



2 



Vibrating Wire Pressure Cell  



PC 



3 



Inclinometer  



INC 



4 



Settlement Plate 



SP 



5 



Surface Marker 



SM 



5 



Extensometer Magnetic 



EXT 



6 



Strain Gauge 



SG 



7 



Piezometer Pipe Cassagrande 



PZC 



   



5.2.1 Tahapan Pelaksanaan Konstruksi Timbunan Oprit Mortar Busa Berikut  tahapan  pelaksanaan  konstruksi  timbunan  oprit  mortar  busa  pada  lokasi  Oprit  Jembatan  Kedaton,  Cirebon,  Jawa  Barat  dapat  dilihat  pada  Gambar 5‐9 sampai dengan Gambar 5‐26.     Kondisi  ekisting  Oprit  Jembatan  Kedaton,  sebelum  dilakukan  penggantian  timbunan  dengan  menggunakan  timbunan  ringan  dengan  mortar  busa  dapat dilihat pada Gambar 5‐8 dan Gambar 5‐9.   



66



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



  Gambar 5-8. Kondisi Existing Oprit Jembatan Kedaton (dokumentasi pelaksanaan lapangan)



   



  Gambar 5-9. Ilustrasi Kondisi Existing Jembatan Kedaton



    Pekerjaan  awal  penggantian  timbunan  tanah  dengan  dengan  timbunan  ringan mortar busa adalah melakukan pengerukan tanah asli dengan tinggi  4,35  m  dan  panjang  70  m  dengan  menggunakan  alat  berat  dapat  dilihat  pada  Gambar 5‐10 dan Gambar 5‐11.   



Bab 5 – Kinerja Timbunan Ringan Mortar Busa Oprit Jembatan di Kedaton, Crb, Jbr



67



  Gambar 5-10. Ilustrasi Pekerjaan Pengerukan tanah



   



  Gambar 5-11. Pelaksanaan Pengerukan Tanah (dokumentasi pelaksanaan lapangan)



    Kondisi setelah dilakukan pengerukan tanah asli dapat dilihat pada Gambar  5‐12.     



68



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



  Gambar 5-12. Kondisi Setelah Pengerukan Tanah Asli (dokumentasi pelaksanaan lapangan)



    Tahapan  pelaksanaan  pengecoran  material  dengan  mortar  busa  berdasarkan waktu dan lapisan tinggi timbunan, dan pemasangan anyaman  baja (wire mesh)  dapat dilihat pada Gambar 5‐13.                               



Bab 5 – Kinerja Timbunan Ringan Mortar Busa Oprit Jembatan di Kedaton, Crb, Jbr



69



Gambar 5-13. Waktu Pengecoran Mortar Busa



                                                                  70



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



Pelaksanaan  pemasangan  instrumen  dilakukan  berbarengan  dengan  penghamparan  mortar  busa,  setelah  melakukan  pekerjaan  pengerukan  tanah asli, melakukan pemasangan instrumen seperti terlihat pada Gambar  5‐14  dan  Gambar  5‐15,  warna  merah  menunjukan  pemasangan  instrumentasi  piezometer  dan  warna  hijau  pemasangan  instrumentasi  extensometer.   



  Gambar 5-14. Ilustrasi Tahap Pekerjaan Pemasangan Instrumen



   



  Gambar 5--15. Pelaksanaan Pemasangan Instrumen (dokumentasi pelaksanaan lapangan)



Bab 5 – Kinerja Timbunan Ringan Mortar Busa Oprit Jembatan di Kedaton, Crb, Jbr



71



Awal  penghamparan  mortar  busa  dilakukan  pada  tahap  pertama  di  STA  0+080 dengan spesifikasi kuat tekan bebas 800 kPa dan berat isi 0,6 t/m³,  terlihat pada Gambar 5‐16.   



  Gambar 5-16 .TahapPekerjaan Mortar Busa Lapis Pondasi Bawah



    Mortar  busa  yang  telah  dihampar  ditutup  dengan  terpal  menghindari  pengaruh cuaca terik matahari ataupun hujan, seperti terlihat pada Gambar  5‐17. 



  Gambar 5-17. Perawatan Mortar Busa yang Telah Dihampar (dokumentasi pelaksanaan lapangan)



72



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



Pelaksanaan  pengecoran  dilakukan  dengan  metode  papan  catur,  yaitu  penghamparan  mortar  busa  dilewatkan/dilangkahi  satu  kotak  bekisting  menunggu bekisting yang telah terpasang dapat dibuka untuk dipergunakan  pada  tempat  penghamparan  mortar  busa  yang  lain,  seperti  terlihat  pada  Gambar 5‐18 dan Gambar 5‐19.   



  Gambar 5-18.Tahap Timbunan Mortar Busa Lapis Pondasi Bawah



   



  Gambar 5-19.Tahap Penimbunan Mortar Busa di Atas Lapisan Mortar Busa yang Telah Terhampar



   



Bab 5 – Kinerja Timbunan Ringan Mortar Busa Oprit Jembatan di Kedaton, Crb, Jbr



73



Penghamparan  mortar  busa  pada  tahap  selanjutnya  dilakukan  secara  menerus hingga mencapai tinggi timbunan yang direncanakan.    Pemasangan  anyaman  baja  dilakukan  setiap  1  m  dari  lapisan  dasar,  dan  antara  Lapis  Pondasi  Bawah  800  kPa  dan  Lapis  Pondasi  Atas  2000  kPa,  seperti terlihat pada Gambar 5‐20 sampai dengan Gambar 5‐23.   



  Gambar 5-20. Ilustrasi Pemasangan Anyaman Baja pada Lapis Pondasi Bawah



.   



  Gambar 5-21. Ilustrasi Pemasangan Anyaman Baja Antara Lapis Pondasi Atas dan Lapis Pondasi Bawah



 



74



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



  Gambar 5-22. Ilustrasi Pekerjaan Timbunan Mortar Busa Lapis Pondasi Atas



    Pekerjaan  perkerasan  tebal  lapisan  jalan  dengan  aspal  di  atas  timbunan  mortar  busa  Lapis  Pondasi  Atas  dengan  kuat  tekan  bebas  2000  kPa  dan  berat isi 0,8 t/m³, dengan tinggi lapisan aspal 30 cm sebagai pengganti soil  cement, dapat dilihat pada Gambar 5‐24 dan Gambar 5‐25.   



  Gambar 5-23. Ilustrasi Pekerjaan Pemasangan Anyaman Baja



Bab 5 – Kinerja Timbunan Ringan Mortar Busa Oprit Jembatan di Kedaton, Crb, Jbr



75



  Gambar 5-24. Pekerjaan Perkerasan Jalan (dokumentasi pelaksanaan lapangan)



   



  Gambar 5-25. Ilustrasi Kondisi Setelah Pelaksanaan Pekerjaan



  Kondisi  timbunan  jalan  dengan  mortar  busa  yang  telah  selesai  dikerjakan  dapat dilihat pada Gambar 5‐26.       



76



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



  Gambar 5-26. Kondisi Setelah Pelaksanaan Pekerjaan (dokumentasi foto pemantauan di lapangan)



   



5.2.2 Kondisi Instrumen Terpasang Pada  lokasi  Oprit  Jembatan  Kedaton,  Cirebon,  Jawa  Barat  terpasang  instrumen  yang  dilakukan  pemantauan  setelah  pelaksanaan  konstruksi.  Kegiatan  pemantauan  dengan  melakukan  identifikasi  kondisi  instrumen  terpasang secara visual dan dengan mengecek alat dengan data logger.    A.  Instrumen Vibrating Wire Piezometer  Vibrating wire pieziemeter adalah unit pisometer yang menggunakan kawat  bervibrasi. Kawat bervibrasi ini akan bergetar jika terjadi defleksi diafragma  yang  dipengaruhi  oleh  tekanan  air  pori.  Kawat  bevibrasi  ini  akan  mempengaruhi  frekuensi  resonan  dan  perubahan  regangan  pada  kawat  bervibrasi dan akan terbaca oleh alat.    Kondisi  instrumen  vibrating  wire  piezometer,serial  number,  serta  serial  number, gage faktor, thermal factor,dan lokasi instrumen dapat dilihat pada  Tabel 5‐2            Bab 5 – Kinerja Timbunan Ringan Mortar Busa Oprit Jembatan di Kedaton, Crb, Jbr



77



Tabel 5-2 Instrumen Vibrating Wire Piezometer



No  Jenis Instrumen Simbol 1  2  3  4 



Vibrating Wire  Piezometer  Vibrating Wire  Piezometer  Vibrating Wire  Piezometer  Vibrating Wire  Piezometer 



PZ.1  PZ.2  PZ.3  PZ.4 



Gage  Thermal  Lokasi  Serial  Kondisi  Factor (G)  Factor (K)  Instrumen Number  Instrumen  (kPa/digit) (kPa/°C)  0.1048  ‐0.0477  Tidak dapat  921001  0+043  dipantau  0.1110  0.0288  Dapat  921002  0+027  dipantau  0.1152  ‐0.0754  Dapat  921003  0+012  dipantau  0.1135  ‐0.1204  Dapat  921004  0+005  dipantau 



  Display  Mode  yang  digunakan  untuk  pemantuan  piezometer  adalah  A‐F  yang  disesuaikan  dengan  tipe  strain  gages  yang  terpasang  dilapangan  diperlihatkan pada Tabel 5‐3.    Tabel 5-3. Tipe Strain Gages



No  1 



Sensor  Piezometer (PZ)  



Model  Strain gages 



Display  Mode 



Satuan 



Alat  (Manual) 



4500 



B 



Digits 



Geokon GK‐403 



  Pada saat monitoring, teridentifikasi pada tahun 2010 dan tahun 2011 tidak  dilakukan  pembacaan  initial  reading  yang  menjadi  acuan  bagi  pembacaan  selanjutnya.  Hal  ini  terlihat  dari  nilai  pembacaan  tekanan  air  pori  tanah  yang  berbeda  jauh  dengan  nilai  tekanan  air  hidrostatik.  Oleh  karena  itu,  walaupun  kurang  akurat,  pada  setiap  kegiatan  monitoring  selanjutnya  digunakan pembacaan initial reading dari factory setting yang tertera dalam  Calibration  Sheet.  Data  tahun  2009  dan  tahun  2011  juga  telah  dikoreksi  dengan  initial  reading  factory  setting  dari  Calibration  Sheet.  Setelah  dilakukan  koreksi  tersebut,  nilai  tekanan  air  pori  mendekati  tekanan  air  hidrostatik.    Monitoring piezometer vibrating wire dilakukan dengan menggunakan Read  Out unit Geokon GK‐4500.  P = { (R0 – R1) x G } + { (T1 – T0) x K } 



78



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



Di mana:  P  = Pressure  R0 = Initial reading  R1 = Current reading  G  = Calibration factor  T0 = Initial Temperature  T1 = Current Temperature   K  = Thermal factor    Hasil  pengamatan  tekanan  muka  air  menggunakan  piezometer  pneumatic  vibrating wire ditampilkan pada Gambar 5‐27 sampai dengan Gambar 5‐30.   



  Gambar 5-27. Grafik Ekses Air Pori dari Instrumen Piezometer Vw-PZ1



   



  Gambar 5-28. Grafik Ekses Air Pori dari Instrumen Piezometer Vw-PZ2



Bab 5 – Kinerja Timbunan Ringan Mortar Busa Oprit Jembatan di Kedaton, Crb, Jbr



79



Gambar 5-29. Grafik Ekses Air Pori dari Instrumen Piezometer Vw-PZ3



   



  Gambar 5-30. Grafik Ekses Air Pori dari Instrumen Piezometer Vw-PZ4



    Pada  Gambar  5‐27  terlihat  hanya  dapat  dipantau  hingga  bulan  april  2011,  kemungkinan  terjadi  putusnya  kabel,  sedangkan  pada  Gambar  5‐28  dan  Gambar 5‐29 terlihat adanya kenaikan perubahan kenaikan tekanan air dan  pada Gambar 5‐30 terlihat adanya penurunan tekanan air. Perubahan yang  terjadi terjadi akibat pengaruh pasang surut air sungai.    B.  Instrumen Vibrating Wire Pressure Cell  Pemantauan  instrumen  pressure  cell  dimaksudkan  untuk  mengetahui  tekanan  lateral  timbunan  mortar  busa  terhadap  dinding  abutment  jembatan.  Posisi  instrumentasi  pressure  cell  dapat  dilihat  pada  Gambar  5‐ 31.           



80



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



V w - P z .4



E X T .1 (0 ,0 0 )



0 .0 0



0 .0 0



V w - P c .4 (-0 ,3 5 )



V w - P c .2 -3 (-1 ,5 5 )



V w - P c .1 (-3 ,3 5 ) -4 .2 0



- 4 ,3 5



- 4 .2 4 - 4 .8 8



  Gambar 5-31. Posisi Instrumentasi Pressure Cell



    Kondisi instrumen pressure cell, serial number, gage faktor, thermal faktor,  dan lokasi instrumen dapat dilihat pada Tabel 5‐4.    Tabel 5-4. Instrumen Vibrating Wire Pressure Cell



No  Jenis Instrumen Simbol 1  2  3  4 



Vibrating Wire  Pressure Cell  Vibrating Wire  Pressure Cell  Vibrating Wire  Pressure Cell  Vibrating Wire  Pressure Cell 



PC.1 



Gage  Thermal  Lokasi  Serial  Factor (G)  Factor (K)  Instrumen Number  (kPa/digit) (kPa/°C)  0.1159  ‐0.0522  921005  0+003 



PC.2 



921006 



PC.3 



921007 



PC.4 



921008 



0.1113 



‐0.0843 



0.1095 



‐0.0941 



0.1092 



‐0.0717 



0+001  0+004  0+003 



Kondisi  Instrumen  Dapat  dipantau  Dapat  dipantau  Dapat  dipantau  Dapat  dipantau 



Analisis  yang  dipergunakan  dalam  menganalisis  besarnya  tekanan  lateral  timbunan  ringan  yang  menekan  dinding  abutmen  jembatan  menggunakan  persamaan:  P= { (R0 – R1) x G } + { (T1 – T0) x K }    Di mana:  P=Pressure (kPa)  R0=Initial reading 



Bab 5 – Kinerja Timbunan Ringan Mortar Busa Oprit Jembatan di Kedaton, Crb, Jbr



81



R1=Current reading  G=Calibration factor  T0=Initial Temperature  T1=Current Temperature   K=Thermal factor    VW PC1 a) P (k  n a n ak e T



VW PC1



0.80 0.60 0.40 0.20 0.00 ‐0.20 ‐0.40 02/05/10



10/08/10



18/11/10



26/02/11



06/06/11 14/09/11 23/12/11 Tanggal  Pembacaan



01/04/12



10/07/12



18/10/12



26/01/13



 



Gambar 5-32. Tekanan Lateral Terhadap Dinding Abutment Instrumen Vw-PC 1



   



  Gambar 5-33. Tekanan Lateral Terhadap Dinding Abutment Instrumen Vw-PC 2



   



  Gambar 5-34. Tekanan Lateral Terhadap Dinding Abutment Instrumen Vw-Pc 3



    Terlihat  adanya  perubahan  tekanan  yang  terjadi  pada  instrumentasi  Pressure  Cell  hal  ini  bisa  terjadi  akibat  tekanan  yang  diakibatkan  susut 



82



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



muainya beton terhadap suhu pada instrument pressure cell dan pengaruh  tekanan  hidrostatis  akibat  tinggi  muka  air  sungai  yang  menekan  dinding  abutment jembatan Kedaton.    C.  Instrumen Inclinometer  Terdapat  empat  buah  inklinometer  yang  terpasang  pada  oprit  jembatan  Kedaton,  tetapi  hanya  dua  buah  yang  dapat  dibaca,  yaitu  Inklinometer2  (INC.2),  dan  Inklinometer3  (INC.3).  Inklinometer  1  dan  4  mengalami  kerusakan  berupa  putusnya  pipa  yang  tertanam.  Kondisi  instrumen  inklinometer dapat dilihat pada Tabel 5‐5.     Tabel 5-5. Instrumen Inclinometer



No 



Jenis Instrumen  Simbol 



Kondisi Instrumen 



1 



Inklinometer 



INC.1 



Tidak Dapat Dipantau 



2 



Inklinometer 



INC.2 



Dapat dipantau 



3 



Inklinometer 



INC.3 



Dapat dipantau 



4 



Inklinometer 



INC.4 



Tidak Dapat Dipantau 



  Pemantauan  instrumen  inclinometer  hanya  dilakukan  hingga  kegiatan  monitoring 2011, hasil pemantuan dapat dilihat pada Dari Gambar 5‐35 dan  Gambar 5‐36, terlihat bahwa tanah tidak mengalami pergerakan lateral.   



Bab 5 – Kinerja Timbunan Ringan Mortar Busa Oprit Jembatan di Kedaton, Crb, Jbr



83



 



 



Gambar 5-35. Grafik Pergerakan Inclinometer 2



84



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



 



 



Gambar 5-36. Grafik Pergerakan Inclinometer 3



    Bab 5 – Kinerja Timbunan Ringan Mortar Busa Oprit Jembatan di Kedaton, Crb, Jbr



85



D.  Surface Marker  Pada  Lokasi  oprit  jembatan  Kedaton,  Cirebon  terpasang  juga  instrumen  settlement  plate,  dikarenakan  tidak  dapat  dipantau,  sehingga  untuk  pemantuan  settlement  plate  di  gantikan  dengan  pemasangan  surface  marker dengan jarak per 5 meter.    Pada monitoring bulan Mei 2012, telah terpasang surface marker dipasang  di sisi kiri, tengah dan kanan jalan dengan interval 5 meter baik di jalan arah  Indramayu  maupun  jalan  ke  arah  Cirebon,  ruas  jalan  yang  tidak  menggunakan  timbunan  ringan  mortar  busa.  Surface  marker  terbuat  dari  paku payung yang ditancapkan di aspal atau pada struktur dan diberi tanda  dan nomer dengan cat semprot. Surface Marker ini diberi kode LS xx A, LS  xx  B  dan  LS  xx  C  untuk  jalan  dengan  timbunan  ringan  arah  ke  Indramayu  dan  kode  LS  xx  D,  LS  xx  E  dan  LS  xx  F  untuk  jalan  dengan  timbunan  biasa  arah ke Cirebon dengan nomer urut dari 1 sampai 18. Pada monitoring ke  bulan  September,  dilakukan  pemantauan  untuk  mengetahui  kondisi  penurunan arah memanjang longitudinal.    Pada lokasi yang terjadi  lendetun dilakukan pemantauan sebanyak 2 titik.  Surface Marker ini diberi nama D1 dan D2.    Hasil  pemantauan  pada  lokasi  timbunan  ringan  dengan  mortar  busa  menggunakan  Water  Pass  tipe  orion+,  didapat  adanya  penurunan  1,4  cm  selama  6  bulan  pemantuan  arah  Indramayu.  Sedangkan  oprit  dengan  timbunan  tanah  arah  Cirebon  dengan  overlay  beberapa  kali,  adanya  penurunan sebesar 1,8 cm.    E.  Instrumen Extensometer  Kondisi  instrumen  extensometer  berdasarkan  kedalaman,  dapat  dilihat  pada Tabel 5‐6.        86



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



Tabel 5-6. Instrumen Extensometer



No 



1  2 



Kedalam  Kedalam Datum  Datum Dari  Setelah AC‐WC  Kondisi  Jenis Instrumen  Simbol Lokasi  Dasar Galian  Dari permukaan  Instrumen  (m)  Jalan (m)  Extensometer  Tidak dapat  EXT.1  18.16  24.08  0+005  Magnetic  dipantau  Extensometer  EXT.2  19.98  22.4  0+0012  Dapat dipantau  Magnetic 



  Untuk  menghitung  pergerakan  lapisan  tanah  arah  vertikal  terpasang  magnetic  extensometer.  Untuk  titik  Extensometer  –  1  Posisi  Datum  (titik  ikat)  berada  pada  kedalaman  18.16  m  dari  dasar  galian.  Posisi  Datum  setelah lapisan AC‐WC selesai (28 Desember 2009) berada pada kedalaman  24.08 m dari permukaan jalan. Extensometer 1 pada monitoring 2012, tidak  dapat  dipantau  dikarenakan  terbukanya  penutup  extensometer,  sehingga  masuknya kotoran‐kotoran.    Untuk  titik  Extensometer  –  2  Posisi  Datum  (titik  ikat)  berada  pada  kedalaman 19.98 m dari dasar galian. Posisi Datum setelah lapisan AC‐WC  selesai  (28  Desember  2009)  berada  pada  kedalaman  22.40  m  dari  permukaan  jalan.  Kedalaman  tiap  Magnetic  pada  Extensometer  Magnetic  ditampilkan pada Tabel 5‐7.    Tabel 5-7. Kedalaman Magnetic pada Instrumentasi Extensometer Magnetic setelah Lapisan AC-WC selesai



Kedalaman Magnetic 



No 



Magnetic 



1  2  3  4 



Plate Magnetic  Spider Magnetic  Spider Magnetic  Spider Magnetic 



EXT.1  4.11  6.11  8.10  10.41 



5  6  7  8 



Spider Magnetic  Spider Magnetic  Spider Magnetic  Spider Magnetic 



12.48  14.09  19.10  24.08 



EXT.2  4.24  4.88  7.07  9.90  11.20  13.20  18.92  22.40 



 



Bab 5 – Kinerja Timbunan Ringan Mortar Busa Oprit Jembatan di Kedaton, Crb, Jbr



87



Pengukuran Extensometer Magnetic didasarkan pada selisih jarak tiap‐tiap  magnetik terhadap datum (titik ikat) setiap pengukurannya.    F.  Instrumen Strain Gauge  Pada oprit Jembatan Kedaton, terpasang juga instrumen strain gauge untuk  mengetahui besarnya kontribusi kuat geser yang disumbangkan oleh beton  melalui bacaan regangan strain gauge.    Pada  kegiatan  monitoring  setelah  pelaksanaan  konstruksi  tidak  dilakukan  pemantuan  instrumen  strain  gauge,  kemungkinan  terjadinya  putus  kabel  pembacaan.    G.  Instrumen Open Stand Pipe Piezometer (Cassagrande)  Dalam  kegiatan  monitoring  bulan  Mei  2012  terpasang  instrumen  piezometer  cassagrande  (open  stand  pipe)  di  tanah  asli  di  sisi  oprit  jembatan Kedaton,Cirebon, Jawa Barat, arah ke Indramayu (kedalaman 2,25  m  dan  7  m).  Pemantauan,  piezometer  cassagrande  dipantau  dengan  menggunakan  alat  dipmeter.  Kondisi  Instrumen  Piezometer  Cassagrande  dapat dilihat pada Tabel 5‐8.    Tabel 5-8.Instrumen Piezoemeter Cassagrande



No 



Jenis Instrumen 



1 



Piezometer Pipe  Cassagrande 



2 



Piezometer Pipe  Cassagrande 



Simbol 



Lokasi  Kondisi Instrumen  0+005 (di tanah asli, sisi timbunan  PZC.1  mortar busa, kedalaman H = 7  Dapat dipantau  meter)  0+005 (di tanah asli, sisi timbunan  PZ.2  mortar busa, kedalaman H = 2.25  Dapat dipantau  meter) 



  Berdasarkan  pemantuan  dengan  menggunakan  piezometer  open  pipe  (cassagarande)  untuk  kedalaman  2.25  meter  adanya  perubahan  naiknya  tinggi  muka  air  sebesar  0.92  meter,  dan  pada  kedalaman  7  meter  perubahan penurunan tinggi muka selama 7 bulan sebesar 2.35 meter.     



88



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



5.3 Pemodelan Numerik Karena  kompleksitas  geometri,  maka  evaluasi  kinerja  timbunan  uji  mortar  busa  dilakukan  dengan  pemodelan  elemen  hingga  dengan  bantuan  piranti  lunak  Plaxis  versi  9.0  (Brinkgreve  &  Broere,  2008).  Gambar  5‐37  memperlihatkan  geomodel  dari  timbunan  uji  yang  memodelkan  potongan  melintang  mortar  busa.  Mesh  yang  digunakan  dalam  analisis  mempunyai  kerapatan  medium  dan  dengan  mesh  yang  lebih  rapat  pada  cluster  di  elevasi galian bagian bawah, Gambar 5‐38 Pemodelan dilakukan mulai dari  timbunan  eksisting,  penggalian  dan  kemudian  pengecoran  mortar  busa.  Oleh  karena  itu,  tegangan  vertikal  efektif  tanah  dasar  di‐generate  dengan  metode gravity loading.    Model  tanah  yang  digunakan  dalam  analisis  adalah  model  soft  soil  dan  model  hardening  soil.  Model  Soft  Soil  merupakan  model  Cam‐Clay  yang  digunakan  untuk  memodelkan  perilaku  tanah  lunak  seperti  lempung  terkonsolidasi normal dan gambut. Model Hardening Soil merupakan model  hiperbolik  yang  bersifat  elastoplastis  yang  diformulasikan  dalam  lingkup  plastisitas dari pengerasan akibat friksi (friction hardening plasticity). Model  ini  telah  mengikut  sertakan  komperesi  hardening  untuk  memodelkan  pemampatan  tanah  yang  tidak  dapat  kembali  seperti  semula  (irreversible)  saat menerima pembebanan yang bersifat kompresif.    3748 40 49 1973 0



35 15 16 17 18 19 20



46 38 51 47 41 65 43 50 64 63 62 61 60 59 57 55 52



1 14 108 11 21 22



23



24



25



4542 39 44 66 67 68 69 70 71 72 2 58 56 54 1253 9 13 26



27



2829 30



31



32



33 34



36



3



4



5



6



7



  Gambar 5-37. Geomodel Timbunan Material Ringan Mortar Busa



Bab 5 – Kinerja Timbunan Ringan Mortar Busa Oprit Jembatan di Kedaton, Crb, Jbr



89



Gambar 5-38. Mesh Timbunan Material Ringan Mortar Busa



   



5.3.1 Paramater Desain Parameter  kompresibilitas  untuk  model  soft  soil  dan  hardening  soil  ditentukan  dengan  persamaan  1,  persamaan  2  dan  persamaan  3  (Brinkgreve& Broere, 2008) :  λ=



Cc 2C s ;κ =    2.3(1 − e 0 ) 2.31(1 − e o )



ref (1)   E oed =



(2)   E urref ≈



p ref *



λ



2 p ref κ*



; λ* = ; κ*



λ   (1 − e o )



κ   (1 + e o )



  (3) di mana:  Eoed  =  Tegangan plastis kompresi primer  Eur   =  Tegangan elastic unloading / reloading  Cc   =  Koefisien kompresibilitas  Cs   =  Koefisien kompresi sekunder  e0  =  Angka pori awal  pref   =  Tekanan aktual  λ*  =  Indeks kompresi modifikasi (modified compression index)  κ*     =  modified swelling index    Tabel  5‐9  dan  Tabel  5‐10  memperlihatkan  parameter  desain  untuk  tanah  dasar,  timbunan  awal  dan  mortar  busa.  Mortar  busa  dimodelkan  sebagai  material  dengan model  Mohr‐Coulomb non‐porous.  Perlu diketahui bahwa  parameter  kuat  geser  timbunan  yang  dipilih  dinaikkan  dari  parameter 



90



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



awalnya untuk mencegah terjadinya keruntuhan timbunan saat penggalian  yang  akan  menyebabkan  terhentinya  perhitungan.  Parameter  dari  timbunan dan timbunan mortar busa diperlihatkan pada Tabel 5‐11.    Untuk  parameter  Modulus  Elastisitas,  Ec,  untuk  timbunan  mortar  busa  diestimasi  dengan  menggunakan  persamaan  untuk  beton  ringan  (ligthweigth concrete) dari AASHTO (2010):    Ec = 33000 K1 w c



1, 5



fc  



Di mana:  K1    :  faktor koreksi untuk jenis beton. Dapat diambil nilai 1 terkecuali telah  ditentukan secara uji fisik.  wc    :  berat isi beton (kcf)  f’c    :  kuat tekan agregat (ksi) dalam hal ini dapat dipakai nilai UCS hasil dari  uji mortar busa    Tabel 5-9. Parameter Desain Model Soft Soil ID



Type



Name 8 KEDATON Soft clay 10 KEDATON Very Soft Clay



UnDrained UnDrained



g_unsat g_sat k_x [kN/m^3] [kN/m^3] [m/day] 15.7 16.7 0.001274 15 16 0.001274



k_y [m/day] 0.001274 0.001274



lambda* kappa* [ ‐ ] [ ‐ ] 0.140536 0.02635 0.141747 0.027259



K0nc c_ref phi [ ‐ ] [kN/m^2] [ ° ] 0.577382 10 0.609269 6



25 23



 



  Tabel 5-10. Parameter Desain Model Hardening Soil ID



Name 8 KEDATON Soft clay 10 KEDATON Very Soft Clay



Type UnDrained UnDrained



g_unsat g_sat k_x [kN/m^3] [kN/m^3] [m/day] 15.7 16.7 0.001274 15 16 0.001274



k_y E50ref [m/day] [kN/m^2] 0.001274 889.4531 0.001274 881.851



Eoedref Eurref c_ref phi [kN/m^2] [kN/m^2] [kN/m^2] [ ° ] 578.8275 8316 10 597.5669 8038.8 6



25 23



 



  Tabel 5-11. Parameter Timbunan Tanah dan Timbunan Ringan dengan Mortar Busa ID



Name   1 Selected Fill 2 Timb. Ringan 2000kPa 3 Timb. Ringan 800kPa



Type Drained Non‐porous Non‐porous



g_unsat g_sat k_x k_y nu [kN/m^3] [kN/m^3] [m/day] [m/day] [ ‐ ] 19.6 20.6 0.86 0.86 8 8 0 0 6 6 0 0



E_ref c_ref phi [kN/m^2] [kN/m^2] [ ° ] 0.33 10000 5 0.2 1411379 60 0.2 892634.5 60



R_inter [ ‐ ] 25 45 40



1 1 1



 



   



5.3.2 Analisis Numerik Analisis pertama adalah mendapatkan hasil perhitungan sensitifitas antara  model  soft  soil  dan  model  hardening  soil.  Tahapan  perhitungan  dalam  program Plaxis diperlihatkan pada Tabel 5‐12. Dalam tabel tersebut terlihat 



Bab 5 – Kinerja Timbunan Ringan Mortar Busa Oprit Jembatan di Kedaton, Crb, Jbr



91



bahwa  penggalian  dimulai  dari  hari  pertama  hingga  hari  ke  99,  dan  pengecoran timbunan ringan dimulai dari hari ke 115.    Tabel 5-12. Tahapan Perhitungan dalam Program Plaxis



Identifikasi  Initial phase  Gravity Loading  Kupas Aspal  Kupas Lap pondasi  Gali Timb. 1  Gali Timb. 2  Gali Timb. 3  Gali Timb. 4  Gali Timb. 5  Gali Timb. 6  Gali Timb. 7  Gali Timb. 8  Gali Timb. 9  Gali Timb. 10  Idle  FM. 800kPa 30cm  FM. 800kPa 30cm  FM. 800kPa 40cm  FM. 800kPa 50cm  FM. 800kPa 50cm  FM. 800kPa 60cm  FM. 800kPa 40cm  FM. 800kPa 40cm  FM. 800kPa 40cm  FM. 2000kPa 40cm Lap. Pondasi  Lap. Aspal  Konsol Ultimate 



Perhitungan  Input Pembebanan  Hari  N/A  N/A  0  hari Plastic  Staged construction  1  hari Consolidation  Staged Construction  7  hari Consolidation  Staged construction  14 hari Consolidation  Staged construction  7  hari Consolidation  Staged construction  7  hari Consolidation  Staged construction  7  hari Consolidation  Staged construction  7  hari Consolidation  Staged construction  7  hari Consolidation  Staged construction  7  hari Consolidation  Staged construction  7  hari Consolidation  Staged construction  7  hari Consolidation  Staged construction  7  hari Consolidation  Staged construction  7  hari Consolidation  Staged construction  7  hari Consolidation  Staged construction  6  hari Consolidation  Staged construction  6  hari Consolidation  Staged construction  6  hari Consolidation  Staged construction  6  hari Consolidation  Staged construction  5  hari Consolidation  Staged construction  4  hari Consolidation  Staged construction  3  hari Consolidation  Staged construction  2  hari Consolidation  Staged construction  3  hari Consolidation  Staged construction  7  hari Consolidation  Staged construction  7  hari Consolidation  Staged construction  7  hari Consolidation  Minimum pore pressure   



Jumlah Hari  0  1  8  22  29  36  43  50  57  64  71  78  85  92  99  115  121  127  133  138  142  145  147  150  157  164  171   



  Hasil  analisis  perbandingan  antaran  timbunan  dengan  mortar  busa  dan  timbunan  tanah  tanpa  mortar  busa  diperlihatkan  pada  Gambar  5‐39,  memperlihatkan deformasi vertikal terhadap waktu untuk timbunan tanah  dengan  overlay  beberapa  kali,  diprediksi  deformasi  vertikal  sebesar  ‐0.14 



92



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



cm  selama  1000  hari,  sedangkan  timbunan  oprit  dengan  mortar  busa  dari  tahapan pengupasan tanah asli yang diganti dengan mortar busa deformasi  vertikal yang terjadi ‐0.03 cm pada hari ke 100, untuk itu mortar busa dapat  mereduksi  besarnya  penurunan  dibandingkan  timbunan  dengan  menggunakan tanah urugan biasa, baik pada oprit jembatan.   



  Gambar 5-39. Deformasi Vertikal (cm) Terhadap Waktu dengan Timbunan Tanpa Mortar Busa dan Timbunan dengan Mortar Busa



   



5.3.3 Analisis Sensitifitas Analisis  lain  yang  dilakukan  adalah  melakukan  analisis  sensitifitas  berat  isi  timbunan  ringan  terhadap  besarnya  penurunan  yang  terjadi.  Berat  isi  timbunan  ringan  dimodifikasi  dengan  rentang  seperti  yang  diperlihatkan  pada Tabel 5‐13.     



Bab 5 – Kinerja Timbunan Ringan Mortar Busa Oprit Jembatan di Kedaton, Crb, Jbr



93



Tabel 5-13. Kombinasi Rentang Nilai Berat Isi Timbunan Ringan



Kombinasi  Perhitungan  Kombinasi 1  Kombinasi 2  Kombinasi 3  Kombinasi 4  Kombinasi 5  Kombinasi 6  Kombinasi 7  Kombinasi 8  Kombinasi 9  Kombinasi 10  Kombinasi 11  Kombinasi 12  Kombinasi 13  Kombinasi 14  Kombinasi 15  Kombinasi 16 



χUCS 800 kPa (kN/m3)  6  8  10  12  6  8  10  12  6  8  10  12  6  8  10  12 



χUCS 2000kPa (kN/m3)  6  6  6  6  8  8  8  8  10  10  10  10  12  12  12  12 



 



  Gambar 5-40. Analisis Sensitifitas Berat Isi Timbunan Ringan Terhadap Penurunan



    Kombinasi  perhitungan  analisis  sensitifitas  berat  isi  timbunan  ringan  ternyata  tidak  banyak  memberikan  kontribusi  yang  besar  terhadap  penurunan  yang  terjadi,  deviasi  ekstrim  yang  terjadi  (kombinasi  1  dan  kombinasi  16)  hanya  sebesar  4  cm.  Terlihat  pula  bahwa  dengan  meningkatkan  berat  isi  dua  kali  lipat,  maka  penurunan  yang  terjadi  juga 



94



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



sebesar dua kali lipat. Dari hasil analisis sensitifitas berat isi material ringan  dengan  mortar  busa,  peningkatan  berat  isi  sampai  menjadi  sebesar  12  kN/m3  menyebabkan  terjadinya  penurunan  yang  masih  lebih  kecil  dibandingkan heaving yang terjadi.     



5.4 Evaluasi Kinerja Lokasi Oprit Jembatan Kedaton, Cirebon, Jawa Barat Dari hasil evaluasi, kinerja timbunan ringan dengan mortar busa di Kedaton  memenuhi  kriteria  kinerja  berdasarkan  persyaratan  Kimpraswil  (2002b).  Dari hasil analisis numerik pada Gambar 5‐39, didapatkan faktor keamanan  sebesar  2.47,  sedangkan  Kimpraswil  (2002b)  mensyaratkan  faktor  keamanan minimum sebesar 1,40.    Berdasarkan  kriteria  deformasi  menurut  Kimpraswil  (2002b)  dan  SCDOT  (2008)  timbunan  ringan  dengan  mortar  busa  pada  oprit  jembatan,  memenuhi  syarat  kinerja.  Menurut  Kimpraswil  (2002b)  selama  masa  konstruksi  besarnya  penurunan  terhadap  penurunan  total  selama  masa  konstruksi  (S/stot)  harus  lebih  besar  dari  90%  dan  kecepatan  penurunan  setelah  konstruksi  harus  lebih  kecil  20  mm/tahun  (lihat  Tabel  2‐2).  Sedangkan  berdasarkan  analisis  numerik,  besarnya  penurunan  pada  masa  konstruksi diprediksi lebih dari 90% dan kecepatan penurunan setelah masa  konstruksi diprediksi 10 mm/tahun.     Dari  segi  kriteria  deformasi,  kinerja  timbunan  ringan  dengan  mortar  busa  memenuhi  syarat  penurunan  diferensial  vertikal  antara  ujung  abutment  dengan  slab  terdekat  oprit  jembatan  menurut  SCDOT  (2008).  SCDOT  mensyaratkan  penurunan  diferensial  tersebut  sebesar  1.905  x  Lslab,  dimana  Lslab  adalah  panjang  slab  terdekat  oprit  jembatan  (Lslab)  diukur  dalam meter (lihat Tabel 2‐7). Untuk oprit timbunan ringan dengan mortar  busa  di  Kedaton,  panjang  slab  terdekat  oprit  jembatan  kedaton  adalah  sebesar 2 m, sehingga besarnya penurunan diferensial maksimum menurut 



Bab 5 – Kinerja Timbunan Ringan Mortar Busa Oprit Jembatan di Kedaton, Crb, Jbr



95



SCDOT  (2008)  adalah  sebesar  3.81  cm.  Berdasarkan  analisis  numerik  (Gambar  5‐39),  deformasi  vertikal  diprediksi  sebesar  0,03  cm.  Selain  itu,  pemantuan  instrumen  surface  marker  menunjukkan  terjadi  penurunan  diferensial sebesar 0.3 cm dalam kurun 7 bulan, dimana lokasi titik surface  marker berada pada jarak 5 meter dari abutmen jembatan. Oleh karena itu,  dapat disimpulkan bahwa timbunan ringan dengan mortar busa di Kedaton  memenuhi kriteria kinerja menurut SCDOT (2008).   



96



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



6 KINERJA TIMBUNAN RINGAN DENGAN MORTAR BUSA, LOKASI DI PANGKALAN BUN, KALIMANTAN TENGAH     Lokasi  pekerjaan  skala  penuh  untuk  timbunan  mortar  busa  pada  badan  jalan  di  Ruas  Jalan  Pangkalan  Lima‐Kumai,  Pangkalan  Bun,  Kalimantan  Tengah, dapat dilihat pada Gambar 6‐1. 



  Gambar 6-1. Lokasi Pangkalan Bun, Kalimantan Tengah



Bab 6 – Kinerja Timbunan Ringan dengan Mortar Busa, Lokasi di Pangkalan Bun, Kalteng



97



6.1 Kondisi Geologi dan Geoteknik Pangkalan  Bun  terletak  di  atas  satuan  Qs  (endapan  rawa).  Satuan  ini  tersusun  atas  gambut,  lempung  kaolinan,  lanau  sisipan  pasir,  dan  sisa  tumbuhan. Berdasarkan penyelidikan tanah yang telah dilakukan pada ruas  jalan  Pangkalan  Lima‐Kumai,  batuan  dasar  yang  menyusun  daerah  ini  adalah endapan tanah lunak yang cukup tebal, dapat dilihat pada  Gambar  6‐2   



  Gambar 6-2. Kondisi Geologi Pangkalan Bun, Kalimantan Tengah



    Dari  hasil  penyelidikan  lapangan,  lapisan  tanah  teratas  adalah  gambut  berserat menurut Kimpraswil (2002a) karena mempunyai kadar serat lebih  dari  75%.  Kadar  organik  berdasarkan  SNI  13‐6793‐2002  pada  contoh  gambut yang diambil di Pangkalan Bun adalah antara 86.7% sampai 99.65%.  Gambut tersebut berada di atas lempung sangat lunak sampai lunak dengan 



98



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



ketebalan antara 1 m sampai 7 m dengan nilai konus sondir (qc) kurang dari  6  kg/cm2.  Hal  ini  konsisten  dengan  nilai  batas‐batas  Atterberg  yang  menunjukkan bahwa kadar air lempung mendekati batas cair (LL) dan nilai  indeks  konsistensi  di  bawah  mendekati  1.  Plot  batas‐batas  Atterberg  dan  indeks  konsistensi  terhadap  kedalaman  diperlihatkan  pada  Gambar  6‐3.  Lapisan  terbawah  yang  teridentifikasi  dari  hasil  pemboran  adalah  lapisan  lempung pasiran dengan konsistensi teguh sampai kenyal dengan nilai SPT  antara 4 sampai 10.     Kriteria  yang  dipakai  untuk  menentukan  suatu  deposit  tanah  tergolong  tanah lunak adalah apabila memiliki kuat geser undrained (cu) dari 0 sampai  dengan  40  kPa  (British  Standard  5930:1981,  1981)  atau  nilai  konus  sondir  (qc)  kurang  dari  6  kg/cm2.  Di  bawah  ini  pembagian  konsistensi  tanah  berdasarkan tahanan konus sondir Tabel 6‐1.     Tabel 6-1.Klasifikasi Konsistensi Tanah Berdasarkan Nilai Tahanan Konus



Konsistensi 



Tahanan Konus, qc  2 (kg/cm ) 



Sangat lunak (very soft) 



0‐3 



Lunak (soft) 



3‐6 



Teguh (firm) 



6‐12 



Kenyal (stiff) 



12‐24 



Sangat kenyal (very stiff) 



>24 



  Deskripsi  pemboran  menunjukkan  adanya  deposit  tanah  lunak  pada  kedalaman  0  sampai  16  m,  tanah  lempung  pasiran  dengan  konsistensi  teguh sampai keras berada di bawah tanah lunak tersebut.     Hasil pengujian SPT pada lapisan lempung pasiran memberikan nilai NSPT 4‐ 10.  Hal  ini  menunjukan  bahwa  lapisan  lempung  pasiran  tersebut  memiliki  konsistensi teguh sampai kenyal.   



Bab 6 – Kinerja Timbunan Ringan dengan Mortar Busa, Lokasi di Pangkalan Bun, Kalteng



99



6.1.1 Index Properties Berdasarkan  batas‐batas  Atterberg,  terlihat  bahwa  konsistensi  tanah  lempung  mempunyai  konsistensi  sangat  lunak.  Hal  ini  ditunjukkan  dengan  plot  kadar  air  mendekati  batas  cair  (LL)  dan  nilai  indeks  konsistensi  di  bawah  mendekati  1.  Plot  batas‐batas  Atterberg  dan  indeks  konsistensi  terhadap kedalaman diperlihatkan pada Gambar 6‐3.  Consistency Index 0



1



2



0



2



4



Depth (m)



6



8



10



12



14



16



 



Gambar 6-3.Batas-batas Atterberg dan Konsistensi Indeks



   



6.1.2 Sifat Kuat Geser Plot  indeks  plastisitas  dan  batas  cair  pada  grafik  plastisitas  sistem  USCS  (ASTM  D  2487‐93,  1993)  dapat  dlihat  Gambar  6‐4.  Dari  klasifikasi  USCS,  lempung sangat lunak termasuk klasifikasi CH (lempung tak organik dengan  plastisitas  tinggi,  lempung  gemuk),  sedangkan  lempung  pasiran  termasuk  klasifikasi  CL  (lempung  tak  organik,  dengan  plastisitas  rendah  sampai  sedang, lempung berkerikil, lempung kurus). 



100



Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa



  Gambar 6-4. Grafik Plastisitas (Sistem USCS)



    Berdasarkan  nilai  sondir,  kuat  geser  undrained  diperoleh  dengan  pendekatan sebagai berikut: 



qc                                                 Cu =  20  (kPa) . ………………………………………... (1)    Dengan  persamaan  tersebut,  dapat  diklasifikasikan  sebagai  tanah  sangat  lunak dan tanah lunak karena mempunyai kuat geser undrained lebih kecil  dari 20 kPa. Plot kuat geser undrained berdasarkan korelasi dari sondir dan   hasil uji geser baling disajikan pada Gambar 6‐5.     Tabel 6-2. Klasifikasi Kuat Geser Undrained Berdasarkan (Kimpraswil,2002a)



Konsistensi  Very stiff to hard  Stiff  Firm to stiff  Firm  Soft to firm  Soft  Very soft 



Kuat geser undrained (kPa)  >150  100‐150  75‐100  50‐75  40‐50  20‐40