74103554 tugas 1 paper pemadatan
TRANSCRIPT
PERBAIKAN TANAH
Telah kita ketahui bahwa kondisi alam tanah (ground) pendukung bangunan
sipil maupun bangunan gedung tidak selalu bagus, dengan kata lain daya dukung
tanah itu tidak seimbang dengan beban bangunan yang kadang-kadang jauh lebih
besar. Kadang perbaikan kekuatan tanah diperlukan untuk memudahkan
pelaksanaan. Untuk memperbaiki kondisi tanah tersebut tentunya harus sesuai jenis
tanah, pasir atau lempung atau campuran, aplikasi dan jenis stabilitasnya tidak selalu
sama. Cara-cara itu tidak selalu cocok untuk kondisi yang berbeda-beda.
Perbaikan tanah bertujuan untuk menaikkan daya dukung dan kuat geser,
mengontrol stabilitas volume (shrinking dan swelling), memperbaiki kualitas
material untuk bahan konstruksi, dan memperkecil pengaruh lingkungan.
Ada beberapa teknik perbaikan tanah yang umum digunakan, antara lain:
1. Perbaikan secara mekanis, yaitu dengan cara pemberian gaya mekanis dari luar
untuk sementara, misalnya pemadatan.
2. Perbaikan secara hidrolis, yaitu dengan cara pengurangan tekanan air pori
misalnya preloading, dewatering, pemompaan, sumur, parit, dan vertical drains.
3. Perbaikan secara fisik dan kimiawi, dilakukan dengan cara pemberian campuran
bahan kimia, grouting, dan perubahan suhu.
4. Dengan inklusi dan pengekangan, misalnya menggunakan geosintetis, angkur
dan lain-lain.
5. Penggunaan bahan ringan, misalnya EPS block.
Dari berbagai macam teknik tersebut, ada beberapa hal yang perlu
diperhatikan untuk pemilihan metode perbaikan tanah itu, meliputi:
1. Jenis dan tingkat perbaikan yang diinginkan.
2. Jenis dan struktur tanah, serta kondisi aliran air tanah.
3. Biaya yang disediakan.
4. Ketersediaan bahan dan material.
5. Waktu konstruksi.
6. Kemungkinan kerusakan struktur di sekitarnya.
7. Ketahanan material yang digunakan.
PEMADATAN TANAH
Pemadatan adalah usaha untuk meningkatkan berat jenis tanah dengan cara
mendesak tanah dengan menggunakan energi mekanis untuk merapatkan partikel-
partikel tanah yang bertujuan untuk meningkatkan kekuatan tanah dan mengurangi
kompresibilitas dan settlement.
Pemadatan dilakukan untuk memperbaiki beberapa sifat tanah, antara lain:
1. Menaikkan kuat geser = menaikkan nilai θ dan c yang bertujuan untuk
memperkuat tanah.
2. Mengurangi kompresibilitas = mengurangi penurunan oleh beban.
3. Mengurangi permeabilitas = mengurangi nilai k.
4. Mengurangi sifat kembang-susut tanah (lempung).
Pada pemadatan, yang dapat berkurang hanya udara. Makin basah tanah,
makin mudah dipadatkan karena air berfungsi sebagai pelumas agar butir-butir air
mudah merapat, tetapi kadar air yang berlebihan akan mengurangi hasil pemadatan
yang dapat dicapai. Tanah yang kenyang air tidak dapat dipadatkan.
Pemadatan pada tanah granuler atau pasir penanganannya paling mudah.
Sifat tanah pasir adalah kuat geser dan permeabilitasnya tinggi. Perubahan volume
sedikit setelah dipadatkan.
Tanah lanau bersifat cukup stabil dan kuat geser cukup tinggi. Lanau sangat
sulit dipadatkan bila basah karena permeabilitasnya rendah. Perubahan volume
sedikit setelah dipadatkan.
Tanah lempung padat mempunyai permeabilitas rendah sehingga air sulit
mengalir keluar dari rongga lempung. Butiran sulit merapat satu sama lain. Tanah
lempung tidak dapat dipadatkan dengan baik pada waktu sangat basah/jenuh.
METODE PEMADATAN TANAH DI LAPANGAN
Pemadatan tanah di lapangan dibedakan berdasarkan lapisan tanah yang
akan dipadatkan, yaitu pemadatan dangkal dan pemadatan dalam. Pemadatan
dangkal dilakukan bila yang ingin dipadatkan adalah lapisan tanah atas atau top soil.
Sedangkan pemadatan dalam dilakukan bila tanah yang ingin dipadatkan berada di
lapisan bawah.
1. Pemadatan dangkal
Bila yang ingin dipadatkan adalah tanah lapisan paling atas atau top soil,
maka bisa menggunakan alat tumbuk sederhana dengan menggunakan tenaga
manusia (hanya untuk pekerjaan kecil) atau menggunakan penumbuk mesin.
Alat Tumbuk Sederhana
Penumbuk Mesin
Sedangkan untuk memadatkan lapisan tanah yang sedikit lebih tebal,
dapat menggunakan beberapa metode berikut.
a. Roller (mesin penggilas), jenis penggilas yang umum dipakai
adalah:
Smooth Wheel Roller (penggilas besi berpermukaan
halus), cocok untuk meratakan permukaan tanah dasar
dengan tekanan rendah. Terutama untuk kerikil dan batu
pecah, namun bisa juga digunakan untuk tanah pasir.
Tidak cocok untuk tanah lempung.
Pneumatic Tire Roller (penggilas ban-karet), dapat
digunakan pada pemadatan dengan tekanan dan kneading
(remasan). Ban berasal dari karet dipompa dan berjajar
rapat, sesuai untuk berbagai jenis tanah.
Sheep Foot Roller (penggilas kaki-kambing), pada
rodanya terdapat tonjolan-tonjolan. Cocok untuk tanah
lempung karena tonjolan dapat menembus dam memecah
gumpalan-gumpalan tanah.
Vibrating Roller (penggilas getar), sesuai untuk pasir dan
sirtu (pasir batu). Roda besi halus dan roda bergetar saat
membilas.
Bulldozer. Sebenarnya merupakan alat penggusur dan alat
perata tanah. Untuk pekerjaan kecil dapat berfungsi
sebagai alat penggilas, lintasan lebih banyak.
Smooth Wheel Roller
Pneumatic Tire Roller
Sheep Foot Roller
Prinsip Kerja Vibrating Roller
b. Rammer
Dengan cara menjatuhkan pemberat.
2. Pemadatan dalam
Bila tanah lapisan atas sudah stabil namun tanah bagian bawah kurang
bagus, maka yang perlu dipadatkan adalah tanah di lapisan bawah. Untuk itu
cara pemadatannya berbeda dengan pemadatan dangkal.
Beberapa metode yang digunakan untuk pemadatan dalam:
a. Precompression
b. Peledakan
c. Dynamic Compaction
d. Compaction Grouting
e. Vibroflotation. Ada 2 metode vibroflotation, yaitu Wet Method
dan Dry Method.
Prinsip kerja Wet Method:
Alat diturunkan ke dalam tanah sambil disemprot dengan
air bertekanan tinggi.
Semprotan air mengakibatkan kondisi “cair” pada tanah
sehingga memungkinkan unit penggetar untuk masuk
lebih dalam.
Material berbutir dituangkan dari atas lubang. Air
dialirkan dari atas sehingga dapat membawa material ke
dasar lubang.
Unit penggetar kemudian diangkat secara bertahap.
Untuk Dry Method, air diganti dengan udara.
Untuk mengontrol apakah tanah di lapangan sudah mencapai kepadatan
yang diinginkan, menggunakan beberapa cara dibedakan menurut kedalamannya
sebagai berikut:
1. Pemadatan dangkal, dapat menggunakan Density dan kadar air
dengan sand cone, Nuclear Density Test, Rubber Balloon, Dynamic
Cone Penetration, Cone Penetrometer, Plate Bearing.
2. Pemadatan dalam, dapat menggunakan DCPT, SPT, PMT, DMT,
Shearwave velocity (Downhole)
Untuk mengecek apakah tanah di lapangan sudah mencapai kepadatan yang
diinginkan atau belum, dilakukan penentuan berat volume. Perlu diketahui apakah
berat volume yang ditentukan dalam spesifikasi dapat dicapai atau tidak. Prosedur
standar untuk menentukan berat volume di lapangan akibat pemadatan adalah
1. Metode kerucut pasir (Sand Cone Method)
2. Metode balon karet (Rubber Balloon Method)
3. Penggunaan alat ukur kepadatan nuklir
Dengan cara pemindahan tanah sebagai berikut:
a. Lubang digali pada permukaan tanah timbunan yang telah dipadatkan.
b. Ditentukan kadar airnya.
c. Diukur volume tanah yang digali dari lubang yang dibuat.
d. Tentukan berat volume keringnya.
e. Bandingkan berat volume kering di lapangan dengan berat volume kering
maksimumnya. Kemudian hitung kerapatan relatifnya.
1. Metode kerucut pasir
Ke dalam botol diisi pasir ottawa yang bergradasi seragam (W1)
Di lapangan, lubang dibuat pada tanah yang akan diperiksa kepadatannya,
berat tanah galian (W2), kadar air (w)
Berat kering tanah : W 3=W 2
(1+w)
Botol gelas dengan kerucut pasir Metode kerucut pasir
2. Metode balon karet
Prinsip = metode uji kerucut pasir.
Volume lubang dibuat dengan memasukkan balon karet yang berisi air yang
berasal dari tabung yang telah dikalibrasi.
Volume lubang = volume air yang mengisi lubang, dapat dibaca langsung
pada alat pengujian.
Berat volume kering tanah : γd = W 3
V
Metode balon karet
3. Metode nuklir
Alat ini mengukur berat tanah basah per satuan volume dan air yang ada
pada volume satuan tanah.
Berat volume kering tanah yang dipadatkan dapat ditentukan dengan
mengurangkan berat air dari berat volume tanah basah.
Alat ukur kepadatan nuklir
Metode nuklir