penanganan kerusakan jalan diatas tanah ekspansif_makassar
Post on 18-Feb-2018
261 Views
Preview:
TRANSCRIPT
7/23/2019 Penanganan Kerusakan Jalan Diatas Tanah Ekspansif_Makassar
http://slidepdf.com/reader/full/penanganan-kerusakan-jalan-diatas-tanah-ekspansifmakassar 1/27
PENANGANAN KERUSAKAN JALAN
DI ATAS TANAH EKSPANSIF
Dibawakan oleh:Hendarto
Dipresentasikan pada:
Kegiatan Penyegaran Konsultan Perencana
Balai Besar Pelaksanaan Jalan Nasional VI, Makassar8 Mei 2013
7/23/2019 Penanganan Kerusakan Jalan Diatas Tanah Ekspansif_Makassar
http://slidepdf.com/reader/full/penanganan-kerusakan-jalan-diatas-tanah-ekspansifmakassar 2/27
Tanah ekspansif
Tanah atau batuan kelempungan yang memiliki potensikembang-susut akibat perubahan kadar air,
Karakteristik•Berasal dari batuan sedimen yang mengandung mineral
montmorrilonite kelompok smectite
•
IP tinggi•Berat isi kering tinggi
2
7/23/2019 Penanganan Kerusakan Jalan Diatas Tanah Ekspansif_Makassar
http://slidepdf.com/reader/full/penanganan-kerusakan-jalan-diatas-tanah-ekspansifmakassar 3/27
Tanah mengandung lempung (butiran > 30%) dengan mineral
MONTMORILLONITE (sedimen)
Potensi kembang susut besar (Mengembang musim hujan dan
menyusut musim kemarau) dicirikan adanya Adanya zona aktif
Tanah dengan plastisitas tinggi, PI >15% dan LL >40%
Adanya oksidasi mineral-mineral Misal : SULFITSULPHANE
Ciri-ciri permasalahan terjadi pada jalan di tanaha ekspansif: terjadi retakan memanjang pada perkerasan
penurunan lapisan perkerasan dan bergelombang
terlihat peninggian (cembung) di bagian tepi
sering terjadi longsoran badan jalan
7/23/2019 Penanganan Kerusakan Jalan Diatas Tanah Ekspansif_Makassar
http://slidepdf.com/reader/full/penanganan-kerusakan-jalan-diatas-tanah-ekspansifmakassar 4/27
Penyebaran tanah ekspansif
Ruas jalan yang melewati tanah ekspansif antara lain adalah:
• ruas jalan Tol Jakarta-Cikampek, propinsi Jawa Barat;
• ruas jalan Jatibarang-Karangampel, propinsi Jawa Barat;
• ruas jalan Semarang-Kudus, Demak-Godong, propinsi Jawa Tengah;
• ruas jalan Semarang –Purwodadi, propinsi Jawa Tengah;
• ruas jalan Wirosari –Cepu, propinsi Jawa Tengah;
• ruas jalan Yogyakarta-Wates, propinsi Yogyakarta;
•
ruas jalan Bojonegoro-Babat-Lamongan-Gresik-Surabaya, propinsi Jawa Timur;• ruas jalan Ngawi-Caruban, propinsi Jawa Timur.
Tanah ekspansif di Pulau Jawa menempati dataran rendah sampai daerah perbukitan
bergelombang rendah yang dapat berupa endapan alluvium atau endapan vulkanik, meliputi
formasi aluvium (Qa), formasi Notopuro (Qpnv) dan endapan gunung api (Qav). Tanahekspansif ini didominasi oleh jenis tanah lempung lanauan atau lanau lempungan berwarna
abu-abu sampai hitam. Mineral lempung tanah ekspansif pada umumnya terdiri dari
montmorillonite, illite, kaolinite. Lokasi penyebaran tanah ekspansif di Pulau Jawa
7/23/2019 Penanganan Kerusakan Jalan Diatas Tanah Ekspansif_Makassar
http://slidepdf.com/reader/full/penanganan-kerusakan-jalan-diatas-tanah-ekspansifmakassar 5/27
Ciri-ciri Kerusakan Perkerasan
1) Retakan sampai kedalaman 10-50cm (akibat adanya
kembang-susut)
2) Pengangkatan (akibat pengembangan) permukaan
jalan jadi bergelombang) 3) Penurunan (pungurangan volume akibat proses
penyusutan
4) Longsoran (infiltrasi pada lokasi retakan yg berakibat pada pengurangan kuat geser sekitar lereng timbunan
5
7/23/2019 Penanganan Kerusakan Jalan Diatas Tanah Ekspansif_Makassar
http://slidepdf.com/reader/full/penanganan-kerusakan-jalan-diatas-tanah-ekspansifmakassar 6/27
Ciri-ciri kerusakan perkerasan
Balai Geoteknik Jalan, Puslitbang Jalan dan Jembatan 6
7/23/2019 Penanganan Kerusakan Jalan Diatas Tanah Ekspansif_Makassar
http://slidepdf.com/reader/full/penanganan-kerusakan-jalan-diatas-tanah-ekspansifmakassar 7/27Balai Geoteknik Jalan, Puslitbang Jalan dan Jembatan 7
Ciri-ciri kerusakan perkerasan
7/23/2019 Penanganan Kerusakan Jalan Diatas Tanah Ekspansif_Makassar
http://slidepdf.com/reader/full/penanganan-kerusakan-jalan-diatas-tanah-ekspansifmakassar 8/27
Retakan memanjang
Longsoran jalan pada tanah ekspansif
8Balai Geoteknik Jalan, Puslitbang Jalan dan Jembatan
7/23/2019 Penanganan Kerusakan Jalan Diatas Tanah Ekspansif_Makassar
http://slidepdf.com/reader/full/penanganan-kerusakan-jalan-diatas-tanah-ekspansifmakassar 9/27
Identifikasi Tanah Ekspansif
A. Langsung1. Uji Pengembangan bebas Free swell(Nilai kembang bebas dinyatakan sebagai perbandingan perubahan
volume terhadap volume awalnya, yang dinyatakan dalam persen.
Sodium montmorillonite (bentonite) dapat memiliki kembang bebas
sebesar 1200% sampai dengan 2000%.
Tanah yang memilki nilai kembang bebas minimal 100% akan
mengalami pengembangan yang cukup besar di lapangan saat berada
pada kondisi basah. Tanah pada kondisi ini perlu dipertimbangkan
dalam desain)
9
7/23/2019 Penanganan Kerusakan Jalan Diatas Tanah Ekspansif_Makassar
http://slidepdf.com/reader/full/penanganan-kerusakan-jalan-diatas-tanah-ekspansifmakassar 10/27
2. Perubahan volume potensial
(Perubahan volume potensial atau disebut juga potential volume change
(PVC) diukur dengan menggunakan PVC meter )
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
50
100
150
200
250
300
350
400
TIDAK
KRITIS SEDANGKRITIS SANGAT KRITIS
POTENSI PERUBAHAN VOLUME
I N D E K S P E N G E M
B A N G A N
( k P a )
K E R I N
G D A N
L E M
B A P
B A S A H
10
7/23/2019 Penanganan Kerusakan Jalan Diatas Tanah Ekspansif_Makassar
http://slidepdf.com/reader/full/penanganan-kerusakan-jalan-diatas-tanah-ekspansifmakassar 11/27
3. Potensi pengembangan melalui indeks pengembangan
Prinsip pengujiannya serupa dengan uji perubahan volume potensial,
yang membedakannya hanyalah penggunaan beban tambahan
konstan.
Indeks pengembangan (EI) Potensi pengembangan
0 –
2021 – 5051 – 9091 – 130> 130
Sangat rendahRendahSedangTinggiSangat tinggi
7/23/2019 Penanganan Kerusakan Jalan Diatas Tanah Ekspansif_Makassar
http://slidepdf.com/reader/full/penanganan-kerusakan-jalan-diatas-tanah-ekspansifmakassar 12/27
B. Tidak langsung.1 Batas Atterberg
.2 Batas Atterberg dan uji penetrasi standar
.3 Tingkat keaktifan (Activity)
4. Mineral lempung
Identifikasi tanah lempung (Van der Merwe, 1964)
Indeks PlastisitasPotensi
Pengembangan
0 – 1510 – 3520 – 55
> 55
RendahSedangTinggi
Sangat Tinggi
Korelasi indeks plastisitas dengan potensi pengembangan (Chen,1988)
12
7/23/2019 Penanganan Kerusakan Jalan Diatas Tanah Ekspansif_Makassar
http://slidepdf.com/reader/full/penanganan-kerusakan-jalan-diatas-tanah-ekspansifmakassar 13/27
Data Lapangan dan Laboratorium KemungkinanPengembangan(% Perubahan volume
total)
TingkatPengembanganPersentase
Lolos # 200
LL
(%)
N
(pukulan/kaki)> 95 > 60 < 30 > 10 Sangat tinggi
60 – 95 40 – 60 20 – 30 3 – 10 Tinggi
30 – 60 30 – 40 10 – 20 1 – 5 Sedang
< 30 < 30 > 10 < 1 Rendah
Korelasi data lapangan dan laboratorium dengan tingkat pengembangan (Chen, 1965)
Klasifikasi Potensi Kembang (Seed et al., 1962)
13
Mineral Keaktifan
Kaolinite
Illite
Montmorilonite (Ca)
Montmorilonite (Na)
0,33 – 0,46
0,90
1,5
7,2
Mineral Lempung (Skempton, 1953)
7/23/2019 Penanganan Kerusakan Jalan Diatas Tanah Ekspansif_Makassar
http://slidepdf.com/reader/full/penanganan-kerusakan-jalan-diatas-tanah-ekspansifmakassar 14/27
Pertimbangan desain
1) Kembang susut
2) Stabilitas
3) Faktor keamanan
4) Parameter desain
Kuat geser: kohesi (c) dan sudut geser dalam ()
Indeks kompresibilitas (Cc) dan koefisienkonsolidasi (Cv)
5) Tekanan mengembang (swelling pressure)
6) Hisapan tanah
7) Pengangkatan tanah ke atas (heaving)
14
7/23/2019 Penanganan Kerusakan Jalan Diatas Tanah Ekspansif_Makassar
http://slidepdf.com/reader/full/penanganan-kerusakan-jalan-diatas-tanah-ekspansifmakassar 15/27
15
Mekanisme heaving dan
kembang – susut tanah ekspansif
7/23/2019 Penanganan Kerusakan Jalan Diatas Tanah Ekspansif_Makassar
http://slidepdf.com/reader/full/penanganan-kerusakan-jalan-diatas-tanah-ekspansifmakassar 16/27
Desain konstruksi di atas tanah ekspansif
1) Zona aktif
Fungsi kadar air (w) dengan kedalaman (D) Fungsi kadar air dibagi indeks plastisitas (w/PI) dengan
kedalaman (D)
2) Kestabilan timbunan
3) Pemadatan tanah
4) Kuat geser tanah
• Penentuan kuat geser tanah tak jenuh
5) Retak tarik
Penentuan kedalaman retak tarik:
16
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
2
3
4
5
6
w / PI
K e d a l a m a n ( m )
1
ZONA
AKTIF
7/23/2019 Penanganan Kerusakan Jalan Diatas Tanah Ekspansif_Makassar
http://slidepdf.com/reader/full/penanganan-kerusakan-jalan-diatas-tanah-ekspansifmakassar 17/27
Teknik konstruksi di atas tanah ekspansif
1) Penggantian material
2) Manajemen air
3) Stabilisasi
4) Penggunaan membran
a) Geosintetik
b) Beton
c) Aspal
5) Penerapan geomembran
a) Membran horisontalb) Membran vertikal
c) Membran pembungkus lapisan tanah
6) Pembebanan
17
7/23/2019 Penanganan Kerusakan Jalan Diatas Tanah Ekspansif_Makassar
http://slidepdf.com/reader/full/penanganan-kerusakan-jalan-diatas-tanah-ekspansifmakassar 18/27
No. Metode Konstruksi Hal-hal yang perlu dipertimbangkan
1. Stabilisasi dengan semen - Tipe semen yang digunakan adalah semen Portland dengan persentase
4 – 6%, dengan tujuan mengurangi potensi perubahan volume.
- Pelaksanaan stabilisasi dengan semen sama dengan yang dilakukan
pada stabilisasi dengan kapur.
-Penggunaan stabilisasi dengan semen tidak seefektif stabilisasi dengankapur untuk tanah lempung berplastisitas tinggi.
2. Pelat beton - Trotoar yang terbuat dari pelat beton sebaiknya diberikan tulangan.
- Sambungan lentur harus dapat menghubungkan trotoar dengan
fondasinya.
- Harus sering dilakukan pemeriksaan terhadap retak dan kebocoran
3. Aspal - Membran menerus harus ditempatkan di sepanjang tanah dasar dan
saluran samping apabila aspal digunakan pada konstruksi jalan raya.
4. Membran horisontal - Membran horisontal harus diperpanjang hingga cukup jauh dari
perkerasan jalan atau fondasi untuk mencegah pergerakan air secara
horisontal ke dalam tanah fondasi.
- Dibutuhkan kehati-hatian pada saat memasang membran di atas
fondasi, merekatkan sambungan, serta memiringkan membran hingga
berada di bawah dan jauh dari struktur.
- Bahan membran harus tahan lama dan terbuat dar bahan yang tidak
mudah terdegradasi.
- Sambungan yang menghubungkan membran dengan struktur harus kuat
dan tidak tembus air
- Dibutuhkan kemiringan yang cukup untuk mengalirkan drainase
permukaan langsung dari ujung-ujung membran
5. Membran vertikal - Membran harus dipasang sedalam mungkin sesuai dengan peralatan
yang digunakan.
- Kedalaman pemasangan minimum yang digunakan adalah setengah
dari kedalaman zona aktif
- Tanah timbunan yang digunakan untuk mengisi parit harus kedap air.
Bahan membran harus tahan lama dan terbuat dar bahan yang tidak
7/23/2019 Penanganan Kerusakan Jalan Diatas Tanah Ekspansif_Makassar
http://slidepdf.com/reader/full/penanganan-kerusakan-jalan-diatas-tanah-ekspansifmakassar 19/27
- Bahan membran harus tahan lama dan terbuat dar bahan yang tidak
mudah terdegradasi.
- Sambungan yang menghubungkan membran dengan struktur harus kuat
dan tidak tembus air
- Dibutuhkan kemiringan yang cukup untuk mengalirkan drainase
permukaan langsung dari ujung-ujung membran
5. Membran vertikal - Membran harus dipasang sedalam mungkin sesuai dengan peralatan
yang digunakan.- Kedalaman pemasangan minimum yang digunakan adalah setengah
dari kedalaman zona aktif
- Tanah timbunan yang digunakan untuk mengisi parit harus kedap air.
6. Membran pembungkus
lapisan tanah
- Setiap sambungan harus tertutup rapat.
- Material yang digunakan harus tahan lama dan kuat terhadap urugan
pasir.
- Penempatan lapisan pertama di atas membran bawah harus diawasi
untuk mencegah kerusakan
7. Pembebanan - Apabila tekanan mengembang relatif rendah serta deformasinya masih
dapat ditolerir, maka penggunaan metode pembebanan ini cukup
efektif.
- Diperlukan pengujian tanah untuk menentukan kedalaman zona aktif
dan besarnya tekanan mengembang maksimum yang akan dibebani.
- Pengawasan drainase sangat diperlukan selama pembebanan
berlangsung untuk mencegah pengaliran air baik pada arah vertikalmaupun horisontal.
7/23/2019 Penanganan Kerusakan Jalan Diatas Tanah Ekspansif_Makassar
http://slidepdf.com/reader/full/penanganan-kerusakan-jalan-diatas-tanah-ekspansifmakassar 20/27
Konstruksi Jalan di Tanah Ekspansif
biaya
P e n g g a n t i a n
m a t e r i a l
M a n a j e m e
n A i r
( s i s t i m D
r a
i n a s e )
M e m b u n
g k u s d e n g a n
M e m b r a n
B a r i e r ( M e m b r a n V
e r t i k a l )
S t a b i l i s
a s i T a n a h
B a r i e r ( M e m b r a n H o r i z o n t a l )
T i a n g P
a n c a n g / P i l e
S l a b
Tipe Konstruksi vs biaya vs jenis dan tebal tanah bermasalah
Kedalaman Zone Aktif
7/23/2019 Penanganan Kerusakan Jalan Diatas Tanah Ekspansif_Makassar
http://slidepdf.com/reader/full/penanganan-kerusakan-jalan-diatas-tanah-ekspansifmakassar 21/27
Membran horisontal pada konstruksi jalan Membran vertikal pada konstruksi jalan
Membran pembungkus lapisan tanah pada konstruksi jalan
21
7/23/2019 Penanganan Kerusakan Jalan Diatas Tanah Ekspansif_Makassar
http://slidepdf.com/reader/full/penanganan-kerusakan-jalan-diatas-tanah-ekspansifmakassar 22/27
Pemasangan geomembran horisontal
Balai Geoteknik Jalan, Puslitbang Jalan dan Jembatan 22
7/23/2019 Penanganan Kerusakan Jalan Diatas Tanah Ekspansif_Makassar
http://slidepdf.com/reader/full/penanganan-kerusakan-jalan-diatas-tanah-ekspansifmakassar 23/27
Pemasangan geomembran horisontal
23Balai Geoteknik Jalan, Puslitbang Jalan dan Jembatan
7/23/2019 Penanganan Kerusakan Jalan Diatas Tanah Ekspansif_Makassar
http://slidepdf.com/reader/full/penanganan-kerusakan-jalan-diatas-tanah-ekspansifmakassar 24/27
Pemasangan Vertical Barrier
24Balai Geoteknik Jalan, Puslitbang Jalan dan Jembatan
7/23/2019 Penanganan Kerusakan Jalan Diatas Tanah Ekspansif_Makassar
http://slidepdf.com/reader/full/penanganan-kerusakan-jalan-diatas-tanah-ekspansifmakassar 25/27
Instrumentasi
Instrumentasi diperlukan untuk alasan :
memberikan data untuk pengukuran volume pekerjaan,
mengontrol prosedur atau jadwal pelaksanaan,
jika ketidakpastian desain besar dan faktor keamanankecil,
untuk pelaksanaan timbunan percobaan,
untuk mengevaluasi apakah metode solusi yangdiadopsi efektif,
untuk meningkatkan pengetahuan pada saat ini.
25
7/23/2019 Penanganan Kerusakan Jalan Diatas Tanah Ekspansif_Makassar
http://slidepdf.com/reader/full/penanganan-kerusakan-jalan-diatas-tanah-ekspansifmakassar 26/27
26
Instrumentasi
7/23/2019 Penanganan Kerusakan Jalan Diatas Tanah Ekspansif_Makassar
http://slidepdf.com/reader/full/penanganan-kerusakan-jalan-diatas-tanah-ekspansifmakassar 27/27
Kelas Instrumentasi Tujuan Tipe Instrumen
Kelas A Kualitas tinggi dan
instrumentasi lengkap untuktimbunan percobaan
Pelat penurunan
Penanda penurunanEkstensometer magnetis
Inklinometer
Pisometer
Patok geser
Kelas B Instrumentasi untuk timbunan
tinggi seperti timbunan oprit,
perbaikan tanah menggunakan
penyalir vertikal,
prabeban/penambahan beban
lebih, konstruksi bertahap atau
penimbunan terkontrol
Pelat penurunan
Penanda penurunan
Ekstensometer batang
Pisometer
Inklinometer
Patok geser
Alat pembaca sederhana
Kelas C Instrumentasi untuk pekerjaan
konstruksi normal
Pelat penurunan
Penanda penurunan permukaanPisometer
Patok geser
Kelas D Instrumentasi untuk memantau
penurunan jangka
panjang/pekerjaan rehabilitasi
Penanda penurunan permukaan
27
top related