KEMENTERIAN PEKERJAAN UMUM KAJIAN PENANGANAN …bagaskara.co.id/Pedoman/Pekerjaan_Jalan/Kajian_Penanganan_Tanah... · Kata Pengantar Deposit tanah lunak di Indonesia mencapai 10 juta

K E M E N T E R I A NPEKERJAAN UMUM

PUSAT PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN

JALAN DAN JEMBATAN

K E M E N T E R I A NPEKERJAAN UMUM

PUSAT PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN

JALAN DAN JEMBATAN

KAJIAN PENANGANAN

DENGAN TIMBUNAN TANAH LUNAK

JALAN MORTAR BUSA

Maulana Iqbal, S.T.

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.

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.

KAJIAN PENANGANAN

DENGAN TIMBUNAN TANAH LUNAK

JALAN MORTAR BUSA

KA

JIAN

PEN

AN

GA

NA

N

DEN

GA

N TIM

BU

NA

N

TAN

AH

LUN

AK

JALA

N M

OR

TAR

BU

SA

Maulana Iqbal, S.T.

Maulana Iqbal, S

.T.

KAJIAN PENANGANAN TANAH LUNAK DENGAN TIMBUNAN JALAN MORTAR BUSA

KAJIAN PENANGANAN TANAH LUNAK DENGAN TIMBUNAN JALAN MORTAR BUSA

KA

JIA

N P

ENA

NG

AN

AN

TA

NA

H L

UN

AK

DEN

GA

N T

IMB

UN

AN

JA

LAN

MO

RTA

R B

US

A

KA

JIAN

PEN

AN

GA

NA

N TA

NA

H LU

NA

K D

ENG

AN

TIMB

UN

AN

JALA

N M

OR

TAR

BU

SA

K A J I A N P E N A N G A N A N T A N A H L U N A K D E N G A N T I M B U N A N J A L A N M O R T A R B U S A

K A J I A N P E N A N G A N A N T A N A H L U N A K D E N G A N T I M B U N A N J A L A N M O R T A R B U S A9 786028 256865

ISBN: 978-602-8256-86-5

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. Prof (R) Dr. Ir. M. Sjahdanulirwan, M.Sc.

2. Ir. Agus Bari Sailendra. M.T.

3. Ir. I. Gede Wayan Samsi Gunarta, M.Appl.Sc.

4. Prof (R) Dr. Ir. Furqon Affandi, M.Sc.

Tentang Puslitbang Jalan dan Jembatan iii

5. Prof (R) Ir. Lanneke Tristanto, APU

6. Ir. GJW Fernandez

7. Ir. Soedarmanto Darmonegoro

8. DR. Djoko Widayat, MSc.

SUBTIM TEKNIS: 1. Ir. GJW Fernandez

2. Dr. Ir. M. Eddie Soenaryo, M.Sc.

3. Dr. Ir. Imam Aschuri, M.T.

4. Dr. Ir. Hindra Mulya

5. Ir. Benny Moestofa

6. Ir. Suhaimi Daud

7. 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

6.4.1 Parameter Desain ............................................ 135

6.4.2 Pemodelan Penurunan Pada STA 0+200.......... 136

6.5 Evaluasi Kinerja Mortar Busa Lokasi Pangkalan Bun,

Kalimantan Tengah ....................................................... 141

BAB 7. PENUTUP............................................................................ 143

7.1 Evaluasi Kinerja Timbunan Ringan dengan Mortar Busa

pada Oprit Jembatan Kedaton...................................... 143

7.2 Evaluasi Kinerja Timbunan Ringan dengan Mortar Busa

di Pengkalan Bun .......................................................... 144

Daftar Pustaka .................................................................................. 147

x Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa

Daftar Tabel

Tabel 2‐1. Beban Lalu Lintas untuk Analisis Stabilitas (Kimpraswil, 2002b). ............................................................................... 9 Tabel 2‐2. Kriteria Penurunan Timbunan (Kimpraswil, 2002b) .......... 9 Tabel 2‐3. Klasifikasi Perencanaan Jalan Tipe II (Kimpraswil, 2002a) . 10 Tabel 2‐4. Kriteria Kinerja Timbunan Selama Masa Layan/Kondisi SLS (diadopsi dari SCDOT, 2008) .............................................. 12 Tabel 2‐5. Kriteria Kinerja Ketidakstabilan Timbunan pada Kondisi Terekstrim (EE I) (diadopsi dari SCDOT, 2008)................... 14 Tabel 2‐6. Kriteria Kinerja Penurunan Timbunan pada Kondisi Terekstrim (EE I) (diadopsi dari SCDOT, 2008) ..................................... 15 Tabel 2‐7. Kriteria Penurunan Dalam Arah Memanjang (Longitudinal) untuk Transisi Badan Jalan/Jembatan Selama Masa Layan 16 Tabel 2‐8. Kriteria Penurunan pada Arah Memanjang pada Kondisi Terekstrim untuk Transisi Jembatan/Timbunan (SCDOT, 2008) .................................................................................. 17 Tabel 2‐9. Jenis Kerusakan pada Perkerasan Jalan dan Penyebabnya (BM,1983) .......................................................................... 18 Tabel 3‐1. Persyaratan Pasir (ASTM C 33‐97, 1997) ........................... 29

Daftar Tabel 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. Ilustrasi Penurunan (Potongan A‐A) (SCDOT, 2008) ..... 13

Gambar 2‐2. Profil Penurunan Timbunan (SCDOT, 2008) ................. 13

Gambar 2‐3. Ilustrasi Penurunan Vertikal dan Lateral Akibat

Ketidakstabilan Global Timbunan................................. 15

Gambar 2‐4. Ilustrasi Penurunan pada Arah Memanjang Oprit

Jembatan dan Timbunan (SCDOT, 2008) ...................... 16

Gambar 2‐5. Retak Struktural ............................................................ 20

Gambar 2‐6. Retak Melintang Akibat Suhu ....................................... 20

Gambar 2‐7. Retak Refleksi (Reflection Craking) ............................... 21

Gambar 2‐8. Retak dengan Tingkat Keparahan Rendah.................... 21

Gambar 2‐9. Retak dengan Tingkat Keparahan Sedang .................... 22

Gambar 2‐10. Retak dengan Tingkat Keparahan Berat ....................... 22

Gambar 3‐1. Grafik Gradasi Batasan Pasir untuk Mortar Busa ......... 29

Gambar 3‐2. Pasir, Lokasi Pangkalan Bun, Kalimantan Tengah

(dokumentasi pelaksanaan lapangan) .......................... 30

Gambar 3‐3. Foam Agent (dokumentasi lapangan)........................... 32

Gambar 3‐4. Prosedur Pembuatan Rencana Campuran Mortar Busa 34

Gambar 3‐5. Pengukuran Kebutuhan Foam dengan Gelas Ukur

(dokumentasi pelaksanaan di laboratorium)................ 36

Gambar 3‐6. Compressor yang Dihubungkan dengan Foam Generator


Gambar 3‐7. Pencampuran Foam dan Air dengan Tekanan 10 bar


Daftar Gambar xiii

Gambar 3‐8. Foam yang Telah Dicampur dengan Air........................ 37

Gambar 3‐9. Penimbangan Semen untuk Rencana Campuran Awal 38

Gambar 3‐10. Pencampuran Foam, Semen dan Pasir Kedalam Bejana


Gambar 3‐11. Pengujian Flow untuk Mortar Busa .............................. 39

Gambar 3‐12. Contoh Mortar Busa untuk Pengujian Uji Tekan Bebas


Gambar 3‐13. Pengujian UCS di Laboratorium.................................... 42

Gambar 3‐14. Pengujian Uji Kadar Air ................................................. 42

Gambar 4‐1. Box Mixer Kapasitas 1m³............................................... 44

Gambar 4‐2. Mortar Pump (dokumentasi pelaksanaan lapangan) .. 45

Gambar 4‐3. Ukuran Pemasangan Anyaman Baja............................. 46

Gambar 4‐4. Anyaman Baja yang Telah Terhampar .......................... 47

Gambar 4‐5. Pemasangan Bekisting .................................................. 48

Gambar 4‐6. Tahapan Pengecoran .................................................... 49

Gambar 4‐7. Perataan Mortar Busa................................................... 49

Gambar 4‐8. Terpal Penutup Mortar Busa Terpasang....................... 50

Gambar 4‐9. Pengujian Berat Isi ........................................................ 55

Gambar 5‐1. Lokasi Jembatan Kedaton, Cirebon, Jawa Barat ........... 59

Gambar 5‐2. Kondisi Geologi Kedaton, Cirebon, Jawa Barat............. 60

Gambar 5‐3. Grafis Potongan Stratifikasi .......................................... 61

Gambar 5‐4. Sondir dan Hasil Uji Laboratorium................................ 62

Gambar 5‐5. Sketsa Mortar Busa Jembatan Kedaton, Cirebon

Jawa Barat..................................................................... 63

Gambar 5‐6. Sketsa Tampak Atas dan Letak Titik‐Titik Instrumentasi 64

Gambar 5‐7. Sketsa Potongan Memanjang dan Letak Titik Instrumen 65

Gambar 5‐8. Kondisi Existing Oprit Jembatan Kedaton..................... 67

Gambar 5‐9. Ilustrasi Kondisi Existing Jembatan Kedaton ................ 67

Gambar 5‐10. Ilustrasi Pekerjaan Pengerukan tanah .......................... 68

Gambar 5‐11. Pelaksanaan Pengerukan Tanah ................................... 68

Gambar 5‐12. Kondisi Setelah Pengerukan Tanah............................... 69

Gambar 5‐13. Waktu Pengecoran Mortar Busa .................................. 70

Gambar 5‐14. Ilustrasi Tahap Pekerjaan Pemasangan Instrumen....... 71

xiv Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa

Gambar 5‐15. Pelaksanaan Pemasangan Instrumen ........................... 71

Gambar 5‐16. Tahap Pekerjaan Mortar Busa Lapisan Bawah ............. 72

Gambar 5‐17. Perawatan Mortar Busa yang Telah Dihampar


Gambar 5‐18. Tahap Timbunan Mortar Busa Lapisan Bawah ............ 73

Gambar 5‐19. Tahap Penimbunan Mortar Busa di Atas Lapisan Mortar

Busa yang Telah Terhampar ......................................... 73

Gambar 5‐20. Ilustrasi Pemasangan Anyaman Baja pada Lapis Pondasi

Bawah ........................................................................... 74

Gambar 5‐21. Ilustrasi Pemasangan Anyaman Baja Antara Lapis

Pondasi Atas dan Lapis Pondasi Bawah ........................ 74

Gambar 5‐22. Ilustrasi Pekerjaan Timbunan Mortar Busa Lapis Pondasi

Atas ............................................................................... 75

Gambar 5‐23. Ilustrasi Pekerjaan Pemesangan Anyaman Baja ........... 75

Gambar 5‐24. Pekerjaan Perkerasan Jalan .......................................... 76

Gambar 5‐25. Ilustrasi Kondisi Setelah Pelaksanaan Pekerjaan.......... 76

Gambar 5‐26. Kondisi Setelah Pelaksanaan Pekerjaan........................ 77

Gambar 5‐27. Grafik Ekses Air Pori dari Instrumen Piezometer Vw‐PZ1 79




Gambar 5‐31. Posisi Instrumentasi Pressure Cell ................................ 81

Gambar 5‐32. Tekanan Lateral Terhadap Dinding Abutment Instrumen

Vw‐PC 1......................................................................... 82


Vw‐PC 2......................................................................... 82


Vw‐Pc 3 ......................................................................... 82

Gambar 5‐35. Grafik Pergerakan Inclinometer 2 ................................. 84

Gambar 5‐36. Grafik Pergerakan Inclinometer 3 ................................. 85

Gambar 5‐37. Geomodel Timbunan Material Ringan Mortar Busa..... 89

Gambar 5‐38. Mesh Timbunan Material Ringan Mortar Busa ............ 90

Gambar 5‐39. Deformasi Vertikal (cm) Terhadap Waktu dengan Timbunan

Daftar Gambar xv

Tanpa Mortar Busa dan Timbunan dengan Mortar Busa 93

Gambar 5‐40. Analisis Sensitifitas Berat Isi Timbunan Ringan Terhadap

Penurunan .................................................................... 94

Gambar 6‐1. Lokasi Pangkalan Bun, Kalimantan Tengah................... 97

Gambar 6‐2. Kondisi Geologi Pangkalan Bun, Kalimantan Tengah ... 98

Gambar 6‐3. Batas‐batas Atterberg dan Konsistensi Indeks ............. 100

Gambar 6‐4. Grafik Plastisitas (Sistem USCS) .................................... 101

Gambar 6‐5. Kuat Geser Undrained berdasarkan Sondir dan Vane Shear 102

Gambar 6‐6. Sudut Geser dalam Efektif ............................................ 103

Gambar 6‐7. Plot Sudut Geser dalam Kurva Anon (Kimpraswil 2002a) 103

Gambar 6‐8. Klasifikasi Kompresibilitas Tanah (Coduto,2004).......... 104

Gambar 6‐9. Kompresibilitas Tanah .................................................. 104

Gambar 6‐10. Korelasi antara Cc dan Kadar Air .................................. 105

Gambar 6‐11. Nilai Cc Hasil Laboratorium........................................... 105

Gambar 6‐12. Kondisi Existing Pangkalan Bun, Kalimantan Tengah


Gambar 6‐13. Gorong‐Gorong Terpasang ........................................... 107

Gambar 6‐14. Penimbunan pada Badan jalan ..................................... 107

Gambar 6‐15. Penimbunan Pasir pada Badan Jalan ............................ 108

Gambar 6‐16. Pembuatan Bekisting pada Sisi Badan Jalan (dokumentasi

pelaksanaan lapangan) ................................................. 108

Gambar 6‐17. Pembuatan Bekisting di Badan Jalan ............................ 109

Gambar 6‐18. Penghamparan Mortar Busa......................................... 109

Gambar 6‐19. Penghamparan Mortar Busa dengan Truk Molen


Gambar 6‐20. Mortar Busa yang telah Dihampar................................ 110

Gambar 6‐21. Pemasangan Tenda pada Mortar Busa Sebagai Masa

Perawatan (dokumentasi pelaksanaan lapangan)........ 111

Gambar 6‐22. Sketsa Pemasangan Instrumentasi Lokasi Pangkalan

Bun, Kalimantan Tengah............................................... 113

Gambar 6‐23. Ilustrasi Grafis Instrumen Terpasang STA 0+200 .......... 114

Gambar 6‐24. Skema Instrumen Settlement Sensor Vibrating Wire

(Geokon. 2009) ............................................................. 115

xvi Kajian Penanganan Tanah Lunak dengan Timbunan Jalan Mortar Busa

Gambar 6‐25. Grafik Settlement Plate Sta 0+200................................ 116



Gambar 6‐28. Grafik Piezometer Vibrating Wire Sta 0+200 Kedalaman 2m 118



Gambar 6‐31. Hasil Pembacaan Inclinometer Horizontal STA 0+200.. 120

Gambar 6‐32. Hasil Pembacaan Inclinometer Horizontal STA 0+450.. 121

Gambar 6‐33. Grafik Extensometer Sta 0+200 .................................... 122

Gambar 6‐34. Pemantauan Bench Mark dengan GPS Geodetic

(dokumentasi pemantauan di lapangan)...................... 125

Gambar 6‐35. Penurunan Longitudinal dan Stratifikasi Tanah............ 126

Gambar 6‐36. Retakan melintang pada permukaan aspal (dokumentasi

foto pematauan di lapangan) ....................................... 127

Gambar 6‐37. Retakan pada Permukaan Aspal Setelah Ditandai Cat

(dokumentasi foto pematauan di lapangan) ................ 127

Gambar 6‐38. Retakan Horizontal pada Sisi Timbunan Ringan yang

Menyambung dengan Retakan pada Permukaan Aspal 128

Gambar 6‐39. Ploting Segmen Pengecoran Per Lapisan STA 0+000 s.d.

0+030 ........................................................................... 128

Gambar 6‐40. Ploting Segmen Pengecoran Per Lapisan dan Retakan

STA 0+030 s/d 0+075 .................................................... 129


STA 0+075 S/D 0+110.................................................... 129


STA 0+110 S/D 0+150.................................................... 130


STA 0+150 S/D 0+180.................................................... 130


STA 0+180 S/D 0+225.................................................... 131


STA 0+225 S/D 0+275.................................................... 131


Daftar Gambar xvii

STA 0+275 S/D 0+300.................................................... 132


STA 0+300 S/D 0+340.................................................... 132


STA 0+340 S/D 0+380.................................................... 133

Gambar 6‐49 Ploting Segmen Pengecoran Per Lapisan dan Retakan

STA 380 S/D 0+425........................................................ 133

Gambar 6‐50. Ploting Segmen Pengecoran Per Lapisan STA 0+425 s.d.

0+450 ........................................................................... 134

Gambar 6‐51. Model Geometri STA 0+200.......................................... 136

Gambar 6‐52. Vertical Displacements STA 0+200................................ 137

Gambar 6‐53. Perbandingan Waktu dan Tekanan Air Pori Ekses (kPa) 139

Gambar 6‐54. Deformasi Vertikal, Waktu dan Pergerakan Instrumentasi

STA 0+200. .................................................................... 138

xviii 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


Bab 2 – Timbunan Jalan dengan Mortar Busa 5

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


pelaksanaannya dan memiliki daya dukung kekuatan yang cukup

memadai sebagai pondasi perkerasan jalan.

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 kriteria-

kriteria sebagai berikut (Handayani, 2007):


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


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


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 Penurunan Yang Disyaratkan Selama Masa Konstruksi, s/stot

Kecepatan Penurunan setelah Konstruksi (mm/tahun)

I > 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.


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

I

Kolektor ≥ 10.000≤ 10.000 II

Sekunder I

Arteri ≥ 20.000≤ 20.000 II

II

Kolektor ≥ 6.000≤ 6.000 III

III

Lokal ≥ 500 ≤ 500 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


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.


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)

ROC Deskripsi batasan kinerja Kondisi Batas Layan (Service Limit

State, SLS)

I (Jalan Kelas I dan Kelas II)

II (Jalan Kelas III dan Kelas IV)

III Arah penurunan

Umur Rencana Minimum (Tahun)

100 100 100

Penurunan vertikal (total) maksimum di sepanjang profil kelas jalan selama umur rencana timbunan, ΔV

(mm)

203.2 203.2 406.4

Laju penurunan per tahun setelah konstruksi perkerasan selesai (mm/tahun)

2.54 2.54 5.08

Longitudinal (memanjang)

Penurunan diferensial vertikal maksimum yang terjadi di sepanjang profil jalan setelah konstruksi perkerasan selesai. (milimeter per 15 m panjang longitudinal timbunan)

25.4

38.1 50.8


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)


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)

ROC

Arah penurunan

Kinerja Kondisi Batas Ekstrim I (EE I

Limit State) Gempa Rencana

I (Jalan Kelas I

dan Kelas II)

II (Jalan

Kelas III dan

Kelas IV)

III

Untuk mempertahankan fungsi jalan

25.4 50.8 101.6 Deformasi vertikal maksimum pada bagian atas bidang keruntuhan lereng, ΔVTS (mm)

Untuk keselamatan pengguna jalan

50.8 101.6 203.2


25.4 50.8 101.6

Vertikal

Deformasi vertikal maksimum pada bagian bawah bidang keruntuhan lereng, ΔVBS (mm)


50.8 101.6 203.2


76.2 152.4 609.6 Deformasi lateral maksimum pada bagian atas bidang keruntuhan lereng, ΔLTS (mm)


101.6 304.8 1524


76.2 152.4 609.6

Lateral*

Deformasi lateral maksimum pada bagian bawah bidang keruntuhan, ΔLBS lereng (mm)


101.6 304.8 1524

Ket: *) penurunan pada arah ketidakstabilan global timbunan


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

Kinerja Kondisi Batas Ekstrim I (EE I

Limit State) Gempa desain

I

(Jalan Kelas I

dan Kelas

II)

II

(Jalan Kelas III dan Kelas

IV)

III


25.4 38.1 50.8 Longitudinal (memanjang)

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


50.8 76.2 101.6


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)

Kelas Jalan

Arah penurunan Deskripsi batasan kinerja Kondisi Batas Layan (Service Limit State) I II III


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

*Ket:

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

1.905 x Lslab

2.54 x Lslab

3.175 x Lslab

End Bent VAApporach Slab

Pavement

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


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

Kelas Jalan Arah penurunan

Kinerja Kondisi Batas Ekstrim I (EE I Limit

State) Gempa desain

I II III


0.075 Lslab

0.100 Lslab

0.125 Lslab


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


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.


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 Jenis Kerusakan

Bentuk

Sifat Tingkat Kerusakan Perkiraan Penyebab

Kerusakan 1 Retak halus • Lebar celah < 3 mm

• Penyebaran setempat dan meluas • Meresapkan air • Akan berkembang menjadi retak

buaya

• Bahan perkerasan kurang baik

• Pelapukan permukaan • Air/drainase kurang

baik • Tanah dasar/bagian

perkerasan di bawah lapis permukaan kurang stabil

2 Retak kulit buaya

• Lebar celah > 3mm • Saling berangkai membentuk

serangkaian kotak-kotak kecil yang menyerupai kulit buaya

• Meresapkan air • Akan berkembang menjadi lubang

akibat pelepasan butiran

• Bahan perkerasan kurang baik

• Pelapukan permukaan • Air / drainase kurang

baik • Tanah dasar/bagian

perkerasan dibawah lapisan permukaan kurang stabil


No Jenis Kerusakan

Bentuk

Sifat Tingkat Kerusakan Perkiraan Penyebab

Kerusakan 3 Retak refleksi • Memanjang/diagonal/melintang

/kotak • Meresapkan air • Diikuti lepasnya butir pada tepi

retak sehingga kerusakan akan bertambah parah

• Pergerakan vertikal/horizontal di bawah lapis perkerasan sebagai akibat perubahan kadar air pada tanah dasar yang ekspansif

4 Alur • Berbentuk alur/parit yang sejajar as jalan dan terjadi pada lintasan roda

• Menampung dan meresapkan air • Mengurangi kenyamanan • Akan diikuti retak-retak

• Lapis perkerasan yang kurang padat

• Stabilitas perkerasan rendah sehingga terjadi deformasi plastis

5 Amblas • Setempat, dengan atau tanpa retak

• Kedalaman umumnya lebih 2 cm • Menampung dan meresapkan air • Berkembang menjadi lubang

• 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.


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


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


• 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


(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:

Dimulai pada saat awal curing

Semua campuran menunjukan sifat susut

Campuran yang menggunakan material tanah cenderung memiliki

penyusutan yang lebih besar dibanding material pasir.

Terjadinya retak akan berkurang jika pada saat curing material

campuran ditutup (plastik) atau terlindungi dari pengaruh udara


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.


- 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.


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)


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)

Ukuran Saringan (ASTM) % Berat Lolos Saringan No.

Inc / No mm Minimum Maksimum

1 1/2" 12.7 100 100 2 3/8" 9.51 98 100

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


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.


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.


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


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.


Persiapan foam (cairan foam+air)

Pembuatan foam(compressor : 0,6 Mpa

Mesin pembuat foam : 0,2 Mpa)

Periksa berat isi foam(compressor : 0,6 Mpa

(standar 0,04±0,005 (t/m3)

Persiapan material campuan(semen+tanah+air)

Pembuatan bahan uji(variasi komposisi material sesuai

dengan pertimbangan

Dicampur dengan mixer(pasir : air + semen + pasir)

(tanah : air + tanah + semen)

Periksa ada tidaknyagumpalan

Pencampuran materialdengan foam

Check quality(densitas, flow)

Pembentukan benda uji(mol : Ø 15 x 30 cm)

curing

Cek Uji Tekan Bebas

Standar : dalam kondisi 10 litermemerlukan adukan

selama 50 detik

Mulai

Persiapan Bahan

Selesai

Tidak

Ya

Gambar 3-4. Prosedur Pembuatan Rencana Campuran Mortar Busa

Berdasarkan percobaan pencampuran, menurut Handayani (2007), sebagai

berikut:


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.


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.


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


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)


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.


• 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


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.


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.


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



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.


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.


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.


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


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


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)


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.


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.


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.


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

Spesifikasi Jenis Pengujian Tipe I Tipe II Tipe III Tipe IV Tipe V

Kadar udara, volume, Max % 12 12 12 12 12

Kehalusan, luas permukaan spesifik, m2/kg

‐ Pengujian Turbidimeter, Min 160 160 ‐ 160 160 ‐ Pengujian permiabilitas udara, Min 280 280 280 280

Pengembangan autociave, max % 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8

Kuat tekan, min, Mpa ‐ 1 hari 12.4 ‐ 3 hari 24.1

‐ 7 hari 12.4 10.3 24.1 8.3 ‐ 28 hari 27.6 27.6 17.2 20.7


Spesifikasi Jenis Pengujian Tipe I Tipe II Tipe III Tipe IV Tipe V

Waktu pengikat, menit

*Alat vicat (menit) ‐ Pengikatan awal, Min 45 45 45 45 45 ‐ Pengikatan akhir, Max 50‐375 50‐375 50‐375 50‐375 50‐375 * Alat gillmore (menit) ‐ Pengikatan awal, Min 60 60 60 60 60

‐ Pengikatan akhir, Max 600 600 600 600 600 Konsistensi normal semen

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.


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.


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).


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 Diperiksa setiap dilakukan pencampuran (spesifikasi 4,5‐8,5), sesuai PB‐0301‐76

‐ Bahan padat Spesifikasi Max.2000ppm, sesuai PB‐0302‐76 (Binkot, 1990a)

‐ Bahan tersuspensi Spesifikasi Max.2000ppm, sesuai PB‐0303‐76 (Binkot, 1990b)

‐ Bahan organik Spesifikasi Max.2000ppm, sesuai PB‐0304‐76 (Binkot, 1990c)

‐ Minyak mineral Spesifikasi Max.2% berat semen, sesuai PB‐0305‐76 (Binkot, 1990d)

‐ Ion sulfat (Na2SO4) Spesifikasi Max.10000ppm, sesuai PB‐0306‐76 (Binkot, 1990e)

‐ Ion klorida (NaCL) 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 200 ton (min, 2 pengujian per hari)

- Kadar Busa Diperiksa setiap dilakukan pencampuran

- Campuran Rancangan (Mix Design) Setiap perubahan rancangan

- Density Diperiksa setiap dilakukan pencampuran di lab

- Flow Diperiksa setiap dilakukan pencampuran di lab

- UCS Diperiksa setiap dilakukan pencampuran di lab


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

50 meter panjang

- 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


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,


sedangkan hasil pengujian sondir dan uji lab diperlihatkan pada Gambar 5‐

4. EXT.2

Vw - Pz.3

0.00

INC.2

-4.118

-6.115

-8.105

-10.409

-12.478

-14.085

- 19.103

- 24.077

- 27.00

SP.7

-4.04

0.000.00

-4.00

0.00

-10,03

SP.9

-4.04

0.00

- 27.00

INC.1 SP.8

-4.04

0.00

Tanah Asli

Timbunan Mortar Busa

Gambar 5-3. Grafis Potongan Stratifikasi


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.


CIR

EB

ON

IND

RA

MA

YU

Med

ian

Bad

an J

alan

Jalu

r Cep

at

Jalu

r Lam

bat

Bah

u Ja

lan

Sun

gai

Trot

oar

Bad

an J

alan

Jalu

r Cep

at

Jalu

r Lam

bat

Bah

u Ja

lan

Sung

ai

ABUTMENTABUTMENT

Gam

bar 5

-5. S

kets

a Mor

tar B

usa J

emba

tan

Keda

ton,

Cire

bon

Jawa

Bar

at

Mor

tar B

usa


SG -

Kn

SG -

Kr

Vw-P

c.1 d

an 4

Vw-P

c.2

Vw-P

c.3

INDR

AMAY

UVw

- PZ

.1Vw

- PZ

.2

INC.

1

INC.

2

Vw -

PZ.3

INC.

4

INC.

3

EXT.

1

Vw -

PZ.4

EXT.

2

2m

1.8m

2m

2m BM. P

IPA

PDAM

Medi

an

BM.B

Sung

ai

Bada

n Ja

lanJa

lur C

epat

Jalur

Lam

bat

Trot

oar

SP.4

SP.5

SP.6

SP.1

SP.2

SP.3

SP.7

SP.8

SP.9

Gam

bar 5

-6. S

kets

a Tam

pak A

tas d

an L

etak

Titi

k-Ti

tik In

stru

men

tasi

Bahu

Jalan



Ket

:: I

nclin

omet

er: E

xten

zom

eter

: Set

tlem

ent P

late

: Pie

zom

eter

: Pre

ssur

e C

ell

: Stra

in G

auge

Vw

- P

z.3

0.00

- 4,6

4

0.00

-1,6

4

0.00

-2.0

6

- 6.0

6

-4.0

0

-10,

03

0.00

-4.2

0

-12.

20

EX

T.2

EX

T.1

0.00

INC

.1 /

2

- 7.0

7

- 4.2

4

- 4.8

8

- 9.9

0

- 11.

20

- 13.

20

- 18.

92

- 22.

40

-4.1

18

-6.1

15

-8.1

05

-10.

409

-12.

478

-14.

085

- 19.

103

- 24.

077

-27.

00

- 27.

00

0.00

SP

:7,8

,9S

P:1,

2,3

SP

:4,5

,6

-2.1

0-1

,66

-4.0

4

Tana

h A

sli

Vw

- P

c.1

(-3,3

5)

- 4,3

5

Vw

- P

c.2-

3 (-

1,55

)

Vw

- P

c.4

(-0,3

5)

(0,0

0)

0.00

Vw

- P

z.2

INC

.3 /4

Vw

- Pz

.1

Vw

- P

z.4

0.00

0.00

0.00

0.00

Inc

Ext SP

Pz

Pc SG

VW.1

VW.2

W.1

W.2

VW

.3

VW

.4

Foam

Mor

tar

2000

kP

a

Foam

Mor

tar

800

kPa

SK

ETS

A L

ETA

K T

ITIK

INS

TRU

ME

N

AB

UTM

EN

T JE

MB

ATA

N K

ED

ATO

N B

AR

U

AR

AH

IND

RA

MA

YU

KM

.21+

177

CR

B.

U

S

T

B

12

34

56

m'

12

34

56

m'

Ska

la :

Gam

bar 5

-7. S

kets

a Pot

onga

n Me

man

jang

dan

Leta

k Titi

k Ins

trum

en

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.


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.


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.


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.


Gam

bar 5

-13.

Wak

tu P

enge

cora

n Mo

rtar B

usa


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)


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)


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


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


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


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.


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


Tabel 5-2 Instrumen Vibrating Wire Piezometer

No Jenis Instrumen SimbolSerial

Number

Gage Factor (G) (kPa/digit)

Thermal Factor (K) (kPa/°C)

Lokasi Instrumen

Kondisi Instrumen

1 Vibrating Wire Piezometer

PZ.1 921001 0.1048 ‐0.0477

0+043 Tidak dapat dipantau


PZ.2 921002 0.1110 0.0288

0+027 Dapat

dipantau


PZ.3 921003 0.1152 ‐0.0754

0+012 Dapat

dipantau


PZ.4 921004 0.1135 ‐0.1204

0+005 Dapat

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 Sensor Model Strain gages

Display Mode

Satuan Alat (Manual)

1 Piezometer (PZ) 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 }


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





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.


0.00

-4 .20

E X T .1

0.00

- 4 .24

- 4 .88

V w - P c .1 (-3 ,35)

- 4 ,35

V w - P c .2 -3 (-1 ,55)

V w - P c .4 (-0 ,35)

(0 ,00)

V w - P z.4

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 SimbolSerial

Number

Gage Factor (G) (kPa/digit)

Thermal Factor (K) (kPa/°C)

Lokasi Instrumen

Kondisi Instrumen

1 Vibrating Wire Pressure Cell

PC.1 921005 0.1159 ‐0.0522

0+003 Dapat

dipantau


PC.2 921006 0.1113 ‐0.0843

0+001 Dapat

dipantau


PC.3 921007 0.1095 ‐0.0941

0+004 Dapat

dipantau


PC.4 921008 0.1092 ‐0.0717

0+003 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


R1=Current reading

G=Calibration factor

T0=Initial Temperature

T1=Current Temperature

K=Thermal factor

‐0.40‐0.200.000.200.400.600.80

02/05/10 10/08/10 18/11/10 26/02/11 06/06/11 14/09/11 23/12/11 01/04/12 10/07/12 18/10/12 26/01/13

Tekanan (kPa)

Tanggal Pembacaan

VW PC1VW PC1

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


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.


Gambar 5-35. Grafik Pergerakan Inclinometer 2


Gambar 5-36. Grafik Pergerakan Inclinometer 3


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.


Tabel 5-6. Instrumen Extensometer

No Jenis Instrumen Simbol

Kedalam Datum Dari Dasar Galian

(m)

Kedalam Datum Setelah AC‐WC Dari permukaan

Jalan (m)

Lokasi Kondisi

Instrumen

1 Extensometer Magnetic

EXT.1 18.16 24.08 0+005 Tidak dapat dipantau

2 Extensometer Magnetic

EXT.2 19.98 22.4 0+0012 Dapat dipantau

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 EXT.1 EXT.2

1 Plate Magnetic 4.11 4.24

2 Spider Magnetic 6.11 4.88




6 Spider Magnetic 14.09 13.20 7 Spider Magnetic 19.10 18.92



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 Simbol Lokasi Kondisi Instrumen

1 Piezometer Pipe Cassagrande

PZC.1 0+005 (di tanah asli, sisi timbunan mortar busa, kedalaman H = 7

meter) Dapat dipantau


PZ.2 0+005 (di tanah asli, sisi timbunan mortar busa, kedalaman H = 2.25


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.


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.

19

0 1 2 3

4 5

6 7

8 910 11 12 1314

15 16 17 18 19 20 21 22 23 2425

26 27 2829 30 31 3233 34

35 36

37 38 3940 41 4243 444546474849 5051

52 535455 5657 5859606162636465 66676869707172

73

Gambar 5-37. Geomodel Timbunan Material Ringan Mortar Busa


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) :

)1(31.22

;)1(3.2 0 o

sc

eC

eC

−=κ

−=λ

(1) )1(

; **

o

refrefoed e

pE

−λ

=λλ

=

(2) )1(

;2 *

*o

refrefur e

pE

+κ

κκ

≈

(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


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):

cc fwKEc 5,1133000=

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 Type g_unsat g_sat k_x k_y lambda* kappa* K0nc c_ref phi

[kN/m^3] [kN/m^3] [m/day] [m/day] [ ‐ ] [ ‐ ] [ ‐ ] [kN/m^2] [ ° ]8 KEDATON Soft clay UnDrained 15.7 16.7 0.001274 0.001274 0.140536 0.02635 0.577382 10 25

10 KEDATON Very Soft Clay UnDrained 15 16 0.001274 0.001274 0.141747 0.027259 0.609269 6 23

ID Name

Tabel 5-10. Parameter Desain Model Hardening Soil Type g_unsat g_sat k_x k_y E50ref Eoedref Eurref c_ref phi

[kN/m^3] [kN/m^3] [m/day] [m/day] [kN/m^2] [kN/m^2] [kN/m^2] [kN/m^2] [ ° ]8 KEDATON Soft clay UnDrained 15.7 16.7 0.001274 0.001274 889.4531 578.8275 8316 10 25

10 KEDATON Very Soft Clay UnDrained 15 16 0.001274 0.001274 881.851 597.5669 8038.8 6 23

ID Name

Tabel 5-11. Parameter Timbunan Tanah dan Timbunan Ringan dengan Mortar Busa ID Name Type g_unsat g_sat k_x k_y nu E_ref c_ref phi R_inter

[kN/m^3] [kN/m^3] [m/day] [m/day] [ ‐ ] [kN/m^2] [kN/m^2] [ ° ] [ ‐ ]1 Selected Fill Drained 19.6 20.6 0.86 0.86 0.33 10000 5 25 12 Timb. Ringan 2000kPa Non‐porous 8 8 0 0 0.2 1411379 60 45 13 Timb. Ringan 800kPa Non‐porous 6 6 0 0 0.2 892634.5 60 40 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


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 Perhitungan Input Pembebanan Hari Jumlah Hari

Initial phase N/A N/A 0 hari 0

Gravity Loading Plastic Staged construction 1 hari 1

Kupas Aspal Consolidation Staged Construction 7 hari 8

Kupas Lap pondasi Consolidation Staged construction 14 hari 22

Gali Timb. 1 Consolidation Staged construction 7 hari 29










Idle Consolidation Staged construction 7 hari 99

FM. 800kPa 30cm Consolidation Staged construction 6 hari 115










Lap. Pondasi Consolidation Staged construction 7 hari 164

Lap. Aspal Consolidation Staged construction 7 hari 171

Konsol Ultimate Consolidation Minimum pore pressure

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


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.


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

χUCS 800 kPa χUCS 2000kPaKombinasi Perhitungan (kN/m3) (kN/m3)

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


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


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).


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


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

(kg/cm2)

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.


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.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 1

Dep

th (m

)

Consistency Index

2

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).


Gambar 6-4. Grafik Plastisitas (Sistem USCS)

Berdasarkan nilai sondir, kuat geser undrained diperoleh dengan

pendekatan sebagai berikut:

Cu = 20qc

(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 Kuat geser undrained (kPa) Very stiff to hard >150

Stiff 100‐150 Firm to stiff 75‐100

Firm 50‐75 Soft to firm 40‐50

Soft 20‐40 Very soft <20


0

2

4

6

8

10

12

14

0 10 20 30 40

Depth (m)

Cu (kPa)

S7

VS 3

S10

VS 4

S2

VS 2

Gambar 6-5. Kuat Geser Undrained berdasarkan Sondir dan Uji Geser Baling

Sudut geser dalam efektif (φ’) hasil laboratorium memberikan nilai 13°‐20° (Gambar 6‐5). Plot plasticity index dan sudut geser dalam efektif

menunjukan rata‐ rata berada pada peak mean value dan residual value.

Plot hasil pengujian triaksial pada kurva Anon (Kimpraswil, 2002a)

diperlihatkan pada Gambar 6‐7.


Gambar 6-6. Sudut Geser dalam Efektif

Gambar 6-7. Plot Sudut Geser dalam pada Kurva Anon (Kimpraswil, 2002a)

6.1.3 Sifat Kompresibilitas Berdasarkan klasifikasi kompresibilitas tanah pada Gambar 6‐8 (Coduto,

2004) tanah lempung mempunyai nilai kompresibilitas antara 0,15 sampai

0.35. Hal ini menunjukan bahwa tanah lempung memiliki kompresibilitas

sedang sampai tinggi. Tanah lempung pasiran mempunyai kompresibilitas


sekitar 0,1 dan termasuk klasifikasi sedikit kompresibel. Plot antara nilai

kompresibilitas terhadap kedalaman dapat dilihat pada Gambar 6‐9.

Gambar 6-8. Klasifikasi Kompresibilitas Tanah (Coduto,2004)

Gambar 6-9. Kompresibilitas Tanah

Plot nilai indeks kompresibilitas primer (Cc) dengan kadar air menunjukkan

bahwa nilai‐nilai tersebut mendekati garis korelasi dari Azzouz, Hough dan


Serajuddin (Kimpraswil, 2002a). Plot Cc dan kadar air tersebut diperlihatkan

pada Gambar 6‐10.

Gambar 6-10. Korelasi antara Cc dan Kadar Air

Dari hasil pengujian oedometer, indeks kompresi primer Cc berkisar antara

0,2 sampai dengan 1,3 (Gambar 6‐11). Dari grafik tersebut terlihat bahwa

nilai Cc pada kedalaman 6‐10 m rata‐rata sebesar 1 sampai dengan 1,3 dan

lempung pasiran pada kedalaman 12 m sampai dengan 15 m Cc rata‐rata

sebesar 0,2.

Gambar 6-11. Nilai Cc Hasil Laboratorium


6.2 Konstruksi Timbunan dan Instrumentasi pada Badan Jalan

Konstruksi mortar busa pada badan jalan ruas Kumai‐Pangkalan Lima

sepanjang 400 m dengan tinggi timbunan 1,10 m, Ruas Jalan Pangkalan

Lima‐Kumai, Pangkalan Bun, Kalimantan Tengah.

6.2.1 Tahapan Pelaksanaan Konstruksi Timbunan Oprit Mortar Busa pada Badan Jalan

Kondisi eksisting badan jalan Pangkalan Bun, Kalimantan Tengah arah

Kumai, terlihat pada Gambar 6‐12.

Gambar 6-12. Kondisi Existing Pangkalan Bun, Kalimantan Tengah (dokumentasi pelaksanaan lapangan)

Pada awal konstruksi terlebih dahulu dipasang gorong‐gorong untuk

mengalirkan aliran air pada sekitar badan jalan, seperti terlihat pada

Gambar 6‐13 dan dilakukan penimbunan dengan menggunakan alat berat

pada lokasi sekitar gorong‐gorong sebagai dasar lantai kerja, terlihat pada

Gambar 6‐14.


Gambar 6-13. Gorong-Gorong Terpasang (dokumentasi pelaksanaan lapangan)

Gambar 6-14. Penimbunan pada Badan jalan (dokumentasi pelaksanaan lapangan)

Tahapan selanjutnya melakukan penimbunan pasir diatas tanah asli sebagai

lantai kerja, terlihat pada Gambar 6‐15.


Gambar 6-15. Penimbunan Pasir pada Badan Jalan (dokumentasi pelaksanaan lapangan)

Setelah dilakukan penimbunan pasir, dilakukan pembuatan bekisting pada

sisi kanan dan kiri badan jalan dengan perkuatan dolken kedalaman 0,5

meter, seperti terlihat pada gambar Gambar 6‐16.

Gambar 6-16. Pembuatan Bekisting pada Sisi Badan Jalan (dokumentasi pelaksanaan lapangan)

Pembuatan bekisting untuk konstruksi timbunan mortar busa pada badan

jalan dibuat untuk satu jalur kendaraan terlebih dahulu, agar truk molen


penghampar mortar busa dapat melintasi lokasi, seperti terlihat pada

Gambar 6‐17.

Gambar 6-17. Pembuatan Bekisting di Badan Jalan (dokumentasi pelaksanaan lapangan)

Kondisi pelaksanaan penghamparan mortar busa dengan menggunakan

truk molen, dapat dilihat pada Gambar 6‐18 dan Gambar 6‐19.

Gambar 6-18. Penghamparan Mortar Busa (dokumentasi pelaksanaan lapangan)


Gambar 6-19. Penghamparan Mortar Busa dengan Truk Molen (dokumentasi pelaksanaan lapangan)

Kondisi setelah penghamparan mortar busa dapar dilihat pada Gambar 6‐

20, pelaksanaan pengecoran dilakukan dengan metode papan catur, yaitu

penghamparan mortar busa diloncati atau di lewati satu kotak bekisting

menunggu bekisting yang telah terpasang dapat dibuka untuk dipergunakan

pada tempat penghamparan mortar busa yang lain.

Gambar 6-20. Mortar Busa yang telah Dihampar (dokumentasi pelaksanaan lapangan)

Mortar busa yang telah selesai dihamparkan segera ditutup dengan bahan

penutup (terpal, plastik tebal) agar tidak terjadi penguapan yang berlebihan

untuk menghindari keretakan. Lahan yang akan dicor harus ditutup agar


tidak terkena sinar matahari secara langsung, hujan atau angin, seperti

terlihat pada Gambar 6‐21.

Gambar 6-21. Pemasangan Tenda pada Mortar Busa Sebagai Masa Perawatan (dokumentasi

pelaksanaan lapangan)

6.2.2 Kondisi Instrumen Terpasang Pada lokasi timbunan jalan dengan mortar busa lokasi Pangkalan Bun,

Kalimantan Tengah terpasang instrumen, dapat dilihat pada tabel Tabel 6‐3

dan Gambar 6‐22.

Tabel 6-3 Kondisi Instrumen Terpasang

Jenis Instrumen Simbol Sta 0+200 Sta 0+350 Sta 0+425 Settlement Sensor Vibrating Wire, Read Out Unit: GK‐4500

VW SP • Kedalaman 2m

o Serial Number: 1026356

o Baik dan dapat dipantau

• Kedalaman 2m



• Kedalaman 2m



Settlement Plate SP TIDAK ADA • Dipasang di bawah timbunan

TIDAK ADA


Jenis Instrumen Simbol Sta 0+200 Sta 0+350 Sta 0+425 ringan (elevasi ‐1.1 m), kondisi baik dan dapat dipantau

Piezometer Vibrating Wire, Read Out Unit: GK‐4500

PZ • Kedalaman 2m



• Kedalaman 6m:



TIDAK ADA • Kedalaman 6m:



Inclinometer Vertikal

INC.V Tidak bisa dipantau, pipa sudah bengkok

Inclinometer Horizontal

INC.H Dipasang di bawah timbunan ringan (elevasi sekitar ‐1.1m), tidak bisa dipantau karena pipa sudah bengkok

Magnetic Extensometer,

Read Out Unit: Geokon 403

EXT • Spider magnet di kedalaman 2‐14 m dengan interval 2 m.

• Kondisi: baik dan bisa dipantau

TIDAK ADA TIDAK ADA

Piezometer keramik cassagrande

PZC Kedalaman 2 m & 6 m, dipasang di tanah asli, di sisi timbunan ringan

Kedalaman 2 m & 6 m, dipasang di tanah asli, di sisi timbunan ringan

TIDAK ADA

Surface Marker interval per 5 m ditandai dengan paku payung dan nomor

SM


Gambar 6-22. Sketsa Pemasangan Instrumentasi Lokasi Pangkalan Bun, Kalimantan Tengah

Pada lokasi STA 0+200, terpasang beberapa instrumen berdasarkan kondisi

stratifikasi tanah dapat dilihat pada Gambar 6‐23.


Gam

bar 6

-23

Ilust

rasi

Graf

is In

stru

men

Ter

pasa

ng S

TA 0+

200

Ti

mbu

nan

lam

a

Gam

but S

anga

t Lun

ak

Lem

pung

San

gat L

unak

1 2

3 5Le

mpu

ng P

asira

n Te

guh

Keterangan

:


A. Instrumen Settlement Sensor Vibrating Wire

Settlement sensor vibrating wire digunakan untuk memantau penurunan

timbunan ringan. Read out unit yang digunakan untuk memantau adalah

Geokon GK4500.

Pressure sensor berfungsi untuk menentukan besarnya penurunan, ketika

terjadi penurunan, akan terjadi perubahan tekanan fluida dalam twin tube

yang kemudian dibaca oleh pressure sensor. Oleh karena itu, jika pressure

sensor tidak ditempatkan di tanah keras, maka bacaan tekanan fluida akan

terpengaruh. Skema instrumen tersebut diperlihatkan pada Gambar 6‐24.

Gambar 6-24. Skema Instrumen Settlement Sensor Vibrating Wire (Geokon. 2009)

Hasil monitoring instrumen sensor vibrating wire dapat dilihat pada

Gambar 6‐25 s.d. Gambar 6‐27.


Gambar 6-25. Grafik Settlement Plate Sta 0+200




Data settlement plate vibrating wire tahun 2010 menunjukkan inkonsistensi

di mana penurunan terbesar yang terbaca mencapai 30 cm. Jika terjadi

penurunan sebesar 30 cm maka seharusnya sisa tinggi timbunan ringan

adalah 80 cm. Akan tetapi di lapangan, timbunan ringan dengan mortar

busa tidak mengalami penurunan sebesar itu.

Inkonsistensi data tersebut diduga diakibatkan pressure sensor tidak

ditempatkan di tanah keras. Geokon Instruction Manual Model 4600

Vibrating Wire menyebutkan bahwa sensor harus ditempatkan di tanah

keras. Pressure sensor tersebut ditempatkan pada kedalaman 21 m yang

seharusnya ditempatkan di kedalaman lebih dari 30 m. Pressure sensor

berfungsi untuk menentukan besarnya penurunan, ketika terjadi

penurunan, akan terjadi perubahan tekanan fluida dalam twin tube yang

kemudian dibaca oleh pressure sensor. Oleh karena itu, jika pressure sensor

tidak ditempatkan di tanah keras, maka bacaan tekanan fluida akan

terpengaruh.

B. Instrumen Piezometer Vibrating Wire

Monitoring piezometer vibrating wire dilakukan dengan menggunakan Read

Out unit Geokon GK‐4500.


Pada saat monitoring ini, teridentifikasi bahwa 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 monitoring ini digunakan

pembacaan initial reading dari factory setting yang tertera dalam

Calibration Sheet. Data tahun 2010 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. Hasil monitoring Gambar 6‐28, Gambar 6‐29, dan Gambar 6‐30.

Gambar 6-28. Grafik Piezometer Vibrating Wire Sta 0+200 Kedalaman 2m




Terlihat pada grafik di atas bahwa tekanan air sudah tidak mengalami

banyak perubahan. Perubahan yang terjadi hanya terjadi akibat pengaruh

pasang surut air sungai.

C. Instrumen Inclinometer Horizontal dan Vertical

Inclinometer adalah salah satu unit instrumentasi geoteknik yang digunakan

untuk mengukur pergerakan horizontal/vertical lapisan tanah/batuan.

Inclinometer horizontal terpasang di STA 0+200 dan di STA 0+450. Pada saat

monitoring bulan mei 2011 kondisi Inclinometer horizontal di STA 0+200

dan STA 0+450 sudah tidak dapat dibaca dikarenakan kedua pipa bengkok

dan menyebabkan torpedo inclinometer tidak dapat masuk. Hasil

pembacaan inclinometer horizontal dapat dilihat pada Gambar 6‐31 dan

Gambar 6‐32.


Gambar 6-31. Hasil Pembacaan Inclinometer Horizontal STA 0+200


Gambar 6-32. Hasil Pembacaan Inclinometer Horizontal STA 0+450

D. Instrumen Extensometer

Extensometer digunakan untuk mengetahui penurunan yang terjadi setiap

lapisan tanah pada timbunan jalan mortar busa. Alat baca magnetic

extensometer yang digunakan adalah Geokon 6000. Alat untuk memantau

elevasi penyambung adalah waterpass digital Orion.


Gambar 6-33. Grafik Extensometer Sta 0+200

Pipa extensometer yang dipasang tahun 2010 teridentifikasi mempunyai

panjang sekitar 14 m sedangkan tanah keras berada di 30 m. Hal ini

menyebabkan pembacaan penurunan spider magnet menjadi terpengaruh

dengan penurunan pipa extensometer. Terbukti dengan tidak konsistennya

data, beberapa spider magnet menunjukkan penurunan sedangkan spider

magnet lainnya terjadi kenaikan. Maka, data monitoring tahun 2010 tidak

bisa digunakan sebagai baseline reading, dan data tahun 2011 pun tidak

bisa digunakan karena terjadinya penurunan pada pipa extensometer.

Untuk itu pada kegiatan pemantuan 2012 disarankan setiap pemantauan

extensometer harus dilakukan pemantauan elevasi top pipa extensometer

dengan menggunakan Waterpass pada waktu yang bersamaan. Waterpass

yang disarankan adalah tipe waterpass digital agar menghilangkan

kemungkinan kesalahan pembacaan dan mendapatkan data yang lebih

akurat. Disarankan elevasi titik top magnetic extensometer dikontrol

dengan elevasi dari GPS Geodetic setiap kali monitoring.

E. Instrumen Open Stand Pipe Piezometer (Cassagrande)

Instrumen open stand pipe piezometer (cassagrande) untuk mengetahui

pengaruh tinggi muka air terhadap timbunan jalan dengan menggunakan


mortar busa, alat yang digunakan untuk melakukan pemantauan dengan

menggunakan dipmeter, seperti terlihat pada Tabel 6‐4.

Tabel 6-4. Kondisi Instrumen Piezometer Pipe Cassagrande

No Jenis Instrumen Simbol Lokasi Kondisi Instrumen











PZC.2 0+3350 (di tanah asli, sisi timbunan mortar busa, kedalaman H = 6 meter)

Dapat dipantau

Hasil pemantauan selama 7 bulan pada tahun 2012 dapat dilihat pada

Error! Not a valid bookmark self‐reference..

Tabel 6-5 Hasil Pemantauan Piezometer Cassagrande

No Keterangan Kedalaman

(m) STA

Tinggi Muka Air Bulan April 2012

(m)

Tinggi Muka Air Bulan Juni 2012

(m) 1 PZC.1 2 0+200 2.100 1.655

2 PZC.2 6 0+200 5.435 5.471

3 PZC.3 2 0+350 2.130 1.847

4 PZC.4 7 0+350 4.082 6.14

F. Instrumen Surface Marker

Instrumentasi surface marker dipasang untuk mengetahui indikasi

perubahan yang terjadi pada badan jalan dengan timbunan mortar busa.

Pemasangan surface marker dengan menggunakan paku payung pada

setiap sisi timbunan mortar busa dengan jarak interval per 5 meter kanan,

kiri dan tengah pada timbunan mortar busa yang diberi tanda dengan cat

semprot dan penomoran.


Mengingat uji coba skala penuh ini mempunyai panjang 400 m dan pada

beberapa lokasi terdapat retakan yang perlu diteliti serta adanya instrumen

baru maka pada pemantuan 2012 dipasang surface marker baru yaitu:

a. Surface marker longitudinal dengan jarak antara marker sekitar 5m di

sisi kiri dan kanan jalan.

b. Surface marker pada daerah retakan yang perlu diteliti, yaitu pada

lokasi yang mempunyai 2 box culvert yang berjarak sekitar 1.5m.

Surface marker dipasang pada permukaan aspal di atas kedua box

culvert dan di timbunan ringan yang berada di antara kedua box culvert

tersebut. Lokasi ini adalah di Sta 0 + 150.

c. Surface marker pada lokasi instrumen baru, yaitu peizometer open pipe

(cassagrande) di Sta 0+200 dan Sta. 0+350.

Pemantuan kondisi instrumentasi surface merker selain menggunakan

waterpass orion+, melakukan pemantuan dengan georeferencing geodetic

trimble 4700.

Tujuan dilakukan georeferencing adalah untuk:

A. Mengetahui lokasi Bench Mark (BM) dan lokasi uji coba skala penuh

dengan sistem koordinat WGS (word geodetic system)

B. Mengecek apakah pada BM (bench mark) terjadi penurunan

C. Mengecek apakah terjadi deformasi horizontal dan vertikal pada

beberapa point yang diteliti.

Georeferncing dilakukan dengan menggunakan alat GPS RTK (real time

kineumatic) Geodetic Trimble 4800 lt II, Georeferencing dilakukan pada

tanggal 12 ‐15 April 2012 dibandingkan dengan pemantauan pada tanggal

27 September ‐ 3 Oktober 2012.

Sebelum melakukan pengecekan BM dan deformasi pada beberapa point,

satu antenna disimpan di base station dan satu antenna disimpan sebagai

rover, di lokasi uji coba skala penuh selama 12 jam untuk mengoreksi


pengaruh troposfir atau lapisan athmosfer. Base Station berada di Kantor

BPN, Kota Waringan Barat, Pangkalan Bun.

Penurunan longitudal pada Gambar 6‐35 menunjukan adanya penurunan

badan jalan sebesar 0,043m berdasarkan pemantauan dengan

menggunakan alat geodetik trimble, pemantauan dilakukan pada STA

0+200.

Gambar 6-34. Pemantauan Bench Mark dengan GPS Geodetic (dokumentasi pemantauan di lapangan)


Gam

bar 6

-35.

Penu

runa

n Lo

ngitu

dina

l dan

Stra

tifika

si Ta

nah


6.3 Kondisi Umum Jalan dan Retakan Melintang pada Permukaan Aspal

Dari hasil survey teridentifikasi adanya retakan melintang pada permukaan

aspal.Aspal dibangun di atas timbunan beton ringan dengan ketebalan

secara kasar sekitar 5‐10 cm. Retakan pada permukaan aspal diperlihatkan

pada Gambar 6‐36 dan Gambar 6‐37. Retakan melintang didominasi pada

sisi kanan jalan arah ke Pangkalan Lima.

Gambar 6-36. Retakan melintang pada permukaan aspal (dokumentasi foto pematauan di lapangan)

Gambar 6-37. Retakan pada Permukaan Aspal Setelah Ditandai Cat (dokumentasi foto

pematauan di lapangan)


Gambar 6-38. Retakan Horizontal pada Sisi Timbunan Ringan yang Menyambung dengan

Retakan pada Permukaan Aspal (dokumentasi foto pematauan di lapangan)

Ploting retakan pengecoran pada mortar busa dapat dilihat pada Gambar 6‐

39 s.d. Gambar 6‐50, retak yang terjadi dan pergerakan retakan di‐plot‐kan

dengan warna merah, hijau dan coklat selama pemantauan 8 bulan.

Gambar 6-39. Ploting Segmen Pengecoran Per Lapisan STA 0+000 s.d. 0+030


Gambar 6-40. Ploting Segmen Pengecoran Per Lapisan dan Retakan STA 0+030 s.d. 0+075

Gambar 6-41. Ploting Segmen Pengecoran Per Lapisan dan RetakanSTA 0+075 s.d. 0+110








Gambar 6-46. Ploting Segmen Pengecoran Per Lapisan dan RetakanSTA 0+275 s.d. 0+300




Gambar 6-49. Ploting Segmen Pengecoran Per Lapisan dan Retakan STA 380 s.d. 0+425


Gambar 6-50. Ploting Segmen Pengecoran Per Lapisan STA 0+425 s.d. 0+450

Retakan yang terjadi kemungkinan karena susut, dikarenakan berdasarkan

Kimpraswil (2004), mengenai pelaksanaan perkerasan jalan‐beton semen,

jenis perkerasan jalan beton semen menerus, tanpa tulangan karena susut

diakibatkan perubahan temperatur dan kelembaban. Retak susut plastis

sendiri adalah retak yang terjadi pada permukaan beton basah dan pada

saat masih plastis, penyebab utamanya adalah pengeringan permukaan

beton yang terlalu cepat yang dipengaruhi oleh kelembaban relatif,

temperatur dan udara serta kecepatan angin. Tingkat penguapan akan

sangat tinggi bila kelembaban kecil temperatur lebih tinggi dari temperatur

udara, dan bila angin bertiup pada permukaan. Bilamana terjadi kombinasi

panas, cuaca kering dan angin yang kencang akan mengakibatkan hilangnya

kelembaban yang lebih cepat dibandingkan dengan pengisian kemballi

rongga oleh proses aliran air. Jika laju penguapan air lebih dari 1,0 kg/m²

per jam, pencegahan harus dilakukan untuk menghindari retak susut plastis

yang terjadi.


6.4 Pemodelan Numerik 6.4.1 Parameter Desain Parameter desain diperoleh dengan merata‐ratakan nilai‐nilai parameter

yang representatif pada suatu lapisan tanah yang sama. Nilai

kompresibilitas dan koefisien konsolidasi diperoleh dari uji oedometer.

Parameter desain c’ dan Ф’ merupakan rata‐rata dari uji triaksial CU.

Analisis numerik dilakukan dengan bantuan piranti lunak Plaxis 2D versi 9

(Brinkgreve dan Broere, 2008). Dalam analisis numerik, digunakan model

tanah soft soil dengan beberapa karakteristik sebagai berikut:

- Kekakuan yang tergantung pada tegangan (perilaku kompresi

logaritmik)

- Pembedaan antara pembeban primer dan pelepasan‐pengulangan

beban

- Terekamnya tegangan prakonsolidasi

- Perilaku keruntuhan menurut kriteria mohr‐coulomb.

Parameter‐parameter tanah yang diperlukan dalam model SS adalah

parameter‐parameter dasar:

c = kohesi

φ = sudut friksi

ψ = sudut dilatansi

κ* = modifikasi indeks kembang

λ* = modifikasi indeks kompresi

νur = rasio Poisson untuk pelepasan‐pengulangan beban

k0NC = rasio tegangan σ'xx/σ'yy pada kondisi konsolidasi normal

M = parameter yang berkaitan dengan k0NC

Parameter untuk soft soil model diberikan pada Tabel 6‐6. Untuk tanah

timbunan dan pasir lepas (loose sand), digunakan model Mohr Coulomb

seperti terlihat pada Tabel 6‐7.


Tabel 6-6.Parameter Desain untuk Soft Soil Model

Tabel 6-7. Parameter Desain untuk Mohr Coulomb Model

6.4.2 Pemodelan Penurunan Pada STA 0+200 Pada Sta 0+200 dilakukan analisis pada potongan melintang karena pada

terdapat intrumentasi untuk mengukur penurunan yang akan di bandingkan

dengan hasil analisis. Pada STA 0+200 terdapat lapisan gambut berserat.

Berdasarkan data sekunder yang ada (borlog pemasangan instrumentasi)

ketebalan timbunan eksisting adalah 3 m. Muka air tanah berada pada

elevasi 0 m. Adapun pemodelan seperti pada Gamber 6‐51

Gambar 6-51. Model Geometri STA 0+200


Analisis menggunakan peranti lunak plaxis menunjukkan total penurunan

pada akhir konsolidasi (pada saat tekanan air pori ekses lebih kecil dari 1

kPa) sebesar 37 cm. Penyebabnya adalah karena tebal lapisan perata

berupa pasir yang cukup tebal. Penurunan terbesar terletak pada lokasi

dilakukannya timbunan ringan seperti terlihat pada Gambar 6‐52.

Gambar 6-52. Vertical Displacements STA 0+200

Tekanan air pori ekses hasil analisis dan hasil pemantauan menunjukkan

konsistensi. Tekanan air pori pada kedalaman 2 m dari hasil analisis adalah

sebesar 17,7 kPa sedangkan berdasarkan pemantauan instrumentasi

piezometer vibrating wire sebesar 18.5 kPa.


0.00

2.00

4.00

6.00

0.01

0.10

1.00

10.00

100.00

1,00

0.00

10,000

.00

100,00

0.00

1,00

0,00

0.00

Teka

Waktu (h

ari)

8.00

10.00

12.00

14.00

16.00

18.00

20.00

nan Air Pori Ekses (kPa)

Tekana

n Air Pori Ekses ( H = ‐2

m)

"FEM

"

Gam

bar 6

-53.

Perb

andi

ngan

Wak

tu d

an T

ekan

an A

ir Po

ri Ek

ses (

kPa)


Berdasarkan analisis dan monitoring instrumen yang dilakukan pada STA

0+200 diketahui adanya perbedaan penurunan. Dari hasil analisis

penurunan selama 635 hari diprediksi sebesar 15 cm sedangkan hasil

pembacaan extensometer (plate magnet h = 0) dan settlement plat

vibrating wire penurunan yang terjadi masing‐masing 5 cm. Pembacaan

pada settlement plat vibrating wire terjadi perbedaan yang cukup signifikan

yaitu + 40 cm. Kemungkinan anomali terjadi pada settlemenet plate

vibrating wire. Anomali tersebut bisa terjadi karena adanya kerusakan pada

instrument, bila dilihat dari Gambar 5‐4, berdasarkan pemantauan surface

marker yang terpasang pada tahun 2012 dan didukung pemantauan GPS

geodetic terdapat penurunan sebesar 4,3 cm, selama 8 bulan pemantaun

(Maret 2012 – Oktober 2012).

Inkonsistensi data tersebut diduga diakibatkan pressure sensor tidak

ditempatkan di tanah keras. Geokon Instruction Manual Model 4600

Vibrating Wire menyebutkan bahwa sensor harus ditempatkan di tanah

keras. Pressure sensor tersebut ditempatkan pada kedalaman 21 m yang

seharusnya ditempatkan di kedalaman lebih dari 30 m. Pressure sensor

berfungsi untuk menentukan besarnya penurunan, ketika terjadi

penurunan, akan terjadi perubahan tekanan fluida dalam twin tube yang

kemudian dibaca oleh pressure sensor. Oleh karena itu, jika pressure sensor

tidak ditempatkan di tanah keras, maka bacaan tekanan fluida akan

terpengaruh.


Gam

bar 6

-54.

Defo

rmas

i Ver

tikal,

Wak

tu d

an P

erge

raka

n In

stru

men

tasi

STA

0+20

0.


6.5 Evaluasi Kinerja Mortar Busa Lokasi Pangkalan Bun, Kalimantan Tengah

Dari hasil evaluasi, kinerja timbunan ringan dengan mortar busa di

Pangkalan Bun memenuhi kriteria kinerja berdasarkan persyaratan

Kimpraswil (2002b). Dari hasil analisis numerik pada Gambar 6‐, didapatkan

faktor kemanan sebesar 1.88, sedangkan Kimpraswil (2002b) mensyaratkan

faktor keamanan minimum sebesar 1,40.

Berdasarkan kriteria deformasi menurut Kimpraswil (2002) timbunan ringan

dengan mortar busa pada badan jalan, tidak 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 Error! Reference source not found.). Akan tetapi

berdasarkan analisis numerik, besarnya penurunan pada masa konstruksi

diprediksi hanya mencapai 21% dan besarnya kecepatan penurunan setelah

masa konstruksi diprediksi 7 mm/tahun. Hal ini didukung dengan

pemantauan elevasi timbunan dengan surface marker dan GPS geodetic

yang menunjukkan penurunan sebesar 43 mm selama 8 bulan pemantauan.

Oleh karena itu, konstruksi uji coba skala penuh ini tidak memenuhi kriteria

kinerja berdasarkan Kimpraswil (2002b).

Selain itu, teridentifikasi adanya retak refleksi pada perkerasan lentur di

atas timbunan jalan dengan mortar busa, yang dapat mengganggu

kenyamanan pengemudi. Retakan yang terdapat pada lokasi Pangkalan

Bun, diduga merupakan retak susut, retak susut mempunyai ciri retakan

terjadi pada arah tegak lurus terhadap arah lalu lintas seperti yang telah

diuraikan pada Bab 2.



7

PENUTUP

Pada buku ini telah dibahas evaluasi kinerja timbunan ringan dengan

mortar busa pada uji coba skala penuh di Kedaton (Cirebon, Jawa Barat)

dan di Pangkalan Bun (Kalimantan Tengah). Evaluasi kinerja dilakukan

melalui pemodelan numerik yang diverifikasi dengan hasil monitoring dari

instrumen terpasang. Untuk menilai kinerja timbunan, hasil analisis numerik

dan monitoring dibandingkan dengan kriteria timbunan menurut

Kimpraswil (2002b) dan SCDOT (2008).

7.1 Evaluasi Kinerja Timbunan Ringan dengan Mortar Busa pada Oprit Jembatan Kedaton

Uji coba skala penuh timbunan ringan dengan mortar busa pada oprit

Jembatan Kedaton dilaksanakan pada tahun 2009. Lokasi uji coba skala

penuh berada pada deposit tanah lunak yang tersusun atas aluvium

endapan sungai yang umumnya tersusun oleh bahan‐bahan berbutir halus

Bab 7 – Penutup 143

(lempung, lanau dan selingan pasir). Tanah lunak tersebut mempunyai

konsistensi sangat lunak dan lunak dengan tanah keras berada pada

kedalaman sekitar 30m.

Berdasarkan analisis dan kriteria yang disyartakan Kimpraswil (2002b) dan

SCDOT (2008), disimpulkan bahwa timbunan ringan dengan mortar busa

pada oprit Jembatan Kedaton memenuhi kriteria stabilitas dan deformasi.

Faktor keamanan timbunan diprediksi sebesar 2.47, sedangkan menurut

persyaratan Kimpraswil (2002b) minimal sebesar 1.4. Penurunan yang

terjadi pada oprit dengan timbunan ringan tersebut memenuhi syarat

deformasi dari kedua pedoman tersebut baik dari segi penurunan

diferensial maupun kecepatan penurunan pasca konstruksi.

7.2 Evaluasi Kinerja Timbunan Ringan dengan Mortar Busa di Pengkalan Bun

Pada tahun 2010, uji coba skala penuh timbunan ringan dengan mortar

busa sebagai timbunan badan jalan dilaksanakan pada Ruas Jalan Pangkalan

Lima‐Kumai, Pangkalan Bun, Kalimantan Tengah. Timbunan ringan tersebut

mempunyai tinggi 1,1 m dan panjang 400 m. Timbunan material ringan

dengan mortar busa terdiri dari dua lapis, lapis bawah dengan berat isi 0,8

t/m3 dan kuat tekan bebas minimum 800 kPa, dan lapis atas dengan berat

isi 0,6 t/m3 dan kuat tekan bebas minimum 2000 kPa.

Berdasarkan karakterisasi geoteknik, lokasi uji coba skala penuh Pangkalan

Bun, berada di atas tanah gambut dengan kadar organik mendekati 100%.

Lapisan gambut tersebut berada di atas tanah lempung sangat lunak

dengan variasi 6‐18 m.

Dari hasil analisis, disimpulkan bahwa timbunan ringan dengan mortar busa

memberikan kinerja yang memenuhi kriteria stabilitas menurut Kimpraswil


(2002b). Faktor keamanan diprediksi sebesar 1.88 sedangkan persyaratan

minimum adalah 1.4.

Dari segi kriteria deformasi, konstruksi uji coba skala penuh ini tidak

memenuhi syarat dari Kimpraswil (2002b). Kimpraswil (2002b)

mensyaratkan kecepatan penurunan saat konstruksi minimal harus

mencapai 90% dan penurunan pasca konstruksi maksimal sebesar 20

mm/tahun. Akan tetapi, penurunan selama masa konstruksi diprediksi

hanya mencapai 21% dan berdasarkan data monitoring, penurunan pasca

konstruksi relatif besar yaitu 43 mm/tahun. Ditengarai adanya lapisan pasir

perata yang cukup tebal di bawah timbunan ringan menyebabkan

terjadinya penurunan yang besar.

Selain itu, retak susut dari mortar busa menyebabkan terjadinya retak

refleksi pada perkerasan lentur di atas timbunan ringan. Retak refleksi ini

dapat mengakibatkan terganggunya kenyamanan pengemudi.

Uji coba skala penuh yang telah dilakukan memberikan umpan balik yang

sangat berharga untuk penyempurnaan teknologi timbunan ringan dengan

mortar busa. Oleh karena itu, penanganan retak susut dengan manajemen

konstruksi yang ketat, penambahan lapis agregat atau lapis penahan retak

refleksi antara timbunan ringan dan perkerasan lentur disarankan. Selain

itu, diperlukan monitoring lanjutan karena penurunan timbunan ringan

masih relatif besar.

Bab 7 – Penutup 145


DAFTAR PUSTAKA

AASHTO. 2010. LRFD Bridge Design and Spesification, Fifth Edition.

Washington DC, United States of America.

ASTM C 150 – 07. 2007. Standard Specification for Portland Cement.

American Standard Testing Material. ASTM International, West

Conshohoken, PA, USA.

ASTM C 191 – 04. 2004. Time of Setting of Hydraulic Cement by Vicat

Needle. ASTM International, West Conshohoken, PA, USA..

ASTM C 204‐11. 2011. Standard Test Methods for Fineness of Hydraulic

Cement by Air Permeability Apparatus. ASTM International, West


ASTM C 33 – 97. 1997. Standard Specification for Concrete Aggregates.

ASTM International, West Conshohoken, PA, USA..

ASTM C 595 – 09. 2009. Standard Specification for Blended Hydraulic.

American Standard Testing Material. ASTM International, West


ASTM C 94 – 94. 1994. Standard Specification for Ready Mix‐Mixed

Concrete. American Standard Testing Material. ASTM International,

West Conshohoken, PA, USA.

Daftar Pustaka 147

ASTM D 2487 ‐ 93. 1993. Unified Soil Classification System. American

Standard Testing Material. ASTM International, West Conshohoken, PA,

USA.

Binkot. 1990. PB‐0302‐76a. Petunjuk Pelaksanaan Perkerasan Kaku (Beton

Semen). Direktorat Jenderal Bina Marga Direktorat Pembinaan Jalan

Kota (Binkot).

Binkot. 1990. PB‐0303‐76b. Petunjuk Pelaksanaan Perkerasan Kaku (Beton


Kota (Binkot).

Binkot. 1990. PB‐0304‐76c. Petunjuk Pelaksanaan Perkerasan Kaku (Beton


Kota (Binkot).

Binkot. 1990. PB‐0305‐76d. Petunjuk Pelaksanaan Perkerasan Kaku (Beton


Kota (Binkot).

Binkot. 1990. PB‐0306‐76e. Petunjuk Pelaksanaan Perkerasan Kaku (Beton


Kota (Binkot).

Binkot. 1990. PB‐0307‐76f. Petunjuk Pelaksanaan Perkerasan Kaku (Beton


Kota (Binkot).

BM. 1983. Manual Pemeliharaan Jalan, Jenis Kerusakan Retak (Cracking)

Jalan. BinaMarga No. 03/MN/B/1983.

Brinkgreve, R.B.J.& Broere. 2008. 2D – Version 9.0 Manual, Delft

university of Technology & PLAXIS b. v., The Netherlands.

British Standard 5930:1981. 1981. Code of Practice for Site Investigation.

British Standards Instituition. 1981

Coduto, Donald. 2004. Foundation Design, Principle and Practice.

Djajaputra, A., dkk. 2005. Laporan Akhir Review Geoteknik Terhadap

Pekerjaan Galian dan Timbunan Proyek Pembangunan Jalan Tol

Cipularang Tahap II. Team Geoteknik LPPM ITB.


DPU. 2006. ISBN: 979‐95959‐1‐6. Panduan Geoteknik Jalan. Edisi II. Japan

International Cooperation Agency dan Departemen Pekerjaan Umum

(DPU).

Febrijanto, Rudi. 2008. Laporan Akhir Penyusunan DED Uji Coba SkalaPenuh

TImbunan Badan Jalan Dengan Material Ringan. Laporan Penelitian

Pusat Penelitian dan Pengembangan Jalan dan Jembatan.

DepartemenPekerjaanUmum.

Geokon. 2009. Instruction Manual Model 4600 Vibrating Wire Settlement

Sensor (Geokon).

Handayani, Fasma. 2007. Timbunan Badan Jalan Dengan Bahan Timbunan

Ringan. Laporan Penelitian Pusat Penelitian dan Pengembangan Jalan

dan Jembatan. Indonesia.DepartemenPekerjaanUmum.

Kemen. PU, 2011. Konsensus R0 Pedoman Perencanaan Timbunan Jalan

dengan Menggunakan Material Ringan Beton Busa. Kementerian

Pekerjaan Umum. 2011.

Kimpraswil. 2002a. Pt T‐09‐2002‐B. Panduan Geoteknik 2: Penyelidikan

Tanah Lunak Desain dan Pekerjaan Lapangan. Departemen

Permukiman dan Prasarana Wilayah (Kimpraswil).

Kimpraswil. 2002b. Pt T‐10‐2002‐B. Panduan Geoteknik 4: Desain dan

Konstruksi. Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah

(Kimpraswil).

Kimpraswil. 2004. Pd T‐05‐2004‐B. Pelaksanaan Perkerasan Jalan Beton

Semen. Pusat Penelitian dan Pengembangan Prasarana Transportasi,

Badan Penelitian dan Pengembangan. Departemen Permukiman dan

Prasarana Wilayah (Kimpraswil).

Kuennen, Tom. 2009. Taming Disruptive Cracks to Preserve Pavements.

Road Science Tutorial. United States.

Mamlouk, Michael. 2006. Chapter 8: Design of Flexible Pavement. Arizona

State University, United States.

MTC, 1986. Pavement Condition Distress Identification Manual for Jointed

Portland Cement Concrete Pavements. Severity, Metropolitan

Transportation Commission.

Daftar Pustaka 149

NDLI, 1995.Modelling Road Deterioration and Maintenance Effects in

HDM‐4, Final Report Asian Development Bank Project RETA 5549. ND

Lea International, Vancouver, United States

SCDOT, 2008. Chapter 10 Geotechnical Performance Limit. Final SCDOT

Geotechnical Design Manual.

SNI 03‐3638‐1994: Metode Pengujian Kuat Tekan Bebas Tanah Kohesif.

SNI 03‐3976‐1995: Tata Cara Pengadukan Dan Pengecoran Beton

SNI 03‐4810‐1998: Metode Pembuatan dan Perawatan Benda Uji Beton Di

Laboratorium.

SNI 03‐6819‐2002: Agregat Halus Untuk Campuran Perkerasan Beraspal

SNI 06‐1140‐1989: Cara uji pH air dengan elektrometer

SNI 15 7064‐2004: Semen Portland Komposit

SNI 15‐2049‐1994: Semen Portland.

SNI 3419‐2008: Cara Uji Abrasi Beton di Laboratorium.


Documents

KEMENTERIAN PEKERJAAN UMUM KAJIAN PENANGANAN …bagaskara.co.id/Pedoman/Pekerjaan_Jalan/Kajian_Penanganan_Tanah... · Kata Pengantar Deposit tanah lunak di Indonesia mencapai 10 juta