Perbaikan Tanah

Perkuatan Tanah/Stabilitas Tanah/Perbaikan Tanah

Pengidentifikasikan Tanah
Jenis-jenis tanah
Usaha-usaha perbaikan tanah
Prisip perkuatan dan perbaikan tanah
Karaktersitik tanah lunak
Perkuatan tanah dengan penambahan bahan additive
Perkuatan tanah secara matematis
Teknologi Perbaikan tanah secara perkuatan
Geotextile
Geomembran
Geogrid
Retaining Wall System
























.1. Umum

Teknologi sipil bukan hanya sekadar ilmu terapan tetapi berhubungan dengan pemecahan masalah nyata dalam kehidupan manusia kesehariannya yang mana berdampak pada kualitas hidup masyarakat.
Ahli Teknik Sipil melayani kebutuhan masyarakat melalui penerapan –penerapan teknologi ketekniksipilan baik dalam perencanaan maupun penerapannya dilapangan. Ada beberapa cabang ilmu yang dipelajari pada Teknik Sipil, tetapi Rekayasa geoteknik (geotechnical Engineering) dan Mekanika Tanah yang
sudah berkembang.
Berkembangnya ilmu pengetahuan seiring dengan kebutuhan hidup masyarakat salah satunya bidang Geologi Teknik yang didalamnya mencakup stabilitas tanah, stabilitas lereng, reklamasi tanah, dsb.

Beberapa contoh teknologi dibidang rekayasa sipil yang ada pada saat ini yang sangat membantu dalam penyelesaiannya pada penanggulangan perkuatan tanah.

Pembangunan jalan diatas tanah lunak dengan metode:
a. Penggunaan cerucuk kayu yang berfungsi sebagai settlement reducer, yang walaupun memiliki kelemahan keterbatasan umur material namun telah terbukti dan diterima sebagai suatu sistem.
b. Penggunaan sistem Corduroy/geotextile bagian dari tanah soil reinforcement untuk menaklukkan kuat geser.
c. Penggunaan sistem Cakar ayam yang dikombinasikan dengan geotextile diatas tanah lunak.
d. Menggunakan cerucuk matras beton dengan komponen cerucuk dan matras dimana setiap unit pelat matras masing-masing berada disebuat titik/cerucut.
e. Penggunaan bahan expandsed Polysstyrene yang yang mempunyai berat jenis sangat rendah untuk konstruksi timbunan jalan raya, maupun sebagai lapisan pendukung fondasi diatas tanah lunak sehingga memperkecil
tegangan yang bekerja.

Perkuatan tanah juga merupakan cara menstabilkan kondisi tanah. Baik itu dalam posisi datar maupun miring. Posisi kontur tanah miring yang disebut lereng. Lereng tanah dapat terjadi disebabkan karena secara alamiah maupun disengaja dibuat karena dibutuhan ruang atau dataran pada suatu daerah yang lebih rendah atau lebih tinggi dari muka tanah aslinya.
Pembuatan jalan misalnya pada suatu daerah perbukitan tidak dapat dihindari untuk tidak membuat lereng-lereng tanah yang sering kali cukup curam agar didapat geometric jalan yang memenuhi persyaratan pembuatan kontur jalan.
Untuk perkuatan lereng dan sebagainya dapat diatas dengan menggunakan beberapa cara seperti penggunaan geotextile atau retaining wall.


A. Jenis Tanah
Dalam ilmu teknik sipil, jenis tanah dilihat dari besar butiran tanah. Secara garis besar dikedalaman tanah terdapat tanah yang mengandung butiran berdiameter besar seperti pasir/ krikil, batuan dan tanah berbutir halus seperti lanau, lempung.
Tanah berbutir halus pada umumnya mempunyai kekuatan gesernya lebih rendah dari tanah berbutir besar. Tanah berbutir halus yang sering dijumpai adalah lempung atau lanau yang mempunyai tingkat kestabilan rendah, oleh karena itu perlu diadakannya perbaikan tanah.
Dalam praktek usaha perbaikan tanah sering dijumpai dari cara yang tradisional sampai cara yang moderat. Kedua cara tersebut dapat diteriman tetapi secara ekonomi pada prinsipnya adalah stabilitas tanah ini untuk mencari alternatif perbaikan tanah yang termurah dan berkondisi cukup stabil.
Hampir selalu usaha perbaikan tanah menjadi mahal karena menyangkut perbaikan tanah dalam volume yang sangat besar.Perbaikan tanah selalu ditujukan pada deposit endapan-endapan tanah lempung lunak, disamping banyak juga pada usaha-usaha penimbunan suatu daerah. Daerah dengan lempung lunak dan rawa banyak dijumpai didaerah dataran rendah dan disekitar pantai terutama dimuara sungai besar sebagai tanah endapatn alluvial atau delta.
Lapisan tanah berupa kulit bumi umumnya terdiri dari suatu lapisan permukaan, lapisan-lapisan tengah yang biasanya terdiri dari beberapa lapisan. Lapisan bawah biasanya agak keras dan agak membatu atau berupa batuan masif. Tanah lempung sebagai kumpulan butiran tanah yang banyak didapat dialam dan terbentuk pada umur yang panjang. Dimana biasanya juga sebagai tempat kedudukan dari semua benda hidup atau benda mati baik langsung maupun tidak langsung. Material alam ini berupa masa tanah lapisan yang membentang secara luas dan acak dengan tipenya kecuali ada kondisi yang homogen untuk
kasus khusus.

Masa tanah secara umum juga didefinisikan sebagai masa batuan yang melapuk akibat pengaruh air, udara, temperatur maupun pengaruh bahan kimiawi. Bisa terbentuk ditempat sebagai tanah lateral atau terpindahkan oleh air dan sebagainya sebagai alluvial.
Masa tanah dan masa batuan ini sebelumnya terdiri dari mineral-mineral yang bersatu menjadi butiran. Masa tanah yang terbentuk oleh butiran tanah juga ditemukan butir air serta adanya keronggaan udara yang relatif kecil volumenya.

Pada lapisan-lapisan tanah dengan plastisitas tinggi dan dengan kondisi yang agak basah atau pada kadar air lebih dari seratus persen maka usaha-usaha perbaikan tanah akan menjadi sulit dan mahal. Sehingga jenis-jenis tanah didaerah rawa adalah merupakan tipe lapisan tanah yang paling sukar untuk diperbaiki disamping tanah-tanah gambut yang banyak mengandung serat tumbuhan.
Tanah yang ada ialah hasil pelapukan dari lapisan batuan ditempat atau pindah sebagai hasil endapan dari sungai yang hidup atau yang telah tiada. Proses ini terjadi dalam skala jutaan tahun dimasa manusia belum ada. Karena proses pelapukan dan endapan itu dijumpai tipe tanah keras, tipe tanah sedang atau tipe tanah lunak sesuai umur dan proses terbentuknya secara alamiah.

Kajian secara makro terhadap tanah lunak adalah:
 Tipe mineral yang dikandungnya
 Bentuk pelapisan dan proses pembentukkan
 Masa batuan yang ada disekitarnya
 Kekuatan atau tahanan masa lapisannya
 Tingkat kelapukannya
 warna fisik dari gumpalan yang ada
 Bentuk fisik butir sevara visualnya
 Klasifikasi dan macam masa lapisan
 Kondisi formasi pelapisan masa lapisan
 Tipe fisik atau klasifikasi deposit masa. Kajian secara makro terhadap tanah lunak adalah:
• Tipe mineral yang dikandungnya
• Bentuk pelapisan dan proses pembentukkan
• Masa batuan yang ada disekitarnya
• Kekuatan atau tahanan masa lapisannya
• Tingkat kelapukannya
• warna fisik dari gumpalan yang ada
• Bentuk fisik butir sevara visualnya
• Klasifikasi dan macam masa lapisan
• Kondisi formasi pelapisan masa lapisan
• Tipe fisik atau klasifikasi deposit masa.

Beberapa ilmuan menyatakan bahwa stabilitas suatu tanah baik datar maupun lerang tergantung pada kekuatan geser tanah, sedangkan kekuatan geser tanah tersebut tergantung pada keadaan tanah berupa :
Jenis tanah
Gradasi tanah
Bentuk butir tanah
Mineralogi tanah
Keadaan air tanah
Polusi (pencemaran udara atau air tanah yang dapat mempercepat pelapukan maupun perubahan ikatan antar butir tanah). Keadaan yang datang dari luar yang mempengaruhi stabilitas tanah berupa gaya luar yang bekerja seperti gempa, lalu lintas, iklim, ada tidaknya aliran air tanah dan sebagainya.

Selain jenis tanah maka gradasi tanah atau pembagian butiran tanah juga berpengaruh terhadap kekuatan geser tanah. Secara umum dapat dikatakan bahwa makin baik gradasi tanah akan makin besar kekuatan gesernya. Yang dimaksud dengan gradasi baik adalah gradasi yang tidak homogen artinya besar butirannya bervariasi dari besar hingga kecil sehingga didapat suatu komposisi tanah yang saling mengunci kedua rongga diantara butir-butir yang besar diisi oleh butir yang lebih kecil dan seterusnya. Secara umum tanah dapat diklasifikasikan berdasarkan jenisnya atau kondisi kekasarannya yaitu misalnya tanah pasir, tanah lanau dan tanah lempung atau campuran dan kombinasi dari ketiganya

Tanah juga dapat dibagi berdasarkan sifat phisiknya yaitu:
Lempung : Berbuitran halus
Berkohesi
Masif liat
Tidak kasat mata
Lanau : Berbutir sedang
Tidak berkohesi
Dapat lepas-lepas
Agak kasat mata
Pasir : Berbutir kasar
Tidak berkohesi
Dapat lepas-lepas
Kasat mata

Dari penelitian dan pengalaman maka ditemukan bahwa ukuran diameter butiran
tanah menentukan sifat dan prilakunya. Tabel dibawah ini menunjukan klasifikasi
tanah berdasarkan diameter butirannya yang ditetapkan oleh ASTM.
Butiran Diamater, mm
Koloidal < 0,0006
Lempung 0.0006 a 0,002
Lanau halus 0.002 a 0,006
Lanau sedang 0,006 a 0,02
Lanau kasar 0,02 a 0,06
Lanau halus 0,0,062 a 0,2
Pasir sedang 0,2 a 0,6
Pasir kasar 0,6 a 2
Dari uraian diatas maka masa tanah lempung adalah masa tanah dengan diameter kurang dari 0,002 mm atau tidak kasat mata. Tanah-tanah dengan butir halus sangat terikat karena unsur kimiawinya dengan air. Sehingga masa tanah lempung merupakan lapisan yang lemah dan banyak diteliti sifat alamianya maupun karakteristik kelakuanya. Adanya sifat ikatan kohesi yang sangat besar juga berpengaruh pada air.

Mineralogi tanah mempengaruhi kekuatan geser yang lebih besar dari pada bentuk-bentuk butir tanah yang bulat. Mineralogi tanah mempengaruhi kekuatan geser tanah karena ternyata bahwa gradasi tanah terutama pada butir-butir halus
tidaklah merupakan satu-satunya faktor kekuatangeser.
Pada butir-butir halus mineralogi tanah sangat berpengaruh pada kekuatan geser tanah karena adanya saling tarik menarik antara butir tanah yang tergantung pada komposisi akan ikatan molekul tanah.

Pada umumnya kekuatan geser tanah sangat dipengaruhi oleh ada atau tidaknya tanah bila terdapat kandungan air besar kecilnya kandungan air tanah sangatlah mempengaruhi kekuatan geser tanah.
Air didalam pori-pori tanah sangat besar sumbangannya pada pelumasan antar butir-butir tanah.
Pelumas antar butir dapat dimanfaatkan sebagai alat untuk memadatkan butir-butir tanah bila diperlukan pemadatan tanah. Air tanah yang berlebihan (tanah jenih) akan mebuat ikatan butir-butir tanah berkurang yang mengakibatkan kekuatran geser tanah pada umumnya menuruan.

Kehadiran air tanah dalam tanah mempengaruhi :
1. daya dukung
2. Stabilitas tanah/lereng
3. Perubahan volume.
Air tanah dapat digolongkan pada 2 jenis :
- Gravitational water
- air bebas
- air capilair
- Non gravitational water
- air yang terserap
- air film
- air hygroscopic

Proses pengembangan tanah berhubungan erat dengan masuknya air kedalam tanah. Untuk mendapatkan gambaran yamg lebih baik dari proses pengembangan tanah kita kenali dulu jenis-jenis air tanah.
1. air tanah bebas, air tanah yang dapat keluar masuk baik secara mekanik maupun thermik kedalam tanah.
2. air pengisi antar lapisan tanah, air ini tidak dapat lagi dimasukan secara mekanik dengan mudah.
3. Air yang mengelilingi secara erat partikel tanah. Keluar masuknya air tanah jenis-jenis air kedalam tanah dan hubungan dengan proses pengembangan
masih merupakan hypotesa-hypotesa.

Akibat pengembangan tanah oleh air dapat menyebabkan kerusakan-kerusakan bangunan maupun jalan. Katakanlah air yang didapat dari air hujan. Sehingga air
dapat menyebabkan tanah mengembang yang diikuti dengan melemahnya, menurunnya daya dukung tanah sehingga jalan-jalan dapat cepat rusak. Tetapi beberapa artikel menyatakan bahwa besar kecilnya pengembangan tanah adalah fungsi dari kekeringan tanah.
Kekeringan ini dipengaruhi oleh :
1. Lamanya musim kering, intensitas sinar matahari dan besarnya penguapan.
2. Keadaan lingkungan, adanya tumbuha-tumbuhan, bangunan-bangunan, sungai atau system drainage yang semuanya akan mempengaruhi keadaan air tanah