Gambar 2.2. Aplikasi deep mixing method Terashi, 2005
Proses instalasi kolom soil cement, binder disuntik ke dalam tanah lunak dengan tekanan tinggi dengan menggunakan baling baling dengan tenaga putaran
tinggi Larsson, 2003; Porbaha, 1998. Jumlah binder yang diperlukan secara langsung ditentukan ditempat. Menurut Kempfert, 2003 komposisi air semen adalah
20. Metode ini mempunyai beberapa kesamaan dengan stone column. Metode stone column dan kolom soil cement digunakan untuk mengurangi lendutan dan
meningkatan stabilitas struktur. Perbedaan kedua metode ini terdapat pada teknik instalasi dan material binder Safuan, 2011. Tipe pengaturan kolom yang dapat di
lakukan tergantung pada spesifikasi diperlukan dapat dilihat pada Gambar 2.3 dan 2.4. Hal penting dalam pengendalian mutu selama pelaksanaan metoda pencampuran
adalah membuat seragam kualitas kolom dan memastikan jumlah binder yang dicampur seragam. Untuk memperoleh kekuatan kolom yang seragam, alat
pencampuran dilengkapi dengan alat perekam otomatis untuk memonitor secara langsung proses pencampuran dalam tanah, komposisi binder yang digunakan,
kecepatan air semen, putaran baling-baling dan tingkat penetrasi. Setelah masa pemeraman, kolom dapat diuji secara singlegroup dengan loading test.
Gambar 2.3. Tipe penyusunan kolom soil mixed Topolnicki, 2004
Gambar 2.4. Tipe penyusunan kolom soil mixed Ali, dkk ,2013
2.2.3 Tanah lunak
Tanah lunak merupakan salah satu jenis tanah yang bermasalah dalam dunia konstruksi. Tanah lunak mempunyai sifat yang hampir sama dengan tanah
ekspansif dan tanah gambut. Tanah lunak secara umum merupakan tanah yang sulit untuk diprediksi dan bukan merupakan tanah yang stabil.
Lapisan tanah yang disebut sebagai lapisan lunak adalah lempung clay atau lanau silt yang mempunyai harga penetrasi standar SPT N yang lebih kecil
dari 4 atau tanah organik seperti gambut yang mempunyai kadar air alamiah yang sangat tinggi 100 – 1.300 dari berat keringnya.
Lapisan lunak umumnya terdiri dari tanah yang sebagian besar terdiri dari butiran-butiran yang sangat kecil seperti
lempung atau lanau. Sifat lapisan tanah lunak adalah kuat gesernya kecil, kemampatan yang besar, dan koefisien permeabilitas yang kecil. Jadi, bilamana
pembebanan konstruksi melampaui daya dukung kritisnya maka dalam jangka waktu yang lama besarnya lendutan akan meningkat yang akhirnya akan mengakibatkan
berbagai masalah seperti : terjadi kerusakan pada pondasi, turunnya tubuh bendung, kerusakan plat beton pada jalan, dll.
Tanah lunak menurut panduan geoteknik merupakan tanah yang dapat menyebabkan masalah ketidakstabilan dan lendutan jangka panjang yang tidak dapat
ditolerir, tanah tersebut mempunyai kuat geser yang rendah dan kompresibilitas yang tinggi. Jenis tanah lunak dibedakan menjadi dua yaitu tanah lunak anorganik
lempung dimana kadar organiknya kurang 25 dan tanah lunak organik gambut. Tanah lempung lunak merupakan jenis tanah mengandung mineral
lempung dan air yang tinggi sehingga menyebabkan kuat gesernya rendah. Indikator- indikator tentang tanah lunak yang lain dijelaskan pada Tabel 2.2 dan Tabel 2.3.
Tabel 2.2 Indikator kuat geser tak terdrainase lempung lunak No
Konsistensi Indikasi Lapangan
1 Lunak
Bisa dibentuk dengan mudah dengan jari tangan 2
Sangat Lunak Keluar diantara jari tangan jika diremas dalam kepalan tangan
Sumber: Litbang, 2001
Tabel 2.3 Kuat geser lempung lunak No
Konsistensi Kuat Geser kNm
2
1 Lunak
12,5 – 25 2
Sangat Lunak 12,5
Sumber: Litbang, 2001
Tabel. 2.4. Konsistensi tanah dominan lanau lempung
Konsistensi Tanah Taksiran harga kekuatan geser
undrainded C
U
Taksiran N-SPT
kPa Tonm
2
Sangat lunak Very soft 0 - 12,5
0 - 1,25 0 - 1,25
Lunak Soft 12,5 -25
1,25 -2,5 1,25 -2,5
Menengah Medium 25 - 50
2,5 - 5 2,5 - 5
Kaku stiff 50 -100
5 - 10 5 - 10
Sangat Kaku very stiff 100 - 200
10 - 20 10 - 20
Keras hard 200 20
20
Sumber: Mocthtar 2006
Salah satu hal vital dalam penelitian dengan menggunakan data sekunder adalah estimasi parameter tanah. Pada beberapa kasus, data sekunder yang
didapatkan hanya terbatas pada beberapa pengujian, sementara untuk input ke dalam program diperlukan lebih banyak parameter tanah. Oleh karena itu diperlukan
persamaan, tabel dan grafik untuk melakukan estimasi parameter tanah. Untuk mengestimasi berat isi kondisi jenuh
sat
, modulus elastisitas E, dan angka Poisson
υ adalah sebagai berikut: Untuk menentukan
sat
dapat menggunakan persamaan 2.1 sampai 2.5 Hardiyatmo, 2010:
e e
G
s w
sat
1
2.1 e
w G
w s
b
1
1
2.2 dimana nilai e angka pori dapat ditentukan dengan persamaan 2.3 :
n n
e
1
2.3 dimana nilai n porositas dapat ditentukan dengan persamaan 2.4 :
s w
n
1
2.4
s
adalah berat isi butiran tanah, yang ditentukan dengan persamaan 2.5 :
w s
s
G
2.5
Menurut Bowles 1997 ada beberapa hubungan korelasi yang dapat digunakan untuk mendapatkan modulus elastisitas dari pengujian laboraturium dan
pengujian in-situ di lapangan. Beberapa pengujian laboraturium yang biasanya digunakan adalah unconfined compression tests dan triaxial tests. Berdasar jenis
tanah, nilai Modulus Elastisitas dan angka Poisson dapat diestimasi menggunakan Tabel 2.5 dan Tabel 2.6.
Tabel 2.5 Perkiraan modulus elastisitas E Macam Tanah
E kNm
2
Lempung Sangat lunak
300 – 3000 Lunak
2000 – 4000 Sedang
4500 – 9000 Keras
7000 – 20000 Berpasir
30000 – 42500 Pasir
Berlanau 5000 – 20000
Tidak padat 10000 – 25000
Padat 50000 – 100000
Pasir dan Kerikil Padat
80000 – 200000 Tidak padat
50000 – 140000 Lanau
2000 – 20000 Loess
15000 – 60000 Serpin
140000 – 1400000
Sumber : Bowles, 1997
Tabel 2.6 Perkiraan angka poisson υ
Macam Tanah υ
Lempung jenuh 0,40 – 0,50
Lempung tak jenuh 0,10 – 0,30
Lempung berpasir 0,20 – 0,30
Lanau 0,30 –
0,35 Pasir padat
0,20 – 0,40 Pasir kasar angka pori, e = 0,4 – 0,7
0,15 Pasir halus angka pori, e = 0,4 – 0,7
0,25 Batu agak tergantung dari macamnya
0,10 – 0,40 Loess
0,10 – 0,30
Sumber : Bowles, 1997
2.2.4 Stabilisasi Tanah
Definisi stabilisasi tanah adalah upaya untuk merubah tanah menjadi lebih stabil. Definisi lain yang senada mengatakan bahwa stabilisasi tanah adalah proses
untuk memperbaiki sifat-sifat tanah dengan cara menambahkan sesuatu pada tanah tersebut. Stabilitas tanah diukur dari perubahan sifat – sifat teknis tanah antara lain :
kekakuan, pemampatan, permeabilitas, potensi pengembangan, dan sensitivitas terhadap perubahan kadar air.
Bowles 1986 membagi jenis stabilisasi tanah menjadi salah satu atau kombinasi dari pekerjaan-pekerjaan berikut ini:
1. Stabilisasi mekanis yaitu pemadatan dengan berbagai jenis peralatan mekanis
seperti mesin gilas, benda-benda berat yang dijatuhkan, eksplosif, tekanan statis, tekstur, pembekuan, pemanasan, dan lain-lain.
2. Stabilisasi dengan bahan pencampur aditif misalnya kerikil untuk tanah
kohesif, lempung untuk tanah berbutir kasar, dan pencampur kimiawi seperti semen portland, gamping, abu batubara, dan lain-lain. Stabilisasi tanah itu
ditunjukkan untuk memperbaiki sifat tanah sampai dapat mendukung bangunan yang direncanakan di atas tanah tersebut. Kondisi lapisan tanah diberbagai
tempat sangat berbeda-beda dan kompleks. Banyak faktor-faktor yang mempengaruhi pemanfaatan suatu lapisan tanah sebagai material atau bahan
lapis pondasi atau sebagai lapisan tanah dasar subgrade untuk jalan.
2.2.5 Sementasi
Sementasi merupakan kegiatan stabilisasi tanah dengan cara mencampurkan semen Portland dengan tanah. Pada prosesnya ada yang langsung mencampur tanah dengan
semen kemudian hasil campuran tersebut digunakan sebagai pengganti tanah sebelumnya. Ada pula dengan mencampurkan semen langsung kedalam lapisan
tanah yang diinginkan untuk distabilisasi. Proses sementasi yang langsung mencampurkan pasta semen kedalam lapisan tanah ini disebut dengan soil mixing
method.
2.2.6 Keunggulan Teknik Soil Cement Mixing
Menurut Kempfert 2003, Material soil cement mixing adalah campuran antara semen, air dan tanah, yang kemudian dikenal dengan nama soil-cement.
Proses soil cement mixing hanya menggunakan semen sebagai bahan dasar material. Pada metode pencampuran dangkal, semen sangat cocok digunakan pada tanah
kerikil kasar, sedangkan pada material halus, voidnya terlalu kecil untuk dimasuki oleh semen, tapi itu tidak berlaku untuk soil cement mixing, karena teknik soil
cement mixing bisa diaplikasikan pada berbagai jenis tanah.
Gambar 2.5. Batasan aplikasi soil mixing, Kempfert, 2003
2.2.7 Metode Elemen Hingga
Metode Elemen Hingga MEH dalam geoteknik paling banyak digunakan dalam analisis tegangan. Ide dasar metode elemen hingga untuk analisis tegangan
adalah bahwa sebuah rangkaian kesatuan diwakili oleh sejumlah elemen-elemen yang dihubungkan hanya pada titik simpul elemen sendi. Analisis dari site mini
kumpulan elemen hingga dilakukan untuk menyelesaikan Lendutan titik simpul yang tidak diketahui. Sekali Lendutan titik simpul diketahui, maka tegangan dan
regangan pada setiap elemen diketahui. Metode Elemen Hingga MEH muncul sebagai bentuk usaha manusia
untuk menjangkau totalitas suatu fenomena alam dengan jalan membagi-bagi discretize fenomena tersebut menjadi bagian-bagian elements kecil berhingga
