Jalan Tol Analisis Struktur Pilar dan Pondasi Jembatan pada Proyek Jalan Tol Cimanggis-Cibitung

9 mendapatkan informasi mengenai keadaan tanah di titik rencana tersebut. Pengamatan secara mendetail ini dilakukan dengan beberapa metode penyelidikan tanah. Tanah terdiri dari lapisan-lapisan berurutan dalam arah vertikal, kecuali untuk tanah sangat muda, lereng yang sangat tidak stabil, atau bahan yang secara kimia tidak bereaksi dengan bahan lain, misal pasir kuarsa Pedoman Konstruksi dan Bangunan PU 2006. Dalam Luthfi 1973, disebutkan klasifikasi tanah dalam sudut pemandangan teknik, yakni: - Batu kerikil gravel - Pasir sand - Lanau silt - Lempung clay : organik atau inorganik Golongan batu kerikil dan pasir sering kali dikenal sebagai kelas bahan-bahan yang berbutir kasar atau bahan-bahan tidak cohesive, sedangkan golongan lanau dan lempung dikenal sebagai kelas bahan-bahan yang berbutir halus atau bahan- bahan yang cohesive. Dalam Unified Soil Clasification System USCS, suatu tanah diklasifikasikan kedalam tanah berbutir kasar kerikil dan pasir jika lebih dari 50 tinggal dalam saringan nomer 200, dan sebagai tanah berbutir halus lanau dan lempung jika lebih dari 50 lewat saringan nomer 200 Hardiyatmo 1992. Sifat tanah berbutir kasar terutama bergantung pada ukuran butirannya sedangkan pada tanah berbutir halus lebih tergantung pada komposisi mineralnya. Pada tanah berbutir halus, batas plastisitasnya lebih menunjukkan sifat tanah tersebut dari pada ukuran butirannya. Lebih lanjut, Hardiyatmo 1992 menjelaskan, suatu hal yang terpenting pada tanah berbutir halus adalah sifat plastisitasnya. Plastisitas disebabkan oleh adanya partikel mineral lempung dalam tanah. Tergantung pada kadar airnya, tanah dapat berbentuk cair, plastis, semi padat atau padat. Atterberg 1911, memberikan cara untuk menggambarkan batas-batas konsistensi dari tanah berbutir halus dengan mempertimbangkan kadar airnya. Batas-batas tersebut adalah batas cair, batas plastis, dan batas susut. Batas cair LL didefinisikan sebagai kadar air tanah pada batas antara keadaan cair dan keadaan plastis, yaitu batas atas dari daerah plastis. Batas plastis PL didefinisikan sebagai kadar air pada kedudukan antara daerah plastis dan semi padat, yaitu presentase kadar air dimana tanah dengan diameter silinder 3.2 mm mulai retak-retak ketika digulung. Batas susut SL didefiniskan sebagai kadar air pada kedudukan antara daerah semi padat dan padat, yaitu presentase kadar air dimana pengurangan kadar air selanjutnya tidak mengakibatkan perubahan volume tanahnya. Indeks plastisitas adalah selisih batas cair dan batas plastis. Indeks plastisitas merupakan interval kadar air dimana tanah masih bersifat plastis. Karena itu, indeks plastisitas menunjukkan sifat keplastisitasan tanahnya. Batas mengenai indeks plastis, sifat, macam tanah, dan kohesinya diberikan oleh Atterberg terdapat pada Tabel 3. Tabel 3 Indeks plastis, sifat, macam tanah, dan kohesi berdasarkan Atterberg PI Sifat Macam Tanah Kohesi Nonplastis Pasir Nonkohesif 7 Plastisitas rendah Lanau Kohesif sebagian 7-17 Plastisitas sedang Lempung berlanau Kohesif 17 Plastisitas tinggi Lempung Kohesif Sumber : Hardiyatmo 1992 10 Hardiyatmo 1992 menjelaskan, bila tanah mengalami tekanan akibat pembebanan seperti beban pondasi, maka angka pori tanah akan berkurang. Selain itu, tekanan akibat beban pondasi juga dapat mengakibatkan perubahan-perubahan sifat mekanis tanah seperti menambah tahanan geser tanah. Jika tanah berada di dalam air, tanah dipengaruhi oleh gaya angkat ke atas sebagai akibat tekanan air hidrostatis. Berat tanah yang terendam ini, disebut berat tanah efektif, sedang tegangan yang terjadi akibat berat tekan efektif di dalam tanahnya disebut tegangan efektif. Tegangan efektif ini merupakan tegangan yang mempengaruhi kuat geser dan perubahan volume atau penurunan tanahnya. Terzaghi 1923 memberikan prinsip tegangan efektif yang bekerja pada segumpal tanah. Prinsip ini hanya berlaku pada tanah yang jenuh sempurna, yaitu: 1. Tegangan normal total pada bidang di dalam massa tanah, yaitu tegangan yang dihasilkan dari beban akibat berat tanah total termasuk air dalam ruang pori, per satuan luas, yang arahnya tegak lurus. 2. Tekanan air pori u, disebut juga dengan tekanan netral yang bekerja ke segala arah sama besar, yaitu tekanan air yang mengisi rongga di antara butiran padat. 3. Tegangan normal efektif ’ pada bidang di dalam massa tanah, yaitu tegangan yang dihasilkan dari beban akibat berat butiran tanah per satuan luas bidangnya. Parameter kuat geser tanah diperlukan untuk analisis-analisis daya dukung tanah, stabilitas lereng, dan tegangan dorong untuk dinding penahan tanah. Mohr 1910 memberikan teori mengenai kondisi keruntuhan suatu bahan. Teorinya adalah bahwa keruntuhan suatu bahan dapat terjadi oleh akibat adanya kombinasi keadaan kritis dari tegangan normal dan tegangan geser. Selanjutnya, hubungan fungsi antara tegangan normal dan tegangan geser pada bidang runtuhnya, dinyatakan menurut persamaan berikut Hardiyatmo 1992: � = � 20 Kuat geser tanah adalah gaya perlawanan yang dilakukan oleh butir-butir tanah terhadap desakan atau tarikan. Dengan dasar pengertian ini, bila tanah mengalami pembebanan akan ditahan oleh: 1. Kohesi tanah yang tergantung pada jenis tanah dan kepadatannya, tetapi tidak tergantung dari tegangan vertikal yang bekeja pada bidang gesernya. 2. Gesekan antara butir-butir tanah yang besarnya berbanding lurus dengan tegangan vertikal pada bidang geserannya. Coulomb 1776 mendefinisikan fungsi � sebagai: � = + � ∅ 21 Dengan: : kuat geser tanah c : kohesi tanah ∅ : sudut gesek dalam tanah : tegangan normal pada bidang runtuh Karena tanah pasir bersifat kasar, jika tahanan geser tanah pasir bertambah, akan menambah pula sudut gesek dalamnya. Faktor-faktor yang mempengaruhi kuat geser tanah pasir antara lain: 1. Ukuran butiran 2. Air yang terdapat di antara butirnya 11 3. Kekasaran permukaan butirannya 4. Angka pori atau kerapatan relatifnya relatif density 5. Distribusi ukuran partikel 6. Bentuk butiran 7. Sejarah tegangan yang pernah dialami overconsolidation Dari faktor yang mempengaruhi kuat geser tanah pasir di atas, yang paling besar pengaruhnya adalah nilai angka pori karena angka pori akan berpengaruh pada kerapatannya. Pada pengujian geser langsung maupun triaksial, bila angka pori rendah atau kerapatan relatif tinggi, nilai kuat geser sudut gesek dalam akan tinggi pula. Jika dua macam tanah pasir mempunyai kerapatan relatif yang sama, tetapi gradasinya berlainan, pasir yang bergradasi lebih baik akan mempunyai sudut gesek dalam yang lebih besar Hardiyatmo 1992 Penyelidikan tanah diperlukan untuk mengetahui daya dukung tanah, karakteristik tanah, susunan lapisan tanah ataupun sifat tanah, serta untuk mengetahui kedalaman tanah keras. Kemampuan tanah dalam menahan beban dinamakan dengan daya dukung tanah. Daya dukung tanah dapat diprediksi dari hasil penyelidikan tanah yakni menggunakan uji sondir, uji bor, serta uji laboratorium. Pemilihan jenis penyelidikan ini didasarkan pada peruntukan hasil penyelidikan dan jenis lapisan tanah yang diuji. Menurut Wiraga 2011, untuk perencanaan bangunan gedung pada tanah dari jenis lempung dan lanau biasanya dipakai peralatan sondir. Pada bangunan jembatan dan tanah bergravel biasanya dilakukan pengeboran serta uji Standard Penetration Test SPT. Mengingat ketidakpastian jenis lapisan tanah yang akan diuji, maka sebagai pembanding kedua jenis pengujian diatas sondir dan SPT dapat dilakukan bersama pada satu lokasi. Pengujian laboratorium diperlukan sebagai pelengkap bagi pengujian lapangan atau bila parameter tanah yang ingin diketahui tidak dapat dilakukan melalui penyelidikan lapangan.

2.3.1 Uji Sondir

Alat uji sondir terdiri dari tiang yang ujungnya berbentuk kerucut konis yang dihubungkan pada suatu rangkaian stang dalam dan casing luar atau pipa sondir. Alat ini ditekan ke dalam tanah menggunakan dongkrak yang dijangkarkan pada permukaan tanah. Menurut Luthfi 1973, ada dua macam ujung penetrometer yang biasa digunakan yaitu standar type dan adhesion jacket type friction sleeve. Pada tipe standar, yang diukur hanya perlawanan ujung nilai konis yakni dengan menekan hanya pada stang dalam yang segera akan menekan konis tersebut ke bawah, sedangkan pada tipe friction sleeve, nilai konis dan hambatan pelekat kedua- duanya diukur. Pada permulaan hanya konis yang ditekan ke bawah dan dengan demikian hanya nilai konis yang diukur, bila konis telah digerakkan ke bawah sejauh 4 cm maka dengan sendirinya ia akan mengait friction sleeve. Konis beserta friction sleeve kemudian ditekan ke bawah bersama-sama sedalam 4 cm sehingga nilai konis dan hambatan pelekat diukur bersama-sama. Nilai hambatan pelekat didapatkan dengan mengurangkan besarnya nilai konis dari jumlah keseluruhan. Kemudian dengan menekan hanya casing luarnya saja, konis, friction sleeve dan stang-stang secara keseluruhan akan tertekan ke bawah sampai suatu kedalaman dimana dilakukan pembacaan berikutnya. Pembacaan biasanya dilakukan setiap 20 cm. Dengan menggunakan alat sondir, dapat dicapai pengukuran hingga kedalaman 30 meter atau lebih bila tanah yang diselidiki benar-benar lunak.