ANALISIS LENDUTAN PERKERASAN KAKU PADA TANAH LUNAK DENGAN PERKUATAN KOLOM SOIL CEMENT.
ANALISIS LENDUTAN PERKERASAN KAKU
PADA TANAH LUNAK DENGAN PERKUATAN
KOLOM SOIL CEMENT
ANALYSIS OF RIGID PAVEMENT DEFLECTION
ON SOFT GROUND WITH STRENGTHENING SOIL CEMENT COLUMN
TESIS
Disusun Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan
Mencapai Gelar Magister Teknik
Disusun oleh:
FENDI HARY YANTO
S941402008
MAGISTER TEKNIK SIPIL
PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA
2015
ABSTRAK
Infrastruktur jalan sangat berkembang pesat seiring perkembangan manusia
untuk saling berhubungan dan berkomunikasi. Perencanaan jalan tidak hanya
meliputi aspek perencanaan geometrik dan perkerasan jalan akan tetapi yang tidak
kalah pentingnya adalah analisis lendutan/deformasi yang terjadi pada badan jalan
akibat pembebanan lalu lintas dan lendutan/deformasi tanah di bawah perkerasan.
Hal ini memerlukan perhatian terutama apabila perkerasan jalan terletak di atas tanah
lunak yang memiliki sifat kompresibilitas tinggi. Kurangnya pemahaman para
perencana dan pelaksana terhadap perilaku struktur perkerasan pada tanah lunak dan
perilaku tanah lunak, sering menyebabkan cara pendekatan desain dan metode
pelaksanaan yang dipilih kurang begitu tepat. Metode pencampuran tanah dan semen
untuk membuat kolom soil cement digunakan untuk memperbaiki sifat teknis tanah.
Analisis lendutan pada penelitian ini menggunakan Plaxis 3d. Langkah
pertama adalah menentukan parameter pemodelan perkerasan kaku, tanah dan kolom
soil cement. Kemudian dengan metode elemen hingga dianalisis lendutan tanpa soil
cement, analisa lendutan dengan variasi diameter soil cement, dan analisa lendutan
dengan variasi jarak soil cement. Hasil nilai lendutan tersebut dianalisis dengan
menggunakan microsoft excel untuk mencari hubungan antara lendutan dan
konfigurasi kolom soil cement. Komponen perkerasan kaku adalah beton aspal, beton
kurus, dan base course dengan dimensi 6 m x 3 m dan ketebalan masing-masing
adalah 28 cm, 10 cm, dan 10 cm. Parameter tanah dan soil cement diambil dari hasil
test laboratorium Mekanika Tanah Universitas Sebelas Maret, Surakarta. Kadar air
(w), berat jenis (Gs), dan berat volume kondisi basah (b) tanah lunak adalah 55,14%,
2,57, dan 16 kN/m3. Nilai LL dan PL tanah lunak adalah 70,37% dan 38,64%. Berat
volume kondisi basah (b) soil cement adalah sekitar 16,7 kN/m3. Nilai Modulus
Elastisitas soil cement sekitar 526.900 kN/m2.
Hasil analisis menunjukkan bahwa perkerasan kaku tanpa pekuatan
mengalami lendutan dengan nilai lendutan maksimum sebesar 63,83 mm.
Perbandingan lendutan masing-masing konfigurasi terhadap lendutan ijin rata-rata
91,88% Hal ini dapat disimpulkan bahwa perbaikan tanah dengan membuat kolom
soil cement merupakan metode perbaikan untuk mengurangi besar lendutan. Nilai
koefisien korelasi antara lendutan dan konfigurasi kolom soil cement adalah 0,654 –
0,952. Ini menunjukan bahwa ada hubungan yang kuat-sangat kuat untuk mereduksi
lendutan.
Kata Kunci : lendutan, perkerasan kaku, kolom soil cement, dan konfigurasi
vii
ABSTRACT
Road infrastructure is growing rapidly as the development of human beings to
interact and communicate. Path planning includes not only the planning aspects of
geometric and pavement but no less important is the analysis of deflection /
deformation that occurred on the road due to traffic load and deflection / deformation
of the ground beneath the pavement. This requires attention, especially when the
pavement is located on soft soil that has a high compressibility properties. Lack of
understanding of planners and implementers of the behavior of pavement structures
on soft soil and soft soil behavior, often causing approaches the design and
implementation of the chosen method is less precise. Method of mixing soil and
cement to make soil- cement columns used to improve the technical properties of the
soil .
The research is done using finite element software PLAXIS 3D. The result of
without and with the column soil cement on soft soil conditions were then compared
and analysed. Result of the deformity value analysed by using microsoft excel to
look relation among cement soil column configuraton and deformity. This study
evaluated rigid pavement deformity, soft soil deformity, and Soil Cement Column
deformity. The components of the rigid pavement are asphalt concrete, wet lean
concrete, and base course. In this research, those components are modelled as a
layered block with the dimensions of 6 m x 3 m and the thickness of the component
are 28 cm, 10 cm, and 10 cm respectively. The property of soft soil and soil cement
was taken from the result of the laboratory test conducted in Soil Mechanics
Laboratory, Civil Engineering Dept., Sebelas Maret University, Surakarta. The
natural water content, specific gravity and bulk densities of soft soil were found to be
55,14%, 2,57, and 16 kN/m3 respectively. The liquid limit and plasticity index of the
soil were 70,37% and 38,64% respectively. The bulk densities of the soil cement was
about 16,7 kN/m3. The value of Young’s modulus was examined about 526.900
kN/m2.
The result shows that deformity maximum value without strength value is
63,83 mm. Deformity comparison of each configuraton with deformity permission
and without soil column strengt are 91,88% and 96,82% respectively. This matter
can be concluded that repair of land ground by making cement soil column represent
repair method prevent deformity. The correlation coefficient value among soil
cement column configuraton and deformity are 0,654 - 0,952. The indicate is strong very strong to reduce deformity.
Keyword : Deformity,rigid pavement, and soil cemented column.
viii
PADA TANAH LUNAK DENGAN PERKUATAN
KOLOM SOIL CEMENT
ANALYSIS OF RIGID PAVEMENT DEFLECTION
ON SOFT GROUND WITH STRENGTHENING SOIL CEMENT COLUMN
TESIS
Disusun Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan
Mencapai Gelar Magister Teknik
Disusun oleh:
FENDI HARY YANTO
S941402008
MAGISTER TEKNIK SIPIL
PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA
2015
ABSTRAK
Infrastruktur jalan sangat berkembang pesat seiring perkembangan manusia
untuk saling berhubungan dan berkomunikasi. Perencanaan jalan tidak hanya
meliputi aspek perencanaan geometrik dan perkerasan jalan akan tetapi yang tidak
kalah pentingnya adalah analisis lendutan/deformasi yang terjadi pada badan jalan
akibat pembebanan lalu lintas dan lendutan/deformasi tanah di bawah perkerasan.
Hal ini memerlukan perhatian terutama apabila perkerasan jalan terletak di atas tanah
lunak yang memiliki sifat kompresibilitas tinggi. Kurangnya pemahaman para
perencana dan pelaksana terhadap perilaku struktur perkerasan pada tanah lunak dan
perilaku tanah lunak, sering menyebabkan cara pendekatan desain dan metode
pelaksanaan yang dipilih kurang begitu tepat. Metode pencampuran tanah dan semen
untuk membuat kolom soil cement digunakan untuk memperbaiki sifat teknis tanah.
Analisis lendutan pada penelitian ini menggunakan Plaxis 3d. Langkah
pertama adalah menentukan parameter pemodelan perkerasan kaku, tanah dan kolom
soil cement. Kemudian dengan metode elemen hingga dianalisis lendutan tanpa soil
cement, analisa lendutan dengan variasi diameter soil cement, dan analisa lendutan
dengan variasi jarak soil cement. Hasil nilai lendutan tersebut dianalisis dengan
menggunakan microsoft excel untuk mencari hubungan antara lendutan dan
konfigurasi kolom soil cement. Komponen perkerasan kaku adalah beton aspal, beton
kurus, dan base course dengan dimensi 6 m x 3 m dan ketebalan masing-masing
adalah 28 cm, 10 cm, dan 10 cm. Parameter tanah dan soil cement diambil dari hasil
test laboratorium Mekanika Tanah Universitas Sebelas Maret, Surakarta. Kadar air
(w), berat jenis (Gs), dan berat volume kondisi basah (b) tanah lunak adalah 55,14%,
2,57, dan 16 kN/m3. Nilai LL dan PL tanah lunak adalah 70,37% dan 38,64%. Berat
volume kondisi basah (b) soil cement adalah sekitar 16,7 kN/m3. Nilai Modulus
Elastisitas soil cement sekitar 526.900 kN/m2.
Hasil analisis menunjukkan bahwa perkerasan kaku tanpa pekuatan
mengalami lendutan dengan nilai lendutan maksimum sebesar 63,83 mm.
Perbandingan lendutan masing-masing konfigurasi terhadap lendutan ijin rata-rata
91,88% Hal ini dapat disimpulkan bahwa perbaikan tanah dengan membuat kolom
soil cement merupakan metode perbaikan untuk mengurangi besar lendutan. Nilai
koefisien korelasi antara lendutan dan konfigurasi kolom soil cement adalah 0,654 –
0,952. Ini menunjukan bahwa ada hubungan yang kuat-sangat kuat untuk mereduksi
lendutan.
Kata Kunci : lendutan, perkerasan kaku, kolom soil cement, dan konfigurasi
vii
ABSTRACT
Road infrastructure is growing rapidly as the development of human beings to
interact and communicate. Path planning includes not only the planning aspects of
geometric and pavement but no less important is the analysis of deflection /
deformation that occurred on the road due to traffic load and deflection / deformation
of the ground beneath the pavement. This requires attention, especially when the
pavement is located on soft soil that has a high compressibility properties. Lack of
understanding of planners and implementers of the behavior of pavement structures
on soft soil and soft soil behavior, often causing approaches the design and
implementation of the chosen method is less precise. Method of mixing soil and
cement to make soil- cement columns used to improve the technical properties of the
soil .
The research is done using finite element software PLAXIS 3D. The result of
without and with the column soil cement on soft soil conditions were then compared
and analysed. Result of the deformity value analysed by using microsoft excel to
look relation among cement soil column configuraton and deformity. This study
evaluated rigid pavement deformity, soft soil deformity, and Soil Cement Column
deformity. The components of the rigid pavement are asphalt concrete, wet lean
concrete, and base course. In this research, those components are modelled as a
layered block with the dimensions of 6 m x 3 m and the thickness of the component
are 28 cm, 10 cm, and 10 cm respectively. The property of soft soil and soil cement
was taken from the result of the laboratory test conducted in Soil Mechanics
Laboratory, Civil Engineering Dept., Sebelas Maret University, Surakarta. The
natural water content, specific gravity and bulk densities of soft soil were found to be
55,14%, 2,57, and 16 kN/m3 respectively. The liquid limit and plasticity index of the
soil were 70,37% and 38,64% respectively. The bulk densities of the soil cement was
about 16,7 kN/m3. The value of Young’s modulus was examined about 526.900
kN/m2.
The result shows that deformity maximum value without strength value is
63,83 mm. Deformity comparison of each configuraton with deformity permission
and without soil column strengt are 91,88% and 96,82% respectively. This matter
can be concluded that repair of land ground by making cement soil column represent
repair method prevent deformity. The correlation coefficient value among soil
cement column configuraton and deformity are 0,654 - 0,952. The indicate is strong very strong to reduce deformity.
Keyword : Deformity,rigid pavement, and soil cemented column.
viii