Penurunan akibat konsolidasi pada umumnya dihitung dengan memakai metode one-point, dimana lapisan tanah liat dianggap satu lapisan, dan penambahan tegangan akibat beban dari pondasi hanya ditinjau pada tengah-tengah lapisan. Cara ini kurang teliti terutama untuk menghitung penurunan lapisan tanah liat yang tebal.
Makalah ini mengemukakan metode sub-layer untuk menghitung penurunan akibat konsolidasi. Metode ini mengasumsikan bahwa suatu lapisan tanah liat terdiri dari beberapa lapisan tipis (sub-layer) dan perhitungan penurunannya dilakukan pada setiap lapisan tersebut. Hasil perhitungan dari kedua metode dibandingkan dengan penurunan yang diperoleh dari tiga percobaan pada model pondasi dengan ukuran panjang 10 cm dan lebar 10 cm, yang diletakkan di atas lapisan tanah liat. Ketebalan lapisan tanah yang dipakai adalah 24 cm, 39 cm, dan 50 cm, atau masing masing sebesar 2.4 B, 3.9 B, dan 5 B, dimana B adalah lebar pondasi.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa penurunan yang dihitung dengan metode sub-layer selalu lebih besar dari penurunan yang dihitung dengan metode one-point, dan lebih mendekati penurunan hasil percobaan. Jumlah layer minimal untuk mendapatkan penurunan yang cukup akurat adalah 10 lapisan.
Abstract
Consolidation settlement is commonly computed using one-point method, where a clay deposit is assumed as one layer and the stress increase from foundation is taken at the middle of the layer. This method is not accurate for determining consolidation settlement of a thick clay deposit.
This paper presents sub-layer method to compute consolidation settlement, which assumes that a clay layer is composed of several thinner layers. The results of both methods were compared to the settlement observed from the three experiments using a model of square footing with dimension of 10 cm by 10 cm, which was laid on a layer of clay. The thickness of the clay layer were 24 cm, 39 cm, and 50 cm or 2.4 B, 3.9 B, 5 B, respectively, where B is the width of the foundation.
The result shows that the consolidation settlement calculated using sub-layer method is always greater than that computed using the one-point method and it has a better agreement to the settlement of the models. Minimum number of layers that gives sufficient accuracy of settlement is 10.
EVALUASI PENURUNAN TANAH LIAT DENGAN METODE SUBPLAYER
PENDAHULUAN
Penurunan pondasi akibat konsolidasi diperoleh dari integrasi regangan vertikal sepanjang ketebalan lapisan tanah yang kompresibel. Dalam praktek, integrasi ini sering diseder-hanakan dengan hanya memperhitungkan penambahan tekanan ditengah-tengah lapisan tanah, tanpa menghiraukan bentuk geometri dari distribusi tegangan (stress bulb) yang terjadi akibat beban pondasi. Hal ini dapat menimbulkan ketidaktelitian dalam perhitungan penurunan, karena hubungan antara penyebaran tekanan tidak berbanding linear dengan kedalaman. Metode pendekatan ini sering disebut metode one-point. Pada penelitian ini akan dibahas perhitungan penurunan akibat konsoliadsi dengan memakai metode sub-layer, yang mengasumsikan suatu lapisan tanah terdiri dari beberapa lapisan yang lebih tipis, dan kemudian membandingkan dengan penurunan yang diperoleh dari percobaan dengan model pondasi. Model pondasi dibuat dari kayu dengan lebar 10 dan panjang 10 cm, dan diletakkan di atas tanah liat. Tanah liat yang dipakai diambil dari daerah industri Margomulyo, Surabaya, yang memiliki liquid
limit (LL) 117% dan plasticity index (PI) 74%.
METODE ONE-POINT DAN METODE SUB-LAYER
Perbedaan pada metode perhitungan one-point dan sub-layer terletak pada asumsi dalam
menentukan penambahan tekanan (Äp) dan tebal lapisan (H) pada perumusan penurunan diatas. Pada metode one-point, tanah liat dianggap sebagai satu lapisan (one layer) dan penambahan tekanan diambil pada tengah-tengah lapisan, sedangkan pada metode sub-layer tanah diasumsikan terdiri dari beberapa lapisan yang tipis. Perhitungan penurunan masing-masing lapisan pada metode
sub-layer, akibat penambahan tegangan (yang sesuai dengan bentuk distribusi Äp), dilakukan menggunakan perumusan yang sama dengan metode one-point.
PERCOBAAN DENGAN MODEL
Percobaan dilakukan dengan cara membebanimodel pondasi, yang terbuat dari papan kayudengan ukuran panjang 10 cm dan lebar 10 cm,dan diletakkan pada satu lapis tanah liat dengan ketebalan berbeda-beda, masing-masing 24 cm, 39 cm, dan 50 cm. Upaya yang dilakukan agar kepadatan tanah yang dipergunakan dalam percobaan seragam, tanah liat dipersiapkan dalam keadaan liquid limit kemudian dilakukan pra-pembebanan sebesar 0.0875 kg/cm 2 selama 3 hari. Parameter tanah yang diperlukan dalam perhitungan penurunan (indeks kompresi primer Cc, indeks kompresi elastik Ca, dan tekanan prakonsolidasi p0') diperoleh dari uji laboratorium tanah setelah dilakukan pra-pembebanan.
HASIL DAN ANALISA PERCOBAAN
Salah satu kesulitan yang dialami pada saat percobaan adalah bahwa tanah yang dipergunakan agak lembek, sehingga beban maksimum yang dapat diberikan terbatas hanya 9 kg atau ekivalen dengan 0.09 kg/cm 2 (hampir sama dengan pc' yang diberikan).
Apabila beban yang diberikan melebihi 9 kg, model pondasi mengalami penurunan yang sangat besar (runtuh) segera setelah beban diberikan. Berdasarkan kenyataan yang ada, perhitungan penurunan lebih mendekati pada kasus penurunan untuk tanah yang over-consolidated dari pada normally consolidated.
KESIMPULAN
Dari penelitian ini dapat diambil beberapa kesimpulan antara lain:
Penurunan yang didapat dengan metode sub-layer lebih mendekati penurunan pada hasil percobaan, khususnya percobaan P-1 dan P-2.
Metode sub-layer menghasilkan penurunan yang lebih akurat, terutama pada lapisan tanah kompresibel yang tebal (lebih dari 2.5B).
Jumlah lapisan minimum yang disarankan pada metode sub-layer agar diperoleh hasil yang cukup akurat adalah 10 lapis.
DAFTAR PUSTAKA
Terzaghi. K., and R. Peck, Soil Mechanics in Engineering Practice, John Wiley, and Sons.1948.
Mc Phail, Jennifer, et al., Evaluation of Con-solidation Settlement Using The SublayerMethod, Electronic Journal of GeotechnicalEngineering, 2000.
