Makalah Stabilisasi Thermal

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Tanah merupakan bagian terpenting pada pekerjaan konstruksi. Kondisi tanah sangat berpengaruh terhadap konstruksi yang akan dibangun di atasnya, baik konstruksi bangunan maupun konstruksi jalan raya karena jika terjadi kerusakan  pada tanah akan sangat fatal akibatnya terhadap konstruksi yang berada diatasnya. Oleh karena itu kondisi tanah dan sifat fisiknya harus diketahui terlebih dahulu sebelum melakukan pembangunan konstruksi diatasnya. Di Indonesia sendiri  banyak daerah yang memiliki jenis tanah lempung ekspansif, hampir 20% tanah di jawa dan kurang lebih 25% tanah di Indonesia merupakan jenis tanah ekspansif. Hal ini menghadapkan kita pada suatu pilihan untuk mendirikan  bangunan pada kondisi tanah yang kurang k urang menguntungkan jika ditinjau dari segi geotekniknya, seperti pada tanah lempung ekspansif.

Sekitar 20 juta hektar atau lebih dari 10% dari luas daratan di Indonesia merupakan tanah lunak yang terdiri dari tanah lempung lunak ( soft clay soil ) dan tanah gambut ( peat soil ). Tanah lempung lunak di Indonesia tersebar di sepanjang  pantai utara Pulau Jawa, pantai timur Pulau Sumatera, pantai barat, selatan, dan timur Pulau Kalimantan, pantai selatan Pulau Sulawesi serta pantai barat dan selatan Pulau Papua. Berikut peta distribusi tanah lunak dan lokasi tanah lempung lunak di Indonesia :

Gambar 1. Peta Distribusi Tanah Lunak di Indonesia

Gambar 2. Peta Lokasi Tanah Lempung Lunak di Indonesia

Pada

dasarnya, perbaikan

tanah

mempunyai tujuan

secara

umum, yaitu

meningkatkan daya dukung dan kuat geser tanah, meningkatkan modulus tanah, mengurangi

kompresibilitas

tanah,

mengontrol

stabilitas

volume

( shrinkage dan swelling ) tanah, mengurangi kerentanan terhadap liquefaction, memperbaiki kualitas material untuk bahan konstruksi, dan memperkecil  pengaruh untuk daerah sekitarnya. Untuk memperbaiki kondisi tanah belakangan ini, semakin banyak tawaran metode yang dapat dipilih. Menurut Mitchell (1981),  perbaikan tanah meliputi : 1. Pemadatan tanah, terutama untuk pemadatan tanah dalam (deep compaction) dengan menggunakan penumbuk berat dan ledakan (blasting ). 2. Pemadatan tanah ( soil compression), terutama yang menyangkut pemampatan awal

( precompression)

dengan

pembebanan

awal

( preloading )

dan

 penggunaan drain vertikal (vertical drain), serta pemampatan tanah secara electro osmosis. 3. Injeksi dengan grouting ke dalam tanah untuk memperkuat tanah dasar dan menstabilkan struktur tanahnya. 4. Stabilisasi tanah dengan bantuan bahan luar (tambahan) atau dengan bantuan  bahan-bahan kimia yang dicampur tanah asli. 5. Stabilisasi cara termal. 6. Pemberian perkuatan dalam tanah (reinforcement ), baik reinforcement  tarik maupun tekan.

Untuk pemilihan metode, tidak dapat asal pilih, tetapi harus sesuai dengan kondisi lapangan dan kriteria yang ditentukan. Kriteria tersebut antara lain jenis dan tingkat perbaikan yang diinginkan, jenis dan struktur tanah serta kondisi aliran tanah, biaya proyek, ketersediaan peralatan dan material, waktu penyelesaian  proyek, kemungkinan kerusakan struktur bangunan disekitarnya, dan ketahanan material yang digunakan. Dalam makalah kali ini metode yang dipilih untuk perbaikan tanaha alah metode Stabilisasi cara termal. Stabilisasi tanah adalah suatu cara yang digunakan untuk mengubah atau memperbaiki sifat tanah dasar sehingga diharapkan tanah dasar tersebut mutunya dapat lebih baik. Hal tersebut dimaksudkan juga untuk dapat meningkatkan kemampuan daya dukung tanah dasar terhadap konstruksi yang akan dibangun diatasnya. Menurut Bowles, 1991 beberapa tindakan yang dilakukan untuk menstabilisasikan tanah adalah sebagai berikut : meningkatkan kerapatan tanah, menambah material yang tidak aktif sehingga meningkatkan kohesi

dan/atau

menyebabkan

tahanan

gesek

yang

perubahan-perubahan

timbul,

kimiawi

menambah

dan/atau

fisis

bahan

untuk

pada

tanah,

menurunkan muka air tanah (drainase tanah), mengganti tanah yang buruk.

B. Batasan Masalah Perlu

dilakukannya

batasan

masalah

untuk

memfokuskan

 pelaksanaan stabilisasi tanah dengan metode thermal.

pembahasan

C. Tujuan 1. Agar mahasiswa dapat memahami tentang stabilisasi tanah dengan metode thermal. 2. Agar mahasiswa dapat memahami prinsip kerja serta tahapan dalam  pelaksanaan stabilisasi tanah dengan metode thermal.

D. Manfaat Diharapkan makalah ini dapat memberikan ilmu serta pengetahuan tentang stabilisasi tanah dengan metode thermal, dan makalah ini dapat digunakan sebagai refrensi untuk melaksanakan usaha stabilisasi tanah.

II.

TINJAUAN PUSTAKA

A. Pengertian Stabilisasi Tanah Stabilisasi tanah secara umum merupakan suatu proses untuk memperbaiki sifatsifat tanah dengan menambahkan sesuatu pada tanah tersebut, agar dapat menaikkan kekuatan tanah dan mempertahankan kekuatan geser. Tujuan dari stabilisasi tanah adalah untuk mengikat dan menyatukan agregat material yang ada sehingga membentuk struktur jalan atau pondasi jalan yang padat. Adapun sifat tanah yang telah diperbaiki tersebut dapat meliputi : kestabilan volume, kekuatan atau daya dukung, permeabilitas, dan kekekalan atau keawetan. Stabilisasi tanah adalah upaya yang dilakukan untuk memperbaiki sifat-sifat tanah. Metode stabilisasi yang banyak digunakan adalah stabilisasi mekanis dan stabilisasi kimiawi. Stabilisasi mekanis adalah salah satu metode untuk 2 meningkatkan daya dukung tanah dengan cara perbaikan struktur dan perbaikan sifat-sifat mekanis tanah, sedangkan stabilisasi kimiawi yaitu menambah kekuatan dan kuat dukung tanah dengan jalan mengurangi atau menghilangkan sifat-sifat teknis tanah yang kurang menguntungkan dengan cara mencampur tanah dengan bahan kimia

B. Tujuan Stabilisasi Tanah Tujuannya yaitu berguna merubah sifat sifat teknis tanah seperti kapasitas dukung,

kompressibilitas,

permeabilitas,

kemudahan

dikerjakan,

potensi

 pengembangan dan sensitifitas terhadap perubahan kadar air.

C. Stabilisasi Tanah Menggunakan Thermal Thermal dalam stabilisasi tanah meliputi pemanasan dan pendinginan tanah (sampai beku). Pemanasan tanah yang berbutir halus (lempung atau lanau kelempungan) sampai temperature di atas 100 derajat celsius menyebabkan tanah mengering dan tanah menjadi keras akibat pekerjanya proses kapiler pada saat tanah mengering. Pemanasan tanah (lempung) sampai temperature antara 6001000 derajat celsius dapat menyebabkan hal - hal sebagai berikut : 

Hilangnya sifat sensitivitas tanah terhadap air, kadar air tidak lagi mempengaruhi sifat material tanah.



Hilangnya sifat kembang susut tanah



Hilangnya sifat kompesible dari tanah.

Jadi tanah seolah- olah membantu dan tidak lagi bersifat sebagai tanah lempung. Pendinginan tanah yang umumnya dilakukan ialah sampai di bawah titik beku air. Pembekuan ini menyebabkan air pori tanah mengeras jadi es padat sehingga lebih mudah untuk “ditangani”. Pembekuan tanah ini dilakukan sementara sampai  bangunan permanen yang diinginkan selesai dikerjakan (misalnya pada galian

terbuka tanah saturated yang sangat lembek dimana pelaksanaan konstruksi turap sementara kurang ekonomis daripada cara pembekuan tanah). Peroses “freezing” ini perlu untuk mempertahankan sifat tanah daerah  permafrosed (permanen frosed). Cara pemanasan dan pendinginan/pembekuan sebagai cara untuk perbaikan tanah umumnya lebih efektif dilakukan untuk tanah  berbutir halus seperti lempung atau lempung kelanauan. Pembekuan terutama dilakukan pada tanah yang jenuh air. Perbaikan tanah cara thermal ini memerlukan biaya energy yang relative tinggi dan penggunaannya mungkin tidak dapat diterapkan di banyak tempat di bumi ini, karena factor cuaca, keberadaan  bahan bakar energy, kondisi tanah dan lain- lain. Hanya kondisi yang spesifik saja yang memungkinkan penggunaan cara ini. Karena diperkirakan cara ini tidak digunakan di Indonesia.

III.

MASALAH DAN PEMBAHASAN

A. Permasalahan Upaya stabilisasi tanah dapat dilakukan dengan cara mekanis, termal, geosintetik dan kimia dengan kapur, semen atau bahan lainnya. Untuk meningkatkan kekakuan, kekuatan dan mengubah indeks propertis tanah pada tanah lempung plastisitas tinggi dapat dilakukan upaya stabilisasi tanah dengan penambahan semen ke dalam tanah (Nagaraj dkk, 2001). Lempung dengan kadar air disekitar batas cair atau dengan nilai Likuiditas Indeks (LI) 0 mempunyai kekuatan yang rendah, bahkan mempunyai kegetasan yang sangat tinggi. Sehingga lempung pada kadar air ini perlu dilakukan stabilisasi untuk meningkatkan kekuatannya. Pada lempung dengan kadar air rendah struktur semen akan bereaksisignifikan untuk mengubah karakteristik mekanik lempung karena proses hidrasi (Sasanian dkk, 2011).

B. Pembahasan a. Tahap-tahap pelaksanaan stabilisasi dengan cara thermal : 1. Persiapan lokasi pelaksanaan metode thermal  b. Pengendalian mutu -

Pemerikasaan kadar air

-

Pemeriksaan kepadatan

-

Pemeriksaan penggemburan

-

Pemeriksaan ketebalan

-

Perawatan

IV.

PENUTUP

A. Kesimpulan Berdasarkan pembahasan yang telah dilakukan dapat ditarik kesimpulan anatar lain : 1. Tidak semua tanah di Indonesia memiliki sifat yang baik sebagai tanah dasar untuk mendirikan kosntruksi. 2. 20% lahan di Indonesia merupakan tanah Lempung 3. Untuk mengatasi permasalahan seperti kurangnya daya dukung tanah, kepadatan tanah, kegemburan tanah, kandungan kadar air dalam tanah maka dilaksanakan stabilisasi dengan metode thermal. 4. Prinsip kerja stabilisasi tanah ini adalah dengan melakukan proses  pengeringan , pemanasan dan pembakaran tanah kemudian dilakukan  pendinginan. 5. Perbaikan tanah cara thermal ini memerlukan biaya energy yang relative tinggi dan penggunaannya mungkin tidak dapat diterapkan di banyak tempat di bumi ini. 6. Metode ini dipengaruhi oleh faktor cuaca, keberadaan bahan bakar energy, kondisi tanah dan lain- lain. Hanya kondisi yang spesifik saja yang memungkinkan penggunaan cara ini. Karena diperkirakan cara ini tidak digunakan di Indonesia.