Konsolidasi Tanah

Monitoring Penurunan Tanah dengan metode ASAOKA.

Salah satu bagian terpenting dalam Reklamasi tanah adalah Penurunan Tanah akibat pembeban. Seperti yang telah di Postingan sebelumnya mengenai Konsolidasi tanah., maka pada post kali ini tidak lagi membahas mengapa harus memperhitungkan penurunan dan konsolidasi tanah. Mengenai Penurunan tanah, Konsolidasi Tanah, Daya Geser : Perhitungan dan Aplikasi dilapangan, salah satu perhitungan dan aplikasi lapangan mengenai penurunan tanah (konsolidasi) dengan berdasar pada pemanfaatan sistem integrasi dari instrumen geoteknik yang kita pasang dilapangan, baik itu berupa Settlement Plate, Inclinometer dan Pneumatic Piezometer.

Seperti penyampaian kami sebelumnya mengenai instrumen geoteknik dan fungsinya, maka bersama ini kami coba sampaikan kembali. Adapun penjelasannya adalah sebagai berikut:

1.       Settlement Plate (SP) yang fungsinya untuk mengukur penurunan tanah yang terjadi selama periode waktu tertentu yang kita amati dengan survey menggunakan alat baik itu sokkia maupun topcon.

Penurunan tanah ini yang nantinya akan menjadi dasar apakah kondisi tanah tersebut masih mengalami penurunan (intermediate settlement) atau sudah mengalami penurunan akhir (final settlement) artinya sudah tidak terjadi penurunan lagi. Namun data dari SP ini belum begitu valid karena bisa dikarenakan proses pemasangannya yang salah atau kondisi material yang tidak bagus sehingga mudah rusak atau bisa juga dikarenakan SP tidak berfungis dengan baik akibat penempatannya yang tidak mewakili lokasi yang akan dianalisa.

2.       Dalam mengantisipasi ketidakvalidan data akibat SP tersebut maka salah satu instrument lain untuk mengontrol data tersebut adalah Pneumatic Piezometer yang fungisnya untuk memonitor tekanan air pori. Tekanan air pori ini sangat penting terkait dengan penurunan tanah karena jika tekanan air pori tanah besar maka akan mengakibatan tegangan efektif tanah dalam fungsinya sebagai daya dukung akan berkurang. Sehingga instrument ini sangat dibutuhkan apalagi dengan adanya vertikal drain tekanan air tanah akan berkurang dan untuk mengetahui serta memonitoring tingkat tekanan air pori tersebut Piezometer sangat berperan. Jika tekanan air pori sudah kita ketahui maka dengan mudah kita dapat menentukan apakah kondisi tanah tersebut masih mengalami penurunan (intermediate settlement) atau sudah mengalami penurunan akhir (final settlement) artinya sudah tidak terjadi penurunan lagi.  

3.       Instrument geoteknik yang dipakai untuk salah satu untuk mendeteksi bahwa penurunan yang terjadi tidak membahayakan struktur sekitar adalah Inclinometer yang fungsinya untuk mengukur dan menghitung kuat geser tanah. Artinya dengan alat tersebut kita dapat memberikan “early warning” apakah tanah timbunan tersebut kuat gesernya masih mampu dalam menampung tanah timbunan diatasnya agar tidak mengalami kelongsoran.

Dalam aplikasinya ketiga komponen tersebut memang hingga saat ini masih kita gunakan, namun dilapangan pemakaian alat tersebut tidak sampai masa tunggu preload yang dibutuhkan. Maka untuk dapat mengetaui lebih awal apakah kondisi tanah tersebut masih mengalami penurunan (intermediate settlement) atau sudah mengalami penurunan akhir (final settlement) artinya sudah tidak terjadi penurunan lagi kita menggunakan Prediksi (Forecast) dengan berdasarkan pada penelitian terhadulu yang sudah dilakukan oleh para ahli terkemukan dengan membuat suatu matrik dalam bentuk tabel dan grafik, salah satuanya adalah METODE ASAOKA. Metode ini adalah metode perhitungan secara grafis dan hasilnya untuk menentukan settlement final yang terjadi pada lokasi yang dianalisa. Jika penurunan tanah sudah mengindikasikan settlement final artinya tanah sudah mengalami konsolidasi (pemampatan) dan secara logika daya gesernya sudah tidak terjadi artinya tanah sudah settle sebagai preload (pembebanan awal) sebelum menerima beban yang sesungguhnya saat operasional nanti. Jika hal tersebut sudah terjadi dan memenuhi maka langkah selanjutnya dilakukan pelaksanaan cutting preload sesuai dengan elevasi yang direncanakan.

 Metode Asaoka

Metode Asaoka (1978) merupakan metode observasi untuk konsolidasi satu arah yang paling populer, karena selain dapat memprediksi penurunan akhir juga dapat memungkinkan diperolehnya parameterparameter konsolidasi yang lebih akurat. Umumnya analisis penurunan tanah memerlukan data lapangan dan data laboratorium seperti data tekanan air pori, panjang aliran air, regangan maksimum tanah dan koefisien konsolidasi. Metode Asaoka ini merupakan suatu alat bantu untuk memprediksi penurunan tanah dengan menggunakan metode curve fitting. Tetapi dengan menggunakan Metoda Asaoka, kebutuhan akan data-data tanah tidak diperlukan dan hasil yang diperoleh pun cukup diandalkan.

Pada prosedur observasi Asaoka, hubungan antara penurunan tanah dan waktu diturunkan melalui persamaan diferensial berdasarkan persamaan dasar konsolidasi (Mikasa, 1963), yaitu:

e = cvzz

dimana

e(t,z) = regangan vertikal (regangan volum)

t(≥0) = waktu

z = kedalaman dari bagian atas lapisan lempung

cv = koefisien konsolidasi

Walaupun nilai permeabilitas dan koefisien kompresibilitas bevariasi terhadap waktu, persamaan diatas tetap efektif ketika nilai cv konstan (Mikasa, 1963). Persamaan dasar konsolidasi ini dipilih oleh Asaoka (1978) untuk diturunkan menjadi persamaan diferensial linier biasa karena lebih sederhana daripada persamaan konsolidasi Terzaghi