1. Pendahuluan
Salah satu metode yang umum digunakan untuk memperbaiki karakteristik tanah lempung lunak adalah membuat tanah berkonsolidasi lebih awal. Konsolidasi tanah diikuti dengan naiknya kuat geser tanah. Lokasi penelitian merupakan area reklamasi yang berada di teluk Jakarta dengan jenis tanah lempung (marine clay). Pematangan lahan menggunakan metode konsolidasi vakum yaitu menggunakan prefabricated vertical drain (PVD) yang dikombinasikan dengan vacuum preloading. Tekanan vakum yang dipergunakan sebesar 80 kPa.
Setelah pekerjaan konsolidasi vakum selesai, dilakukan pengujian Piezocone (CPTu). Dari intererpretasi nilai cone resistance (qc) disimpulkan nilai derajat konsolidasi belum mencapai 90% pada beban preloading 80 kPa. Sehingga peningkatan kuat geser tanah lebih rendah dari nilai acuan. Ada kemungkinan stress history tanah yang dihasilkan belum mencerminkan penambahan beban vakum 80
*Penulis Korespondensi: fennyseptiastuti@gmail.com
kPa. Dijumpai ketidaksesuaian saat membandingkan hasil derajat konsolidasi antara pembacaan settlement plate dengan hasil peningkatan kuat geser tanah. Konsekuensi dari kondisi ini, tanah masih berpotensi mengalami penurunan ketika diberikan beban konstruksi walaupun proses konsolidasi sudah dinyatakan selesai berasarkan settlement plate. Kondisi ini dapat terjadi bilamana pekerjaan konsolidasi vakum dihentikan saat settlemen belum selesai atau tekanan vakum yang diterima oleh tanah tidak mencapai 80 kPa.
Penelitian yang dilakukan oleh N.P. López-Acosta (2019) pada pekerjaan konsolidasi vakum terdapat potensi kehilangan tekanan vakum sekitar 30%. Kehilangan tekanan ini membuat tanah pada elevasi yang lebih dalam kurang cukup memperoleh tekan prakonsolidasi yang diharapkan.
Interpretasi derajat konsolidasi menggunakan bacaan settlement plate belum tentu tercermin dalam peningkatan kuat geser tanah. Derajat konsolidasi dapat dihitung berdasarkan peningkatan kuat geser tanah. Nilai yang dihasilkan dapat lebih mendekati kondisi aktual dibandingkan analisis dari settlement plate.
Adapun tujuan dari peneliatian ini adalah melakukan evaluasi besar peningkatan nilai shear strength dan mendapatkan nilai stress history yang dihasilkan pada akhir pekerjaan konsolidasi. Mendapatkan perbandingan derajat konsolidasi pada akhir pekerjaan berdasarkan bacaan settlement plate dengan berdasarkan peningkatan kuat geser tanah. Memperoleh metode untuk mengukur efektifitas pekerjaan konsolidasi berdasarkan uji CPTu. Mendapatkan nilai α untuk koefisien perubahan volume (mv) dan nilai koefisien konsolidasi radial (Ch) untuk tanah Jakarta marine clay.
2. Metode Penelitian
Lokasi pengambilan data terbatas pada pekerjaan konsolidasi vakum di pulau reklamasi Kosambi, Tangerang yang akan dibanguan menjadi area permukinan. Data yang dipergunakan dalam analisis berupa hasil pengujian sebelum konsolidasi, data monitoring saat konsolidasi dan data setelah pekerjaan konsolidasi vakum selesai.
2.1 Intepretasi data sebelum pekerjaan konsolidasi vakum
Data yang dipergunakan dalam analisis berupa data Cone Penetration Test (CPT), Standard Penetration Test (SPT), Vane Shear Test (VST) dan hasil uji laboratorium. Interpretasi yang dilakukan berupa uji konsistensi data dan korelasi antar parameter tanah.
Uji konsistensi untuk mendapatkan pola perilaku tanah. Data yang memiliki penyimpangan pola dapat diketahui dari analisis ini. Tanah dengan zona yang sama memiliki sifat-sifat yang sama dan memungkinkan untuk dikelompokkan atau digolongkan menjadi sebuah area atau lapisan yang tunggal dengan sifat-sifat tertentu.
Korelasi data untuk mengetahui hubungan antar parameter tanah. Pola yang terbentuk dapat dijadikan acuan untuk memperkirakan besar suatu parameter tanah pada lokasi atau jenis tanah yang sama dengan data Jakarta marine clay.
Sensitifitas tanah didapatkan dari pengujian VST. Sensitifitas adalah rasio perbandingan antara kekuatan tanah yang masih asli dengan kekuatan tanah setelah terkena kerusakan (remoulded). Analisis kuat geser tanah didekati dengan nilai sleeve resistance (fs). Pada clay, kuat geser residual (Sur) tanah akan mendekati nilai fs. Untuk menghitung nilai kuat geser ultimate (Sup) tanah menggunakan persamaan:
\[Su_p = Su_r \ x \ sensitivity\] (1)
Dari data CPT dilakukan korelasi antara nilai fs dengan cone resistance (qc) untuk tanah dengan perilaku clay.
2.2 Intepretasi data saat pekerjaan konsolidasi vakum
Data yang dipergunakan dalam analisis berupa data bacaan vacuum gauge, piezometer dan settlement plate.
Vacuum gauge dipergunakan untuk memantau kinerja alat vakum. Rentang pengukuran adalah 0 MPa ~ 0,1 MPa dengan ketelitian 0,002 MPa. Besar tekanan vakum yang terukur pada beberapa titik kedalaman tanah diperoleh dari piezometer.
Hasil interpretasi dari settlement plate digunakan untuk memprediksi besar penurunan akhir (final settlement) di lapangan. Berdasarkan analisis grafis dapat diketahui besar derajat konsolidasi tanah. Adapun metode grafis yang digunakan adalah metode Asaoka, metode Hiperbolik dan metode 1/t.
2.3 Intepretasi uji CPTu setelah pekerjaan konsolidasi vakum
Pada tanah dengan perilaku clay dilakukan korelasi antara nilai fs dengan tahanan ujung konus (qc) yang dikoreksi akibat efek air (qt). Nilai rasio cone area (a) dalam koreksi qc biasanya diambil 0,8
\[qt = qc + u2(1 - a) (2)\]
Rahardjo (2015) mengajukan parameter baru, yaitu Bq* yang diperoleh dari hasil uji CPTu. Parameter Bq* adalah rasio dari tekanan air pori total (u2) dan qt.
\[Bq^* = \frac{u^2}{qt} \tag{3}\]
Untuk mendapatkan nilai Overconsolidation Ratio (OCR) pada tanah lempung dipergunakan nilai Bq*. Hubungan antara OCR dengan Bq* menggunakan hasil penelitian Setiawan tahun 2017.
\[OCR = 10^{(1.002 - 1.57Bq^*)} (4)\]
Nilai stress history (pc) tanah merupakan OCR dikalikan tegangan efektif tanah (σv') yang saat ini bekerja
Pada soil invetigasi yang dilakukan di proyek reklamasi Jakarta tahun 1996 diperoleh rasio shear
strength (Su) vs effective overburden pressure (\(\sigma_v\)') sebesar 0,22 (Rahardjo, 1996). Secara teori, setelah selesai konsolidasi, nilai kuat geser tanah akan meningkat sebesar 0,22 Δσ. Menggunakan Persamaan (1) diperoleh nilai Su<sub>p</sub> setelah konsolidasi dari uji CPTu. Besar peningkatan kuat geser tanah (ΔSu) dapat digunakan sebagai petunjuk pertambahan tegangan tanah \((\Delta \sigma)\). Besar tekanan vakum yang diterima oleh tanah merupakan nilai \(\Delta \sigma\).
Evaluasi keberhasilan pekerjaan konsolidasi dapat ditentukan dari peningkatan nilai q<sub>t</sub>. Menentukan besar q<sub>t</sub> target untuk nilai derajat konsolidasi 100% (NC) dengan kondisi peningkatan kuat geser tanah terhadap peningkatan tegangan efektif tanah memenuhi persamaan:
\[Su = 0.22 (\sigma v' + \Delta \sigma) \tag{5}\]
Hubungan nilai qt dengan nilai Su terlihat dari persamaan:
\[Su = \frac{qt - \sigma v}{Nk} \tag{6}\]
sehingga:
\[qt_{\text{target}} = (Su \times Nk) + \sigma v \tag{7}\]
Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Nurindahsih pada tahun 2013 diperoleh hubungan antara OCR dengan Nk. Pada lokasi penelitian di Kosambi, nilai Nk = 13 terlihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Grafik hubungan Nk terhadap OCR (Nurindahsih, 2013)
Berdasarkan persamaan tersebut, dihitung nilai qt target dengan menambahkan tegangan vertikal total dengan beban akibat vacuum (Δσ) sebesar 80 kPa. Maka persamaan yang digunakan menjadi:
\[qt_{\text{target}} = [0.22 (\sigma v' + \Delta \sigma)] Nk + \sigma v\] (8)
2.4 Penentuan nilai α dan Ch
Menggunakan besar konsolidasi final hasil interpretasi dari settlement plate, dilakukan back analisis untuk mendapatkan nilai α. Data yang dipergunakan adalah data CPT sebelum konsolidasi dibandingkan besar settlement dari bacaan settlement plate terdekat. Persamaan untuk memperoleh nilai konsolidasi adalah:
\[S = \sum_{i=1}^{i=n} m_{\nu} i \, \Delta \sigma i \, \Delta H i \tag{9}\]
dimana:
\(m_v\) = koefisien perubahan volume = 1 / \(\alpha qc\)
\(\Delta \sigma\) = penambahan beban akibat vacuum preloading
\(\Delta H\) = tebal lapisan tanah
Konsolidasi yang terjadi pada sistem vertikal drain adalah kombinasi antara konsolidasi vertikal dengan konsolidasi radial. Proses konsolidasi dimana terjadi drainase horisontal dalam arah radial dipengarui oleh nilai koefisien konsolidasi arah radial (Ch). Metode grafik untuk memperkirakan parameter konsolidasi dari uji oedometer dikembangkan oleh Shogaki dan Asaoka (1989). Untuk kondisi konsolidasi dengan vertical drain dapat digunakan formula sebagai berikut :
\[Ch = \frac{r_e^2 F(n) \ln \beta}{8 \Lambda t} \tag{10}\]
dimana:
= kemiringan garis (radians) β
radius pengaruh drainase vang nilainya
bergantung pada pola PVD
= 1.13 x spasi untuk pola segiempat
= 1.05 x spasi untuk pola segitiga
radius drainase yang besarnya bergantung pada lebar PVD (a) dan tebal PVD (b)
\[= \frac{2(a+b)}{\pi}\]
\[n = \frac{re}{ru}\]
\[F(n) = \left(\frac{n^2}{n^2 - 1} \ln \mathbb{E}(n)\right) - \left(\frac{3n^2 - 1}{4n^2}\right)\]
Gambar 2. Pola grafik pada metode Asaoka
3. Hasil Analisis Data dan Pembahasan
Lokasi penelitian seluas 8.8 km<sup>2</sup> dekat dengan Laut Jawa, terdapat banyak kolam ikan di seluruh area, yang kemudian diurug dengan tanah setebal 3 m sebagai lantai kerja.
Dibawah urugan tanah setebal 3 m ditemukan lapisan tanah asli yang dapat mengalami konsolidasi. Compresible layer ini setebal 11 - 16 m. Pelapisan tanah sebelum dilakukan konsolidasi dengan vacuum preloading tergambarkan dari hasil uji CPT pada Gambar 4
Gambar 3. Lokasi pengambilan data (sumber: Google Earth™)
Kondisi geologi pada lokasi penelitian termasuk dalam endapan aluvium kuarter \((Q_a)\) yang didominasi oleh material lempung, lanau, pasir, endapan pematang pantai \((Q_{br})\) berupa material pasir halus hingga kasar dengan gradasi baik (well graded) dan cangkang (shell). Material endapan alluvium dan endapan pematang pantai ini secara umum memiliki konsistensi sangat lunak untuk material butir halus dan densitas lepas untuk material pasiran.
Lapis teratas dengan ketebalan 3m yang merupakan timbunan tanah dengan \(g=15 \text{ kN/m}^3\) dan gdry = 9kN/m³. Pada bagian compresible layer memiliki nilai \(g=14.3\text{kN/m}^3\) dan gdry = \(7.2\text{kN/m}^3\). Lapisan dibawahnya setidaknya memiliki konsistensi stiff dengan nilai \(g=16.3\text{kN/m}^3\) dan gdry = \(11\text{kN/m}^3\)
Gambar 4. Lapisan tanah berdasarkan CPT 9-3
Gambar 5. Lapisan tanah berdasarkan CPT 9-3
Area kompresi memiliki nilai angka pori (e) yang besar. Nilai e berkisar 2 – 3. Angka pori yang besar menunjukkan tanah lunak dengan tingkat settlement yang tinggi. Tanah memiliki rentang nilai indeks kompresi (Cc) bernilai 0.8 – 1.1. Semakin tinggi natural water content (w) maka Cc akan semakin besar. Gambar 6 (a) menunjukkan hubungan nilai e dengan cc dan Gambar 6 (b) menunjukkan hubungan nilai w dengan cc
Penelitian yang dilakukan oleh Schmertmann (1953), menunjukkan bahwa Indeks recompression (Cr) adalah kemiringan dari kurva pelepasan beban dan pembebanan kembali pada grafik e vs log p'. Kisaran Cr kira-kira dari seperlima sampai sepersepuluh dari Cc. Pada Jakarta marine clay nilainya sekitar 1/6.75 Cc
Gambar 6. (a) Nilai pori vs Compression Index (b) Natural water content vs Compression Index pada tanah Jakarta marine clay
3.1 Kuat geser tanah sebelum konsolidasi vakum
Jenis uji kuat geser tanah lapangan pada tanah lempung jenuh (undrained strength) menggunakan VST. Kapasitas VST dapat mencapai kekuatan geser hingga 200kPa pada tanah lunak. Metode penggunaan alat ini tidak dapat diterapkan pada jenis tanah pasir, kerikil dan tanah yang memiliki permeabilitas tinggi.
Berdasarkan hasil uji vane shear di lokasi penelitian, diperoleh rata-rata nilai sensitivitas tanah sebesar 2.1.
Untuk melakukan analisis kuat geser tanah Su<sub>p</sub> berdasarkan uji CPT dihitung dari sleeve resistance
Gambar 7. Nilai kuat geser dan sensitivitas tanah dari Vane Shear Test
(fs). Dimana nilai Sur = kuat geser residual » fs. Dari data nilai CPT dibuat perbandingan nilai fs dengan tahanan ujung konus (qc). Nilai perbandingan yang dipergunakan hanya pada lapisan tanah clay, atau pada compresible layer. Hasil yang diperoleh, nilai perbandingan qc/fs mendekati 31, terlihat pada Gambar 8. Dengan menggunakan perbandingan qc/fs = 31, maka dari nilai qc juga dapat diperoleh besar nilai Sur . Nilainya pada tanah clay mendekati nilai fs. Gambar 9 adalah perbandingan nilai fs dengan Sur yang diperoleh dari nilai qc pada lapisan clay.
Gambar 8. perbandingan nilai fs dengan tahanan ujung konus (qc) pada uji CPT
Berdasarkan Persamaan (1), nilai Sup dapat diperoleh dari hasil Sur dikali dengan nilai sensitivitas sebesar 2.1
3.2 Analisis hasil pencatatan alat instrumentasi
Bacaan tekanan vakum dicatat pada permukaan tanah (kedalaman 0), kedalaman 5m dan 10m. Untuk membuat
grafik tekanan vacuum dari permukaan tanah hingga ujung PVD dipergunakan persamaan polinomial. Persamaan polinomial order 1, untuk memperkirakan secara linear besar tekanan vakum dari kedalaman 0 – 5m. Persamaan polinomial order 2, untuk memperkirakan secara hiperbolik besar tekanan vakum dari kedalaman 5m sampai ujung PVD.
Pada analisis besar konsolidasi Persamaan (9) nilai Δσ merupakan besar tekanan vacuum yang diterima pada tiap lapisan tanah (Gambar 10).
Settlement plate dipasang berdampingan vacuum gauge. Data pengukuran settlement plate merupakan hasil pengamatan dalam rentang waktu 130 -190 hari setelah tekanan vakum diberikan. Walaupun besar penurunan pada masing-masing settlement plate memberikan hasil yang berbeda, namun kecepatan (rate) konsolidasi yang dihasilkan sama (Gambar 11). Rate konsolidasi yang sama mengindikasikan bahwa tanah di lokasi penelitian memiliki nilai Ch yang hampir seragam.
Dari data settlement plate dapat diperkirakan besarnya konsolidasi final yang dapat terjadi dengan melakukan
Tabel 1. Interpretasi derajat konsolidasi dari pembacaan settlement plate
| Metode Analisis | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| No | Asaoka | Hiper | |||
| Primer | Sekunder | Total | bolik | 1/t | |
| S1 | 100 % | 56.7 % | 80.1 % | 83.6 % | 88.2 % |
| S2 | 100 % | 51.9 % | 74.5 % | 79.4 % | 86.2 % |
| S3 | 100 % | 40.0 % | 65.9 % | 79.8 % | 86.4 % |
| S4 | 100 % | 68.5 % | 85.3 % | 80.0 % | 87.3 % |
| S5 | 100 % | 72.8 % | 87.2 % | 80.5 % | 86.8 % |
| S6 | 100 % | 73.7 % | 87.0 % | 79.1 % | 86.4 % |
| S7 | 100 % | 60.2 % | 81.0 % | 81.4 % | 87.5 % |
| S8 | 100 % | 75.7 % | 88.2 % | 80.4 % | 86.5 % |
| S9 | 100 % | 76.8 % | 88.0 % | 79.1 % | 86.1 % |
| S10 | 100 % | 68.4 % | 86.6 % | 82.7 % | 88.5 % |
| S11 | 100 % | 59.6 % | 79.0 % | 80.1 % | 86.4 % |
| Rata-rata | 82.1 % | 80.6 % | 86.9 % | ||
Gambar 9. Perbandingan nilai Sur yang diperoleh dari fs dan qc (uji CPT)
Gambar 10. Besar tekanan vacuum hasil pembacaan vacuum gauge dan piezometer
extrapolasi menggunakan persamaan metode Asaoka, hiperbola dan juga extrapolasi linier dari kurva 1/t vs settlement. Sehingga dapat diperkirakan besarnya nilai derajat konsolidasi pada akhir pengamatan settlement plate. Interpretasi dari metode Asaoka dapat memberikan gambaran derajat konsolidasi pimer dan sekunder sedangkan pada metode 1/t dan hiperbolik derajat konsolidasi yang ditampilkan merupakan total dari keduanya (Gambar 12).
3.3 Nilai \(\alpha\) dan Ch pada tanah Jakarta Marine Clay
Dari pengujian CPT, dapat dihitung besar konsolidasi yang akan dicapai. Menggunakan nilai α dan q<sub>c</sub>, dapat diketahui koefisien perubahan volume (mv) pada compressible layer. Nilai α pada Persamaan (9) diperoleh dari back analysis berdasarkan besar konsolidasi final hasil analisis settlement plate. Settlement plate yang dijadikan acuan, adalah pada posisi
Gambar 11. Hasil pembacaan settlement plate
Gambar 12. Analisis settlement plate menggunakan metode Asaoka (a), Hiperbola (b) dan 1/t (c)
yang paling dekat dengan titik pengujian CPT. Nilai α dianggap seragam pada setiap kedalaman tanah. Masingmasing titik pengujian CPT akan menghasilkan satu buah nilai α. Nilai α yang didapatkan diplotkan dalam grafik dengan absis (sumbu x) adalah kedalaman PVD.
Diperoleh nilai α dengan range dari 2.6 – 4.2. Jika ditarik nilai tengah berkisar 3.4. Sehingga nilai α untuk koefisien perubahan volume pada tanah Jakarta marine clay sebesar 3.4 (Gambar 11 a).
Menggunakan metode Asaoka, diperoleh nilai Ch dengan range 3.31 – 6.24 m<sup>2</sup>/year. Jika ditarik garis tengah nilainya berkisar 4.78 m²/year. Dari hasil pengujian laboratorium, nilai Cv pada compressible layer bernilai 3.30 – 4.1 m<sup>2</sup>/year. Berdasarkan hasil tersebut, tanah Jakarta marine clay memiliki nilai Ch yang mendekati 1.29 kali nilai Cv (Gambar 11 b)
Setelah nilai Ch didapatkan, dibuat grafik rate konsolidasi. Berdasarkan teori konsolidasi radial dari Barron (1948), analisis derajat konsolidasi arah horizontal (U<sub>h</sub>) menggunakan Persamaan Perhitungan untuk mendapatkan nilai faktor waktu horizontal (T<sub>h</sub>) menggunakan Persamaan (12).
\[Uh = 1 - e^{\frac{-8Th}{F(n)}} \tag{11}\]
\[Th = \frac{Ch x t}{re^2} \tag{12}\]
Grafik rate konsolidasi berdasarkan teori Barron dibandingkan dengan rate hasil pengukuran settlement plate. Perbandingan menunjukkan rate konsolidasi dari teori Barron pada kondisi konsolidasi primer mendekati rate hasil pengukuran settlement plate, terlihat pada Gambar 14. Kurva yang terus turun melebihi rate konsolidasi primer menunjukkan rate konsolidasi sekunder.
3.4 Kuat geser tanah setelah konsolidasi vakum
Seperti analisis CPT sebelum konsolidasi yakum, data nilai CPTu setelah konsolidasi vakum juga dibuat perbandingan nilai fs dengan tahanan ujung konus terkoreksi (qt). Perbandingan yang dilakukan hanya pada lapisan tanah clay, atau pada compresible layer. yang diperoleh, nilai perbandingan qt/fs Hasil mendekati 38, terlihat pada Gambar 15. Dengan menggunakan perbandingan qt/fs = 38, maka dari nilai q<sub>t</sub> juga dapat diperoleh besar nilai Su<sub>r</sub>. Nilai Su<sub>r</sub> pada tanah clay mendekati nilai fs. Gambar 16 adalah perbandingan nilai fs dengan Sur yang diperoleh dari nilai q<sub>t</sub> pada lapisan clay. Nilai Su<sub>p</sub> dapat diperoleh dari hasil Su<sub>r</sub> dikali dengan nilai sensitivitas sebesar 2.1
Nilai Su<sub>p</sub> yang diperoleh sebelum dan setelah konsolidasi vakum dibandingkan dalam bentuk grafik. Terdapat peningkatan nilai kuat geser tanah akibat pekerjaan konsolidasi vakum yang disajikan pada Gambar 17.
Gambar 13. (a) Nilai \(\alpha\) (b) Nilai Ch pada tanah Jakarta marine clay
Gambar 14. Hasil pembacaan settlement plate
Gambar 15. Perbandingan nilai fs dengan tahanan ujung konus terkoreksi (qt) pada uji CPTu
3.5 Nilai qt target
Tegangan efektif tanah dihitung dari berat isi efektif tanah yang diperoleh dari pengujian laboratorium dikalikan dengan ketebalan lapisan. Ditambahkan tegangan vertikal total berupa beban vacuum (Δσ) sebesar 80 kPa, Maka menggunakan Persamaan (1) dapat diporoleh besar nilai qt target.
3.6 Beban vacuum preloading yang diterima tanah
Dari besar peningkatan kuat geser aktual tanah, dapat diperoleh juga besar derajat konsolidasi (U) dari pemberian beban 80 kPa. Pada beban vacuum (Δσ) sebesar 80 kPa, peningkatan kuat geser pada akhir pekerjaan konsolidasi sebesar 17.6 kPa. Artinya saat derajat konsolidasi mencapai 100%, maka peningkatan kuat geser tanah adalah 17.6 kPa.
Dari besar peningkatan kuat geser tanah pada setiap
Gambar 16. Perbandingan nilai Sur yang diperoleh dari fs dan qc hasil uji CPT
Gambar 17. Perbandingan nilai nilai Sup kondisi sebelum dan setelah konsolidasi vakum
lapisan, dapat diperoleh besar tekanan vakum yang diterima oleh tanah (Δσ). Pada lokasi penelitian, terdapat tekanan vakum yang tidak merata sebesar 80 kPa pada setiap kedalaman (Gambar 19 a). Kondisi ini mengurangi performa dari vacuum preloading.
3.7 Stress history tanah berdasarkan uji CPTu
Dari uji CPTu setelah konsolidasi vakum, diperoleh parameter Bq*. Dengan menggunakan Persamaan (4) diperoleh nilai OCR tanah. Berdasarkan nilai OCR, tegangan prakonsolidasi (pc') dapat dihitung. Nilai pc' yang lebih kecil dari tegangan efektif tanah (σv')
menunjukkan kondisi tanah masih berkonsolidasi. Nilai pc' yang sama dengan σv' menunjukkan kondisi tanah dalam kondisi normally consolidated (NC). Sedangkan nilai pc' yang lebih besar dari σv' menunjukkan kondisi tanah dalam kondisi over consolidated (OC) terhadap tegangan efektifnya. Lapisan tanah dalam kondisi NC akan mengalami konsolidasi saat diberikan beban melebihi tegangan efekƟfnya.
Pada lokasi penelitian, terdapat lapisan tanah dalam kondisi under consolidating atau NC (Gambar 19 d) sehingga tanah akan mengalami penurunan saat diberikan beban konstruksi.
Gambar 18. Perbandingan nilai qt target dengan qt hasil pengukuran CPTu setelah konsolidasi
Gambar 19. (a) Grafik tekanan vakum yang diterima tanah (b) Derajat konsolidasi terhadap beban 80 kPa (c) Nilai OCR berdasarkan Bq* (d) Nilai stress history tanah
4. Metode Pengukuran Efektifitas Konsolidasi Vacuum Menggunakan CPTu
Pada pekerjaan konsolidasi vakum, besar derajat konsolidasi tanah dari bacaan settlement plate belum tentu mencerminkan peningkatan nilai kuat geser tanah. Sehingga untuk mendapatkan besar derajat konsolidasi tanah tidak dilakukan menggunakan analisis settlement plate namun menggunakan peningkatan kuat geser tanah dari uji CPTu. Derajat konsolidasi tanah yang diperoleh akan mendekati kondisi aktual.
Adapun metode evaluasi efektifitas konsolidasi vakum berdasarkan uji CPTu memiliki langkah sebagai berikut:
- 1. Melakukan analisis q<sub>t</sub> target
- 2. Melakukan analisis peningkatan kuat geser tanah setelah beban vacuum di hentikan. Berdasarkan peningkatan kuat geser tanah, dilakukan analisis \(\Delta \sigma\) untuk mengetahui besar tekanan vakum aktual yang diterima oleh setiap lapisan tanah.
- 3. Melakukan analisis stress history untuk mengetahui status konsolidasi tanah.
Dari ketiga langkah analisis diatas dapat diketahui efektifitas pekerjaan konsolidasi menggunakan vacuum preloading. Pekerjaan konsolidasi dengan vacuum preloading dinilai efektif jika setiap lapisan tanah menerima tekanan vakum sebesar 80 kPa sehingga nilai p<sub>c</sub>' bertambah sebesar 80 kPa dari tegangan efektifnya.
5. Kesimpulan
Dari analisis data pekerjaan konsolidasi vakum, kesimpulan yang diperoleh dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
- 1. Evaluasi nilai shear strength dan stress history tanah pada pekerjaan konsolidasi dengan metode vacuum preloading dapat menggunakan uji CPTu. Hasil analisis yang diperoleh dapat menunjukkan efektifitas konsolidasi vakum.
- 2. Pada lokasi penelitian, tekanan vakum sebesar 80 kPa tidak diterima secara merata pada setiap kedalaman tanah, sehingga stress history dan kuat geser tanah yang diharapkan tidak tercapai.
- 3. Pada pekerjaan konsolidasi vakum, besar derajat konsolidasi tanah menggunakan pembacaan settlement plate belum tentu mencerminkan peningkatan nilai kuat geser tanah. Pengukuran nilai derajat konsolidasi akan mendekati kondisi aktual jika analisis dilakukan berdasarkan peningkatan kuat geser tanah.
- 4. Untuk mendapatkan koefisien perubahan volume (m<sub>v</sub>) digunakan koefisien nilai α. Tanah Jakarta marine clay memiliki rentang nilai α sebesar 2.5 4.2 dan nilai Ch berdasarkan back analysis diperoleh 1.29 kali nilai Cv. Memiliki sensitivity 1.5 4 dengan rata-rata nilai 2.1
- 5. Untuk tanah clay, nilai kuat geser residual \((Su_r)\) tanah merupakan nilai sleeve resistance (fs). Pada uji CPT tanah marine clay di teluk Jakarta perbandingan qc/fs mendekati 31. Maka nilai \(Su_r = qc/31\). Pada uji CPTu tanah marine clay di teluk Jakarta, perbandingan qt/fs mendekati 38. Maka nilai \(Su_r = qt/38\).
- 6. Korelasi nilai qc/fs dan qt/fs dalam penelitian ini menggunakan data tanah Jakarta marine clay. Diperlukan peneliatian lebih banyak sehingga diperoleh korelasi nilai parameter qc/fs dan qt/fs untuk jenis tanah yang berbeda.