## ANALISIS PERBAIKAN DEFORMASI TANAH PERTAMBANGAN KALIMANTAN TIMUR DENGAN METODE RIGID INCLUSION
Joses Evan Javianto 1 , Giovanni Pranata 2 , dan Ali Iskandar 3
1 Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara, Jl. Letjen S. Parman No.1 Jakarta joses.325180125@stu.untar.ac.id
2 Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara, Jl. Letjen S. Parman No.1 Jakarta giovannip@ft.untar.ac.id
3 Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara, Jl. Letjen S. Parman No.1 Jakarta ali.iskandar1999@gmail.com
Masuk: 26-01-2022, revisi: 10-02-2022, diterima untuk diterbitkan: 22-02-2022

## ABSTRACT
East Kalimantan is one of the coal producing regions in Indonesia. However, there is a common problem in mining development in east Kalimantan that the form of soft soil layers in most mining areas makes the soil structure unstable so that if the soil is burdened it will damage the soil and surrounding structures. Therefore, it is necessary to select methods of soil repair (both nationally and internationally) that are in accordance with field conditions so that the land can be used for various mining development purposes. One method of soil repair that can be relied upon by various developed countries is the rigid inclusion method. The advantage of this method is that the workmanship can be done quickly, can withstand large loads with cheap materials, and has low workmanship costs. In addition to using rigid inclusion, there are alternative soil improvements based on  the SNI 8460:2017 method, namely deep mixing. Based on the results of observations, rigid inclusion without the use of geogrids is able to reduce deformation in the radial pad area by 84,15%, rigid inclusion without using geogrids is able to reduce deformation in the radial pad area by 84,16%, while deep cement mixing by 87,04%.
Keywords: East Kalimantan, rigid inclusion, geogrid, soil improvement, SNI 8460:2017 Method

## ABSTRAK
Kalimantan Timur merupakan salah satu daerah penghasil batubara di Indonesia. Tetapi, terdapat masalah umum pada pembangunan  pertambangan  di  daerah  Kalimantan  Timur  berupa  adanya  lapisan  tanah  lunak  pada  sebagian  besar daerah pertambangan yang membuat struktur tanah menjadi tidak stabil sehingga bila tanah dibebani akan merusak tanah dan struktur sekitar. Oleh karena itu, dibutuhkan pemilihan metode perbaikan tanah (baik dari nasional maupun internasional)  yang  sesuai  dengan  kondisi  lapangan  agar  tanah  dapat  digunakan  untuk  berbagai  keperluan pembangunan pertambangan. Salah satu metode perbaikan tanah dapat diandalkan oleh berbagai negara maju adalah metode rigid inclusion . Kelebihan dari metode ini adalah pengerjaannya dapat dilakukan dengan cepat, dapat menahan beban yang besar dengan material yang murah, dan memiliki biaya pengerjaan yang murah. Selain menggunakan rigid inclusion , terdapat alternatif perbaikan tanah berdasarkan metode SNI 8460:2017 yaitu deep mixing . Berdasarkan hasil pengamatan, rigid  inclusion tanpa  menggunakan geogrid mampu  mengurangi  deformasi  pada  daerah radial  pad sebesar 84,15%, rigid inclusion tanpa menggunakan geogrid mampu mengurangi deformasi pada daerah radial pad sebesar 84,16%, sedangkan deep cement mixing sebesar 87,04%.
Kata kunci: Kalimantan Timur, rigid inclusion , geogrid , perbaikan tanah, Metode SNI 8460:2017

## 1. PENDAHULUAN
Kalimantan Timur selain memiliki daerah yang luas, juga memiliki potensi sumber daya alam yang sangat melimpah. Tetapi,  sumber  daya  alam  tersebut  belum  dimanfaatkan  secara  optimal  sehingga  diperlukan  pembangunan  yang berkesinambungan. Potensi dari Provinsi Kalimantan sangat menjanjikan untuk meningkatkan devisa utama negara, khususnya pada sektor pertambangan dan kehutanan. (Pemerintah Provinsi Kalimantan Timur, 2017).
Kalimantan Timur telah ditetapkan sebagai daerah ibukota baru maka, memerlukan pembangunan ekonomi yang kuat untuk menunjang peralihan kekuasaan ibukota. Salah satu komoditas utama ekonomi Kalimantan Timur berada pada
sektor pertambangan, sehingga dibutuhkan pembangunan sarana, prasarana untuk menunjang pembangunan struktur pertambangan yang aman, cepat, dan berkesinambungan. Di Kalimantan Timur, terdapat daerah pertambangan yang berada  dekat  dengan  sungai  besar.  Karena  lokasi  pertambangan  yang  berada  di  pinggir  sungai,  maka  dilakukan perbaikan tanah dengan membuat saluran drainase untuk mengatasi kenaikan muka air tanah.
Namun,  terdapat  permasalahan  pada  tanah  yang  tempat  penggalian  batubara  sehingga  menyebabkan  kerusakan struktur sekitar. Masing-masing struktur tersebut mengalami masalah, masalah yang terjadi seperti lepasnya baut-baut pada struktur terowongan, adanya pergerakan tanah yang menyebabkan timbunan batubara di atasnya menjadi tidak stabil dan mengalami lendutan, kerusakan pada jalur radial pad , munculnya rembesan air dari dalam tanah, dan lain sebagainya.  Sehingga,  diperlukan  perbaikan  tanah  untuk  mengatasi  hal  tersebut.  Salah  satu  struktur  yang  penting untuk diperbaiki terlebih dahulu adalah timbunan batubara, dikarenakan dikhawatirkan penurunan yang terjadi pada timbunan akan mengganggu struktur sekitar dan struktur timbunan juga tidak diberikan perbaikan tanah atau struktur penopang. Untuk metode perbaikan tanah di Indonesia sudah diatur dalam SNI 8460:2017, namun apakah ada metode internasional  yang  menjadi  pilihan  alternatif  untuk  mengatasi  hal  tersebut  selain  menggunakan  metode  SNI 8460:2017.
Berdasarkan  latar  belakang,  maka  tulisan  ini  akan  membahas  mengenai  perbaikan  tanah  yang  dilakukan  untuk mengatasi masalah yang terjadi pada timbunan batubara di pertambangan Kalimantan Timur. Perbaikan tanah yang dipilih menggunakan metode internasional yaitu, metode rigid inclusion. Penggunaan rigid inclusion ini belum umum digunakan pada banyak konstruksi di Indonesia dan memiliki kelebihan dapat digunakan pada tanah yang sangat lunak dengan pengerjaan yang terbilang cepat dan murah. Sedangkan, untuk metode perbaikan tanah dengan metode SNI 8460:2017 dipilih berdasarkan grafik kriteria perbaikan tanah yang sesuai dengan ukuran distribusi tanah.
Berdasarkan  latar  belakang  yang  telah  disebutkan  maka  masalah-masalah  yang  harus  diselesaikan  yaitu  apakah penyebab kerusakan struktur pada daerah pertambangan Kalimantan Timur dan apakah rigid inclusion cukup efektif digunakan dalam studi kasus ini.
Adapun  tujuan  dari  penelitian  ini,  untuk  mengetahui  penyebab  kerusakan  struktur  pada  daerah  pertambangan Kalimantan Timur dan untuk mengetahui efektifitas rigid inclusion dalam studi kasus ini.

## Kondisi topografi
Wilayah Provinsi Kalimantan Timur didominasi oleh topografi bergelombang, mulai dari kemiringan landai hingga curam, dengan ketinggian dari permukaan laut berkisar antara 0-1.500 meter, dengan kemiringan antara 0-60%, di mana  lebih  separuhnya  dengan  kelas  kemiringan  lebih  dari  40%.  Wilayah  Provinsi  Kalimantan  Timur  dibedakan menjadi daerah dataran rendah, daerah perbukitan, dan daerah pegunungan. Daerah dataran rendah dapat dijumpai di kawasan  sepanjang  sungai  serta  wilayah  pantai.  Daerah  perbukitan  dan  pegunungan  memiliki  ketinggian  rata-rata lebih  dari  1000  meter  di  atas  permukaan  laut,  dengan  kisaran  antara  47-2.467  meter  dengan  kemiringan  30%  dan terdapat bagian Barat Laut berbatasan langsung dengan wilayah Malaysia. (Bappeda Kalimantan Timur, 2019).

## Kondisi geologi
Jenis tanah di wilayah daratan Provinsi Kalimantan Timur didominasi oleh tanah podsolik merah kuning latosol dan litosol  yang  tersebar  di  bagian  Tengah  dan  Utara  Provinsi  Kalimantan  Timur.  Jenis  tanah  lainnya  adalah  aluvial, organosol, latosol, podsol dan podsolik merah kuning dengan tingkat kesuburan yang rendah.  (Bappeda Kalimantan Timur, 2019).

## Metode perbaikan tanah SNI 8460:2017
Metode perbaikan tanah berdasarkan SNI 8460:2017 merupakan metode perbaikan tanah yang telah ditetapkan secara sah di Indonesia. Terdapat beberapa metode umum yang digunakan antara lain: grouting , deep mixing , pemadatan dalam, teknik prakompresi dengan prefabricated vertical drain (PVD), dan metode ruang hampa.
Masing-masing metode tersebut digolongkan berdasarkan sistem warna dan sistem distribusi ukuran butiran tanah. Sistem  warna  yang  sama  pada  grafik  perbaikan  tanah  menunjukan  adanya  hubungan  metode  perbaikan  tersebut dengan metode perbaikan lainnya dalam hal pengerjaan perbaikan tanah di lapangan. Sistem distribusi ukuran butiran tanah  pada  grafik  perbaikan  tanah  menunjukan  pilihan-pilihan  perbaikan  tanah  yang  bisa  dilakukan  pada  tanah  di lokasi berdasarkan ukuran butiran tanahnya. Dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1 Jenis-jenis metode perbaikan tanah (Sumber : SNI 8460:2017)

## Metode rigid inclusion
Pada  tahun  2005  di  Perancis,  diluncurkan  proyek  ASIRI  sebagai  program  penelitian  dan  pengembangan,  di  mana perilaku  sistem  fondasi rigid  inclusion dipelajari  dengan  pengukuran  lapangan  dan  simulasi  numerik.  Sehingga, panduan perhitungan rigid inclusion tercipta. (Lődör & Móczár, 2020).
Perbaikan tanah dengan sistem rigid inclusion dapat digunakan untuk seluruh jenis tanah. Sistem ini terbukti efektif dalam mengatasi kasus tanah dengan kemampuan bearing capacity yang rendah seperti: tanah lempung, tanah lumpur, dan tanah gambut. Sistem ini dapat menyebarkan beban struktur di mana intensitas beban menyebar di area yang luas serta dapat digunakan pada struktur yang sensitif terhadap perbedaan penurunan sebagai contoh: bangunan-bangunan industri dan agrikultur, tangki-tangki (air, minyak, dan bahan kimia), fondasi timbunan, dan fondasi heavy-duty hall floor . (Lődör & Móczár, 2020).
Mekanisme rigid  inclusion dibagi  menjadi  beberapa  interaksi  yaitu:  interaksi  antara  struktur  dan load  transfer platform , interaksi antara transfer platform dan blok tanah yang diperkuat (terdiri dari tanah lunak dan rigid inclusion ), interaksi  antarmuka  antara  tanah  lunak  dan  inklusi  ( negative  friction lalu  menjadi positive  friction sepanjang kedalaman), dan interaksi antara ujung inklusi dengan tanah yang menahan beban. (ASIRI, 2011).
Komponen dalam rigid inclusion dibagi menjadi 2 komponen utama yaitu: load transfer platform (LTP) atau lapisan granular dan tiang/kolom dapat dilihat pada Gambar 2. Untuk perkuatan pada LTP merupakan pilihan, sehingga tidak selalu lapisan LTP diberikan perkuatan.
Gambar 2 Komponen rigid inclusion (Sumber: ASIRI:2011)
Kolom-kolom  pada  sistem rigid  inclusion bukan  merupakan  elemen  struktural,  yang  artinya  terdapat  perbedaan konsep dengan fondasi tiang rakit.
LTP  berfungsi  untuk  menyalurkan  beban  struktural  menuju  kepala  inklusi  dan  menuju  tanah  antara  kolom-kolom rigid inclusion . LTP untuk kasus timbunan harus memiliki tebal yang cocok dan dipadatkan dengan baik, sehingga dalam  lapisan  LTP  terjadi arching  effect seperti  pada  Gambar  3.  Dengan  tercapainya  efek  ini  maka  memberikan elemen perkuatan kemampuan menahan beban yang lebih besar dibandingkan rasio permukaannya. Sehingga, lapisan
tanah yang lebih kaku akan menerima penurunan yang lebih rendah, sekaligus bagian signifikan dari beban pengaku dipindahkan menuju lapisan penahan beban. (Lődör & Móczár, 2020).
Gambar 3 Arching effect pada bagian LTP Van Eekelen et al 2013 (Sumber: Pham:2018)
LTP terdiri dari bahan granular atau bahan yang diperlakukan dengan pengikat hidrolik. Karakteristik lapisan ini dapat ditentukan dari kekuatan bahan-bahan pembuatnya dan kombinasi jarak antar tiang. LTP juga dapat diperkuat dengan geosintetik.  Proyek  nasional  ASIRI  mendirikan  parameter-parameter  dari  deformasi  dan  geser  untuk  beberapa material yang representatif (kerikil industri, kapur dan semen dengan lanau). (Dupla et al , 2007; Okyay et al , 2010). (ASIRI, 2011).
Pada kasus rigid inclusion digunakan tiang khusus untuk menopang sistem rigid inclusion . Tiang tersebut adalah tiang CFG  ( Cement  Flyash  Gravel ),  tiang  ini  terbuat  dari  kombinasi  semen,  abu  terbang,  dan  kerikil-kerikil.  Tiang  ini merupakan tiang yang murah, cepat, dan cukup kaku untuk menerima beban aksial. Kelebihan dari tiang ini adalah tidak  diperlukan  tulangan  untuk  menopang  struktur  diatasnya,  tetapi  sebagai  gantinya  diperlukan  lapisan  matras/ lapisan granular untuk mendistribusikan tegangan dan meningkatkan kapasitasnya.
Pada tiang rigid inclusion digunakan tiang CFG dengan aturan berdasarkan (Ministry of Construction of the People's Republic  of  China,  2002).  Untuk  perhitungan  daya  dukung  tiang  secara  total  untuk  CFG  dapat  digunakan  rumus- rumus berikut:
𝑓𝑠𝑝𝑘 = 𝑚(𝑅𝑎 𝐴𝑝
⁄ ) + 𝛽(1 − 𝑚)𝑓𝑠𝑘 (1)
Dengan
𝑅𝑎 = 𝑈𝑝 ∑ 𝑞𝑠𝑖. 𝑙𝑖 + 𝑞𝑝. 𝐴𝑝 𝑛 𝑖=1 (2)
𝑚 = 𝑑2 𝑑𝑒2 (3)
Dengan: 𝑓𝑠𝑝𝑘 = Kapasitas daya dukung dari fondasi komposit (kN), 𝑚 = Area pergantian (%), 𝑅𝑎 = Daya dukung vertikal pada 1 tiang (kN), 𝐴𝑝 = Luas tiang (m 2 ), 𝛽 = Koefisien reduksi dari kapasitas daya dukung antara tanah dengan tiang-tiang, 𝑓𝑠𝑘 = Kapasitas daya dukung dari fondasi komposit yang telah ditingkatkan (bisa diambil dari fondasi natural) (kN), 𝑈𝑝 = Keliling tiang (m), 𝑛 = Jumlah lapisan tanah dalam sepanjang tiang, 𝑙𝑖 = Tebal lapisan tanah (m), 𝑞𝑠𝑖, 𝑞𝑝 = Ketahanan lateral dari lapisan tanah ke n  dan ketahanan ujung tiang (kPa), 𝑑 = Diameter tiang (m), 𝑑𝑒 = Spasi tiang (m).
Untuk desain kekuatan tiang digunakan pembatasan sebagai berikut:
𝑓𝑐𝑢 ≥ 3 𝑅𝑎 𝐴𝑝 (4)
Dengan: 𝑓𝑐𝑢 = Nilai kekuatan tekan rata-rata dari contoh blok material (kubus 150 mm) setelah 28 hari perawatan (kPa).
Berdasarkan (Ministry of Construction of the People's Republic of China, 2002) ukuran umum tiang CFG berkisar antara 0,3 m hingga 0,6 m dan spasi tiang berjarak 3 hingga 5 kali diameter tiang. Dengan pola persebaran tiang yang umumnya dipakai berupa pola persegi dan segitiga seperti pada Gambar 4.

## Gambar 4 Pola persebaran tiang persegi dan tiang (Gunnvard, 2016)

## 2. METODE PENELITIAN

## Metode pengumpulan data
Untuk  memperoleh  informasi  yang  dibutuhkan,  dilakukan  pengumpulan  data  yang  berasal  dari  data  primer.  Data primer berupa hasil data tanah bore log , data laboratorium, data sondir, dan gambar kerja proyek. Data ini akan diolah agar didapatkan parameter-parameter yang dibutuhkan untuk perhitungan dan untuk pemodelan pada program elemen hingga.

## Metode analisis data
Untuk analisis data digunakan bantuan program Microsoft Excel , AutoCAD , dan program elemen hingga. Microsoft Excel digunakan untuk menghitung kapasitas daya dukung  secara manual, untuk menghitung penurunan timbunan secara  manual,  dan  mengolah  hasil  data  yang  diperoleh  dari  program  elemen  hingga. AutoCAD digunakan  untuk menggambar  hasil  desain  yang  ditetapkan  berdasarkan  hasil  perhitungan  dan  percobaan  dari Microsoft  Excel dan program elemen hingga untuk memperjelas visualisasi desain. Program elemen hingga digunakan untuk melakukan pemodelan dan perhitungan kompleks dari bentuk model yang diamati dan juga untuk melakukan “ trial and error ” pada ketebalan LTP sehingga dapat dihasilkan arching effect dengan tebal yang optimal.

## Diagram alir
Adapun diagram alir penelitian dapat dilihat pada Gambar 5, sebagai berikut:

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## Hasil parameter untuk pemodelan
Adapun parameter-parameter pemodelan yang digunakan pada program elemen hingga untuk memodelkan tanah dan propertinya dapat dilihat pada Tabel 1, Tabel 2, dan Tabel 3 sebagai berikut:
Tabel 1 Parameter tanah soft soil model ( effective shear strength ) Parameter Jenis Tanah Very Soft Clay (0-12 m) Soft Clay (12-16 m) Medium-Hard Clay (16-21 m)
γ wet (kN/m 3 ) 16,7 17,5 18,2 γ sat (kN/m 3 ) 17,2 18 19,5 λ* 0,103073 0,07971 0,081087 κ* 0,022489 0,021739 0,031739 φ' (°) 29 31 25 c' (kPa) 2,3 2,8 21 ψ (°) 0 1 0 OCR 1,8 1,5 5 e 0 1,32 1,4 1 OCR 1,8 1,5 5
Tabel 2 Parameter tanah Mohr-Coulomb model ( drained ) Parameter Jenis Tanah Lain-lainnya Medium-Very Dense Sand (21-23 m) Coal Embankment
Load Transfer Platform
γ wet (kN/m 3 ) 19 8,22235 19 γ sat (kN/m 3 ) 21,6 8,22235 19 E' (MPa) 39 8 35 ν' 0,2 0,3 0,3 φ' (°) 35 40 35 c' (kPa) - 1 1 ψ (°) 5 10 5 e 0 0,52 0,5 0,5
Tabel 3 Parameter tanah Mohr-Coulomb model ( undrained )
Parameter
Parameter deep cement mixing (0-12 m)
Deep Cement Mixing 1 Deep Cement Mixing 2 Deep Cement Mixing 3
γ wet (kN/m 3 ) 15,76019 16,2701 15,59679 γ sat (kN/m 3 ) 15,76019 16,2701 15,59679 E' (MPa) 24,47146 17,22153 26,79471 ν' 0,26 0,26 0,26 Su (kPa) 98,18948 70,14468 107,1764 e 0 0,5 0,5 0,5

## Hasil pengecekan metode SNI 8460:2017
Berdasarkan hasil pengecekan grafik distribusi ukuran butir tanah seperti pada Gambar 6 dan dengan pertimbangan kondisi  lokasi,  dipilih  metode  perbaikan deep  mixing . Deep  mixing yang  dipilih  menggunakan  campuran cement sehingga disebut juga deep cement mixing (DCM).
Gambar 6 Grain size BH 1 kedalaman 10 m (merah), BH 1 kedalaman 15 m (jingga), BH 2 kedalaman 10 m (ungu), BH 2 kedalaman 15 m (biru tua), BH 3 kedalaman 10 m (biru muda), BH 3 kedalaman 15 m (kuning)

## Hasil desain dan pemodelan
Desain asli dari timbunan batubara berupa timbunan berbentuk setengah lingkaran, karena posisi timbunan batubara simetris  sehingga  hanya dimodelkan  setengah bagiannya.  Untuk dimensi  pemodelan  dapat  dilihat  pada  Gambar  7, Gambar 8, dan Gambar 9. Untuk pemodelan pada aplikasi dapat dilihat pada Gambar 10.
Gambar 7 Dimensi timbunan batubara
Gambar 8 Dimensi pemodelan timbunan batubara (kiri), dimensi timbunan batubara dengan rigid inclusion (tanpa/dengan geogrid ) (tengah), timbunan batubara dengan zona deep mixing (kanan)
Gambar 9 Pembagian pengerjaan zona DCM tiap 3 derajat dan dimensi DCM
Untuk desain rigid inclusion akan digunakan dicoba desain LTP dengan geogrid dan tanpa geogrid. Berdasarkan hasil simulasi tebal LTP yang digunakan setebal 2000 mm. Untuk desain dengan geogrid lapisan geogrid diletakan 300 mm di atas lapisan tanah yang diperbaiki. LTP buat lebih panjang 1000 mm ke arah luar timbunan batubara sehingga dapat memuat lebih banyak tiang di bawah LTP. Untuk tiang rigid inclusion digunakan ukuran 500 mm dengan jarak antara titik tengah  tiang sejauh 2500 mm dan kedalaman pengeboran sedalam 16 m sehingga panjang tiang  aktual sepanjang 14 m, juga digunakan mutu beton tiang fc’ 30 MPa. Geogrid yang digunakan dalam desain kekuatan tarik 20 kN/m dengan regangan maksimum 13%. Total tiang yang dimodelkan sejumlah 642 buah sehingga pada konstruksi nyata akan dilipat gandakan menjadi 1284 tiang.
Desain DCM digunakan untuk perbaikan tanah yang sedalam 12 m dengan penggantian tanah dibagi menjadi 3 bagian: bagian  dalam  (Ap  =  65,44585%),  bagian  tengah  (Ap  =  42,26833%),  dan  bagian  luar  (Ap  =  72,8731%).  Dengan komposisi material pengganti sesuai dengan kriteria yang telah disebutkan pada sub bab sebelumnya dan kombinasi pola tipe dinding dan pola tipe grid . Pola DCM dibuat tiap 3 derajat dari titik tengah radius.
Gambar 10 Model timbunan batubara (kiri), model timbunan batubara dengan rigid inclusion tanpa/dengan geogrid (tengah), model timbunan batubara deep mixing (kanan)

## Hasil analisis deformasi secara keseluruhan model
Berdasarkan  hasil  perhitungan  dengan  bantuan  program  elemen  hingga,  diperoleh  hasil  deformasi  aksial  maupun lateral pada daerah tanah sekitar pada pemodelan timbunan batubara, timbunan batubara dengan rigid inclusion tanpa geogrid , timbunan batubara dengan rigid inclusion dengan geogrid , dan timbunan batubara dengan DCM. Hasil dari deformasi maksimum pada seluruh area model dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4 Hasil deformasi maksimum dari seluruh bagian model
Pemodelan |u|(m) Uxmin (m) Uxmax (m) Uymin (m) Uymax (m) Uzmin (m)  Uzmax (m) Timbunan 0,6866 -0,1408 0,1201 -0,1245 0,09365 -0,6863 0,00022 RI (NG) 0,2182 -0,1722 0,1824 -0,08259 0,07225 -0,1217 0,05681 RI (G) 0,1278 -0,02689 0,02398 -0,02367 0,02337 -0,1265 0,00071 DCM 0,08794 0,01 0,01099 -0,01194 0,0003354 -0,08792 0,00034
Keterangan: Timbunan = Timbunan batubara tanpa perbaikan, RI (NG) = Timbunan batubara dengan rigid inclusion tanpa geogrid ,  RI  (G)  =  Timbunan  batubara  dengan rigid  inclusion dengan geogrid ,  DCM  =  Timbunan  batubara dengan deep cement mixing

## Hasil analisis deformasi pada potongan
Untuk  memudahkan  pengecekan  deformasi  maksimum  dan  untuk  mengecek  keseragaman  penurunan  yang  terjadi dipilih 1 potongan lokasi yang dianggap paling mewakili. Lokasi untuk seksi yang ditinjau dipilih berdasarkan pada daerah  yang  dianggap  akan menerima  deformasi  yang  besar  yang  menyebabkan  rusaknya  struktur  bangunan  pada daerah sekitarnya seperti struktur radial pad , berdasarkan hasil pemodelan, lokasi potongan tanah dipilih pada bagian pada Gambar 11. Pada deformasi lateral potongan yang ditinjau hanya ditinjau arah x karena arah desakan timbunan tegak lurus terhadap sumbu y sehingga inersia terbesar terjadi pada arah sumbu x, akibatnya deformasi timbunan yang ditinjau berdasarkan lokasi potongan hanya yang arah x dan arah z. Hasil deformasi dapat dilihat pada  Gambar 12 hingga Gambar 13.
Gambar 11 Lokasi potongan
Gambar 12 Deformasi arah x pada sepanjang potongan
Gambar 13 Deformasi arah z pada sepanjang potongan
-0.15 -0.1 -0.05 0 0.05 0.1 0.15 -100-90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 De fo rm asi (m ) Jarak (m) ux TIMBUNAN RI (NG) RI (G) DCM 0 0.1 0.2
0.3 0.4 0.5
0.6 0.7
-100-90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 De fo rm asi (m ) Jarak (m) uz TIMBUNAN RI (NG) RI (G) DCM
Y X
Pada jarak 0 hingga 40 m merupakan jarak penimbunan dimana dapat dilihat deformasi yang semakin besar di jarak 20 m (titik tengah timbunan). Pada deformasi akibat beban timbunan batubara tanpa perbaikan dapat dilihat deformasi total maksimal dapat mencapai lebih dari 0,6 m. Dimana didominasi oleh deformasi arah z dan deformasi lateral. Pada perbaikan  dengan rigid  inclusion tanpa geogrid pada  deformasi  keseluruhan  model  masih  menerima  efek  desakan lateral  tetapi  deformasi  arah  znya  sudah berkurang,  sementara  pada  perbaikan rigid  inclusion dengan geogrid dan perbaikan dengan DCM deformasi lateral dan deformasi aksial sudah berkurang banyak. Pada potongan tinjau hasil deformasi  arah  x  dan  z  pada  perbaikan  timbunan  batubara  dengan rigid  inclusion tanpa geogrid maupun  dengan geogrid memberikan hasil yang menyerupai, pada DCM memberikan hasil yang lebih baik.

## Hasil analisis deformasi pada potongan radial pad
Radial pad merupakan salah satu bagian yang paling dekat dengan lokasi timbunan, selain berdekatan lokasi ini juga tidak bisa terlalu jauh dari lokasi timbunan karena sistem pengangkutan batubara dari radial stacker akan langsung membawa  batubara  menuju  lokasi  timbunan  sehingga  dengan  keberadaannya  yang  saling  terkait  diperlukan pengecekan terhadap lokasi radial pad ini. Pengecekan deformasi pada area radial pad berdasarkan potongan yang dibuat dilakukan dari titik 0 hingga titik -15 m dapat dilihat pada Gambar 14 (daerah radial pad pada gambar kerja). Untuk deformasi yang terjadi dapat dilihat pada Gambar 15 hingga Gambar 16.
Gambar 14 Lokasi pengecekan daerah radial pad Gambar 15 Deformasi arah x pada potongan area radial pad -0.14 -0.12 -0.1 -0.08
-0.06 -0.04 -0.02 0 0.02
-20 -10 0 10 De fo rm asi (m ) Jarak (m) ux TIMBUNAN RI (NG) RI (G) DCM Y X

## Gambar 16 Deformasi arah z pada potongan area radial pad
Berdasarkan hasil deformasi pada daerah radial pad , deformasi yang diakibatkan timbunan batubara menyebabkan beban tambahan pada radial pad , dapat dilihat dari deformasi total antara 0,02 m hingga 0,16 m deformasi ini dominan disebabkan  pergerakan  tanah  ke  arah  x  dan  ke  arah  z.  Hasil  perbaikan rigid  inclusion tanpa geogrid (RI  (NG)) cenderung menghasilkan hasil yang sama dengan rigid inclusion dengan geogrid (RI (G)). Hasil perbaikan dengan deep mixing (DCM) cenderung menghasilkan deformasi yang paling kecil baik secara lateral maupun arah aksial tetapi tidak  terlalu  berbeda  jauh  dengan  perbaikan  menggunakan rigid  inclusion baik  tanpa geogrid (RI  (NG))  maupun dengan geogrid (RI (G)).

## Hasil waktu konsolidasi dan faktor keamanan
Untuk mengetahui berapa lama waktu yang dibutuhkan tanah setelah dibebani untuk mengeluarkan air porinya dan mencapai  tegangan  air  pori  minimum  sehingga  penurunan  jangka  panjang  tergolong  relatif  aman,  maka  dilakukan pengecekan waktu konsolidasi.
Untuk memastikan bahwa tanah memenuhi kriteria kestabilan diperlukan parameter keamanan yaitu faktor keamanan. Untuk  analisis  faktor  keamanan  dilakukan  dengan  menggunakan  program  elemen  hingga  2D,  untuk  memberikan harga faktor keamanan yang lebih kecil dan lebih aman.
Gambar 17 Hasil waktu puncak konsolidasi dan faktor keamanan
Keterangan: Timbunan = Timbunan batubara tanpa perbaikan, RI (NG) = Timbunan batubara dengan rigid inclusion tanpa geogrid ,  RI  (G)  =  Timbunan  batubara  dengan rigid  inclusion dengan geogrid ,  DCM  =  Timbunan  batubara dengan deep cement mixing
Berdasarkan hasil pengamatan, dapat dilihat pada Gambar 17 bahwa waktu konsolidasi paling lama berada pada deep mixing (DCM)  sementara,  yang  paling  cepat  pada rigid  inclusion tanpa geogrid (RI  (NG)).  Untuk  nilai  faktor
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1 0.12
-20 -10 0 10 De fo rm asi (m ) Jarak (m) uz TIMBUNAN RI (NG) RI (G) DCM 0 10 20 30 40 Wa kt u (h ar i) Waktu Puncak Konsolidasi Timbunan RI (NG) RI (G) DCM 0 2 4 6 8 Fak to r keaman an Faktor Keamanan Timbunan RI (NG) RI (G)
DCM
keamanan deep mixing (DCM) memberikan performa keamanan yang lebih baik dibandingkan dengan rigid inclusion (RI (NG)) / (RI (G)).

## Hasil analisis tiang-tiang rigid inclusion
Berbeda dengan kolom beton, tiang CFG umumnya didesain tanpa tulangan. Karena CFG berupa tiang yang kaku. Namun karena model tiang CFG cukup sulit untuk dimodelkan sehingga tiang CFG diasumsikan sebagai tiang beton dengan tulangan minimum 1% (15D13) (SNI 2847:2019). Kemudian tiang CFG juga dicoba di tulangan 0,25% (4D13) untuk  membuat  tiang  kaku  tetapi  dengan  tulang  paling  sedikit.  Sehingga  berdasarkan  hasil  pemodelan  tiang  CFG cukup mampu menahan momen yang ada, hasil dapat dilihat pada Gambar 18. Dimana, M1 menandakan momen torsi, M2 menandakan momen arah x, M3 menandakan momen arah y.
Berdasarkan hasil desain nilai fc’ yang diperlukan dan fc’ desain telah memenuhi kriteria untuk menahan beban aksial sehingga desain ukuran tiang dan desain kekuatan sudah dapat digunakan.
Gambar 18. Hasil diagram interaksi tiang rigid inclusion

## Hasil pengecekan geogrid
Untuk mengetahui apakah desain rigid inclusion memerlukan geogrid atau tidak dilakukan pengecekan keseragaman deformasi tanah. Berdasarkan hasil peninjauan potongan pada kedalaman 2,5 m dari permukaan tanah (dapat dilihat Gambar 19), terdapat area yang tidak rata pada rigid inclusion tanpa geogrid sementara pada rigid inclusion dengan geogrid cenderung lebih rata. Sehingga untuk keamanan digunakan geogrid pada desain rigid inclusion ini.
Gambar 19 Potongan rigid inclusion tanpa geogrid pada kedalaman -2,5 m
Berdasarkan pemodelan pada rigid inclusion dengan geogrid , geogrid perlu dicek kapasitasnya terhadap beban yang terjadi. Hasil dari pengecekan geogrid dapat dilihat pada Tabel 5 sebagai berikut:
Tabel 5 Hasil perhitungan geogrid dari program elemen hingga Parameter Geogrid |u|(m) 0,09237 Uxmin (m) -0,0248 Uxmax (m) 0,02217 Uymin (m) -0,02187 Uymax (m) 0,02206 Uzmin (m) -0,09228 Uzmax (m) -0,01159 N1 min (kN/m) -0,3326 N1 max (kN/m) 1,196 N2 min (kN/m) -0,2557 N2 max (kN/m) 1,529 Q12 min (kN/m) -0,5132 Q12 max (kN/m) 0,5592 Keterangan: (1) arah z, (2) arah x
Berdasarkan hasil yang ada, nilai N1, N2, dan Q12 dari geogrid tidak ada yang melebihi batas kekuatan tarik desain geogrid yaitu 20 kN/m, sehingga geogrid dapat dikatakan sangat mencukupi kriteria desain.

## 4. KESIMPULAN DAN SARAN

## Kesimpulan
Adapun kesimpulan yang dapat diambil dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Berdasarkan hasil pemodelan, penyebab dari kerusakan struktur sekitar, disebabkan daya dukung tanah tidak dapat  mendukung  beban  batubara  yang  direncanakan,  hal  ini  dikarenakan  tanah  pada  kedalaman  0-16  m didominasi tanah lunak sehingga tanah mengalami deformasi aksial maksimum yang dapat mencapai 0,6863 m dan deformasi lateral maksimum arah x sebesar 0,1408 m serta arah y sebesar 0,1245 m. Hal ini mungkin menjadi penyebab pergeseran pada struktur sekitar.
2. Berdasarkan  hasil  pengamatan, rigid  inclusion tanpa  menggunakan geogrid mampu  mengurangi  deformasi pada  daerah radial  pad sebesar  84,15%, rigid  inclusion tanpa  menggunakan geogrid mampu  mengurangi deformasi pada daerah radial pad sebesar 84,16%, sedangkan deep cement mixing sebesar 87,04%.

## Saran
1. Melakukan analisis pemodelan dengan program elemen hingga dengan jumlah nodal dan elemen yang lebih banyak sehingga hasil menjadi lebih akurat.
2. Memiliki spesifikasi komputer yang memiliki RAM yang besar dan memori yang luas, serta memiliki prosesor yang mampu menjalankan program grafis dengan sangat baik.
3. Perhitungan faktor keamanan seharusnya dilakukan secara 3D.
4. Memodelkan daerah sekitar timbunan dengan lebih presisi. Seperti memodelkan bangunan dan fondasi sekitar, memodelkan  terowongan,  memodelkan radial  stacker ,  dan  lain  sebagainya  untuk  mendapatkan  hasil  yang lebih baik.
5. Jika  memilih  perbaikan  dengan rigid  inclusion ,  harus  memastikan  ketersediaan  alat  dan  bahan  untuk melakukan  perbaikan  tanah  dengan  metode  ini.  Hal  ini  dikarenakan  metode  ini  tidak  terdapat  dalam  SNI 8460:2017 sehingga mungkin akan sedikit sulit untuk menemukan alat-alatnya, selain itu alat dan bahan yang diperlukan  harus  mudah  ditemukan  dekat  dengan  lokasi  proyek  agar  membuat  biaya  menjadi  lebih  murah. Mempertimbangkan pola segitiga untuk desain jangka lebih panjang, pola segitiga memiliki daya dukung dan
memberikan arching effect yang lebih baik dibandingkan pola persegi, tetapi lebih mahal karena pola ini akan membutuhkan lebih banyak tiang dibandingkan pola persegi.
6. Jika memilih perbaikan dengan deep mixing , harus memastikan tanah yang diperbaiki cocok dengan kriteria organik dan kriteria keasaman tanah. Karena pada data primer tidak terdapat kadar organik maupun keasaman tanah, diasumsikan kadar organik dan keasaman telah memenuhi persyaratan sehingga diperlukan peninjauan kembali  terhadap  metode  ini.  Memodelkan  secara  lebih  spesifik  pada  model deep  mixing ,  dikarenakan keterbatasan waktu pemodelan dilakukan secara konservatif sehingga diperlukan pemodelan yang lebih akurat untuk mendapatkan efek yang mendekati kenyataan.

## DAFTAR PUSTAKA
ASIRI. (2011). Recommendation for the Deisgn, Construction and Control of Rigid Inclusion Ground Improvements. Perancis: IREX.
Bappeda  Kalimantan  Timur.  (2019,  Oktober  1).  Diambil  kembali  dari  RADGRK  KALTIM  2010-2030: https://bappeda.kaltimprov.go.id/storage/file/Yuv1h5m4gqYWUcx2.pdf
Gunnvard, P. (2016). Evaluation of the Efficiency of the Standardized Norrland Method. Luleå : Luleå University of Technology Department of Civil, Environmental and Natural Resources Engineering Division of Mining and Geotechnical Engineering.
Lődör, K., & Móczár, B. (2020). Design and Modelling Process of Soil Improvement with Concrete Strengthening Elements. Periodica Polytechnica Civil Engineering, 64(1) , 287-295.
Ministry  of  Construction  of  the  People's  Republic  of  China.  (2002). Technical  Code  for  Ground  Treatment  of Buildings JGJ 79-2002. Beijing: China Academy of Building Research.
Pemerintah Provinsi Kalimantan Timur. (2017). Diambil kembali dari Pemerintah Provinsi Kalimantan Timur Berani Untuk Kaltim Berdaulat: https://kaltimprov.go.id/halaman/kondisi-wilayah
SNI  2847:2019.  (2019). Persyaratan  Beton  Struktural  untuk  Bangunan  Gedung  dan  Penjelasan. Jakarta:  Badan Standardisasi Nasional.