## Analisis Penurunan Tanah dengan Perkuatan Water

## Cement Grouting Pada Proyek Preservasi Ruas Tuban – Babat – Lamongan – Gresik
Soil Settlement Analysis with Water Cement Grouting Reinforcement On Tuban – Babat – Lamongan – Gresik Preservation Project
Intan Yuanita 1,a ) , Indarto 2,b ) , Ria Asih Aryani Soemitro 2,c ) & Nanang Permadi 3,d )
1) Magister Superspesialis Preservasi Jalan Pada Kondisi Geoteknik Tanah Sulit, Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil Perencanaan dan Kebumian, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), Surabaya.
2) Departemen Teknik Sipil, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), Surabaya.
3) Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat, Direktorat Jenderal Bina Marga, Balai Besar Pelaksanaan Jalan Nasional Jawa Timur – Bali, Satuan Kerja Pelaksanaan Jalan Nasional Wilayah IV Provinsi Jawa Timur.
Koresponden : a) intan.yuanita@pu.go.id, b) indarto1992@gmail.com, c) ria@ce.its.ac.id &
d) nanangpermadi@pu.go.id

## ABSTRAK
Struktur  lapisan  tanah  dasar  pada  ruas  jalan  Bts.Kab.Gresik  –  Bts.Kota  Lamongan (Km.Sby.39+650  –  41+000)  berupa  tanah  kohesif  lempung  kelanauan  sampai kedalaman 10 meter dengan potensi mengembang tinggi  dan daya dukung tanah  dasar rendah. Perkuatan tanah dasar dengan metode water cement grouting diharapkan dapat memperkuat  formasi  lapisan  tanah  dan  menjadikan  lapisan  tanah  lebih  padat  sehingga mampu  mendukung  beban  dengan  maksimal  dan  penurunan  ( settlement )  dapat diminimalkan.  Untuk  mengetahui  pengaruh  effektifitas  penggunaan water  cement grouting pada badan jalan, ditinjau dari  penyebaran dan  besar penurunan akibat beban kendaraan  dilakukan  analisis  permodelan  pada  aplikasi  Plaxis.  Analisis  penurunan disimulasikan dengan variasi panjang sebaran grouting 0,5 m, 2,5 m, 5,5 m dan variasi komposisi campuran parameter tanah asli dengan material water cement grouting yaitu 10%  dan  20%  material grout .  Hasil  analisis  menunjukkan  nilai  penurunan  tanah  pada jalan eksisting sebelum dilakukan perkuatan adalah sebesar 2,892 cm. Pada permodelan dengan variasi panjang sebaran grouting menunjukkan bahwa semakin panjang sebaran grouting maka  penurunan  yang  terjadi  semakin  kecil.  Pada  panjang  sebaran grouting 0,5  meter  rata-rata  penurunan  semakin  mengecil  sebanyak  38%  dari  penurunan  tanah asli, pada panjang sebaran grouting 2,5 meter rata-rata penurunan tanah mengecil 46% dan pada panjang sebaran 5,5 meter rata-rata penurunan mengecil 72% sedangkan pada permodelan  dengan  variasi  komposisi  campuran grouting dengan  tanah  asli menunjukkan  bahwa  penurunan  tanah  memiliki  nilai  yang  hampir  sama  walaupun panjang  sebaran  bervariasi,  namun  cenderung  meningkat  jika  komposisi  campuran grouting semakin  banyak.  Secara  keseluruhan  variasi  diatas,  penurunan  tanah  dengan perkuatan water  cement  grouting cenderung  mengecil  jika  dibandingkan  dengan penurunan tanah pada kondisi eksisting sehingga perkuatan tanah dengan water cement grouting ditinjau efektif dalam mereduksi penurunan tanah.
Kata Kunci : water cement grouting, penurunan tanah, sebaran grouting, material campuran grouting, plaxis, manajemen aset jalan,preservasi jalan
Jurnal Manajemen Aset Infrastruktur & Fasilitas  – Vol. 6, Edisi Khusus, Januari 2022

## PENDAHULUAN
Infrastruktur  Jaringan  Jalan  pada  dasarnya  diadakan  untuk  mengalirkan  Lalu-Lintas (Soemitro  &  Suprayitno,  2020;  Suprayitno  &  Soemitro,  2018).  Jalan  merupakan  prasarana transportasi  yang menghubungkan satu  tempat  tertentu dengan  yang lain dalam suatu sistem jaringan  jalan.  Sistem  tersebut  secara  utuh  harus  dapat  memberikan  pelayanan  akan kebutuhan  pergerakan  orang  dan  barang  antar  wilayah  secara  efisien.  Efisiensi  pergerakan tersebut  sangat  dipengaruhi  oleh  kondisi  ruas-ruas  jalan  dalam  jaringan  jalan.  Bila  efisiensi tersebut dicapai, diharapkan pertumbuhan ekonomi akan membaik, yang pada akhirnya dapat menunjang tercapainya kesejahteraan masyarakat.
Dalam  Jaringan  Jalan  Nasional  Provinsi  Jawa  Timur  khususnya  di  Tuban,  Babat, Lamongan,  Gresik  dan  Wilayah  Lainnya,  Ruas  Jalan  memiliki  peran  penting  dalam menunjang  kelancaran  pergerakan  lalu  lintas,  sekaligus  sebagai  prasarana  aksesibilitas  antar wilayah yang lebih luas berskala Nasional.
Pada  tahun  2020  berdasarkan  survey  lapangan  yang  dilaksanakan  oleh  Pelaksana Kegiatan  Penanganan  Jalan  yaitu  PPK  4.5  Kondisi  ruas  Jalan  eksisting  Tuban  –  Babat  – Lamongan  –  Gresik,  khususnya  pada  ruas  Bts.Kab.Gresik  –  Bts.Kota  Lamongan Km.Sby.39+650  –  41+000  mengalami  kerusakan  berupa  retak,  bergelombang,  terjadi penurunan setempat  dan berlubang.  Dari hasil pengujian laboratorium, didapatkan informasi bahwa  tanah  pada  ruas  tersebut  didominasi  oleh  jenis  tanah  kohesif  lempung  kelanauan sampai kedalaman 10 meter dimana persentase butiran lolos saringan no. 200 lebih dari 90%. Nilai  Indeks  Plastisitas  berkisar  antara  40%  -  45%,  masuk  dalam  kategori  potensi mengembang tinggi dan daya dukung tanah dasar rendah.
Gambar 1. Peta Lokasi Dan Kondisi Jalan Eksisting Bts.Kab.Gresik – Bts.Kota Lamongan Km.Sby.39+650 – 41+000
Berdasarkan  pertimbangan  permasalahan  diatas,  pada  awal  Tahun  Anggaran  2021, Pejabat  Pembuat  Komitmen  4.5  Pelaksanaan  Jalan  Nasional  Tuban  –  Babat  –  Lamongan  – Gresik  (PPK  4.5),    melaksanakan  Paket  Pekerjaan  Preservasi  Jalan  Tuban  –  Babat  – Lamongan  –  Gresik  dengan  skema long  segment yaitu  penanganan  Preservasi  Jalan  dalam batasan  satu  panjang  segmen  yang  menerus  (bisa  lebih  dari  satu  ruas)  yang  dilaksanakan dengan tujuan untuk mendapatkan kondisi jalan yang seragam yaitu jalan mantab dan standart sepanjang  Segment.  Pekerjaan  ini  meliputi  rekonstruksi  perkerasan  jalan  dari flexible pavement menjadi rigid  pavement ,  membuat  saluran  drainase  dan  Tembok  Penahan  Tanah (TPT),  serta perkuatan subgrade tanah menggunakan metode water cement  grouting ,   yaitu suatu  model  injeksi  semen  dan  air  dengan  tekanan  tertentu  mengguna  kan  kolom  pipa  baja berlubang  sebagai  penyalur  bahan grouting yang  ditanam  sampai  lapisan subgrade kedalam rongga,  pori,  rekahan  tanah  yang  selanjutnya  cairan  tersebut  dalam  waktu  tertentu  menjadi padat secara fisika maupun kimiawi.
Jurnal Manajemen Aset Infrastruktur & Fasilitas  – Vol. 6, Edisi Khusus, Januari 2022
Dengan  adanya  perkuatan water-cement  grouting ini  diharapkan  dapat  memperkuat formasi lapisan tanah dan menjadikan lapisan tanah lebih padat sehingga mampu mendukung beban  dengan  maksimal  dan  penurunan  ( settlement )  dapat  diminimalkan  dengan  adanya sebaran water cement grouting didalam lapisan tanah.
Untuk  melihat  pengaruh  efektifitas  penggunaan water  cement  grouting pada  badan jalan,  ditinjau  dari  penyebaran  dan  besar  penurunan  akibat  beban  kendaraan,  dilakukan analisis  permodelan  pada  aplikasi  Plaxis.  Pada    penelitian  ini    akan    dianalisis  besar penurunan  tanah  pada  kondisi  tanah  sebelum  dan  setelah  dilakukan  perkuatan water  cement grouting dengan  permodelan  menggunakan  program  Plaxis  terhadap  komposisi  campuran parameter tanah dengan material water cement grouting dan sebarannya. Kemudian dari hasil analisis  tersebut  akan  disusun  grafik  hubungan  penurunan  tanah  terhadap  komposisi campuran parameter tanah dan material water cement grouting beserta sebarannya. Hasil dari studi    ini  diharapkan  dapat  dijadikan  referensi  dan  bahan  evaluasi  penanganan  ruas  jalan dengan  perbaikan  struktur tanah dasar  menggunakan metode grouting.

## METODA PENELITIAN
Metode  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah  analisa  numerik  dengan  Metode Elemen  Hingga  menggunakan  bantuan  program  Plaxis  2D.  Beberapa  tahapan  metode  yang dilakukan untuk menyelesaikan penelitian ini adalah sebagai berikut:

## Pengamatan Lapangan
Melakukan  pengamatan  lapangan  dengan  mengkaji  permasalahan  kondisi  di  jalan eksisting  serta  pengamatan  pelaksanaan  perkuatan water  cement  grouting di  lapangan. Pelaksanaan  perkuatan water  cement  grouting dilapangan  diawali  dengan  mengebor  lubang yang  akan  ditanam  pipa grouting sepanjang  2,5  m  dari  lapisan  tanah  sirtu.  Diameter  pipa grouting sebesar 1,25 dim (3,18 cm) dan diberi lubang pada sisi pipa agar material grouting dapat  menyebar  ke  dalam  tanah.  kemudian  pada  pelaksanaan grouting tekanan  injeksi grouting diberikan  sebesar  5  bar  (500  Kpa)  sampai  material grouting menembus  ke  pipa terdekat.

## Pengumpulan Data Lapangan
Data yang didapat adalah data sekunder berupa data SPT dari pengujian bor dalam, data karakteristik fisik dan mekanik tanah existing dari pengujian pengambilan contoh tanah tidak terganggu ( undisturb sample ) dan data gambar detail potongan melintang pekerjaan grouting .
1. Data SPT dari pengujian bor dalam
Tabel 1. Lokasi Penyelidikan Tanah Bor Dalam (BD) dan Bor Dangkal (BH)
Titik Lokasi BD Km. 39+990 661378 9212594 BH Km. 41+000 660407 9212795
sumber : PPK.4.5 TBLG Koordinat UTM
Gambar 3. Nilai N-SPT Pengujian Bor Dalam pada titik BH
Sumber: PPK 4.5 TBLG
2. Gambar desain potongan melintang pekerjaan grouting Km.Sby 39+634 - 41+000
Gambar 4 . Potongan Melintang Km.Sby 39+634 - 41+000
3. Data  karakteristik  fisik  dan  mekanik  tanah  existing  dari  pengujian  pengambilan  contoh tanah tidak terganggu ( undisturb sample )
Pada  lokasi  bor  dalam  dan  bor  dangkal  juga  dilakukan  pengambilan  contoh  tanah  tidak terganggu  ( Undisturbed  Sample )  setiap  interval  2  meter  dimulai  pada  kedalaman  –  1.50
dari original  ground . Contoh  tanah ( undisturbed sample )  yang diperoleh  dari pengeboran selanjutnya diuji di laboratorium untuk mendapatkan index & physical properties .
Tabel 2. Data Properties Tanah
Timbunan Sirtu Lempung Kelanauan Coklat 0 - 1 1 - 3 3 - 5 5 - 7,5 7,5 - 9,5 9,5 - 10,5 1,00 2,00 Fraksi Kerikil ( Gravel ) (%) 0,00 3,09 12,47 0,00 0,00 Fraksi Pasir ( Sand ) (%) 2,94 10,54 10,00 0,31 7,97 Fraksi Lnau ( Silt ) (%) 80,19 71,56 62,30 83,81 76,33 Fraksi Lempung ( Clay ) (%) 16,87 14,80 15,23 15,88 15,71 Uji Kuat Tekan Bebas ( Unconfined test ) qu (kg/cm 2 ) 0,39 0,33 0,33 0,37 0,35 ϕ ( o ) 6 12 13 5 11 Atterberg Test LL (%) 78,51 77,48 74,44 79,40 75,51 PL (%) 33,32 35,14 34,27 33,26 32,13 IP (%) 45,19 42,34 40,17 46,14 43,38 sumber : PPK.4.5 TBLG

## Uji Sifat FisikTanah
Uji Sifat Mekanik Tanah Deskripsi Tanah Lempung
Kelanauan Abu Lanau Kelempungan Abu Kedalaman UDS Tebal Lapisan  (m) 4,50 3,00

## Penentuan Permodelan Pada Program Plaxis
Pemodelan  dilakukan  berdasarkan  potongan  melintang  sesuai  gambar  desain (Gambar4). Permodelan dilakukan dengan tipe plane strain dengan element 15 nodes. Tahap permodelannya yaitu input parameter tanah, input parameter material grouting , penggambaran potongan  melintang  jalan,    input  beban,  input  muka  air  tanah, stage  construction dan calculation . Permodelan pada lapisan sirtu dan agregat dipilih Mohr Coulomb dalam kondisi drained karena berada diatas muka air tanah dan permodelan tanah dasar pada plaxis dipilih Mohr Coulomb dengan metode Undrained B karena lapisan tanah dasar sudah berumur lebih dari  10  tahun  dan  proses  konsolidasi  dianggap  sudah  selesai  sehingga  saat  mengalami pembebanan  sudah  tidak  terjadi  perubahan  volume  tanah    yang  signifikan.  Sedangkan permodelan  untuk  lapisan  perkerasan  aspal  dan  beton  dipilih  menggunakan Non  Porous dengan kondisi Linear elastic.
Jurnal Manajemen Aset Infrastruktur & Fasilitas  – Vol. 6, Edisi Khusus, Januari 2022
Tabel 3. Permodelan dan Kondisi dalam Plaxis
Deskripsi Permodelan Kondisi Rigid Non Porous Linear Elastic Aspal Non Porous Linear Elastic Agregat A Mohr Coulomb Drained Sirtu Mohr Coulomb Drained Lanau Kelempungan Coklat Mohr Coulomb Undrained B Lanau Kelempungan Abu Mohr Coulomb Undrained B Lempung Kelanauan Abu Mohr Coulomb Undrained B
Analisis  penurunan  tanah  ( settlement )  disimulasikan  berdasarkan  variasi  komposisi campuran material water cement grouting dengan tanah asli dan variasi sebaran grouting .
Komposisi  campuran  material  ini  berdasarkan  data  pada  pelaksanaan water  cement grouting di  lapangan,  dimana kapasitas  tangki    pencampur  bahan  material  sebanyak  500  ml digunakan  untuk  2  sampai  3  kali  injeksi  atau  paling  banyak  sekitar    20  persen  dari  luasan tanah. Ada dua variasi komposisi campuran yang yang akan digunakan, yaitu :
1. Parameter Tanah Asli (90%) + Parameter Water cement grouting (10%)
2. Parameter Tanah Asli (80%) + Parameter Water cement grouting (20%)
Penyelidikan  tanah  untuk  mengetahui  sebaran grouting tidak  dilakukan  pada pelaksanaan  proyek  ini,  maka  sebaran grouting akan  dimodelkan  bervariasi  berdasarkan pengamatan di lapangan yaitu sebaran grouting dari pipa grouting di jalur yang dekat dengan median jalan pada beberapa lokasi jalan  meluber sampai ke bahu jalan tetapi pada beberapa bagian  jalan  penyebaran grouting hanya  meluber  disekitar  pipa  saja,  sehingga  potensi penyebaran grouting lebih mendominasi pada lapisan timbunan/sirtu. Dengan demikian akan dibuat  tiga  variasi  panjang  sebaran grouting dengan  tebal  masing  –  masing  variasi  yaitu sedalam 2,5 meter sesuai kedalaman pipa grouting yaitu : 1. Variasi sebaran grouting dengan panjang 0,5 m (di sekitar pipa grouting saja)
2. Variasi  sebaran grouting dengan  panjang  2,5  m  (setengah  badan  jalan)  dari  pipa grouting terluar.
3. Variasi sebaran grouting dengan panjang 5,5 m (sampai bahu jalan) dari pipa grouting terluar.
(1) Perkerasan Beton median 2m bahu jalan bahu jalan Sirtu lanau kelempungan (Coklat) 2m 1m Agregat Perkerasan Beton 2m 7m 7m 1m 50 cm
(2)
(3)
Gambar 5. Variasi Sebaran Grouting
Penentuan Material Properties Pada Program Plaxis
Setelah  didapatkan  data  sekunder  dari  tahap  pengumpulan  data  dan  penentuan permodelan  variasi  pada  plaxis  selanjutnya  dilakukan    penentuan  data  material  yang  akan diinput pada program plaxis. Data material yang dibutuhkan adalah data parameter perkerasan jalan, parameter tanah dasar dan parameter campuran material grouting dengan tanah asli.
1. Parameter lapisan perkerasan jalan Perkerasan  jalan  sebelum  dilakukan  perkuatan water  cement  grouting adalah flexible pavement dengan  material  aspal  AC-WC  tebal  4  cm  dan  AC-BC  tebal  6  cm  dan  pada lapisan  base  terdapat  material  agregat  A  dengan  tebal  15  cm,  setelah  perkuatan water cement  grouting ,  perkerasan  ditambah  dengan rigid  Pavement diatas  perkerasan eksisting tebal 30 cm. Berikut adalah nilai parameter perkerasan jalan.
Tabel 4 . Nilai Parameter Perkerasan Jalan
γ sat γ unsat k E' v' c φ (kN/m 3 ) (kN/m 3 )  (m/day) (kN/m 2 ) (kN/m 2 ) (°) Agregat A 23 23 8,64x10 -1 500000 0,35 25 35 Aspal 23 23 - 2000000 0,35 - - Beton 24 24 - 28000000 0,15 - - Nama Layer Perkerasan

## 2. Parameter lapisan tanah dasar
Pada  lapisan  tanah  dasar  parameter  yang  digunakan  didapatkan  berdasarkan  korelasi dan  data  N-SPT.    Berat  volume  tanah  jenuh    (γsat)  didapat  dari  tabel  korelasi  empiris nilai  N-SPT  dan  berat  Jenis  tanah  Jenuh  (Ƴsat)  untuk  Tanah  Kohesif  (Bowles,  JE, 1979).    Modulus  elastisitas  (E’)  didapatkan  dari  tabel  korelasi  jenis  tanah  dan  nilai modulus  juga  persamaan  koreksi  modulus  elastis  (Es)  dan  N-SPT  (Bowles,  1996). Permeabilitas tanah (K) juga didapatkan dari tabel korelasi deskripsi tanah dengan nilai koefisien  permeabilitas  (Wesley,  L.D,  1997).  Poisson  ratio  didapat  dari  tabel  korelasi jenis  tanah  dan  poisson  ration  (Bowles,  JE,  1979)  .  Nilai  Kuat  Geser Undrained
Perkerasan Beton median 2m bahu jalan bahu jalan Sirtu lanau kelempungan (Coklat) 2m 1m Agregat Perkerasan Beton 2m 7m 7m 1m 2,5m Perkerasan Beton median 2m bahu jalan bahu jalan Sirtu lanau kelempungan (Coklat) 2m 1m Agregat Perkerasan Beton 2m 7m 7m 1m 5,5m
Jurnal Manajemen Aset Infrastruktur & Fasilitas  – Vol. 6, Edisi Khusus, Januari 2022
(Cu=Su) didapatkan dari tabel korelasi antara CI, N, dan Cu (Szechy dan Varga, 1978). Nilai Tipikal  c’ dan ϕ pada kondisi drained didapatkan dari tabel Australian Standarts for Retaining Walls (As 4678). Sudut geser dalam (ϕ) pada kondisi undrained adalah 0.
Tabel 5 . Nilai Parameter Tanah Asli
γ sat γ unsat Kx,y E' v' c cu φ (kN/m 3 ) (kN/m 3 )  (m/day) (kN/m 2 ) (kN/m 2 ) (kN/m 2 ) (°) Sirtu 18 18 8,64x10 -1 50000 0,3 1 - 35 Lempung Kelanauan (Coklat) 17 17 8,64x10 -4 3000 0,4 - 15 - Lempung Kelanauan (Abu) 17 17 8,64x10 -4 3000 0,4 - 14 - Lanau Kelempungan (Abu) 19 19 8,64x10 -3 7000 0,4 - 40 - Nama Layer 3. Parameter Campuran Grouting
Material Grouting yang digunakan pada Proyek Preservasi Tuban – Babat – Lamongan -  Gresik  ini  merupakan  semen  type Portland  Composite  Cement (PCC)  untuk  bahan pengikat yang dicampur dengan air. Komposisi perbandingan faktor Semen : Air adalah 1  :  3  =  50  kg  semen  (15,92  liter)  :  150  liter  air.  Karena  tidak  tersedia  data  sekunder maupun  primer  untuk  propertis  material  semen grout ,  maka  sebagai  bahan  input parameter water  cement  grouting di  program  plaxis  menggunakan  pendekatan parameter material beton mortar.
Tabel 6 . Nilai Parameter Grouting
γ sat γ unsat k E' V' c cu φ (kN/m 3 ) (kN/m 3 )  (m/day) (kN/m 2 ) (kN/m 2 ) (kN/m 2 ) (°)
Grouting 23 23 - 17000000 0,1 533,33 800 20 Nama
Parameter

## ANALISIS PENELITIAN
Analisis  komposisi  Komposisi  Campuran  Material Water  Cement  Grouting Dengan Tanah Asli
Analisis  Komposisi  campuran  material  ini  berdasarkan  data  pada  pelaksanaan water cement grouting di lapangan. Penyebaran grouting hanya mencapai lapisan sirtu dan lempung kelanauan coklat saja sedalam 2,5 meter. Berikut adalah tabel komposisi campuran parameter water cement grouting dengan tanah asli.
1. Parameter Tanah Asli (90%) + Parameter Water Cement Grouting (10%)
2. Parameter Tanah Asli (80%) + Parameter Water Cement Grouting (20%)
Tabel 7 . Tabel Komposisi Campuran Parameter Grouting Dengan Tanah Asli
γ sat / γ unsat Kx,y E ν' c cu φ
(kN/m 3 ) (m/day) (kN/m 2 ) (kN/m 2 ) (kN/m 2 ) (°) 10%grout +90% Timbunan 18,5 0,864 1.745.000 0,28 54,2 - 33,5 10%grout +90%LK 17,6 0,000864 1.702.700 0,37 - 93,50 - 20%grout +80% Timbunan 19 0,00864 3.440.000 0,26 107,5 - 32 20%grout +80%LK 18,2 0,000864 3.402.400 0,34 - 172,00 -
Keterangan : LK = Lapisan ke 2 Lempung Kelanauan (Coklat)
Komposisi Campuran Material
Analisis Permodelan Tanpa Grouting Dan Dengan Variasi Sebaran Grouting
Pemodelan pada Plaxis dilakukan berdasarkan Potongan melintang  berdasarkan gambar desain (Gambar 2).Hasil pemodelan pada Plaxis dapat dilihat pada Gambar 6.
Gambar 6 . Permodelan sebaran grouting
Setelah pemodelan selesai, proses analisis dilanjutkan dengan “mesh”. Pada analisis ini digunakan generate mesh dengan element distribution medium . Pada proses ini seluruh model dibagi  dalam  beberapa  bagian  dengan  bentuk  segitiga  kecil.  Kemudian  proses  analisis dilanjutkan dengan input muka air tanah.
Proses analisis terakhir pada aplikasi Plaxis ini adalah staged construction . Pada tahap ini dilakukan variasi terhadap panjang sebaran yang di analisis. Masing-masing fase memiliki calculation type yang sama yaitu  K0 Procedure karena kondisi lapisan tanah lurus horizontal, Phase Rigid merupakan tahap mengaktifkan perkerasan rigid dengan calculation type plastic . Phase load merupakan  tahap  mengaktifkan  beban  dengan calculation type plastic .  Beban yang diinput adalah sama pada setiap phase yaitu beban maksimal lalu lintas yang disyaratkan untuk jalan Nasional yaitu  20 kN/m 2 . Kemudian masing – masing phase campuran grout dan panjang  sebaran  diaktifkan  dan  diganti  materialnya  sesuai  prosentase  campurannya. Pada setiap campuran grout dan panjang sebaran, ditambahkan satu phase load dengan calculation type plastic. Setelah  seluruh phase telah  di  input,  dilakukan calculation terhadap  seluruh phase tersebut. Calculation dilakukan  dengan  tidak  memilih nodes karena  tidak  diperlukan menganalisis  menggunakan  grafik output dari  Plaxis.  Setelah  proses calculation seluruh phase selesai,  masing-masing phase tersebut  ditinjau  total  deformasi  vertikalnya    (U y )  pada
Jurnal Manajemen Aset Infrastruktur & Fasilitas  – Vol. 6, Edisi Khusus, Januari 2022
lapisan  yang  mengalami  perkuatan grouting yaitu  pada  kedalaman  1  meter  dari  permukaan tanah dasar yaitu pada lapisan lanau kelempungan (coklat)

## Analisis Penurunan Tanah
Pada  masing-masing  variasi  panjang  sebaran grouting dan  campuran  materialnya ditinjau penurunan tanahnya. Berikut keluaran ( output ) dari aplikasi plaxis pada tanah asli dan masing - masing variasi sebaran grouting . 1. Output penurunan pada eksisting jalan tanpa perkuatan grouting Analisis deformasi vertikal (U y ) ditinjau pada kedalaman – 1 meter pada lapisan tanah lanau kelempungan (coklat) menunjukan terjadi penurunan tanah 0,02892 meter
Gambar 7. Output penurunan (U y ) pada jalan eksisting tanpa perkuatan grouting pada kedalaman – 1 meter pada lapisan tanah lanau kelempungan
2. Output penurunan pada variasi komposisi campuran material water cement grouting 10 %  dengan  tanah  asli  90%  ditinjau  pada  kedalaman  –  1  meter  pada  tanah  lanau kelempungan (coklat)
a. Analisis  deformasi  vertikal  (Uy)  pada  sebaran  0,5  meter  menunjukan  terjadi penurunan tanah sebesar 0,01781 meter
b. Analisis  deformasi  vertikal  (Uy)  pada  sebaran  2,5  meter  menunjukan  terjadi penurunan tanah sebesar 0,01550 meter
c. Analisis  deformasi  vertikal  (Uy)  pada  sebaran  5,5  meter  menunjukan  terjadi penurunan 8,205x10 -3 meter
(b) (c)
Gambar 8. Output penurunan (U y ) pada variasi komposisi campuran material water cement grouting 10 % dengan tanah asli 90%
3. Output penurunan pada variasi komposisi campuran material water cement grouting 20 %  dengan  tanah  asli  80%  ditinjau  pada  kedalaman  –  1  meter  pada  tanah  lanau kelempungan
a. Analisis  deformasi  vertikal  (U y )  pada  sebaran  0,5  meter  menunjukan  terjadi penurunan tanah sebesar 0,01862 meter
b. Analisis  deformasi  vertikal  (U y )  pada  sebaran  2,5  meter  menunjukan  terjadi penurunan tanah sebesar 0,01477 meter
c. Analisis  deformasi  vertikal  (U y )    pada  sebaran  5,5  meter  menunjukan  terjadi penurunan 8,526x10 -3 meter
(b) (c)
Gambar 9. Output penurunan (U y )) pada variasi komposisi campuran material water cement grouting 20 % dengan tanah asli 80%
Dapat dilihat pada  gambar hasil potongan melintang pada setiap variasi terlihat bahwa penurunan  tanah  sebelum  adanya  perkuatan water  cement  grouting cenderung  tidak  merata dan tidak stabil sehingga dapat mengakibatkan penurunan yang berbeda pada beberapa bagian jalan, setelah dilakukan perkuatan water cement grouting , penurunan terlihat lebih stabil dan merata pada bagian jalan terutama bila sebaran grouting sampai ke bahu jalan.
Analisis  deformasi  dilanjutkan  pada  analisis  hubungan  kombinasi  variasi  komposisi campuran  material water  cement  grouting dengan  tanah  asli  dan  sebaran grouting Terhadap penurunan  tanah.  Rekapitulasi  deformasi  vertikal  (U y )  pada  berbagai  kondisi  variasi  dapat dilihat pada Tabel 8.
Gambar  10  menunjukkan  grafik  hubungan  jangkauan  sebaran grouting dan  campuran variasi grouting dengan  total  penurunan  yang  menyatakan  bahwa  semakin  panjang  sebaran grouting maka  penurunan  semakin  kecil  dan  semakin  banyak  komposisi  campuran grouting maka penurunan meningkat.
Tabel 8 . Rekapitulasi hubungan variasi komposisi campuran material water cement grouting dengan tanah asli dan sebaran grouting terhadap penurunan tanah
Penurunan (U y )
m 1 Eksisting 0,02892 2a Grout 10 % Sebaran 0,5 m 0,01781 2b Grout 10 % Sebaran 2,5 m 0,01550 2c Grout 10 % Sebaran 5,5 m 0,00821 3a Grout 20 % Sebaran 0,5 m 0,01862 3b Grout 20 % Sebaran 2,5 m 0,01477 3c Grout 20 % Sebaran 5,5 m 0,00852 No Komposisi Campuran Grouting dengan Tanah Asli dan Panjang Sebarannya
Gambar 10. Output penurunan (U y )) pada variasi komposisi campuran material water cement grouting dengan tanah asli dan panjang sebaran grouting terhadap penurunan tanah
Pada  jalan  eksisting  sebelum  perkuatan water  cement  grouting ,  penurunan  total  yang terjadi adalah 0,02892  meter. Pada komposisi campuran grout 10 % dengan variasi  panjang sebaran grouting 50  cm    nilai  penurunan  menjadi  0,01781  m    mengecil  38,79  %,  dengan variasi  panjang  sebaran  2,5  meter  penurunan  menjadi  0,01550  meter  mengecil  49,39%,  dan dengan  variasi  panjang  sebaran  5,5  meter  penurunan  menjadi  0,005821  meter  mengecil 77,73%  .  Penurunan  tanah  pada  analisis  ini  memiliki  hasil  yang  bervariasi  ditinjau  dari peningkatan panjang sebarannya, namun penurunan tanah cenderung mengecil jika jangkauan sebaran grouting semakin panjang.
Sedangkan  berdasarkan  komposisi  campuran grouting dengan  tanah  asli  dapat  dilihat pada  panjang  sebaran  0,5  meter    dengan  komposisi  campuran grout 10  %  penurunan  tanah adalah  0,0781  meter,  dengan  komposisi  campuran grout 20  %  penurunan  tanah  meningkat menjadi  0,01862  meter,  tetapi  dengan  penambahan  panjang  sebaran  2,5  meter    pada komposisi campuran grout 10 % penurunan tanah menjadi 0,0155 meter dan pada campuran grout 20%  penurunan  tanah  mengecil  menjadi  0,01477  meter,  hingga  pada  panjang  sebaran 5,5  meter  campuran grouting 10%  dan  20%  mendekati  nilai  penurunan  yang  hampir  sama yaitu 0,00821 meter dan 0,00853 meter.  Penurunan tanah pada analisis komposisi campuran grouting memiliki  nilai  yang  bervariasi,  namun  cenderung  mengecil    jika  komposisi campuran grouting semakin banyak.
Pendekatan  penelitian  tentang  sebaran  grouting dalam  mereduksi  penurunan  tanah pernah  dilakukan  oleh  Hewen  Ma,  Wanghua  Sui,  dan  Jianming  Ni  dalam  makalahnya  yang berjudul “ Environmentally sustainable mining: a case study on surface subsidence control of grouting into overburden “ menyajikan penyelidikan tentang efek grouting kedalam beberapa lapisan  tanah  untuk  mengendalikan  penurunan  permukaan.  Tekanan  grouting  dilakukan dengan menambah jumlah lubang bor dan jumlah volume grouting. Uji model skala, simulasi numerik  dan  pengukuran  lapangan  digunakan  untuk  mempelajari  sebaran  dan  proses pemisahan  lapisan  tanah  serta  membandingkan  kegagalan  lapisan  tanah  dasar  dengan penurunan permukaan akibat grouting sebelum dan sesudah pembebanan. Uji model skala dan hasil simulasi numerik dari proses tekanan grouting sangat sesuai dengan yang diperoleh dari pengukuran  di  lapangan.  Hasil  pengujian  distribusi  sebaran grouting pada  celah  masing- masing lapisan tanah terbukti dapat mengurangi penurunan tanah akibat pembebanan.
Penelitian  tentang  sebaran  grouting  juga  pernah  dilakukan  oleh  Muhsiun  Chang,  et.al, 2015  dalam  Jurnal  “ Ground  Response  and  Grout  Distribution  by  Field  Soil  Grouting ” membahas mengenai perilaku tanah, mekanisme injeksi dan distribusi grout yang dihasilkan dari  pengamatan grouting dilapangan.  Uji  coba grouting dilakukan  dengan  melakukan
Jurnal Manajemen Aset Infrastruktur & Fasilitas  – Vol. 6, Edisi Khusus, Januari 2022
penggalian  poros  kerja  selebar  6m  x  6m  dengan  kedalaman  8,5  m. Sheet  pile  wall dipasang sebelum  pelaksanaan grouting untuk  membatasi  penyebaran grout . Berbagai  jenis  suspensi dan grout diadopsi dan disuntikkan di tanah berpasir dan lempung pada kedalaman 4~8·5 m. Mekanisme  injeksi  yang  diamati  dalam  tanah  meliputi:  pemadatan,  permeasi  dan  rekahan mekanisme  injeksi  sesuai  dengan  umumnya  persyaratan groutabilitas yang  diterima berdasarkan rasio ukuran partikel, di mana grout suspensi (fraktur) meretakkan tanah liat dan permeation grout pada tanah berpasir. Studi ini menunjukkan ground heave meningkat seiring dengan kedalaman grouting . Volume heave akhir telah mencapai sekitar 22% dari total grout yang  disuntikkan.  Tekanan  tanah  lateral  dipengaruhi  oleh  rekahan  hidrolik grout .  Rekahan hidrolik,  yang  hampir  terbentuk  secara  vertikal  di  tanah  telah  menghasilkan  gerakan  lateral tanah.  Tekanan  lateral  akhir  tanah,  dalam  zona  radial  1  m  dari  lubang grout ,  adalah  sekitar 12% dari total grout yang disuntikkan.
Umumnya,  efektivitas grouting tergantung  pada  kontrol  yang  tepat  dari  mekanisme injeksi,  serta prediksi  yang baik  dari luas grout dan respon tanah. Namun, tidak satu  pun di atas  yang mudah diperoleh karena fakta bahwa kondisi bawah tanah biasanya kompleks dan operasi grouting melibatkan beberapa ketidakpastian.

## KESIMPULAN
Pada  analisis  penurunan  tanah  dengan  perkuatan water  cement  grouting jika  ditinjau dari  komposisi  campuran grouting dengan  tanah  asli  dan  panjang  sebarannya  dapat disimpulkan bahwa:
 Pada  kondisi  jalan  eksisting  Km.  Sby  39+990,  nilai  penurunan  tanah  dari  permodelan plaxis ditinjau pada kedalaman -1 meter dari orignal ground adalah didapatkan sebesar 0,02892 meter. Sesuai dengan permasalahan yang ditinjau bahwa pada beberapa tempat di jalan eksisting mengalami penurunan tanah.
 Berdasarkan hasil potongan melintang pada permodelan, penurunan tanah pada kondisi eksisting sebelum adanya perkuatan water cement grouting cenderung tidak merata dan tidak  stabil  sehingga  dapat  mengakibatkan  penurunan  yang  berbeda  pada  beberapa bagian  jalan,  setelah  dilakukan  perkuatan water  cement  grouting ,  penurunan  terlihat lebih  merata  dan  stabil  terutama  bila  sebaran grouting sampai  ke  bahu  jalan,  hal  ini menunjukkan bahwa perkuatan water cement grouting dapat mengurangi  menstabilkan penurunan tanah yang tidak merata.
 Pada  permodelan  dengan  variasi  panjang  sebaran grouting menunjukkan  bahwa semakin  panjang  sebaran grouting maka  penurunan  yang  terjadi  semakin  kecil.  Pada panjang  sebaran grouting 0,5  meter  rata-rata  penurunan  semakin  mengecil  sebanyak 38%  dari  penurunan  tanah  asli.  Pada  panjang  sebaran grouting 2,5  meter  rata-rata penurunan tanah mengecil 46% dan pada panjang sebaran 5,5 meter rata-rata penurunan mengecil 72% .
 Pada  Permodelan  dengan  variasi  komposisi  campuran grouting 10%,  15%  dan  20% dengan  tanah  asli  menunjukkan  bahwa  penurunan  tanah  memiliki  nilai  yang  hampir sama walaupun panjang sebaran bervariasi, namun cenderung meningkat jika komposisi campuran grouting semakin  banyak,  dapat  dilihat  pada  panjang  sebaran  0,5  meter dengan komposisi campuran grout 10 % penurunan tanah adalah 0,01781 meter, dengan komposisi  campuran grout 20  %  penurunan  tanah  meningkat  menjadi  0,01862  meter sedangkan  jika  panjang  sebaran  7  meter,  komposisi  campuran grout 10%  dan  20% mendapatkan nilai penurunan yang sama yaitu 0,00821 meter dan komposisi campuran grout 20% mendapatkan nilai penurunan 0,00852 meter.
 Berdasarkan hasil analisis diatas, permodelan penurunan tanah dengan perkuatan water cement  grouting memiliki  hasil  yang  bervariasi  ditinjau  dari  panjang  sebaran  dan komposisi  campuran grouting dengan  tanah  asli,  namun  penurunan  tanah  dengan
Jurnal Manajemen Aset Infrastruktur & Fasilitas  – Vol. 6, Edisi Khusus, Januari 2022
perkuatan water  cement  grouting cenderung  mengecil  jika  dibandingkan  dengan penurunan tanah pada kondisi eksisting sehingga perkuatan tanah dengan water cement grouting efektif dalam mereduksi penurunan tanah.
 Pengujian dan pengamatan terhadap hasil  grouting sangat penting dilaksanakan karena besarnya pengaruh panjang sebaran grouting  dalam membantu meningkatkan kapasitas daya dukung tanah dan  meminimalkan penurunan tanah.  Pengujian  lanjutan  sebaiknya dilakukan  dengan  pembuatan  model  dilaboratorium  atau  pengujian  langsung  di lapangan  agar  dapat  diketahui  komposisi  campuran  grouting  yang  pada  tanah  asli  dan panjang sebarannya

## DAFTAR PUSTAKA
Bowles, Joseph. E. (1979). Physical and Geotechnical Propertoes of Soils . McGraw-Hill, Inc, USA.
Bowles,  Joseph  E.  (1996). Foundation  Analysis  and  Design  Fifth  Edition ,  McGraw-Hill International Edition.
Chang,  Muchsiung  (2015).  “Ground  Response  and  Grout  Distribution  by  Field  Soil Grouting”. Ice Publishing, Vol. 169”. Issue GE1.
Committee  CE-032  (2002). Reinforced  Soils  and  Retaining  Structures .  Australian  Standarts for Retaining Walls (As 4678).
Dhani,  Noor  (2013).  Karakteristik  Kolom  Pasir  Grouting  Sebagai  Metode  Perkuatan  Tanah Lempung  Kepasiran. Tesis  Pasca  Sarjana .  Jurusan  Teknik  Sipil.  Universitas Hasanuddin.
Dirjen  Bina  Marga  (2019). Kumpulan  Korelasi  Parameter  Geoteknik  dan  Pondasi. Kementerian PUPR. Jakarta.
Dwiyanto, et. al. (2009). Penanggulangan Tanah Longsor Dengan Metode Grouting. Laporan Hibah Penelitian Strategi Nasional Semarang. Program Studi Teknik Geologi. Fakultas Teknik. Universitas Diponegoro. Semarang.
Károly  Széchy,  László  Varga  C.  Sc  (1978). Foundation  Engineering:  Soil  Exploration  and Spread Foundations. Budapest :  kad miai Kiad . English.
Kong  Sio-Keong  (2005).  Properties  Of  Cement  Based  Permeation  Grout  Used  In  Ground Engineering. A Thesis Submitted For The Degree of Master of Engineering . Department Of Civil Engineering. National University of Singapore.
Lambe. T.W, Whitman R.V. (1962). Soil Mechanics . A Wiley-Interscience Publication. John wiley & Sons, Inc. Canada.
Mansyur,  et.  al.  2020.  “Penentuan  Kohesi  dan  Sudut  Geser  Dalam  Pada  Beton  Busa”. Seminar Nasional Teknik Sipil Politeknik Negeri Jakarta, Prosiding Online. Hal. 104.
Ma Hewen, Sui  Wanghua, dan  Ni Jianming  (2019). “Environmentally sustainable mining:  a case  study  on  surface  subsidence  control  of  grouting  into  overburden“. Environmental Earth Sciences . Springer-Verlag GmbH Germany, part of Springer Nature.
SNI 6882:2014. Spesifikasi Mortar Untuk Pekerjaan Unit Pasangan . Suherman,  M.  (2005).  “Potensi  Sifat  Kelempungan”. Jurnal  Jalan  dan  Jembatan. Departemen Pekerjaan Umum.
Sukirman Silvia (1999). Perkerasan Lentur Jalan Raya . Penerbit Nova, Bandung. Suprayitno,  H.  &  Soemitro,  R. . .  (2018).  “Preliminary  Reflexion  on  Basic  Principle  of Infrastructure   sset  Management”. Jurnal  Manajemen  Aset  Infrastruktur  &  Fasilitas, 2(1) , Maret 2018.
Soemitro,  R. . .  &  Suprayitno,  H.  (2020).  “Preliminary  Reflection  on  Basic  Principle  of Operation  Management  Public  Work  Infrastructure   sset  Management”. Journal  of Infrastructure & Facility Asset Management, 2(2) , September 2020.
Jurnal Manajemen Aset Infrastruktur & Fasilitas  – Vol. 6, Edisi Khusus, Januari 2022
Tutorial  Manual  (2020). Tutorial  Manual  Connect  Edition  V20 .  Bentley  Systems, Incorporated.Terzaghi, Peck (1996). Soil Mechanics in Engineering Practice . A Wiley- Interscience Publication. John Wiley & Sons, Inc. Canada.
Warner, J. (2004). Practical Handbook of Grouting: Soil, Rock, and Structures . John Wiley & Sons, Inc. New Jersey Wesley, L.D. (1977). Mekanika Tanah, cetakan ke IV .  Badan Penerbit Pekerjaan Umum.