## PONDASI BALIK KOTAK DITANAH LUNAK
Sulardi 1 Pria Agung Widodo 2 Abdi Suprayitno 1 Hamriani Ryka 3
Rohima Sera Afifah 1 Kukuh Jalu Waskita 1
1 Program Studi Teknik Perminyakan, STT Migas Balikpapan
2 PT.Pertamina RU V, Balikpapan
3 Program Studi Teknik Geologi, STT Migas Balikpapan E-mail  : sulardikm61@yahoo.com

## ABSTRACT
The problem is the difficulty in determining the type and method of manufacture and  installation  of  foundation  on  soft  soils.  The  research  objective  is  to  provide  an overview  of  the  type  of  foundation,  the  method  of  manufacture  and  the  method  of installation of the foundation which is suitable and suitable in the soft soil environment. This  research  method  uses  used  research  methods  with  trial  and  error,  and  with  a  case study approach method, namely the case of difficulties in overcoming the problem of the availability of permanent structural support foundations and refinery operation equipment on soft soil. The results showed that the type and shape of the foundation that is suitable and to solve the problem is the foundation behind the box. This foundation specification is  an  inverted  box  with  reinforced  concrete  material  and  certain  dimensions  with  cover plates.  The  results  of  this  used  research  also  show  that  the  inverted  box  type  of foundation  is  suitable  for  supporting  equipment  supporting  refinery  operations  such  as pipe supports and other refinery operation equipment.
Key words: behind the box foundation, soft soil.

## 1. PENDAHULUAN

## Gambaran Situasi
Kawasan  industri  kimia  dan  industri  petro  kimia  pada  umumnya  memiliki kecenderungan  dibangun  dikawasan  pantai  atau  dikawasan  aliran  air  sungai.  Hal  ini dimaksudkan  untuk  mempermudah  memperoleh  pasokan  air  yang  cukup  untuk digunakan sebagai bahan baku pembuatan air umpan untuk boiler ( demineralized water ), pemenuhan  air  pendingin  peralatan  proses,  kemudahan  pembuangan  pembuangan  air limbah ( waste water ) dan kemudahan transportasi untuk mendatangkan bahan baku ( feed intake )  maupun  kemudahan  untuk  mengekspor  hasil-hasil  produksinya.  Secara  umum kondisi  tanah  dikawasan  pantai  dan  kawasan  teluk  adalah  jenis  tanah  lunak  dengan tekstur  tanah  yang  lembut,  mudah  mengalami  pemampatan,  mudah  terdeformasi,  dan daya  dukungnya  rendah.  Untuk  itu  maka  pondasi  peralatan  kilang  dan  struktur
penunjangnya  menggunakan  pondasi  dalam  dan  pondasi  tiang  yang  dipancang  dengan kedalaman  tertentu  hingga  mencapai  tanah  dasar  yang  keras  dengan  daya  dukung  yang besar.  Bangunan  penunjang  kilang  dan  peralatan  yang  tidak  ditopang  dengan  pondasi tiang  atau  pondasi  dalam  maka  dalam  beberapa  tahun  kemudian  setelah  terpasang  akan mengalami  penurunan,  mengalami  retak-retak,  miring  sehingga  kondisinya  tidak  aman ( unsafe  condition ),  tidak  layak  dioperasikan,  membahayakan  peralatan  dan  membahaya lingkungan.

## Permasalahan Penelitian
Permasalahan  yang  dihadapi  terkait  tanah  dasar  lunak  adalah  kesulitan  dalam penentuan  jenis  pondasi,  metode  kerja  pemasangan  pondasi  dan  metode  perbaikan pondasi  terpasang  yang  mengalami  kerusakan  atau  kondisinya sub  standard dan unsafe condition . Jika tidak ditemukan jenis pondasi dan metode kerja yang diyakini cocok dan sesuai  digunakan  maka  permasalahan  akan  terus  berulang  dan  tidak  akan  pernah  dapat diselesaikan.
Penyebab  permasalahan  dari  aspek  material,  tanah  dasar  lunak,  berlumpur  dan muka  air  tanah  tinggi,  rawan  longsor.  Dari  aspek  metode,  metode  kerja  pemasangan pondasi tanah lunak dan metode perbaikan konvensional tidak bisa digunakan. Dari aspek orang,  kemampuan  mengatasi  permasalahan  pondasi  ditanah  lunak  terbatas.  Dari  aspek lingkungan, lingkungan terbatas, terdapat utilitas bawah tanah.
Dari  uraian  penyebab  masalah  dan  dampak  permasalahan  diketahui  bahwa penyebab permasalahan dominan adalah masalah metode, yakni kesulitan penentuan jenis dan metode pemasangan pondasi ditanah lunak. Untuk itulah maka penelitian ini penting untuk dilakukan guna menemukan jawaban atas permasalahan kesulitan jenis pondasi dan metode  kerja  pemasangan  pondasi  ditanah  lunak  dengan  kondisi  lingkungan  yang terbatas  yang  dalam  pembuatannya  seperti  pondasi  balik  kotak  dengan  cara memanfaatkan gaya uplift tanah lunak.

## Tujuan dan Manfaat Penelitian Tujuan Penelitian
Tujuan yang hendak dicapai melalui kegiatan penelitian ini adalah :
1.  Memberikan gambaran tentang jenis, bentuk, spesifikasi dan dimensi pondasi yang cocok dan sesuai digunakan di tanah dasar lunak
2.  Memberikan  gambaran  metode  pembuatan  dan  pemasangan  pondasi  di  tanah  lunak serta metode perbaikan tanah dasar lunak dibawah dasar pondasi.

## Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan dari hasil penelitian ini adalah :
1.  Adanya  inovasi  baru  yang  dapat  memperkaya  khasanah  pengetahuan  dibidang geoteknik
2.  Mendapatkan  gambaran  solusi  atas  masalah  kesulitan  pembuatan  dan  pemasangan pondasi struktur diatas tanah lunak.
Penentuan tujuan dan manfaat ini didasarkan atas prinsip dasar rekayasa pondasi ditanah lunak  dengan  memaksimalkan  pemanfaatan  gaya  angkat  ( up  lift ),  memaksimalkan kemampuan gesek ( friction ) tanah dasar, dan memanfaatkan kemampuan jepit ( stiffener ) tanah dasar. Berdasarkan kaidah tersebut maka metode pondasi yang dipergunakan harus memenuhi beberapa kriteria memiliki lebar dasar yang cukup untuk bidang kontak gaya angkat  tanah  dasar  dan  memiliki  kedalaman  yang  cukup  untuk  melokalisir  tanah  dasar agar  tidak  tersebar.  Bentuk  dan  konfigurasi  pondasi  sebagaimana  diasumsi  tersebut memiliki  kemiripan  dengan  bentuk  dan  konfigurasi  kotak  yang  dibalik.  Untuk  itu penelitian menetapkan judul penelitian : Pondasi Balik Kotak Diatas Tanah Lunak.

## 2. DASAR TEORI

## Perbaikan Tanah dasar
Perbaikan  tanah  dasar  eksisting  dilokasi  pemasangan  pondasi  dilakukan  dengan langkah sebagai berikut :
1.  Aktual  tanah  dasar  adalah  tanah  uruk  dengan  sifat  lunak  berbahan  dasar  pasir kelempungan ( sandy clays ) dan mudah mengalir ( bleedin g)
2.  Metode pengeringan lahan (dewatering) dilakukan dengan memasang pipa diameter 1 Inch  yang  ujungnya  dilapis  paranet  dan  dibenamkan  secara  vertikal  sedalam  2  meter kedalam tanah disekeliling rencana pasangan pondasi
3.  Metode  pebaikan  dilakukan  dengan  metode soil  cement dan  melokalisir  pengaruh tanah dasar disekitarnya dengan metode coverdam sabowork
4. Coverdam sabowork  adalah  tumpukan  karung  yang  diisi  dengan soil  cement dan dipasang pada jarak 2.0 meter dari tapi block pondasi
5.  Tanah  dasar  dibawah  dan  disekeliling  block  pondasi  diperbaiki  dengan  metode soil cement dengan campuran 1 PC : 6 Tanah dasar
6.  Metode soil  cement dilakukan  untuk  menekan  pemampatan  tanah  dasar  sebagai pengganti tanah dasar eksisting yang tidak bisa dilakukan secara manual.

## Pondasi Kotak Terbalik
Bentuk  pondasi  kotak  terbalik  dipilih  berdasarkan  hasil  percobaan  menggunakan kotak-kotak  plastik  yang  dipasang  terbalik  pada  tanah  lunak  dan  digunakan  sebagai tumpuan  drum  air,  terbukti  dapat  menopang  drum  berisi  air  dengan  bentuk  penurunan merata  dan  kotak-kotak  kembali  terangkat  setelah  isi  air  didalam  drum  dikurang  secara bertahap. Dengan hasil percobaan tersebut pondasi kotak terbalik memiliki  daya dukung pondasi  akibat  gaya  angkat  ( uplift )  tanah  terhadap  luas  dasar  pondasi  (bidang  kontak), dan daya dukung akibat  kuat  desak ( friction ) tanah dasar disekeliling dinding  kotak sisi luar maupun sisi dalam dinding kotak.

## 3. METODE PENELITIAN

## Lokasi Penelitian
Penelitian  ini  dilakukan  dilingkungan  industri  kilang  pengolahan  minyak  PT. Pertamina RU V Balikpapan. Lokasi kilang ini berada dikawasan Teluk Balikpapan yang pada  awalnya  diprediksi  sebagai  kawasan  rawa  dan  dataran  rendah  dengan  jenis  lapisan tanah  endapan  dengan  tekstur  tanah  lempung  halus,  lanau,  pelapukan  material  biomasa dan  lapisan  tanah  organik.  Secara  geoteknik  material  tanah  dasar  tersebut  tergolong sebagai  tanah  lunak  yang  memiliki  sifat  mudah  mampat,  mudah  terdeformasi,  mudah jenuh oleh air dan daya dukungnya sangat rendah.

## Metode dan Pendekatan Penelitian
Metode  penelitian  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  adalah  penelitian  terpakai, yakni penerapan  teknik pondasi yang dianggap cocok dan sesuai digunakan ditanah lunak. Dalam penelitian terpakai ini peneliti menggunakan teknik trial dan error dengan beberapa alternatif  berdasarkan  referensi  teknik  pondasi.  Dari  beberapa  alternatif  tersebut  dipilih inovasi pondasi pondasi yang paling cocok dan sesuai diaplikasikan ditanah lunak.

## Pekerjaan Persiapan
1.  Membuat  rancangan  dan  analisis  teknis  pondasi  balik  kotak,  dengan  rancangan pondasi balik kotak terdiri dari :
a.  Pelat beton betulang untuk meningkatkan bearing capacity berdasarkan gaya angkat keatas
b.  Pelat dinding keliling untuk mencegah bahaya geser, guling dan settlement
2.  Membuat model pondasi balik kotak, dengan model pondasi balik kotak tiruan bentuk pondasi bentuk kotak  terbalik dengan :
a.  Pelat atas (cover) beton bertulang mutu beton K-300 tebal.30 Cm, ukuran 150x150 Cm
b.  Pelat  dinding  keliling  (shell)  beton  bertulang  mutu  beton  K-300,  tebal.20  Cm  dan tinggi 150 Cm
3.  Menyusun metode perbaikan tanah dasar lunak, dengan metode kerja sebagai berikut : a.  Tanah dasar hasil galian ditiriskan dan ditutup terpal jika hujan
b.  Tanah dasar dicampur dengan portland cement dengan campuran 1 prtland cement : 6 tanah dasar dan dicampur hingga rata (metode soil cement)
c.  Soil  cement  dipergunakan  sebagai  bahan  isian  sisi  dalam  dinding  pondasi  dan dipergunakan sebagai bahan perkuatan tanah dengan metode sabo work
4.  Menyusun  metode  kerja  pelaksanaan  metode  pondasi  balik  kotak  dengan  metode memasang  bouplank  leveling  pondasi  eksisting,  menyiapkan  tiang  pondasi  dan tulangan  pondasi,  menyiapkan  perbaikan  tanah  dasar  dengan  soil  cement,  memasang tanah isian didalam dan diluar dinding pondasi dan padatkan dengan baik, memasang soil  cement  dan  padatkan  dengan  baik,  dan  memasang  paving  slab  beton  dengan sealing joint.
Cara Kerja Pemasangan Pondasi balik kotak Tiruan 1.  Memasang stake out bouwplank
2.  Penggalian tanah dasar pondasi, kedalaman penggalian 150 Cm dan dipastikan galian aman terhadap reruntuhan dengan metode shoring, dengan bentuk dan konfigurasi galian pasangan pondasi kotak
3.  Menyiapkan rangkaian tulangan pondasi kotak, menggunakan tulangan rangkap, berbahan dasar Wiremesh M10-150, ulir dan tulangan beton dirangkai secara terpisah menjadi 2 (dua) bagian yaitu bagian pelat dasar dan bagian dinding
4.  Memasang sabo work pelindung tanah urugan
a. Sabowork adalah campuran tanah dan semen yang diaduk secara manual kemudian dimasukan kedalam karung-karung
b. Sabowork dipasang pada jarak 1 meter diluar batas pondasi kotak terbaik
c. Sabowork  berfungsi  untuk  melokalisir  tanah  urugan  agar  tidak  tersebar  pada  saat dibebani
d. Karung sabowork berfungsi untuk mencegah campuran tanah dan semen agar tidak tersebar selama proses pengerasan campuran
e. Memasang  plastic  sheet  tebal.  1  mm  dan  lantai  kerja  mutu  beton  ringan  cor setempat (K-175), tebal. 5 Cm
5.  Memasang rangkaian tulangan dan pengecoran pondasi balik kotak
a.  Pemasangan  rangkaian  tulangan  dinding  pondasi  kotak  terbaik  setelah  dipastikan lantai kerja  mengeras  dengan  baik,  sehingga  rangkaian  tulangan  dapat  duduk dengan stabil
b.  Rangkaian  tulangan  dinding  pondasi  dan  cover  pondasi  kotak  dengan  material wiremesh M10-150 ulir
c.  Pemasangan  bekisting  ( formwork ),  dengan  memastikan  terdapat  selisih  >  3  Cm untuk selimut beton
d.  Untuk memastikan tersedia jarak yang cukup digunakan beton decking, tebal. 3 Cm
e.  Pengecoran dinding pondasi kotak dengan mutu beton K300, readymix

## 6.  Perbaikan tanah dasar
a. Pemasangan  tanah  dasar  urugan  didalam  pondasi  kotak  dilakukan  setelah  dinding beton pondasi kotak mengeras dengan baik
b. Tanah  dasar  diratakan,  dipadatkan  dengan  alat  pemadat  manual  dan  diukur kepadatan tanah dasar dengan alat DCP untuk memastikan kepadatan tanah dasar > 6%
c. Pemadatan tanah dasar tiap tebal layer. 10Cm
7.  Memasang pelat cover pondasi kotak
a.  Pasang rangkaian tulangan cover pondasi kotak dengan spesifikasi wiremesh M10- 150
c.  Pasang rangkaian tulangan pier head pondasi struktur atas dengan tulangan besi ulir diameter 13 mm yang dirangkai membentuk kubus ukuran 60x6060 Cm, memasang angker dan base plate struktur atas
d.  Pasang bekisting cor cover pondasi kotak dengan  bentuk, dimensi dan konfigurasi sesuai bentuk  rencana  pier  head  pondasi  struktur  atas  dan  pemasangan  paving slab dan seal joint.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## Hasil Penelitian
1. Metode pembuatan dan pemasangan pondasi balik kotak selesai dengan baik dan aman
2. Telah  dilakukan  joint  inspection  bersama  bagian  terkait,  dengan  hasil  :  bentuk, dimensi dan konfigurasi pemasangan pondasi balik kotak telah sesuai gambar rencana
3. Struktur atas telah terpasang diatas pondasi balik kotak dengan baik dan aman

## Hasil Perbaikan Aspek Panca Mutu
1.  Secara kualitas (quality), tanah dasar disekitar pondasi telah diperbaiki dengan metode soil cement dan dilakukan pemasangan sabowork untuk melokalisir tersebarnya tanah dasar dibawah pondasi
2.  Secara biaya (cost), dapat menekan biaya akibat pekerjaan tak terduga ( unpredictable ) senilai  Rp  500  Juta,  dan  dapat  dicegah  gangguan/kegagalan  operasi  kilang  dengan kerugian Rp 32,5Milyar PerHari
3.  Secara delivery,  jenis pondasi tanah lunak dengan pondasi balik kotak tiruan
4.  Ssecara  safety,  safety  factor  pondasi  balik  kotak  tiruan    lebih  besar  dari  pondasi konvensional
5.  Secara  moral,  konfidensi  level  pekerja  meningkat,  inovasi  yang  dilakukan  dapat mengatasi permasalahan dilapangan dengan baik dan aman.

## Hasil  Penelitian Lainnya
1.  Tanah  dasar  lunak  disekitar  pondasi  balik  kotak  telah  dilakukan  perbaikan  dengan metode  soil  cement  (campuran  tanah  dengan  portland  cement)  dan  cara  lokalisir tersebarnya tanah urug dengan metode sabowork
2.  Untuk menjamin keberhasilan pembuatan dan pemasangan pondasi balik kotak tiruan sesuai disain, telah disusun prosedur pelaksanaan pekerjaan pondasi balik kotak tiruan 3.  Pondasi  balik  kotak  telah  direplikasi  untuk  mengatasi  permasalahan  sejenis  pada pembangunan struktur penopang main ducting stack furnace

## Pembahasan
Secara  spesifik  perbedaan  pondasi  balik  kotak  dengan  pondasi  dangkal konvensional  adalah  berdasarkan  bentuknya  pondasi  balik  kotak    berbentuk  kotak terbalik mengambang diatas tanah lunak. Berdasarkan bidang kontaknya, komponen daya dukung  pondasi  meliputi  seluas  dasar  pondasi,  luasan  dinding  kotak  sisi  dalam,  luasan sisi  luar  kotak,  dan  friksi  kedalaman  kotak.  Efek  tekanan  tanah  dasarnya,  tanah  dasar tetap didalam kotak dan memperbesar gaya apung (uplift) terhadap bidang kontak dalam kotak.  Penggunaan  pondasi  balik  kotak  cocok  dipergunakan  dilingkungan  tanah  keras maupun  tanah  lunak.  Material  yang  digunakan  untuk  pondasi  balik  kotak  terbuat  dari pasangan beton bertulang, pPasangan batu kombinasi beton, pasangan pelat baja, plastic, kayu dan material komposit
Metode  pembuatan  dan  pemasangan  pondasi  balik  kotak  dapat  menyesuaikan kebutuhan  dan  menyesuaikan  kondisi  dilokasi.  Dimensi  kotak  dapat  disesuaikan  sesuai kebutuhan  dan  sesuai  hasil  perhitungan,  namun  bentuknya  tetap  sebagai  bentuk  kotak terbalik. Metode pemasangan pondasi kotak terbalik dapat dilakukan cara pertama, yaitu dengan  memasang  tiang  pengaku,  menggali  lubang  dinding  kotak,  memasang  bikisting, memasang  tulangan,  melakukan  pengecoran  dinding  kotak,  memadatkan  tanah  didalam
dan  diluar  kotak,  memasang  tulangan  cover  hingga  tulangan  pier  head  dan  melakukan pengecoran  cover  atas  hingga  pier  head  pondasi.  Kelemahan  cara  kerja  ini  adalah pekerjaan  lanjutan  baru  dapat  dilakukan  setelah  beton  dinding  kotak  mengeras  dengan baik dan aman dibebani.

## 4. KESIMPULAN
Dari  uraian  permasalahan  dan  hasil  penelitian  sebagaimana  dijelaskan  diatas  dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut.
1.  Jenis pondasi yang cocok dan sesuai digunakan untuk penopang peralatan kilang dan struktur penunjang diatas tanah lunak adalah pondasi balik kotak tiruan. Jenis pondasi ini  adalah  pondasi  kotak  terbalik  berbahan  dasar  beton  bertulang  ukuran 150x150x160Cm, tebal dinding beton 20 Cm, tebal pelat cover 30Cm
2.  Metode pemasangan pondasi balik kotak dilakukan dengan menyiapkan beton dinding kotak,  membuat  galian  pasangan  dinding  kotak,  memasang  dinding  kotak, memadatkan tanah didalam dan diluar kotak, memasang tulangan penutup atas hingga pier head, dan melakukan pengecoran slab beton penutup atas hingga pier head .

## 5.   DAFTAR  PUSTAKA
Carl R. Branan, 1010, Rules of Thumb Chemical Engineering A manual Quick Accurate Solution  to  Everiday  Process  Engineering  Problems,  Gulf  Publishing  Company, Huston, Texas
Trambouze, Piere, 2000, Petroleum Engineering 4 Det, Material and Equipment, IFP
Richard Hislop, 2009, Construction Site safety, Large Facilities Workshop
Sulardi, 2017, Mengatasi Kesulitan Pemasangan Struktur Hoist Over Head Crane Dengan Metode Pondasi balik kotak, Risalah Continous Improvement PT. Pertamina RU V, Balikpapan
Sulardi,  2016,  Pondasi  Kotak  Terbalik  Penopang  Kontainer,  Suggestion  System  PT. Pertamina RU V, Balikpapan
Sulardi, 2016, Slab Beton Apung di Tanah Lunak, Suggestion System PT. Pertamina RU V, Balikpapan
Sulardi, 2017, Pondasi Penopang Struktur Lepas Pantai Yang Dilengkapi  Kaki Pengaku (Pondasi Akar Bakau), Hak Paten No. IDP 000047210
Dokumen No. C-051/E15142/2017-S9 Rev.3, 2017, Metode Pelaksanaan Pembuatan dan Pemasangan Pondasi Paku Payung, PT. Pertamina RU V, Balikpapan.