## PENGARUH VERTICAL DRAINED GEOTEXTILE DAN SAND COLUMN TERHADAP WAKTU CONSOLIDASI

## Encu Sutarman
Fakultas Teknik, Program Studi Sipil Universitas Langlangbuana Jl. Karapitan 116, Bandung
e.sutarmancivil@gmail.com
Abstrak — Pekerjaan tanah berupa timbunan serta beban rencana dari lokasi pekerjaan itu tidak terlepas dengan permasalahan air yang terkandung didalamnya, tanah tersusun atas butir–butir tanah (skeleton), ukuran butir tanah akan membedakan tingkat permeabilitas yang dimiliki tanah itu. Kajian ini bermaksud untuk mendapatkan suatu informasi mengenai apa yang menjadi permasalahan tentang; settlement, waktu consolidasi serta waktu percepatan dengan pemasangan prefabricated vertical drain (PVD) geotektile maupun penggunaan sand column/ tiang pasir, hal ini yang menjadi latar belakang kajian ini. Parameter tanah berupa data SPT, sifat fisis tanah, batas–batas Atterberg tanah, metode pengambilan tanah asli (undistrubed) dengan cara melakukan pemboran di lokasi rencana konstruksi yang akan ditempatkan berlandaskan- ASTM D 1452, 1587, 1586. Kajian ini berdasarkan data bor log SPTBH6 B1, koefisien compresi di tanah cohesive jenis lempung organis sedangkan koefisien consolidasi berdasarkan formula Terzaghi dan Peck, 1976. Parameter tanah berdasarkan data lapangan pembangunan jalur kereta api Semarang-Grobogan pekerjaan menaikan tinggi level jembatan dan jalur KAI akibat rob pantai utara diatas tanah lunak/ rawa-rawa dari pekerjaan PT KAI Jawa Tengah Tahun anggaran 2017 serta Dinamika Konsultan cv sebagai konsultan perencana pada bulan September 2017. Perbaikan tanah lunak yang tebal dilakukan dengan melakukan percepatan consolidasi, hal ini dapat dicapai dengan penggunaan vertical dan horizontal drainberdasarkan teori consolidasi radial dan polar Baron serta perhitungan peningkatan tekanan total ∆σpada beban merata q pada bidang persegi, faktor pengaruh tekanan Fadum (1948). Daerah pengaruh drainase vertical tergantung configurasi pemasangan dari vertical drain, pada kajian ini configurasi berupa segi empat. Polythelane berbentuk persegi panjang dikonversi kebentuk lingkaran untuk analisa sand column. Factor hambat λ Yoshikuni (1990) merupakan fungsi dari permeabilitas k sehingga didapatkan faktor waktu terpasang vertical drain. Dari hasil kajian ini didapatkan besar settlement 2.07 m dengan waktu consolidasi tanpa vertical drain selama 19.68 tahun sedangkan waktu consolidasi terpasang PVD Geotextil menjadi 5.21 bulan dengan panjang geotextil 8 m dan configurasi pemasangan segi empat, jarak antar PVD sebesar 1.75 m sedangkan setelah terpasang Sand Column/ tiang pasir didapatkan waktu consolidasi sebesar 4.65 bulan. hal ini dikarenakan geotextile maupun pasir memiliki nilai permeabilitas yang tinggi. Pasir sebagai vertical maupun horizontal drain dapat meningkatkan shear strength dari tanah sehingga daya dukung dari tanah akan meningkat. Penggunaan
geotextile dan pasir dapat dilakukan secara kombinasi dengan pemilihan configurasi pemasangan di lapangan. Geotextile sebagai horizontal drain (HD) harus diperhatikan jalur dan elevasinya agar maximal dalam mengalirkan air kearah samping.
Kata kunci — Soil test, parameter tanah, metode analitis, empiris, bor log SPT, sisa tekanan, waktu consolidasi, consolidasi radial, configurasi, settlement, prefabricated vertical drain (PVD), prefabricated horizontal drain (PHD), geotextile, sand column, factor hambat Yoshikuni, compresi, permeabilitas.

## 1. P ENDAHULUAN

## 1.1. Latar Belakang Dan Permasalahan
Consolidasi atau proses keluarnya air pori dari ruang pori akibat adanya beban diatas tanah dasar berupa timbunan dan beban konstruksi yang menyebabkan tejadinya settlement atau penurunan, hal ini merupakan permasalahan yang perlu mendapat perhatian.
Pekerjaan tanah berupa timbunan serta beban rencana dari lokasi pekerjaan itu tidak terlepas dengan permasalahan air yang terkandung didalamnya, kita ketahui bahwa tanah itu tersusun atas butir–butir tanah (skeleton), ukuran butir tanah akan membedakan tingkat permeabilitas yang dimiliki tanah itu. Pekerjaan timbunan menyangkut permasalahan beban, consolidasi serta settlement yang akan berpengaruh terhadap stabilitas konsruksi diatas timbunan, hal ini yang menjadi latar belakang kajian ini.
Jika pekerjaan konstruksi tidak mengindahkan settlement yang akan terjadi serta daya dukung dari tanah, hal ini akan menyebabkan
kerugian materil baik pada saat berakhirnyakonstruksi (end off construction) maupun pasca konstruksi serta jangka panjang.permasalahan ini perlu untuk ditanggulangi dengan safety factor yang memenuhi syarat keamanan konstruksi.

## 1.2. Maksud Kajian
Maksud kajian ini yaitu untuk mendapatkan suatu informasi mengenai apa yang menjadi permasalahan diatas tentang:
1. Settlement yang diakibatkan beban rencana.
2. Waktu consolidasi.

## 1.3. Tujuan Kajian
Kajian ini untuk dapat menentukan besar settlement dan waktu consolidasi alami serta waktu percepatan dengan pemasangan prefabricated vertical drain (PVD) geotektile maupun penggunaan sand column/ tiang pasir sehingga dapat menentukan waktu selesainya proses settlement akibat beban rencana dari konstruksi.

## 2. L ANDASAN T EORI

## 2.1. Permeabilitas Tanah
Kemampuan fluida untuk mengalir melalui media yang porous merupakan sifat teknis yang disebut daya rembesan atau permeabilitas, dimana fluida hal ini air dan media porous merupakan massa tanah.Pada massa tanah alamiah yang mana ruang kosong antar butir (ruang pori) merupakan jalan yang dilalui air berupa rembesan, semakin kecil ruang pori maka semakin kecil pula rembesan yang terjadi. Permeabilitas dari jenis tanah ditunjukan pada Tabel 1. dibawah ini,
TABEL 1. N ILAI T IPIKAL K OEFISIEN PERMEABILITAS
JENIS TANAH

## KOEFISIEN PERMEABILITAS
(mm/detik) Lempung < 10 - 6 Lanau 10 - 4 – 10 - 6 Pasir 10 – 10 - 4 Kerikil > 10 Sumber; Sengara, I Wayan, DR, Stabilitas Lereng, ITB ’2000

## 2.2. Penurunan
Penurunan yang terjadi merupakan perubahan regangan sepanjang kedalaman. Penurunan (Settlement) terjadi jika material tanah menerima beban diatasnya. Settelment didefinisikan sbb;
∆H = ∫ε dH ε = ∆H/ H atau ε = σ/E s
Dimana: ε : regangan ∆H : settlement σ : tegangan E s : modulus elastisitas tanah
Settlemen terbagi atas: a. Penurunan langsung (∆H L ) atau short term b. Penurunan Consolidasi (∆H c ) atau long term c. Penurunan Rangkak (∆H Creep ) atau long term
2.2.1. Total Penurunan (∆H)
a . Hubungan antara c C dan m v
b . Hubungan antara m v dan a v m v = ∆e/∆p atau m v = 1/E dan E = ∆p/∆e m v = a v /(1 + e 0 )
Dimana;
∆H : Settlement C c : Indek Kompresi C v : Indek Muai e 0 : Angka pori mula – mula ∆σ v ’ : Penambahan beban akibat beban luar σ v ’ :Tekanan overburden tanah efektif p c :Tekanan praconsolidasi m v : Koefisien kompresi volume tanah a v : koefisien tekanan
2.2.2. Indek Tekanan (c c ) Indek tekanan atau indek kompresi diusulkan Azzouz, 1976 sbb;
a . Tanah tidak organis, lanau, lempung dan lempung berlanau ; c c = 0.3( e 0 – 0.27) b . Tanah organis, gambut, lempung dan lempung organis; c c = 0.0115w n
Dimana; w n : kadar air natural/lapangan 2.2.3. Koefisien Consolidasi c v untuk type tanah dengan IP > 25 mempunyai c v : 0.1 – 1 m 2 /tahun
Terzaghi dan Peck (1976) dari terdahulunya Skempton mengusulkan; c v = 0.009( w L – 10% )
Nilai c c bervariasi tergantung jenis dan kondisi tanah di lapangan.
2.2.4. Waktu Consolidasi (t i )
Lamanya proses terjadinya consolidasi yang berakibat pada terjadinya settlement ditentukan dengan diketahuinya c v (Lab), t diambil pada saat consolidasi mencapai 50%, sehingga waktu yang digunakannya adalah t 50 . c v = k/( m v γ w ) = k(1+ e)/(a v γ w )
Maka t i = TH 2 / c v

## 2.2.5. Derajat Consolidasi (U)
U = √T/π Dimana : T : merupakan faktor waktu t i : lamanya proses consolidasi
Hubungan antara derajat consolidasi U terhadap factor waktu ditunjukan oleh Tabel 2.
TABEL 2. HUBUNGAN PROSENTASI CONSOLIDASI TERHADAP WAKTU
U T 00 0.000 10 0.008 20 0.031 30 0.071
40 0.126 50 0.197 60 0.287 70 0.403
80 0.567
90 0.848
100 ∞

## 2.3. Drainase Vertical
Perbaikan tanah lunak yang tebal dapat dilakukan dengan melakukan percepatan consolidasi, hal ini dapat dicapai dengan penggunaan vertical drain atau drainase tegak setebal lapisan lunak dengan maksud agar mempercepatpengeluaran air pori dan stabilitas dari tanah tersebut lebih cepat tercapai.
Metoda vertical drain berdasarkan teori consolidasi radial dan polar Baron ditunjukan oleh Gambar 1. di bawah ini;

## Gambar
1. Consolidasi radial dan polar
d e : daerah pengaruh drainase vertical d w : diameter drain Besarnya d e tergantung configurasi pemasangan dari vertical drain; d e = 1.128 s untuk configurasi segi empat d e = 1.050 s untuk configurasi segi tiga.
2.3.1. Configurasi pemasangan vertical drain:
a . Segi empat
Gambar 2.
Configurasi segi empat
b . Segi tiga
Gambar 3. Configurasi segi tiga
2.3.2. Jenis Vertical Drain (VD)
a . VD Sand Column/ Tiang pasir.
b . Polythelane berbentuk persegi panjang dikonsfersi ke lingkaran:
Dengan dipasangnya vertical drain, derajat consolidasi menjadi:
U = 1 - e [- 8 Th/ ( Fn + 0.8λ ) ]
F n = [n 2 / (n 2 – 1)] ln n – [3n 2 – 1)/ 4n 2 ]
n = d e /d w
Factor hambat λ Yoshikuni (1990) merupakan fungsi dari permeabilitas k. Koefisien permeabilitas k geotekstil sebesar 1,5 x 10 – 3 m/s
Gambar 4 dibawah ini merupakan timbunan dengan pemasangan vertical drain;
Gambar 4. Timbunan dengan pemasangan VD
Gambar 4a ; Timbunan dan tanah dasar Gambar 4b ; Sket VD
Dimana; n : rasio d e terhadap d w L : tinggi tiang vertical drain L m : tinggi lantai kerja k c : koef. vertical drain k s : koef. permeabilitas tanah λ : faktor hambat, teori Yoshikuni, 1990 e : bilangan e ( ≈ 2.7183 ) d w : diameter vertical drain
T h : faktor waktu vertical drain
L x : jarak dari vertical drain ke rembesan F n : koefisien pengaruh rembesan
2.3.3. Faktor waktu dengan terpasangnya vertical drain T h = c vr t /d e2
t = T h r e2 / c vr
c vr = k h (1 + e 0 ) / a v γ w
Recall dari pers. a v Terzaghi. a v = k h ( 1 + e 0 ) / c v γ w
2.4. Tekanan akibat beban merata pada bidang persegi
Gambar 4a Gambar 4b
Dalam pernasalahan ini untuk menyelesaikan peningkatan tekanan total ∆σpada titik P pada salah satu sudut beban merata q berupa bidang persegi; ∆ σ v = ∆ σ vo I σ Hal ini diperlihatkan oleh Gambar 5;
Gambar 5.
Beban merata pada bidang persegi
I σ merupakan faktor pengaruh tekanan yang disebabkan beban merata bidang persegi dengan panjang L, lebar B berjarak z terhadap titik P.
I σ berupa parameter m = B/z dan n = L/z yang dinyatakan Fadum (1948).
Penambahan tekanan ∆ σ pada titik ujung pelat, sehingga kita dapat menghitung tekanan tanah pada suatu titik tertentuakibat beban merata berupa bidang persegi. Andaikan kita hitung penambahan tekanan ∆ σ dibawah titik X, dengan bidang L x B yitu;
∆ σ v = ∆ σ v(bid 1) + ∆ σ v(bid 2) + ∆ σ v(bid 3) + ∆ σ v(bid 4)
Sedangkan di bawah titik Y Gambar 6, penambahan tekanan ∆ σ v dengan bidang beban ditunjukan oleh daerah diarsir, maka; ∆ σ v = ∆ σ v(bid b x b) – ∆ σ v(bid a x a)
Metoda Numerik untuk pemecahan persamaan Bousinesq; Alas bujur sangkar atau persegi panjang di bagi ke dalam luas bujur sangkar kecil dengan sisi a sehingga dihasilkan seri muatan titik, gunakan ukuran sisi a pada besaran 0,3m x 0,3m (1ft x 1 ft) atau lebih kecil. Alas bulat dikonversi ke bujur sangkar serta sebagai B = √πr 2 . Masukan koordinat x, y dan z untuk lokasi pertama di atas dengan garis profil tekanan vertical, dan pertambahan – pertambahan ke dalam dz, kemudian alas serta banyaknya bujur sangkar yang paralel dan tegak lurus terhadap sb x dan sb y.
a . Hitung Q = a 2 σ v0 , yang mana tegangan keseluruhan σ v merupakan jumlah dari semua luas satuan penyusun pondasi itu.
b . Koordinat z ditingkatkan bertahap menjadi z 1 = z + dz
Metoda lain yang dapat diterapkan yaitu metoda Numerik (1935) yang lazim ditemukan dalam bagan Fadum (1948). Persamaan yang diberikan Numerik dapat diterapkan di bawah sudut dari luas B x L yaitu;
m = B/z dan n = L/z
(σ = σ 0 jika z = 0, atau di permukaan tanah ) v = m 2 + n 2 + 1 dan v 1 = ( m n ) 2 Apabila v 1 > v maka tan – 1 itu negatif (–) dan perlu menambahkan π. Tegangan vertical pada sembarang kedalaman z dapat diperoleh dalam jarak yang wajar sampai di bawah alas seperti ditunjukan pada Gambar 6;
Gambar 6. Beban merata di pelat persegi
Pada Gambar ini daerah beban berupa bujur sangkar = O’ebd. Tegangan di titik O = 4 x Oabc = 4 x ∆ σ v(bid 1 ) Tegangan di titik O’ = O’ebd O’ = ∆ σ v(bid 1 ) + ∆ σ v(bid 2 ) + ∆ σ v(bid 3 ) + ∆ σ v(bid 4)
TABEL 3. FAKTOR PENGARUH PEMBEBANAN (Fadum,1948)
Lanjutan TABEL 3

## 3. M ETODOLOGI P ENELITIAN
Data parameter tanah berdasarkan insvestigasi lapangan serta sumber terkait dalam perencanaan serta pelaksanaan konstruksi, berdasarkan hasil test di Laboratorium mektan serta data–data yang sudah ada tentang parameter tanah pada instansi terkait.
Penelitian geoteknik dari tanah tersebut untuk dapat menentukan dan mengetahui;
1. Settlement natural akibat beban.
2. Waktu consolidasi natural.
3. Sisa tegangan akibat beban berupa timbunan.
4. Panjang PVD geotextile.
5. Waktu consolidasi setelah terpasang vertical drain Sand Column/ Tiang Pasir.
6. Panjang vertical drain Sand Column/ Tiang Pasir.
7. Waktu consolidasi setelah terpasang vertical drain Sand Column/Tiang Pasir.

## 3.1. Pengambilan Data Parameter Tanah
Metode pengambilan informasi pendahuluan dari data SPT yang dilengkapi bor log, sifat fisis tanah, batas–batas Atterberg tanah. Pengambilan tanah asli (undistrubed) dengan cara melakukan pemboran di lokasi rencana konstruksi yang akan ditempatkan.
1. Metode pengambilan tanah asli Pengambilan tanah asli dengan cara melakukan pemboran di titik lokasi serta masing–masing kedalaman untuk satu titik lokasi bor dan tanah pada bidang gelincir antara tanah dan batuan berlandaskan - ASTM D 1452, 1587, 1586. Data tersebut antara lain; a . Sifat fisis tanah. b . Parameter kuat geser tanah (φ dan c). c . Indek kompresi c c , indek muai c v . d . Ketebalan lapisan tanah dasar.
e . Muka air tanah. f . Batas – batas Atterberg (Konsistesi). g . Koefisien permeabilitas.
2. Lokasi Pengambilan Data Kajian ini berdasarkan data lapangan pembangunan jalur Kereta Api Semarang-Grobogan Jawa Tengah, berdasarkan insvestigasi lapangan serta sumber terkait dari Dinamika Konsultan cv sebagai konsultan perencana pada bulan September 2017 tahun anggaran 2017.
Gambar 7.
Lokasi BH 5 dan BH 6 (Topografi)
Gambar

## 8.

## 3.2. Analisa Data
Perhitungan–perhitungan tersebut antara lain :
1. Karakteristik serta consistensi dari tanah berdasarkan SPT.
2. Undrained shear strength korelasi dari SPT.
3. Tegangan vertical efektif tanah.
4. Sisa tegangan akibat beban merata pada bidang.
5. Settlement natural akibat beban.
6. Waktu consolidasi natural.
5. Waktu consolidasi setelah terpasang vertical drain Sand Column/ Tiang Pasir.
7. Waktu consolidasi setelah terpasang vertical drain Sand Column/Tiang Pasir.

## 3.3. Pengujian
Pengujian berdasarkan test lapangan standard penetration test (SPT) dan hasil uji laboratorium mektan.

## 3.4. Data Kajian
1. Parameter Tanah Dasar
Parameter tanah berdasarkan data bor log SPTBH6 B1 serta berdasarkan hasil uji laboratorium mektan. Bor log diperlihatkan Gambar 9, 10 dan Tabel 4 dan hasil uji Laboratorium ditunjukan oleh Tabel 5 dan Tabel 6.
Gambar 9. Bor log BH6 B1
Gambar 10. Bor log BH6 B1 60 sd 75 m

## TABEL 4. NSPT DAN UNDRAINED SHEAR STRENGTH
Bor Hole : BH6 B1 Depth : 0 – 32 m Lokasi : Jalur Kereta Api Semarang – Grobogan Kedalaman (m) NSPT c u (kPa) 0.0 0 0 2.0 8 20 4.0 8 20 6.0 2 5 8.0 2 5 10.0 4 10 12.0 7 18
14.0 7 18 16.0 5 13 18.0 4 10 20.0 10 25 22.0 11 28 24.0 12 30 26.0 13 33 28.0 13 33 30.0 13 33 32.0 13 33
TABEL 5. P ARAMETER TANAH DASAR Bor Hole : BH6 B1 Depth : 9.5 – 10 m Lokasi : Jalur Kereta Api Semarang – Grobogan Jenis Parameter Notasi Satuan Nilai Parameter Unit berat Jenuh γ sat kN/m 3 14
Kadar air w % 80 Unit berat kering γ dry kN/m 3 12 Kohesi c kPa 50 Sudut geser dalam ( 0 ) deg 10 Angka pori e - 1 Koefisien kompresi c c - 0.92 Koefisien consolidasi c v m 2 /detik 0.0000546 Permeabilitas k x m/detik 0.000001 Permeabilitas k y m/detik 0.000001 TABEL 6. P ARAMETER TANAH DASAR
Bor Hole : BH6 B1 Depth : 19.5 – 20 m Lokasi : Jalur Kereta Api Semarang – Grobogan Jenis Parameter Notasi Satuan Nilai Parameter Unit berat Jenuh γ sat kN/m 3 16 Kadar air w % 70 Unit berat kering γ dry kN/m 3 12.5 Kohesi c kPa 40 Sudut geser dalam ( 0 ) deg 15 Angka pori e - 1.5 Koefisien kompresi c c - 0.369
Koefisien consolidasi
c v
m 2 /detik 0.0000015
Permeabilitas k x m/detik 0.000001 Permeabilitas k y m/detik 0.000001
TABEL 7. P ARAMETER TANAH DASAR Bor Hole : BH6 B1 Depth : 29.5 – 30 m Lokasi : Jalur Kereta Api Semarang – Grobogan Jenis Parameter Notasi Satuan Nilai Parameter Unit berat Jenuh γ sat kN/m 3 17 Kadar air w % 65 Unit berat kering γ dry kN/m 3 14 Kohesi c kPa 35 Sudut geser dalam ( 0 ) deg 17 Angka pori e - 1.2 Koefisien kompresi c c - 0.279 Koefisien consolidasi c v m 2 /detik 0.0000007 Permeabilitas k x m/detik 0.0000015 Permeabilitas k y m/detik 0.0000015

## TABEL
8. P ARAMETER TANAH TIMBUNAN
Tinggi Timbunan : 2 m Lokasi : Jalur Kereta Api Semarang – Grobogan Tebal Timbunan H (m) φ ( 0 ) γ sat kN/m 3 c kPa γ dry kN/m 3 γ w kN/m 3 1.5 20 17.5 35 14 9.8 0.5 30 19.0 20 17 9.8

## 2. Vertical Drained
Vertical drained menggunakan geotextil, sket seperti pada Gambar 11;
Gambar 11. SKET PVD dan PHD
Configurasi Segi empat
d e = 1.128s d w = 2(L m + t)/π n = d e /d w
TABEL 9. P
ARAMETER GEOTEXTIL E s (m) d e (m) L m (m) t (m) d w (m) n r e (m) Permeabilitas k (m/detik) 1.7 5 1.974 0.1 0.01 0.07 28.17 0.99 0.0015
Gambar 12, 13, 14 dan Gambar 15, gambaran tentang PVD Geotextile (gambar diambil dari proyek pembangunan Gelora Bandung Lautan Api (GBLA) Bandung.
Gambar 12. Mobilisasi PVD Geotextile Gambar 13. Alat Pemasangan Geotextile Gambar 14. Pemasangan Geotextile Gambar 15.
Geotextile Terpasang

## 4. A NALISA DAN P EMBAHASAN

## 4.1. Perhitungan dan Analisa
H timb =1,5m
γ sat = 17,15 kN/m 3 γ w = 9,8 kN/m 3 γ sub = 7,35 kN/m 3
σ v0 ‘ = γ sub H timb = 7,35.1,5 =11,03 kN/m 2 σ v0 ‘ = 11.03 kN/m 2 H timb =0.5m γ sat = 18,62 kN/m 3
γ w = 9,8 kN/m 3 γ sub = 8,82 kN/m 3 σ v0 ‘ = γ sub H timb = 8,82.0,5 =4,41 kN/m 2
σ v0 ‘ = 4.41 kN/m
2 Jadi tegangan akibat timbunan;
σ v0 ‘ = 15.44 kN/m 2
Tegangan persis dibawah timbunan; luas (A) = 1m
2
F timb = 15.4 kN F luar = 400 kN σ luar = F luar /A = 400 kN/ m 2 ∑σ v0 ’ = σ luar + σ v0 ‘ = 415.44 kN/m 2
Lapisan 1 tanah dasar; ∑σ v ‘ = 39.2 kN/m 2 z = 10 m B’ = 0.5 m L’ = 0,5 m m = B/z = 0,05 n = L/z = 0,05 v = 1,005
v 1 = 0,0000063 I σ = 0,00119
maka indeks tegangan; I σ = 0,00119 sehingga tegangan dikedalaman 10 m akibat beban luar F = 400 kN dan beban akibat timbunan q = 15,44 kN/m 2 , sebesar; ∆σ’ v = 4 I σ ∑σ v0 ’ = 4 . 0,00119 . 415,44 = 1,98 kN/m 2
H : Tebal lapisan tanah dasar Δσ' v : Perubahan tegangan I s : Indeks settlement S : Settlement I σ : indeks tegangan I s = c c / (1 + e) Settlement dan Waktu Consolidasi Natural

## TABEL 10. TEGANGAN AKIBAT TIMBUNAN
H timb
(m) σ v0 ‘ (kN/m 2 ) 1.5 11.03
0.50 4.41
15.44
B = 1 m
L = 1 m B' = 0.5 m L' = 0.5 m TABEL 11. INDEKS TEGANGAN AKIBAT TIMBUNAN PADA KEDALAMAN Z z (m) m n v v 1 I σ 10.0 0.050 0.050 1.005 0.0000063 0.00119 20.0 0.025 0.025 1.001 0.0000004 0.00030 30.0 0.017 0.017 1.001 0.0000001 0.00013 40.0 0.013 0.013 1.000 0.00000002 0.00007 50.0 0.010 0.010 1.000 0.00000001 0.00005
z : kedalaman di ujung pondasi dalam m
Sisa Tegangan Δσ' v (kPa)
Δσ' v = 415.4 kPa di z = 0 m
TABEL 12. SETTLEMENT AKIBAT BEBAN DAN TIMBUNAN z m
Δσ' v kPa σ' v kPa ∑σ' v + Δσ' v kPa Indeks Settlement Settlement m 10 1.98 39.20 41.18 0.460 0.10 20 0.50 58.80 98.50 0.148 0.33 30 0.22 68.60 166.82 0.127 0.49 40 0.12 73.50 240.22 0.119 0.61 50 0.08 78.40 318.58 0.088 0.54 2.07
Waktu Consolidasi Natural
c v = k v (1 + e) / γ w a v t = TH 2 /c v
Faktor waktu T dengan derajat consolidasi U = 90 %, T = 0.848
TABEL 13. WAKTU CONSOLIDASI NATURAL z
(m)
Koef Consolidasi c v (m 2 /detik) Waktu (t) (tahun) 10 0.0000205 0.13 20 0.0000015 1.78 30 0.0000007 3.96 40 0.0000004 6.57 50 0.0000004 7.24 19.68

## PVD Geotextile
Tanah Dasar Lapisan 1, Panjang PVD geotextile L = 8m
S = 0,10 m m v = S/ (H Δσ’ v0 ) = 0,005 m 2 /kN a v = m v (1+e) = 0,010 m 2 /kN c v = k v (1 + e) / (γ w a v ) = 0,0000546 m 2 /detik
U = 1 - e [- 8 Th/ ( Fn + 0.8λ ) ]
n = d e /d w = 1,972/0,07 = 28,17
F n = [n 2 / (n 2 – 1)] ln n – [3n 2 – 1)/ 4n 2 ] F n = [28,17 2 / (28,17 2 – 1)] ln 28,17 – [3. 28,17 2 – 1)/ 4.28,17 2 ] = 2,593
U = 90% T h = [(F n + 0.82)(ln U – ln 1)] / 8ln e T h = [(2,593+ 0.82)(ln 90 – ln 1)] / 8 ln 2,72 = 1,92 permeabilitas vertical tanah (k v ) = 0,000001 m/det permeabilitas pasir (k m ) = 0,00001 m/det
L m = 0,1m
s = L x = 1,75m
λ = 20,406
k h =0.000001 m/det e =1 γ w = 9,8 kN/m 3
a v = 0,01m 2 /Kn
c h = k h (1 + e) / γ w a v c h = 10 – 6 (1 + 1) / 9,8 . 0,01= 0.0000205 m 2 /detik
Waktu consolidasi; t = (T h r e2 )/c h t = (1,92 .0,99 2 )/ 0,0000205 = 91121.66 detik ≈ 1.055 hari ≈ 0,035 bulan

## PVD Geotextile dan configurasi
TABEL 14. DATA GEOTEXTIL DAN CONSFIGURASI l (lebar) t (tebal) s d w d e r e (m) (m) (m) (m) (m) (m) 0.1 0.01 1.75 0.07 1.974 0.99

## Hasil perhitungan disajikan dalam Tabel
TABEL 15. WAKTU CONSOLIDASI TERPASANG PVD GEOTEXTILE
Layer Tebal Layer (m) c h (m 2 /detik) λ (m 2 /detik) t = (T h r e2 )/c h (bulan) 1 10 0.0000205 20.406 0.035 2 10 0.0000015 20.406 0.472 3 10 0.0000007 30.609 1.047 4 10 0.0000004 40.812 1.739 5 10 0.0000004 51.016 1.917 5.21 Tanah Dasar c h = k h (1 + e) / γ w a v Vertical Drained Sand Column/ Tiang Pasir
Gambar 16. Sketsa Vertical Drain Sand Column/ Tiang Pasir
TABEL 16. DATA TIANG PASIR DAN CONSFIGURASI S AND C OLUMN / TIANG PASIR Diameter d w s d e r e (m) (m) (m) (m) 0.1 1.75 1.974 0.99

## Hasil perhitungan disajikan dalam Tabel
TABEL 17.

## WAKTU CONSOLIDASI
TERPASANG VD SAND COLUMN/ Layer Tebal Layer (m) c h (m 2 /detik) λ (m 2 /detik) t = (T h r e2 )/c h (bulan) 1 10 0.0000205 4.081 0.031 2 10 0.0000015 4.081 0.421 3 10 0.0000007 6.122 0.934 4 10 0.0000004 8.162 1.551 5 10 0.0000004 10.203 1.710 4.65 Gambar 17. Timbunan dan Muka Air Tanah Tanpa VD
Gambar 18.
Total Displacement Timbunan Tanpa VD
Gambar 19. Timbunan dan Muka Air Tanah Terpasang VD
Gambar 20. Total Displacement Timbunan Terpasang
VD

## 4.2.Pembahasan
Penurunan (Settlement) terjadi jika material tanah menerima beban diatasnya dalam hal ini settelment didefinisikan penurunan consolidasi (∆H c ) atau long term
Koefisien compresi di tanah cohesive jenis tanah organis, lempung organis untuk koefisien compresi digunakan formula; c c = 0.0115w n w n merupakan kadar air natural sedangkan koefisien consolidasi c v ;c v = 0.009( w L – 10%) sesuai formula Terzaghi dan Peck, 1976dan w L merupakan batas cair.
Lamanya proses consolidasi yang berakibat pada terjadinya settlement disebut waktu consolidasi (t i ); t i = TH 2 / c v
Dalam permasalahan ini untuk menyelesaikan peningkatan tekanan total ∆σpada titik P pada salah satu sudut beban merata q berupa bidang persegi; ∆ σ v = ∆ σ vo I σ I σ merupakan faktor pengaruh tekanan yang disebabkan beban merata bidang persegi dengan panjang L, lebar B berjarak z terhadap titik P formula Fadum (1948).
Perbaikan tanah lunak yang tebal dapat dilakukan dengan melakukan percepatan consolidasi, hal ini dapat tercapai dengan penggunaan vertical drain menggunakan teori consolidasi radial dan polar Baron.
Daerah pengaruh drainase vertical d e Besarnya d e tergantung configurasi pemasangan dari vertical drain;, d e = 1.128 s untuk configurasi segi empat.
Polythelane berbentuk persegi panjang dikonsversi ke bentuk lingkaran untuk kajian tiang pasir menjadi: d w = 2( L + t )/ π Dengan dipasangnya vertical drain, derajat consolidasi menjadi: U = 1 - e [- 8 Th/ ( Fn + 0.8λ ) ] Yang mana factor hambat λ Yoshikuni (1990) merupakan fungsi dari permeabilitas k.
Faktor waktu dengan terpasangnya vertical drain; T h menjadi T h = c vr t /d e2

## 5. K ESIMPULAN DAN S ARAN

## 5.1. Kesimpulan
1. Settlement dan waktu consolidasi
Besar Settlement : 2.07 m Waktu Consolidasi Tanpa Vetical Drained : 19.68 Tahun Waktu Consolidasi PVD Geotextil Lebar PVD Geotextil : 0.1 m Tebal PVD Geotextil : 0.01 m Panjang PVD Geotextil : 8 m Consfigurasi Pemasangan PVD Geotextil : Segi Empat Jarak Antar PVD Geotextil : 1.75 m
Permeabiltas PVD Geotextil (km) : 0.0015m/sec Waktu Consolidasi : 5.21 Bulan Waktu Consolidasi Vetical Drained Sand Column/ Tiang Pasir Diameter Tiang Pasir : 4 inc Panjang Tiang Pasir : 8 m Consfigurasi Pemasangan Tiang Pasir : Segi Empat Jarak Antar Tiang : 1.75 m Permeabiltas Tiang Pasir (km) : 0.00001 m/sec Waktu Consolidasi : 4.65 Bulan

## 5.2. Saran
1. PVD Geotextile maupun VD Sand Column/ tiang pasir merupakan salah satu media untuk menyalurkan air dari ruang pori, penggunaan material tersebut sebagai vertical drain maupun horizontal drain akan mempercepat proses consolidasi (proses keluarnya air dari ruang pori), hal ini sangat penting untuk mempercepat kematangan lahan konstrusi atau mempercepat waktu selesainya settlement.
2. Geotextile maupun pasir memiliki nilai permeabilitas yang tinggi, geotextile berupa membrane dan pasir memiliki butiran kasar sehingga ruang antar butir cukup besar sesuai besarnya butiran pasir yang digunakan.
3. Geotextile maupun pasir selain digunakan sebagai vertical drain juga dapat digunakan sebagai horizontal drain.
4. Pasir sebagai VD maupun horizontal drain (HD) dapat meningkatkan shear strength dari tanah sehingga daya dukung dari tanah akan meningkat.
5. Penggunaan geotextile dan pasir dapat dilakukan secara kombinasi dengan pemilihan configurasi pemasangan di lapangan.
6. Panjang, jarak antar VD dan configurasi PVD Geotextile dan VD Sand Column perlu dikaji terhadap waktu consolidasi serta tingkat ekonomis.
7. Dalam penggunaan geotextile sebagai horizontal drain (HD) harus diperhatikan jalur dan elevasinya agar maximal dalam mengalirkan air kearah samping.
Mengingat begitu pentingnya data parameter tanah yang menjadi dasar perhitungan tentunya data tersebut harus dihasilkan dengan kondisi actual serta metode yang benar.

## D AFTAR P USTAKA
[ 1 ] Berry Peter L (1987), An introduction TO Soil Mechanic, Mc Graw – Hill Book Company England.
[ 2 ] Bowles, Joseph (1984) E. Foundation, Mc Graw – Hill,
Inc.
[ 3 ] Bowles, Joseph E. (1984) Physical And Geotechnical Propertises Of Soils, Mc Graw – Hill, Inc.
[ 4 ] Das, Braja M. (1985) Principles Of Geotechnical Engineering, Hemisphere Publishing Coorporation.
[ 5 ] Nasution Sarifudin.M.Eng, Ir,. (1990) Stabilitas Tanah, ITB.
[ 6 ] Prakash (1987), Pile Foundation Engineering, London.
[ 7 ] Sutarman, Encu (2006), Pengaruh Additive Kimia Terhadap Kuat Geser Tanah, ITB.
[ 8 ] Sutarman, Encu (2003). Konsep Dan Aplikasi Mekanika Tanah, Penerbit Andi, Jogjakarta.
[ 9 ] Sutarman, Encu (2013). Konsep Dan Aplikasi Pengantar Teknik Sipil, Penerbit Andi, Jogjakarta.
[ 10 ] Sutarman, Encu (2017), Settlement Khas Beberapa Jenis Tanah, Jurnal Istek, Kajian Islam, Sains dan Teknologi, Fakultas Sainstek UIN SGD Bandung, Edisi Mei 2017 Volume X No 1.
[ 11 ] Sengara. I , Dr (1992). Stabilitas Lereng’ ITB’.
[ 12 ] Suratman,. Ilyas, Dr.CEA.Ir,(2004). Perilaku Tanah,
ITB.
[ 13 ] Sutarman, Encu (2017), Kapasitas Grup Pondasi Tiang Berdasarkan NSPT Pada Abutment Jembatan, Jurnal Tiarsie, Fakultas Teknik Unla Bandung, Edisi Desember 2017 Volume XIV No 1.
[ 14 ] Sutarman, Encu (2018), Pasak Bambu Pondasi Tiang Alternatif Di Tanah Lunak, Jurnal Tiarsie, Fakultas Teknik Unla Bandung, Edisi Agustus 2018 Volume XV No 1.