## KARAKTER NILAI INDEKS KOMPRESI SEKUNDER UNTUK TANAH DENGAN KANDUNGAN LANAU LEBIH DARI 50%
Ricky Bunawan 1 , dan Gregorius Sandjaja Sentosa 2
1 Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara, Jl. Letjen S. Parman No.1 Jakarta Email: rickybunawan1998@gmail.com
2 Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara, Jl. Letjen S. Parman No.1 Jakarta Email: gregoriuss@ft.untar.ac.id

## ABSTRAK
Konsolidasi satu dimensi biasa terdiri dari 2 bagian utama yaitu, konsolidasi primer dan konsolidasi sekunder. Konsolidasi sekunder merupakan penurunan rata-rata yang terjadi setelah akhir dari penurunan primer. Konsolidasi sekunder biasanya terjadi dalam jangka waktu yang panjang, dan untuk pembangunan konstruksi dengan biaya yang mahal dan strategis seperti bandara, jalan tol, dan pelabuhan, perlu dilakukan prediksi kemungkinan terjadinya konsolidasi sekunder. Untuk menentukan kemungkinan terjadinya konsolidasi sekunder maka dibutuhkan Index Kompresi Konsolidasi Sekunder (C α ). Penelitian ini menganalisis nilai Cα dari 4 daerah yang berbeda, dan membandingkan komposisi lanau dan lempung yang terkandung di dalam tana h dengan nilai hasil  Cα  yang di dapat. Hasi l  analisis  dari  penelitian  ini  untuk  mendapatkan  angka  Cα  yang  akan  kelak  dijadikan  sebagai faktor keamanan untuk konsolidasi sekunder di daerah tersebut.
Kata kunci : Konsolidasi, Konsolidasi Sekunder, Lanau, Lempung, Indeks Kompresi Sekunder

## 1. PENDAHULUAN

## Latar Belakang
Konsolidasi satu dimensi biasa terdiri dari 2 bagian utama yaitu, konsolidasi primer dan konsolidasi sekunder. Kurva hasil uji konsolidasi primer kurang lebih berbentuk huruf S yang digambar sebagai hubungan antara penurunan ( settlement) vs. log waktu ( log time ) dan diasumsikan sebagai hasil dari disipasi bertahap tekanan air pori berlebih. Konsolidasi sekunder merupakan penurunan rata-rata yang terjadi setelah akhir dari penurunan primer.
Konsolidasi sekunder biasanya terjadi dalam jangka waktu yang panjang. Seperti salah satu contoh kasus yang terjadi adalah pembangunan bandara internasional Kansai  (Mesri, 2015)  yang dibangun di atas lahan reklamasi. Karena proyek ini merupakan proyek strategis yang perlu kestabilan dalam jangka panjang maka perlu dipastikan bahwa tidak akan terjadi penurunan dalam jangka panjang yang dapat merusak konstruksi bandara ini. Salah satu kerusakan yang potensial terjadi adalah penurunan dalam jangka panjang atau secondary settlement .
Dalam penelitian ini akan dilakukan perbandingan nilai C α beberapa tanah lunak yang diambil dari lokasi provinsi Banten, Jakarta Utara, dan Pontianak. Di lokasi Banten dan Jakarta Utara direncanakan akan dibangun jalur kereta api dan Runway pesawat yang diperkirakan akan mengalami penurunan jangka panjang atau secondary settlement .
Dikarenakan keterbatasan waktu maka uji konsolidasi menggunakan alat oedometer, maka dilakukan maksimum sampai 1 bulan  dengan beban tertentu. Untuk pengujian ini sampel yang diambil adalah sampel terganggu ( disturbed ) dari 4 lokasi yang berbeda yaitu, Pandeglang, Pantai Indah Kapuk, Teluk Naga, dan Pontianak. Waktu pengujian di laboratorium UNTAR menggunakan alat oedometer.
Hasil penelitian diharapkan berupa Indeks Kompresi Sekunder,  C α , sebagai faktor keamanan konsolidasi sekunder yang akan dibandingkan dengan chart yang dihasilkan oleh Mesri (Mesri, 1973).

## 2. DASAR TEORI

## Konsolidasi Tanah
Menurut Braja M.Das (2001) bilamana suatu lapisan tanah jenuh air diberi penambahan beban, angka tekanan air pori akan naik secara mendadak. Pada tanah berpasir yang sangat tembus air ( permeable ). Air dapat mengalir dengan cepat sehingga pengaliran air – pori keluar sebagai akibat dari kenaikan tekanan pori dapat selesai dengan cepat. Keluarnya air dari dalam pori selalu disertai dengan berkurangnya volume tanah, berkurangnya volume tanah tersebut dapat menyebabkan penurunan lapisan tanah itu, Karena air pori didalam tanah berpasir dapat mengalir keluar dengan cepat, maka penurunan segera dan penurunan konsolidasi terjadi bersamaan.
Bilamana suatu lapisan tanah lempung jenuh air yang mampu mampat ( compressible )  diberi penambahan tegangan, maka penurunan ( settlement ) akan terjadi dengan segera.Koefisien rembesan lempung adalah sangat kecil dibandingkan dengan  koefisien rembesan pasir sehingga penambahan tekanan air pori yang disebabkan oleh pembebanan akan berkurang secara lambat laun dalam waktu yang sangat lama. Jadi untuk tanah lempung-lembek perubahan volume yang disebabkan oleh keluarnya air dari dalam pori (konsolidasi) akan terjadi sesudah penurunan segera.
Pada umunya tanah, dalam bidang geoteknik, dibagi menjadi 2 jenis, yaitu tanah berbutir dan tanah kohesif. Pada tanah berbutir (Pasir/ Sand ), air pori dapat mengalir keluar struktur tanah dengan mudah, karena tanah berbutir memiliki permeabilitas yang tinggi. Sedangkan pada tanah kohesif ( Clay ), air pori memerlukan waktu yang lama untuk mengalir keluar seluruhnya. Hal ini disebabkan karena tanah kohesif memiliki permeabilitas yang rendah.
Secara umum, penurunan dapat diklasifikasikan menjadi 3 tahap, yaitu:
1. Penurunan Seketika (Immediate Settlement)
2. Penurunan Konsolidasi Primer ( Primary Consolidation Settlement )
3. Penurunan Konsolidasi Sekunder ( Secondary Consolidation Settlement )

## Konsolidasi Sekunder (Secondary Consolidation)
Pada akhir konsolidasi primer (setelah tegangan air pori U=0), penurunan pada tanah masih tetap terjadi sebagai akibat dari penyesuaian plastis butiran tanah. Tahapan konsolidasi ini dinamakan konsolidasi sekunder. Variasi angka pori dan waktu untuk penambahan beban akan sama seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut.
Gambar 1. Grafik Variasi angka pori dan waktu penambahan beban
Besarnya konsolidasi sekunder dapat dihitung dengan rumus :
𝑆𝑆𝑆𝑆 = 𝐶𝐶′𝛼𝛼𝛼𝛼𝛼𝛼𝛼𝛼𝛼𝛼 ( 𝑡𝑡₂ 𝑡𝑡₁ ⁄ )
(1)
dengan,
𝐶𝐶𝛼𝛼 = Δe 𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙₂−𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙₁ = Δe log ( 𝑙𝑙₂ 𝑙𝑙₁ ⁄ ) (2)
dengan, C α = Indeks Pemapatan Sekunder, Δ e = Perubahan angka pori, t = Waktu.
𝐶𝐶 ′ 𝛼𝛼 = 𝐶𝐶𝐶𝐶 1+𝑒𝑒ₚ (3)
Dengan, eₚ    = Angka pori pada akhir konsolidasi primer, H    = tebal lapisan lempung, m.

## 3. METODOLOGI PENELITIAN
Gambar 2. Diagram Alir Penelitian
Mulai Persiapan sampel tanah Index Properties Test Atterberg Limit Test Consolidation Test Grain Size Analysis Analisa hasil percobaan Kesimpulan Studi literatur Selesai

## 4. PENGUJIAN DAN ANALISIS HASIL

## Pengujian Karakteristik
Hasil dari pengujian karakteristik tanah  untuk sampel dari beberapa lokasi di Indonesia, yaitu Pandeglang, Sawah Teluk Naga, Pantai Indah Kapuk, dan Pontianak. Terhadap sampel tanah tersebut dilakukan uji index properties meliputi specific gravity, atterberg limit, dan grain size dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Hasil Uji Karakteristik Tanah
Lokasi
pengambilan sampel BENDA UJI Uji laboratorium Sawah Pandeglang Sawah Teluk Naga Pantai Indah Kapuk Pontianak SPECIFIC GRAVITY Gs 2,64 2,6 2,54 2,52 ATTERBERG (batas plastis) Batas Cair w L (%) 80,02 61,81 59,74 68,25 Batas Plastis w P (%) 43,43 35,69 36,40 39,71 Indeks Plastisitas,I p (%) 36.59 26,12 23,44 28,54 GRAIN SIZE (ukuran butir) Gravel (%) 1,2 3,62 1,36 0 Pasir (%) 18,48 32,73 30,69 2,53 Lanau (%) 66,05 56,53 59,38 61,79 Lempung (%) 15,48 10,74 9,94 35,69 Klasifikasi Tanah (AASHTO) A-7 A-7 A-7 A-7 Klasifikasi Tanah (USCS) OH OH OH OH

## Hasil Pengujian Konsolidasi Sekunder
Hasil peng ujian Cα di labotatorium dapat dilihat di Tabel 2 dan Gambar 3.
Tabel 2. Hasil Pengujian dengan Memperhatikan Komposisi Kandungan Lanau
Lokasi Gradasi Butiran (%) Cα Lanau δv' (kN/m²) Cα₁ Cα₂ Cα₃ Sawah Teluk Naga 56,53 41,38 0,0061 0,0309 0,0427 151,72 0,0396 0,0447 0,0342 594,51 0,0053 0,0070 0,0085
Tabel 2. Hasil Pengujian dengan Memperhatikan Komposisi Kandungan Lanau (lanjutan) Lokasi Gradasi Butiran (%) Cα Lanau δv' (kN/m²) Cα₁ Cα₂ Cα₃ Pantai Indah Kapuk 59,375 36,40 0,0315 0,0611 - 139,16 0,0335 0,0341 0,0285 580,66 0,0001 0,0011 0,0012 Pontianak 61,785 37,41 - - - 154,19 0,0075 0,0105 0,0309 621,85 0,0118 0,0068 0,0095 Sawah Pandeglang 66,045 38,53 0,0229 0,0631 0,0661 142,93 0,0103 0,0102 0,0069 585,53 0,0079 0,0060 0,0002
Gambar 3. Cα Tiap Daerah dengan Memperhatikan Komposisi Kandungan Lanau

## Hasil Perbandingan dengan Chart Mesri 1973
Hasil dari perbandingan nilai Cα dengan Chart Mesri 1973 dapat dilihat di Gambar 4.
Gambar 4. Perbandingan Nilai Cα dengan Chart Mesri 1973
Perbandingan indeks kompresi sekunder (Cα) dari Pandeglang, Teluk Naga, Pantai Indah Kapuk, dan Pontianak kemudian dibandingkan dengan chart yang dihasilkan Mesri tahun 1973. Chart Mesri mencantumkan nilai Cα yang diperoleh dari 11 lokasi dari berbagai negara, yaitu: 1.Whangamarino clay 2. Mexico City clay 3. Calcareous organic silt 4. Leda clay 5. Norwegian plastic clay 6. Amporphous and fibous peat 7. Canadian muskeg 8. Organic marine deposits 9. Boston blue clay 10. Chicago blue clay 11. Organic silt clay
Hasil nilai Cα yang dihasilkan dari uji di laboratorium Mekanika Tanah UNTAR kemudian dicantumkan juga pada chart tersebut, tetapi dibedakan dengan diberi pembatas berupa kotak wajik, dan diberi nomor 12 sampai dengan 15 yang menginformasikan daerah tempat pengambilan sampel, yaitu:
12. Sawah Pandeglang silt 13. Pontianak silt 14. Sawah Teluk Naga silt 15. Pantai Indah Kapuk silt
Dari hasil perbandingan tersebut terlihat ada 4 titik nilai Cα yang berada dekat dengan garis usulan Mesri, sementara ada 7 nilai Cα agak jauh dari garis usulan Mesri.

## 5. KESIMPULAN
Berdasarkan analisis yang dilakukan, dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut:
1. Semakin besar kandungan lanau kecenderungan untuk rentang perbedaan Cα cenderung meningkat
2. Didapat  nilai  Indeks  Kompresi  Sekunder  (Cα)  terkecil  adalah  0,000088  sedangkan  nilai  Indeks  Kompresi Sekunder (Cα) yang terbesar adalah 0,0661
3. Dari 4 wilayah sampel yang memiliki kandungan komposisi lanau terbesar adalah wilayah Sawah Pandeglang
4. Semakin meningkat beban yang diberikan maka nilai Cα yang diperoleh semakin mengecil
5. Dari hasil perbandingan dengan chart Mesri, nilai Cα yang diperoleh ada yang mendekati dan ada  yang berbeda jauh

## DAFTAR PUSTAKA
Das, Braja M. (2001). Principles of Foundation Engineering 5 th Edition , PWS Publishing, Pasific Groove. Mesri, G. (1973). Coefficient of Secondary Compression , Journal of the Soil Mechanics and Foundation Division, ASCE, Vol. 99, No. SMI, 123- 137. Mesri, G., J.R.Funk. (2015). Settlement of the Kansai International Airport Islands , J.Geotech. Geoenviron. Eng, 141(2): 04014102(ASCE), 1-16, Reston ,Virginia, USA.