Abstrak — Jalan  tol  Trans-Jawa  merupakan  salah  satu infrastruktur  transportasi  yang  direncanakan  pemerintah untuk  meningkatkan  ekonomi  negara  dan  mengembangkan wilayah serta meningkatkan mobilitas dan aksesibilitas. Jalan tol  Pasuruan-Grati  yang  merupakan  seksi  III  dari  jalan  tol Gempol-Pasuruan  memiliki  ketebalan  tanah  lempung  lunak yang bervariasi dan pada beberapa lokasi memiliki ketebalan yang  relative  dalam.  Oleh  sebab  itu,  di  lokasi  tersebut  perlu dilakukan perbaikan tanah dasar dan diberi perkuatan untuk meningkatkan  stabilitas  timbunannya.  Pengumpulan  data dilakukan  untuk  merencanakan  perbaikan  tanah  dasar  dan perkuatan  stabilitas  timbunan.  Perencanaan  yang  ada  akan menggunakan  Preloading  dan  Prefabricated  Vertical  Drain (PVD)  sebagai  perbaikan  tanah  dasar.  Sedangkan  perkuatan stabilitas  yang  digunakan  adalah  Geotextile  dan  Geotextile- Encased  Stone  Column  (GESC).  Dalam  perencanaannya terdapat 5 titik Stationing (STA) yang akan ditinjau yaitu STA 30+100,  STA  30+500,  STA  31+000,  STA  31+250,  dan  STA 31+500.  Setiap  STA  yang  ditinjau  diwakili  oleh  tanah  dasar yang berada disekitarnya. Prefabricated Vertical Drain (PVD) yang  direncanakan  menggunakan  pola  segitiga  pada  seluruh STA  dan  kedalaman  bervariasi  dengan  menggunakan spesifikasi  CT-D812.  Geotextile  yang  digunakan  memiliki spesifikasi UW-250 pada seluruh STA. Geosynthetics Encased Stone Column (GESC) direncanakan menggunakan Geotextile dengan spesifikasi UW-250 dan kolom batu pecah berdiameter 0,5 m untuk STA 30+100, STA 30+500, STA 31+250, dan STA 30+100  serta  kolom  batu  dengan  diameter  0,8  untuk  STA 31+000.  Dari  hasil  perencanaan  dan  perhitungan  biaya didapatkan  alternatif  yang  paling  optimum  yaitu,  pada  STA 30+100  dipasang  PVD  sampai  dengan  2/3  kedalaman  tanah lunak tanpa menggunakan perkuatan stabilitas timbunannya. Untuk  STA  30+500  dipasang  PVD  sampai  dengan  1/3 kedalaman  tanah  lunak  dan  Geotextile  sebagai  perkuatan stabilitas timbunannya. Pada STA 31+000  dipasang PVD 2/3 kedalaman  tanah  lunak  dan  GESC  untuk  kestabilan timbunannya. Pada STA 31+250 dipasang PVD sampai dengan 1/3  kedalaman  tanah  lunak  dan  GESC  sebagai  perkuatan kestabilan  timbunannya.  Sedangkan  untuk  STA  31+500 dipasang  PVD  hingga  1/3  kedalaman  tanah  lunak  dan perkuatan stabilitas timbunan berupa Geotextile.
Kata kunci — Perbaikan Tanah Dasar , Preloading, Prefabricated Vertical Drain (PVD), Geotextile-Encased Stone Column (GESC), Tol Pasuruan-Grati

## I. PENDAHULUAN
ALAN tol Pasuruan-Grati yang merupakan seksi III dari jalan  tol  Gempol-Pasuruan  direncanakan  akan  dimulai pembangunannya  pada  awal  tahun  2017.  Dengan  adanya jalan tol ini diharapkan akan memacu pertumbuhan ekonomi di sekitar kawasan yang dilaluinya. Bagi pemerintah daerah dan investor kehadiran jalan tol ini akan menjadi daya tarik untuk berinvestasi pada sektor industri manufaktur, properti, dan pariwisata pada koridor yang dilalui jalan tol ini. Lokasi jalan  tol  Pasuruan-Grati  ditunjukkan  pada  Gambar  1 [1]. Berdasarkan data dari PT Transmarga Jatim Pasuruan jalan tol  ini  akan  dibangun  di  atas  timbunan  yang  memiliki ketinggian  bervariasi,  selain  rencana  tinggi  timbunan  yang bervariasi  lokasi  pembangunan  jalan  tol  ini  juga  memiliki kedalaman  tanah  lempung  lunak  yang  bervariasi  dan  pada beberapa lokasi memiliki kedalaman yang relative dalam.
Gambar 1. Lokasi jalan tol Pasuruan-Grati.
Pada  STA  30+100  s.d  STA  31+500  diketahui  memiliki kedalaman  tanah  mencapai  14  meter  dan  juga  tinggi timbunan  yang  mencapai  10  meter  (Gambar  2).  Apabila suatu  timbunan  tinggi  dibangun  di  atas  tanah  dasar  yang relative lunak dan memiliki daya dukung yang rendah maka akan mempengaruhi kestabilan timbunan di atasnya. Ketidak stabilan  timbunan  yang  dapat  terjadi  adalah  berupa

## Perencanaan Perbaikan Tanah Dasar dan Perkuatan Stabilitas Timbunan Jalan Tol
Pasuruan-Grati STA 30+100 s.d STA 31+500
Aditya Daniar Wicaksono, Noor Endah Mochtar, dan Putu Tantri Kumalasari Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
e-mail : noor_endah@ce.its.id
J
kelongsoran  maupun  kerusakan  jalan  (jalan  menjadi bergelombang)  akibat  terjadinya  differential  settlement. Sehingga,  perlu  dilakukan  perbaikan  tanah  dasar  dan perkuatan  stabilitas  timbunan  pada  pembangunan  jalan  tol Pasuruan-Grati.
Perbaikan  tanah  dasar  akan  dilakukan  menggunakan metode  Prefabricated Vertical Drain (PVD) & Preloading. Pada  pemasangan  PVD  akan  direncanakan  menggunakan kedalaman  yang  bervariasi  untuk  mendapatkan  panjang kedalaman PVD yang paling efektif. Pemampatan sisa yang terjadi setelah pemasangan PVD juga akan diperhitungkan, karena  pada  saat  terjadi  penerunan  sisa  diperlukan pemasangan overlay agar tinggi timbunan tetap seperti tinggi rencana.  Sedangkan  untuk  perkuatan  stabilitas  timbunan akan  dilakukan  2  alternatif,  yaitu  menggunakan  Geotextile dan  Geotextile-Encahased  Stone  Columns  (GESC).  Dari  2 alternatif  ini  akan  dipilih  dengan  memperhatikan  alternatif yang paling optimum dari segi biaya material. Oleh karena itu,  pada  Studi  ini  penulis  akan  merencanakan  perbaikan tanah dasar dan perkuatan stabilitas timbunan pada jalan tol Pasuruan-Grati 30+100 s.d STA 31+500.
Dalam  Studi  ini  hanya  meninjau  perbaikan  tanah  dasar dan juga perkuatan untuk stabilitas timbunan tidak meninjau metode  konstruksi  yang  digunakan.  Perkerasan  jalan  dan drainase  jalan  juga  tidak  menjadi  bahasan  pada  Studi  ini. Tujuan  dari  Studi  ini  adalah  merencanakan  alternatif perbaikan  tanah  dasar  dan  perencanaan  stabilitas  timbunan yang optimum dari segi biaya material. Studi ini diharapkan dapat  menjadi  referensi  terhadap  metode  perbaikan  tanah yang  akan  diterapkan  pada  proyek  pembangunan  jalan  tol Pasuruan-Grati
Gambar  2.  Grafik  tinggi  timbunan  dan  kedalaman  tanah  lunak  jalan  tol Pasuruan-Grati

## II. METODOLOGI
Gambar 3.  Diagram Alir Studi

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Analisis Data Perencanaan
1. Data Tanah
Data  tanah  menggunakan  data  sekunder.  Dari  data tanah  yang  didapat  hanya  memiliki  nilai  N-SPT.  Oleh karena  itu  untuk  parameter  lain  dicari  menggunakan statistik  distribusi.  Rekapitulasi  data  tanah  dapat  dilihat pada Tabel 1
Tabel 1 Rekapitulasi data tanah
STA 30+100 STA 30+500 STA 31+000 STA 31+250 STA 31+500 2. Spesifikasi Bahan
PVD  menggunakan  tipe  CT-D812  dan  Geotextile menggunakan tipe UW-250.
B. Perhitungan Pemampatan (Sc) , H inisial, dan Hfinal Besar  pemampatan  (Sc)  dihitung  menggunakan  rumus Terzaghi  (1942)  [2][3].  Perhitungan  besar  pemampatan dilakukan  untuk  mencari  tinggi  timbunan  awal  (Hinisial) yang  dibutuhkan  untuk  mencapai  tinggi  rencana  (Hfinal). Dalam  Studi  ini  perencanaan  Hinisial  memperhitungkan beban  timbunan,  beban  lalu  lintas  dan  beban  perkerasan. Rekapitulasi dari perhitungan Sc, Hinisial, dan Hfinal dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2 Rekapitulasi perhitungan Hinisial, Hfinal, dan Sc.
0 - 3 1 Sangat lunak 1.60 1.850 2.625 43.11 23.22 0.103 63.47 0.721 0.09013 0.00042 3 - 5 2 Sangat lunak 1.60 1.850 2.525 59.93 31.03 0.164 63.47 0.873 0.10911 0.00083 5 - 7 3 lunak 1.64 1.700 2.596 49.04 17.89 0.225 52.25 1.043 0.13043 0.00096 7 - 13 3 lunak 1.64 1.700 2.596 65.48 34.85 0.375 52.25 1.043 0.13043 0.00121 13 - 14 10 Menengah 1.70 1.400 2.55 73 50.19 1.25 47.25 0.517 0.06463 0.00086 Gs Nspt LL (%) IP (%) Cu (kg/cm2) Wc (%) Cc Cs Cv (cm 2 /s) γ sat (gr/cm3) e o Jenis Tanah Kedalaman (m) 0 - 2 1 Sangat lunak 1.60 1.850 2.625 43.11 23.22 0.103 63.47 0.721 0.09013 0.00042 2 - 3 2 Sangat lunak 1.60 1.850 2.525 59.93 31.03 0.164 63.47 0.873 0.10911 0.00083 3 - 6 3 lunak 1.64 1.700 2.596 49.04 17.89 0.225 52.25 1.043 0.13043 0.00096 6 - 7 4 lunak 1.64 1.700 2.596 65.48 34.85 0.375 52.25 1.043 0.13043 0.00121 7 - 8 10 Menengah 1.69 1.450 2.667 65.94 31.32 0.380 53.39 1.016 0.127 0.00080 Cv (cm 2 /s) Wc (%) Nspt Jenis Tanah γ sat (gr/cm3) e o LL (%) IP (%) Cu (kg/cm2) Gs Cc Cs
Kedalaman (m)
0 - 2 1 Sangat lunak 1.60 1.850 2.625 43.11 23.22 0.103 63.47 0.721 0.09013 0.00042 2 - 3 2 Sangat lunak 1.60 1.850 2.525 59.93 31.03 0.164 63.47 0.873 0.10911 0.00083 3 - 6 4 lunak 1.64 1.700 2.596 49.04 17.89 0.225 52.25 1.043 0.13043 0.00096 6 - 7 4 lunak 1.64 1.700 2.596 65.48 34.85 0.375 52.25 1.043 0.13043 0.00121 7 - 8 8 Menengah 1.66 1.600 2.597 70.59 34.85 0.375 55.29 1.31 0.16375 0.00127 Nspt Jenis Tanah γ sat (gr/cm3) e o Gs LL (%) IP (%) Cu (kg/cm2) Cv (cm 2 /s) Cs Cc Wc (%) Kedalaman (m) 0 - 2 1 Sangat lunak 1.60 1.850 2.625 43.11 23.22 0.103 63.47 0.721 0.09013 0.00042 2 - 3 3 Sangat lunak 1.57 2.000 2.525 59.93 31.03 0.164 52.25 0.873 0.10911 0.00083 3 - 4 3 lunak 1.64 1.700 2.525 59.93 31.03 0.164 52.25 0.873 0.10911 0.001 4 - 7 4 lunak 1.64 1.700 2.596 65.48 34.85 0.375 52.25 1.043 0.13043 0.00121 7 - 8 8 Menengah 1.69 1.450 2.667 65.94 31.32 0.380 53.39 1.016 0.127 0.00080 LL (%) IP (%) Cu (kg/cm2) Gs Nspt Jenis Tanah γ sat (gr/cm3) e o Cs Cc Wc (%) Cv (cm 2 /s) Kedalaman (m) 0 - 2 1 Sangat lunak 1.60 1.850 2.625 43.11 23.22 0.103 63.47 0.721 0.09013 0.00042 2 - 4 3 lunak 1.57 2.000 2.525 59.93 31.03 0.164 52.25 0.873 0.10911 0.00083 4 - 6 3 lunak 1.64 1.700 2.596 49.04 17.89 0.225 52.25 1.043 0.13043 0.00096 6 - 7 4 lunak 1.64 1.700 2.596 65.48 34.85 0.375 52.25 1.043 0.13043 0.00121 7 - 8 8 Menengah 1.66 1.600 2.597 70.59 34.85 0.375 55.29 1.31 0.16375 0.00127 Nspt Gs LL (%) IP (%) Cu (kg/cm2) e o γ sat (gr/cm3) Jenis Tanah Cv (cm 2 /s) Cs Cc Wc (%) Kedalaman (m)

## C. Perencanaan Perbaikan Tanah
Waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan konsolidasi cukup lama disetiap STA, sehingga direncanakan perbaikan tanah  menggunakan  metode Preloading dan Prefabricated Vertical  Drain (PVD)  untuk mempercepat waktu konsolidasi.  PVD  yang  digunakan  akan  menggunakan variasi  kedalaman  yang  berbeda  tiap  STA  diambil berdasarkan  kedalaman  optimum.  Perbedaan  PVD  akan menghasilkan Hinisial dan besar pemampatan yang berbeda juga.  Pemampatan  terjadi  akibat  adanya  beban  timbunan yang  akan  dipasang  bertahap.  Berikut  adalah  besar  nilai pemampatan  yang  terjadi  akibat  beban  bertahap  yang ditunjukan pada Tabel 3.

## Tabel 3 Rekapitulasi pemampatan bertahap
PVD  yang  digunakan  dalam  perencanaan  adalah menggunakan pola segitiga dengan jarak antar PVD adalah 1,6  m  dan  1,8  m  dengan  pertimbangan  waktu  tunggu  4-6 bulan dan kemudahan pelaksanaan pemasangan. Pemampatan  sisa  yang  terjadi  pada  saat  kedalaman  PVD tidak  penuh  akan  dihitung  sebagai  parameter  jumlah kebutuhan  overlay  yang  diperlukan  di  masa  yang  akan datang.  Rekapitulasi  perhitungan  PVD  dan  kebutuhan Overlay  disetiap  STA  dan  seluruh  variasi  kedalaman  PVD dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4 Rekapitulasi perhitungan PVD dan kebutuhan Overlay

## D. Perencanaan Perkuatan Stabilitas Timbunan
Setelah  menghitung  perbaikan  tanah  menggunakan  3 variasi  PVD  akan  dilakukan  analisa  dengan  menggunakan progam  bantu  XSTABLE  untuk  mengetahui  nilai  Safety Factor  (SF)  pada  setiap  STA  yang  akan  ditinjau.  Nilai  SF digunakan  sebagai  parameter  untuk  menghitung  kebutuhan perkuatan  stabilitas  timbunan.  Dalam  perencanaan  akan digunakan 2 alternatif metode yaitu:

## 1. Geotextile
Geotextile digunakan sebagai material perkuatan stabilitas timbunan  untuk  mencegah  terjadinya  longsor.  Dari  hasil analisis  dengan  menggunakan  progam  bantu  XSTABLE akan didapatkan nilai Safety Factor (SF) dari masing-masing alternatif PVD setiap STA yang akan ditinjau, jika nilai dari SF ≤ 1,5 diperlukan  penggunaan material geotextile untuk meningkatkan nilai SF.  Perbedaan besarnya momen pada SF hasil  analisa  XSTABLE  dengan  SF  yang  direncanakan digunakan sebagai parameter untuk menentukan banyaknya jumlah  geotextile  yang  diperlukan.  Disetiap  lapisan  juga akan  dihitung  kebutuhan  panjang  geotextile  minimal  di depan bidang longsor (L d ), di belakang bidang longsor (L e ), serta  panjang  lipatan  geotextile  (L o ).  Ilustrasi  kebutuhan panjang geotextile dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4.  Ilustrasi kebutuhan panjang geotextile

## 2. Geotextile Encased Stone Column
Dalam  tanah  yang  sangat  lembek  dengan  kekuatan  gaya geser undrained yang rendah, kolom batu konvensional tidak dianjurkan  karena  batas  tegangan  efektif  dari  tanah  tidak akan tercapai. Masalah penggunaan penggunaan kolom batu di  tanah  lunak  tersebut  dapat  diselesaikan  dengan membungkus kolom dengan perkuatan geotextile. Sistem ini diperkenalkan  dengan  nama  Geotextile  Encased  Stone Columns (GESC) yang telah digunakan dan berhasil dalam praktek rekayasa dalam beberapa tahun terakhir [4].
Perencanaan geotextile  encased  stone  column sebagai perkuatan  stabilitas  timbunan  menggunakan  perhitungan sama  seperti  stone  column  [5].  Jenis  batu  yang  digunakan adalah  batu  pecah.  Fungsi  geotextile  yaitu  sebagai pembungkus  agar  mencegah  stone  column  yang  pada dasarnya  tidak  bisa  dipakai  untuk  perkuatan  stabilitas timbunan  di  tanah  yang  lunak  supaya  tidak  merambat  ke dalam tanah. Tegangan yang besar dari beban timbunan yang disalurkan  ke  stone  column  akan  ditahan  menggunakan geotextile  untuk  menjaga  kekuatan  dari  stone  column  agar tidak  merambat  ke  tanah.  Jumlah  stone  column  yang diperlukan  akan  dihitung  berdasarkan  kebutuhan  momen penahan  tambahan  hingga  memiliki  nilai  SF≥  1,5  yang merupakan  angka  keamanan  terhadap bearing  capacity failure .
STA Kedalaman PVD Pemampatan bertahap (m) Sepanjang tanah lunak 2.13 2/3 tanah lunak 1.54 1/3 tanah lunak 0.86 Sepanjang tanah lunak 1.86 2/3 tanah lunak 1.18 1/3 tanah lunak 0.59 Sepanjang tanah lunak 2.21 2/3 tanah lunak 1.35 1/3 tanah lunak 0.75 Sepanjang tanah lunak 1.89 2/3 tanah lunak 1.18 1/3 tanah lunak 0.70 Sepanjang tanah lunak 1.44 2/3 tanah lunak 0.91 1/3 tanah lunak 0.54 30+100 30+500 31+000 31+250 31+500 STA Kedalaman PVD
(m) H inisial (m) H final (m) Spasi PVD (m) Waktu PVD (minggu) Kebutuhan Overlay (cm) 14 6 2.5 1,6 18 0 9 5.5 2.5 1,6
18 51 5 4.8 2.5 1,6 17 104 8 8.4 5.7 1,6 21 0 5 7.7 5.7 1,6 20 60 3 7.1 5.7 1,6 19 104 8 12.3 9.2 1,8 21 0
5 11.4 9.2 1,8 20 81 3 10.7 9.2 1,8 18 134 8 9.2 6.5 1,6 21 0 5 8.5 6.5 1,6 20 63 3 8 6.5 1,6 19 107 8 5.6 2.8 1,6 20 0 5 5 2.8 1,6 19 49 3 4.7 2.8 1,6 18
80 30+100 30+500 31+000 31+250 31+500
Rekapitulasi  jumlah  kebutuhan  geotextile  dan geotextile encased  stone  column disetiap  STA  dan  seluruh  variasi kedalaman PVD dipaparkan pada Tabel 5.
Tabel 5 Jumlah kebutuhan geotextile dan geotextile encased stone column

## E. Pemilihan Alternatif berdasarkan biaya material
Pemilihan  alternatif  dari  perencanaan  perbaikan  tanah dasar dan stabilitas timbunan dari segi biaya material.
1. Biaya perbaikan tanah dasar meliputi :
 Biaya  material Prefabricated  Vertical  Drain (PVD).
 Biaya material Prefabricated Horizontal Drain
(PHD)
 Harga Timbunan
 Harga Overlay
2. Biaya perkuatan stabilitas timbunan meliputi:
 Biaya meterial Geotextile
 Biaya  material Geotextile  Encased  Stone

## Column
Variasi  alternatif  berdasarkan  perbaikan  tanah  dan perkuatan stabilitas timbunannya dapat dilihat pada Tabel 6.
Tabel 6 Variasi Alternatif
Hasil biaya perencanaan alternatif yang paling optimum dari segi material dapat dilihat pada Tabel 7.
Tabel 7 Total biaya alternatif yang terpilih

## IV. KESIMPULAN
Dari  hasil  perencanaan  dan  anlisa  yang  telah  dilakukan didapatkan  alternatif  yang  teroptimum  berdasarkan  biaya material yang digunakan dari setiap STA. Pada STA 30+100 dipasang  PVD  sampai  dengan  2/3  kedalaman  tanah  lunak tanpa  menggunakan  perkuatan  stabilitas  timbunannya. Untuk  STA  30+500  dipasang  PVD  sampai  dengan  1/3 kedalaman  tanah  lunak  dan  Geotextile  sebagai  perkuatan stabilitas  timbunannya.  Pada  STA  31+000    dipasang  PVD 2/3  kedalaman  tanah  lunak  dan  GESC  untuk  kestabilan timbunannya.  Pada  STA  31+250  dipasang  PVD  sampai dengan  1/3  kedalaman  tanah  lunak  dan  GESC  sebagai perkuatan  kestabilan  timbunannya.  Sedangkan  untuk  STA 31+500  dipasang  PVD  hingga  1/3  kedalaman  tanah  lunak dan perkuatan stabilitas timbunan berupa Geotextile. Biaya perbaikan  tanah  sendiri  berbanding  terbalik  dengan  biaya perkuatan  tanah.  Semakin  murah  biaya  perbaikan  tanah, maka  semakin  mahal  biaya  perkuatannya  begitu  juga sebaliknya.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]
Andi,  “DPRD  minta  Pembangunan  tol  Gempol  Pasuruan Diperecepat,” Kompas , 2016.
[2] N. E. Mochtar, “Modul Ajar Metode Perbaikan Tanah,” Jur. Tek. Sipil , 2012.
[3] I.  Mochtar.  B, Teknologi  Perbaikan  Tanah  dan  Alternatif  Pada Tanah Bermasalah (Problematic Soils) . 2000.
[4] L.  S.  Alexiew  D.,  Brokemper  D., Geotextile  Encased  Columns (GEC):Load  Capacity,  Geotextile  Selection  and  Pre-Design Graphs . 2005.
[5] F.  H.  A.  U.S.  Department  of  Transportation, DESIGN  AND CONSTRUCTION  OF  STONE  COLUMNS  VOL.  1.  Turner- Fairbank  Highway  Research  Center  6300  Georgetown  Pike Mclean . Virginia, 1983.
STA Kedalaman PVD (m)
H inisial (m) H final (m) Geotextile (lembar) GESC (jumlah) 14 6 2.5 - - 9 5.5 2.5 - - 5 4.8 2.5 - - 8 8.4 5.7 8 10 5 7.7 5.7 12 12 3 7.1 5.7 17 14 8 12.3 9.2 37 8 5 11.4 9.2 42 8 3 10.7 9.2 46 8 8 9.2 6.5 23 12 5 8.5 6.5 13 8 3 8 6.5 16 8 8 5.6 2.8 3 6 5 5 2.8 7 10 3 4.7 2.8 9 12 30+100 30+500 31+000 31+250 31+500
ALTERNATIF 1 ALTERNATIF 2 ALTERNATIF 3
ALTERNATIF 4
ALTERNATIF 5 ALTERNATIF 6 PVD 1/3 Hdr & GESC
PVD PENUH & GEOTEXTILE PVD 2/3 Hdr & GEOTEXTILE PVD 1/3 Hdr & GEOTEXTILE
PVD PENUH & GESC PVD 2/3 Hdr & GESC