## Penurunan Tanah Berdasarkan Hasil Uji Konsolidasi di Laboratorium
Fedriawan 1 , Athaya Zhafirah 2
Jurnal Konstruksi Institut Teknologi Garut Jl. Mayor Syamsu No. 1 Jayaraga Garut 44151 Indonesia Email : jurnal@itg.ac.id
1 1711082@itg.ac.id 2 athaya@itg.ac.id
Abstrak – Penurunan tanah merupakan permasalahan geoteknik yang sering ditemukan dan tidak dapat dihindari. Analisis penurunan tanah meliputi besar penurunan dan lama waktu penurunan perlu dilakukan untuk memprediksi yang akan terjadi di lapangan. Dampak yang ditimbulkan dari penurunan tanah adalah terjadinya differential settlement yang dapat mengakibatkan kerusakan pada  struktur  perkerasan  jalan  seperti  yang  terjadi  di  salah  satu  titik  Ruas  Jalan  Garut  – Bungbulang.  Penurunan  tanah  yang  terjadi  di  lokasi  tersebut  dapat  membahayakan  pengguna jalan  karena  tidak  aman  dan  nyaman  untuk  dilalui.  Tujuan  penelitian  ini  ialah  mengetahui besarnya penurunan yang terjadi dan dalam jangka waktu berapa lama penurunan tersebut akan selesai. Metode yang digunakan ialah pengujian tanah di lapangan dan di laboratorium. Pengujian tersebut  untuk  mendapatkan  parameter  tanah  yang  digunakan  dalam  analisis  penurunan. Parameter yang digunakan antara lain indeks pemampatan (C C ), koefisien konsolidasi (C V ), dan angka pori (e o ). Hasil yang didapatkan adalah penurunan tanah yang terjadi sebesar 0,0105 m dan akan terjadi dalam jangka waktu 480 tahun.
Kata Kunci – Daya Dukung Tanah; Konsolidasi; Penurunan; Waktu Penurunan.

## I. PENDAHULUAN
Penurunan tanah adalah permasalahan yang cukup sering ditemui dan tidak dapat dihindari di proyek teknik sipil terutama proyek perkerasan jalan [1]–[4]. Beban-beban yang ada pada perkerasan jalan, yaitu beban lalu lintas, beban timbunan, dan beban perkerasan dapat menimbulkan penurunan yang besar dan dapat terjadi dalam  jangka  waktu  yang  lama.  Besar  dan  lamanya  waktu  penurunan  tanah  dapat  diprediksi  dengan menggunakan metode analisis konsolidasi satu dimensi yang teorinya dikembangkan oleh Terzaghi dengan menggunakan parameter konsolidasi hasil pengujian tanah di laboratorium [5], [6]. Analisis penurunan tanah perlu  dilakukan  sebelum  konstruksi  dimulai  [7],  [8]  untuk  menghindari  dampak  negatif  dari  terjadinya penurunan tanah. Salah satu dampak negatif yang ada adalah terjadinya kerusakan pada perkerasan jalan akibat adanya differential settlement [9]–[11].
Penelitian-penelitian terdahulu yang membahas mengenai penurunan tanah sudah dilakukan, di antaranya D. Surachmat,  dkk.  (2019)  yang  membahas  mengenai  perbandingan  penurunan  tanah  yang  menggunakan geotekstil  dan  tidak  pada  tanah  timbunan.  Hasil  yang  didapatkan  adalah  penggunaan  geotekstil  dapat mengurangi  penurunan  pada  tanah  dasar  dan  dapat  meningkatkan  faktor  keamanan.  Selanjutnya  adalah penelitian yang dilakukan oleh C.A. Putri (2020) yang menyimpulkan bahwa penurunan tanah dipengaruhi oleh material pembentuk tanah, koefisien kompresibilitas tanah, dan beban yang bekerja di atas tanah. M. M. Napitupulu, dkk. (2021) melakukan penelitian mengenai perbedaan hasil penurunan tanah berdasarkan analisis menggunakan  Plaxis  2D  dan  3D  dengan  penurunan  yang  terjadi  di  lapangan  menggunakan  pengamatan settlement plate dengan hasil analisis Plaxis 2D dan 3D berturut-turut memiliki perbedaan 1,008% dan 1,072%
dengan  hasil  pengamatan  di  lapangan.  Sedangkan  penelitian  yang  dilakukan  oleh  R.  Subakti  (2021) menunjukkan  bahwa  penurunan  tanah  menggunakan  pemodelan  Plaxis  3D  mempunyai  hasil  yang  paling mendekati  hasil  pengamatan  di  lapangan  dibandingkan  dengan  pemodelan  Plaxis  3D  dan  metode  analitis Terzaghi.
Berdasarkan  uraian  permasalahan  mengenai  penurunan  tanah,  terdapat  lokasi  yang  mengalami differential settlement di Ruas Jalan Garut – Bungbulang yang diakibatkan oleh kondisi tanah yang tidak baik dan sering dilalui oleh beban lalu lintas yang besar. Maka dari itu, penelitian ini bertujuan untuk mengetahui berapa besar dan  waktu  penurunan  tanah  berdasarkan  data  hasil  uji  konsolidasi  di  laboratorium  dengan  menggunakan sampel yang diambil langsung dari lokasi penelitian.

## II. METODOLOGI PENELITIAN
Langkah-langkah penyelesaian penelitian ini dibuatkan ke dalam bentuk diagram alir yang dapat dilihat pada Gambar 1.
Mulai Studi literatur • Pengujian sondir di lapangan
• Pengambilan sampel terganggu (DS)
• Pengambilan sampel tidak terganggu (UDS)
Pengujian di laboratorium • Kadar air • Berat isi • Berat jenis
• Batas atterberg • Konsolidasi Pengolahan data hasil pengujian di lapangan dan di laboratorium Perhitungan besar dan waktu penurunan tanah Kesimpulan

## Selesai

## Gambar 1: Diagram alir penelitian
Penelitian dimulai dengan studi literatur dengan maksud untuk mendapatkan referensi serta landasan teoritis yang terkait dengan penelitian ini berupa jurnal penelitian terdahulu ataupun buku. Pengujian yang dilakukan di lapangan adalah pengujian sondir sesuai dengan SNI 2827-2008. Sampel yang digunakan diambil dengan 2 (dua) metode, yaitu metode terganggu ( Disturb Sample / DS) dan metode tidak terganggu ( Undisturbed Sample / UDS).  Pengujian  di  lapangan  dan  pengambilan  sampel  dilakukan  di  daerah  ruas  Jalan  Garut-Bungbulang. Pengujian di laboratorium dilakukan di Laboratorium Teknik Sipil Institut Teknologi Garut. Pengujian yang dilakukan terdiri dari kadar air (SNI 03-6793-2002), berat isi (03-3637-1994), berat jenis (SNI 1964-2008), batas Atterberg (SNI 03-1966-1990 dan SNI 03-1967-1990), dan konsolidasi (ASTM D-2435). Pengolahan data masing-masing hasil pengujian dilakukan untuk digunakan ke dalam analisis penurunan tanah. Analisis penurunan  tanah  yang  dilakukan  terdiri  dari  besarnya  penurunan  dan  lama  waktu  penurunan.  Besarnya penurunan dapat dihitung dengan menggunakan (1) dan lama waktu penurunan dengan menggunakan (2).
S c = C C H 1+e o log P o +∆P P o
...(1)
C C : indeks kompresibilitas
H  : ketebalan tanah (m)
e o : angka pori awal
P o : tegangan efektif tanah
(t/m 2 )  P  : tambahan tegangan (t/m 2 )
t = T v H dr 2 C V ...(2)
T V : faktor waktu C V : koefisien konsolidasi
(m 2 /tahun) H dr : panjang aliran (m)

## III. HASIL DAN DISKUSI

## A.  Hasil Pengujian Tanah
Pengujian  sondir  merupakan  pengujian  di  lapangan  yang  dapat  mengetahui  kekerasan  dari  lapisan  tanah berdasarkan nilai cone resistance dan sleeve friction [12]. Hasil pengujian sondir dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2: Grafik sondir
Berdasarkan grafik sondir dapat diketahui bahwa tanah lunak dengan nilai q c < 150 kg/cm 2 didapatkan dari permukaan tanah sampai kedalaman 13,2 m. Pengujian di laboratorium dilakukan untuk mengetahui sifat fisis tanah. Hasil pengujian kadar air, berat isi, berat jenis, dan batas Atterberg (batas cair dan batas plastis) dapat
0 50 100 150 200 250 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 0 50 100 150 200 JHP (kg/cm) Ked alam an tan ah ( cm ) qc (kg/cm 2 ) qc JHP
dilihat berturut-turut pada Tabel 1; Tabel 2; Tabel 3; Tabel 4; dan Tabel 5.
Tabel 1: Hasil pengujian kadar air tanah
Percobaan ke- 1 2 3 Berat cawan (gram) 10,05 10,22 10,12 Berat cawan + tanah basah (gram) 27,76 20,95 22,96 Berat cawan + tanah kering (gram) 23,29 18,31 19,80 Berat air (gram) 4,47 2,64 3,16 Berat tanah kering (gram) 13,24 8,09 9,68 Kadar air (%) 33,76 32,63 32,64 Kadar air rata-rata (%) 33,01 Tabel 2: Hasil pengujian berat isi tanah Percobaan ke- 1 2 3 Berat cetakan (gram) 38,11 38,16 38,05 Berat cetakan + tanah (gram) 117,21 105,67 103,80 Berat tanah (gram) 79,10 79,11 65,75 Diameter cetakan (cm) 5,10 5,10 5,10 Tinggi cetakan (cm) 1,80 1,80 1,80 Volume cetakan (cm 3 ) 36,79 36,79 36,79 Berat isi tanah (gram/cm 3 ) 2,15 2,15 1,79 Berat isi tanah rata-rata (gram/cm 3 ) 2,03 Tabel 3: Hasil pengujian berat jenis tanah Percobaan ke- 1 2 3 Berat piknometer (gram) 16,8 17,4 17,2 Berat pik. + tanah kering (gram) 19,5 19,6 19,5 Berat pik. + tanah + air (gram) 67,5 67,3 67,7 Berat pik. + air (gram) 66,0 66,1 66,5 Berat tanah kering (gram) 2,7 2,2 2,3 Berat jenis 2,2 1,9 3,9 Berat jenis rata-rata 2,7 Tabel 4: Hasil pengujian batas Atterberg tanah (batas cair) Percobaan ke- 1 2 3 Jumlah ketukan 19 26 33 Berat cawan (gram) 10,52 10,07 10,49 Berat cawan + tanah basah (gram) 18,38 16,55 17,25 Berat cawan + tanah kering (gram) 14,25 14,87 16,20 Berat air (gram) 4,13 1,68 1,05 Berat tanah kering (gram) 3,73 4,8 5,71 Kadar air (%) 110,72 35,0 18,38 Nilai batas cair (%) 45,82
Nilai batas cair pada pengujian batas Atterberg didapatkan berdasarkan nilai kadar air saat jumlah ketukan ke-25 dengan menggunakan grafik antara kadar air dan jumlah ketukan. Nilai batas cair yang didapatkan adalah 45,82%.
Tabel 5: Hasil pengujian batas Atterberg tanah (batas plastis) Percobaan ke- 1 2 3 Berat cawan (gram) 10,08 10,30 10,05 Berat cawan + tanah basah (gram) 10,56 10,61 10,51 Berat cawan + tanah kering (gram) 10,49 10,57 10,42 Berat air (gram) 0,07 0,04 0,09 Berat tanah kering (gram) 0,41 0,27 0,37 Kadar air (%) 17,07 14,81 24,32 Nilai batas plastis (%) 18,74
Tanah pada penelitian ini memiliki kadar air 33,01% dengan berat isi 2,03 gram/cm 3 dan berat jenis 2,70. Nilai batas  cair  yang  diperoleh  45,82%  dan  batas  plastis  18,74%,  berdasarkan  data  tersebut  maka  nilai  indeks plastisitas  tanah  adalah  27,08%  yang  mengindikasikan  bahwa  tanah  memiliki  plastisitas  tinggi.  Tanah berplastisitas  tinggi  memiliki  kemampuan  yang  tinggi  untuk  mengubah  bentuk  tanpa  terhadap  perubahan volume [12] sehingga hal tersebut dapat mengakibatkan penurunan pada tanah yang cukup ekstrem.
Pengujian  konsolidasi  dilakukan  pada  3  (tiga)  buah  sampel  tidak  terganggu  (UDS)  yang  bertujuan  untuk mengetahui parameter tanah indeks pemampatan, angka pori, dan koefisien konsolidasi yang digunakan untuk menganalisis penurunan tanah yang terjadi [13]. Nilai indeks pemampatan didapatkan dari grafik antara angka pori (e) dan tekanan (P). Nilai indeks pemampatan untuk sampel 1, sampel 2, dan sampel 3 berturut-turut adalah  0,084;  0,048;  dan  0,072.  Rata-rata  nilai  indeks  pemampatannya  adalah  0,068.  Sedangkan  rata-rata angka pori 0,068.
Nilai koefisien konsolidasi didapatkan menggunakan metode akar waktu yaitu dengan menggambarkan hasil uji konsolidasi pada grafik hubungan akar waktu terhadap penurunan [14]. Nilai koefisien konsolidasi untuk sampel 1, sampel 2, dan sampel 3 berturut-turut adalah 0,085 m 2 /tahun; 0,074 m 2 /tahun; dan 0,072 m 2 /tahun. Rata-rata nilai koefisien konsolidasinya adalah 0,077 m 2 /tahun.

## B.  Analisis Penurunan Tanah
Analisis penurunan tanah yang dilakukan adalah analisis besarnya penurunan dengan menggunakan (1) dengan data indeks pemampatan tanah (C C ) sebesar 0,068; ketebalan tanah (H) 13,2 m; angka pori awal (e o ) sebesar 0,622; tegangan efektif tanah (P o ) 480,93 kN/m 2 ; dan tambahan tegangan (  P) 21,57 kN/m 2 . Berdasarkan data tersebut, maka hitungan penurunan tanah adalah sebagai berikut:
S c = C C H 1+e o log P o +∆P P o = 0,068 13,2 1+0,622 log 480,93+21,57
480,93 = 0,0105 m
Analisis penurunan tanah yang selanjutnya adalah analisis lamanya waktu penurunan dengan menggunakan (2)  dengan  data  faktor  waktu  (T V )  0,848  dikarenakan  derajat  konsolidasi  yang  digunakan  adalah  90%; koefisien konsolidasi (C V ) sebesar 0,077 m 2 /tahun; dan panjang aliran (H dr ) 6,6 m dikarenakan aliran air yang akan  keluar  dari  tanah  menuju  ke  atas  dan  ke  bawah.  Berdasarkan  data  tersebut,  maka  hitungan  waktu penurunan tanah adalah sebagai berikut:
t = T v H dr 2 C V = 0,848 x 6,6 2 0,077 = 480 tahun
Berdasarkan  analisis  penurunan  tanah  didapatkan  bahwa  pada  salah  satu  titik  di  Ruas  Jalan  Garut  – Bungbulang terjadi penurunan sebesar 0,0105 m dan akan terjadi selama 480 tahun.
Vol. 20; No. 2; 2022; Hal 234-239

## IV. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil analisis dapat disimpulkan bahwa besarnya penurunan yang terjadi di Ruas Jalan Garut – Bungbulang sebesar 0,0105 m dan waktu penurunan selama 480 tahun. Meskipun penurunan tanah yang terjadi tidak  terlalu  besar,  namun  lamanya  penurunan  tanah  berlangsung  memakan  waktu  yang  lama  yang  dapat mengakibatkan  kerusakan  pada  struktur  perkerasan  jika  tidak  segera  ditangani.  Maka  diperlukan  analisis perbaikan tanah agar kerusakan di masa yang akan datang tidak terjadi.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] D.  Surachmat,  H.  Wijaya,  and  A.  Kawanda,  “ANALISIS  PENURUNAN  TANAH  DENGAN MENGGUNAKAN  GEOTEKSTIL  PADA  TIMBUNAN,” JMTS  J.  Mitra  Tek.  Sipil ,  2019,  doi: 10.24912/jmts.v2i4.6191.
[2] C. A. Putri, “ANALISA PERILAKU PENURUNAN TANAH 1D PADA MATERIAL CAMPURAN YANG DIPADATKAN,” Indones. J. Constr. Eng. Sustain. Dev. , 2020, doi: 10.25105/cesd.v2i2.6485.
[3] M. M. Napitupulu, R. Roesyanto, and R. Iskandar, “Analisa Konsolidasi Di Area Non Sand-Key pada Areal Reklamasi Proyek Pengembangan Pelabuhan Belawan-Phase I Menggunakan Plaxis 2D dan 3D,” Syntax Lit. ; J. Ilm. Indones. , 2021, doi: 10.36418/syntax-literate.v6i1.2187.
[4] R. Surbakti, “Analisis Penurunan Tanah dengan Plaxis 2D dan 3D Pada Proyek Reklamasi Belawan,” Syntax Lit. ; J. Ilm. Indones. , 2021, doi: 10.36418/syntax-literate.v6i7.1532.
[5] R.  Surbakti,  “Prediksi  Penurunan  Konsolidasi  Tanah  Lunak  Dengan  Metode Analitis  Dan  Metode Element Hingga,” J. Civ. Eng. Build. Transp. , 2021, doi: 10.31289/jcebt.v5i2.5773.
[6] A.  Zhafirah, A.  K.  Somantri,  and  S.  Permana, “Analysis of  oedometer  and  rowe  cell  consolidation compared to experimental testing,” 2019, doi: 10.1088/1742-6596/1402/2/022006.
[7] W.  Wilson  and A.  J.  Susilo,  “PERBANDINGAN  PENURUNAN  KONSOLIDASI  PADA  TANAH YANG  BELUM  DIPERBAIKI  SERTA  YANG  DIPERBAIKI  DENGAN  PRELOADING  DAN PEMANCANGAN KELILING,” JMTS J. Mitra Tek. Sipil , 2018, doi: 10.24912/jmts.v1i2.2675.
[8] H. Susiazti, M. Widiastuti, R. Widyati, and R. Widayati, “ANALISIS PENURUNAN KONSOLIDASI METODE  PRELOADING    DAN  PREFABRICATED  VERTICAL  DRAIN  (PVD),” Teknol.  Sipil , 2020.
[9] A.  Zhafirah  and  D.  Amalia,  “PERENCANAAN  PRELOADING  DENGAN  PENGGUNAAN PREFABRICATED VERTICAL  DRAIN  UNTUK  PERBAIKAN TANAH  LUNAK  PADA  JALAN TOL PEJAGAN-PEMALANG,” Potensi  J. Sipil Politek. , 2019, doi: 10.35313/potensi.v21i1.1314.
[10]  A. Zhafirah, S. Permana, M. Daris, and D. Yogawsara, “Comparative analysis of soft soil consolidation time due to improvement using Prefabricated Vertical Drain,” IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng. , vol. 1098, no. 2, p. 022056, Mar. 2021, doi: 10.1088/1757-899X/1098/2/022056.
[11]  H.  Edwin  and  A.  Suhendra,  “ANALISIS  METODE  VACUUM  PRELOADING  UNTUK MEMPERCEPAT  KONSOLIDASI  PADA  TANAH  LEMPUNG  LUNAK  JENUH  AIR,” JMTS  J. Mitra Tek. Sipil , 2019, doi: 10.24912/jmts.v2i4.6166.
[12]  A. Zhafirah, “Karakteristik Tanah Kawasan Gedebage Kota Bandung Berdasarkan Hasil Uji Lapangan dan Laboratorium,” J. Konstr. , 2020, doi: 10.33364/konstruksi/v.17-2.776.
[13]  H. U. Moeno, “Pengujian Oedometer pada Tanah Residual Vulkanik Tropis,” J. Tek. Sipil , 2019, doi: 10.28932/jts.v4i2.1301.
[14]  H. C. Hardiyatmo, Mekanika Tanah II Edisi 3 . 2006.