bab ii tanah dasar (sub grade)

BAB II
TANAH DASAR (SUB GRADE)
MAKSUD
Yang dimaksud dengan lapis tanah dasar (sub grade) adalah bagian badna jalan yang
terletak di bawah lapis pondasi (sub base) yang merupakan landasan atau dasar konstruksi
perkerasan jalan.
TUJUAN
Tujuan dari lapis dasar (sub grade) adalah mendukung konstruksi perkerasan jalan di
atasnya.
FUNGSI
Lapis tanah dasar berfungsi sebagai tempat perletakan lapis perkerasan.
JENIS-JENIS TANAH DASAR
Jenis
Dilihat dari sifat-sifat dan gradasi butiran tanah dasar, maka tanah dasar dapat
dibedakan atas 3 (tiga) jenis sebagai berikut:
a. Tanah dasar berbutir kasar (Cohesionless Subgrade);
b. Tanah dasar berbutir halus (Cohesion Subgrade);
c. Tanah dasar dengan sifat mengembang yang besar (High Swelling Subgrade).
SUB TANAH DASAR BERBUTIR KASAR
1. Bahan/Material yang Digunakan
Material Perkerasan Jalan
Perkerasan jalan, baik fleksibel (lentur) maupun rigid (kaku), pada umumnya
merupakan susunan batuan pasir (sand), kerikil (gravel), lanau (silt), lempung (clay),
dan sebagainya yang menjadi bahan pembentukan kerak bumi , di dalam istilah
geologi disebut “batuan”.
Proses terjadinya batuan adalah sejalan dengan proses pembentukan kerak
bumi yang telah berjalan berjuta tahun lamanya, dan merupakan siklus yang tak
kunjung berhenti.
Dalam bahasa sehari-hari, bagian kerak bumi yang sudah digali dengan tangan
disebut tanah, sedang yang penggaliannya memerlukan alat-alat khusus disebut batu.
Material Tanah Dasar Berbutir Kasar (Cohesionless Subgrade)
Tanah dasar berbutir kasar mempunyai ukuran butir lebih besar dari 0,06 mm.
Jadi, lebih besar dari ukuran tanah lanau (silt) atau lempung (clay) (Ukuran butir silt
atau clay = 0,06 mm).
Jika tanah dasar merupakan campuran dari lanau dan pasir, maka sifat
plastisnya kurang tinggi.
Jika tanah dasar merupakan campuran dari lempung dan pasir, maka sifat
plastisnya agak tinggi.
Jika tanah dasar merupakan campuran dari pasir dan lempung organik, maka
sifat plastisnya tinggi.
2. Peralatan yang Digunakan
No
1
2
Jenis Peralatan
Kegunaan
Utama
-
Bulldozer
Untuk pembersihan dan pengupasan
-
Scraper
Untuk pembersihan dan pengupasan
-
Sheep foot roller
Untuk pemadatan
-
Tandem roller
Untuk pemadatan
-
Tire roller
Untuk Pemadatan
Alat Bantu
-
Gergaji
Untuk pembersihan
-
Kapak
Untuk pembersihan
-
Sabit
Untuk pembersihan
-
Sekop
Untuk pengupasan
-
Dan lain sebagainya
Peralatan untuk pembersihan:
Pembersihan bisa dilakukan dengan alat-alat tangan seperti: gergaji, kapak,
sabit, dan alat-alat lain yang cocok untuk pembersihan.
Peralatan untuk pengupasan:
Tunggul-tunggul dan akar-akar bisa digali dengan alat-alat seperti sekop,
kapak, dan alat-alat lain yang cocok untuk pengupasan.
Peralatan mekanis:
Operasi pembersihan dan pengupasan yang lebih luas dapat dikerjakan dengan
alat-alat mekanis seperti: bulldozer, yang bila diperlukan menggunakan alat-alat
tambahan khusus.
Petunjuk untuk bulldozer, dalam hal pekerjaan menumbangkan pohon:
o Bulldozer harus dilengkapi dengan alat penutup pelindung untuk melindungi
operator;
o Selidikilah phon dan/atau dahan-dahan yang sudah mati
o Potonglah akar-akar yang berada di belakang arah tumbangnya;
o Potonglah akar-akar pada sisi yang sejajar dengan arah tumbangnya;
o Doronglah segera kea rah tumbangnya dengan pisau, dan atau bagian belakang
arah tumbangnya;
o Ketika pohon didorong, pisau diangkat setinggi mungkin.
Peralatan untuk pemotongan dan penimbunan lapis tanah atas (Top Soil) sebelum
konstruksi penimbunan:
Langkah kedua untuk mempersiapkan tanah asli adalah memotong lapis tanah atas
(top soil). Lapis tanah atas yang dipotong, disingkirkan ke daerah untuk menyuburkan
tumbuh-tumbuhan. Pemindahan dan penyingkiran lapis tanah atas ini dpaat menggunakan
bulldozer atau scraper.
Peralatan untuk pemotongan lapis tanah atas pada daerah galian di lereng atau bukit:
Pada daerah galian di lerenhg bukit, umumnya pekerjaan pemotongan lapis tanah atas
diperlukan agar ikatan dengan permukaan lereng bukit menjadi kokoh.
Pekerjaan ini dilakukan dengan menggunakan sebuah bulldozer yang bergerak
menuruni bukit dan memotong lapis tanah atas bukit tersebut, bila lereng bukit landai. Bahanbahan hasil potongan ditumpuk di bawah kaki timbunan.
Apabila bukit terlalu curam, bulldozer boleh dilengkapi dengan alat roda kerek dan
jangkar di atas tempat pekerjaan, sehingga bulldozer dapat tertarik dengan sendirinya ke atas
lereng kembali bila selesai menurun, atau dibantu oleh sebuah traktor untuk menariknya.
3.
Cara Melaksanakan
a.
Pemindahan Bahan
Pemindahan bahan meliputi
masalah penggalian dan penimbunan. Dalam
perhitungan, pemindahan bahan ini perlu pula dengan seksama ditentukan jumlah bahan yang
akan dipindahkan dari daerah penggalian dan jumlah bahan yang diperlukan untuk daerah
penimbunan sehingga dengan pekerjaan-pekerjaan penggalian dan penimbunan bahan-bahan
ini, akan tercapai suatu ketinggian (grade) yang direncanakan.
Sebelum pekerjaan pemindahan dimulai, pekerjaan direncanakan dan dipersiapkan
peralatan-peralatan untuk pengangkutan yang efektif bagi bahan, dari daerah galian ke daerah
penimbunan. Perencanaan pemindahan bahan-bahan meliputi perhitungan jumlah bahanbahan dipersiapkan dan juga jarak angkut yang efektif.
b.
Penggalian
Yang dimaksud dengan penggalian adalah mengurangi tanah atau batuan dari elevasi
tanah asli, yang lebih tinggi, hingga mencapai garis ketinggian dari tanah atau batuan yang
direncanakan.
Masalah Penggalian, yaitu:
(-) menggemburkan
(-) menggali
(-) memuat
(-) mengangkut
(-) menempatkan bahan-bahan
Bahan-bahan yang mungkin berupa :
(-) karang keras (solid rock)
(-) Karang lunak (loose rock)
(-) Tanah biasa
(-) Kombinasi bahan-bahan tersebut di atas
Cara-cara bekerja dan peralatan pekerjaan yang digunakan untuk pekerjaan
penggalian tergantung kepada jenis bahan-bahan yang dikerjakan.
b.1 Penggalian Karang Keras (Solid Rock)
Karang keras mungkin terdiri dari karang yang terbuka dan bertonjolan atau mungkin
adanya susunan tanah di atas karang tersebut.
Karang yang lunak atau yang kedudukannya berpencaran kadang-kadang dapat
dengan mudah dipatahkan atau dipecah untuk langsung digali tanpa peledakan sama sekali.
Alat-alat yang digunakan adalah sebagai berikut:
-) Bulldozer dengan alat bajaknya (riiper)
Sering digunakan 2 bulldozer, agar hasilnya bertambah, yang satu sebagai
alat pendorong.
-) Shovels atau loader dan truk untuk mengangkut bahan-bahan.
Umumnya untuk karang-karang yang keras perlu penggalian dengan cara peledakan.
b.2 Penggalian Tanah Biasa
Scraper adalah alat yang sesuai untuk suatu pekerjaan tanah yang memerlukan
penggalian dan penimbunan dalam suatu daerah yang tidak rata dan jaraknya panjang.
Untuk bulldozer tidak sesuai, karena jarak angkut bagi bulldozer yang efisien, sangat
pendek.
Pertama kali pembersihan dan penggemburan medan dilakukan oleh bulldozer,
sehingga scaper dapat melakukan pekerjaan pada daerah yang sudah bersih.
Jadi penggalian diselesaikan oleh bulldozer dan scraper bersama-sama. Scraper tidak
hanya digunakan pada daerah penggalian yang datar tetapi juga dapat digunakan pada lerenglereng penggalian.
Selama berlangsungnya semua pekerjaan tanah tersebut, penting sekali untuk selalu
diadakan pemeriksaan-pemeriksaan mengenai kedalaman dan kemiringan yang selalu
disesuaikan
dengan
perencanaan
sehingga
tidak
akan
terjadi
kelebihan
pemotongan/penggalian yang terpaksa harus ditambal kembali.
Pekerjaan pemeriksaan ini adalah tugas regu pengukur. Jika tanah yang akan digali
sangat keras bagi scraper (misalnya tanah batuan) maka digunakan bulldozer dengan alat
ripper (bajak) yang sanggup untuk menggali tanah-tanah keras itu menjadi mudah dikerjakan
lebih lanjut.
Kemudian, dilanjutkan dengan motor grader untuk melicinkan dan meratakan tanah
yang hampir rata ini.
Bahan-bahan hasil perataan diangkut dan dipindahkan oleh scraper. Dasar galian akan
dibuat miring kea rah kedua sisi jalan. Lereng bukit diselesaikan oleh bulldozer. Terakhir,
motor grader akan digunakan pada pekerjaan penggalian dan pembentukan selokan.
Selama pekerjaan-pekerjaan ini, penting sekali untuk dijaga dan dipelihara agar mata pisau
scraper selalu tajam.
C. Penimbunan
c.1. Bahan-bahan
Untuk suatu pembangunan penimbunan diperlukan bahan-bahan yang baik dan
memenuhi persyaratan. Oleh karena itu, haruslah disediakan bahan-bahan yang akan
digunakan itu.
Apabila bahan-bahan terdiri dari batuan-batuan, ukuran batu-batuan tersebut tidak
boleh lebih tebal dari 75% tebal lapisan. Apabila bahan-bahan timbunan terdiri dari sifat-sifat
yang sangat berbeda seperti lempung, kapur atau apsir, dan didapat dari sumber asal yang
berbeda-beda, maka harus dihampar lapis menurut macamnya, letak badan jalan, dan
tebalnya akan ditentukan.
Batuan-batuan lempung dan bahan-bahan lain yang berupa bongkah-bongkah besar
harus dihancurkan dan tidak diScaper lebih cepat menjadi rusak daripada bulldozer bila
digunakan pada tanah keras.Scraper adalah alat yang lebih baik dan ekonomis digunakan
pada daerah tanah-tanah yang yang belum rata dan masih kasar.
Bahan-bahan untuk konstruksi penimbunan mungkin berasal dari bahan-bahan hasil
penggalian, mungkin dari quarry atau dari tempat-tempat yang tersedia. Sebelum bahanbahan tersebut digunakan, perlu sekali diperiksa di laboratorium agar bahan-bahan tersebut
dapat dipakai dan memenuhi persyaratan.
Bahan-bahan yang ditentukan paling baik ditempatkan di bagian teratas timbunan.
Dalam hal ini, berfungsi sebagai lapisan tanah dasar.
PEMADATAN
Untuk membuat jalan yang baik, harus memenuhi syarat-syarat di bawah ini, yaitu:
1.
Pemadatan
2.
Pemadatan
3.
Pemadatan
Mengapa harus dipadatkan? Dalam pembangunan jalan, pemadatan tanah adalah
sangat penting karena:
1.
Memperkecil permeabilitas dari tanah. Jadi perubahan kadar air dan perubahan
volume yang menyertainya dapat dikekang.
2.
Memperkecil besarnya penurunan dan menghilangkan penurunan differensial
(tidak merata).
3.
Menambah kekuatan geser/daya dukung dari tanah:
-) Stabilitas lereng
-) Daya dukung (CBR)
DASAR-DASAR PEMADATAN
1.
Kadar Air
Derajat/tingkat kepadatan yang dapat dicapai dengan daya pemadatan tertentu pada
volume tanah tertentu tergantung kadar air dari tanah tersebut.
Bila tanah terlalu kering, gesekan antara butiran tanah bertendensi menambah
merapatnya butir-butir satu sama lain. Bila tanah terlalu basah, rongga-rongga antara butirbutir tanah seluruhnya terisi air yang juga menahan merapatnya butir-butir satu sama lain.
Jadi, untuk suatu daya pemadatan tertentu persatuan isi ada “kadar air optimum”
antara kedua ekstrim tesebut, dimana pada kadar air ini dicapai kepadatan yang maksimum.
Harus juga diingat bahwa kadar air waktu pemadatan berpengaruh terhadap swelling
dan harga CBR yang didapat stelah penjenuhan.
2.
Daya Pemadatan (Compative Effort)
Pada suatu kadar air tertentu, derajat kepadatan yang dicapai untuk suatu jumlah
tanah tertentu adalah fungsi dari daya pemadatan yang digunakan.
Dalam batas-batas praktis, makin tinggi daya pemadatan terhadap volume tanah
tertentu makin tinggi derajat kepadatan yang dicapai.
Tipe alat pemadat yang berbeda mempunyai daya pemadat yang berbeda dan daya
pemadat dari suatu alat dapat divariasi dengan memvariasi jumlah lintasan.
Tiap alat pemadat mempunyai batas atas daya pemadat (lintasan). Di luar itu,
penambahan lintasan tidak mempunyai pengaruh terhadap kepadatan dari tanah.
3.
Tebal Lapisan
Makin tebal lapisan lepas dari tanah yang dipadatkan makin rendah derajat kepadatan
rata-rata yang dicapai oleh daya pemadatan tertentu atau : daya pemadatan persatuan isi jadi
lebih kecil
Penyebaran kepadatan lapisan / vertikal :
Tekanan sentuh ( contact pressure ) dan bidang sentuh ( contack area ) dan alat
pemadat pada permukaan lapisan tanah yang dipadatkan mempengaruhi penyebaran
kepadatan terhadap kedalaman lapisan
Tekanan yang tinggi pada bidang sentuh yang kecil menghasilkan kepadatan yang
tinggi pada permukaan dan kepadatan jatuh semakin kecil semakin kedalam
Efek ini seperti dihasilkan oleh pemadat roda besi ( smooth wheel roller ).
Sebaliknya contact pressure yang kecil yang bekerja pada bidang sentuh yang
lebih luas ( seperti tyre roller ) menghasilkan penyebaran yang lebih merata keseluruh
tebal lapisan tapi kepadatan pada permukaan semakin besar.
SUB TANAH DASAR BERBUTIR HALUS
a. Bahan/Material yang Digunakan
Material tanah dasar berbutir halus (Cohesion Subgrade):
Tanah dasar berbutir kaku mempunyai ukuran butir lebih kecil dari 0,06 mm. Jadi, lebih kecil
dari ukuran butir tanah lanau (silt) atan lempung (clay) (ukuran butir silt atau clay ±
0,06mm).
Tanah dasar berbutir halus (mempunyai sifat kohesi) pada umumnya mempunyai I >
P (Index Plastisitas) yang tinggi.
Jika nilai I < P sama atau lebih besar dari 25, harus dilakukan salah satu tindakan di
bawah ini:
a.1 Berusaha menurunkan IP dengan jalan mencampur tanah dasar dengan kapur
(lime stabilization) atau bahan lain yang sesuai yang ditentukan berdasarkan
pemeriksaan laboratorium.
a.2 Membuang lapisan tanah tersebut minimal 15 cm, dan menggantikannya
dengan tanah berbutir kasar atau tanah lain yang lebih baik.
a.3 Melaksanakan usaha dan langkah lain yang ditetapkan oleh ahli mekanika tanah.
b.
Peralatan yang Digunakan:
Sama seperti pada tanah dasar berbutir kasar.
c.
Cara melaksanakan/mengerjakan:
Sama seperti pada tanah dasar berbutir kasar.
d.
Cara menguji kualitas
Sama seperti pada tanah dasar berbutir kasar.
e.
Cara menentukan dimensi/ukuran
Sama seperti pada tanah dasar berbutir kasar.
f. Kesalahan dan akibatnya
Bahan dan material yang digunakan akibatnya: Sama seperti pada tanah dasar berbutir
kasar.
g. Pemeliharaan
Sama seperti pada tanah dasar berbutir kasar.
SUB TANAH DASAR DENGAN SIFAT MENGEMBANG YANG BESAR
a. Bahan/material yang digunakan
Material tanah dasar dengan sifat mengembang (swelling) yang besar:
Tanah dsasar dengan sifat mengembang (sweliing) yang besar tidak baik dipakai
untuk konstruksi jalan.
Apabila pertimbangan biaya dan pelaksanaan memungkinkan, tanah dengan
sifat demikian harus dibuang dan diganti dengan tanah yang baik. Apabila tidak, maka
harus diselidiki sifat pengembangan tersebut agar dapat ditentukan langkah-langkah
pengamannya, antara lain:
a.1 Mengusahakan saluran dasar yang cukup baik dan efektif agar kadar air tanah
dasar tetap berada di bawah harga yang dianggap berbahaya (menurut
penyelidikan laboratorium) sehubungan sifat pengembangan tanah tersebut.
a.2 Memberikan beban statis permukaan (surcharge) berupa timbunan atau
lapisan tambahan dengan tebal tertentu sedemikian rupa sehingga bila
diperhitungkan beratnya akan cukup mencegah tanah dasar mengembang
melebihi batas-batas yang dianggap berbahaya (menurut percobaan
laboratorium).
b. Peralatan yang Digunakan:
Sama seperti pada tanah dasar berbutir kasar.
c. Cara melaksanakan/mengerjakan:
Sama seperti pada tanah dasar berbutir kasar.
d. Cara menguji kualitas
Sama seperti pada tanah dasar berbutir kasar.
e. Cara menentukan dimensi/ukuran
Sama seperti pada tanah dasar berbutir kasar.
f. Kesalahan dan akibatnya
Bahan dan material yang digunakan akibatnya: Sama seperti pada tanah dasar berbutir
kasar.
g. Pemeliharaan
Sama seperti pada tanah dasar berbutir kasar.