Geosintetik Sebagai Perkuatan Timbunan Di Atas Tanah Lunak
1.1. Timbunan di Atas Tanah Lunak
Geosintetik dapat dipilih untuk pekerjaan timbunan diatas tanah dasar lunak karena pada dasarnya lapisan geosintetik dapat berfungsi sebagai material perkuatan atau mempercepat proses konsolidasi lapisan tanah lunak. Tanah lunak yang dimaksud tanah lempung dan gambut dengan nilai kuat geser kurang dari 25 kN/m2(Panduan Geoteknik 1, DPU 2002).
Dalam metode konvensional, tanah lunak diganti atau diperbaiki dengan metode prapembebanan (preloading), konsolidasi dinamis dan stabilisasi menggunakan kapur atau semen sebelum penimbunan. Opsi lain adalah penimbunan bertahap dengan sand drains, berm pratibobot dan fondasi tiang, namun opsi tersebut memakan waktu yang lama, biaya yang besar atau keduanya.
Alternatifnya adalah dengan menggunakan lapisan geosintetik (geotekstil, geogrid atau geokomposit) diatas tanah dasar lunak dan langsung ditimbun diatasnya. Diperlukan lebih dari satu lapis geosintetik jika tanah dasar memiliki zona lemah atau rongga akibat lubang amblasan, aliran sungai tua, kantung lanau, lempung ataupun gambut. Karena hal tersebut, lapisan geosintetik seringkali disebut sebagai lapisan perkuatan dasar (basal geosynthetics layer).
1.2. Fungsi Geosintetik Sebagai Perkuatan Timbunan
Pada dasarnya, lapisan-lapisan geosintetik berperan sebagai material yang memperkuat atau mempercepat proses konsolidasi tanah lunak. Fungsi utama yang selalu ditujukan adalah meningkatkan faktor keamanan timbunan secara temporer (sementara). Fungsi kedua selain dihubungan dengan kebutuhan untuk memperoleh timbunan yang semakin stabil konstruksi bertahap (staged construction) juga untuk mempercepat penurunan konsolidasi.
Kelebihan lain perkuatan timbunan adalah dapat berfungsi sebagai pemisah (separation) antara material timbunan dengan kualitas baik dan tanah dasar berbutir halus. Kondisi ini diperoleh apabila perkuatan berfungsi juga sebagai filter untuk tanah dasar seperti geotekstil non woven. Adanya geosintetik juga mengurangi penggunaan material timbunan, karena mengurangi atau menghindari keruntuhan lokal akibat peralatan konstruksi selama tahap pengangkutan, penebaran dan pemadatan material timbunan
Penggunaan geosintetik sebagai lapisan dasar perkuatan juga dapat menghasilkan angka perbandingan tebal tanah dasar dan timbunan yang kurang dari 0,7. Namun pada tanah dasar yang tebal, kontribusi geosintetik sebagai perkuatan tidak begitu signifikan.
Geosintetik yang digunakan sebagai perkuatan terdiri dari geotekstil woven dan atau geogrid. Faktor-faktor penting yang perlu dipertimbangkan pada saat memilih geosintetik sebagai perkuatan dasar, adalah:
- Kuat tarik dan kekakuan
- Karakteristik ikatan antara tanah dan geosintetik
- Karakteristik rangkak
- Ketahanan geosintetik terhadap kerusakan mekanik
- Durabilitas
Pada sebagian besar kasus, perkuatan geosintetik hanya dibutuhkan berada di bawah timbunan selaman konstruksi berlangsung dan beberapa waktu setelahnya. Hal ini dikarenakan konsolidasi tanah lunak menghasilkan peningkatan daya dukung tanah fondasi pada waktu tertentu. Saat perkuatan dasar dipasang di bawah timbunan permanen, regangannya menjadi cukup konstan ketika sebagian besar penurunan telah terjadi. Pada kondisi demikian, dimungkinkan terjadi kehilangan tegangan tarik geosintetik terhadap waktu yang disebut pelepasan tegangan (stress relaxation) atau hampir sama dengan rangkak. Untungnya, selama periode tersebut tanah di bawahnya terkonsolidasi dan kekuatannya meningkat. Dengan demikian tanah dasar memiliki ketahanan yang lebih besar untuk mencegah keruntuhan. Faktor keamanan hendaknya tidak berubah lagi apabila kecepatan berkurangnya tegangan geosintetik lebih besar daripada kecepatan kenaikan tegangan pada tanah dasar.
Apabila konsolidasi tanah dasar harus dipercepat untuk memenuhi kenaikan tegangan yang konsisten, geotekstil tak teranyam yang direkomendasikan. Jika kriteria penurunan membutuhkan geosintetik berkekuatan tinggi dan modulus tinggi, geokomposit dapat berfungsi sebagai drainase. Perlu diketahui bahwa pada beberapa lokasi tanah lunak, terutama yang tidak ditumbuhi vegetasi, penghamparan lapisan geogrid akan membutuhkan lapisan geotekstil non woven dan ringan sebagai pemisah/filter. Ini dimaksudkan untuk mencegah tercampurnya material dari lapisan pertama, terutama jika materialnya tanah bergradasi terbuka (open-graded soil). Lapisan geotekstil tidak dibutuhkan apabila lapisan pasir dipasang sebagai lapisan pertama, sehingga memenuhi kriteria filtrasi.
