KAWAT BRONJONG

Pada dasarnya, bronjong merupakan sebuah anyaman kawat-kawat yang diisi dengan batu-batuan, yang berfungsi untuk melindungi dan memperkuat tebing tanah, baik lereng sungai maupun lereng tanggul, menjaga tepi sungai terhadap arus aliran air dan usaha menjauhkan arus aliran air dari tepi sungai yang merusak tebing-tebingnya, serta membuat bendungan untuk meninggikan taraf muka air pada pelaksanaan pekerjaan normalisasi sungai atau untuk mengatasi gerusan air sungai yang deras.

Bangunan bronjong bersifat sementara, bukan konstruksi permanen. Kekuatan bronjong tergantung dari bahan-bahan yang dipakai untuk bronjong, benda-benda yang hanyut melalui bronjong, agresif atau tidaknya aliran air di situ, adanya gangguan-gangguan dan baik tidaknya pembuatan, pemasangan dan pemeliharaan bronjong-bronjong itu.

Bahan yang dipakai untuk bronjong kawat di Indonesia biasanya dari kawat hasil pabrikasi yang mengacu pada SNI 03-0090-1999 tentang Spesifikasi Bronjong Kawat. Bronjong kawat biasanya berbentuk prismatis, berukuran : tebal 0,50 m, lebar 1,00 m dan panjang 3,00 m. Bronjong yang dibuat tebal dan panjang menyimpang dari ukuran di atas, misalnya dengan ukuran tebal 1,00 m, lebar 1,00 m dan panjang 3,00 m, harus tiap-tiap meter panjang dibuat dinding antara (tussen schotten) supaya kuat. Rusuk-rusuk bronjong harus diperkuat dengan kawat dan bilamana perlu kawatnya dirangkap.

Material batu yang dipakai untuk bronjong kawat harus terdiri dari batu yang bersih, keras dan awet, berbentuk bulat atau persegi. Ukuran batu yang diizinkan untuk digunakan adalah antara 15 - 25 cm (toleransi 5%) dan sekurang-kurangnya 85% dari batuan yang digunakan harus mempunyai ukuran yang sama atau lebih besar dari ukuran tersebut, serta tidak boleh ada batuan yang diizinkan lolos lubang anyaman kawat.

PONDASI CERUCUK

Daerah rawa-rawa mendominasi kawasan garis pantai di Indonesia, termasuk di dalamnya kawasan garis pantai Jakarta. Tanah rawa memiliki sifat yang sangat lunak sehingga diperlukan teknologi yang cocok dan handal jika ingin membuat konstruksi di atasnya. Umumnya permasalahan yang timbul pada konstruksi di atas tanah lunak adalah geseran. Mekanisme hilangnya keseimbangan dapat terjadi pada tanah dengan daya dukung rendah, diakibatkan dari beban berat tanah itu sendiri. Permasalahan lain biasanya berupa gaya ke atas (uplift) yang banyak terjadi pada lapisan lempung dan lanau akibat perbedaan tekanan air. Sering terjadinya penurunan (settlement). Hal ini pada umumnya disebabkan oleh beratnya beban yang harus dipikul oleh tanah lunak.

Pada konstruksi bangunan, beban seluruh konstruksi yang ada di atas tanah lunak harus disalurkan secara merata dengan menggunakan tiang pancang. Salah satu cara dengan menggunakan sistem pondasi cerucuk. Sistem ini intinya menyatukan beberapa tiang pancang dalam sebuah kesatuan yang kokoh guna menyangga konstruksi di atasnya.

Sering dengan perkembangan teknologi di bidang konstruksi, pondasi cerucuk pun disesuaikan dengan kebutuhan aktualnya. Berbagai inovasi berdasarkan sistem ini banyak bermunculan, dari memadukannya dengan bambu, kayu (dolken) maupun matras beton.

PERKUATAN GEOTEXTILE

Geotextile adalah lembaran sintesis yang tipis, fleksibel, dan permiabel, yang digunakan untuk stabilisasi dan perbaikan tanah dikaitkan dengan pekerjaan teknik sipil. Pemanfaatan geotextile merupakan cara modern dalam usaha untuk perkuatan tanah lunak. Beberapa fungsi dari geotextile yaitu untuk perkuatan tanah lunak, untuk konstruksi teknik sipil yang mempunyai umur rencana cukup lama dan mendukung beban yang besar, seperti jalan raya, jalan rel, dan dinding penahan tanah. Juga berguna sebagai pemisah, penyaring, drainase dan sebagai lapisan pelindung. Namun geotextile dapat digunakan pula sebagai perkuatan timbunan pada kasus antara lain : timbunan tanah di atas tanah lunak, timbunan di atas pondasi tiang, dan timbunan di atas tanah yang rawan ambles (subsidence).

Pelaksanaan konstruksi jalan di atas tanah lunak dengan perkuatan geotextile dapat menghindarkan terjadinya keruntuhan lokal pada tanah lunak karena rendahnya daya dukung tanah. Keuntungan pemasangan geotextile pada pelaksanaan jalan di atas tanah lunak adalah kecepatan dalam pelaksanaan dan biaya yang relatif lebih murah dibandingkan dengan metoda penimbunan konvensional.

Pemilihan geotextile untuk perkuatan dipengaruhi oleh 2 faktor yaitu : faktor internal dan eksternal. Faktor internal terdiri dari kuat tarik geotextile, sifat perpanjangan (creep), struktur geotextile, dan daya tahan terhadap faktor lingkungan. Faktor eksternal terdiri dari jenis bahan timbunan yang berinteraksi dengan geotextile. Struktur geotextile, yaitu jenis anyam atau niranyam juga mempengaruhi pada pemilihan geotextile untuk perkuatan.

Kondisi lingkungan juga memberikan reduksi terhadap kuat tarik geotextile, karena reaksi kimia antar geotextile dan lingkungan di sekitarnya. Sinar ultraviolet, air laut, kondisi asam atau basa serta mikro-organisme seperti bakteri dapat mengurangi kekuatan geotextile. Waktu pembebanan juga mempengaruhi, karena akan terjadi degradasi oleh faktor fatigue dan aging.

PONDASI SISTEM CAKAR AYAM

Termasuk jenis apakah pondasi sistem Cakar Ayam?

Untuk mendukung pondasi bangunan dikenal beberapa jenis pondasi, seperti; pondasi dangkal, pondasi sumuran dan pondasi tiang. Penentuan tipe pondasi didasarkan pada letak kedalaman tanah keras di lokasi yang akan dibangun suatu bangunan. Perletakan dasar pondasi pada tanah keras bukan persyaratan yang mutlak, karena masih bergantung pada beban bangunan yang harus didukung oleh pondasi. Misalnya, bila tanah keras terletak sangat dalam dan tanah permukaan tidak mempunyai daya dukung tinggi, tapi karena tekanan bangunan ke tanah dasar kecil, maka cukup dipakai pondasi dangkal dan tidak perlu dipakai pondasi tiang.

Pondasi Cakar Ayam terdiri dari pelat beton bertulang yang relatif tipis yang didukung oleh pipa-pipa beton bertulang yang dipasang vertical  dengan jarak antara 160-250cm. Tebal pelat beton berkisar 12-20cm, sedangkan pipa-pipa beton berdiameter 120cm, tebal 8cm dan panjang berkisar 120-200cm. Pipa-pipa beton ini berfungsi sebagai pengaku pelat. Dalam mendukung beban bangunan, pelat, pipa beton dan tanah yang terkurung di dalam pondasi bekerja sama, sehingga menciptakan suatu sistem komposit yang di dalam cara bekerjanya identik dengan pondasi rakit (raft foundation).

Pondasi Cakar Ayam termasuk pondasi dangkal, karena kedalaman dasar pondasi sangat lebih kecil dibandingkan dengan lebar pondasinya. Karena pelat Cakar Ayam yang tipis, maka pondasi ini termasuk pondasi yang fleksibel. Sistem Cakar Ayam ini sangat cocok untuk beban-beban berat yang bekerja pada jangka pendek (short term loading). Bila akan dipakai untuk mendukung beban statis/permanen yang bekerja pada waktu lama (long term loading), maka tekanan pondasi pada tanah dasar yang lunak harus diperhitungkan terhadap penurunannya, terutama penurunan konsolidasi.

DATA UNTUK SOIL TEST

Bila penyelidikan tanah dilakukan secara detail, maka perancang harus berusaha memperoleh data, sebagai berikut :

1. Kondisi topografi lokasi pekerjaan. Data ini diperlukan untuk perancangan pondasi dan penentuan cara pelaksanaan di lapangan terutama pada proyek-proyek bangunan air dan jalan.
2. Instalasi-instalasi yang terpendam di dalam tanah, seperti kabel telepon, pipa-pipa atau gorong-gorong untuk air kotor dan air bersih, dan lain-lainnya.
3. Pengalaman setempat sehubungan dengan kerusakan-kerusakan bangunan yang sering terjadi di sekitar lokasi pekerjaan.
4. Kondisi tanah secara global, muka air tanah, dan kedalaman batuan. Keterangan ini sering dapat diperoleh dari penduduk setempat.
5. Keadaan iklim, elevasi muka air banjir, erosi tanah, dan besarnya gempa yang sering terjadi.
6. Tersedianya material alam dan kualitasnya, yang berguna untuk bahan pembentuk bangunan seperti campuran beton.
7. Data geologi yang disertai keterangan tentang proses pembentukan lapisan tanah dan batuan di lokasi pekerjaan, serta kemungkinan terjadinya penurunan tanah maupun bangunan akibat penurunan muka air tanah.
8. Hasil-hasil penyelidikan laboratorium pada contoh tanah dan batuan yang dibutuhkan untuk perancangan pondasi atau penanganan problem-problem pelaksanaan.
9. Foto kondisi lapangan dan bangunan-bangunan di dekatnya.

Perlu diperhatikan bahwa pemeriksaan langsung di lapangan dengan berjalan kaki sangat penting pada penyelidikan tanah. Hal ini untuk mengetahui masalah-masalah penting yang harus dipertimbangkan dalam perancangan dan pelaksanaan. Selain itu, juga untuk mengetahui bentuk dan kondisi permukaan tanahnya.

SOIL TEST

Soil test atau penyelidikan tanah dibutuhkan untuk data perancangan pondasi bangunan, seperti bangunan gedung, dinding penahan tanah, bendungan, jalan, dermaga, dan lain-lain. Dari data yang diperoleh, sifat-sifat teknis tanah dipelajari, kemudian digunakan sebagai bahan pertimbangan dalam menganalisis daya dukung dan penurunan pondasi bangunan. 

Tuntutan ketelitian penyelidikan tanah tergantung dari besarnya beban bangunan, tingkat keamanan yang diinginkan, kondisi lapisan tanah, dan dana yang tersedia untuk penyelidikan. Oleh karena itu, untuk bangunan-bangunan sederhana atau ringan, kadang-kadang tidak dibutuhkan penyelidikan tanah, karena kondisi tanahnya dapat diketahui berdasarkan pengalaman setempat.

Tujuan penyelidikan tanah, antara lain :

1. Menentukan daya dukung tanah menurut tipe pondasi yang dipilih.
2. Menentukan tipe dan kedalaman pondasi.
3. Untuk mengetahui posisi muka air tanah.
4. Untuk meramalkan besarnya penurunan.
5. Menentukan besarnya tekanan tanah terhadap dinding penahan tanah atau pangkal jembatan.
6. Menyelidiki keamanan suatu struktur bila penyelidikan dilakukan pada bangunan yang telah ada sebelumnya.
7. Pada proyek-proyek jalan raya dan irigasi, penyelidikan tanah berguna untuk menentukan letak-letak saluran, gorong-gorong, penentuan lokasi dan macam bahan timbunan.

Penyelidikan tanah biasanya terdiri dari 3 tahap, yaitu :

1. Pengeboran atau penggalian lubang cobaan (trial-pit).
2. pengambilan contoh tanah (sampling).
3. Pengujian contoh tanah di laboratorium atau di lapangan.

Penyelidikan dengan cara pengeboran tanah yang diikuti dengan pengujian-pengujian di laboratorium dan/atau di lapangan, selalu dilakukan untuk penyelidikan tanah pada proyek-proyek besar, seperti gedung bertingkat tinggi, jembatan, bendungan, bangunan-bangunan industri, dan lain-lain.

PELAT BETON DI ATAS TANAH

Secara umum, pelat beton di atas tanah digunakan sebagai jalan raya dan sisi pejalan kaki (pedestrian), landasan pesawat terbang (runway), lantai dari bangunan industri, bangunan parkir, dan bangunan gudang (warehouse), di mana beban yang bekerja diakibatkan oleh beban forklift, truk, tumpukan barang, dan perubahan volume.

Tanah dasar (sub-grade) untuk mendukung pelat beton adalah tanah asli atau tanah urug yang dipadatkan. Karena pelat beton mempunyai kekakuan yang sangat besar, beban terpusat yang bekerja di permukaan pelat akibat beban roda forklift, tiang rak di warehouse akan disebarkan melalui bidang yang luas, sehingga tegangan di tanah dasar menjadi kecil. Dengan alasan di atas, maka pelat beton tidak membutuhkan tanah dasar yang terlalu kuat, akan tetapi kepadatan tanah dasar harus merata dan dihindari kepadatan tanah yang sangat bervariasi.

Biasanya, di atas tanah dasar diberikan suatu lapisan perkerasan (sub-base) yang terdiri dari batu pecah atau koral yang dipadatkan dengan baik. Lapisan perkerasan ini yang tebalnya antara 150 - 300 mm mempunyai fungsi untuk memberikan dukungan yang lebih seragam pada pelat dibandingkan apabila pelat tersebut dicor lansung di atas tanah dasar, serta berfungsi untuk memperbaiki pengaliran air di bawah pelat, khususnya bagi pelat beton yang terletak di udara bebas.

Pada pelat beton yang terletak di atas tanah, sering terjadi kegagalan-kegagalan. Penurunan yang tidak seragam atau pembebanan yang besarnya melampaui beban batas dapat menyebabkan terjadinya retak, di samping juga terjadinya penyusutan akibat perubahan volume. Beban-beban roda yang bekerja di atas pelat yang terletak pada sambungan-sambungan pelat yang tidak baik pembuatannya akan menyebabkan terjadinya kegagalan dengan terpisahnya pelat-pelat beton tersebut. Kegagalan fungsi dari struktur tersebut seringkali sangat merugikan, dan perbaikan-perbaikannya bukan saja sukar untuk dilakukan, tetapi juga memerlukan biaya yang sangat besar.

KONSTRUKSI SARANG LABA-LABA

Konstruksi Sarang Laba-Laba (KSLL) adalah jenis pondasi dangkal dan menerus, yang mengutamakan perilaku pelat pengaku (rib) dengan tanah pengisi. Pola tulangan dan rib disusun sedemikian rupa, sehingga memiliki pola seperti sarang laba-laba.

Prinsip dasar yang menjadi mekanisme kerja KSLL adalah adanya kontribusi tanah pengisi rongga antar rib yang selain berfungsi sebagai pengaku rib, juga bersama-sama berfungsi sebagai penyalur beban ke tanah dasar, sehingga beban tersalur menjadi seragam. Manfaat lain dari tanah pengisi adalah mengurangi kebutuhan volume beton. Perlu diingat juga bahwa penurunan (settlement) pasti akan terjadi pada pondasi dangkal, namun KSLL berperan menseragamkan penurunan sehingga bangunan tidak miring. Pada proses konstruksinya  tidak banyak memakan waktu, terlebih jika menggunakan sistem pracetak. Periode konstruksi lebih cepat dibandingkan konstruksi tiang pancang, karena tidak melibatkan banyak alat berat.

Berikut penerapan struktur dan pondasi sarang laba-laba pada sebuah bangunan gedung.

• Tahap Perencanaan : struktur gedung didesain hingga diketahui gaya kolom yang harus dipikul pondasi. Selanjutnya dilakukan perhitungan settlement sebagai kinerja struktur agar dapat diantisipasi. Dengan gaya yang bekerja, pondasi KSLL didesain supaya didapat dimensi pelat, jarak dan tebal rib, serta detail penulangannya.
• Tahap Pelaksanaan : dilakukan pekerjaan persiapan yang bertujuan menghasilkan permukaan tanah dengan elevasi yang sudah direncanakan. Kemudian dilakukan pembetonan rib yang dapat dilaksanakan dengan metode cor di tempat (in situ) atau pracetak.
• Tahap Finishing : setelah rib terpasang, rongga antara rib diisi dengan tanah timbunan dan pasir, lalu dipadatkan dan pelat beton dicor di atasnya, sehingga dihasilkan pondasi KSLL.

Pondasi KSLL berbeda dengan dengan sistem konvensional seperti pondasi telapak atau pondasi rakit, di mana KSLL sangat kaku dalam memikul beban lentur, sehingga meminimalkan potensi differensial settlement. Kelebihan inilah yang membuat KSLL lebih andal untuk digunakan pada kondisi tanah lunak maupun ekspansif.

EROSI

Erosi tanah adalah proses pelepasan atau pelapukan partikel-partikel tanah oleh berbagai penyebab. Erosi sebenarnya merupakan proses alami yang mudah dikenali, namun di kebanyakan tempat kejadian ini diperparah oleh aktivitas manusia dalam tata guna lahan yang buruk, penggundulan hutan, kegiatan pertambangan, perkebunan dan perladangan, kegiatan konstruksi atau pembangunan yang tidak tertata dengan baik dan pembangunan jalan. 

Alih fungsi hutan menjadi ladang pertanian meningkatkan erosi, karena struktur akar tanaman yang kuat mengikat tanah digantikan dengan struktur akar tanaman pertanian yang lebih lemah. Erosi yang amat parah membuat tanah tidak produktif sehingga tidak ada vegetasi yang bisa tumbuh. Tidak adanya vegetasi akan memicu kekeringan dan curah hujan rendah. Secara keseluruhan, siklus alam akan terganggu akibat terjadinya erosi. Karena erosi dapat menyebabkan hilangnya lapisan atas tanah yang subur dan baik untuk pertumbuhan tanaman serta berkurangnya kemampuan tanah untuk menyerap dan menahan air. Tanah yang terangkut tersebut akan diendapkan di tempat lain, seperti di dalam sungai, waduk, danau maupun saluran irigasi.

Faktor penyebab erosi yang tidak mudah dikontrol, pengaruhnya dapat diubah secara tidak langsung, yaitu dengan menerapkan teknik konservasi tanah. Penerapan teknik konservasi tanah dengan mengurangi derajat kemiringan lahan dan panjang lereng merupakan salah satu cara terbaik mengendalikan erosi. Hal ini dapat ditempuh dengan menggunakan metode konservasi tanah, baik secara mekanik maupun vegetatif.

Pada prakteknya, metode konservasi tanah mekanik dan vegetatif sulit untuk dipisahkan, karena penerapan metode konservasi tanah mekanik akan lebih efektif dan efisien bila disertai dengan penerapan metode vegetatif. Sebaliknya, meskipun penerapan metode vegetatif merupakan pilihan utama, namun perlakuan fisik mekanis seperti pembangunan saluran pembuangan air (SPA), bangunan terjunan (drop structure) masih tetap diperlukan.

ALAT PANCANG PONDASI (Bagian 2)

Untuk memancangkan tiang pancang ke dalam tanah dipakai alat pancang (Pile Driving Equipment). Alat pancang yang umum dikenal oleh pengguna sektor konstruksi ada 3 macam, yaitu drop hammer, single acting hammer, dan double  acting hammer.

Prinsip kerja dari drop hammer yaitu hammer ditarik ke atas dengan kabel dan kerekan sampai mencapai tinggi jatuh tertentu, kemudian hammer tersebut jatuh bebas menimpa kepala tiang pancang. Alat pancang ini kerjanya sangat lambat jika dibandingkan dengan alat-alat pancang yang lain, dan jarang digunakan dalam pembangunan konstruksi berat dan modern.

Sedangkan cara kerja single acting hammer yaitu hammer diangkat ke atas dengan tenaga uap sampai mencapai tinggi jatuh tertentu, kemudian hammer tersebut jatuh bebas menimpa kepala tiang pancang. Jadi tenaga uap digunakan untuk mengangkat hammer saja.

Double acting hammer memiliki cara kerja yaitu hammer diangkat ke atas dengan tenaga uap sampai mencapai tinggi jatuh tertentu, kemudian hammer tersebut ditekan ke bawah dengan tenaga uap. Jadi hammer jatuh dengan kecepatan lebih besar daripada single acting hammer.

Hydraulic Jacking Injection

Pemancangan pada area perkotaan yang padat penduduk dan keberadaan bangunan-bangunan yang rapat, sering digunakan Hydraulic Jacking Injection System. Injeksi tiang pancang dilakukan dengan menekan tiang pancang ke dalam tanah menggunakan alat hydraulic Static Pile Driver (HSPD). Keunggulan sistem ini adalah ramah lingkungan, karena dalam pelaksanaannya hampir tidak menimbulkan getaran dan kebisingan. Proses pelaksanaannya juga cukup cepat, produktivitasnya bisa mencapai 100 meter tiang terpancang per hari untuk satu alat HSPD. Untuk sistem ini tidak diperlukan lagi loading test, karena manometer gauge pada alat pancang HSPD langsung dapat memperlihatkan daya dukung (bearing capacity) dari setiap tiang pancang.

ALAT PANCANG PONDASI (Bagian 1)

Tahapan perencanaan suatu pekerjaan konstruksi memiliki tahap-tahap yang sudah berlaku secara umum, mulai dari survey, pengukuran, pekerjaan soil investigate, penentuan jenis pondasi, struktur dan arsitektur, mekanikal elektrikal hingga finishing. Khusus perencanaan pondasi, setelah mendapatkan rekomendasi dari konsultan soil, maka baru dapat ditentukan jenis pondasi yang akan digunakan.

Untuk penggunaan tiang pancang, sebelumnya harus mengetahui tipe-tipe alat pancang, berat penumbuknya (hammer), maupun kemampuan alat pancang tersebut. Karena belum tentu tiap tipe alat pancang sesuai dengan tiang pancang yang akan digunakan, dengan kondisi tanah setempat dan waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan pekerjaan pemancangan tersebut.

Pada pekerjaan pemancangan tiang pancang beton precast yang berat ke dalam lapisan tanah yang padat seperti pada stiff clay, compact gravel dan sebagainya, maka akan sesuai bila dipilih alat pancang yang mempunyai berat hammer yang besar, tinggi jatuh pendek dan kecepatan hammer yang rendah pada saat menimpa tiang pancang. Dengan ini akan diperoleh banyak energi yang disalurkan pada penetrasi tiang pancang dan mengurangi kerusakan pada kepala tiang akibat pemancangan. Tipe alat pancang yang sesuai dengan pekerjaan ini adalah tipe Single-Acting Hammer.

Bila pada pemancangan tiang pancang yang ringan pada tanah padat akan sesuai bila digunakan Double-Acting Hammer. Dengan alat ini maka kecepatan penumbukan tiang pancang akan lebih cepat dibandingkan dengan alat pancang lain. Dengan demikian akan mempercepat waktu pemancangan.

Waktu yang diperlukan untuk pemancangan merupakan faktor penting dalam pekerjaan pemancangan tiang pancang. Waktu yang diperlukan untuk pemancangan tiang dengan alat pancang drop hammer relatif lebih lama jika dibandingkan dengan alat pancang tipe lainnya. 

Jadi jelaslah bahwa pemilihan tipe alat pancang sangat besar pengaruhnya pada perencanaan dan pelaksanaan pekerjaan pemancangan tiang pancang. Pemilihan berat hammer tergantung pada berat tiang pancang yang akan dipancang. Hubungan antara berat hammer dengan berat tiang pancang adalah : 

B = 0,5 P + 600 kg

Di mana : 

B = Berat hammer (kg)

P = Berat tiang pancang (kg)

Jadi misalnya pada pemancangan tiang, panjang beton precast dengan ukuran 35 x 35 cm, panjang 15 m, maka hammer yang diperlukan beratnya setidaknya B = 0,5 x (0,35 x 0,35 x 15 x 2400) + 600 = 2805 kg = 2,8 ton.

TIANG PANCANG

Penggunaan tiang pancang sebagai salah satu bentuk dari pondasi dalam, lebih banyak dikenal dan mudah ditemui hampir di setiap proyek, khususnya proyek gedung bertingkat dan flyover yang saat ini tumbuh subur di Indonesia.

Tiang pancang memiliki beberapa keuntungan, sehingga banyak dipergunakan, antara lain : cepat dalam pengerjaan, kualitas bahan yang dipergunakan dapat dikontrol secara cermat sebelum proses instalasi, serta dapat dipasang pada daerah berair. Kerugian tiang pancang adalah timbulnya getaran dan suara yang dapat mengganggu lingkungan.

Beberapa hal harus diperhatikan oleh kontraktor sebelum memancang tiang pancang. Penentuan lokasi tiang pancang, pengangkatan tiang dan pengecekan kelurusan tiang harus diperhitungkan secara seksama. Kecermatan dan kehati-hatian serta teknik yang benar dalam pemancangan tiang pancang di sebuah proyek sangat berpengaruh pada keberhasilannya. 

Untuk menancapkan tiang pancang di tanah digunakan pemukul berbentuk palu. Terdapat beberapa jenis palu yang dipergunakan, yaitu : Drop Hammer, Steam Hammer, Diesel Hammer, Vibrating Hammer dan Hydraulic Hammer. Akhir-akhir ini mulai banyak digunakan Jack Pile untuk mereduksi gangguan akibat getaran dan suara saat pemancangan.

PEMILIHAN SISTEM PONDASI

Untuk memilih sistem pondasi yang tepat, maka perlu melihat besarnya gaya-gaya reaksi dari strukturnya. Seorang structural engineer harus melihat secara komprehensif, karena dialah yang memutuskan sistem pondasi apa yang dipilih, dan selanjutnya menentukan spesifikasi dari sistem pondasi tersebut.

Dalam menentukan spesifikasi sistem pondasi atau bahkan menentukan sistem struktur yang akan diadopsi, maka ada baiknya enginner memahami kondisi lingkungan di mana struktur tersebut akan dibangun. Ini penting, bagaimanapun yang namanya proyek adalah sangat spesifik. Pemahaman akan kondisi alam sejak awal akan sangat membantu memilih sistem struktur, juga pondasi yang tepat.

Di Kalimantan misalnya, di daerah yang ternyata adalah tanah gambut, maka faktor berat struktur dan pondasi dalam tentunya sudah mewarnai strategi perencanaan yang harus dikerjakan. Sebaiknya dipilih struktur yang relatif ringan, tidak peka terhadap differential settlement, dan tentunya sistem pondasi dangkal tidak bisa digunakan karena beresiko tinggi tehadap penurunan tanah jangka panjang. 

Jika ternyata diperlukan sistem pondasi dalam, maka ada beberapa pilihan. Untuk gedung umumnya ada dua macam, yaitu pondasi tiang pancang dan tiang bor. Dari mekanisme pengalihan gaya yang ditinjau, maka sistem pondasi dalam tersebut dapat dipisahkan menjadi dua, yaitu end bearing pile dan friction pile. Jika tiang pondasi dipancang atau dibor sampai tanah keras (SPT > 40), maka yang akan bekerja adalah mekanisme tumpu (end bearing). Ini merupakan mekanisme yang paling handal melawan resiko terjadinya penurunan, dengan asumsi bahwa daya dukung tanah baik.

KONDISI TANAH JAKARTA

Seperti sudah diketahui, bahwa permukaan tanah di beberapa daerah di Jakarta mengalami penurunan (land subsidence) setiap tahunnya. Seorang pakar geoteknik, Dr. Chaidir Anwar Makarim, menyatakan penurunan tersebut karena tanah Jakarta yang sebagian besar berupa lapisan lunak yang terbentuk atas lempung. Tanah lunak ini tersebar di Jakarta Utara, Jakarta Barat, dan sebagian Jakarta Pusat. Sementara tanah di Jakarta Selatan dan Jakarta Timur relatif bagus.

Menurut Chaidir, tanah lunak terbentuk dari bekas rawa, bekas aliran sungai atau berbatasan dengan bekas aliran sungai, serta timbunan sampah organik yang lama kelamaan membentuk lapisan tanah. Jika dibiarkan, tanah di atas lapisan lunak tersebut akan mengalami penurunan jangka panjang dengan kecepatan bervariasi, sekitar empat hingga sepuluh sentimeter per tahun.

Efek bagi membangun di atas lapisan lunak adalah bangunan terancam turun, yang lama kelamaan akan menimbulkan keretakan pada tembok dan akhirnya merobohkan bangunan. Untuk mengantisipasi, tanah tersebut harus dipadatkan. Untuk bangunan tinggi, mutlak harus menggunakan tiang pondasi yang mencapai lapisan tanah keras.

Bagi bangunan yang sudah terlanjur berdiri di atas tanah lunak, beban pondasi harus dialihkan ke lapisan tanah keras dengan teknik under pinning.

SOIL INVESTIGATION IT'S A MUST

Dalam setiap proses perencanaan sampai dengan pelaksanaan konstruksi, ada satu tahapan yang sangat penting dan tidak boleh dilewatkan. Tahapan itu adalah survey awal yang bersifat teknis, yaitu survey topografi dan soil investigasi (soil test).

Berdasarkan dari hasil survey awal yang bersifat teknis itulah, dapat ditentukan di mana posisi dan komposisi terbaik, terutama dari sisi kekuatan sub structure maupun upper structure, agar menghasilkan bentuk design optimal sesuai dengan maksud dan tujuan proyek konstruksi tersebut. 

Terkait kekuatan struktur, sub bidang pekerjaan survey soil investigasi (soil test) memberikan informasi jenis lapisan tanah dan kekuatan daya dukung tanah kepada konsultan perencana sebagai pihak yang mengambil keputusan dan justifikasi dalam menentukan jenis sub structure (pondasi), upper structure (struktur atas), dan metode konstruksi apa yang akan digunakan.

Sementara, proses survey topografi dilakukan untuk mengetahui tingkat elevasi tanah, seperti kontur, luas lahan, dan situasi serta kondisi lingkungan existing, di mana akan dijadikan lahan untuk pelaksanaan proyek konstruksi.

Survey topografi dan soil investigasi adalah kebutuhan sangat vital untuk suatu proyek konstruksi, jadi bukan hanya dijadikan sebagai dokumen pelengkap dalam hal proses administrasi dan perijinan.

ALTERNATIF SOLUSI PERBAIKAN TANAH EKSPANSIF

Dari sisi teknis, metodologi rancang bangun pada tanah ekspansif cenderung masih belum mantap dan banyak penanganan dilakukan berdasarkan coba-coba. Tindakan yang dilakukan, dengan mengupayakan tanah lempung tidak menimbulkan kerusakan pada struktur bangunan. Oleh karena itu, penanganannya dapat terdiri dari beberapa alternatif, berdasarkan sifat lempung 'merusak' yang akan dicegah atau dirubah.

Pertama, penggantian tanah ekspansif dengan membuang sebagian tanah atau seluruhnya, tergantung ketebalan tanah ekspansif yang masih terpengaruh oleh perubahan kadar air. Ahli geoteknik menyarankan kedalaman tanah ekspansif yang diganti minimal 1,00 - 1,50 meter.

Selain itu, manajemen air tak kalah penting, termasuk drainase bawah permukaan, yang berfungsi mencegah aliran air bebas, dan menurunkan muka air tanah. Aliran air yang menuju ke arah bawah bangunan akan dicegah oleh drainase, lalu dialirkan ke daerah pembuangan.

Perbaikan tanah dasar lewat penerapan metode stabilisasi, belakangan ini makin banyak dipilih, terutama untuk menurunkan nilai indeks plastisitas dan potensi mengembang, dengan mengurangi prosentase butiran halus atau kadar lempungnya. Bahan stabilisasi yang sering digunakan berupa kapur atau semen.

Penggunaan membran sebagai reduksi terhadap laju perubahan kadar air di bawah perkerasan jalan, juga makin banyak diaplikasikan, karena dipandang memiliki sejumlah keunggulan. Selain jenis geosintetis, pemakaian beton dan aspal sebagai fungsi membran belakangan ini makin meluas, karena sifat lebih kaku yang dimilikinya.

HATI-HATI DENGAN TANAH EKSPANSIF

Permasalahan tanah ekspansif nampaknya sudah menjadi persoalan mendunia. Bukan saja di Indonesia, tetapi di Amerika Serikat, kerusakan struktur bangunan sipil yang disebabkan 'ulah' tanah ekspansif, diperkirakan menelan kerugian USD 6 - 11 milyar setiap tahunnya. Di Indonesia sendiri, skala masalah tanah ekspansif, belum terungkap secara detail, termasuk besar kerugian yang ditimbulkan.

Apa itu tanah ekspansif ?

Secara teknis, tanah ini biasanya mengandung mineral montmorillonite bermuatan negatif besar yang menyerap air dengan mengisi rongga pori, sehingga tanahnya mengembang, dan kekuatannya berkurang drastis.

Beberapa parameter umum dapat digunakan sebagai indikator tanah ekspansif, antara lain :

• Dari hasil laboratorium tanah, didapati : PI > 25 ;  LL > 40 ; dan SL < 11
• Alluvium berwarna gelap, seperti hitam, biru, atau coklat tua (kadang-kadang ada bintik-bintik putihnya)
• Sangat peka terhadap perubahan kadar air (potensi retak dan mengembang)

Secara umum, sifat-sifat yang menonjol dari tanah ekspansif, adalah :

• Berdaya dukung sangat rendah pada kondisi basah
• Kembang susutnya sangat tinggi, sehingga berakibat sangat buruk bilamana mengalami perubahan kadar air (timbul retak-retak pada kondisi kering dan mengembang pada kondisi basah)

Berdasarkan penelitian Pusat Litbang Prasarana Transportasi, Balitbang Kimpraswil (1992), distribusi tanah ekspansif di pulau Jawa meliputi : 

• Daerah pantai utara, yaitu pada ruas jalan Jakarta - Cikampek (Jawa Barat), Demak - Kudus, Dempet - Godong, dan Semarang - Purwodadi (Jawa Tengah). Juga di sepanjang ruas jalan Lamongan - Gersik, dan Surabaya - Gersik (Jawa Timur).
• Pada daerah perbukitan rendah, terdapat pada ruas jalan Bojonegoro - Babat (Jawa Tengah) dan Ngawi - Caruban (Jawa Timur). 
• Sementara pada daerah endapan vulkanik, tanah ekspansif menyebar antara ruas jalan Yogya - Wates. 

Distribusi tanah ekspansif di luar pulau Jawa belum tersedia, dan masih memerlukan penelitian lanjutan.

PROYEK HAMBALANG AMBLES

Proyek Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sarana Olah Raga Nasional Hambalang, Bogor menambah catatan sejarah hitam dunia konstruksi Indonesia. Pada pertengahan Desember 2011 lalu, sebagian area di pusat olah raga tersebut ambles, yang mengakibatkan dua bangunan, yakni gedung lapangan indoor dan power house (rumah genset), roboh.

Menurut Ahli Geotechnical Enginering dari Institut Teknologi Bandung, Masyhur Irsyam, menyatakan bahwa jenis tanah di Hambalang itu adalah tanah ekspansif. Tanah jenis ini memiliki ciri khusus apabila terkena hujan. Saat air menyentuh lapisan tanah tersebut, tanah akan mengembang dan membahayakan bangunan di atasnya. Sementara, di saat panas, tanah akan menyusut. Jenis tanah ini sama dengan jenis tanah di jalan tol Cipularang dan tol Semarang, katanya. Kejadian amblesnya dua bangunan tersebut sebenarnya tidak perlu terjadi. Menurut Masyhur, konsultan dan kontraktor yang terlibat dalam pembangunan harus dapat mengantisipasi kondisi tanah ini sebelumnya. 

Akibat kejadian ini, kontraktor mengaku rugi Rp 14 miliar. Kini proyek Hambalang yang menelan biaya Rp 1,2 triliun itu dihentikan sementara. Pihak kontraktor beralasan dana pembangunan hingga Maret 2012, sebesar Rp 75 miliar belum cair. Kondisi pembangunan saat ini sudah mencapai 47 persen. Proyek sarana olah raga terpadu yang sarat dengan kepentingan politik itu, seharusnya ditargetkan selesai pada 2012 ini.