Meningkatkan Nilai CBR Pada Lapisan Tanah Dasar (Subgrade)

Meningkatkan Nilai CBR Pada Lapisan Tanah Dasar (Subgrade)

Tanah dasar (Subgrade) adalah bagian yang akan mendukung tebal perkerasan. Subgrade terletak pada seluruh lebar jalan, sehingga dapat berada pada daerah galian, timbunan, dan permukaan tanah. Bahan untuk subgrade diambil dari tanah setempat. Kecuali kondisinya jelek (CBR < 2%), maka perlu perbaikan tanah.

Untuk meningkatkan nilai CBR pada lapisan subgrade dapat digunakan beberapa cara:

1) Stabilisasi kimia

Stabilisasi kimia adalah proses penambahan zat-zat kimia pada tanah dengan tujuan memberikan tanah dasar (Subgrade) yang lebih baik. Stabilisasi kimia pada lapisan tanah dasar (Subgrade) dapat dilakukan dengan beberapa cara:

• Stabilisasi lapisan tanah dasar dengan semen

Tanah dasar yang akan distabilisasi dicampur dengan semen dalam jumlah tertentu. Tujuannya adalah untuk menurunkan plastisitas tanah, juga menurunkan potensi kembang susut tanah. Cara pelaksanaan untuk mencampur tanah dengan semen diolah di tempat lokasi bahan akan dihamparkan. Campuran tanah dan semen dihamparkan yang diikuti proses pemampatan. Sambungan antara pekerjaan lama dengan pekerjaan yang baru perlu dilakukan dengan seksama karena bahan setelah dipampatkan akan mengeras menjadi kaku (rigid).

• Stabilisasi lapisan tanah dasar dengan kapur (lime)

Penambahan dengan kapur pada tanah akan menurunkan liquid limit dan plasticity index dari tanah serta akan menaikkan kekuatan tanah. Apabila suatu tanah ditambah dengan kapur (lime) maka kapur tersebut akan mengurangi film air yang mengelilingi butiran tanah, kemudian terjadi penggumpalan butiran-butiran tanah karena kapur juga berfungsi sebagai bahan ikat. Untuk stabilisasi ini, bagi jenis tanah yang berbatu diperlukan kira-kira 2-8% kapur, sedangkan untuk tanah yang kohesif diperlukan kira-kira 5-10%. Penggunaan kapur pada tanah lempung disamping plasticity indexnya turun, sifat kembang susutnya juga berkurang. Stabilisasi dengan kapur dapat pula digunakan untuk base course dan subbase course.

• Stabilisasi lapisan tanah dasar dengan bitumen (asphalt)

Aspal yang dipakai umumnya asapal cair (cut black asphalt). Stabilisasi dengan aspal cocok untuk tanah yang berbutir. Terutama untuk jenis tanah dengan kadar butir halusnya rendah. Faktor yang mempengaruhi adalah kadar dan jenis bitumen dan juga homogenitas daripada campuran. Kadar aspal yang dipakai kira-kira diambil 2-8% dan sebelum aspal dicampurkan, kadar air tanah harus sekecil mungkin.

• Stabilisasi lapisan tanah dasar dengan polimer lateks buatan.

Telah dilakukan pembuatan (sintesa) polimer lateks dengan cara polimerisasi emulsi yang aplikasinya untuk meningkatkan California Bearing Ratio (CBR) tanah pada sub-grade jalan. Polimer lateks yang dihasilkan dikarakterisasi dengan Fourier Transform Infrared (FTIR). Kemudian dilakukan pengujian CBR pada tanah yang dipadatkan setelah dicampur dengan polimer tersebut. Pengukuran CBR dilakukan juga pada sampel yang direndam dalam air selama 4 hari. Diperoleh bahwa polimer lateks buatan ini memberikan hasil yang sangat memuaskan dibandingkan dengan polimer lateks lain (import). Hasil uji CBR memberikan nilai CBR sekitar 15-18 % terhadap tanah murni dengan pemadatan yang sama.

Tanah berbentuk butiran berpori-pori besar yang berada diantaranya. Pori-pori ini umumnya akan terisi oleh udara dan air. Keberadaan pori-pori ini akan mnyulitkan proses pemadatan karena tekanan udara pada pori tersebut melawan gaya pemadatan dari mesin. Hal ini juga tetap terjadi meskipun tanah yang dipadatkan terlebih dahulu dibasahi dengan air. Kekuatan tanah akan maksimum bila pori-pori diisi dengan bahan yang dapat menggantikan udara dan sekaligus dapat merekat antara butiran yang satu dengan yang lainnya. Dan bahan tersebut adalah polimer binder yang berbentuk lateks emulsi.

• Stabilisasi lapisan tanah dasar lainnya

Perbaikan tanah dasar dapat menggunakan sodium klorida yang dimodifikasi dengan kapur. Metode konstruksinya serupa dengan pondasi yang distabilkan dengan sodium klorida.

Beberapa material juga dapat digunakan, seperti sodium silikat, asam fosfat, beberapa bahan kedap air yang mengandung damar, bahan pengikat yang mengandung damar seperti aniline furfural dan calcium acrylate, organik lainnya yang bersifat anti air. Tidak satupun dari bahan-bahan ini yang telah digunakan secara luas. Salah satu masalah pada bahan stabilisasi organik ialah bahwa bahan ini akan termakan oleh bakteri tanah.

2) Stabilisasi mekanis

Stabilisasi mekanis merupakan perbaikan struktur, susunan butiran, sifat-sifat mekanis dari tanah. Stabilisasi mekanis dapat dilakukan dengan beberapa cara:

• Memampatkan tanah dasar

Keadaan tanah dalam suatu volume terdiri dari unsur-unsur solid, air dan udara. Apabila tanah tersebut dimampatkan maka volumenya akan berkurang. Sedangkan apabila kemampatan maksimal dicapai, maka volume udara akan mencapai nol. Ukuran kemampatan dinyatakan sama dengan berat volume kering. Tujuannya adalah untuk menaikkan daya dukung tanah, mengurangi (settlement) saat menerima beban, dan mengurangi pengaruh air terhadap tanah. Caranya, mesin pemadat dijalankan bolak-balik di atas daerah subgrade sebelum lapisan jalan yang lain dibangun. Pengerjaan ini akan berhenti sampai kepadatan tanah melampaui 97% kepadatan tanah asli (laboratorium). Jika tebal lapisan subgrade beberapa meter, maka pemadatan tanah dengan metode ini memakan waktu yang lama serta biaya yang tinggi.

• Mencampur tanah dasar dengan bahan yang lebih baik.

Perbaikan ini dapat dilakukan dengan memperbaiki serta menurunkan presentase butiran lempung (clay), karena lempung mempunyai kembang susut yang sangat tinggi. Apabila suatu tanah mengandung sedikit tanah liat yang berfungsi sebagai perekat, maka tanah tersebut dapat diperbaiki dengan cara mencampurkan tanah dengan kandungan tanah liat yang besar. Jika tanah terlalu banyak mengandung tanah liat, maka kondisi tanah tersebut akan sangat pekat apabila berhubungan dengan air dan perbaikannya dapat diperoleh dengan menambahkan pasir.

3) Menimbun muka tanah asli dengan bahan timbunan yang lebih baik. (CBR yang lebih tinggi.

Subgrade biasanya adalah tanah setempat yang dipadatkan. Tetapi bila jalan terletak pada peninggian dan perkerasan jalan harus terletak pada suatu jarak (ketinggian) dari daerah sekitarnya, maka material tanah timbunan ini harus lebih baik dari material tanah asli. Tanah-tanah subgrade menjadi lebih kokoh dibanding dengan aslinya, akibat pemadatan atau karena adanya tanah urug dengan material yang lebih baik, disebut improved subgrade.