Instrumentasi & Monitoring Untuk Pekerjaan Galian Basemen

Seperti layaknya perawatan pasien diruang ICU, dimana pasien dipasangi berbagai instrument untuk memonitor kerja organ tubuh yang dianggap kritis, pada pekerjaan pembuatan/penggalian basemen dalam, beberapa instrument perlu dipasang pada dinding penahan galian,  area serta bangunan disekitar galian dengan maksud untuk memonitor kinerja pekerjaan penggalian basemen tersebut, khususnya pengaruhnya terhadap bangunan dan utilitas disekitar dan menjamin bahwa keselamatan pembangunan dalam kontrol yang baik. Semakin dalam galian basemen, semakin besar potensi gangguan kelingkungan sekitar dan semakin besar potensi terjadinya kegagalan katastropik(catastrophic failure), berarti semakin besar jumlah dan tipe instrument yang perlu dipasang dan semakin besar kebutuhan akan seorang ahli geoteknik dengan spesialisasi galian basemen dalam. Ini analog dengan pasien di ruang ICU dimana semakin parah penyakit atau semakin rumitnya komplikasi penyakit, maka semakin banyak peralatan yang dipasang pada tubuh pasien, semakin perlu akan dokter spesialis yang berpengalaman,  karena itu perlu dirawat dirumah sakit yang besar dengan peralatan yang komplit dan dokter spesialis yang berpengalaman. Singkatnya, instrumentasi dan monitoring adalah suatu “early warning system” untuk mencegah terjadinya kegagalan katastropik dan gangguan ke lingkungan sekitar galian.

Persyaratan Pemasangan Instrumentasi dan Frekwensi Monitoring

Pemasangan instrumentasi dan monitoring harus sudah dimulai sebelum dilakukannya pekerjaan yang menyebabkan terjadinya perubahan tegangan dan deformasi pada tanah disekitar galian dan pada struktur penahan tanah, sehingga diperoleh pembacaan awal (datum) bagi pembacaan – pembacaan berikutnya, setelah terjadinya deformasi. Jadi sebelum dilakukannya galian basemen dan/atau dewatering, pemasangan instrumentasi dan monitoring harus sudah dimulai.

Karena penyebab utama deformsi adalah penggalian tanah, maka frekwensi monitoring disesuaikan dengan intensitas pekerjaan galian tanah. Pada saat penggalian dilakukan secara intensif, maka monitoring paling tidak dilakukan 2x perminggu, bahkan setiap hari pada saat-saat kritis. Frekwensi monitoring dilakukan 1x perminggu pada saat intensitas penggalian menurun hingga intensitas sedang.

Tipe dan Jumlah Instrumentasi

Tipe dan jumlah instrumentasi harus ditentukan sedemikian sehingga memungkinkan dilakukannya cross-check hasil pembacaan masing-masing instrument. Misalnya bertambahnya penurunan tanah disekitar galian disebabkan oleh bertambahnya defleksi dinding penahan tanah, dan/atau bertambahnya penurunan muka air tanah diluar daerah galian. Penurunan tanah ini biasanya juga dirasakan oleh bangunan low-rise yang dekat dengan galian, dengan bergeraknya kolom bangunan yang secara kasat mata tidak kelihatan, tetapi bisa dibaca oleh “tilt meter”.

Instrumentasi yang relatif lengkap untuk pekerjaan galian basemen dalam adalah sbb:

+ Wall inclinometer, ditanam pada struktur penahan tanah dengan maksud memonitor pergerakan struktur penahan tanah dari ujung atas sampai ujung bawah. Paling tidak dipasang 1 buah pada tengah-tengah bentang panjang, yang berpotensi mengalamai defleksi terbesar.

+ Settlement marker dipasang pada capping beam struktur penahan tanah, paling tidak 3 buah disepanjnag bentang panjang, yaitu pada 1/4, 1/2 d1n 3/4 bentang.  Settlement marker juga dipasang pada permukaan tanah disekitar daerah galian, pada curb jalan disekitar galian, dan pelataran parkir/halaman bangunan terdekat.

+ Water standpipe, dipasang pada satu garis tegak lurus sisi  panjang galian, paling tidak 3 buah, sehingga didapat “preatic surface” dari tepi galian sampai daerah yang relatif jauh dari galian. dengan demikian dapat diketahui pengaruh dewatering didalam daerah galian terhadap muka air tanah di area sekitar galian. Kelompok 3 buah water standpipe ini dapat juga dipasang pada garis tegak lurus sisi galian pendek bila kondisi lapangan pada sisi pendek ini juga dianggap kritis (ada bangunan yg kritis).

+ Tilt meter dipasang pada kolom bangunan yang terdekat dengan galian dan dipandang kritis terhadap pergerakan tanah. Bangunan-bangunan low-rise seperti ruko-ruko, biasanya sensitif terhadap pergerakan tanah. Demikian juga rumah-rumah 2 lantai. Tilt meter ini sangat sensitif, sedikit saja kolom bergerak sudah terbaca oleh tilt meter. Jika ada bangunan berjarak < = 5m dari tepi galian, tilt meter ini perlu dipasang.

+ Piezometer (optional) untuk mengukur tegangan air pori  ditepi galian

+ Ground inclinometer (optional), yaitu inclinometer yang ditanam didalam tanah ditepi galian untuk memonitor pergerakan tanah ditepi galian.

+Extensometer (optional) dipasang ditengah-tengah galian untuk mengukur besarnya bottom heave didasar galian, ditengah. Sulit sekali untuk menjaga agar instrument ini tidak rusak ditabrak oleh alat-alat berat saat penggalian tanah.

+ Load Cell (optional), dipasang pada ground anchor atau strut untuk mengukur gaya anchor / strut dan perubahannya dengan waktu.

Sebagai penutup, gambar gerikut menyajikan hasil monitoring defleksi top DWall dengan menggunakan inclinometer dan settlement marker yang ditembak dengan theodolite.

Hasil Monitoring Penambahan Defleksi DWall Akibat Penggalian Sump Pit Didasar Galian

 

–ooOoo–

About these ads

About irawan firmansyah

I am a civil engineer, BS Univ of Indonesia, graduated in 1978, MS univ of Wisconsin-Madison, USA, graduated in 1984. I am married, having 3 children.
This entry was posted in Anything About Geotechics and tagged , , , , , , , . Bookmark the permalink.

10 Responses to Instrumentasi & Monitoring Untuk Pekerjaan Galian Basemen

  1. Rendyka says:

    Blog yg sangat informatif Pa Irawan.. Kalau boleh saya ingin bertanya bagaimana cara menurunkan muka air tanah pada pekerjaan pondasi?
    Trims

    • Terima kasih Mas Rendyka. Muka air tanah diturunkan dengan cara di dewatering. Kalau tidak ada basemen, maka galian hanya setempat2, yaitu pada lokasi pile cap dan biasanya galian tidak dalam sekitar 1 – 1.5 m. Jadi dewatering dilakukan setempat2 dengan sump pump. Sering kali dasar galian masih terletak diatas muka air tanah, jadi hanya ada airnya kalau hujan saja.

      Berbeda dengan proyek dengan galian basemen, karena biasanya dasar gelian berada dibawah muka air tanah. Ada dua pilihan: 1) active dewatering dan 2) passive dewatering. Passive dewatering memanfaatkan saluran2 tepi (side ditch) dan kalau perlu juga saluran yg menjorok ketengah (yg ketengah ini bisa diisi gravel kalau mengganggu kegiatan konstruksi), dan beberapa sump pit untuk menampung air tanah yg tertangkap oleh saluran2 tadi. Masing2 sump pit diberi pompa yg bekerja secara otomatis bila air mencapai ketinggian tertentu didalam sump pit. Jadi air tanah dibiarkan mengalir masuk baru kemudian dipompa. Popa bekerja secara intermitten. Dengan demikian pengaruh dewatering terhadap lingkungan keliling proyek minimal, tetapi pekerjaan galian tanah agak lambat/sulit, karena tanah waktu digali relatif basah.

      Active dewatering menggunakan beberapa sumur pompa yg diameter 15 – 20 cm, tersebar didaerah galian, dengan kedalaman sumur sampai lebih dalam dari dasar galian. Air tanah di masing2 sumur tersebut dipompa dengan submersible pump (pompa celup) sampai muka iar tanah tertinggi didaerah galian (ditengah-tengah antara 2 sumur/jarak terjauh dari sumur) lebih rendah minimal 1m dari dasar galian. Air tanah diturunkan sebelum penggalian, jadi penggalian tanah kering/lebih mudah. Tetapi dewatering ini sering kali mengganggu lingkungan sekitar, paling tidak sumur penduduk disekitar proyek kering. Kadang2 dewatering ini juga menyebabkan retak2 pada rumah/ruko/bangunan 2 -3 lantai
      Mudah2 an uraian singkat ini membantu Mas Rendyka.

      • rendyka says:

        Terima kasih atas penjelasannya Pa Irawan.. Saya jadi sedikit mengerti dasar-dasarnya..
        Active dewatering pasti mengganggu muka air tanah di sekitar proyek, apalagi bila ternyata ada bangunan tinggi.. Bagaimana cara meminimalisir dampak active dewatering tersebut? Lalu bagaimana cara menentukan jumlah pompa yang diperlukan dan jarak antar pompa?

      • Mas Rendyka,
        1. Dampak active dewatering dapat diminimalisir dengan menggunakan dinding penahan tanah yg menembus sampai kedalaman tertentu dibawah rencana dasar galian. Akan lebih sempurna kalau masuk 2 m didalam lapisan yg kedap (lapisan clay), jadi dinding berfungsi juga sebagai cut-off wall. Baca tulisan saya mengenai Struktur Panahan Tanah ………………
        2. Galian diasumsikan sebagai lubang besar dengan diameter D, selanjutnya ada nilai radius influence, R, ada nilai permeability tanah ekivalen sedalam area yg di keringkan, ke, dan ada ground water drawdown (selisih tinggi muka air awal dan akhir setelah dewatering), delta H. Selanjutnya dihitung debit air Q yg dibutuhkan utk menurunkan muka air tanah sebesar delta H dari lubang besar tadi memakai data2 tersebut diatas.
        Kalau 1 lubang dewatering dpt men dewatering air tanah sebesar q, maka jumlah sumur dewatering = Q / q.. Jumlah pompa sama dengan jumlah sumur, dan kapasitas pompa yg dibutuhkan sama dengan atau lebih besar dari q.
        3. Jumlah sumur disebar merata didalam daerah galian. Kemudian dicheck muka air tanah dititik yg terjauh dari sumur dewatering, apakah pengaruh akumulasi dari sumur2 yg terdekat cukup menurunkan muka air tanah pada titik tersebut sesuai level rencana. Didalam praktek bisa dibuat sumur observasi pada titik terjauh.

        Rumus utk menghitung Q bisa dilihat dibuku2. Rumus2 tersebut dibedakan berdasarkan kondisi aquifer.

  2. rizal says:

    selamat malam mas, ada referensi buka g buat mengitung Q menetukan jumlah titik sumur dewatering

    • Yang saya tahu “CONSTRUCTION DEWATERING: A Guide to Theory & Practice”, oleh J. Patrick Powers, Wiley Series of Practical Construction Guides. Bisa di lihat diperpustakaan Jurusan Sipil Universitas2 di Jkt dan juga kota2 lain.

  3. priyo says:

    Selamat malam Pak Irawan, mohon maaf, ada yang ingin saya tanyakan, bagaimana dengan kondisi di mana nilai radius equivalent (dalam hal ini adalah nilai jari-jari r lubang galian) lebih besar dari nilai radius equivalent influence (R) sehingga dihasilkan nilai perhitungan debit pemompaan (Q) menjadi minus (bernilai negatif). Apakah mungkin hal tersebut terjadi? Ataukah hanya kesalahan perhitungan saja? Sedangkan kalau dilihat dari rumus perhitungan untuk multiple well dengan menganggap daerah galian sebagai equivalent well, disebutkan bahwa debit pemompaan (Q) merupakan koefisien phi dikali koefisien permeabilitas (k) dikali drawdown (delta H) kemudian dibagi oleh ln(R) – ln(r). Nah yang saya maksudkan adalah nilai penyebut yg ada dibawah (faktor pembagi) {ln(R)-ln(r)}, bila nilai (r) lebih besar dari nilai (R), maka akan diperoleh nilai (-) negatif, sehingga mempengaruhi nilai debit pemompaan (Q) yg dihasilkan (menjadi bernilai minus). Nah, apakah mungkin hal tersebut terjadi Pak? Mohon maaf sebelumnya kalau pertanyaannya agak berantakan/berbelit, karena saya cari di literatur manapun belum juga ketemu. Terima kasih sebelumnya, semoga Pak Irawan bisa membantu. Salam

    • Mas Priyo,
      Radius influence hasil test harus ditambahkan radius equivalent well.

      • priyo says:

        Mohon maaf Pak Irawan, saya masih belum paham, maksudnya radius influence ditambah radius equivalent well seperti apa pak? Apakah rumusnya salah menjadi {ln(Ro)+ln(r)} atau seperti apa pak? Maaf. Trm ksh sebelumnya.

      • Kan ada sumur besar yg merupakan ekivalent dari well2 kecil, dan ada radiusnya. Kemudian ada radius of influence dari hasil pumping test atau bisa juga dari rumus empiris. Radius of influence yg sebenarnya, yg digunakan dalam rumus utk menghitung Q adalah radius of influence hasil pumping test + radius sumur besar. Mengapa demikian, karena radius of influence utk menghitung Q diukur dari ttk pusat sumur besar.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s