Relief Wells Untuk Mengatasi Instabilitas Dasar Galian

Desain retaining structure untuk mengamankan galian basemen harus memenuhi 2 persyaratan, yaitu; 1. retaining structrure itu sendiri stabil, dan 2. dasar galian harus stabil terhadap bahaya heave/blow in/piping.  Heave terjadi kalau daya dukung tanah dilevel ujung bawah retaining structure tidak mampu menahan beban2 vertikal yang bekerja pada level itu, sehingga tanah akan bergerak dari luar galian kearah galian melalui toe dari retaining structure. Jadi jika anda menggali tanah dan setelah mencapai kedalaman tertentu galian tidak bertambah dalam, sekalipun tanah terus digali, ini berarti telah terjadi heave. Tanah mengalir dari luar kedalam galian.

Blow-in terjadi bila tanah disekitar dasar galian merupakan clay yang relatif kedap air, dan tekanan air pada lapisan sand dibawah lapisan clay tersebut lebih besar dari berat lapisan clay, sehingga tekanan air akan mengangkat / mendobrak lapisan clay tersebut.

Piping terjadi kalau tanahdisekitar dasar galian adalah sand, dan exit gradient ( i exit) > critical gradient ( i c ). Yang akan terjadi adalah rembesan air yang keluar dari dasar galian sedemikian derasnya sehingga merusak ikatan antar butiran pasir di sekitar dasar galian.

Tiga gambar berikut mengilustrasikan fenomena heave, blow-in dan piping.

BLOG RELIEF WELL_ blow in heave piping_GBR-1

Instabilitas dasar galian berupa heave dan blow-in hanya bisa diatasi dengan memperpanjang penetration length dari retaining structure,sedangkan blow in dapat diatasi dengan membuat Relief Wells pada dasar galian, berupa lubang-lubang dengan diameter sekitar 20 cm dan jarak tertentu sampai menembus lapisan clay, sehingga tekanan air pada lapisan sand dibawahnya bisa dilepas ( di released ) sehingga mengecil dan dasar galian aman dari bahaya blow-in. Lubang-lubang well ini biasanya diisi gravel agar tetap stabil sekalipun alat-alat berat lalu lalang diatasnya, dan Relief Wells tersebut tetap berfungsi menurunkan tekanan air.

Contoh soal berikut mengilustrasikan pemakaian Relief Wells untuk mengatasi masalah blow-in. Pada Kasus-1 tidak digunakan Relief Wells, dan dasar galian tidak aman terhadap blow-in. Selanjutnya dicoba penempatan relief wells ditepi dekat retaining structure (Kasus-2), dan ditengah dasar galian (Kasus-3). Dengan membandingkan Safety Factor terhadap blow in pada Kasus-2 dan Kasus-3, dapat diketahui bahwa Relief Wells sebaiknya ditempatkan ditepi galian, dekat dengan retaining structure.

Kasus-1: Tanpa Relief Wells

seep kasus 1

Gbr-1: Contour of Water Pressure for Kasus-1

SF blow in = Berat tanah diatas lapisan sand / Tekanan air pd lapisan sand                                                = (5 x 16.5)  / (10 x 10) = 0.825  < SF min = 1.25   –> Not ok                                                                           –> Tidak aman terhadap blow in

Untuk mengamankan dasar galian dari bahaya blow in dipasang Relief Wells seperti dibahas pada Kasus-2 dan Kasus-3.

Kasus-2: Dengan Relief Wells Ditepi Galian

seep kasus 2

Crop Kasus 2

(klik gambar inset utk memperbesar pressure contour)

Gbr-2: Contour of Water Pressure for Kasus-2

Relief wells spacing c/c 3m, baik kearah bidang gambar maupun arah tegak lurus bidang gambar dipasang pada tepi galian. Hasil analisa seperti ditunjukkan gambar diatas menunjukkan bahwa tekanan air pada permukaan lapisan sand rata dari tepi ketengah galian sebesar 65 kPa. SF blow in = 82.5 / 65  = 1.27 > 1.25 –>Aman terhadap blow in.

Kasus-3: Dengan Relief Wells Ditengah Galian

seep kasus 3

Crop Kasus 3

(klik gambar inset utk memperbesar pressure contour)

Gbr-3: Contour of Water Pressure for Kasus-3

Relief wells spacing c/c 3m, baik kearah bidang gambar maupun arah tegak lurus bidang gambar, dipasang ditengah galian. Hasil analisa seperti ditunjukkan gambar diatas menunjukkan bahwa tekanan air pada permukaan lapisan sand berkisar antara 85 kPa ditepi galian dan 60 kPa ditengah galian.   Jadi SF blow in = 82.5 /85   =  0.97 ditepi galian dan 82.5 / 60 = 1.37 ditengah galian. Jadipemasangan Relief Wells ditengah galian hanya mengamankan dasar galian  ditengah saja, bagian tepi tetap tidak aman terhadap blow in.

Kesimpulan / Penutup

Dari Kasus-2 dan Kasus-3 dapat disimpulkan bahwa Relief Wells lebih efektif menurunkan tekanan air bila ditaruh ditepi galian . Jika di desain dengan baik,Relief Wells tersebut akan mengamankan keseluruhan dasar galian dari bahaya blow in, baik ditepi galian maupun ditengah galian.

Untuk galian yang relatif lebar, penempatan Relief Wells ditengah galian, hanya akan mengamankan bagian tengah galian saja dari bahaya blow in, sedangkan bagian ditepi galian tetap mengalami bahaya blow in.

–ooOOoo–

About irawan firmansyah

Civil Engineer majoring in Geotechnical Engineering
This entry was posted in Anything About Geotechics and tagged . Bookmark the permalink.

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