Memantau Penurunan Timbunan dengan Settlement Plate di Proyek Reklamasi

Proyek reklamasi adalah salah satu bentuk pekerjaan konstruksi geoteknik yang paling kompleks dan berisiko. Di Indonesia, banyak proyek infrastruktur besar seperti pembangunan pelabuhan, bandara, dan kawasan industri modern dibangun di atas lahan reklamasi yang didominasi oleh tanah lunak (soft clay).

Ketika timbunan (atau embankment) diletakkan di atas tanah lunak, beban yang sangat besar akan menyebabkan tanah di bawahnya mengalami pemadatan atau penurunan (settlement) seiring waktu. Jika penurunan ini tidak dipantau dengan tepat dan tuntas, risiko yang muncul sangat besar: mulai dari retak pada struktur di atasnya, kegagalan stabilitas lereng timbunan, hingga kerugian finansial yang signifikan.

Inilah mengapa peran Settlement Plate menjadi sangat krusial. Alat instrumentasi geoteknik yang sederhana namun esensial ini adalah mata dan telinga insinyur di lapangan, yang memberikan data aktual tentang penurunan timbunan yang terjadi, menjadikannya kunci utama untuk memastikan stabilitas dan keberhasilan proyek reklamasi.

Settlement Plate: Definisi dan Prinsip Kerja

Apa Itu Settlement Plate?

Settlement Plate adalah instrumen geoteknik yang digunakan untuk mengukur penurunan vertikal (settlement) yang terjadi pada permukaan tanah akibat pembebanan (misalnya, timbunan preloading atau material reklamasi).

Secara sederhana, Settlement Plate terdiri dari tiga komponen utama:

1. Pelat Dasar (Base Plate): Berupa pelat baja persegi atau bundar yang dipasang horizontal di permukaan tanah asli, tepat di bawah timbunan yang akan dibangun. Pelat ini berfungsi sebagai titik yang bergerak (moving reference point) bersamaan dengan penurunan tanah.
2. Batang Pengukur (Riser Pipe / Extension Rod): Batang vertikal yang dipasang tegak lurus pada pelat dasar. Batang ini harus diperpanjang seiring bertambahnya ketinggian timbunan, memastikan ujungnya selalu terlihat di permukaan.
3. Kepala Pelindung (Protective Head): Penutup di bagian atas batang pengukur yang melindungi dari kerusakan fisik dan memudahkan pengukuran.

Cara Kerjanya

Prinsip kerjanya sangat straightforward:

1. Pengukuran Awal (Initial Reading): Sebelum timbunan dimulai, elevasi ujung batang pengukur diukur dan dicatat menggunakan alat ukur presisi (seperti Total Station atau Waterpass) relatif terhadap titik referensi tetap (fixed datum) yang berada di luar zona penurunan.
2. Pembebanan: Timbunan material reklamasi ditambahkan lapis demi lapis di atas Settlement Plate.
3. Pemantauan Berkala: Seiring berjalannya waktu, berat timbunan menyebabkan tanah lunak di bawahnya memadat dan turun. Pelat dasar akan turun bersama tanah, menarik batang pengukur.
4. Pengukuran Berulang: Elevasi ujung batang pengukur diukur secara berkala. Selisih antara elevasi awal dan elevasi terkini adalah besarnya penurunan (settlement) aktual yang telah terjadi di titik tersebut.

Peran Vital Settlement Plate dalam Proyek Reklamasi

Khusus pada proyek reklamasi—yang umumnya menggunakan teknik perbaikan tanah seperti PVD (Prefabricated Vertical Drain) dan Preloading (Timbunan Pra-Beban)—Settlement Plate memainkan peran yang tidak tergantikan:

1. Memvalidasi Desain Geoteknik

Para insinyur geoteknik menghitung dan memprediksi total penurunan akhir tanah dan waktu konsolidasi menggunakan perangkat lunak seperti PLAXIS atau metode teoritis seperti Terzaghi.

Settlement Plate menyediakan data penurunan aktual di lapangan. Perbandingan antara data aktual dari plate dan prediksi teoritis (proses yang disebut Back Analysis) sangat penting untuk:

• Mengoreksi Parameter Tanah: Jika terdapat perbedaan signifikan, insinyur dapat menyesuaikan parameter tanah (permeabilitas, koefisien konsolidasi, dll.) yang digunakan dalam model desain untuk prediksi yang lebih akurat.
• Menghitung Derajat Konsolidasi (Degree of Consolidation): Data plate digunakan untuk menentukan persentase konsolidasi yang sudah tercapai, yang merupakan dasar untuk langkah konstruksi selanjutnya.

2. Mengoptimalkan Jadwal Konstruksi

Konsolidasi pada tanah lunak bisa memakan waktu berbulan-bulan, bahkan bertahun-tahun. Kontraktor tidak dapat melanjutkan pekerjaan struktural yang mahal (seperti pembangunan fondasi atau pavement) di atas tanah yang masih bergerak signifikan.

Data Settlement Plate menjadi penentu kritis untuk:

• Waktu Pelepasan Surcharge: Dalam metode preloading, surcharge (timbunan ekstra) dilepas hanya setelah tanah mencapai derajat konsolidasi yang memadai (misalnya, 90%). Settlement Plate memberikan data yang akurat untuk menentukan kapan momen tersebut tiba, menghindari risiko rebound (pemuaian kembali) atau penurunan berlebihan di masa depan.
• Mempersingkat Waktu Tunggu: Dengan data yang real-time dan andal, waktu tunggu (holding time) konsolidasi dapat dioptimalkan. Jika penurunan tanah sudah stabil lebih cepat dari prediksi, konstruksi struktural dapat dimulai lebih awal, menghemat waktu dan biaya proyek secara keseluruhan.

3. Mengidentifikasi Differential Settlement (Penurunan Tidak Merata)

Tanah di area reklamasi jarang homogen. Seringkali terjadi penurunan tidak merata (differential settlement) di mana satu area turun lebih banyak atau lebih cepat dari area lain.

• Dengan pemasangan Settlement Plate di berbagai titik yang direncanakan, insinyur dapat memetakan zona-zona penurunan yang paling aktif.
• Jika differential settlement melebihi batas toleransi desain, tindakan perbaikan tanah tambahan atau penyesuaian desain struktur di atasnya (misalnya, penambahan pile atau ground improvement lokal) dapat dilakukan segera, sebelum kerusakan permanen terjadi.

Instalasi dan Interpretasi Data yang Akurat

Meskipun Settlement Plate relatif sederhana, akurasi data bergantung pada instalasi dan pemantauan yang benar:

Prosedur Instalasi Kunci

1. Persiapan Lokasi: Tanah di titik pemasangan harus diratakan dan dibersihkan dari material keras.
2. Penempatan Pelat Dasar: Pelat harus diletakkan benar-benar horizontal dan stabil di atas permukaan tanah asli.
3. Pemasangan Batang Tegak Lurus: Batang pengukur harus dipasang tegak lurus (vertikal) dan terikat erat dengan pelat dasar.
4. Perlindungan dari Gesekan: Penting untuk memastikan batang pengukur terlindungi dari gesekan lateral dengan material timbunan di sekitarnya saat proses pemadatan, yang dapat memalsukan pembacaan vertikal. Pemasangan pipa pelindung di sekitar riser pipe seringkali diperlukan.

Interpretasi Data (Asaoka Plot)

Data penurunan harian atau mingguan dari Settlement Plate biasanya diolah menggunakan Metode Asaoka (1978).

• Asaoka Plot memetakan penurunan pada waktu t terhadap penurunan pada waktu t−Δt (misalnya, penurunan hari ini versus penurunan minggu lalu).
• Grafik ini membentuk garis lurus. Titik perpotongan garis ini dengan garis 45 derajat (di mana penurunan sudah tidak berubah) akan memprediksi Total Penurunan Akhir (Ultimate Settlement) (Sult​) dan koefisien konsolidasi (cv​) tanah.
• Data ini sangat berharga karena memungkinkan insinyur untuk memprediksi kapan penurunan akan berakhir dan kapan konstruksi lanjutan aman untuk dimulai.

Kesimpulan

Dalam setiap proyek reklamasi, Settlement Plate lebih dari sekadar alat ukur; ia adalah investasi dalam keamanan dan efisiensi. Dengan memberikan data penurunan yang akurat dan real-time, alat ini memungkinkan insinyur untuk:

1. Membandingkan kinerja tanah aktual dengan model desain.
2. Mengambil keputusan kritis mengenai pemuatan (surcharge) dan penjadwalan.
3. Mengidentifikasi dan memitigasi risiko differential settlement sebelum terlambat.

ITG Indonesia dapat memastikan proyek geoteknik Anda memiliki sistem pemantauan yang andal untuk mengurangi risiko dan meningkatkan efisiensi dalam kebutuhan geoteknik anda, termasuk kebutuhan survei Pondasi.

Hubungi kami sekarang untuk mendapatkan solusi Instrumentasi Geoteknik terbaik melalui kontak dibawah ini:

INSTRUMENTASI GEOTEKNIK INDONESIA

• Alamat: Jl. Pd. Kelapa Raya No.11, RT.1/RW.4, Pd. Klp., Kec. Duren Sawit, Kota Jakarta Timur, Daerah Khusus Ibukota Jakarta 13460
• Whatsapp / Email : +62 821-6277-6495 / it.itges@gmail.com

Like & Share this post: