Prefabricated Vertical Drain (PVD): Material Geosintetik Untuk Perbaikan Tanah

Pengertian Prefabricated Vertical Drain (PVD)

Prefabricated Vertical Drain (PVD) berdasarkan SNI 8460-2017 adalah material geosintetik komposit yang digunakan dalam perancangan perbaikan tanah lunak berpermeabilitas rendah, berkompresibilitas tinggi yang dikombinasikan dengan prapembebanan (preloading) berupa tanah timbunan.

Material PVD ini terdiri dari plastic core (inti) dan filter jacket (selimut).

Fungsi dari inti dan selimut berdasarkan pd-t-13-2004-a adalah sebagai berikut.

Fungsi Prefabricated Vertical Drain (PVD)

PVD dapat digunakan pada pembangunan/pekerjaan tanah baik di darat dan/atau di laut untuk tujuan sebagai berikut:

• mengurangi besaran penurunan setelah pembangunan;

• mempercepat proses konsolidasi dengan mengurangi panjang lintasan disipasi tegangan air pori berlebih;

• meningkatkan stabilitas (dengan menaikkan tegangan efektif dalam tanah);

• mengurangi/mitigasi efek likuifaksi.

Setiap tujuan di atas akan memperbaiki kondisi tanah secara keseluruhan. Beberapa contoh aplikasi teknik ini adalah:

1. timbunan jalan dan jalan kereta api;

2. pembangunan dan perkuatan tanggul-tanggul;

3. prepembebanan untuk area penimbunan/tempat pembuangan;

4. konstruksi lepas pantai dan dekat pantai;

5. reklamasi;

6. pelabuhan dan lapangan terbang.

Ilustrasi fungsi PVD bisa dilihat pada gambar berikut:

Dari grafik tersebut dapat dilihat bahwa dengan adanya PVD waktu penurunan konsolidasi menjadi jauh lebih cepat dibandingkan dengan waktu penurunan tanpa menggunakan PVD. Hal ini dikarenakan dengan adanya PVD, maka akan memperpendek jarak tempuh air yang terekses dari dalam tanah. Serta memanfaatkan sifat tanah kohesif dimana permeabilitasnya lebih besar di arah horizontalnya. Maka dengan adanya PVD ditambah dengan beban, maka waktu konsolidasi bisa dicapai jauh lebih cepat.

Penurunan Konsolidasi

Tiga jenis penurunan yang harus diperhitungkan adalah yang berikut.

1. Penurunan awal atau elastik akan terjadi selama beban bekerja dan diikuti dengan peningkatan tekanan air pori ekses dalam lapisan tanah dasar. Jika lapisan tanah relatif tebal dan kelulusan airnya rendah, maka tekanan air pori ekses pada awalnya takterdrainase. Tanah fondasi akan mengalami deformasi karena adanya tegangan geser dengan ketentuan tidak terjadi perubahan volume sehingga kompresi vertical akan terjadi seiring dengan pengembangan lateral.

2. Penurunan konsolidasi primer berlangsung sejalan dengan waktu dan terjadi sebagai akibat adanya disipasi air hingga tekanan air pori ekses mengecil dan dapat diabaikan. Perubahan volume dan penurunan terjadi akibat pemindahan tegangan tanah dari air (tekanan air pori) ke massa tanah (tegangan tanah efektif). Laju konsolidasi primer ditentukan oleh laju aliran air keluar dari tanah akibat pengaruh gradien hidraulik. Laju aliran drainase tergantung baik pada karakteristik perubahan volume dan kelulusan air dari tanah maupun kondisi batas dari lapisan drainase.

3. Penurunan akibat kompresi sekunder adalah penurunan jangka panjang yang berlangsung secara kontinyu, yang terjadi setelah tekanan air pori ekses mencapai nilai yang dapat diabaikan dan tegangan tanah efektif bekerja secara tetap. Perubahan volume selanjutnya dan peningkatan penurunan yang terjadi akibat rayapan terdrainase seringkali dinyatakan dalam hubungan linier antara penurunan dan logaritma waktu.

Untuk keperluan analisis biasanya ketiga komponen itu diasumsikan terjadi secara terpisah sesuai urutan tersebut diatas. Berdasarkan pengalaman, perilaku deformasi dari tanah fondasi lunak mengalami pembebanan lebih kompleks dibanding asumsi penyederhanaan ini. Dalam hal tertentu besaran dari salah satu komponen atau lebih bukan merupakan faktor yang menentukan. Akan tetapi, asumsi penyederhanaan ini cukup beralasan dan memadai untuk desain.

Gambar diatas menunjukkan hubungan secara umum dari ketiga komponen penurunan dengan waktu.