Clay Burst Problem – Dasar Galian Jebol

Pagi ini, 6 Desember, 2022 sekitar pukul 07.15 WIB,  saya mendapat link berikut dari sebuah WA group geoteknik internasional.

https://www.watoday.com.au/national/western-australia/water-table-bursts-at-civic-heart-towers-site-in-south-perth-20211202-p59ebq.html

Namun siang ini, 13:10 WIB,  link tersebut tidak lagi dapat diakses, kemungkinan sudah berita tersebut sudah diblok dan tidak lagi dapat diakses. Di bawah ini adalah screenshot yang sempat saya ambil saat membaca berita tersebut:

Tertulis disana bahwa lapisan lempung yang berada di atas muka air terangkat (popped) ketika dilakukan penggalian untuk lubang lift atau lift pit (elevator shaft), dan air dengan cepat memenuhi lift pit tersebut.

Dikatakan juga bahwa lokasi tersebut merupakan lokasi terendah dengan lapisan yang tipis.

Ms. Radden mengatakan bahwa area galian basement masih banjir, dan pohon-pohon di sekitar menjadi mati.

Juga diberitakan usaha-usaha untuk men-stop aliran air tersebut telah gagal. Termasuk usaha dengan menjatuhkan karung-karung lempung, dan usaha terakhir dengan melakukan memompakan bahan grouting juga gagal.

Membaca berita itu, kemungkinan yang terjadi adalah:

  1. Keberadaan tekanan artesis yang tidak terdeteksi.
  2. Tidak terdeteksinya keberadaan lapisan ber-permeabilitas tinggi, yaitu: tanah pasiran/kerikil yang dapat mengalirkan air dengan kecepatan relatif besar, dimana lapisan pasiran tersebut berhubungan dengan sumber air yang terletak di elevasi lebih tinggi.
  3. Kemungkinan hal di atas diketahui tetapi tidak atau lalai diperhitungkan dalam perencanaan penggalian.

Berikut adalah ilustrasinya (digambar tanpa skala):

Gambar A menunjukkan keberadaan tekanan air artesis, yang bisa timbul karena kondisi lapisan tanah seperti Ilustrasi dalam Gambar B. Jika tekanan air dari lapisan akuifer (lapisan yang mengandung banyak air) tidak dapat ditahan oleh berat lapisan lempung di atasnya saat dilakukan penggalian besmen (lift pit), maka lapisan lempung tersebut dapat jebol. Jebolnya lapisan lempung tersebut dalam bahasa geoteknik disebut “heave failure”. Situasi serupa juga dapat terjadi seperti Gambar C. Dalam Gambar C tersebut selisih ketinggian muka air di luar galian dan di dalam galian menimbulkan tekanan air di lapisan tanah lempung sebelah dalam galian, jika berat lapisan tanah lempung di dalam galian tidak dapat menahan tekanan air yang timbul dari bawah tersebut, maka juga akan terjadi heave failure. Dan tentunya jebolnya lapisan lempung tersebut membuat air memancar ke dalam area galian. Dalam kondisi yang lebih ekstrim kejadian tersebut dapat mengganggu kestabilan tanah galian dan dapat berakibat runtuhnya seluruh sistem galian.

Catatan: Situasi serupa dapat terjadi jika lubang bor penyelidikan tanah tidak di-seal (disumbat) kembali dengan semen grouting. Jika ada tekanan air artesis di lapisan dalam, saat penggalian besment dilakukan, bisa terjadi air memancar keluar dari bekas lubang bor penyelidikan tanah yang tidak di-seal tersebut.

Jika air sudah memancar masuk ke dalam galian maka akan sangat-sangat sulit menghentikan aliran tersebut. Maka dari itu dalam berita disebutkan usaha menghentikan aliran air dengan karung-karung lempung yang dijatuhkan ke area retak dan juga usaha dengan grouting gagal (dalam skala yang lebih besar, kita melihat usaha menghentikan aliran lumpur Lapindo yang gagal). Saya pribadi sudah pernah menjumpai permasalahan aliran air ke dalam galian besmen pada awal tahun 1990an.

Air yang mengalir jangan dilawan! Air tidak untuk dilawan tetapi untuk diikuti!

Cara terbaik untuk mengatasi aliran air akibat tekanan dari bawah tersebut, bukanlah melawan dan berusaha menyetopnya, melainkan mengikuti maunya is air. Jadi usaha terbaik adalah memasang pipa di mana si air keluar dan mengalirkannya secara terkontrol. Cor blok beton di sekeliling pipa yang idpasang, gandengkan blok beton tersebut dengan struktur pondasi raft dari besmen agar menjadi satu kesatuan. Di blok beton tersebut dipasang 8 angkur dan di cor sekaligus bersama blok beton dan pondasi raft besmen. Setelah beton mengeras, tutup pipa lubang dengan karet tebal dan plat baja tebal di atas karetnya, kunci plat baja tersebut di atas lubang ke angkur yang sudah terpasang dengan ring dan baut. Hal ini pernah beberapa kali saya laksanakan dengan berhasil.

Demikan sekedar Catatan geoteknik dari saya hari ini.

Salam Geotenik

GTL, 211206