Pendahuluan: Menyelesaikan Masalah Fondasi dari Akar Permasalahan
Dalam proyek pembangunan infrastruktur berskala besar, tanah menjadi salah satu elemen penentu keberhasilan atau kegagalan struktural. Salah satu tantangan paling besar yang dihadapi di wilayah barat laut Tiongkok adalah tanah loess kolaps dengan ketebalan besar (large thickness collapsible loess). Penelitian oleh Xiucang Zhang dan Qiang Lv berfokus pada kota Lanzhou, sebagai salah satu pusat konstruksi yang terkena dampak dari sifat merusak tanah ini.
Artikel ini menyatukan analisis teknis, studi kasus nyata, serta pendekatan ekonomi dan praktis dalam penanganan tanah loess kolaps, sekaligus menambahkan konteks tren konstruksi modern, seperti keberlanjutan dan efisiensi biaya.
Apa Itu Tanah Loess Kolaps dan Mengapa Sulit Ditangani?
Loess kolaps adalah jenis tanah lempung berdebu yang sangat rentan terhadap perubahan volume saat terkena air. Tanah ini akan mengalami penyusutan ekstrem jika mengalami beban saat dalam kondisi jenuh air.
Statistik penting:
- Wilayah distribusi loess kolaps di Tiongkok: 445.000 km²
- Ketebalan loess kolaps: 15–405 meter
- Daerah terdampak: Gansu, Ningxia, Shaanxi, Shanxi, dan Henan
Masalah utama:
- Penurunan permukaan mendadak saat pembangunan berlangsung
- Gangguan struktural jangka panjang terhadap bangunan
- Biaya tambahan karena perbaikan fondasi
Distribusi dan Ciri Geoteknik Tanah Loess Kolaps di Lanzhou
1. Ketebalan dan Kerapuhan
- Ketebalan rata-rata loess kolaps di Lanzhou: 25–45 meter
- Kedalaman lapisan kolaps aktif: hingga 30–35 meter
- Daya susut paling besar: pada kedalaman 0–10 meter
2. Kondisi Iklim & Geologi
- Curah hujan tahunan: 338,6 mm
- Evaporasi tahunan: 1.438,8 mm
- Kedalaman air tanah: lebih dari 50 meter
Kondisi kering ini membuat lahan tampak stabil, namun justru rawan kolaps saat proses konstruksi menambah beban dan kelembapan.
Masalah dalam Investigasi Geoteknik di Situs Loess Kolaps
1. Kedalaman Investigasi Tidak Mencapai Lapisan Penuh
Banyak teknisi hanya mengebor hingga 15 meter, padahal standar konstruksi di wilayah loess kolaps menyarankan penetrasi hingga dasar lapisan kolaps, terutama jika kedalamannya lebih dari 20 meter.
2. Kesalahan dalam Pengujian Tekanan Kolaps
Pengujian sering tidak sesuai dengan standar GB50025-2018, terutama dalam:
- Penentuan tekanan beban jenuh tanah di berbagai kedalaman
- Perhitungan tekanan aktual pondasi
3. Evaluasi Derajat Kolaps yang Tidak Akurat
Evaluasi kolaps sering tidak mempertimbangkan variabilitas antar lokasi, sehingga hasilnya tidak dapat dijadikan dasar perencanaan desain pondasi yang tepat. Ini menyebabkan:
- Fondasi tidak sesuai kondisi aktual
- Terjadinya penurunan tanah yang tidak diantisipasi
Metode Penanganan Fondasi di Tanah Loess Kolaps Tebal
1. Metode Kompaksi Dinamis Lubang Dalam (Deep-in-Hole Dynamic Compaction)
Langkah-langkahnya:
- Penentuan titik kontrol menggunakan teodolit
- Pembuatan lubang dan pengisian campuran tanah-kapur
- Penumbukan menggunakan palu berat
Keuntungan:
- Mempercepat pemadatan
- Meningkatkan kepadatan dan mengurangi daya susut
- Relatif lebih murah dan cepat diterapkan
2. Kontrol Penurunan Sisa Kolaps
Standar teknis untuk struktur Kelas C:
- Ketebalan tanah yang harus ditangani ≥ 10m
- Penurunan sisa (residual settlement) ≤ 300 mm
Solusi:
- Metode pre-soaking (perendaman awal) untuk area > 20m
- Kombinasi metode: pre-soaking + kompaksi + pondasi tiang
3. Strategi untuk Situs dengan Kedalaman Kolaps > 20m
Jika residu penurunan masih dalam batas:
- Prioritaskan perendaman untuk mempercepat pelepasan daya susut
- Gabungkan dengan:
- Cushion layer (lapisan bantalan)
- Rigid-pile composite foundation
- Metode perkerasan permukaan
Hasilnya:
- Daya dukung tanah meningkat
- Hambatan negatif pada tiang dihilangkan karena tanah sudah stabil
- Efektivitas biaya dan teknis meningkat
4. Sistem Drainase dan Pencegahan Retakan Struktural
Banyak kegagalan proyek di Jiuzhoutai dan Gaolan disebabkan:
- Tidak adanya sistem drainase permanen
- Penanganan permukaan tanah yang minim
Langkah pencegahan:
- Perencanaan saluran air, pelindung pipa, sistem pembuangan
- Pendeteksian kebocoran pada sistem pemanas, air bersih, dan ventilasi
- Penanganan pinggiran proyek dengan kemiringan stabil dan drainase tambahan
Studi Kasus: Daerah Perkembangan Yuzhong dan Fanjiaping, Lanzhou
Yuzhong Heping Development Zone:
- Loess banjir aluvial dengan ketebalan: 26–46m
- Ketebalan lapisan kolaps: 8–26m
- Lapisan dasar: breksi dan batu pasir merah keunguan
Fanjiaping & Baidaoping:
- Loess berbentuk silty loam (loess eolian)
- Digunakan untuk pertanian dan kebun buah
- Ketebalan loess: 26–32m, kolaps: 8–28m
Dashagou Land Development Zone:
- Lokasi hasil timbunan dan reklamasi
- Ketebalan loess: 6–26m
- Ciri utama: sangat kolaps dan kompresibel
Kritik & Opini: Mengapa Penelitian Ini Penting?
Nilai Tambah Artikel Ini:
- Memberikan pedoman langsung dari lapangan
- Menyediakan strategi teknis berbasis data lokal
- Relevan untuk daerah lain dengan kondisi serupa (misal, daerah rawan longsor di Indonesia)
Kritik:
- Penelitian belum mengevaluasi biaya per unit luas atau efektivitas jangka panjang dari metode yang disarankan
- Kurang eksplorasi potensi metode baru seperti bio-cementation atau solidifikasi mikroba
Relevansi Global dan Potensi Adaptasi
Dalam konteks pembangunan hijau dan berkelanjutan, penanganan tanah seperti loess kolaps sangat penting. Indonesia misalnya, memiliki lahan dengan kondisi tanah lempung ekspansif dan aluvial lembek, yang membutuhkan pendekatan serupa. Adopsi teknologi perkuatan fondasi berbasis data geoteknik lokal menjadi solusi yang dapat ditiru di berbagai negara berkembang.
Kesimpulan: Dari Tanah Kolaps Menuju Konstruksi Stabil
Penanganan tanah loess kolaps memerlukan:
- Investigasi geoteknik yang akurat
- Evaluasi parameter teknis berdasarkan standar
- Penerapan metode campuran yang sesuai dengan kondisi lokal
Kota Lanzhou menjadi contoh nyata bagaimana pendekatan ilmiah, teknis, dan praktis dapat digunakan untuk menyelesaikan tantangan geoteknik ekstrem. Artikel ini menjadi referensi penting bagi para insinyur, arsitek, dan pengambil kebijakan yang menghadapi kondisi tanah ekstrem.
Sumber : Zhang, Xiucang & Lv, Qiang (2020). Research on the Geotechnical Engineering Investigation and Foundation Treatment Methods of Large Thickness Collapsible Loess. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science, 560(1):012001.