Tahapan Pelaksanaan Subgrade dan Perbaikannya

Subgrade atau tanah dasar adalah bagian paling bawah dari struktur perkerasan jalan yang berfungsi sebagai pondasi utama. Kualitas subgrade sangat menentukan kekuatan, ketahanan, dan umur panjang suatu jalan. Karena itulah, pemahaman tentang tahapan pelaksanaan subgrade dan metode perbaikannya sangat penting bagi para insinyur sipil, kontraktor, hingga mahasiswa teknik sipil.

Dalam artikel ini, kita akan membahas secara mendalam tahapan pelaksanaan subgrade, faktor yang memengaruhinya, serta solusi terhadap permasalahan yang sering muncul di lapangan.

Pengertian Subgrade

Subgrade adalah permukaan tanah asli atau tanah yang telah disiapkan yang berada tepat di bawah lapis perkerasan jalan. Subgrade harus mampu menahan beban lalu lintas yang diteruskan dari lapisan-lapisan di atasnya (subbase, base, dan surface).

Tanah dasar harus memiliki kekuatan yang cukup, kestabilan volume, dan kemampuan drainase yang baik. Bila tidak memenuhi syarat, maka perlu dilakukan proses perbaikan tanah sebelum pelapisan dilanjutkan.

Tujuan Pekerjaan Subgrade

Memberikan fondasi yang stabil untuk lapisan jalan.
Menjamin distribusi beban lalu lintas secara merata ke tanah dasar.
Meningkatkan daya dukung tanah dan mencegah penurunan setempat (local settlement).
Menjaga kestabilan struktur jalan dalam berbagai kondisi cuaca dan beban.

Tahapan Pelaksanaan Subgrade

Berikut ini adalah urutan tahapan umum dalam pekerjaan subgrade di lapangan:

1. Pembersihan Lahan (Clearing and Grubbing)

Tahap awal dimulai dengan membersihkan area dari:

Semak belukar, rumput, dan pohon.
Material organik seperti akar atau lapisan tanah humus.
Material organik harus dibuang karena tidak memiliki daya dukung yang baik dan mudah mengalami pelapukan.

2. Pekerjaan Galian dan Timbunan (Cut and Fill)

Setelah lahan bersih, dilakukan penyesuaian elevasi sesuai desain:

Galian (cut) dilakukan jika elevasi tanah lebih tinggi dari desain.
Timbunan (fill) dilakukan jika elevasi terlalu rendah.
Timbunan harus dilakukan bertahap, tiap lapisan dipadatkan hingga mencapai kepadatan yang diinginkan (biasanya 95% dari Modified Proctor).

3. Pengupasan Lapisan Tanah Lemah

Jika ditemukan lapisan tanah yang sangat lemah atau jenuh air (seperti lempung lunak), tanah tersebut harus dikupas dan diganti atau distabilisasi. Tanah yang lemah tidak dapat dijadikan dasar subgrade karena akan menyebabkan penurunan diferensial.

4. Pemerataan Permukaan

Permukaan tanah dasar diratakan agar sesuai dengan bentuk dan elevasi desain. Alat berat seperti motor grader digunakan untuk pekerjaan ini. Pemerataan yang baik akan mempermudah proses pemadatan dan penyebaran beban dari kendaraan.

5. Pemeriksaan Kadar Air

Tanah yang terlalu kering atau terlalu basah harus disesuaikan terlebih dahulu:

Jika terlalu kering, tanah disiram air sebelum dipadatkan.
Jika terlalu basah, dilakukan pengeringan atau penghamparan agar kadar air mendekati optimum.
Pemeriksaan kadar air dilakukan dengan alat laboratorium seperti oven atau speedy moisture tester.

6. Pemadatan

Pemadatan adalah tahap paling penting dalam pekerjaan subgrade. Pemadatan dilakukan dengan alat berat seperti:

Vibratory roller (untuk tanah granular),
Sheep foot roller (untuk tanah lempung),
Pneumatic roller (untuk permukaan yang lebih rata).

Tujuan pemadatan

Mengurangi pori-pori tanah,
Meningkatkan daya dukung (CBR),
Mencegah penurunan berlebih di kemudian hari.
Pengujian kepadatan dilakukan dengan metode sand cone atau nuclear densitometer. Target umumnya adalah 95% dari Modified Proctor.

7. Uji Kuat Tanah (CBR Test)

Setelah pemadatan selesai, tanah diuji menggunakan metode California Bearing Ratio (CBR) untuk mengetahui kekuatannya. Nilai CBR minimum untuk subgrade umumnya adalah:

Jalan lokal: 6%
Jalan arteri atau kolektor: 8–10%

Jika nilai CBR terlalu rendah, maka tanah harus diperbaiki atau diganti.

8. Pembuatan Kemiringan dan Drainase

Subgrade harus diberi kemiringan transversal untuk memudahkan aliran air permukaan. Sistem drainase seperti saluran tepi dan saluran silang juga harus disiapkan agar air tidak menggenangi permukaan subgrade.

Permasalahan Umum pada Subgrade

Meskipun telah direncanakan dengan baik, pekerjaan subgrade di lapangan seringkali menemui kendala, antara lain:

1. Tanah Jenuh atau Berlumpur

Biasanya terjadi di daerah rawa atau daerah dengan muka air tanah tinggi. Tanah seperti ini mudah amblas dan sulit dipadatkan.

2. Material Organik atau Gambut

Tanah jenis ini memiliki daya dukung rendah dan volume berubah-ubah. Tidak cocok untuk subgrade dan harus diganti.

3. Tanah Mengembang (Expansive Soil)

ContoH ~ tanah lempung dengan kadar montmorillonite tinggi. Tanah ini menyerap air dan mengembang, lalu menyusut saat kering. Hal ini menyebabkan retakan pada perkerasan jalan.

4. Kegagalan Pemadatan

Kegagalan pemadatan dapat terjadi karena alat berat yang tidak sesuai, kadar air yang tidak tepat, atau metode kerja yang kurang baik.

Metode Perbaikan Subgrade

Jika subgrade tidak memenuhi spesifikasi, ada beberapa metode perbaikan yang bisa dilakukan, antara lain:

1. Stabilisasi Mekanis

Dilakukan dengan mencampur tanah asli dengan agregat (pasir, kerikil) lalu dipadatkan. Metode ini meningkatkan kepadatan dan mengurangi plastisitas tanah.

2. Stabilisasi Kimia

Dilakukan dengan menambahkan bahan kimia seperti:

Kapur ~ mengurangi plastisitas tanah lempung.
Semen ~ meningkatkan ikatan antar partikel tanah.
Fly ash ~ sisa pembakaran batu bara yang bisa memperkuat tanah lempung.

Prosesnya meliputi pencampuran bahan kimia, penyiraman, pemadatan, dan curing.

3. Penggantian Tanah (Replacement)

Jika tanah terlalu lemah, dilakukan pengupasan dan penggantian dengan material granular yang lebih kuat.

4. Pemasangan Geotekstil atau Geogrid

Material ini dipasang untuk memperkuat tanah, terutama pada area tanah lunak atau rawa. Geotekstil bekerja sebagai pemisah dan penyaring, sedangkan geogrid membantu menahan gaya tarik.

5. Pembuatan Sand Drain atau Vertical Drain

Untuk daerah dengan konsistensi sangat lunak dan jenuh air, dibuat saluran vertikal (sand drain) agar air tanah dapat keluar dan tanah menjadi lebih stabil.

Standar dan Acuan Teknis

Dalam pelaksanaan subgrade, perlu merujuk pada standar berikut:

SNI 03-1732-1989 ~ Tata cara perencanaan tebal perkerasan lentur jalan raya.
SNI 03-3438-1994 ~ Tata cara pelaksanaan pekerjaan tanah untuk bangunan gedung dan perkerasan jalan.
AASHTO T99/T180 ~ Standar pengujian pemadatan tanah.
Manual Desain Perkerasan Jalan Bina Marga (MDPJB).

Sumber gambar : https://civil-engineerings.com/