dampak galian tanah

Pelajaran tentang galian tanah memang belum tersirat utuh menjadi satu mata kuliah khusus, seperti halnya teknik pondasi. Itu dimungkinkan karena pekerjaan galian tanah seakan-akan dianggap sebagai kasus yang bersifat temporer, yaitu hanya diperlukan semasa kontruksi saja. Oleh karena itu para calon engineer lebih memilih belajar teknik pondasi terkini. Padahal dari informasi yang ada, kegagalan atau kerusakan akibat pekerjaan galian yang sembrono, lebih banyak dijumpai. Tentang hal tersebut, mungkin beritanya relatif kecil di koran, sebagai contoh, tempo hari ketika pembuatan jalan ring-road selatan jakarta, di Kompas diberitakan ada pekerja yang meninggal akibat tertimbun tanah galian. Beritanya kecil, sehingga hanya dibaca sambil lalu, dan seperti biasa di Indonesia, hal tersebut dianggap sebagai musibah. Nasib lagi apes !

Selanjutnya setelah beberapa saat, terlupakan. Alasan klasik yang biasa diketengahkan adalah bahwa kita harus berpikir optimis, lupakan segera masa lalu. Songsong hari esok dengan cerah.

Jika cara tersebut yang digunakan, maka dalam satu sisi memang baik, yaitu tetap optimis dan kembali normal lagi, tetapi dari sisi yang lain, kita tidak belajar dari pengalaman yang ada. Bisa-bisa kejadian yang sama terulang lagi, begitu dan begitu seterusnya. Jadi belajar dari pengalaman yang sudah ada dan mensikapi secara bijak (tidak emosi) untuk antisipasi kedepannya adalah saya kira lebih tepat. Alasan itu pulalah yang menjawab mengapa artikel ini perlu ditulis.

Kembali ke kasus gali-menggali !

Tentang pekerjaan galian tanah, memang sebagian besar orang yang awam akan melihat sebagai sesuatu hal yang biasa-biasa, karena ’setiap’ orang bisa mencangkul, maka tentunya bukan sesuatu yang luar biasa. Seperti halnya galian tempat sampah, atau yang lebih dalam lagi adalah membuat sumur. Tentang membuat sumur, mungkin bagi masyarakat Jakarta dan sekitarnya terasa aneh, karena selama ini, memang rasanya belum pernah melihat adanya sumur yang terbuka, atau mungkin karena aku tinggal di kompleks perumahan (?). Kalaupun ada, paling ya sumur bor. Tetapi kalau di Jawa (Jawa-tengah dan sekitarnya), tempatku kecil dulu, maka sumur terbuka adalah suatu hal yang biasa dijumpai.

Pekerjaan gali-menggali dianggap sebagai pekerjaan biasa, bukan bagian teknik yang perlu dipelajari secara mendalam bagi seorang yang ingin terjun di dunia konstruksi. Itu juga didukung oleh fakta, karena kadang-kadang sering dijumpai ggalian tanah sembarang, artinya galian tanpa struktur pelindung khusus dan ternyata sukses. Para kontraktor yang berorientasi pada profit (keuntungan semata) tentu akan melihat bahwa cara ini adalah paling baik karena tidak memerlukan biaya besar (penghematan).

Jika hanya mengandalkan pengalaman semata, hanya didasarkan pada tampilan luar semata, maksudnya tanpa dikaitkan dengan pengetahuan tentang kondisi tanah galian maka jelas itu sangat berbahaya. Memang benar, untuk suatu kondisi tanah tertentu, pada kondisi tertentu (misal musim kemarau, di tempat terbuka) kadang-kadang membuat galian terbuka adalah suatu hal gampang. Karena memang ada, kondisi tanah tertentu, yang ketika kering maka tanahnya sangat keras dan susah sekali digali, orang awam melihat sebagai tanah yang kuat, tetapi ketika ada air yang masuk, bisa saja langsung longsor.

Meskipun kasus di atas, kadang-kadang hanya sekali-sekali tetapi intinya bahwa menggali tanah itu perlu dipikirkan matang dampak dan akibatnya, dan ini adalah tugas insinyur sipil, bukan arsitek atau owner. Jadi jika pimpro-nya berlatar belakang ekonom atau arsitek, maka perintah menggali tanpa berkonsultasi dengan ahli (teknik sipil) tentu sebagai sesuatu tindakan yang beresiko tinggi. Dalam arti ini tentu perlu dilihat bahwa yang disebut “galian” adalah galian konstruksi, yang tentunya ukurannya tidak sekedarnya saja.

Untuk melihat betapa kompleknya mekanisme gaya-gaya yang bekerja pada suatu struktur penahan tanah disekitar galian, maka biasanya dapat dilihat dari bentuk keruntuhan atau kegagalan yang terjadi. Jadi struktur penahan galian yang dipasang harus mengantisipasi tiap-tiap model kegagalan tersebut, sebagaimana terlihat pada gambar berikut.

Common types of Failures in supported excavations
(Kempfert-Gebreselassie 2006)

Adanya kesadaran akan resiko kerusakan di atas maka pada suatu galian konstruksi, meskipun hanya dipakai sesaat, yaitu selama masa pelaksanaan memerlukan perhatian khusus bahkan kadang diperlukan tambahan konstruksi yang khusus. Adanya konstruksi tambahan tersebut jelas berdampak pada biaya konstruksi. Tetapi karena mempertimbangkan resiko dan biaya, maka tentu biaya tersebut tentu dapat dianggap sebagai harga yang memang harus dikeluarkan.

Ada aneka macam strategi dan bentuk dari konstruksi khusus tersebut, seperti misalnya.

Common types of wall support schemes
(Kempfert-Gebreselassie 2006)

Nah lho, hanya soal gali menggali saja maka strategi penyelesaiannya bisa beraneka macam. Menguasai dan bisa menerapkan secara tepat pada suatu kondisi galian di suatu proyek adalah tugas ahli geoteknik. Bahkan ini fee-nya bisa lebih besar daripada mendesain pondasi. Kenapa ? Karena dari seorang ahli geoteknik yang mumpuni bahkan dapat diperoleh rekomendasi bahwa suatu galian dapat dilakukan secara aman bahkan tanpa konstruksi tambahan seperti di atas.

Jadi dengan meng-hire ahli geoteknik yang tepat, maka dapat diperoleh suatu penghematan luar biasa.

Bahkan kalaupun masih diperlukan, mereka bisa memberi solusi yang tepat. Setahu saya, untuk dapat memberi suatu solusi yang tepat, maka ahli tersebut perlu melihat kasus per kasus. Lingkungan tempat galian diadakan sangat mempengaruhi, baik kondisi bawah (tanah) maupun kondisi luar (adanya bangunan dan hal-hal lain).

Kompleksitas penyelesaian juga dapat dilihat dari teori gaya-gaya yang bekerja pada struktur penahan galian, karena ternyata besarnya tergantung juga dari kondisi deformasi yang terjadi. Jadi sifatnya sangat dinamik, ini misalnya.

Effect of wall movement on active earth pressure distribution behind a sheet pile
wall (Kempfert-Gebreselassie 2006)

Mengetahui kondisi-kondisi di atas, maka tentunya para insinyur dapat mengetahui bahwa untuk membuat galian konstruksi adalah tidak sembarang, faktor-faktor yang perlu mendapat perhatian dalam hal ini adalah : (1) besar dan dalamnya galian yang ingin dilakukan; (2) pengetahuan lapisan tanah dan jenisnya yang akan digali; (3) kondisi permukaan air tanah yang ada dan mungkin juga faktor-faktor yang dapat menyebabkan kondisi air tanah berubah ; dan (4) akhirnya adalah kondisi di atas permukaan tanah disekitarnya karena ini dapat menjadi beban yang menyebabkan tekanan tanah lateral bertambah.

Faktor-faktor di atas kemudian di deskripsikan secara teoritis untuk dapat dibuatkan penyelesaiannya, sbb:

Contoh pemodelan untuk perhitungan struktur penahan galian tanah
(Kempfert-Gebreselassie 2006)

Sederhana bukan bentuk pemodelan struktur penahan galian tanah di atas. Perhatikan GW (ground water) leveling sebagai indikasi ketinggian air tanah, dengan asumsi bahwa dinding galian tersebut tidak bocor. Kalau bocor maka jelas galian tersebut akan tergenang air, artinya pelaksanaan konstruksi tidak dapat dilangsungkan. Kemudian beban-beban di atas permukaan tanah juga diperhitungkan sebagai beban merata.

Seorang calon sarjana teknik sipil yang belajar mekanika tanah dan mau lulus mata kuliah tersebut tentu bisa membuat solusi perhitungan, sesuai contoh soal yang ada. Beres.  Tapi bagi seorang yang bertugas di lapangan sebagai engineer (ahli geoteknik tentunya), maka yang penting adalah dapat mengidentifikasi kondisi lapangan sedemikian sehingga dapat menuangkan dalam bentuk model seperti di atas. Pengetahuan atau kompetensi seperti di atas bahkan lebih penting dari hanya sekedar membuat langkah perhitungannya, dan hal-hal seperti itu tidak dipelajari di sekolahan, kecuali dosennya seorang praktisi yang dapat memberi ilustrasi-ilustrasi khusus yang menarik dan mahasiswa dapat memahaminya.

Jelas khan , bahwa yang disebut engineer itu tidak sama dengan sarjana teknik.

Penjelasan tentang teori di atas saya perlu sampaikan untuk memberi gambaran bahwa galian tanah adalah penting untuk diperhatikan, khususnya oleh civil engineer karena jika diabaikan maka bisa-bisa kejadian seperti di Shanghai baru-baru ini, dapat saja terjadi. Lihatlah !

Terjadi sekitar pukul 5:30am, 27 Juni 2009 pada bangunan yang sedang dibangun di jalan Lianhuanan, distrik Minhang kota Shanghai, China.

Bangunan tersebut roboh bukan karena gempa cina tempo hari, tetapi karena dampak galian tanah. Luar biasa bukan. Ini mungkin baru satu-satunya kasus di dunia yang terekspose dengan jelas. Ini perlu disampaikan untuk menunjukkan bahwa dampak galian tanah tidak bisa diabaikan. Perhatikan hasil analisis ahli cina yang memperkirakan penyebab keruntuhan tersebut dapat terjadi.

1. An underground garage was being dug on the south side, to a depth of 4.6 meters
2. The excavated dirt was being piled up on the north side, to a height of 10 meters
3. The building experienced uneven lateral pressure from south and north
4. This resulted in a lateral pressure of 3,000 tonnes, which was greater than why the pilings could tolerate.  Thus the building toppled over in the southerly direction.

Sumber : http://sina.com

Ini urut-urutan konstruksi yang diduga menjadi penyebab malapetaka tersebut

First, the apartment building was constructed

Then the plan called for an underground garage to be dug out.
The excavated soil was piled up on the other side of the building.

Heavy rains resulted in water seeping into the ground.

The building began to shift and the concrete pilings were snapped
due to the uneven lateral pressures.

The building began to tilt.

And thus came the eighth wonder of the world.

Kondisi di atas adalah benar-benar terjadi. Kejadian tersebut mungkin bukan yang pertama terjadi, tetapi dengan dunia semakin terbuka maka itu mungkin itu yang pertama-tama dapat diketahui oleh orang di seluruh dunia. Dunia semakin transparan, jadi kalau ada kesalahan sedikitpun langsung ketahuan. Oleh karena itu, agar tidak terjadi kesalahan lagi, belajarlah dari kesalahan yang pernah terjadi.

Jadi tentunya dapat dipahami bahwa dampak dari pekerjaan galian tanah yang asal-asalan itu bisa luar biasa  !