DASAR-DASAR PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

 

A.      SIFAT-SIFAT DAN JENIS TANAH

Material yang ada di alam umumnya tidak homogeny, tetapi merupakan material campuran. Material juga bervariasi dari jenis material yang berpori sampai yang padat. Dengan keadaan yang bervariasi seperti ini maka pada saat melakukan pemilihan alat berat yang akan dipakai di dalam proyek konstruksi otomatis jenis material di lapangan dan material yang akan dipakai merupakan hal yang perlu diperhatikan.

Material di suatu tempat atau ditempat asalnya disebut dengan material asli atau bank material. Bila suatu  bagian dari material akan dipindahkan maka volume material yang dipindahkan tersebut berubah menjadi lebih besar daripada volume material di tempat asalnya. Material yang telah dipindahkan tersebut disebut material lepas atau loose material. Demikian pula jika material yang telah dipindahkan tersebut kemudian dipadatkan maka volume material akan menyusut. Material yang telah dipadatkan disebut sebagai material padat atau compacted material. Hampir seluruh material yang telah dipadatkan mempunyai volume yang lebih kecil daripada volume tanah asli. Hal ini disebabkan karena pemadatan dapat menghilangkan atau memperkecil ruang atau pori di antara butiran material. Akan tetapi batuan pecah mempunyai bank volume yang hampir sama dengan compacted volume.  Pasir dan lempung padat tertentu bahkan mempunyai compacted volume lebih besar daripada bank volume.

Volume tanah asli biasanya diberi satuan bank cubic meters (bcm) atau bank cubic yards (bcy). Material yang dipindahkan (loose material) diberi satual loose cubic meters (lcm) atau loose cubic yards (lcy). Sedangkan material yang telah dipadatkan volumenya diberi satuan compacted cubic meters (ccm) atau compacted cubic yards (ccy)

Hubungan kondisi tanah asli dengan kondisi tanah lepas ditentukan oleh factor pemuatan atau load factor (LF) dan persentase pengembangan atau swell percentage (S_w). LF sangat bermanfaat dalam perhitungan volume material yang akan diangkut dari suatu tempat misalnya quarry. Rumus yang dipakai adalah:

 Sementara itu, hubungan antara kondisi tanah asli dengan tanah dipadatkan ditentukan oleh factor penyusutan atau shrinkage factor (SF) dan persentase penyusutan atau shrinkage percentage (S_h), rumus yang menghubungkan kedua kondisi ini adalah:

 Nilai S_w dan LF untuk beberapa jenis tanah

Jenis Tanah	Persentase Mengembang (%)	Faktor Pemuatan (LF)
Lempung kering	35	0,74
Lempung basah	35	0,74
Tanah kering	25	0,80
Tanah basah	25	0,80
Tanah dan kerikil	20	0,83
Kerikil kering	12	0,89
Kerikil basah	14	0,88
Batu kapur	60	0,63
Batu hasil peledakan	60	0,63
Pasir kering	15	0,87
Pasir basah	15	0,87
Batuan sedimen	40	0,71

(Sumber: Construction Planning, Equipment and Methods, 1996)

B.      WAKTU SIKLUS

Siklus kerja dalam pemindahan material merupakan suatu kegiatan yang dilakukan berulang. Pekerjaan utama di dalam kegiatan tersebut adalah menggali, memuat, memindahkan, membongkar muatan, dan kembali ke kegiatan awal. Semua kegiatan tersebut dapat dilakukan oleh satu alat atau oleh beberapa alat.

Waktu yang diperlukan di dalam siklus kegiatan di atas disebut waktu siklus atau cycle time (CT). waktu siklus terdiri dari beberapa unsur. Pertama adalah waktu muat atau loading time  (LT). waktu muat merupakan waktu yang dibutuhkan oleh suatu alat untuk memuat material ke dalam alat pengangkut sesuai dengan kapasitas alat angkut tersebut. Nilai LT dapat ditentukan walaupuun tergantung dari jenis tanah, ukuran unit pengangkut (blade, bowl, bucket, dst), metode dalam pemuatan, dan efisiensi alat.

Unsure kedua adalah waktu angkut atau hauling time (HT). waktu angkut merupakan waktu yang diperlukan oleh suatu alat untuk bergerak dari tempat pemuatan ke tempat pembongkaran. Waktu angkut tergantung dari jarak angkut, kondisi jalan, tenaga alat, dan lain-lain. Pada saat alat kembali ke tempat pemuatan maka waktu yang diperlukan untuk kembali disebut waktu kembali atau return time (RT). Waktu kembali lebih singkat daripada waktu berangkat karena kendaraan dalam keadaan kosong.

Unsure ketiga adalah waktu pembongkaran atau dumping time (DT) juga merupakan unsure penting dari siklus waktu. Waktu ini tergantung dari jenis tanah, jenis alat, dan metode yang dipakai. Waktu pembongkaran merupakan bagian yang terkecil dari waktu siklus.

Unsure yang terakhir adalah waktu tunggu atau spotting time (ST). pada saat alat kembali ke tempat pemuatan adakalanya alat tersebut perlu antri dan menunggu sampai alat diisi kembali. Saat mengantri dan menunggu ini yang diisebut waktu tunggu. Dengan demikian:

CT = LT + HT + DT + RT + ST

C.      EFISIENSI ALAT

Dalam pelaksanaan pekerjaan dengan menggunakan alat berat terdapat factor yang mempengaruhi produktivitas alat yaitu efisiensi alat. Bagaimana efektivitas alat tersebut bekerja tergantung dari beberapa hal yaitu:

1)      Kemampuan operator pemakai alat

2)      Pemilihan dan pemeliharaan alat

3)      Perencanaan dan pengaturan letak alat

4)      Topografi dan volume pekerjaan

5)      Kondisi cuaca

6)      Metode pelaksanaan alat

Cara yang paling umum dipakai untuk menentukan efisiensi alat adalah dengan mengitung berapa menit alat tersebut bekerja secara efektif dalam satu jam. Contohnya jika dalam satu jam waktu efektif alat bekerja adalah 45 menit, dapat dikatakan efisiensi alat adalah 45/60 atau 0,75.

D.      PRODUKTIVITAS DAN DURASI PEKERJAAN

Dalam menentukan durasi  suatu pekerjaan maka hal-hal yang perlu diketahui adalah volume pekerjaan dan produktivitas alat tersebut. Produktivitas alat tergantung pada kapasitas dan waktu siklus alat. Untuk mencari produktivitas alat, digunakan rumus berikut:

Produktivitas = kapasitas / CT

Umumnya waktu siklus alat ditetapkan dalam menit sedangkan produktivitas alat dihitung dalam produksi/ jam. Jika factor efisiensi alat dimasukkan maka rumus di atas menjadi:

Produktivitas = (kapasitas x 60 x efisiensi) / CT

Pada umumnya dalam suatu pekerjaan terdapat lebih dari satu jenis alat yang dipakai. Sebagai contoh pekerjaan penggalian dan pemindahan tanah. Umumnya alat yang dipakai adalah excavator untuk menggali, loader untuk memindahkan hasil galian ke dalam bak truck, dan truck dedigunakan untuk pemindahahan tanah. Karena ketiga jenis contoh alat tersebut mempunyai produktivitas yang berbeda-beda, maka perlu diperhitungkan jumlah masing-masing alat. Jumlah alat perlu diperhitungkan untuk mempersingkat durasi pekerjaan. Salah satu cara menghitung jumlah alat adalah sebagai berikut:

1)      Tentukan alat mana yang mempunyai produktivitas terrbesar

2)      Asumsikan alat dengan produktivitas terbesar berjumlah satu

3)      Hitung jumlah alat jenis lainnya dengan selalu berpatokan pada alat dengan produktivitas paling besar.

4)      Untuk menghitung jumlah alat-alat lainnya maka gunakan rumus berilkut:

Jumlah alat1 = produktivitas terbesar/ produktivitas alat1

Setelah jumlah masing-masing alat diketahui maka selanjutnya perlu dihitung durasi pekerjaan alat-alat tersebut. Salah satu caranya dengan menentukan berapa produktivitas total alat setelah dikalikan jumlahnya. Kemudian dengan menggunakan produktivitas total terkecil maka lama pekerjaan dapat dicari dengan rumus berikut:

Durasi =volume pekerjaan/ produktivitas alat terkecil

E.       ALAT PENGGERAK

Alat penggerak pada alat berat dapat berupa crawler dan juga ban karet. Untuk beberapa jenis alat berat seperti truck, scraper atau motor grader, alat penggeraknya adalah ban karet. Untuk alat-alat seprti backhoe, alat penggeraknya biasa salah satu dari kedua jenis di atas. Umumnya penggunaan ban kret dijadikan pilihan karena alat berat dengan ban karet mempuyai mobilitas lebih tinggi daripada alat berat dengan crawler. Alat penggerak ban juga menjadi plihan untuk kondisi permukaan yang baik. Sedangkan pada permukaan tanah yang lembek, berpori, atau basah, umumnya digunakan alat berat beroda crawler. Pada table berikut terdapat factor-faktor yang menjadi dasar pemilihan alat dengan menggunakan roda ban dan roda crawler.

Roda Ban Karet	Roda Crawler
Digunakan pada permukaan yang baik (misalnya beton)	Digunakan pada bermacam-macam jenis permukaan
Bekerja baik pada permukaan yang menurun dan datar	Dapat bekerja pada berbagai permukaan
Cuaca yang basah dapat menyebabkan slip	Dapat bekerja pada tanah yang basah dan berlumpur
Bekerja baik pada jarak tempuh yang panjang	Mempunyai jarak tempuh yang pendek
Dipakai untuk mengatasi tanah lepas	Dapat dipakai untuk mengatasi tanah keras
Kecepatan alat dalam kedaan kosong tinggi	Kecepatan alat dalam keadaan kosong rendah.