Fondasi adalah penopang utama struktur bangunan. Namun, kondisi tanah sering kali menjadi tantangan besar. Ketika tanah tidak cukup kuat untuk mendukung fondasi dangkal, biaya bisa melonjak akibat kebutuhan fondasi dalam. Oleh karena itu, perbaikan atau penguatan tanah menjadi pilihan menarik yang dapat mengurangi biaya dan meningkatkan keberlanjutan konstruksi.
Artikel ini mengulas studi oleh Antonio J. Sánchez-Garrido dan koleganya, yang membandingkan lima alternatif desain fondasi rumah tinggal satu lantai, termasuk teknik perbaikan tanah yang berbeda, menggunakan pendekatan multi-criteria decision-making (MCDM) berbasis indikator ekonomi, lingkungan, dan sosial.
Lima Alternatif Desain Fondasi
Penelitian ini menggunakan kasus rumah tinggal di Jaén, Spanyol. Tanahnya memiliki kapasitas dukung rendah dan kandungan sulfat tinggi yang agresif terhadap beton. Kelima alternatif fondasi yang dianalisis adalah:
- REF (Referensi) – Fondasi dalam dengan bor beton (tanpa intervensi perbaikan tanah).
- B + C – Pengurugan dan pemadatan kembali tanah sedalam 1,5 meter.
- S-CC – Kolom tanah-semen.
- RIM – Inklusi kaku dari mikrotiang.
- CNJ – Konsolidasi dengan penambatan balok pracetak.
Setiap solusi dievaluasi dari sudut pandang siklus hidup penuh (cradle-to-grave), dengan masa pakai 50 tahun.
Indikator Keberlanjutan yang Digunakan
Tiga dimensi utama keberlanjutan diukur menggunakan 37 indikator:
- Ekonomi: biaya konstruksi, pengelolaan limbah, biaya pemeliharaan 10 tahun.
- Lingkungan: dampak terhadap kesehatan manusia, ekosistem, dan ketersediaan sumber daya.
- Sosial: keselamatan pengguna, kenyamanan pengguna, kesehatan dan keselamatan pekerja, serta penciptaan lapangan kerja lokal.
Studi Kasus: Perbandingan Dampak Ekonomi
Temuan Penting:
- RIM dan S-CC adalah opsi paling mahal, melebihi biaya REF sebesar +11,2% dan +6,3%.
- CNJ dan B + C justru mengurangi biaya siklus hidup hingga −15,7% dan −11,3% dibandingkan REF.
Kesimpulan Ekonomi: CNJ (nailing of precast joists) adalah pilihan paling ekonomis dan efisien untuk proyek ini.
Studi Kasus: Dampak Lingkungan
Hasil Evaluasi:
- RIM mencetak dampak lingkungan tertinggi, terutama dari sisi penggunaan material dan konsumsi bahan bakar:
- 10,35 ton beton
- 2,55 ton baja
- 3600 liter air
- 1193 liter diesel
- CNJ mencetak dampak paling rendah:
- 10,58 m³ beton
- 552 liter diesel
- Tidak ada penggunaan air
📊 Hasil:
REF memiliki dampak lingkungan yang relatif rendah, tetapi hanya CNJ yang secara signifikan mengurangi dampak di semua kategori. Kesimpulan Lingkungan: CNJ unggul jauh dibandingkan semua alternatif.
Studi Kasus: Dampak Sosial
Aspek sosial menilai keselamatan pekerja, kenyamanan pengguna, serta kontribusi terhadap komunitas lokal.
Temuan Sosial Utama:
- B + C unggul dalam keselamatan kerja karena peralatan standar dan tingkat kebisingan rendah.
- CNJ menempati posisi kedua karena waktu konstruksi singkat dan metode kerja bersih.
- REF, S-CC, dan RIM menghadapi penalti karena mesin bor/injeksi yang bising dan mengganggu.
🔎 Indeks Sosial Tertinggi:
- B + C (skor: 0.62)
- CNJ (skor: 0.59)
- S-CC
- RIM
- REF (skor: 0.43)
Kesimpulan Sosial: B + C paling unggul dari sisi sosial, dengan CNJ sebagai runner-up.
Analisis dan Interpretasi
Penelitian ini menonjol karena menerapkan pendekatan holistik dan kuantitatif terhadap pemilihan teknik perbaikan tanah. Penggunaan 37 indikator dalam 3 dimensi keberlanjutan memberikan gambaran menyeluruh atas performa tiap alternatif. Studi Ini Menunjukkan:
- Optimalisasi fondasi tidak selalu berarti penggunaan teknologi paling mahal.
- Kombinasi sederhana seperti B + C atau metode inovatif seperti CNJ justru memberikan performa ekonomi dan lingkungan yang sangat baik.
📌 Kritik:
Studi tidak mempertimbangkan potensi daur ulang tanah galian (misalnya pada B + C), yang bisa meningkatkan performa lingkungan lebih lanjut.
Implikasi Industri dan Rekomendasi Praktis
🔧 Untuk proyek rumah tinggal di tanah dengan daya dukung rendah dan kadar sulfat tinggi:
- Hindari solusi fondasi dalam mahal jika memungkinkan.
- Evaluasi opsi perbaikan tanah seperti CNJ dan B + C sebagai prioritas awal.
- Pertimbangkan efisiensi energi dan waktu konstruksi untuk meminimalisasi dampak sosial-lingkungan.
🧠Prinsip Kunci: Teknik perbaikan tanah bukan hanya solusi teknis, tapi juga alat strategis untuk pembangunan berkelanjutan.
Kesimpulan
Penelitian ini menawarkan kerangka evaluasi kuat berbasis MCDM (ELECTRE IS, TOPSIS, COPRAS) yang dapat direplikasi pada proyek lain. Pemilihan metode perbaikan tanah bukan hanya soal kekuatan teknik, tetapi juga soal:
- Biaya jangka panjang
- Dampak lingkungan
- Kesejahteraan pekerja dan pengguna
Dari kelima opsi, konsolidasi dengan penambatan balok pracetak (CNJ) menempati posisi tertinggi secara keseluruhan. Metode ini menunjukkan bahwa keberlanjutan dapat dicapai dengan pendekatan inovatif yang tetap ekonomis dan ramah lingkungan.
Sumber : Sánchez-Garrido, A.J., Navarro, I.J., & Yepes, V. (2022). Evaluating the Sustainability of Soil Improvement Techniques in Foundation Substructures. Journal of Cleaner Production, 351, 131463.