PVD merupakan bagian dari keluarga besar geosintetik. Secara khusus, PVD termasuk dalam golongan geocomposite. PVD disebut sebagai komposit karena merupakan perpaduan dari lapisan inti yang terbuat dari polypropylene/polyethylene. Sementara itu, lapisan filter terbuat dari geotekstil non-woven.

Lapisan inti pada Prefabricated Vertical Drain haruslah porous dan memiliki permeabilitas yang lebih tinggi dari tanah sekitarnya. Hal ini penting untuk mempercepat aliran air pori menuju permukaan. Sedangkan lapisan filter atau selimut pada PVD dimaksudkan untuk melindungi lapisan inti dan mencegah butiran-butiran tanah terbawa oleh aliran air pori yang masuk ke lapisan inti.
Secara sederhana, prinsip kerja PVD sama persis dengan sand drain, yakni membantu mengalirkan air pori dari dalam tanah ke permukaan. Walaupun secara prinsip kerja sama-sama sebagai vertical drain, PVD sebagai teknologi yang baru memiliki sejumlah keunggulan dibandingkan sand drain.

Instalasi Prefabricated Vertical Drain

Proses instalasi PVD jauh lebih cepat dibandingkan pembuatan sand drain. PVD hanya perlu dipancang ke dalam tanah menggunakan PVD rig. Berbeda dengan PVD, sand drain perlu melubangi tanah terlebih dahulu. Kemudian, lubang tersebut diisi dengan pasir.

1. Prinsip Kerja PVD
   Kinerja PVD dalam mengalirkan air pori lebih andal ketika menghadapi pergerakan tanah. Hal ini disebabkan oleh PVD yang terbuat dari bahan polimer yang luwes dan tahan terhadap tarik. Air pori tetap dapat mengalir melalui PVD meskipun lintasannya tidak seluruhnya lurus, ada lekukan-lekukan akibat penurunan tanah. Sedangkan sand drain memiliki risiko diskontinuitas yang tinggi. Jika terjadi diskontinuitas, aliran air pori menuju permukaan menjadi terhambat.
2. Biaya PVD Lebih Terjangkau
   Secara keseluruhan, metode vertical drain PVD lebih hemat biaya daripada sand drain. Hal ini karena proses instalasinya yang lebih cepat, alat pemasangan yang lebih terjangkau, dan kebutuhan tenaga kerja yang lebih sedikit. Karena keunggulan-keunggulan tersebut, pada akhir dekade 1980-an, vertical drain yang menggunakan sand drain mulai ditinggalkan dan digantikan oleh PVD.

PVD Dirancang Khusus Berdasarkan Fungsinya

“PVD adalah media atau alat bantu yang menggunakan prinsip design by function,” Terdapat beberapa parameter utama yang dibutuhkan dalam sebuah PVD untuk menunjang fungsinya sebagai vertical drain. Parameter tersebut ialah permeabilitas dan kapasitas pengaliran (discharge capacity). Selain itu, PVD juga harus mampu menahan gaya tarik yang cukup besar pada saat pemancangan, walau setelah tertanam, gaya tarik yang dialami relatif kecil. 

Parameter lainnya yang tidak kalah penting ialah bukaan pori (apparent opening size) pada selimut PVD. Bukaan pada selimut PVD haruslah dipertimbangkan supaya memiliki kemampuan pengaliran dan filtrasi yang baik. Bukaan tidak boleh terlalu besar karena dapat menyebabkan butiran tanah masuk ke dalam lapisan inti. Hal itu menyebabkan peristiwa clogging yang menghambat fungsi PVD. Akan tetapi, bukaan pori juga tidak boleh terlalu kecil supaya air pori tetap bisa menembus selimut PVD. 

Jarak dan Pola Pemasangan PVD

Jumlah PVD yang dipancang di dalam tanah ditentukan oleh beberapa faktor. Salah satu faktornya ialah jarak antar PVD. Semakin kecil jarak antar-PVD, jumlah PVD pada area yang sama akan semakin banyak. Ketika jumlah PVD semakin banyak, air pori yang mampu dialirkan ke permukaan menjadi semakin banyak dan durasi konsolidasi semakin cepat.

Kisaran jarak antar-PVD biasanya ada di rentang 1—1,5 meter. Jarak pasti antar-PVD dapat diketahui lewat serangkaian perhitungan dengan menggunakan data-data dari lapangan. Oleh karena itu, jarak antar-PVD tiap proyek bisa bervariasi bergantung pada perhitungan, pengujian, dan pertimbangan nonteknis lainnya.

Pemancangan PVD juga mengikuti pola-pola tertentu. Pola-pola yang biasa digunakan adalah pola segi empat dan segitiga. Pola-pola ini dimaksudkan untuk memaksimalkan area di dalam tanah yang diharapkan menjadi daerah pengaruh PVD. Daerah pengaruh PVD berupa perimeter berbentuk lingkaran yang dianggap sebagai daerah resapan air pori.

Dibandingkan dengan pola segi empat, pola segitiga lebih meminimalkan adanya area-area yang tidak termasuk dalam daerah pengaruh PVD. Oleh karena itu, pola segitiga dianggap lebih efektif untuk mempercepat konsolidasi. Di lain sisi, pada luasan area yang sama, pola pemasangan segitiga membutuhkan jumlah PVD yang lebih banyak daripada pola segi empat.

Cara Memonitoring Proses Konsolidasi

Konsolidasi tanah merupakan proses yang tidak sebentar. Secara teori, durasi konsolidasi dapat diketahui dan diprediksi melalui berbagai perhitungan dengan menggunakan data lapangan. Akan tetapi, seringkali kondisi di lapangan cukup berbeda dengan sampel. Perbedaan ini akan menyebabkan target konsolidasi tanah bisa meleset.

Di sinilah peran penting sebuah instrumen. Instrumen digunakan untuk memonitor beberapa parameter untuk menentukan apakah proses konsolidasi dengan metode pre-loading dan pemasangan PVD berhasil. Instrumen juga digunakan untuk memantau kestabilan tanah dan efeknya terhadap daerah sekitar.

Setidaknya ada tiga instrumen penting yang harus ada untuk memonitor keseluruhan proses konsolidasi. Instrumen tersebut ialah Piezometer, Settlement Plate, dan Inclinometer. Instrumen tersebut dapat dipasang sebelum atau bersamaan dengan proses instalasi PVD dan pembebanan dilakukan.

1. Piezometer
   Piezometer merupakan instrumen yang digunakan untuk mengetahui besarnya tekanan air pori. Ada banyak jenis piezometer yang digunakan, salah satunya ialah Vibrating Wire Piezometer dengan kemampuan pembacaan jarak jauh serta memiliki ketahanan yang baik.
2. Settlement Plate
   Settlement Plate adalah instrumen yang digunakan untuk memonitor penurunan tanah yang terjadi selama pre-loading. Data penurunan tanah digunakan untuk mengetahui persentase pencapaian derajat konsolidasi sebagai parameter keberhasilan pre-loading dan pemasangan PVD.
3. Inclinometer
   Inclinometer digunakan untuk mengetahui besarnya pergerakan lateral tanah yang terjadi selama proses pembebanan berlangsung. Pergerakan lateral tanah harus dipantau untuk menghindari terjadinya pergerakan lateral tanah yang membahayakan struktur di sekitar area pre-loading.

PVD, Merupakan Perkembangan Didunia Geosintetik

Meskipun secara prinsip kerja dan material PVD terbilang sederhana, PVD merupakan teknologi yang sangat revolusioner. Sejak adanya PVD, proses pembangunan berjalan jauh lebih cepat dan efisien. Pekerjaan yang memakan waktu tahunan bisa diselesaikan dalam hitungan bulan saja. Seperti mesin waktu, PVD dapat mengakselerasi teknologi pada manusia selangkah lebih maju.

(*Sumber: Clapeyronmedia)