2

Transkripsi

1 Konferensi Nasional Teknik Sipil 12 Batam, September 18 USULAN PERBAIKAN STABILITAS TANAH PADA LOKASI BANGUNAN YANG TERLETAK SEBAGIAN DI TANAH ASLI DAN TIMBUNAN : STUDI KASUS PABRIK DI KABUPATEN BANDUNG BARAT Clinton Girsang 1, Budijanto Widjaja 2 dan Freddy Gunawan 3 1 Mahasiswa Pascasarjana, Universitas Katolik Parahyangan, Jl. Ciumbuleuit No. 94, Bandung clintongirsang1@gmail.com 2 Jurusan Teknik Sipil, Universitas Katolik Parahyangan, Jl. Ciumbuleuit No. 94, Bandung geotek.gw@gmail.com 3 Praktisi Geoteknik, GW & Asociates, Jl. Mulyasari II No.12, Bandung geoteknik5@gwgeo.com ABSTRAK Bangunan pabrik yang ditinjau sebagian berada pada tanah asli dan sebagian tanah timbunan. Hal ini menyebabkan terjadinya penurunan sebesar 6 cm selama 5 tahun pada lokasi yang berbatasan dengan lereng. Pada bangunan pabrik direncanakan akan ditambah mesin oven yang berada dekat dengan lereng. Adanya penambahan mesin tersebut dikhawatirkan menyebabkan penurunan dan reduksi keamanan lereng. Tanah pada lokasi pabrik didominasi oleh lempung. Analisis stabilitas lereng dilakukan dengan metode analitik untuk kondisi jangka pendek, jangka panjang, dan gempa. Pada kondisi jangka pendek, faktor keamanan memenuhi batas minimum. Namun pada kondisi jangka panjang dan kondisi gempa, faktor keamanan minimum tidak tercapai. Karena kondisi jangka panjang dan kondisi gempa yang tidak aman dianjurkan untuk melakukan perkuatan lereng menggunakan soldier pile. Hasil analisis kestabilan lereng dengan menggunakan soldier pile pada ketiga kondisi menunjukkan lereng aman. Kata Kunci: timbunan, penurunan, faktor keamanan, analisis kestabilan lereng 1. PENDAHULUAN Bangunan pabrik yang dibangun tahun 13 sebagian berada pada tanah asli dan sebagian tanah timbunan seperti dapat dilihat pada Gambar 1. Hal ini menyebabkan telah terjadi penurunan sebesar 6 cm selama 5 tahun pada lokasi yang dekat dengan lereng. Indikasi ini dapat dilihat dengan adanya retakan pada beberapa tempat (Gambar 2). Bangunan pabrik direncanakan menambah mesin oven yang berada dekat dengan lereng. Dengan adanya penambahan mesin tersebut dikhawatirkan terjadi penurunan dan reduksi keamanan lereng. Di daerah pabrik, tanah didominasi oleh lapisan tanah lempung. Untuk itu, analisis dilakukan untuk kondisi jangka pendek, jangka panjang, dan gempa. Gedung U Tanah Asli Timbunan Gambar 1. Ilustrasi bangunan GT - 123

2 GT (a) (b) (c) Gambar 2. Retakan pada (a) kamar mandi, (b) pelat lantai, (c) kolom Gedung U 2. KONDISI LAPANGAN DAN KONDISI TANAH Kondisi lapangan Daerah pabrik yang mengalami penurunan elevasi dapat dilihat pada Gambar 3. Gambar 4 menunjukkan layout gedung pabrik dan lokasi penyelidikan tanah. Kondisi bangunan pabrik saat ini dapat dilihat pada Gambar U B T S S BH S-1 BH-1 S-3 S S-2 BH Keterangan: titik bor titik sondir Gambar 3. Denah pabrik dan lokasi penyelidikan tanah

3 GT Gambar 4. Daerah gedung pabrik yang mengalami penurunan Gambar 5. Kondisi gedung pabrik (2 Maret 18) Penyelidikan tanah Pada lokasi proyek dilakukan pemboran teknik dengan variasi kedalaman antara m 3 m. Pengujian lapangan yang dilakukan adalah Standard Penetration Test (SPT). SPT dilakukan untuk memperoleh informasi konsistensi dan kepadatan tanah. Selain pemboran teknik dilakukan uji sondir atau Cone Penetraton Test (CPT), serta dilakukan pengambilan sampel tak terganggu Undisturbed Sample (UDS) untuk kemudian dilakukan pengujian di laboratorium. Hasil penyelidikan geoteknik mengacu pada Laporan Penyelidikan Geoteknik (DRRI, 18). Hasil uji laboratorium Pengujian laboratorium dilakukan pada sampel tanah tak terganggu (UDS) yang diambil pada saat pemboran teknik. Gambar 6 menunjukkan nilai kadar air (w n), batas plastis (PL), dan batas cair (LL) terhadap kedalaman. Nilai kadar air berkisar antara 44 % - 74 %. Kadar air cenderung berada pada kondisi plastis, namun untuk kedalaman 8 m 1 m, nilai kadar air berdekatan dengan LL. Hal ini mengindikasikan adanya lapisan tanah lunak. Gambar 7 menunjukkan nilai indeks likuiditas (LI) terhadap kedalaman yang berkisar antara

4 GT Gambar 6. Nilai kadar air (w n), batas plastis (PL) dan batas cair terhadap kedalaman Gambar 7. Nilai indeks likuiditas (LI) terhadap kedalaman Gambar 8 menunjukkan bahwa sebagian besar perilaku tanah yang diuji di laboratorium berdasarkan kurva plastisitas dari Cassagrande didominasi oleh tanah lempung degnan plastisitas tinggi (CH) dan lanau dengan plastisitas tinggi (MH).

5 GT Gambar 8. Perilaku tanah pada proyek berdasarkan kurva plastisitas Cassagrande (after Das, 5) Kondisi pelapisan tanah Berdasarkan hasil penyelidikan tanah, pelapisan tanah di lokasi proyek dapat dilihat pada Gambar 9. Berdasarkan data pemboran pada BH-1 tanah berupa campuran tanah asli dan timbunan yang didominasi tanah lempung konsistensi lunak hingga sedang dengan nilai N SPT 2 3 pada kedalaman m 1 m. Kedalaman 1 m 12 m merupakan tanah lanau konsistensi sedang hingga sangat teguh dengan nilai N SPT Gambar 9. Pelapisan tanah pada lokasi proyek Pada kedalaman lebih dari 12 m ditemukan lapisan pasir kepadatan sangat padat dengan nilai N SPT>5. Pada BH-2 merupakan tanah timbunan dengan ketebalan 15 m yang didominasi tanah lempung dengan konsistensi sangat lunak hingga sedang dengan nilai N SPT 2 6. Kedalaman 15 m m merupakan tanah lanau dengan konsistensi lunak hingga keras. Kedalaman lebih dari m ditemukan lapisan pasir kepadatan sangat padat dengan nilai N SPT>5. Pada BH-3 merupakan tanah asli yang didominasi tanah lempung konsistensi lunak hingga sedang dengan nilai N SPT 2 3 pada kedalaman m 9 m. Kedalaman 9 m 14 m merupakan tanah lanau konsistensi sedang hingga teguh dengan nilai N SPT Kedalaman lebih dari 12 m merupakan tanah pasir dengan nilai N SPT >5. 3. ANALISIS STABILITAS LERENG DAN DESAIN PERKUATANNYA Berdasarkan hasil data uji lapangan (SPT) dan uji laboratorium dapat dilakukan pengambilan parameter tanah untuk dianalisis yang dapat dilihat pada Tabel 1. Pemodelan pelapisan tanah dengan model Mohr Coulomb yang digunakan dalam analisis dapat dilihat Gambar 1. Analisis dilakukan pada 3 kondisi yaitu Total Stress Analysis (TSA), Total Stress Analysis dengan gempa (TSA-EQ), dan Effective Stress Analysis (ESA). Koefisien gempa yang digunakan pada kondisi TSA-EQ adalah sebesar.5 x PGA (Peak Ground Acceleration), di mana nilai PGA pada lokasi adalah sebesar.5 g (g = gravitasi).

6 GT Gambar 1. Pemodelan pada lokasi proyek Tabel 1. Parameter tanah yang digunakan dalam analisis Jenis Jangka Pendek Jangka Panjang NSPT Tanah kn/m 3 c kpa Eu kpa c kpa Ed kpa Clay Clay Silt Silt Silt Silt Clay Sand Hasil analisis dengan menggunakan progam Slide 5. dapat dilihat Gambar 11 sampai dengan Gambar 13. Hasil analisis menunjukkan bahwa pada kondisi TSA dapat dikatakan aman karena nilai faktor keamanan lebih besar dari faktor keamanan minimum. Namun, untuk kondisi TSA-EQ dan ESA, nilai FK lebih rendah dari FK minimum. Rangkuman nilai faktor kemanan hasil analisis dapat dilihat pada Tabel 2. Untuk meningkatkan nilai FK, diperlukan perkuatan lereng. Nilai faktor keamanan minimum mengacu pada SNI Geoteknik, Duncan (1975), dan Lee, at al. (2) Gambar 11. Hasil analisis 4 kestabilan 6 lereng 8pada kondisi 1 TSA

7 GT Gambar 12. Hasil analisis 4 kestabilan 6 lereng 8 pada 1 kondisi 1 TSA-EQ W W -4 - Gambar 13. Hasil analisis kestabilan lereng pada kondisi ESA Secara umum berdasarkan hasil analisis kestabilan lereng kondisi TSA dapat dikatakan aman karena nilai faktor keamanan lebih besar dari faktor keamanan minimum. Namun, untuk kondisi TSA-EQ dan ESA, nilai FK lebih rendah dari FK minimum. Untuk meningkatkan nilai FK, direkomendasikan lereng harus diperkuat Alternatif perkuatan lereng untuk kemiringan lereng pada area tersebut dengan menggunakan soldier pile diameter 6 cm jarak as ke as 1. m (Gambar 14). Panjang soldier pile adalah. m. Hasil analisis pada kondisi TSA, TSA- EQ, dan ESA menggunakan soldier pile dapat dilihat pada Gambar 15 sampai dengan Gambar 17. Penampang Soldier Pile PT. LMB Padalarang 1 cm 1 cm 1 cm Tiang Bor D6 cm A A Gambar 14. Perkuatan lereng dengan menggunakan soldier pile diameter 6 cm jarak 1. m

8 GT Soldier Pile Gambar 15. Hasil analisis kestabilan lereng pada kondisi TSA dengan soldier pile Soldier Pile Gambar 16. Hasil analisis kestabilan lereng pada kondisi TSA-EQ dengan soldier pile W Soldier Pile. W -4 - Gambar Hasil analisis kestabilan 4 lereng 6 pada kondisi 8 ESA dengan 1 soldier 1 pile

9 GT Hasil analisis dengan menggunakan soldier pile meningkatkan nilai faktor keamanan lereng. Hal tersebut dapat dilihat dari Tabel 2. Tabel 2. Faktor keamanan dan hasil analisis kestabilan lereng Kondisi Faktor Keamanan minimum tanpa soldier pile dengan soldier pile TSA TSA-EQ ESA Gaya-gaya dan defleksi pada soldier pile diperoleh dengan melakukan analisis dengan menggunakan metode elemen hingga. Gaya yang bekerja pada soldier pile dapat dilihat pada Tabel 3. Gambar 18 menunjukkan kurva bending moment, gaya geser, dan defleksi untuk kondisi jangka pendek dan jangka panjang. Tabel 3. Nilai bending moment, gaya geser, dan deformasi pada soldier pile Gaya Kondisi jangka pendek jangka panjang Bending moment (kn.m/m) Gaya geser (kn/m) Defleksi (cm) BENDING MOMENT Soldier Pile D6 cm, L =. m GAYA GESER Soldier Pile D6 cm, L =. m DEFLEKSI Soldier Pile D6 cm, L =. m Bending Moment (kn.m) Gaya Geser (kn) Defleksi (cm) Kedalaman (m) 1 Kedalaman (m) 1 Kedalaman (m) jangka pendek jangka panjang jangka pendek jangka panjang jangka pendek jangka panjang (a) (b) (c) Gambar 18. (a) bending moment, (b) gaya geser, dan (c) defleksi pada soldier pile 4. KESIMPULAN Berdasarkan hasil analisis lereng pada kasus ini, dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut: 1. Hasil analisis stabilitas lereng menunjukkan bahwa nilai faktor keamanan lereng tanpa perkuatan lereng kondisi TSA, TSA-EQ, dan ESA berturut-turut adalah 1.7,.7, dan 1.1. Nilai faktor keamanan ini tidak sesuai dengan faktor keamanan minimum berdasarkan SNI Geoteknik (SNI ). 2. Hasil analisis stabilitas lereng menunjukkan bahwa nilai faktor keamanan lereng menggunakan perkuatan lereng dengan soldier pile diameter 6 cm dengan jarak as 1 m kondisi TSA, TSA-EQ dan ESA berturut-turut

10 GT adalah 2.4, 1.1, dan 1.3. Hasil analisis kestabilan lereng dengan menggunakan soldier pile pada ketiga kondisi menunjukkan lereng aman. 3. Untuk mengetahui pergerakan lereng, dapat dilakukan pemasangan monitoring seperti inklinometer. DAFTAR PUSTAKA Das, M. Braja. (5). Principles of Geotechnical Engineering 6 th Edition, Sacramento: Thomson SNI 846:17. (17). Persyaratan Perancangan Geoteknik, Badan Standardisasi Nasional, Jakarta Lee, W. Abramson, Thomas S. Lee, Sunil Sharma, and Glenn M. Boyce (2). Slope Stability and Stabilization Methods, John Wiley & Sons Michael, J. Duncan, Stephen, G. Wright, Thomas, L. Brandon (14). Soil Strength and Slope Stability, John Wiley & Sons DRRI (18). Laporan Penyelidikan Geoteknik, Duta Rangka Rekayasa Indonesia, Bandung