BAB I PENDAHULUAN. daerah laut seluas kira-kira 1400 ha (kirakira

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN. Latar Belakang Reklamasi Pantai Utara Jakarta bertujuan untuk menata kembali kawasan Pantura dengan cara membangun kawasan pantai dan menjadikan Jakarta sebagai kota pantai (waterfront city). Untuk mewujudkan hal tersebut maka Pemerintah Provinsi DKI Jakarta mengadakan proyek reklamasi pantai utara Jakarta yang dibagi dalam beberapa tahap pekerjaan. Reklamasi pantai utara akan menimbun laut Teluk Jakarta seluas.700 ha. Batas wilayah reklamasi yaitu dari batas wilayah Tangerang sampai dengan Bekasi yang dibagi menjadi 3 kawasan (Gambar.) yaitu west zone (zona barat), central zone (zona tengah), east zone (zona timur) dengan uraian sebagai berikut: ) Zona Barat, termasuk daerah proyek Pantai Mutiara dan proyek Pantai Hijau di daerah Pluit serta wilayah Pelabuhan Perikanan Muara Angke dan daerah proyek Pantai Indah kapuk dimana yang merupakan daerah reklamasi adalah daerah laut seluas kira-kira 000 ha (kirakira 6,5 km x,5 km). ) Zona Tengah, meliputi wilayah Muara Baru dan wilayah Sunda Kelapa, begitu pula daerah Kota, Ancol Barat dan Ancol Timur hingga pada batas daerah Pelabuhan Tanjung Priok, dimana yang merupakan daerah reklamasi adalah daerah laut seluas kira-kira 400 ha (kirakira 8 km x,7 km) 3) Zona Timur, yang meliputi wilayah Pelabuhan Tanjung Priok ke Timur termasuk daerah Marunda dengan luas daerah laut yang akan direklamasi kurang lebih 300 ha (kira-kira 3 km x km). Pada pembahasan tugas akhir kali ini, kawasan yang akan dibahas yaitu zona tengah (Gambar.). Waktu yang direncanakan untuk pelaksanaan reklamasi pada kawasan ini ±5 tahun yang dibagi dalam beberapa tahapan pekerjaan. Tahapan yang pada saat ini sedang dikerjakan yaitu zona reklamasi Ancol Timur (Lihat Gambar.). Gambar. Peta Sub-Kawasan Reklamasi (sumber: Sukmadi, 00 dalam Lampiran Perda No.8/995) Gambar. Gambar rencana reklamasi pantai ancol (sumber: PT. Jaya Konstruksi) Tahap awal dari pekerjaan reklamasi yaitu membangun tanggul disepanjang kawasan reklamasi. Tanggul ini digunakan sebagai penahan gerusan air laut dan sebagai penahan material timbunan. Setelah selesai membangun tanggul, maka akan dilakukan penimbunan kawasan reklamasi untuk mendapatkan daratan baru. Kondisi tanah pada kawasan reklamasi pantai utara merupakan tanah lempung yang sangat lunak. Tanah ini pada umumnya mempunyai daya dukung yang rendah dan memiliki sifat kompresibel tinggi dan permeabilitas yang sangat rendah. Karena memiliki sifat-sifat tersebut, tanah ini cenderung memiliki potensi penurunan konsolidasi yang besar dan dalam waktu yang cukup lama. Untuk mengatasi waktu penurunan konsolidasi yang cukup lama, maka perlu dilakukan perbaikan tanah pada area reklamasi tersebut untuk mempercepat waktu konsolidasi. Kombinasi antara metode preloading dengan kombinasi Prefabricated Vertical Drain (PVD) merupakan salah satu metode untuk mempercepat proses konsolidasi. Hal ini dilakukan karena jika hanya menggunakan Ancol Timur Ancol Timur

2 metode preloading, waktu konsolidasi yang diperlukan sangat lama. Oleh karena itu perlu ditambah pemasangan Prefabricated Vertical Drain. Kondisi tanah dibawah tanggul juga harus mampu menahan geser, oleh karena itu perlu dilakukan perkuatan tanah dengan menggunakan micropile. Penggunaan micropile di bawah timbunan bertujuan untuk meningkatkan tegangan geser tanah. Apabila tegangan geser tanah meningkat, maka daya dukung tanah disekitarnya juga akan meningkat. Studi ini perlu dilakukan agar dapat merencanakan metode perbaikan tanah pada kawasan reklamasi untuk mengatasi besar penurunan dan lama penurunan khususnya pada jenis lapisan tanah lempung yang sangat lunak.. Perumusan Masalah a. Berap H initial yang harus diletakkan agar dicapai H timbunan sesuai dengan elevasi rencana? b. Berapa besar pemampatan dari tanah dasar yang harus dihilangkan sebelum pembangunan konstruksi dimulai dan berapa lama berlangsungnya? c. Berapa ukuran PVD dan jarak pemasangannya yang harus direncanakan agar pemampatan yang harus dihilangkan dapat selesai dengan waktu yang tersedia? d. Berapa ukuran dan jumlah micropile yang harus dipasang sebagai perkuatan tanah di bawah tanggul agar tidak mengalami kelongsoran?.3 Batasan Masalah Batasan batasan yang akan digunakan dalan penulisan tugas akhir ini antara lain: a. Data yang digunakan adalah data sekunder. b. Layout sudah ditentukan. c. Lokasi perencanaan perbaikan tanah sudah ditentukan. d. Tidak membahas masalah oceanografi dari daerah reklamasi. e. Tidak melakukan evaluasi sedimentasi dan pengerukan..4 Tujuan Penulisan Tujuan dari penulisan tugas akhir ini antara lain: a. Dapat merencanakan perbaikan tanah dibawah lahan reklamasi. b. Dapat merencanakan perbaikan tanah dibawah tanggul reklamasi. Metodologi BAB IV DATA DAN ANALISA DATA 4. Data tanah Data tanah yang digunakan adalah data hasil penyelidikan tanah proyek reklamasi pantai ancol timur yang dilakukan oleh PT. Triniti Jaya berupa data SPT dan data Laboratorium. Penyelidikan tanah dilakukan pada elevasi LWS. Data yang diperoleh akan dianalisa dan dilakukan evaluasi dengan cara statigrafi tanah menggunakan rentang kepercayaan 90%. Semua data hasil analisa dan evaluasi dilampirkan pada Lampiran. Hasil perhitungan dapat dilihat pada Tabel 4. Untuk menentukan tebal lapisan yang terkonsolidasi hingga diperoleh nilai N-SPT 0 dilakukan statigrafi data SPT. Dari hasil statigrafi tersebut didapatkan nilai N-SPT 0

3 yaitu pada kedalaman. Hasil Statigrafi data SPT dapat dilihat pada Gambar 4. :,5 Υsat =,8 t/m Ф = 5⁰ +.5 LWS Sea Bed Gambar 4. Perencanaan Geometri Timbunan Gambar 4. Hubungan N-SPT dengan kedalama untuk menentukan tebal lapisan tanah yang terkonsolidasi Pada penyelidikan tanah dilapangan, permukaan air laut dianggap sebagai elevasi ±0.00 (HWL ± 3.00m) sehingga dasar laut berada pada elevasi -3.00m. Dari hasil ploting diatas dapat ditentukan kedalaman lapisan tanah yang terkonsolidasi dengan nilai N-SPT 0 yaitu hingga kedalaman m. Tebal lapisan tanah yang terkonsolidasi adalah 6m (elevasi -3.00m hingga elevasi -9.00m). 4. Data Tanah Timbunan Material timbunan direncanakan memiliki spesifikasi teknis sebagai berikut: Sifat fisis tanah timbunan: C = 0 γ sat = 8.0 kn/m 3 ϕ = 5 Geometri timbunan Tinggi timbunan reklamasi (H final ) direncanakan akan ditimbun hingga elevasi ±,5 LWS dengan luas area reklamasi yaitu ±56 Ha. Perencanaan geometri timbunan dapat dilihat pada Gambar 4. 3 BAB V PERENCANAAN GEOTEKNIK REKLAMASI 5. Perhitungan Tinggi Inisial (H inisial ) Perhitungan Konsolidasi pada perencanaan ini dihitung berdasarkan pemampatan tanah akibat konsolidasi primer (Consolidation Primair Settlement) yaitu pada kondisi normal consolidated dengan pertimbangan kondisi tanah tidak terpengaruh oleh fluktuasi muka air laut. Perhitungan pemampatan menggunakan persamaan.3. Pemampatan tanah dihitung dengan beberapa variable nilai q yang sudah ditentukan sebagai berikut:

4 H = 4 m q = 5,700 t/m H = 5 m q = 7,500 t/m H 3 = 6 m q 3 = 9,300 t/m H 4 = 7 m q 4 =,00 t/m H 5 = 8 m q 5 =,900 t/m H 6 = 9 m q 6 = 4,700 t/m H 7 = 0 m q 7 = 6,500 t/m H inisial (m) Grafik hubungan Hinisial Vs Hfinal y = 0.003x x +.98x R² = 5. Perhitungan untuk menentukan H final Seperti yang sudah diterangkan pada bab sebelumnya, maka perhitungan untuk menghitung H final digunakan persamaan.36 dan Gambar H final (m) Grafik Hubungan Hinisial Vs Hfinal Grafik hubungan Sc Vs Hfinal Z Z γ timb γ sat ; C γ sat ; C +,50 Hw Sci (m) y = 0.003x x x R² = H final (m) Z 3 γ sat3 ; C 3 Gambar 5.3 Grafik Hubungan Sc Vs Hfinal Gambar 5. Sketsa Timbunan Tabel 5. Hasil Perhitungan Tinggi Timbunan Awal (H inisial ) dan Penurunan h h h qfinal sc inisial final (m) (t/m ) (m) (m) (m) Dengan menggunakan persamaan yang dihasilkan dari Grafik pada Gambar 5. dan Gambar 5. maka dapat dicari H fina l dan Sc untuk H final yang diinginkan yaitu 4m. Mencari H inisial untuk H fina l = 4m y = 0,003x 3 0,09x +,98x + 0,63 = (0,003 x 4 3 ) (0,09 x 4 ) + (,98 x 4) + 0,63 = 7,76 m Mencari Sc akibat H final = 4m y = 0,003x 3 0,09x + 0,98x + 0,63 = (0,003 x 4 3 ) (0,09 x 4 ) + (0,98 x 4) + 0,63 = 3,76 m Jadi untuk memperoleh H final 4 m dengan besar pemampatan (Sc) 3,76 m, maka harus diletakan tinggi timbunan awal H inisial 7,76 m. 4

5 5.3 Perhitungan Waktu Konsolidasi Tabel 5.3 Parameter tanah untuk perhitungan waktu konsolidasi Perhitungan : ( ) C Vgab , , ,0000 Cv gabungan = 0, cm /detik Derajat Konsolidasi = 90 % Tv (90%) = 0,848 H dr = 6 meter t Tv 550 0, , t = detik = tahun Tabel 5.4 Perhitungan waktu konsolidasi Derajat Faktor Lama Lama 700 0,0000 Konsolidasi Waktu Konsolidasi Konsolidasi (U%) (Tv) (detik) (tahun) Perencanaan PVD untuk mempercepat pemampatan PVD dipasang sepanjang lapisan tanah yang terkonsolidasi yaitu hingga lapisan tanah dengan nilai N-SPT 0. Pada perencanaan dilakukan ini perlu dilakukan perhitungan pemilihan pola dan jarak pemasangan PVD untuk mendapatkan hasil yang efisien sesuai yang diinginkan Pemilihan pola pemasangan PVD Terdapat dua macam pola pemasangan PVD, yaitu dengan pola pemasangan segitiga dan pola pemasangan segi empat. Dalam perencanaan ini akan dilakukan perhitungan pola pemasangan segitiga dan segiempat 5 dengan jarak S yaitu 0.6 m, 0.8 m,.0 m,. m,.5 m,.6 m,.8 m,.0 m agar mendapatkan hasil yang efisien untuk mencapai derajat konsolidasi yang diinginkan. Tebal Kedalaman lapisan CV (m) (m) cm /detik Lapisan Perhitungan Derajat Konsolidasi Vertical (U v ) Perhitungan U v dilakukan menggunakan persamaan.8 untuk nilai Uv < 60% dan persamaan.9 untuk nilai Uv > 60%. Nilai Tv dalam persamaan tersebut diperoleh dengan menggunakan persamaan sebagai berikut : t. CV Tv H dr Perhitungan Derajat Konsolidasi Vertical (U h ) Perhitungan Uh dapat dilakukan dengan menggunakan persamaan.7, sehingga persamaan tersebut menjadi : D t 8C U h e F( n) ln Tabel 5.5 Nilai Fn untuk pemasangan pola segitiga Pola Segitiga D =.05 S S (m) D n F(n) % ) h U h t8c h D F ( n

6 5 0 Tabel 5.6 Nilai Fn untuk pemasangan pola segiempat Pola Segiempat D =.3 S S (m) D n F(n) Dari hasil analisa XSTABLE didapat tinggi kritis (H cr ),5 m dengan SF=,97 lebih besar dari SF rencana =,0. Grafik Perbandingan Pemasangan PVD Pola Segitiga dan Segiempat Penimbunan Bertahap (Preloading) dengan kombinasi PVD. Penimbunan tanah dilapangan tidak dapat dilakukan secara langsung setinggi timbunan rencana. Pada perencanaan ini dilakukan penimbunan bertahap dengan kecepatan penimbunan 50 cm/minggu. Dengan H inisial yang didapatkan dari perhitungan, maka jumlah tahapan penimbunan adalah sebagai berikut : H inisial = 7,76 meter Jumalah tahapan penimbunan 7,76 = 4, 55 = 5 tahap 0, S m 40 S m S m S3 -.0 m S m S m S m S m S m S m S m S4 -.0 m S m S m S m S m 35 Derajat Konsolidasi Rata-rata (%) Waktu (minggu) Tabel 5.9 Hasil perhitungan U gabungan untuk pola pemasangan segitiga dengan jarak, S. D.6 F(n).48 U 90% 0.9 t (minggu) Tv Uv Uh U gab (%)

7 S. D.6 F(n).48 U 90% 0.9 t (minggu) Tv Uv Uh U gab (%) Tabel 5. Perubahan Nilai C u pada akibat penimbunan H=,5m (minggu ke 5). kedalaman (m) σ'p PI Cu Lama Cu Baru Cu Pakai (t/m) (%) Kpa Kpa Kpa Grafik hubungan waktu dan penurunan Waktu (minggu) Sc = 3,76 m Sc (m) Tinngi Tahapan Penimbunan (m) Tabel 5.3 Angka keamanan untuk masing-masing H cr setelah peningkatan Cu Cu (Kpa) Lap Lap Lap 3 Hcr (m) SF Perhitungan Micropile Sebagai Perkuatan Tanah Dasar Dalam pelaksanaan penimbunan lahan reklamasi, tahap awal yang dilakukan yaitu membangun konstruksi tanggul sebagai pelindung material timbunan. Konstruksi tanggul dengan elevasi rencana +,50 LWS dibuat dari tumpukan sand bag dengan menggunakan material yang sama untuk urugan reklamasi. Dengan daya dukung tanah dasar yang rendah, maka perlu dilakukan perencanaan perkuatan tanah dasar dengan menggunakan micropile Perhitungan Micropile Digunakan micropile bentuk penampang segitiga sama sisi dengan data sebagai berikut : Panjang sisi segitiga (b) = 8 cm Mutu beton = K-450 fc' = 45 MPa Tegangan ijin beton = 68,08 kg/cm E (Modulus Elastisitas) = 4700 fc 7

8 = 87.38,838 kg/cm 4 b Inersia = = 0,08 b =.063,808 cm 4 Y = b 3 = 0,577 b = 6,56 cm Y = = 0,89 b 3b = 8,09 cm Dari perhitungan Y dan Y didapay nilai Y >Y, maka yang digunakan dalam perhitungan adalah nilai Y M P max micropile P max satu micropile T F M P max satu micropile M Inersia all y 68,08063,808 6,56 Gambar.9 Mencari Harga f untuk berbagai jenis tanah (sumber : NAVFAC DM-7, 97 dalam Mochtar, 000) = 5.03,05 Kg.cm T = ( EI/f) /5 Cu = 0.03 kg/cm qu = x Cu = 0,064 kg/cm x 0,977 = 0,063 Dengan nilai qu = 0,063 dicari nilai f pada grafik (Gambar.9) sehingga diperoleh nilai f = 5 f = 5 ton/ft 3 x 0,03 = 0,6 kg/cm T= ((.063,808x87.38,838)/0,6) /5 = 4,7 cm L/T = 00/4,7 =,74 (dengan asumsi panjang micropile di bawah bidang longsor adalah 00 cm F M = 0,98 Diperoleh dari grafik (Gambar.0) P max satu cerucuk 5.03,05 4,7 0,98 = 03,90 Kg =,03 ton Gambar.0 Grafik untuk mencari besarnya F M (sumber : NAVFAC DM-7, 97 dalam Mochtar, 000). Menghitung Kebutuhan Micropile SF =,09 M R = 75 KN-m = 75, ton-m R = 7,67 m M R M p = 67,808 t-m SF M R = (S frencana - S f ) x M p S frencana diambil,5 = 6,5 t-m M R Kebutuhan Micropile ( P max cerucuk xr) = 4buah/meter (untuk sisi bidang longsor) 8

9 A P B C Gambar 5. 6 Sketsa Jari-jari bidang longsor Δp = ((H tanggul Hw ) x γ timbunan ) + (Hw x γ timbunan ) = ((4,5) x,8) + (,5 x 0,8) = 5,7 t/m Za = /3 x 7 = /3 x 3 = 5,67 m p ( B L) 5,7 ( 9) Pa 0,66t / m ( L Za) ( B Za) (9 5,67) ( 5,67) Cc H vo Pa Sc log e v o,08 4 7,764 0,66 Sc log,79 7,764 Sc 0,04m 4,00cm o Gambar 5. 7 Sketsa Pemasangan Micropile. Perhitungan Penurunan Tanggul Data tanah : No Kedalaman Tebal Lapisan eo (m) H (m) (t/m 3 ) (t/m 3 ) Data tanggul : Lebar Puncak = 7 m Lebar dasar tanggul = 9 m Tinggi tanggul = 4 m Kemiringan lereng = :,5 L micropile = 7 m Cc γ sat γ timbunan Perhitungan penurunan ditinjau dari lapisan tanah yang berada pada /3 L micropile dari ujung micropile. Perhitungan : σ V0 = (H x γ ) + (H x γ ) + (H 3 x γ 3 ) + ( x γ 4 ) = (5,5 x 0,399) + (3,5 x 0,446) + (7 x 0,50) + ( x 0,50) = 7,764 t/m H tanggul = 4 m Hw =,5 m BAB VI KESIMPULAN 6. Kesimpulan Dalam Perencanaan Tugas Akhir ini didapatkan beberapa kesimpulan yaitu:. Elevasi akhir timbunan yang direncanakan adalah 4 m dari seabed yaitu,5 m dibawah muka air laut (-,5 LWS) dan,5 m diatas muka air laut (+,5 LWS).. Tinggi timbunan awal yang dibutuhkan adalah sebesar 7,76 m dengan besar pemampatan yang harus dihilangkan adalah sebesar 3,76 m. 3. Besar pemampatan yang harus dihilangkan sebesar 3,76 m. Dibutuhkan waktu 87,397 tahun untuk mencapai derajat konsolidasi 90% (U=90%). Dengan waktu yang sangat lama maka dibutuhkan percepatan konsolidasi dengan memasang PVD. 4. PVD yang digunakan yaitu tipe CeTeau-Drain CT-D8 dengan ukuran 00 mm x 5 mm. Pola pemasangan dan jarak PVD yang efisien untuk mencapai derajat konsolidasi 90% (U=90%) dipilih pola segitiga dengan jarak pemasangan (S), m dalam waktu minggu. 5. Penimbunan dilakukan bertahap dengan kecepatan penimbunan yaitu 0,5m/minggu.Pentahapan penimbunan 9

10 menghasilkan peningkatan daya dukung (kenaikan nilai Cu) tanah asli yaitu dengan beban awal (H cr ),50. Tahapan penimbunan dilakukan terus menerus tanpa ada waktu tunggu (penundaan) karena nilai Cu terus meningkat. 6. Lama waktu yang dibutuhkan untuk menghilangkan pemampatan sebesar 3,76 m dengan metode preloading kombinasi pemasangan PVD adalah 3 minggu. 7. Tanggul reklamasi diperkuat dengan micropile dengan penampang segitiga sama sisi, lebar sisi adalah 8 cm. jumlah micropile yang dibutuhkan adalah 3 buah/meter. 0