ANALISIS STABILITAS SALURAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MINIHIDRO (PLTM) PADA LERENG STABILITY ANALYSIS OF POWER PLANT MINI- HYDRO DRAINAGE AT SLOPE

Transkripsi

1 ANALISIS STABILITAS SALURAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA MINIHIDRO (PLTM) PADA LERENG STABILITY ANALYSIS OF POWER PLANT MINI- HYDRO DRAINAGE AT SLOPE Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat menyelesaikan pendidikan Diploma III Program Studi Konstruksi Sipil Di Jurusan Teknik Sipil Oleh: FITRI GUMBIRA APRILIATI NIM M. FIKRI AL BASYIR NIM POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2013

2

3

4 ABSTRAK Desa Kertamukti di Kab. Sukabumi merupakan salah satu desa yang akan membangun Pembangkit Listrik Tenaga Minihidro (PLTM). Air sungai akan dialirkan melalui saluran-saluran sehingga menghasilkan debit aliran air yang optimal yang dapat menghasilkan tenaga untuk menggerakkan turbin PLTM. Kontur yang dilalui oleh saluran ini adalah daerah perbukitan dan lereng-lereng. Oleh karena itu, dilakukan analisis stabilitas saluran pada lereng. Adapun maksud analisis stabilitas adalah untuk menentukan faktor aman dari bidang longsor yang potensial. Dalam tugas akhir ini, dasar-dasar teori yang dipakai untuk menyelesaikan masalah tentang stabilitas lereng menggunakan teori metode irisan (method of slide) dengan Metode Bishop. Tahapan perhitungan faktor keamanan dilakukan dengan bantuan program Geo Studio Slope/W Perencanaan pondasi berupa pondasi tiang pancang dengan mempertimbangkan daya dukung aksial dan daya dukung lateral. Hasil analisis stabilitas saluran pada lereng kondisi awal sebesar 1,005. Nilai keamanan lereng setelah perubahan geometri sebesar 1,343. Beban saluran per meter adalah 130 kn. Pemilihan parameter tiang didasarkan pada daya dukung aksial dan daya dukung lateral. Kata kunci : saluran, stabilitas lereng, tiang pancang

5 ABSTRACT Desa Kertamurti Kab. Sukabumi is one of the village will build mini hydro power plant. The water from the river will flow through the drains, increase the water level up to maximum that will produce power to move the engine (turbine). This drains will go through the land contour such as slopes and hills area. On the lands that is not horizontal, the gravitation component will move the land down. Therefore, the drained carried on slope stability analysis. The purpose of analysis is to determine the stability safety factor of potential landslide areas. In this thesis, the basic theory used to solve the problem of the stability of slopes using the theory of slice method (method of silde) the help of Geo Studio program Slope/W design of foundations such as pile foundation considering the carrying capacity of axial and lateral bearing capacity. Drainage stability analysis results on the initial conditions of slope 1,005. Safety factor of slope after the change in the geometry of 1,343. Drainage load is 130 kn. Parameter selection is based on the carrying capacity of axial and lateral bearing capacity. Keyword : drainage, slope stability, pile foundation

6 KATA PENGANTAR uji dan syukur Penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia-nya, serta izin dan pertolongan-nya sehingga Penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir dengan judul!" #$ %& "& TENAGA MINIHIDRO (PLTM) PADA LERENG' dengan sebaik mungkin. Penyusunan laporan tugas akhir ini diwajibkan bagi mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Bandung dan sebagai dasar evaluasi yang didapat dari hasil kegiatan perkuliahan yang telah dijalani serta merupakan tambahan pengetahuan dan pengalaman bari Penulis. Tak ada yang mudah dan tak ada yang tak mungkin, itulah sebuah ungkapan yang membuat Penulis tetap tegar dan sabar dalam menyusun laporan ini, walaupun berbagai rintangan dan halangan terus menghadang, berkat Ridha Allah SWT dan dorongan dari berbagai pihak sehingga laporan ini bisa Penulis selesaikan. Untuk itu, Penulis menyampaikan terima kasih yang setulus-tulusnya kepada semua pihak yang telah membantu Penulis dalam penyusunan laporan tugas akhir ini. Penulis menyadari banyaknya kekurangan dapat ditemukan dalam laporan ini, karenanya Penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun guna memperbaiki laporan ini. Akhir kata semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan bagi Penulis khususnya, dan semoga Allah SWT senantiasa melimpahkan rahmat dan hidayah-nya kepada kita semua, Amin. Bandung, Juli 2013 Penulis

7 DAFTAR ISI HALAMAN PENGESAHAN... ABSTRAK... ABSTRACK... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... ii iii iv v vi ix x BAB I BAB II PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Maksud dan Tujuan Rumusan Permasalahan Ruang Lingkup dan Batasan Permasalahan Lokasi Pengamatan Garis Besar Metode Penyelesaian Masalah Sistematika Penulisan.... TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Parameter Tanah Pembangkit Listrik Tenaga Minihidro Lereng Kelongsoran Pekerjaan Penanggulangan Kelongsoran Analisis Stabilitas Lereng Angka Keamanan (Safety Factor) Metode Bishop Analisis Stabilitas Lereng dengan Program Slope/W Pondasi

8 2.8.1 Pondasi Tiang Pancang Reaksi Tanah Daya Dukung Tiang Gabungan (Pile Group) Tiang dengan Beban Lateral Penentuan Kriteria Tiang Pendek dan Tiang Panjang Metode Perhitungan Daya Dukung Lateral BAB III METODOLOGI 3.1 Tahapan Kegiatan Prosedur Data Input Latar Belakang Masalah Identifikasi Masalah Studi Literatur Pengolahan Data Hasil Analisis Pengumpulan Data Teknik Analisis Analisis Stabilitas Lereng Kondisi Awal Analisis Penanganan Kelongsoran Analisis Beban Saluran BAB IV ANALISIS STABILITAS SALURAN PADA LERENG 4.1 Tinjauan Umum Analisis Lapisan Tanah Titik Tinjauan STA Kebutuhan Data Beban Saluran

9 4.4 Analisis Kondisi Eksisting Lereng Resume Hasil Perhitungan !" Perencanaan Shear Connector BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan Saran... DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

10 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Hubungan tahapan, metode, dan data yang diperlukan Tabel Tabel Tabel 2.4 Harga h pada tanah nonkohesif dalam [MN/m Tabel Tabel Tabel Tabel 4.3 Hasil perhitungan daya dukung aksial dengan variasi diameter dan panjang tiang 73 Tabel Tabel 4.5 Hasil perhitungan bentang saluran Tabel 4.6 Tabel 4.7 Daya dukung tiang dengan variasi diameter dan panjang tiang. 79 Hasil perhitungan gaya gempa akibat berat sendiri. 81 Tabel 4.8! 82 Tabel 4.9 Resume hasil perhitungan perencanaan saluran.. 83 Tabel 4.10 Parameter tiang terpilih 81 Tabel 4.11 Gaya vertikal dan momen yang bekerja pada titik pusat 85

11 DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Potongan melintang titik-titik pengeboran Gambar 1.2 Peta topografi potongan Gambar 1.3 Potongan melintang Titik HB-02 dan rencana saluran... 9 Gambar 2.1 Tipe Lereng Gambar 2.2 Longsoran rotasi (rotational slide) Gambar 2.3 Longsoran translasi (translation slide) Gambar 2.4 Keseimbangan benda pada bidang miring Gambar 2.5 Permukaan bidang yang dicoba Gambar 2.6 Gaya yang bekerja pada irisan nomor n Gambar 2.7 Analisis stabilias dengan metode irisan untuk tanah berlapis Gambar 2.8 Sudut gaya pada suatu elemen menurut Bishop Gambar Gambar 2.10 Tampilan berbagai menu toolbar Set Gambar 2.11 Perintah Line pada toolbar Sketch Gambar 2.12 Region Gambar 2.13 Pendefinisian properties material lapisan tanah Gambar 2.14 Toolbars Define Gambar 2.15 Analysis Settings Gambar 2.16 Tampilan pada saat akan running solve Gambar 2.17 Tampilan pada saat melihat countour Gambar 2.18 Gaya vertikal ke bawah 35 Gambar 2.19 Gaya horizontal 35 Gambar 2.20 Momen 35 Gambar 2.21 Kombinasi gaya vertikal, horizontal, dan momen 35 Gambar 2.22 Jenis tiang berdasarkan letak ujungnya 36 Gambar 2.23 Susunan tiang dalam pile group 42

12 Gambar 2.24(a) Pola keruntuhan dan reaksi tanah juga momen lentur tiang pendek kepala tiang pada tanah non-kohesif 46 Gambar 2.24(b) Reaksi tanah dan momen lentur tiang pendek kepala tiang bebas pada tanah kohesif 47 Gambar 2.25(a) Kapasitas lateral ultimit untuk tiang pendek pada tanah non-kohesif 48 Gambar 2.25(b) Kapasitas lateral ultimit untuk tiang pendek pada tanah kohesif 49 Gambar 2.26(a) Pola keruntuhan tiang pendek dengan kepala tiang terjepit 49 Gambar 2.26(b) Reaksi tanah dan momen lentur pada tiang pendek dengan kepala tiang terjepit pada tanah non-kohesif 50 Gambar 2.26(c) Reaksi tanah dan momen lentur pada tiang pendek dengan kepala tiang terjepit pada tanah kohesif 50 Gambar 2.27 Perlawanan tanah dan momen lentur pada tiang panjang dengan kepala tiang bebas 51 Gambar 2.27(a) Kapasitas lateral ultimit untuk tiang panjang pada tanah non-kohesif 52 Gambar 2.27(b) Kapsitas lateral ultimit untuk tiang panjang pada tanah kohesif 53 Gambar 2.28 Perlawanan tanah dan momen lentur tiang panjang dengan kondisi kepala tiang terjepit 53 Gambar 3.1 Flowchart tahapan kegiatan tugas akhir Gambar 4.1(a) Statigrafi tanah Gambar 4.1(b) Deskripsi tanah 63 Gambar 4.2 Penampang saluran.. 66 Gambar 4.3 Nilai keamanan dan bentuk kelongsoran pada kondisi eksisting 67 Gambar 4.4 Hasil analisis perubahan geometri lereng 68 Gambar 4.5 Posisi saluran di daerah tinjauan 69

13 Gambar 4.6 Sketsa lapisan tanah dan rencana pondasi tiang 70 Gambar 4.7 Posisi Hu dan jarak eksentrisitas 76 Gambar 4.8 Mekanisme pembebanan pada tiang 77 Gambar 4.9 Posisi beban horizontal 80 Gambar 4.10 Gaya gempa terhadap berat 80 Gambar Gambar Gambar Gambar 4.14 Penulangan pada pile cap 89 Gambar Gambar 4.16 Shear Connector 94

14 DAFTAR PUSTAKA Arie, Dwi Aditya Permana. Dan Mufti Zul Rizki Analisa Stabilitas Timbunan pada Konstruksi Causeway Dermaga Curah Pulau Obi, Provinsi Maluku Utara. Bandung: Politeknik Negeri Bandung. Das, M. Braja Mekanika Tanah: Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknis. (Alih Bahasa Noor Endah Mochtar dan Indra Surya B.Mochtar). Jakarta : Erlangga. Trenggalek-!"#$% &''( )'()'*+- Undergraduate Paper.pdf [21 Januari 2013], -. % 1.ppt [11 Februari 2013] Hardiyatmo, Hary Christady Mekanika Tanah 2. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press. Hendry Hand Out Rekayasa Pondasi:Daya Dukung Aksial. Bandung : Politeknik Negeri Bandung. / + 0 $$1 + ( Le % [25 Januari 2013] $$#. 2013] 2 3 4% [21 Januari $-- + ( ) 5 Penahan Tanah dengan Pemograman C++ (Studi Kasus: Perencanaan % ) Oktober Depok: Universitas Gunadarma. : : ( % 0Stabilitas%20Lereng%20dan%20Rancang%20Bangun%20Penahan%20T anah%20c%2b%2b%20provinsi%20banten.pdf [25 Januari 2013]