Stabilitas Lereng Menggunakan Cerucuk Kayu

Transkripsi

1 Agus Darmawan Adi, Lindung Zalbuin Mase Jurusan Teknik Sipil dan Lingkungan Universitas Gadjah Mada Theo Pranata, Sebastian Leonard Kuncara PT. Praba Indopersada Desy Sulistyowati PT. PLN (Persero) PUSENLIS ABSTRAK: Sebuah bangunan jetty/trestle di sungai Kapuas Paritbaru Kalimantan Barat dirancang untuk sandar ponton saat bongkar-muat batubara. Semula, posisi jetty/trestle menjorok agak ke tengah sungai untuk mendapatkan kedalaman air dengan dasar sungai di -5,50 m. Namun sesuai ketentuan pelayaran, posisi jetty/trestle harus dimundurkan, mendekat ke pinggir sungai dan diperlukan pengerukan sampai kedalaman m. Analisis stabilitas lereng dilakukan akibat pengerukan sampai kedalaman -5,50 m dan didapatkan bahwa lereng/lahan di pinggiran sungai akan runtuh jika digali dengan kedalaman tersebut. Usaha perkuatan lereng dilakukan dengan berbagai pertimbangan/alternatif, akhirnya dipilih untuk menggunakan cerucuk kayu galam dan rekayasa lereng. Analisis dan rekayasa dilakukan untuk mendapatkan lereng yang stabil/aman dengan perkuatan cerucuk kayu galam. Setelah melakukan beberapa perubahan dan pengaturan, stabilitas lereng dengan faktor keamanan (SF) lebih dari dapat diperoleh untuk daerah di sekitar jetty/trestle. Kata kunci : jetty/trestle, sungai kapuas parit baru, stabilitas lereng, cerucuk kayu Seminar Nasional Geoteknik LATAR BELAKANG Bangunan jetty untuk PLTU Paritbaru semula direncanakan menjorok ke sungai sejauh sekitar 100 m dari batas lahan di tepi Sungai Kapuas untuk mendapatkan kedalaman air yang mencukupi dengan dasar sungai di elevasi m. Setelah proses perijinan, ditetapkan bahwa jarak muka jetty dari batas lahan hanya diijinkan sejauh 23.5 m. Dengan jarak ini, dasar sungai berada di elevasi sekitar m dan diperlukan pengerukan dasar sungai minimum 3 m. 2. PERMASALAHAN Kondisi tanah di sekitar tersusun dari lapisan lempung-lanau yang lunak atau sangat lunak dan sangat tebal. Batas lahan di tepi sungai mempunyai elevasi skitar + 0,50 m. Dasar sungai yang diperlukan di level -5,50m didapatkan sejauh minimum 100 m dari tepi sungai. Dengan jarak tersebut terbentuk lereng alami dari tanah di area ini. Dengan diijinkannya pembangunan jetty, namun dengan jarak hanya 23,5 m dari batas lahan tepi sungai maka analisis perlu dilakukan untuk menjamin stabilitas lahan di daerah sekitar jetty. Selanjutnya, apabila stabilitas tidak terpenuhi, diperlukan usaha untuk memperkuat lereng agar tidak runtuh akibat penggalian dasar sungai untuk mendapatkan kedalaman air sesuai yang diperlukan. 3. ANALISIS STABILITAS LERENG KONDISI AWAL (PANJANG LERENG 23,50 Meter) Analisis stabilitas lereng/lahan dilakukan beberapa tahap. Tahap pertama diawali dengan evaluasi stabilitas lereng pada kondisi muka tanah asli sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 1. Karena kondisi ini adalah kondisi yang ada secara alami, maka dapat dipastikan lereng cukup aman. Analisis berikutnya dilakukan dengan kondisi, tanah di ujung jetty digali sampai elevasi dasar sungai -5,50 m (seperti tertera pada Gambar 1 ) dan dan selanjutnya analisis dikerjakan dengan kondisi lahan dipotong dan membentuk lereng lurus (dapat dilihat pada Gambar 1 (c). 151

2 akhir/ujung jetty muka tanah asli muka tanah asli L = 9.0 m L = 9.0 m dredging line Jarak ke akhir jetty = m Jarak ke akhir jetty = m dipotong miring L = 9.0 m dredging line Jarak ke akhir jetty = m (c) Gambar 1. Skema analisis kondisi awal dengan panjang lereng 23,5 m, kondisi lereng / lahan asli pengerukan di depan jetty, dan (c) pengerukan diikuti pemotongan lahan. Analisis dilakukan dengan bantuan paket program Plaxis 2D V.8, dengan parameter masukan dirangkum dalam Tabel 1. Kondisi lereng relatif jenuh air tidak beda jauh dengan studi yang dilakukan Hasyim (2007). Tabel 1. Parameter masukan untuk analisis Parameter Simbol Nilai Satuan Tanah 1. Berat volume tak jenuh γ unsat 15.6 kn/m 3 2. Berat volume jenuh γ sat 16.8 kn/m 3 3. Kohesi tanah c 5.67 kn/m 2 4. Sudut gesek internal φ Poisson s Ratio Young Modulus E 3000 kn/m 2 7. Koefisien permeabilitas k m/hari Turap/Sheet Pile 1. Young Modulus E kn/m 2 2. Momen inersia I cm 4 3. Panjang turap L s 9 m 4. Poison s Ratio 5. Modulus potongan Z cm 3 Hasil analisis menunjukkan bahwa pada kondisi lereng asli, lereng mempunyai faktor keamanan lebih dari 1,300 (diambil sebagai kriteria faktor aman (SF) minimum untuk lereng dinyatakan aman, Liu dan Evert, 1981), dengan deformasi yang sangat kecil. Interpretasi hasil analisis stabilitas lereng asli dapat dilihat pada Gambar 2. Setelah dilakukan pengerukan di depan jetty, faktor aman terhadap keruntuhan turun menjadi 0,966 dengan deformasi maksimum sebesar 0,230 m (Gambar 3). Apabila pengerukan diikuti dengan pemotong lahan membentuk lereng lurus, faktor aman terhadap keruntuhan lereng sebesar 1,030 dengan deformasi maksimum m (Gambar 4). Berdasarkan hasil analisis, lahan/lereng yang ada di sekitar jetty tidak aman dan perlu adanya rekayasa untuk mengamankannya. Gambar 2. Kondisi lereng tanah asli deformasi maksimum 0,007 m, Faktor aman keruntuhan SF = 1,

3 Seminar Nasional Geoteknik 2014 Gambar 3. Kondisi lereng tanah asli setelah pengerukan deformasi maksimum 0,230 m, Faktor aman keruntuhan SF = 0,966 tanah asli yang lunak yang dapat menimbulkan penurunan yang besar (Parry dan Wroth, 1981). Dari pertimbangan banyak aspek akhirnya dipilih penggunaan cerucuk kayu Galam. Kayu galam yang dijumpai di lapangan dan daerah sekitarnya mempunyai diameter antara 0,100 m sampai 0,150 m dengan panjang antara 5 m sampai 6 m. Pemasangan cerucuk disusun sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 5. Penggunaan cerucuk sudah banyak digunakan pada tanah lunak dan Departemen Pekerjaan Umum telah menerbitkan pedoman terkait penggunaan cerucuk (2005). L = 9.0 m dredging line cerucuk L = 5 m atau 6 m Jarak ke akhir jetty = m Gambar 5. Rancangan perkuatan lereng/lahan dengan cerucuk kayu galam Gambar 4. Kondisi lereng tanah asli setelah pengerukan dan pemotongan miring deformasi maksimum 0,200 m, Faktor aman keruntuhan SF = 1, PERKUATAN LAHAN/LERENG Usaha memperkuat lereng/lahan sekitar jetty dilakukan dengan berbagai pertimbangan. Kondisi tanah setempat yang terdiri dari lapisan lempung/lanau yang relatif lunak dan sangat tebal menjadi kesulitan tersendiri dalam menentuka jenis perkuatan lereng. Perkuatan perlu dirancang dengan jenis yang ringan agar tidak menambah beban pada Dalam analisis parameter kayu galam diusahakan mengikuti SNI 7973:2013 dan didekati dengan nilai modulus young (E) sebesar 2 x 10 3 N/mm 2, jarak antar tiang kayu 0,750 m, diameter kayu 0,15 m dengan panjang kayu galam 5 m dan 6 m. Hasil analisis menunjukkan bahwa perkuatan lereng menggunakan cerucuk kayu galam dengan jarak antar tiang kayu 0,75 m, diameter kayu 0,15 m dengan panjang kayu 5 m mendapatkan faktor aman 1,080 dengan deformasi maksimum sebesar 0,197 m. Interpretasi hasil analisis dapat dilihat pada Gambar 6. Sedangkan analisis perkuatan lereng menggunakan cerucuk kayu Galam dengan jarak antar tiang kayu 0,75 m, diameter kayu 0,15 m dengan panjang kayu 6 m mendapatkan faktor aman terhadap keruntuhan lereng sebesar 1,125 dengan deformasi maksimum sebesar 0,170 m. Hasil ini belum memberikan faktor aman yang cukup untuk kestabilan lereng/lahan di sekitar jetty. Mengingat lahan di belakang turap masih lebar dan tidak dimanfaatkan, 153

4 maka dimungkinkan untuk menggeser posisi turap mundur. Analisis dilakukan dengan menambah panjang lereng yang semula 23,5 m dengan beberapa percobaan. Gambar 6. Kondisi lereng tanah asli setelah diperkuat cerucuk sepanjang 6 m deformasi maksimum 0,170 m, Faktor aman keruntuhan SF = 1,125 Pada percobaan panjang lereng sebesar 37 m, hasil analisis menunjukkan bahwa akibat pengerukan dan pemotongan lereng tanpa perkuatan menghasilkan faktor aman 1,076 dengan deformasi maksimum sebesar 0,224 m. Jika lereng diperkuat lereng menggunakan cerucuk kayu galam dengan jarak antar tiang kayu 0,75 m, diameter kayu 0,15 m dengan panjang kayu 5 m didapatkan faktor aman 1,328 dengan deformasi maksimum sebesar 0,156 m, sedangkan perkuatan lereng dengan jarak antar tiang kayu 0,75 m, diameter kayu 0,15 m dengan panjang kayu 6 m mendapatkan faktor aman 1,416 dengan deformasi maksimum sebesar 0,145 m. Hasil di atas sudah cukup aman untuk digunakan, tetapi kesulitan terjadi karena untuk mendapatkan kayu galam dengan diameter 0,15 m dalam jumlah banyak ternyata sulit. Untuk itu dilakukan analisis ulang menggunakan kayu galam berdiameter 0,125 m dan 0,10 m dengan jarak antar tiang kayu disesuaikan. Analisis ulang menggunakan cerucuk kayu galam dengan jarak antar tiang kayu 0,60 m, diameter kayu 0,125 m dengan panjang kayu 6 m didapatkan faktor aman 1,315 dengan deformasi maksimum sebesar 0,173 m. Jika digunakan cerucuk dengan jarak antar tiang kayu 0,50 m, diameter kayu 0,10 m dengan panjang kayu 6 m didapatkan faktor aman 1,209 dengan deformasi maksimum sebesar 0,243 m. Penggunaan cerucuk diameter 0,125 m pajang 6 m dengan jarak 0,60 m memberikan faktor aman yang cukup untuk kestabilan lereng/lahan di sekitar jetty. Apabila digunakan cerucuk diameter 0,10 m panjang 6 m dengan jarak 0,50 m, kestabilan lereng/lahan belum cukup memenuhi persyaratan. Untuk mengantisipasi ketersediaan dan kemudahan dalam mendapatkan kayu galam, maka ditetapkan untuk menggunakan cerucuk dengan diameter rerata 0,10 m dengan panjang 6 m. Dari hasil di atas, penggunaan cerucuk kayu galam diameter 0,10 m belum dapat memenuhi persyaratan kestabilan lereng/lahan. Penggeseran turap lebih ke belakang diperlukan untuk mendapatkan keamanan yang cukup dan selanjutnya dianalisis dengan menambah panjang lereng menjadi 45 m. Dengan panjang lereng 45 m, hasil analisis ulang menggunakan cerucuk kayu galam dengan jarak antar tiang kayu 0,50 m, diameter kayu 0,10 m dan panjang kayu 6 m mendapatkan faktor aman 1,326 dengan deformasi maksimum sebesar 0,152 m. Penggunaan cerucuk dengan jarak antar tiang kayu 0,60 m, diameter kayu 0,10 m dengan panjang kayu 6 m memberikan faktor aman 1,317 dengan deformasi maksimum sebesar 0,161 m. Dari analisis di atas dapat dilihat bahwa jika digunakan cerucuk kayu galam dengan diameter 0,15 m dengan jarak antar tiang cerucuk 0,75 m dan panjang 5 m atau 6 m, maka lahan/lereng mempunyai faktor aman yang mencukupi untuk panjang lereng 37 m. Jika digunakan diameter kayu cerucuk 0,125 m, faktor aman kestabilan lereng memenuhi standar yang ditetapkan apabila cerucuk yang digunakan mempunyai panjang 6 m dan jarak antar tiang cerucuk 0,60 m. 154

5 Seminar Nasional Geoteknik 2014 Jika digunakan cerucuk kayu galam diameter 0,10 m, dengan panjang 5 m atau 6 m dan jarak tiang cerucuk 0,50 m, faktor aman untuk lereng dengan panjang lereng 37 m belum memenuhi. Jika diinginkan menggunakan cerucuk kayu diameter 0,10 m, maka panjang lereng harus ditambah menjadi 45 m. Dengan panjang lereng ini, cerucuk kayu diameter 0,10 m, panjang 6 m dapat mengahasilkan faktor keamanan yang mencukupi jika cerucuk dipasang dengan jarak 0,50 m atau 0,60 m. Hasil yang diuraikan di atas didasarkan pada analisis secara teoritis. Keberhasilan untuk dilaksanakan di lapangan akan dipengaruhi oleh banyak faktor, di antaranya : teknik pelaksanaan, ketrampilan operator, gangguan aktivitas di daerah yang diperbaiki/sekitar dan faktor-faktor lain yang sifatnya mengganggu stabilitas. 5. KESIMPULAN Berdasarkan hasil analisis yang telah dilakukan, beberapa kesimpulan dapat diambil untuk penanganan masalah di lokasi ini, adalah sebagai berikut : a. Kondisi awal yang diberikan/ditetapkan dengan jarak antara turap dan sisi depan jetty hanya 23,5 m, lahan akan longsor jika dikeruk sampai kedalaman yang direncanakan. b. Perkuatan dengan menggunakan cerucuk pada kondisi awal tersebut belum dapat memberikan factor aman yang cukup untuk kestabilan lereng/lahan sekitar jetty. c. Penggeseran turap ke belakang akan dapat meningkatkan faktor aman lereng. Analsis dengan panjang lereng 37 faktor aman lebih besar 1,300 dengan m mengahsilkan panjang cerucuk kayu 5 m atau 6 m, diameter 0,15 m dan jarak antar cerucuk kayu 0,60 m. d. Penggunaan cerucuk kayu diameter 0,125 m pada lereng panjang 37 m mengahsilkan faktor aman 1,315 jika cerucuk kayu yang dipasang mempunyai panjang 6 m dan jarak pemasangan 0,60 m. e. Penggunaan cerucuk kayu diameter 0,10 m panjang 6 m dan jarak antar cerucuk 0,60 m dapat menghasilkan faktor aman 1,317 jika panjang lereng ditambah menjadi 45 m. 6. DAFTAR PUSTAKA Departemen Pekerjaan Umum, 2005, Stabilisasi Dangkal Tanah Lunak Untuk Konstruksi Timbunan Jalan (dengan semen dan cerucuk), Pedoman Konstruksi dan Bangunan : Departemen Pekerjaan Umum Hasyim, A., Slope Stability Analisis in Saturated Slope, Faculty of Civil Engineering, University of Teknologi Malaysia, inside.mines.edu. Malaysia. Liu, C. and Evert, J.B., 1981, Soils and Foundations, Prentice-Hall, New Jersey Parry, R.H.G. and Wroth, C.P., 1981, Shear Stress-Strain Properties of Soft Clay, Soft Clay Engineering, Elsevier Scientific Publishing Company, Amsterdam. Plaxis 2D V.8, 2002, Plaxis Manual, AA. Balkema Publisher and Delft University: Netherland SNI 7973 : 2013, Spesifikasi Desain untuk Konstruksi Kayu, Badan Stadardisasi Nasional. 155