I.Pendahuluan: II.Tinjauan Pustaka III. Metodologi IV. Analisa Data V. Perencanaan Perkerasaan dan Metode Perbaikan Tanah. VI.Penutup (Kesimpulan dan

Transkripsi

1 ALTERNTIF KONSTRUKSI PELEBARAN JALAN SURABAYA GRESIK (STA STA 7+000) MAHARSHI MEUNANG PERWITTA

2 I.Pendahuluan: II.Tinjauan Pustaka III. Metodologi IV. Analisa Data V. Perencanaan Perkerasaan dan Metode Perbaikan Tanah. VI.Penutup (Kesimpulan dan Saran).

3

4 Latar Belakang: Jalan Surabaya Gresik merupakan jalan nasional. Jalan Surabaya-Gresik yang semula 2 lajur 2 arah undivided akan dilakukan pelebaran menjadi 6 lajur 2 arah divided. Kondisi tanah asli adalah lempung lembek sampai kedalaman 25m. Perencanaan yang telah ada pada memiliki beberapa kelemahan antara lain: 1. Perencanaan dan pelaksanaan dilapangan tidak memperhitungkan terjadinya penurunan lapisan tanah asli. 2. Pada perencanaan yang ada lapisan perkerasaan yang digunakan adalah lapisan perkerasaan dengan tebal minimum

5 LOKASI JALAN SURABAYA -GRESIK

6 LOKASI STA STA 7+000

7 Perumusan Masalah : Berapa tinggi initial (Hintial) timbunan agar tinggi akhir timbunan yang direncanakan tetap tercapai setelah settlement pada lapisan tanah lembek berakhir? Bagaimanakah caranya mengurangi pengaruh beda penurunan antara timbunan yang lama dan yang baru? Bagaimana perbaikan tanah dasar agar dapat mempercepat settlement yang diprediksi akan terjadi serta dapat meningkatkan daya dukung tanah dasarnya? Berapa tebal perkerasan untuk kondisi lalu-lintas lintas yang ada selama umur rencana?

8 Tujuan: Mengetahui tinggi initial (Hintial) timbunan. Mengetahui cara mengurangi pengaruh beda penurunan antara timbunan yang lama dan yang baru. Mengunakan beberapa metode perbaikan tanah untuk menghilangkan settlement dan meningkatkan daya dukung tanah dasarnya. Merencanakan Tebal perkerasan sesuai kondisi lalu-lintas yang ada selama umur rencana.

9 Batasan Masalah: Data tanah yang digunakan berasal dari Laboratorium Mekanika Tanah, Jurusan Teknik Sipil, ITS Jalan yang dirncanakan Antara STA STA7+000 Umur rencana perkerasan jalan adalah 20 tahun untuk perkerasaan kaku dan 10 tahun untuk perkerasaan lentur. Tidak membahas biaya pelaksanaan yang digunakan. Tidak membahas metode pelaksanaan.

10 Manfaat Dapat digunakan sebagai referensi oleh pihak-pihak yang terkait.

11

12 Pengertian Perkerasaan Jalan Perkerasan jalan adalah suatu lapisan tambahan yang diletakan diatas jalur tanah, dimana lapisan tambahan tersebut terdiri dari material yang lebih keras/ kaku dengan tujuan agar jalur jalan tersebut dapat dilalui oleh kendaraan dalam segala cuaca. Berdasarkan material pengikatnya perkerasaan jalan dibedakan menjadi 2 macam yaitu: - Perkerasaan kaku (rigid pavement) - Perkerasaan lentur (flexible pavement) )

13 Susunan konstruksi perkerasaan kaku Susunan konstruksi perkerasaan lentur

14 Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur Metode Bina Marga Pada konstruksi perkerasan lentur dengan Metode Bina Marga rumus untuk menentukan tebal perkerasan menggunakan persamaan sebagai berikut: (1) Dimana: Wt 18 = Total ekuivalen axle load lbs EAL selama umur rencana FR = Faktor regional G t = ` ITP = Indeks Tebal Perkerasanan DDT = 4,3 log (CBR) + 1,7

15 Perencanaan Tebal Perkerasan Kaku Metode AASHTO Pada konstruksi perkerasan kaku dengan Metode AASHTO rumus untuk menentukantebal tebal perkerasan menggunakan persamaan sebagai berikut: (2) Dimana: Wt 18 = Total ekuivalen axle load lbs EAL selama umur rencana D =Tebal dari pelat beton perkerasan (in) G t = S c = Modulus hancur beton pada umur rencana 28hari J = Load transfer coeficient = 3,2 (Nilai yangdisarankan) Z = E / k E = Modulus young dari beton k = Modulus of sub grade reaction (pci)

16 Metode Pemampatan Awal Percepatan Dengan Sistem drainase vertikal (vertical drain) sangat efektif untuk mempercepat konsolidasi dari tanah compressible (seperti tanah lempung atau tanah lempung berlanau). Metode pemampatan awal dengan percepatan (precompression) Bertujuan: -Mempercepat waktu konsolidasi -Nilai gaya geser (Shear Strength) dari tanah meningkat.

17 Gambar Pola susunan bujur sangkar, D = 1.13.s Gambar Pola susunan segitiga, D = 1.05.s

18 Metode Perbaikan Tanah Dengan Geotextile Geotextile merupakan bahan geosynthetics yang paling luas pengunnaanya dalam bidang teknik sipil.pada Timbunan tanah geotextile berfungsi sebagai separator dan reinforcer.

19 METODOLOGI

20 Diagram Alir

21

22 ANALISA DATA

23 DARI ANALISA DATA MAKA DIPEROLEH: Elevasi Final Timbunan. Disesuaikandengan elevasi existing yaitu bervariasi antara 1-2 m. Data Tanah Timbunan. Sifat fisik timbunan meliputi Gs =2.57, t = 1.93t/m 3 dengan asumsi bahwa nilai = 30 dan nilai c = 0. Nilai CBR test (CBR rendaman) = 24.37% Nilai CBR rencana = 60 % x 24.37% = 15 %

24 Data Lalu Lintas Harian (LHR). Faktor pertumbuhan ( i ). (PU Bina Marga Jawa Timur,2009) diperoleh dari data kependudukan dan perekonomian dimana:

25 Data Tanah Dasar. Data tanah dasar diperoleh dari Laboratorium Mekanika Tanah dan Batuan Jurusan Teknik Sipil FTSP-ITS.Data tersebut berdasarkan pengujian dilapangan di jembatan Greges (4+725).

26 Dengan mengunakanpersamaan Kosasih dan Mochtar,1997 maka diperoleh nilai Cc dan Cs : Cc = 0.007LL wc Cs = 0.002LL wc2-0.06

27 PERENCANAAN PERKERASAN DAN METODE PERBAIKAN TANAH

28 Perencanaan Tebal Perkerasan. 1.Perkerasan Kaku.. Menghitung nilai LHR rencana selama umur rencana: Tabel Perhitungan LHR lajur rencana selama umur rencana

29 Menghitung nilai EAL pada masing masing jenis kendaraan: Tabel Perhitungan EAL EAL UR 20 Tahun = EAL x 365 x SF* = x 365 x 5 = Dengan : SF = Faktor keamanan untuk mengatasi kelebihan muatan yang biasa terjadi di Indonesia Digunakan SF = 5 (Mochtar dkk. 1999) 9 Log Wt 18 = Log ( ) = 8.61

30 Menghitung tebal perkerasan kaku dengan menggunakan Persamaan 2.2. Adapun data data yang digunakan untuk perencanaan perkerasan adalah: f'c = 40 MPa = 400 kg/cm 2 =5692 lb/in 2 Umur rencana = 20 tahun S'c = 0.62 = 3.9MPa = 39 kg/cm 2 = 555 lb/in 2 E = 2x10 4 MPa = 2.84 x 10 6 lb/in 2 CBR design = 15 k = 60 MPa/mm = lb/in 3 J = 3.2 Dengan menggunakan persamaan 2.2 didapatkan tebal perkerasan (t) = 12.8 inch = 32.5cm. Untuk memudahkan didalam pelaksanaan, maka untuk tebal perkerasan menggunakan tebal = 33 cm.

31 Perencanaan Tebal Perkerasan. 2.Perkerasan Lentur. Menghitung nilai LHR rencana selama umur rencana: Tabel Perhitungan LHR lajur rencana selama umur rencana

32 Menghitung nilai EAL pada masing masing jenis kendaraan: Tabel Perhitungan EAL EAL UR 10 Tahun = EAL x 365 x SF* = x 365 x 5 = Dengan : SF = Faktor keamanan untuk mengatasi kelebihan muatan yang biasa terjadi di Indonesia Digunakan SF = 5 (Mochtar dkk. 1999) 9 Log Wt 18 = Log ( ) = 8.21

33 Tebal lapisan permukaan (surface course): ITP = a1. D1 (ITP dipeolehdari dari persaamaan 2.1) 8.9 = 0.4. D1 D1 = 8.9/0.4 = > Tebal minimum Maka dipakai D1= 23 cm Tebal lapisan pondasi atas (base course): ITP = a1.d1+a2.d2 (ITP dipeoleh dari persaamaan 2.1) 9.46= D2 D2=1.857 < Tebal minimum Maka dipakai tebal minimum D2 = 20 cm Tebal lapisan pondasi Bawah (Sub base course): ITP = a1.d1+a2.d2+ a3. D3 (ITP dipeoleh dari persaamaan 2.1) 11 = D3 D3 = < Tebal minimum Maka dipakai tebal minimum D3 = 20 cm

34 Perhitungan H initial Timbunan : Penentuan H initial timbunandihitungdengan dengan menghitung pemampatan terlebih dahulu akibat beban permisalan konstan (Beban timbunan saja) yaitu 8 t/m 2, 6 t/m 2, 4 t/m 2, dan 2 t/m 2 Tabel Perhitungan H initial Timbunan.

35

36 Metode Perbaikan Tanah dengan PVD. 1.Pola pemasangan dan jarak PVD. Tabel pemasangan PVD pola segi-3 dan segi-4 Untuk perencanaan PVD, dipilih pola pemasangan segi-empat empat dengan jarak pemasangan 1 m, dibutuhkan waktu selama 23 minggu atau 5 bulan (Grafik U gab Vs Waktu).

37 Grafik U gab Vs Waktu

38 2.Penentuan Kedalaman PVD. Pemasangan PVD direncanakan mulai dari muka tanah asli sampai ke lapisan yang memiliki nilai rate of settlement 1 cm/tahun. Tabel Perbandingan kedalaman PVD dengan Rate of Settlement Untuk umur rencana 10 tahun.

39 Tabel Perbandingan kedalaman PVD dengan Rate of Settlement Untuk umur rencana 20 tahun. Maka PVD dipasang sampai pada kedalaman 11 m dari muka tanah asli untuk umur rencana 10 tahun(perkerasan lentur) dan 6 m untuk umur rencana 20 tahun (perkerasan kaku) karena rate of settlement pada tanah sudah menunjukkan nilai cm/tahun dan cm/tahun ( 1 cm/tahun)

40 Karena pemasangan PVD tidak dilakukan pada keseluruhan tanah lembek maka derajat konsolidasi perlu dihitung kembali sesuai dengan Panjang PVD rencana yaitu 11 m dan 6m untuk pola segi-empat dengan S= 1 m,sehinga nilai derajat konsolidasinya menjadi Grafik U gab Vs Waktu

41 Preloading dengan Kombinasi PVD. Tabel Umur Timbunan. Timbunan Dari kecepatan penimbunan tersebut akan menimbulkan pemampatan pada tanah dasar yang akan meningkatkan nilai Cu tanah tersebut. Berikut ini akan disajikan tabel Perhitungan nilai Cu baru pada kedalaman 0-2 m : Tabel Perhitungan Tegangan Efektip Vertical pada Lapisan Satu(0-2m).

42 Cu baru = ( PI). baru Dengan lapisansatu PI = 41 Cu baru = ( ) Cu baru = 1.1 t/m 2 Dengan cara seperti diatas,hitung perubahan nilai Cu pada kedalaman 0-10 m yang dibagi menjadi 5 lapisan tanah(sedalam 2m per lapisan).berikut ini akan disajikan tabel rekapitulasi perhitungannya: Tabel Perhitungan Cu baru pada Lapisan 0-10m.

43 Perhitungan Kekuatan Geotextile 1.Perhitungan untuk Bidang Longsor degan SF Terkecil Dari hasil XSTABL diperoleh data: SF min = Titik pusat lingkaran (titik O ) : x = 11.6 y = 34.3 Radius ( R ) = 6.55 M res = 903 knm Koordinat dasar bidang longsor (Titik C ): x C = y C = 26,37 Koordinat batas longsor (Titik A dan B) : x A = 6.67 y A = 30 x B = 16.6 y B = 29.7 y B

44 Dari data diatas maka diperoleh: Digunakan 3 lapis geotextile dengan jarak antar lapisan 0.6 m. SF yang ingin dicapai adalah 1.2 Panjang total perlapisan adalah : Tabel Perhitungan Panjang Geotextile Total (Lt) Gambar Pemasangan Geotextile untuk SF terkecil.

45 Perhitungan Kekuatan Geotextile 1.Perhitungan untuk Bidang Longsor degan jari jari terbesar: Dari hasil XSTABL diperoleh data: SF min = Titik pusat lingkaran (titik O ) : x = y = Radius ( R ) =10.73 M res = 2238 knm Koordinat dasar bidang longsor (Titik C ): x C = y C = 27.5 Koordinat batas longsor (Titik A dan B) : x A = 3.33 y A = 30 x B = y B = 29.7 y B

46 Dari data diatas maka diperoleh: Digunakan 3 lapis geotextile dengan jarak antar lapisan 0.6 m. SF yang ingindicapai adalah 1.2 Panjang total perlapisan adalah : Tabel Perhitungan Panjang Geotextile Total (Lt) Gambar Pemasangan Geotextile untuk jari-jari terbesar.

47 Gambar Penampang Melintang Perkerasaan Kaku Gambar Penampang Melintang Perkerasaan Lentur

48 Gambar Konstruksi Perkerasaan Lentur

49 Gambar Konstruksi Perkerasaan Kaku

50 PENUTUP

51 KESIMPULAN 1.H intial timbunan yang direncanakan adalah bervariasi antara1.3-3m, sesuai dengan variasi elevasi yang ada dilapangan. 2.Beda penurunan dapat diatasi dengan mempercepat proses penurunan tanah dasar dibawah timbunan baru dengan mengunakan PVD,sehinga pada saat konstruksi jalan berdiri diatasnya tanah dasar telah terkonsolidasi hinga derajat konsolidsi 90%.Dengan demikian penurunan yang terjadi selama umur rencana sangat kecil nilainya yaitu kurang dari 1cm/tahun. 3.Metode perbaikan tanah yang digunakan untuk mempercepat pemampatan adalah dengn cara memberikan beban timbunan dan PVD,sedangkan geotextile digunkan sebagai perkuatan timbunan dan juga sebagai separator tanah timbunan dan tanah dasarnya.

52 4.PVD yang digunakan adalah jenis PVD tipe Nylex Flodrain dengan lebar 100 mm, tebal 5 mm, pola pemasangan segi-4, jarak pemasangan 1 m dan untuk mencapai derajat konsolidasi 90 % dibutuhkan waktu selama 5 bulan. Penggunaan PVD dikombinasikan dengan menggunakan preloading dengan kecepatan penimbunan 60 cm/2minggu serta pengunaan geotextilesebanyak 3 lapisan sebagai perkutaan dan separator. 5.Tebal perkerasan Kaku metode AASHTO dengan umur rencana 20 tahun, didapat: tebal perkerasan setebal 33 cm, dengan perkerasan kaku tanpa tulangan dengan jarak sambungan 6 m,diameter Dowel = 3,2cm, Panjang Dowel = 46 cm, Spasi = 30.5 cm, Diameter Tie Bar = 1.27 cm,spasi = 81.3cm. 6.Tebal perkerasan Lentur diperoleh dengan metode BINA MARGA selama umur rencana 20 tahun,yaitu : tebal lapisan permukaan setebal 23 cm(laston), lapisan pondasi atas sebesar 20 cm (batu pecah kelas A),dan lapisan pondasi bawah 20cm (sirtu kelas A).

53 SARAN 1.Untuk mengatasi Penurunan elevasi permukaan jalan akibat sisa settlement sebesar 1cm/tahun maka dilakukan overlay permukaan jalan dalam kurun waktu tertentu agar elevasi jalan baru dan jalan lama tetap sama.

54