PERENCANAAN PERBAIKAN TANAH DASAR LUNAK DENGAN PEMAKAIAN CERUCUK DAN GEOTEXTILE UNTUK KONSTRUKSI JALAN AKSES BANDARA LOMBOK

Transkripsi

1 Tugas Akhir- RC PERENCANAAN PERBAIKAN TANAH DASAR LUNAK DENGAN PEMAKAIAN CERUCUK DAN GEOTEXTILE UNTUK KONSTRUKSI JALAN AKSES BANDARA LOMBOK Wildan Hamdi Dosen Pembimbing Ir. Suwarno, M.Eng Prof. Ir. Indrasurya B Mochtar, MSc,.PhD Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2011

2 BAB I PENDAHULUAN

3 1.1 Latar Belakang - Dengan dibangunnya bandara internasional Lombok di kabupaten Lombok Tengah sebagai pengganti bandara Selaparang di Mataram yang perlu ditingkatkan kapasitas dan pelayanannya, maka untuk dapat mencapai lokasi bandara yang baru dabangun jalan akses sebagai jalan pintas menuju bandara yang baru. - Pada jalan akases ruas Kuripan-Penujak dibangun diatas lokasi yang semula berupa areal persawahan. - Ruas jalan akses ini memiliki panjang fungsional 11,250 Km yang dibangun secara bertahap. Pada tahun anggaran 2009 pekerjaan segmen jalan pada STA sampai dengan telah dirampungkan. Kemudian pada tahun anggaran 2010 pekerjaan akan dilanjutkan kembali mulai dari STA sampai dengan STA sepanjang 1,75 Km.

4 1.1 Latar Belakang - Dari hasil penyelidikan tanah dasar pada lokasi rencana pembangunan segmen berikutnya ini didapatkan susunan tanah dasar dari kedalaman 0 sampai dengan 1,5 m berupa tanah lempung murni berwarna hitam yang berpotensi mengembangnya sangat tinggi, sedangkan pada kedalaman > 2,0 m berupa lempung berbutir kasar berwarna keputihan yang berpotensi mengembangnya tinggi hingga sedang. - Dari pengamatan pada STA sampai dengan STA telah terjadi penurunan setempat permukaan jalan pada titik-titik tertentu yang mengakibatkan jalan bergelombang. - Oleh karena itu, pada perencanaan pembangunan segmen berikutnya perlu dilakukan perbaikan tanah terlebih dahulu sebelum pelaksanaan pembangunan konstruksi jalan diatasnya sehingga penurunan permukaan jalan akibat settlement tanah dasar dapat dihindari.

5 1.2 Perumusan Masalah - Permasalahan Utama: Untuk perencanaan perbaikan tanah dasar lunak akan dilakukan alternatif berupa pemakaian Cerucuk dan Geotextile untuk mendukung konstruksi perkerasan jalan diatasnya, kemudian akan ditentukan manakah alternatif perbaikan tanah yang lebih cocok diterapkan pada jalan tersebut. - Rincian Permasalahan: 1. Berapa tebal perkerasan lentur yang akan direncanakan? 2. Berapa besar pemampatan tanah dasar yang terjadi akibat beban konstruksi jalan diatasnya? 3. Jika menggunakan Cerucuk, berapa jumlah, panjang dan jarak pemasangannya? 4. Jika menggunakan Geotextile, berapa lapis dan berapa panjang yang dibutuhkan? 5. Alternatif perbaikan tanah mana yang lebih cocok diterapkan dalam perbaikan tanah dasar? 6. Berapa besar penambahan anggaran yang perlu disediakan jika dilakukan alternatif perbaikan tanah dasar.

6 1.3 Tujuan Adapun tujuan yang ingin dicapai dalam Tugas Akhir ini adalah dapat merencanakan dan menentukan tebal perkerasan serta alternatif perbaikan tanah dasar guna mencegah terjadinya penurunan setempat pada permukaan jalan akibat beban konstruksi perkerasan jalan diatasnya sehingga pada segmen permukaan jalan akses bandara STA sampai dengan STA tidak bergelombang.

7 1.4 Batasan Masalah Adapun batasan masalah dalam penyusunan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut: 1. Perencanaan dilakukan pada segmen jalan STA sampai dengan STA Tidak membahas geometri dari jalan. 3. Data tanah dan data lalu lintas menggunakan data sekunder. 4. Umur rencana jalan adalah 10 tahun. 5. Konstruksi jalan direncanakan menggunakan perkerasan lentur metode Analisa Komponen Bina Marga.

8 1.5 Manfaat Perencanaan dalam Tugas Akhir ini dimaksudkan dapat menjadi alternatif perencanaan konstruksi perkerasan jalan dan perbaikan tanah pada akses Bandara Internasional Lombok yang dibangun diatas tanah lunak yang mungkin dapat dijadikan bahan pertimbangan oleh para pengambil keputusan di Pemda NTB.

9 Peta Lokasi Perencanaan

10 Detail Kondisi Lapangan

11 BAB III METODOLOGI

12 START Studi Literatur Pengumpulan Data Sekunder 1.Data Penduduk dan Perekonomian 2.Data LHR 3.Data Timbunan dan CBR 4.Data Tanah Dsar 5.Data Spesifikasi Bahan Data Tanah Dasar Data Lalu-lintas Perhitungan Settlement Tanah Dasar Perencanaan Tebal Perkerasan Stabilitas Timbunan NO Perhitungan Metode Perbaikan Tanah 1.Dengan Pemakaian Cerucuk 2.Dengan Pemakaian Geotextile OK Penentuan Alternatif Perbaikan Tanah FINISH

13 BAB IV DATA DAN ANALISA

14 ANALISA PERTUMBUHAN KENDARAAN Peramalan Pertumbuhan Penduduk dan Pendapatan Regional - Untuk melakukan pendekatan, maka yang dibutuhkan adalah data kependudukan, PDRB dan PDRB per kapita. - Berikut data yang didapat dari BPS NTB : Tahun PENDUDUK PDRB PDRB per Kapita (jiwa) ( Rp.) (Rp.)

15 ANALISA PERTUMBUHAN KENDARAAN Peramalan Pertumbuhan Penduduk dan Pendapatan Regional - Metode yang dipakai adalah dengan metode regresi linear. Y = ax+b Faktor Pertumbuhan (i) untuk Bus Faktor Pertumbuhan (i) untuk Truk Tahun PENDUDUK Pertumbuhan PDRB Pertumbuhan Tahun (jiwa) I(%) (Rp) I(%)

16 ANALISA PERTUMBUHAN KENDARAAN Peramalan Pertumbuhan Penduduk dan Pendapatan Regional Faktor Pertumbuhan (i) untuk Kendaraan Pribadi PDRB Tahun perkapita Pertumbuhan (Rp) I(%)

17 ANALISA PERTUMBUHAN KENDARAAN Hasil Analisis Rekapitulasi Pertumbuhan Kendaraan Pada Awal Dan Akhir Umur Rencana Golongan Tahun 2010 Tahun 2020 Sepeda Motor, Sekuter,sepeda kumbang dan roda Sedan, Jeep,station dan taxi Opelet Pich-up, Suburban,Combi,Mini Bus (MPU dan Angkot) Pich-up, Micro Truk, Mobil Hantaran, dan Truk Ban Belakang Bus Kecil Bus Besar Truk/Box, truk Tangki 2 sumbu 3/ Truk/Box, Truk Tangki 2 sumbu Truk/Box, Truk Tangki 3 Sumbu Truk/Truk Tangki Gandeng Truk Semi Treiler dan Truk Trailer Total (kend/2 arah)

18 TANAH TIMBUNAN γt= 1,79 t/m 3, c = 0, Φ = 30 o Htimbunan = 1,5 m SFrencana = 1,5 Wc Op. = 17,0% CBR max = 14,5 % Dengan tinggi timbunan 1,5 meter, besar beban yang terjadi akibat timbunan yaitu q timb = 1,5 1,79 = 2,685 t/m 2

19 TANAH DASAR Hasil Tes Pit Kedalaman Uraian 0.75 m 1.25 m 1.40 m STA CBR Max 0.673% 0.400% 0.770% 1.330% 1.200% 1.180% Kepadatan 1.133t/m t/m t/m t/m t/m t/m 3 Kadar Air 40.91% 47.52% 44.01% 38.47% 43.00% 42.77% STA CBR Max 0.750% 0.670% 0.570% 0.970% 1.030% 1.200% Kepadatan 1.105t/m t/m t/m t/m t/m t/m 3 Kadar Air 49.26% 46.31% 48.94% 48.01% 41.70% 48.48% STA CBR Max 0.660% 0.870% 0.000% 0.000% 1.100% 0.770% Kepadatan 1.040t/m t/m t/m t/m t/m t/m 3 Kadar Air 78.28% 63.72% 52.21% 65.42% 59.14% 59.52%

20 TANAH DASAR Hasil sondir Uraian Tegangan Tanah Dasar > 2,00 kg/cm2 terletak pada kedalaman Uraian Kedalaman Kedalaman (m) Tegangan Tanah (Kg/cm2) Att.Limit Sta Sta Sta Sta Sta Sta Sta Sta Sta Sta Liquit Limit % % Plastic Limit % % Index Plastik % % Klasifikasi OH OH Hidrometer Clay % % Silt % % Sand % % Klasifikasi Clay Clayey Loam Berat Jenis Potensi Pengembang Sangat Tinggi Tinggi

21 Cerucuk Kayu SPESIFIKASI BAHAN Data cerucuk kayu yang digunakan dalam perencanaan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut: D cerucuk = 10 cm L cerucuk ( dibawah bidang gelincir ) = 1,5 m Σ ijin = 190 kg/cm2 Kayu kelas kuat III Geotextile Geotextile yang digunakan pada perencanaan ini adalah jenis geotextile polypropylene woven, UW-250. Geotextile woven ini memiliki berat 250 gr/m2 dalam bentuk gulungan lebar 3,2 4 m, panjang antara m

22 BAB V PERENCANAAN TEBAL PERKERASAN DAN PERBAIKAN TANAH DASAR

23 PERHITUNGAN TEBAL PERKERASAN LENTUR Hasil Perhitungan Perkerasan Lentur. ITP diatas base = 6,9 D 1 ITP diatas subbase = 8,1 D 2 = 6,9/0,4 = 17,25 cm > Dmin = 10 cm ok! Dipakai D 1 = 18 cm = (8,1-(18x0,4))/0,14 = 6,42 cm < Dmin = 20 cm not ok! Dipakai D 2 = 20 cm ITP diatas subgrade = 10,5 D 3 = (10,5 ((18x0,4)+(20x0,14)))/0,12 = 4,17 cm < Dmin = 20 cm not ok! Dipakai D 3 = 20 cm

24 PERHITUNGAN TEBAL PERKERASAN LENTUR Detail Lapisan Perkerasan Jalan LASTON Agregat Kelas A Agregat Kelas B Surface Base Subbase D 1 =18 cm D 2 = 20 cm D 3 = 20 cm Urugan Pilihan Subgrade 100 cm

25 PERHITUNGAN BEBAN Dalam perencanaan Tugas Akhir ini, beban traffic (qtraffic) diasumsikan sebagai beban timbunan. Besarnya beban akibat laulintas ditentukan sebesar, qtraffic = 1,0 t/m2. Jadi beban total untuk tanah dasar adalah: qtimb = 1,5 x 1,79 = 2,685 t/m2 qperkerasan = 0,18 x 2,4 = 0,432 t/m2 qtraffic = 1,0 t/m2 + qtotal = 4,117 t/m2 qtotal = 41,17 Kpa

26 PEMAMPATAN TANAH DASAR Dari perhitungan didapatkan settlement total pada tanah dasar akibat beban diatasnya sebesar 0,632 m. Kedalaman Tebal tiap lapisan H Z(m) e Cc Cs γsat t/m3 Po t/m2 Pc t/m2 a/z b/z 2I ΔP t/m2 Po + Pc t/m2 Sc Total 0.632

27 PERBAIKAN TANAH DASAR Dengan Cerucuk Kayu - Untuk kayu kelas kuat III nilai E = kg/cm 2 σlt = 190 kg/cm 2 T = EI f 1 5 faktor kekakuan relatif (T) I = ¼ x π x r4 = ¼ x π x 54 = 490,625 cm4 qu = 2 x Cu = 2 x 0,089 = 0,178 kg/cm2 = 0,1822 tcf Dari gambar 2.4 didapatkan nilai f = 2 tcf = 0,064 kg/cm3 Maka didapatkan nilai T sebesar = = 52,50 cm

28 - Perhitungan gaya horizontal yang mampu ditahan 1 buah cerucuk. Mmax 1 cerucuk = Mp = w x σlt W = ; c = ½ D = ½ x 10 = 5 cm W = 98,125 cm3 Mmax 1 cerucuk = Mp = 98,125 x 190 = 18643,75 kg.cm 355,12 kg - Menghitung kebutuhan cerucuk (n) Untuk menghitung kebutuhan cerucuk dibutuhkan data-data seperti: SF min, Mresistan dan R; semua data yang dibutuhkan didapatkan dari hasil STABL yaitu: SF min = 1,332 Mresisten = 454,5 KNm/m = Kg cm/m R = 7,34 m = 734 cm

29 Dari data diatas dengan menggunakan Persamaan 2.8, dapat diperoleh kebutuhan cerucuk sebagai berikut: n n = MD = = ( SF yang diinginkan SF yang P max 1cerucuk x R Mres SF = (1,5 1,332) 355, ,332 = x x 734 ada) x MD kg cm = 2,2 buah 3 buah Untuk jarak cerucuk direncanakan sebesar 0,3 m.

30 Gambar Pemasangan Cerucuk

31 Dengan Geotextile Momen Penahan : MRmin = 454,5 knm SF min = 1,332 Circle centre ; x = 3,40 y = 12,08 R (radius) = 7,34 m M resistan = 454,5 KNm O 1 : 1 SF = 1,332 Timbunan H inisial A Z B Koordinat O = 3.40, Koordinat A = 1.5, 5 Koordinat B = 5.45, 5.04 Koordinat C = 3.48, 4.75 Koordinat Z = 5, 5 C Tanah Dasar

32 - Perhitungan nilai Momen dorong M dorong = Mres SF 454, 5 = 1, Perhitungan Mres (rencana) Mres (rencana) = Mdorong x Sfrencana = 341,22 x 1,5 = 511,83 KNm - Perhitungan ΔMR ΔMR = Mres(rencana) Mres(min) = 511,83 454,5 = 57,33 KNm - Menghitung Kekuatan Geotextile (Tallow) = 341,22 KNm T T allow = T = = ( Fsid x Fscr x Fscd x Fsbd) allow (1,3 52 x 2 x 1,2 x 1,1) 15,15 KN/m

33 - Panjang geotextile di belakang bidang longsor : L e - Menghitung Kebutuhan Geotextile Mgeotextile = Tallow x Ti = 1,21 meter Pada geotextile lapisan pertama (pada dasar timbunan) Hi1 Ti1 = Tallow xfs ( τ + )xe 1 τ 2 = H timbunan = 1,5 meter = yo yz = = 12,08 5 = 7,08 meter Mgeotextile = 15,15 x 7,08 = 107,26 knm 15,15 x1,5 ( 15,50 + 8) x0. 8 Kebutuhan Geotextile ditentukan dari ΣMomen akibat pemasangan geotextile lebih besar dari momen tambahan yang dibutuhkan, ΣMomen > MR ΣM= Mgeotextile > MR 107,26 knm > 57,33 knm (OK) sehingga geotextile yang dibutuhkan dalam perencanaan ini sebanyak 1 lapis.

34 - Menghitung Panjang Geotextile di depan bidang longsor (L D ) Koordinat Koordinat pakai Koordinat Ld Jumlah Y x y X tepi (m) Menghitung Panjang Total Geotextile Panjang total geotextile 1 sisi = Le + LD + Sv+ Lo = 1,21 + 0,45 + 0,5 + 0,5 = 2,66 m Panjang total geotextile 2 sisi = 2 x (Le + LD + Sv+ Lo -) = 2 x 2,66 = 5,32 m untuk mempermudah pemasangan di lapangan, geotextile dipasang selebar timbunan sehingga panjang total geotextile adalah: Ltotal = L jalan + 2(LD + Sv+ Lo) = 7 + 2,9 = 9,9 m Jadi digunakan geotextile type UW-250 dengan pemasangan arah memanjang. Kebutuhan geotextile sebesar 9,9 per meter panjang.

35 Gambar Pemasangan Geotextile

36 PEMILIHAN ALTERNATIF PERBAIKAN TANAH Cerucuk dan Geotextile sama-sama dapat digunakan untuk mencegah kelongsoran timbunan, namun dalam hal mencegah pemampatan tanah dasar Geotextile bergunan sebagai separator yang dapat mencegah bercampurnya timbunan pilihan dengan tanah dasar yang jelek. Geotextile juga lebih mudah dalam pelaksanaannya dibandingkan Cerucuk dan tidak memakan waktu yang lama dalam penginstalannya. Sehingga dalam perencanaan ini dipilih penggunaan Geotextile sebagai alternatif perbaikan tanah dasar.

37 ANALISA BIAYA ALTERNATIF PERBAIKAN TANAH Pemasangan Geotextile Woven No URAIAN SATUAN VOLUME HARGA SATUAN JUMLAH 1 Bahan - Geotextile Woven m Rp 9, Rp 10, Upah - Mandor oh Rp 51, Rp 1, Pekerja oh Rp 28, Rp 5, Tukang oh Rp 43, Rp Alat Bantu - Alat bantu 0,06 x upah pekerja Ls Rp 5, Rp T O T A L Rp 18, Dari tabel diatas dapat diketahui anggaran pemasangan Geotextile per m2- sebesar Rp ,04 - Luas pemasangan Geotextile keseluruhan yaitu: 1750 m x 9,9 m = m2 - Total biaya penginstalan Geotextile yaitu: m2 x ,04 = Rp ,00

38 BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN

39 KESIMPULAN 1. Tebal perkerasan jalan Lapisan permukaan =18 cm Lapisan Pondasi Atas = 20 cm Lapisan Pondasi Bawah = 20 cm Urugan Pilihan = 100 cm 2. Pemampatan pada tanah dasar dibawah timbunan akibat beban konstruksi jalan sebesar 0,632 m. 3. Berdasarkan hasil perhitungan dengan program STABL didapatka besarnya angka keamanan (SF) = 1,332 < SF rencana 1,5 maka perlu dilakukan perbaikan tanah dasar. 4. Jumlah Cerucuk yang dibutuhkan per meter panjang adalah 3 buah dengan jarak 0,3 m. 5. Didapatkan jumlah lembar Geotextile yang terpasang sebanyak 1 lapisan dengan panjang total adalah 9,90 m. 6. Alternatif perbaikan tanah yang digunakan yaitu dengan Geotextile. 7. Total anggaran tambahan untukpelaksanaan perbaikan tanah dasar yaitu Rp ,00

40 SARAN 1. Untuk dapat mencapai target pekerjaan yang diinginkan serta hasil yang maksimal, maka perlu digunakan alternatif perbaikan yang lebih cepat dalam pelaksanaannya serta dapat mendukung beban konstruksi perkerasan jalan, maka dalam proyek ini digunakan perkuatan berupa Geotextile. 2. Dalam pelaksanaan pekerjaan instalasi Geotextile, perlu dilakukan pengawasan oleh ahli yang berpengalaman dalam hal instalasi Geotextile agar hasilnya sesuai dengan spesifikasi.

41 SEKIAN TERIMA KASIH