LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR PERENCANAAN PERBAIKAN TEBING SUNGAI RAMBUT DI DESA BANJARAGUNG, KECAMATAN WARUREJO KABUPATEN TEGAL ( Design of Rambut River Banks Improvement in Banjaragung Village, Warurejo District, Tegal ) Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Akademis Dalam Menyelesaikan Pendidikan Tingkat Sarjana ( Strata - I ) Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Disusun oleh: CHANDRA WIJAYA L2A 004 037 DWI CAHAYA W L2A 004 038 Semarang, Maret 2010 Disetujui, Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II Ir. Alfalah, MSc. Ir. Muhrozi, MS. NIP. 195304251987031003 NIP. 195907141987031001 Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Sipil Ir. Sri Sangkawati, MS. NIP. 195409301980032001 ii
KATA PENGANTAR Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas karunia dan pengasihan-nya, kami dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir yang berjudul Perencanaan Perbaikan Tebing Sungai Rambut di Desa Banjaragung Kecamatan Warureja Kabupaten Tegal dengan baik. Tugas Akhir merupakan salah satu persyaratan yang harus dipenuhi oleh setiap mahasiswa Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang untuk menyelesaikan pendidikan tingkat sarjana (S1). Tugas akhir ini mempunyai bobot sebesar empat Satuan Kredit Semester (4 SKS). Dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini, penulis banyak dibantu oleh berbagai pihak. Dengan penuh rasa hormat, pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Ir. Sri Sangkawati, MS., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro. 2. Ir. Al Falah, Msc. selaku dosen pembimbing I yang telah memberikan bimbingannya hingga selesainya Laporan Tugas Akhir ini. 3. Ir. Muhrozi, MS. selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan bimbingannya hingga selesainya Laporan Tugas Akhir ini. 4. Ir. Sutarto Edhisono, Dipl,HE,MT, selaku dosen wali yang telah memberikan motivasi, nasehat, dukungan dan arahan. 5. Bapak Herry Suyahman, Teguh dan Taufik dari bagian pengendalian banjir dan perbaikan sungai BBWS Jratunseluna atas bantuannya dalam pengadaan data 6. Seluruh dosen, staf dan karyawan Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang atas jasa-jasanya selama kami menuntut ilmu. 7. Orang tua dan seluruh keluarga kami atas dukungannya selama ini. 8. Teman-teman seperjuangan khususnya seluruh mahasiswa Teknik Sipil angkatan 2004 yang telah banyak membantu kami.
9. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah membantu kami baik secara langsung maupun tidak dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. Kami menyadari bahwa dalam penulisan ini masih banyak kekurangan dan jauh dari sempurna. Oleh karena itu saran dan kritik sangat diharapkan untuk penyempurnaan Laporan Tugas Akhir ini. Akhir kata, penulis berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi perkembangan penguasaan ilmu rekayasa sipil di Jurusan Teknik Sipil Universitas Diponegoro Semarang. Semarang, Maret 2010 Penulis
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PENGESAHAN... ii KATA PENGANTAR... iii DAFTAR ISI... v DAFTAR GAMBAR... x DAFTAR TABEL... xiii DAFTAR LAMPIRAN... xvi BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang......... I - 1 1.2 Lokasi Wilayah Studi... I - 3 1.3 Maksud dan Tujuan.... I - 4 1.4 Ruang Lingkup Pembahasan..... I - 4 1.5 Sistematika Penulisan........ I - 4 BAB II DESKRIPSI KONDISI LOKASI 2.1 Tinjauan Umum.... II - 1 2.2 Kondisi Topografi........ II - 1 2.3 Kondisi Morfologi... II - 2 2.3.1 Bagian Hulu (up stream)... II - 2 2.3.2 Bagian Tengah (middle stream)... II - 2 2.3.3 Bagian Hilir (down stream)... II - 2 2.4 Kondisi Tata Guna Lahan..... II - 3 2.5 Kondisi Hidrologi...... II - 4 2.6 Kondisi Geoteknik..... II - 6 2.6.1 Data Profil Tanah... II - 7 2.6.2 Data Pengujian Sifat-Sifat Tanah... II - 7 2.6.3 Data Pengujian Kuat Geser Tanah... II - 8 2.6.4 Data Pengujian Ukuran Butiran..... II - 9 v
BAB III TINJAUAN PUSTAKA 3.1 Tinjauan Umum......... III - 1 3.2 Analisis Hidrologi... III - 2 3.2.1 Curah Hujan Harian Maksimum Rerata... III - 2 3.2.2 Penentuan Curah Hujan Harian Rencana..... III - 4 3.2.2.1 Parameter Statistik... III - 4 3.2.2.2 Distribusi Sebaran... III - 6 3.2.2.3 Uji Keselarasan... III - 11 3.2.3 Analisis Intensitas Curah Hujan Rencana..... III - 13 3.2.4 Analisis Debit Banjir Rencana...... III - 13 3.2.4.1 Metode Haspers... III - 14 3.2.4.2 Metode Melchior... III - 15 3.2.4.3 Metode Rasional... III - 17 3.2.4.4 Metode FSR Jawa-Sumatera... III - 18 3.3 Analisis Hidrolika... III - 19 3.4 Stabilitas Alur... III - 22 3.4.1 Gaya Seret Pada Dasar Sungai...... III - 23 3.4.2 Gaya Seret Pada Tebing Sungai........ III - 24 3.5 Analisis Geoteknik......... III - 25 3.5.1 Sistem Klasifikasi Tanah... III - 26 3.5.1.1 Klasifikasi Tanah Berdasarkan Tekstur..... III - 26 3.5.1.2 Klasifikasi Tanah Sistem AASHTO... III - 27 3.5.1.3 Klasifikasi Tanah Sistem UNIFIED... III - 29 3.5.2 Sifat-Sifat Tanah... III - 30 3.5.2.1 Sifat Fisik Tanah...... III - 30 3.5.2.2 Sifat Mekanis... III - 33 3.5.2.3 Sifat Elastis Tanah... III - 34 3.5.3 Daya Dukung Tanah..... III - 36 3.5.4 Stabilitas Lereng..... III - 37 3.5.5 Teori Kelongsoran... III - 40 3.5.5.1 Metode Bishop (Bishop Method)... III - 41 3.5.5.2 Metode Fellenius... III - 43 3.5.6 Faktor-Faktor Penyebab Kelongsoran... III - 47 3.5.6.1 Faktor Pengaruh Dari Dalam... III - 47 vi
3.5.6.2 Faktor Pengaruh Dari Luar... III - 48 3.5.6.3 Pengaruh Iklim... III - 49 3.5.6.4 Pengaruh Air... III - 49 3.5.6.5 Pengaruh Rangkak (creep)... III - 49 3.6 Konstruksi Perbaikan Tebing Sungai...... III - 50 3.6.1 Perbaikan Tebing Sungai Dengan Turap... III - 51 3.6.2 Perbaikan Tebing Sungai Yang Diakibatkan Stabilitas Alur. III - 54 3.6.2.1 Akibat Kecepatan Aliran... III - 54 3.6.2.2 Akibat Belokan Sungai... III - 55 BAB IV METODOLOGI 4.1 Tinjauan Umum.......... IV - 1 4.2 Tahap Persiapan... IV - 2 4.3 Pengolahan Dan Analisis Data...... IV - 3 4.3.1 Analisis Hidrologi... IV - 3 4.3.2 Analisis Hidroloka... IV - 4 4.3.3 Analisis Stabilitas Alur... IV - 5 4.3.4 Analisis Geoteknik... IV - 5 4.4 Alternatif Konstruksi Perbaikan Alur Sungai... IV - 6 4.4.1 Akibat Stabilitas Alur... IV - 6 4.4.2 Akibat FK < 1... IV - 6 4.4.3 Akibat Belokan Sungai... IV - 6 4.5 Rencana Kerja Dan Syarat (RKS).... IV - 6 4.6 Metode Pelaksanaan.... IV - 7 BAB V ANALISIS DATA 5.1 Tinjauan Umum.......... V - 1 5.2 Analisis Hidrologi.......... V - 1 5.2.1 Analisis Curah Hujan Harian Maksimum Rerata... V - 2 5.2.2 Analisis Curah Hujan Rencana... V - 6 5.2.2.1 Penentuan Distribusi Sebaran... V - 6 5.2.2.2 Perhitungan Curah Hujan Rencana... V - 10 5.2.2.3 Uli Kecocokan Metode Chi-Kuadrat... V - 11 5.2.3 Analisis Intensitas Curah Hujan...... V-12 vii
5.2.4 Analisis Debit Banjir Rencana... V - 13 5.2.4.1 Metode Haspers... V - 13 5.2.4.2 Metode Melchior... V - 14 5.2.4.3 Metode Rasional... V - 16 5.2.4.4 Metode FSR Jawa-Sumatera... V - 17 5.3 Analisis Hidrolika....... V - 18 5.3.1 Tahapan Penggunaan HEC-RAS...... V - 18 5.3.2 Perhitungan Passing Capacity dengan HEC-RAS... V - 21 5.3.3 Perhitungan Tinggi Muka Air dan Kecepatan Aliran... V - 22 5.4 Stabilitas Alur dan Tebing... V - 22 5.4.1 Stabilitas Dasar Sungai... V - 23 5.4.2 Stabilitas Tebing Sungai.... V - 23 5.5 Analisis Geoteknik... V - 24 5.5.1 Perhitungan dengan Program GeoStudio 2007 Slope/W.. V - 24 5.5.2 Perhitungan Manual... V - 30 BAB VI PERENCANAAN TEKNIS 6.1 Tinjauan Umum...... VI - 1 6.2 Perencanaan Turap...... VI - 1 6.3 Krib Bronjong Batu dan Revetment Bronjong Batu... VI - 5 6.4 Dumping Stone...... VI - 7 BAB VII RENCANA KERJA DAN SYARAT (RKS) 7.1 Tinjauan Umum.... VII - 1 7.2 Instruksi Kepada Peserta Lelang... VII - 1 7.3 Syarat-Syarat Kontrak dan Teknis... VII - 1 7.3.1 Syarat-Syarat Kontrak... VII - 1 7.3.2 Syarat-Syarat Teknis (Spesifikasi Teknis)... VII - 2 7.4 Rencana Anggaran Biaya (RAB)..... VII - 2 7.5 Gambar Perencanaan...... VII - 3 BAB VIII METODE PELAKSANAAN 8.1 Tinjauan Umum.... VIII - 1 8.2 Metode Pelaksanaan..... VIII - 1 viii
8.2.1 Ruang Lingkup Pekerjaan / Kegiatan... VIII - 1 8.2.2 Waktu Pelaksanaan... VIII - 2 8.2.3 Estimasi Kebutukan Tenaga Untuk Pekerjaan Utama... VIII - 2 8.2.4 Produktifitas Alat... VIII - 5 8.2.5 Pekerjaan Persiapan... VIII - 9 8.2.6 Bahan dan Alat yang Digunakan... VIII - 9 8.2.7 Metode Pelaksanaan Pekerjaan Utama... VIII - 10 8.2.8 Pekerjaan Akhir... VIII - 12 8.3 Time Schedule dan Kurva S...... VIII - 12 8.4 Network Planning (NWP)........ VIII - 12 BAB IX PENUTUP 9.1 Kesimpulan..... IX - 1 9.2 Saran... IX - 2 ix
DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Wilayah BPSDA Pemali Comal... I - 1 Gambar 1.2 Jalan Desa yang Longsor... I - 2 Gambar 1.3 Peta dan Citra Satelit Lokasi Studi... I - 3 Gambar 2.1 Peta Topografi LG 2.1. Gambar 2.2 Peta Tata Guna Lahan LG 2.2. Gambar 2.3 Letak Stasiun Hujan Terpilih. LG 2.3. Gambar 2.4 Grafik Gradasi Butiran Tanah Pada BM-1... II - 9 Gambar 2.5 Hasil Pengujian Kuat Geser Tanah Pada BM-2... II - 9 Gambar 3.1. Polygon Thiessen... III - 4 Gambar 3.2 Bagian Sungai Sepanjang x... III - 21 Gambar 3.3 Gaya Seret Satuan Maksimum... III - 22 Gambar 3.4 Grafik Shield... III - 23 Gambar 3.5 Grafik Hubungan Antara Diameter Butiran Dan Ø... III - 25 Gambar 3.6 Klasifikasi berdasarkan tekstur oleh Departemen Pertanian Amerika Serikat (USDA)... III - 27 Gambar 3.7 Diagram Fase Tanah... III - 30 Gambar 3.8 Batas-Batas Atterberg... III - 32 Gambar 3.9 Kelongsoran Muka... III - 38 Gambar 3. 10 Kelongsoran Dasar... III - 38 Gambar 3.11 Kelongsoran Ujung Kaki... III - 38 Gambar 3.12 Analisis Stabilitas Lereng... III - 40 Gambar 3.13 Sistem Gaya pada Metode Bishop s... III - 42 Gambar 3.14 Lokasi Pusat Busur Longsor Kritis Pada Tanah Kohesif... III - 44 Gambar 3.15 Pusat Titik Pusat Ongsor Sepanjang Garis O o -K... III - 44 Gambar 3.16 Gaya yang bekerja pada bidang longsor... III - 46 Gambar 3.17 Pancang turap berjangkar metode FEM... III - 52 Gambar 3.18 Distribusi Gaya Pada Jarak Z o... III - 53 Gambar 3.19 Panjang Lr dan Le... III - 54 Gambar 3.20 Contoh Dumping Stone... III - 55 Gambar 3.21 Posisi krib dan jarak antar krib... III - 57 x
Gambar 3.22 Elevasi krib... III - 57 Gambar 4.1 Bagan alir penanganan kerusakan tebing Sungai Rambut.. LG 4.1. Gambar 4.2 Bagan alir dari pengolahan data hidrologi.. LG 4.2. Gambar 4.3 Bagan alir dari perhitungan passing capasity LG 4.3. Gambar 4.4 Bagan alir perhitungan kedalaman dan kecepatan aliran LG 4.4. Gambar 4.5 Bagan alir analisis stabilitas alur sungai. LG 4.5. Gambar 4.6 Bagan alir dari analisis geoteknik.. LG 4.6. Gambar 4.7 Bagan alir penyusunan RAB LG 4.7. Gambar 4.8 Bagan alir metode pelaksanaan LG 4.8. Gambar 5.1 Poligon Thiessen pada DAS Rambut. LG 5.1. Gambar 5.2 Hasil plotting pada kertas probabilitas Log Pearson Type III. LG 5.2. Gambar 5.3 Kurva Intensitas Hujan... V - 13 Gambar 5.4 Jendela New Project... V - 19 Gambar 5.5 Gambar Alur Sungai Rambut Sta 4.800-5.300... V - 19 Gambar 5.6 Tabel Input Data Cross section Sta 5.000... V - 20 Gambar 5.7 Tabel Input Data Debit Banjir Rencana... V - 20 Gambar 5.8 Profil Penampang Melintang Sungai Sta 5.000... V - 20 Gambar 5.9 Profil Output Sungai Rambut.. LG 5.9. Gambar 5.10 Tabel Profil Output... V - 21 Gambar 5.11 Potongan Melintang lokasi longsoran... V - 23 Gambar 5.12 Worksheet Program Geo Studio 2007... V - 25 Gambar 5.13 Pengaturan Halaman... V - 25 Gambar 5.14 Pengaturan Skala... V - 26 Gambar 5.15 Pengaturan Grid... V - 26 Gambar 5.16 Pengaturan Koordinat Sumbu X-Y... V - 26 Gambar 5.17 Penyimpanan Lembar Kerja... V - 27 Gambar 5.18 Bentuk Lereng Sta 5.000... V - 27 Gambar 5.19 Pengaturan Metode Analisis... V - 27 Gambar 5.20 Pengisian Data Tanah... V - 28 Gambar 5.21 Penggambaran Region... V - 28 Gambar 5.22 Penggambaran Bidang Longsor... V - 28 Gambar 5.23 Verify Input Data... V - 29 Gambar 5.24 Running Program... V - 29 Gambar 5.25 Bidang Longsor Hasil Perhitungan... V - 29 xi
Gambar 5.26 Bidang Longsor Sta. 4.900... V - 35 Gambar 5.27 Bidang Longsor Sta. 4.950... V - 36 Gambar 5.28 Bidang Longsor Sta. 5.000... V - 37 Gambar 5.29 Bidang Longsor Sta. 5.050... V - 38 Gambar 5.30 Bidang Longsor Sta. 5.100... V - 39 Gambar 6.1. Tekanan Yang Bekerja Pada Turap... VI - 2 Gambar 6.2. Profil penampang CPC Pile Type W-600 B 1000... VI - 3 Gambar 6.3. Distribusi Gaya Pada Perhitungan Mmax... VI - 4 Gambar 6.4. Posisi Krib Bronjong Batu... VI - 5 Gambar 6.5. Elevasi Krib... VI - 7 Gambar 8.1 Network Planning... VIII - 13 xii
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Kemiringan Lahan DAS Rambut... II - 1 Tabel 2.2 Tata Guna Lahan DAS Rambut... II - 3 Tabel 2.3 Hujan Maksimum Stasiun Warureja... II - 4 Tabel 2.4 Hujan Maksimum Stasiun Cipero... II - 5 Tabel 2.5 Hujan Maksimum Stasiun Warungpring... II - 5 Tabel 2.6 Hujan Maksimum Stasiun Moga... II - 6 Tabel 2.7 Hujan Maksimum Stasiun Kemaron... II - 6 Tabel 2.8 Hasil Pengeboran Pada BM-1... II - 7 Tabel 2.9 Hasil Pengeboran Pada BM-2... II - 7 Tabel 2.10 Hasil Pengujian Sifat Tanah Pada BM-1... II - 8 Tabel 2.11 Hasil Pengujian Sifat Tanah Pada BM-2... II - 8 Tabel 2.12 Hasil Pengujian Kuat Geser Tanah Pada BM-1... II - 8 Tabel 2.13 Hasil Pengujian Kuat Geser Tanah Pada BM-2... II - 8 Tabel 3.1 Pedoman Umum Penggunaan Metode Distribusi Sebaran... III - 4 Tabel 3.2 Harga K untuk Distribusi Log Pearson III... III - 7 Tabel 3.3 Standard Variable (K t )... III - 8 Tabel 3.4 Koefisien untuk metode sebaran Log Normal... III - 9 Tabel 3.5 Harga Reduced Variate Pada Periode Ulang Hujan T tahun... III - 10 Tabel 3.6 Hubungan Reduced mean (Yn) dengan jumlah data (n)... III - 10 Tabel 3.7 Hubungan reduced standard deviation (Sn) dengan jumlah data (n) III - 11 Tabel 3.8 Nilai Kritis Untuk Distribusi Chi Kuadrat (Chi Square)... III - 12 Tabel 3.9 Hubungan luas DAS dengan hujan maksimum sehari... III - 16 Tabel 3.10 Besarnya tambahan persentase berdasarkan waktu konsentrasi... III - 17 Tabel 3.11 Nilai Koefisien Pengaliran... III - 18 Tabel 3.12 Faktor Reduksi (ARF)... III - 19 Tabel 3.13 Growth Factor (GF)... III - 19 Tabel 3.14 Koefisien kekasaran sungai alam... III - 23 Tabel 3.15 klasifikasi tanah Sistem AASHTO... III - 28 Tabel 3.16 Simbol klasifikasi tanah berdasarkan Unified System... III - 29 Tabel 3.17 Hubungan antara PI dengan Tingkat Plastisitas... III - 33 xiii
Tabel 3.18 Nilai Perkiraan Modulus Elastisitas Tanah (Bowles, 1997)... III - 35 Tabel 3.19 Nilai Perkiraan Angka Poissons Tanah... III - 36 Tabel 3.20 Sudut Sudut petunjuk menurut Fellenius... III - 43 Tabel 3.21 Arah Aliran dan Sudut Sumbu Krib... III - 56 Tabel 4.1 Macam dan Sumber Data... IV - 3 Tabel 5.1 Nilai Koefisien Thiessen ( C i )... V - 2 Tabel 5.2 Curah Hujan Maksimum Stasiun Referensi Warureja... V - 3 Tabel 5.3 Curah Hujan Maksimum Stasiun Referensi Cipero... V - 3 Tabel 5.4 Curah Hujan Maksimum Stasiun Referensi Warungpring... V - 4 Tabel 5.5 Curah Hujan Maksimum Stasiun Referensi Moga... V - 4 Tabel 5.6 Curah Hujan Maksimum Stasiun Referensi Kemaron... V - 5 Tabel 5.7 Curah Hujan Harian Maksimum DAS Rambut... V - 5 Tabel 5.8 Harga Parameter Statistik... V - 7 Tabel 5.9 Hasil Pengukuran Dispersi... V - 7 Tabel 5.10 Perhitungan Variabel Pengukuran Dispersi Dengan Logaritma... V - 8 Tabel 5.11 Hasil Pengukuran Dispersi dengan Logaritma... V - 8 Tabel 5.12 Perbandingan Hasil Dispersi... V - 8 Tabel 5.13 Hasil Uji Distribusi... V - 9 Tabel 5.14 Perhitungan Peringkat Peluang Periode Ulang T tahun... V - 9 Tabel 5.15 Curah Hujan Rencana Metode Log Pearson Type III... V - 10 Tabel 5.16 Metode Chi-Kuadrat... V - 11 Tabel 5.17 Intensitas Hujan dengan Periode Ulang Tertentu... V - 12 Tabel 5.18 Hasil Perhitungan Debit Rencana dengan Metode Haspers... V - 14 Tabel 5.19 Hasil Perhitungan Debit Rencana dengan Metode Melchior... V - 15 Tabel 5.20 Intensitas Hujan dengan t c = 18,59 jam... V - 16 Tabel 5.21 Hasil Perhitungan Debit Rencana dengan Metode Rasional... V - 16 Tabel 5.22 Hasil Perhitungan Debit Rencana dengan Metode FSR Jawa- Sumatera... V - 17 Tabel 5.23 Output Passing Capacity Sta 5.000... V - 21 Tabel 5.24 Perbandingan Hasil Perhitungan Q 25 Tahun... V - 22 Tabel 5.25 Profil Output Analisis Hidrolika LT 5.25. Tabel 5.26 Hasil Perhitungan HEC-RAS... V - 22 Tabel 5.27 Kesimpulan Perhitungan Stabilitas Alur... V - 24 xiv
Tabel 5.28 Perhitungan FK Sta. 4.900... V - 30 Tabel 5.29 Perhitungan FK Sta. 4.950... V - 31 Tabel 5.30 Perhitungan FK Sta. 5.000... V - 31 Tabel 5.31 Perhitungan FK Sta. 5.050... V - 32 Tabel 5.32 Perhitungan FK Sta. 5.100... V - 33 Tabel 5.33 Perbandingan Hasil Perhitungan FK pada kondisi awal... V - 34 Tabel 6.1. Panjang dan Jarak Antar Krib... VI - 6 Tabel 8.1. Durasi dan Tahapan Pelaksanaan Pekerjaan... LT 8.1. Tabel 8.2. Time Schedule dan Kurva S LT 8.2. xv
DAFTAR LAMPIRAN 1. Daftar Pustaka 2. Lampiran Gambar 3. Lampiran Tabel 4. Lampiran Rencana Kerja dan Syarat 3.1. Instruksi Kepada Peserta Lelang 3.2. Syarat- Syarat Kontrak 3.3. Syarat Syarat Teknis 3.4. Rencana Anggaran Biaya (RAB) 3.5. Gambar Perencanaan 5. Lampiran Administrasi xvi