Pemodelan Numerik Pada Perbaikan Tanah Menggunakan Stone Column Di Tanah Lempung Lunak Di Bawah Tanah Timbunan

dokumen-dokumen yang mirip
Pengaruh Floating Stone Column Dalam Perbaikan Tanah Pada Tanah Lempung Lunak Menggunakan Metode Elemen Hingga

Analisis Konsolidasi dengan Menggunakan Metode Preloading dan Vertical Drain pada Areal Reklamasi Proyek Pengembangan Pelabuhan Belawan Tahap II

Pengaruh Perkuatan Sheetpile terhadap Deformasi Area Sekitar Timbunan pada Tanah Lunak Menggunakan Metode Partial Floating Sheetpile (PFS)

Analisis Konsolidasi dengan PVD untuk Kondisi Axisymmetric dan Beberapa Metode Ekuivalensi Plane Strain Menggunakan Metode Elemen Hingga

Pemodelan Vertical Drain Dengan Menggunakan Model Elemen Hingga Pada Analisis Konsolidasi Di Bendungan Marangkayu Kalimantan Timur

Pengaruh Kedalaman PVD Pada Analisis Konsolidasi Dengan Menggunakan Metode Elemen Hingga

Analisis Stabilitas dan Penurunan pada Timbunan Mortar Busa Ringan Menggunakan Metode Elemen Hingga

Pemodelan 3D pada Perbaikan Tanah Lunak Menggunakan Metode Deep Mixed Column

PERMODELAN TIMBUNAN PADA TANAH LUNAK DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM PLAXIS. Rosmiyati A. Bella *) ABSTRACT

Analisis Daya Dukung dan Penurunan Fondasi Rakit dan Tiang Rakit pada Timbunan di Atas Tanah Lunak

Analisis Konsolidasi Dengan Prefabricated Vertical Drain Untuk Beberapa Soil Model Menggunakan Metode Elemen Hingga

BAB I PENDAHULUAN. Penurunan pada konstruksi teknik sipil akibat proses konsolidasi tanah

STUDI PARAMETER PERENCANAAN STONE COLUMN UNTUK PERBAIKAN BEARING CAPACITY DAN SETTLEMENT PADA TANAH LEMPUNG

Mahasiswa, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Nasional 2

Analisis Deformasi dan Tekanan Air Pori Ekses pada Tanah Lempung Lunak akibat Beban Timbunan

Analisis Kapasitas Daya Dukung Pondasi Dangkal Pada Tanah Jenuh Sebagian

1 BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1.Latar Belakang. Di daerah Kalimantan timur memiliki tanah organic clay yang menutupi

Analisis Daya Dukung Lateral Fondasi Tiang Tunggal Menggunakan Metode Elemen Hingga

TUGAS AKHIR. Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Menyelesaikan Pendidikan Sarjana di Program Studi Teknik Sipil. Disusun Oleh NIM NIM

BAB IV STUDI KASUS 4.1 UMUM

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

STUDI PERENCANAAN PERBAIKAN TANAH DENGAN STONE COLUMN PADA STOCK PILE BATU BARA RENCANA PLTU SORONG (4X7 MW) JURNAL


Pemodelan 3D Pada Stabilitas Lereng Dengan Perkuatan Tiang Menggunakan Metode Elemen Hingga

REKAYASA GEOTEKNIK DALAM DISAIN DAM TIMBUNAN TANAH

BAB I PENDAHULUAN Latar belakang. Bangunan yang direncanakan diatas suatu lapisan tanah liat lunak harus

ANALISIS PENURUNAN TANAH DASAR PROYEK SEMARANG PUMPING STATION AND RETARDING POND BERDASAR EMPIRIS DAN NUMERIS

Denny Nugraha NRP : Pembimbing : Ir. Asriwiyanti Desiani, MT. ABSTRAK

BAB 1 PENDAHULUAN. yang kemudian membentuk delta, dengan jenis tanah berupa pasir laut dan very soft

Seberapa Besar Pengaruh Efek Gangguan dan Hambatan Alir pada Prefabricated Vertikal Drain?

Studi Perilaku dan Mekanisme Interaksi Penggabungan Prefabricated Vertical Drain dan Deep Cement Mixing untuk Perbaikan Tanah Lunak

Analisis Perilaku Timbunan Tanah Pasir Menggunakan Uji Model Fisik

ANALISIS PENGARUH PARAMETER PERMEABILITAS SMEAR ZONE TERHADAP PENURUNAN KONSOLIDASI (Studi Kasus di PLTU Pekanbaru, Riau)

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Analisis Model Fisik dan Model Numerik pada Daya Dukung Fondasi Lingkaran di Atas Tanah Lunak

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Muhtar Gojali, 2013

Reka Racana Jurusan Teknik Sipil Itenas No. 1 Vol. 4 Jurnal Online Institut Teknologi Nasional Maret 2018

ANALISA PERBANDINGAN PERHITUNGAN VACUUM PRELOADING DENGAN PROGRAM PLAXIS2D DAN PERHITUNGAN MANUAL DENGAN DATA AKTUAL LAPANGAN

Andryan Suhendra 1 ; Masyhur Irsyam 2

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar belakang

STUDI PERILAKU TEGANGAN-DEFORMASI DAN TEKANAN AIR PORI PADA TANAH DENGAN METODE ELEMEN HINGGA STUDI KASUS PENIMBUNAN PADA TANAH LEMPUNG LUNAK ABSTRAK

BAB I PENDAHULUAN. khususnya di daerah kota yang padat dan sekaligus daerah dimana

PENURUNAN KONSOLIDASI PONDASI TELAPAK PADA TANAH LEMPUNG MENGANDUNG AIR LIMBAH INDUSTRI. Roski R.I. Legrans ABSTRAK

DESAIN KEBUTUHAN PVD UNTUK TANAH LUNAK

STUDI KONSOLIDASI RADIAL DENGAN BERBAGAI NILAI KOEFISIEN PERMEABILITAS DISEKITAR TIANG PANCANG PADA TANAH LEMPUNG. Oleh : MASRIANI ENDAYANTI

Karakterisasi Sifat Fisis dan Mekanis Tanah Lunak di Gedebage

STUDI PERILAKU TIANG PANCANG KELOMPOK MENGGUNAKAN PLAXIS 2D PADA TANAH LUNAK ( VERY SOFT SOIL SOFT SOIL )

Pengaruh Tension Crack (Tegangan Retak) pada Analisis Stabilitas Lereng menggunakan Metode Elemen Hingga

ANALISIS PERUBAHAN TEKANAN AIR PORI PADA TANAH LUNAK DI BAWAH PILED - GEOGRID SUPPORTED EMBANKMENT. Oleh: Adhe Noor Patria.

Perilaku Tiang Pancang Tunggal pada Tanah Lempung Lunak di Gedebage

ANALISA EFEKTIFITAS KEDALAMAN PEMASANGAN PVD STUDI KASUS KONSTRUKSI TIMBUNAN APRON BANDARA AHMAD YANI SEMARANG

II. TINJAUAN PUSTAKA. Ada beberapa pendapat tentang definisi tanah menurut para ahli dibidang. sipil, yaitu tanah dapat didefinisikan sebagai :

ANALISA KONSOLIDASI DAN KESTABILAN LERENG BENDUNG KOSINGGOLAN

STUDI EFEKTIFITAS TIANG PANCANG KELOMPOK MIRING PADA PERKUATAN TANAH LUNAK

BAB I PENDAHULUAN 1.1 UMUM

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

DAYA DUKUNG PONDASI MENERUS PADA TANAH LEMPUNG BERLAPIS MENGGUNAKAN METODE "MEYERHOF DAN HANNA" DAN METODE ELEMENT HINGGA (PLAXIS)

TEORI TERZAGHI KO K N O S N O S L O I L DA D S A I S SA S T A U T U DI D ME M N E S N I S

Pengaruh Infiltrasi Hujan dalam Analisis Stabilitas Lereng Kondisi Jenuh Sebagian Menggunakan Metode Elemen Hingga

MEKANIKA TANAH KEMAMPUMAMPATAN TANAH. UNIVERSITAS PEMBANGUNAN JAYA Jl. Boulevard Bintaro Sektor 7, Bintaro Jaya Tangerang Selatan 15224

Analisis Kinerja Fondasi Kelompok Tiang Bor Gedung Museum Pendidikan Universitas Pendidikan Indonesia

Korelasi Kandungan Mineral Terhadap Parameter Kuat Geser Dan Kompresibilitas Tanah

Oleb: HANINDYA KUSUMA ARTATI NTh1:

EFEKTIFITAS PENGGUNAAN STONE COLUMN UNTUK MENGURANGI BESAR PEMAMPATAN PADA TANAH DENGAN DAYA DUKUNG RENDAH

Analisis Daya Dukung Helical Pile Menggunakan Metode Elemen Hingga

MODUL 4 (MEKANIKA TANAH II) Penurunan Konsolidasi Tanah Consolidation Settlement

BAB III METODE PENELITIAN. Proyek Jalan bebas Hambatan Medan Kualanamu merupakan proyek

LAMPIRAN 1 LANGKAH PEMODELAN ANALISA STABILITAS TIMBUNAN PADA PROGRAM PLAXIS 8.6

PENGARUH DRAINASE VERTIKAL DUA ARAH KOLOM PASIR KELOMPOK PADA TANAH LUNAK

BAB I PENDAHULUAN. perencanaan suatu konstruksi bangunan sering dijumpai kondisi tanah yang tidak

Analisis Daya Dukung Tiang Tunggal Statik pada Tanah Lunak di Gedebage

ANALISIS DEFORMASI VERTIKAL DAN HORISONTAL TANAH LUNAK DI BAWAH PILED-GEOGRID SUPPORTED EMBANKMENT

Siswoko Adi Saputro, Agus Setyo Muntohar, Wilis Diana Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Yogyakarta

PENURUNAN PONDASI TELAPAK YANG DIPERKUAT KOLOM KAPUR

Pengaruh Jenis Tanah Terhadap Kestabilan Struktur Embankment Di Daerah Reklamasi (Studi Kasus : Malalayang)

I. Tegangan Efektif. Pertemuan I

PENGARUH VARIASI KOLOM PASIR SEBAGAI DRAINASE VERTIKAL DUA ARAH PADA TANAH LUNAK

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN. penambangan batu bara dengan luas tanah sebesar hektar. Penelitian ini

MODEL STABILISASI TANAH DASAR UNTUK DISPOSAL AREA KALI SEMARANG

1. Dosen Jurusan Teknik Sipil Universitas Hasanuddin, Makassar Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Universitas Hasanuddin, Makassar 90245

ANALISIS PENURUNAN PONDASI DANGKAL PADA TANAH LEMPUNG KASONGAN ABSTRACT

PENGARUH DRAINASE VERTIKAL SATU ARAH MENGGUNAKAN KOLOM PASIR TERHADAP KECEPATAN PENURUNAN TANAH LUNAK

I. PENDAHULUAN. beban akibat konstruksi di atasnya, maka diperlukan perencanaan yang

9/14/2016. Jaringan Aliran

Siswoko Adi Saputro, Agus Setyo Muntohar, Wilis Diana Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Yogyakarta

ANALISA TANAH PADA BUKAAN TEROWONGAN (Studi Kasus: Terowongan Kawasan Green Hill, Malendeng)

PENGARUH JARAK DAN POLA PRE-FABRICATED VERTICAL DRAIN (PVD) PADA KONSTRUKSI TIMBUNAN REKLAMASI DI PELABUHAN PANASAHAN CAROCOK PAINAN ABSTRAK

KASUS DILAPANGAN YANG BERKAITAN DENGAN PROSES KONSOLIDASI PENURUNAN PENURUNAN AKIBAT KONSOLIDASI PENURUNAN AKIBAT PERUBAHAN BENTUK TANAH

STUDI PARAMETER UJI KONSOLIDASI MENGGUNAKAN SEL ROWE DAN UJI KONSOLIDASI KONVENSIONAL TANAH DAERAH BANDUNG (012G)

STUDI PENGARUH TEBAL TANAH LUNAK DAN GEOMETRI TIMBUNAN TERHADAP STABILITAS TIMBUNAN

Pengaruh Faktor Gempa terhadap Stabilitas Timbunan dengan Analisis Numerik

PENGARUH PERKUATAN KOLOM PASIR TERHADAP PENURUNAN PONDASI TELAPAK BUJUR SANGKAR

III. METODE PENELITIAN. yang berasal dari daerah Karang Anyar, Lampung Selatan yang berada pada

Laporan Tugas Akhir Analisis Pondasi Jembatan dengan Permodelan Metoda Elemen Hingga dan Beda Hingga BAB III METODOLOGI

PERBAIKAN TANAH DENGAN MENGGUNAKAN GEOTEKSTIL

Mekanika Tanah I Norma Puspita, ST. MT.

ANALISIS STABILITAS TANAH TIMBUNAN DENGAN PERKUATAN SABUT KELAPA

Naskah Publikasi Tugas Akhir Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Yogyakarta

PERENCANAAN PERKUATAN TANAH DASAR DI BAWAH KONSTRUKSI TANGGUL WADUK JABUNG, LAMONGAN

2/25/2017. Pengertian

Transkripsi:

Reka Racana Jurusan Teknik Sipil Itenas No.x Vol. Xx Jurnal Online Institut Teknologi Nasional Januari 2016 Pemodelan Numerik Pada Perbaikan Tanah Menggunakan Stone Column Di Tanah Lempung Lunak Di Bawah Tanah ISKANDAR, FAUZIAH FITRIANI 1, HAMDHAN, INDRA NOER 2 1 Mahasiswa, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Nasional 2 Dosen, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Nasional Email : fauziahfitrianiuji@gmail.com ABSTRAK Tanah lempung lunak memiliki sifat gaya geser tanah yang kecil, kompresibilitas yang sangat besar, koefisien permeabilitas yang kecil dan mempunyai daya dukung rendah. Agar tanah lempung lunak dapat digunakan sebagai tanah dasar dari timbunan, maka perbaikan tanah diperlukan. Salah satu perbaikan tanah untuk tanah lempung lunak yaitu stone column. Stone column merupakan kolom-kolom vertikal dari material kerikil. Analisis yang dilakukan menggunakan program PLAXIS 2D AE dengan model Axisymmetric. Analisis yang dilakukan dengan memvariasikan jarak antar stone column dan diameter stone column. Kedua variasi ini menggunakan pengaruh smear zone dan tanpa smear zone. Variasi jarak antar stone column yang digunakan yaitu 2 m, 3 m dan 4 m dan variasi diameter stone column menggunakan diameter 40 cm, 70 cm dan 100 cm. Hasil analisis menunjukan adanya pengurangan penurunan hingga 80% dan pengurangan waktu hingga 2367 hari. Kata Kunci : Tanah Lempung Lunak, Stone Column, Smear Zone, Axisymmetric, penurunan, PLAXIS 2D AE ABSTRACT Soft clay is characterized by low shear strength, a high compressibility, a low coeffiecient of permeability and a low bearing capacity. Soft soil as subgrade of embankment must be improved using soil improvement. One of soil improvement methods for soft clay soil is stone column. Stone column is a vertical column with gravel material. The Analysis of stone column for soil improvement used PLAXIS 2D AE and Axisymmetric model. The analysis was did by two variation, The variation of spacing between stone column and diameter stone column used in this analysis. Effect smear zone and without smear zone are considered. The Variation spacing of stone column that have been used for analysis are 2 m, 3 m and 4 m and the variation of diameter for stone column are 40 cm, 70 cm and 100 cm. The result show the settlement reduced until 80% and time of consolidation until 2367 days using stone column. Key Words : Soft clay, Stone column, smear zone, Axisymmetric, settlement, PLAXIS 2D AE. Reka Racana - 1

Iskandar, Fauziah Fitriani 1, Hamdhan, Indra Noer 2 1. PENDAHULUAN Tanah lempung lunak (soft clay) memiliki sifat gaya geser tanah yang kecil, kompresibilitas yang sangat besar, kemampatan yang besar, koefisien permeabilitas yang kecil dan mempunyai daya dukung rendah. Tanah lempung lunak banyak dijumpai di daerah sekitar pantai dan daratan rendah lainnya terutama di muara sungai-sungai besar. Apabila pembangunan struktur terpaksa dilakukan di tanah lempung lunak, maka untuk memenuhi syarat daya dukung tanah tersebut dibutuhkan metode perbaikan. Salah satu metode perbaikan tanah yang digunakan pada penelitian ini adalah menggunakan stone column. Pada Tugas akhir ini akan dilakukan analisis perbaikan tanah menggunakan stone column dengan memvariasikan diameter dan jarak antar stone column. Agar metode perbaikan tanah yang akan diterapkan sesuai dengan tahapan kondisi pekerjaan, maka dibutuhkan perhitungan yang tepat dengan melakukan pemodelan. Pemodelan perbaikan tanah ini menggunakan program PLAXIS 2D AE yang berbasis metode elemen hingga. Tujuan penelitian ini yaitu untuk mengetahui pengaruh perbaikan tanah menggunakan stone column terhadap besar dan waktu konsolidasi yang terjadi dengan memvariasikan diameter stone column dan jarak antar stone column. 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Metode Perbaikan Menggunakan Stone column Stone column merupakan upaya penggalian yang dilakukan untuk mengganti sebagian tanah yang akan digunakan sebagai dasar konstuksi dengan kolom vertical yang dipadatkan. Fungsi utama pemasangan stone column adalah untuk meningkatkan daya dukung tanah yang kurang baik sehingga dapat menerima beban yang lebih besar dan settlement yang terjadi akan berkurang. Menurut Barksdale dan Banchus, 1982 selain untuk meningkatkan daya dukung tanah, fungsi lain dari stone column adalah : 1. Mengurangi total settlement tanah. 2. Memperpendek waktu konsolidasi. 3. Mengurangi bahaya liquefaction. 2.2 Perencanaan Stone column Dalam perencanaan Stone column banyak hal-hal yang dipertimbangkan, antara lain : 1) Diameter stone column 2) Area replacement ratio 3) Jarak stone column 4) Konsentrasi tegangan 5) Smear zone Smear zone merupakan daerah terganggu akibat dari instalasi pemasangan stone column itu sendiri. Efek smear zone adalah berkurangnya nilai koefisien untuk tanah lempung di dekat stone column atau diameter stone column yang digunakan diperkecil, hal ini disebabkan proses peremasan (remoulding) selama pemasangan stone column. Pada tugas akhir ini hanya menggunakan perubahan nilai koefisien yang dijelaskan pada Tabel 1. Reka Racana - 2

Pemodelan Numerik Pada Perbaikan Tanah Menggunakan Stone Column Di Tanah Lempung Lunak Di Bawah Tanah Tabel 1. Parameter Smear Zone Parameter Han and Ye (2002) Walker and Indraratna (2006) Normalized horizontal of smear zone (k s /k h ) 0.1 0.333 Normalized radius of smear zone (r s /r c ) 1.15 2.5 Sumber : Numerical solution of stone column improved soft soil considering arching, clogging and smear zone, Buddhima Indraratna, 2013 2.3 Penurunan Konsolidasi Penurunan konsolidasi terjadi pada tanah lunak yang terletak dibawah muka air tanah. Penurunan pada tanah lunak membutuhkan waktu yang lama. Penurunan terjadi berlangsung dalam 2 fase yaitu : 1. Fase penurunan segera (immediately Settement) Penurunan segera yang dimaksud yaitu penurunan yang terjadi setelah beban yang diberikan bekerja. Penurunan ini diakibatkan oleh keluarnya udara dari rongga pori. 2. Fase konsolidasi Tanah lempung jenuh yang diberi beban mendadak mengakibatkan kompresi elastis yang menyebabkan penurunan segera (immediately Settement) dan juga menyebabkan kelebihan tekanan air pori (excess pore pressure). Faktor yang mempengaruhi besarnya penurunan yaitu : 1. Sifat kompresibilitas tanah 2. Tebal lapisan tanah yang kompresibel 3. Besarnya tekanan efektif tanah Kecepatan konsolidasi dipengaruhi oleh permeabilitas tanah, tebal tanah kompressibel, waktu beban kerja serta kondisi drainase di atas dan di bawah lapisan tanah kompresibel. Factor yang mempengaruhi kecepatan konsolidasi yaitu : 1. Koefisien permeabilitas (k) Permeabilitas tanah merupakan kemampuan tanah meloloskan air. Koefisien permeabilitas tanah tergantung dari besarnya ukuran rongga pori tanah yang dipengaruhi oleh distribusi ukuran partikel, bentuk partikel dan struktur partikel. Semakin kecil ukuran partikel tanah maka akan semakin kecil juga rongga pori tanah sehingga sulit meloloskan air, artinya nilai koefisien tanah (k) juga kecil. 2. Beban yang diterapkan (B) Beban yang dimaksud adalah besarnya beban yang diterapkan diatas tanah konsolidasi. Semakin berat beban maka akan semakin cepat proses konsolidasi. 3. Panjang lintasan drainase (l) Panjang lintasan tergantung dari kondisi tanah single drainage (satu arah) atau double drainage (dua arah). Arah drainase pada umumnya merupakan arah vertikal namun untuk beberapa kasus terdapat upaya menciptakan arah aliran horizontal dalam rangka mempercepat laju konsolidasi dengan panjang lintasan yang lebih pendek. Reka Racana - 3

Iskandar, Fauziah Fitriani 1, Hamdhan, Indra Noer 2 2.4 Axisymmetric dan Plane Strain Pemodelan geometri PLAXIS 2D AE terdapat dua macam pemodelan yaitu bersifat menerus (plane strain) dan radial (axisymmetric) seperti yang ditunjukan pada Gambar 1. a) b) Gambar 1. Pemodelan Secara Plane Strain a) Axisymmetric b). Model regangan bidang atau plane strain digunakan untuk model geometri dengan penampang melintang yang kurang lebih seragam dengan kondisi tegangan dan kondisi pembebanan yang cukup panjang dalam arah tegak lurus terhadap penampang tersebut (arah z). Model axisymmetric digunakan untuk struktur berbentuk lingkaran dengan penampang melintang radial yang kurang lebih seragam dan kondisi pembebanan mengililingi sumbu aksial, dimana deformasi dan kondisi tegangan diasumsikan sama di setiap arah radial. 3. METODE PENELITIAN 3.1 Pengumpulan Data Pengumpulan data-data tanah yang digunakan diperoleh dari pihak yang berwenang pada Proyek Eastkal Supply Base, PT. Pelabuhan Penajam Banua Taka (PT. PPBT), desa Gunung Steleng, Kabupaten Penajam Paser Utara, Kalimantan Timur. Sedangkan data Stone column sebagai metode perbaikan tanah diperoleh dari buku dan referensi lainnya. 3.2 Pemodelan Stone Column pada Tanah Lempung Lunak di Atas Tanah Timbuanan Menggunakan PLAXIS 2D AE Penyusunan tugas akhir dilakukan secara bertahap yang digambarkan pada bagan alir pada Gambar 2. Analisis stone column sebagai perbaikan tanah dilakukan dengan menggunakan PLAXIS 2D AE yang berbasis metode elemen hingga, sehingga output yang didapatkan besar penurunan dan waktu konsolidasi. Pemodelan terdiri dari 2 kondisi yaitu kondisi adanya stone column dan tanpa adanya stone column. Pemodelan stone column pada program PLAXIS 2D AE melakukan variasi diameter stone column dan jarak antara stone column. Pada proses memvariasikan stone column dilakukan dengan menggunakan smear zone dan tanpa smear zone. Sehingga terdapat 18 kondisi pemodelan pada analisis stone column pada tanah lempung lunak. Reka Racana - 4

Pemodelan Numerik Pada Perbaikan Tanah Menggunakan Stone Column Di Tanah Lempung Lunak Di Bawah Tanah Mulai Perumusan Masalah Studi Pustaka Pengumpulan Data Data Tanah (Lapangan dan Laboratorium) Data Stone Column sebagai Metode Perbaikan Tanah Menentukan Jenis Tanah, Kedalaman, Ketebalan Tanah dan Parameter Tanah Lempung Lunak Menentukan Parameter Stone Column Menentukan Parameter Smear Zone Pemodelan Stone Column pada Tanah Lempung Lunak di atas Tanah Timbuanan menggunakan PLAXIS 2D AE Pemodelan Tanpa Stone Column Pemodelan Dengan Stone Column Memvariasikan Diameter Stone Column Memvariasikan Jarak antara Stone Column Dengan Smear Zone Tanpa Smear Zone Dengan Smear Zone Tanpa Smear Zone Penurunan yang terjadi Pembahasan Kesimpulan Selesai Gambar 2. Bagan Alir Pemodelan Perbaikan Tanah Menggunakan Stone Column pada Tanah Lempung Lunak dengan Program PLAXIS 2D AE 4. ANALISIS DATA 4.1 Pemodelan Analisis tanah menggunakan parameter tanah yang berasal dari proyek Eastkal Supply Base, PT. Pelabuhan Penajam Banua Taka (PT. PPBT), desa Gunung Steleng, Kabupaten Penajam Paser Utara, Kalimantan Timur. Berikut parameter tanah yang digunakan pada Pemodelan PLAXIS 2D AE pada Tabel 2. Tabel 2. Parameter Tanah dan pada PLAXIS 2D AE Pemodelan Ketebalan γ sat γ unsat e' υ c φ k h =k v m kn/m 3 kn/m 3 kn/m 3 N/m 2 m/hari Lempung Lunak 8 17 16 1500 0.3 5.51 1 0.4294 x10-3 2.5 16.5 15.5 40000 0.3 20 25 0.6 Selimut Pasir 0.5 17 16 20000 0.3 5 39.5 7.128 Reka Racana - 5

Iskandar, Fauziah Fitriani 1, Hamdhan, Indra Noer 2 Selain parameter tanah, parameter lain yang digunakan untuk melakukan pemodelan menggunakan PLAXIS 2D AE adalah parameter stone column dan smear zone. Parameter yang digunakan terlihat pada Tabel 3. Tabel 3. Parameter Stone Column dan Smear Zone Pemdolan γ sat γ unsat E' υ c φ K h =K v kn/m 3 kn/m 3 kn/m 2 N/m 2 m/hari Stone column 21 20 45000 0.2 5 42 7.128 Smear zone 17 16 1500 0.3 5.51 5 0.143 x10-3 Tahapan pemodelan pada PLAXIS 2D AE yang disesuaikan dengan tahapan perkerjaan yang sebenarnya dilapangan dapat dilihat pada Tabel 4. Table 4. Tahapan Pekerjaan dalam Pemodelan PLAXIS 2D AE No Tahapan Pekerjaan Waktu Pekerjaan 1 Tanah Asli - 2 Selimut Pasir 1 hari 3 Pemasangan Stone column 2 hari 4 Layer 1 + Stone column 2 hari 5 Konsolidasi 2 hari 2 hari 6 Layer 2 + Stone column 2 hari 7 Konsolidasi 2 hari 2 hari 8 Layer 3 + Stone column 2 hari 9 Konsolidasi 10 hari 10 hari 10 Konsolidasi 90% Sampai konsolidasi 90% 4.2 Hasil Analisis Hasil analisis dengan kondisi stone column diameter 100 cm dan jarak antar stone column 2 m memiliki presentase nilai penurunan terkecil dan waktu konsolidasi tercepat disajikan pada Gambar 3 dan Tabel 5 untuk nilai konsolidasi. Gambar 3. Grafik Penurunan dan Waktu Konsolidasi pada Pemodelan Stone Column dengan Diameter 100 cm dan Jarak Antar Stone Column 2 m. Reka Racana - 6

Pemodelan Numerik Pada Perbaikan Tanah Menggunakan Stone Column Di Tanah Lempung Lunak Di Bawah Tanah Tabel 5. Hasil Pemodelan Stone Column dengan Diameter 100 cm dan Jarak Antar Stone Column 2 m. Kondisi Penurunan ( m ) Waktu ( hari ) Stone column dengan smear zone 0.04619 27 Stone column tanpa smear zone 0.04755 24 Tanpa stone column 0.24083 2391 Gambar 4. Grafik Tekanan Air Pori Ekses pada Pemodelan Stone Column dengan Diameter 100 cm dan Jarak Antar Stone Column 2 m. Perubahan tekanan air pori dari setiap tahapan pemodelan pekerjaan mulai dari pemasangan selimut pasir hingga konsolidasi 90% terlihat pada Gambar 5 dan Gambar 6. (a) Selimut Pasir (b) Pemasangan Stone column (c) Layer 1 (d) Layer 2 (e) Layer 3 (f) Konsolidasi 90% Gambar 5. Tekanan Air Pori Ekses dengan Diameter Stone Column 100 cm dan Jarak Antar Stone Column 2 m dengan Pengaruh Smear Zone Reka Racana - 7

Iskandar, Fauziah Fitriani 1, Hamdhan, Indra Noer 2 (a) Selimut Pasir (b) Pemasangan Stone column (c) Layer 1 (d) Layer 2 (e) Layer 3 (f) Konsolidasi 90% Gambar 6. Tekanan Air Pori Ekses dengan Diameter Stone Column 100 cm dan Jarak Antar Stone Column 2 m Tanpa Pengaruh Smear Zone Hasil analisis dengan kondisi stone column diameter 40 cm dan jarak antar stone column 4 m memiliki presentase nilai penurunan terbesar dan waktu konsolidasi terlama disajikan pada Gambar 7 dan Tabel 6 untuk nilai konsolidasi. Gambar 8, Gambar 9 dan Gambar 10 untuk besar tegangan air pori ekses. Gambar 7. Grafik Penurunan dan Waktu Konsolidasi pada Pemodelan Stone Column dengan Diameter 40 cm dan Jarak Antar Stone Column 4 m. Tabel 6. Hasil Pemodelan Stone Column dengan Diameter 40 cm dan Jarak Antar Stone column 4 m. Kondisi Penurunan ( m ) Waktu ( hari ) Stone column dengan smear zone 0.22125 417 Stone column tanpa smear zone 0.22413 237 Tanpa stone column 0.24083 221 Reka Racana - 8

Pemodelan Numerik Pada Perbaikan Tanah Menggunakan Stone Column Di Tanah Lempung Lunak Di Bawah Tanah Gambar 8. Grafik Tekanan Air Pori Ekses pada Pemodelan Stone Column dengan Diameter 40 cm dan Jarak Antar Stone Column 4 m. (a) Selimut Pasir (b) Pemasangan Stone column (c) Layer 1 (d) Layer 2 (e) Layer 3 (f) Konsolidasi 90% Gambar 9. Tekanan air Pori ekses dengan diameter Stone Column 40 cm dan Jarak Antar Stone Column 4 m dengan Pengaruh Smear Zone. (a) Selimut Pasir (b) Pemasangan Stone column (c) Layer 1 (d) Layer 2 (e) Layer 3 (f) Konsolidasi 90% Gambar 10. Tekanan Air Pori Ekses dengan diameter Stone Column 40 cm dan Jarak Antar Stone Column 4 m Tanpa Pengaruh Smear Zone Reka Racana - 9

BESAR PENURUNAN (M) Iskandar, Fauziah Fitriani 1, Hamdhan, Indra Noer 2 Dalam mempermudah mengetahui hasil dari penggunaan stone column maka dibuat rasio, dimana perbandingan antara diameter stone column (D S ) dan jarak antar stone column (S). Hasil analisis berupa persentase penurunan akibat peggunaan stone column dengan smear zone dan tanpa smear zone dari berbagai kondisi disajikan pada Tabel 7 dan Gambar 11. Tabel 7. Rekapitulasi Persentase Kenaikan Penurunan dari Variasi Jarak dan Diameter Stone column Kondisi Besar Penurunan Persentase Penurunan Jarak Diameter Rasio Dengan Tanpa Dengan Tanpa Smear zone Smear zone Smear zone Smear zone m cm M m (%) (%) Tanpa Perbaikan 0.24083 0.00 40 0.20 0.17114 0.17843 28.94 25.91 2 70 0.35 0.09306 0.09832 61.36 59.17 100 0.50 0.04619 0.04755 80.82 80.26 40 0.13 0.20685 0.21104 14.11 12.37 3 70 0.23 0.15230 0.16094 36.76 33.18 100 0.33 0.09756 0.10333 59.49 57.09 40 0.10 0.22125 0.22413 8.13 6.94 4 70 0.18 0.15421 0.19250 35.97 20.07 100 0.25 0.14468 0.15342 39.93 36.29 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 0, 0 0 0, 1 0 0, 2 0 0, 3 0 0, 4 0 0, 5 0 0, 6 0 RASIO (D S /S) DENGAN SMEAR ZONE DENGAN SMEAR ZONE TANPA SMEAR ZONE TANPA SMEAR ZONE Gambar 11. Grafik Perbandingan Rasio dan Besar Penurunan. Hasil analisis lainnya berupa persentase waktu penurunan akibat peggunaan stone column dengan smear zone dan tanpa smear zone disajikan pada Tabel 8 dan Gambar 12. Reka Racana - 10

WAKTU PENURUNAN (HARI) Pemodelan Numerik Pada Perbaikan Tanah Menggunakan Stone Column Di Tanah Lempung Lunak Di Bawah Tanah Tabel 8. Rekapitulasi Persentase Waktu Penurunan dari Variasi Jarak dan Diameter Stone column Kondisi Waktu Penurunan Persentase Waktu Jarak Diameter Rasio Dengan Tanpa Dengan Tanpa Smear zone Smear zone Smear zone Smear zone M cm hari hari (%) (%) Tanpa Perbaikan 2391 100.00 40 0.20 89 45 3.72 1.88 2 70 0.35 47 26 1.97 1.09 100 0.50 27 24 1.13 1.00 40 0.13 234 120 9.79 5.02 3 70 0.23 154 72 6.44 3.01 100 0.33 91 45 3.81 1.88 40 0.10 417 237 17.44 9.91 4 70 0.18 291 160 12.17 6.69 100 0.25 230 107 9.62 4.48 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 0.12 0.26 0.29 0.36 0, 0 0 0, 1 0 0, 2 0 0, 3 0 0, 4 0 0, 5 0 0, 6 0 RASIO (D S /S) DENGAN SMEAR ZONE DENGAN SMEAR ZONE TANPA SMEAR ZONE TANPA SMEAR ZONE Gambar 12. Grafik Perbandingan Rasio dan Waktu Penurunan. Pada analisis perbaikan tanah dengan menggunakan stone column ini terdapat 18 kondisi pemodelan dari memvariasikan jarak antar stone column dan diameter stone column. Pada Tabel 7 dapat dilihat bahwa Stone column dapat menurunkan nilai penurunan dan juga mempercepat waktu konsolidasi. 5. KESIMPULAN Nilai persentase penurunan kondisi stone column dengan pengaruh smear zone dan tanpa pengaruh smear zone dapat mengurangi penurunan tanpa stone column hingga 80%. Kondisi pada pemodelan dengan pengaruh smear zone memiliki nilai persentase penurunan lebih kecil dibandingkan dengan nilai persentase pada kondisi pemodelan tanpa smear zone. Perbedaan persentase kondisi pemodelan stone column dengan smear zone dan pemodelan stone column tanpa smear zone hingga 3.5%. Sehingga, penurunan kondisi dengan Reka Racana - 11

Iskandar, Fauziah Fitriani 1, Hamdhan, Indra Noer 2 pengaruh smear zone dan kondisi tanpa pengaruh smear zone tidak memiliki perbedaan yang signifikan. Pemodelan dengan kondisi stone column dengan rasio 0.5 memiliki presentase nilai penurunan terkecil dibandingkan dengan pemodelan lainnya dan presentase nilai penurunan terbesar terdapat pada kondisi dengan rasio 0.1. Nilai persentase waktu konsolidasi stone column dengan pengaruh smear zone dapat mengurangi penurunan tanpa stone column hingga 17% dan nilai persentase waktu penurunan kondisi stone column tanpa pengaruh smear zone dapat mengurangi penurunan tanpa stone column hingga 9%. Kondisi pada pemodelan dengan pengaruh smear zone memiliki nilai persentase waktu lebih besar dibandingkan dengan nilai persentase pada kondisi pemodelan tanpa smear zone. Perbedaan persentase kondisi pemodelan stone column dengan smear zone dan pemodelan stone column tanpa smear zone sebesar hingga 7%. Pemodelan dengan kondisi stone column dengan rasio 0.5 memiliki presentase nilai penurunan terkecil dibandingkan dengan pemodelan lainnya dan presentase nilai penurunan terbesar terdapat pada kondisi dengan rasio 0.1. Perbaikan tanah membutuhkan waktu yang cukup lama untuk menghasilkan hasil yang memuaskan, namun dalam pekerjaan lapangan memiliki waktu pekerjaan yang terbatas. Sehingga pada umumnya, pekerjaan perbaikan tanah di lapangan membutuhkan waktu 90 hingga 150 hari. Durasi ini membutuhkan rasio jarak dengan diameter stone column sebesar 0.29 hingga 0.36 pada kondisi pengaruh smear zone dan rasio 0.12 hingga 0.26 kondisi tanpa pengaruh smear zone. DAFTAR PUSTAKA Das, Braja M., 1985. Mekanika Tanah : Principle of Geotechnical Engineering FHWA-NHI 132034 Ground Improvement Techniques FHWA/RD-83/026 Design and Construction of Stone column Vol. I (1983) FHWA/RD-83/027 Design and Construction of Stone column Vol. II (1983) Hird, C.C., Pyrah, I.C. & Russell, D. 1992. Finite element modelling of vertical drains beneath embankments on soft ground. Géotechnique. 42(3): 499 511 Indraratna, B. & Redana, I.W. 1997. Plane-Strain Modelling of Smear Effects Associated with Vertical Drains. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering (ASCE). 123(5): 474 478. Indraratna, B. & Redana, I.W. 2000. Numerical modelling of vertical drains with smear and well resistance installed in soft clay. Canadian Geotechnical Journal. 37(1): 132 145. Indraratna, B, 2013. Numerical Solution of Stone Column Improved Soft Soil Considering Arching, Clogging and Smear Effects. Pedoman Kimpraswil No: Pt T-10-2002-B Panduan Geoteknik Desain dan Konstruksi. Nurtjahjaningtyas, Indra. Efektifitas Penggunaan Stone Column Untuk Mengurangi Besar Pemampatan Pada Tanah Dengan Daya Dukung Rendah. Weber, T.M. and Springman, S.M. Numerical modelling of stone columns in soft clay under an embankment. Reka Racana - 12