ALTERNATIF PERENCANAAN ULANG DINDING PENAHAN TANAH PADA OPRIT FLYOVER TARUM BARAT CIKARANG Mahasiswa : Harmansyah 3109 105 001 Dosen Pembimbing: Dr. Ir Djoko Untung JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2011
PENDAHULUAN Latar Belakang Kawasan industri Jababeka terdapat pelabuhan darat yang baru di resmikan Desember tahun 2009 berfungsi sebagai pengalihan administrasi terminal peti kemas Tanjung Priuk ke Cikarang. Dengan adanya pelabuhan darat diperlukan akses jalan untuk mempermudah pengiriman kontainer maka PT. Jababeka Infrastruktur merencanakan jalur jalan kontainer dari Cikarang Inland Port (CIP) ke Jalan Tol Jakarta Cikampek. Oprit flyover ini memiliki konstruksi timbunan setinggi 8 m dengan kemiringan 1:2, dengan kondisi tersebut akan terjadi pemampatan dari timbunan dan lapisan tanah dibawah timbunan yang dapat menyebabkan kerusakan lapisan perkerasan jalan dan kelongsoran. Sebagai pemecahan permasalahan diatas, maka Tugas Akhir ini akan membahas bagaimana merencanakan ulang dinding penahan tanah pada jalan pendekat flyover dengan menggunakan 2 pemilihan alternatif yaitu dengan menggunakan dinding penahan tanah segmental dan sheet pile dengan menggunakan perkuatan geosintetik. Here comes your footer Page 2
PENDAHULUAN Perumusan Masalah Berapa besar pemampatan yang terjadi akibat beban yang bekerja diatas tanah dasar (tanah timbunan dan beban traffic)? Bagaimana perhitungan stabilitas timbunan setelah adanya metode perbaikan tanah dengan menggunakan stone column? Bagaimana merencanakan dinding penahan tanah (Sheet Pile) dan Geotextile pada oprit flyover? Bagaimana merencanakan dinding penahan tanah segmental (Multiblock) dan Geogrid pada oprit flyover? Berapa biaya yang dibutuhkan masing-masing alternatif tersebut serta metode pelaksanaan masing-masing alternatif? Here comes your footer Page 3
PENDAHULUAN Tujuan Mengetahui besar pemampatan terjadi akibat beban yang bekerja diatas tanah dasar (tanah timbunan dan beban traffic). Mengetahui stabilitas timbunan setelah adanya metode perbaikan tanah dengan menggunakan stone column. Dapat merencanakan dinding penahan tanah (Sheet Pile) dan Geotextile pada oprit flyover. Dapat merencanakan dinding penahan tanah segmental (Multiblock) dan Geogrid pada oprit flyover. Dapat menganalisa dan menghitung biaya yang dibutuhkan masingmasing alternatif tersebut serta mengetahui metode pelaksanaan masing-masing alternatif. Here comes your footer Page 4
PENDAHULUAN Batasan Masalah Tidak membahas perhitungan struktur atas flyover. Tidak membahas perhitungan struktur pilar, dan abutmen. Tidak membahas perhitungan geometrik jalan maupun flyover. Menggunakan perkerasan jalan yang sudah ada baik pada jalan maupun flyover tersebut. Tidak merencanakan drainase jalan dan flyover. Tidak membandingkan dengan alternatif lain diluar alternatif dalam Tugas Akhir ini. Jika daya dukung tanah tidak mampu menahan beban dan terjadi penurunan yang besar maka diperlukan metode perbaikan tanah dengan menggunakan stone column. Here comes your footer Page 5
METODOLOGI Here comes your footer Page 6
DATA DAN ANALISA DATA Data Tanah Timbunan (Existing) Sifat fisik timbunan meliputi: γt = 1.75 t/m 3, φ = 10 0, Cu = 40 kn/m². Dimensi timbunan Timbunan direncanakan dengan tinggi final sesuai dengan elevasi pada oprit flyover. Pada perencanaan ini, kemiringan talud 1:2. Dimensi rinci timbunan rencana pada gambar dibawah ini. Here comes your footer Page 7
DATA DAN ANALISA DATA Data Tanah Timbunan (Konstruksi Dinding Penahan Tanah) Sifat fisik timbunan meliputi: γt = 1.8 t/m 3, φ = 30 0, Cu = 0 kn/m². Dimensi timbunan Timbunan direncanakan dengan tinggi final sesuai dengan elevasi pada oprit flyover. Dimensi rinci timbunan rencana pada gambar dibawah ini. Here comes your footer Page 8
Perencanaan Tinggi Timbunan Kondisi Existing Dalam menentukan tinggi awal timbunan (H initial ) terlebih dahulu dibuat kurva hubungan antara H awal dengan H initial dan H final dengan pemampatan (Sc). Dalam pembuatan kurva digunakan H initial yang nantinya akan digunakan mendapatkan beban timbunan q sehingga akan didapatkan besarnya pemampatan Sc berdasarkan beban q tersebut. H initial yang dicoba-coba dalam perhitungan yaitu 1m, 2m, 3m, 4m, 5m, 6m, 7m, dan 8m. Untuk beban traffic, dalam perencanaan Tugas Akhir ini menggunakan asumsi bahwa q traffic berkorelasi dengan tinggi timbunan yang direncanakan (Japan Road Association, 1986) didapatkan q traffic = 1 t/m 2. Here comes your footer Page 9
Perencanaan Tinggi Timbunan Kondisi Existing 10.000 9.000 8.000 7.000 Hin isial (m) 6.000 5.000 4.000 3.000 2.000 1.000 0.000 Grafik Hubungan H final VS H initial y = -0.0057x 2 + 1.2114x + 0.0802 R² = 1 0.000 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 8.000 H final (m) Grafik Hubungan Hfinal dan Hinitial Consolidation Settlement (m) 1.60 1.40 1.20 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00 Gr afik Hubungan H final VS Consolidation Settlement (Sc) y = -0.0057x 2 + 0.2114x + 0.0802 R² = 0.9998 0.000 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.00 0 7.00 0 8.000 H final (m) Grafik Hubungan Hfinal dan Settlement (Sc) Here comes your footer Page 10
Perencanaan Tinggi Timbunan Kondisi Existing Pemberian Timbunan yang Harus Diberikan pada Masing-masing H rencana pada Oprit H final (m) H inisial (m) Sc (m) 1 1.286 0.286 2 2.480 0.480 3 3.663 0.663 4 4.835 0.835 5 5.995 0.995 6 7.143 1.143 7 8.281 1.281 8 9.407 1.407 Sumb er : hasil perhitungan Here comes your footer Page 11
Perencanaan Tinggi Timbunan Kondisi Dinding Penahan Tanah Hinisial (m) 9.000 8.000 7.000 6.000 5.000 4.000 3.000 2.000 1.000 0.000 Grafik Hubungan H final VS H initial Grafik Hubungan Hfinal dan Hinitial y = -0.0022x 2 + 1.0762x + 0.0486 R² = 1 0.000 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 8.000 9.000 H final (m) Consolidation Settlement (m) 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 Grafik Hubungan H final VS Consolidation Settlement (Sc) y = -0.0022x 2 + 0.0762x + 0.0486 R² = 0.9997 0.000 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 8.000 9.000 H final (m) Grafik Hubungan Hfinal dan Settlement (Sc) Here comes your footer Page 12
Perencanaan Tinggi Timbunan Kondisi Dinding Penahan Tanah Pemberian timbunan yang harus diberikan pada masing- masing H rencana pada Oprit H final (m) H inisial (m) Sc (m) 1 1.123 0.123 2 2.192 0.192 3 3.257 0.257 4 4.318 0.318 5 5.375 0.375 6 6.427 0.427 7 7.474 0.474 8 8.517 0.517 Sumb er : hasil perhitungan H in isial (m) G rafik H ubungan H final VS H initial Kondisi Dinding Penahan Tanah Kondisi Existing 10.000 9.000 8.000 7.000 6.000 5.000 4.000 3.000 2.000 1.000 0.000 0.000 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 8.000 9.000 H f inal (m) G rafik Hubungan H f inal VS Cons olidation Settlement (Sc) 1.60 1.40 Consoli dation Sett lement(m) 1.20 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 Kondisi Dinding Penahan Tanah Kondisi Existing 0.00 0.000 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 8.000 9.000 H fina l (m) Here comes your footer Page 13
Perencanaan Kombinasi Sheet Pile - Geotextile Perencanaan Sheet Pile Beton Untuk perhitungan sheet pile direncanakan dengan tinggi konstruksi timbunan yang bervariasi yaitu 8m, 6m, dan 4m, agar dimensi sheet pile yang dibutuhkan tidak terlalu besar menurut elevasi ketinggian oprit flyover dan dimensi pada perencanaan bisa didapatkan dengan mudah dipasaran. Untuk perencanaan sheet pile didesain hanya menerima beban 25% dari kalkulasi beban yang terjadi, sedangkan untuk sisanya akan dipikul oleh geotextile yang direncanakan. Untuk ketinggian konstruksi timbunan 2m direncanakan dengan dinding penahan tanah beton bertulang agar dapat meminimalkan pemakaian sheet pile pada ketinggian tersebut. Here comes your footer Page 14
Perencanaan Kombinasi Sheet Pile - Geotextile Perencanaan Sheet Pile Beton, H = 8 m Dengan hasil perhitungan seperti diatas, maka desain sheet pile yang dipakai : Sheet pile Beton PT. WIKA BETON Tipe W-450 B 1000 yang miliiki Moment Cracking (40,4 t.m) > Mmax (21,825 t.m) dengan panjang 18 m. Here comes your footer Page 15
Perencanaan Kombinasi Sheet Pile - Geotextile Perencanaan Sheet Pile Beton, H = 6 m Dengan hasil perhitungan seperti diatas, maka desain sheet pile yang dipakai : Sheet pile Beton PT. WIKA BETON Tipe W-325 A 1000 yang miliki Moment Cracking (11,4 t.m) > Mmax (8,475 t.m) dengan panjang 11 m. Here comes your footer Page 16
Perencanaan Kombinasi Sheet Pile - Geotextile Perencanaan Sheet Pile Beton, H = 4 m Dengan hasil perhitungan seperti diatas, maka desain sheet pile yang dipakai : Sheet pile Beton PT. WIKA BETON Tipe W-325 A 1000 yang miliki Moment Cracking (11,4 t.m) > Mmax (2,550 t.m) dengan panjang 8 m. Here comes your footer Page 17
Perencanaan Kombinasi Sheet Pile - Geotextile Perencanaan Dinding Penahan Tanah Beton Bertulangan q = 1 t/m2 0.3 Kontrol Guling H 1 γ timb = 1.8 t/m 3 γ beton = 2.4 t/m 3 Ea 1 2.5 m φ = 30 W1 W3 C = 0 Ea 2 Kontrol Geser q.ka 1 γtimb.ka1.h1 γ t. dasar = 1.84 t/m 3 W4 H 2 C = 1.55 t/m 2 Ea 3 1 m φ = 9.5 Ea 4 W2 0.35 A o q.ka 2 2C Ka 2 γt.ka 2.H 2 B = 0.4 H - 0.7 H B = 2 m Kontrol Daya Dukung Syarat σt (q ijin) 5,109 t/m 9,866 t/m...ok Here comes your footer Page 18
Perencanaan Kombinasi Sheet Pile - Geotextile Perencanaan Geotextile Pada perencanaan geotextile pada perkuatan tanah timbunan dibagi menjadi 3 layer bagian dari ketinggian 8m. Untuk jenis dan tipe geotextile yang digunakan adalah jenis polypropylene woven geotextiles dan tipe UW-250 yang mempunyai kekuatan tarik sebesar 52 kn/m. Kontrol Stabiltas Internal ; FS = 1,3 s/d 1,5 Here comes your footer Page 19
Perencanaan Geotextile Kontrol Stabiltas Eksternal Kontrol Guling Kontrol Geser Kontrol Daya Dukung Here comes your footer Page 20
Perencanaan Geotextile Tabel Kebutuhan Geotextile Area Layer No. Z Sv σ H σ v L e L e(syarat min.) L R L o L o(syarat min.) L total L pakai 2 Sisi L kebutuhan Volume (m) (m) t/m² t/m² (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) m2 21 3,5 0,500 1,825 5,475 0,298 1, 00 4,330 0,149 1, 00 6, 330 6,40 12,80 20,80 2080 20 3,5 0,500 1,825 5,475 0,298 1, 00 4,330 0,149 1, 00 6, 330 6,40 12,80 20,80 2080 19 3,5 0,500 1,825 5,475 0,298 1, 00 4,330 0,149 1, 00 6, 330 6,40 12,80 20,80 2080 3 18 3,5 0,500 1,825 5,475 0,298 1, 00 4,330 0,149 1, 00 6, 330 6,40 12,80 20,80 2080 17 3,5 0,500 1,825 5,475 0,298 1, 00 4,330 0,149 1, 00 6, 330 6,40 12,80 20,80 2080 16 3,5 0,500 1,825 5,475 0,298 1, 00 4,330 0,149 1, 00 6, 330 6,40 12,80 20,80 2080 15 3,5 0,500 1,825 5,475 0,298 1, 00 4,330 0,149 1, 00 6, 330 6,40 12,80 20,80 2080 14 5,25 0,350 2,613 7,838 0,208 1, 00 2,598 0,104 1, 00 4, 598 4,60 9,20 20,80 2080 13 5,25 0,350 2,613 7,838 0,208 1, 00 2,598 0,104 1, 00 4, 598 4,60 9,20 20,80 2080 2 12 5,25 0,350 2,613 7,838 0,208 1, 00 2,598 0,104 1, 00 4, 598 4,60 9,20 20,80 2080 11 5,25 0,350 2,613 7,838 0,208 1, 00 2,598 0,104 1, 00 4, 598 4,60 9,20 20,80 2080 10 5,25 0,350 2,613 7,838 0,208 1, 00 2,598 0,104 1, 00 4, 598 4,60 9,20 20,80 2080 9 7,5 0,250 3,625 10,875 0,149 1, 00 1,588 0,074 1, 00 3, 588 3,60 7,20 20,80 2080 8 7,5 0,250 3,625 10,875 0,149 1, 00 1,588 0,074 1, 00 3, 588 3,60 7,20 20,80 2080 7 7,5 0,250 3,625 10,875 0,149 1, 00 1,588 0,074 1, 00 3, 588 3,60 7,20 20,80 2080 6 7,5 0,250 3,625 10,875 0,149 1, 00 1,588 0,074 1, 00 3, 588 3,60 7,20 20,80 2080 1 5 7,5 0,250 3,625 10,875 0,149 1, 00 1,588 0,074 1, 00 3, 588 3,60 7,20 20,80 2080 4 7,5 0,250 3,625 10,875 0,149 1, 00 1,588 0,074 1, 00 3, 588 3,60 7,20 20,80 2080 3 7,5 0,250 3,625 10,875 0,149 1, 00 1,588 0,074 1, 00 3, 588 3,60 7,20 20,80 2080 2 7,5 0,250 3,625 10,875 0,149 1, 00 1,588 0,074 1, 00 3, 588 3,60 7,20 20,80 2080 1 7,5 0,250 3,625 10,875 0,149 1, 00 1,588 0,074 1, 00 3, 588 3,60 7,20 20,80 2080 Total 43680 Sumb er : hasil perhitungan Here comes your footer Page 21
Perencanaan Geotextile Gambar Potongan Memanjang (Sheet Pile - Geotextile) Gambar Potongan Melintang (Sheet Pile - Geotextile) Here comes your footer Page 22
Perencanaan Kombinasi Multiblock- Geogrid Multiblock yang digunakan sebagai dinding penahan tanah (segmental) adalah multiblock dengan tipe Tensar Wall 1 dan Geogrid yang digunakan sebagai perkuatan tanah adalah geogrid dengan tipe Tensar 40RE. Kontrol Stabiltas Eksternal FS Sliding FS Overturning Tekanan di dasar timbunan Here comes your footer Page 23
Perencanaan Kombinasi Multiblock- Geogrid Perhitungan jarak geogrid yang terpasang Jarak Vertikal Geogrid Tipe TENSAR 40 RE Zi Sv (m) (m) 1,2 1,2 2,4 1,2 3,6 1,2 4,4 0,8 5,2 0,8 6 0,8 6,6 0,6 7,2 0,6 7,8 0,6 Sumb er : hasil perhitungan Here comes your footer Page 24
Perencanaan Kombinasi Multiblock- Geogrid Grafik Hubungan Zi (m) VS Sv (m) hi (m) 9,00 8,00 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 Sv (m) Grafik hubungan antara ketinggian konstruksi dan jarak vertical pemasangan geogrid Tabel Kebutuhan Geogrid Area Layer No. Z Sv L 2 Sisi L kebutuhan Volume (m) (m) (m) (m) (m) (m2) 9 3,8 1,200 5,7 11,4 11,4 1140 3 8 3,8 1,200 5,7 11,4 11,4 1140 7 3,8 1,200 5,7 11,4 11,4 1140 6 5,8 0,800 5,7 11,4 11,4 1140 2 5 5,8 0,800 5,7 11,4 11,4 1140 4 5,8 0,800 5,7 11,4 11,4 1140 3 7,8 0,600 5,7 11,4 11,4 1140 1 2 7,8 0,600 5,7 11,4 11,4 1140 1 7,8 0,600 5,7 11,4 11,4 1140 Total 10260 Sumb er : hasil perhitungan Here comes your footer Page 25
Perencanaan Kombinasi Multiblock- Geogrid Gambar Potongan Memanjang (Multiblock - Geogrid) Gambar Potongan Melintang (Multiblock - Geogrid) Here comes your footer Page 26
Analisa Biaya ANALISA BIAYA DINDING SHEET PILE - GEOTEXTILE No Item Pekerjaan Volume Satuan Har ga Satuan SubTotal (Rp) (Rp) I Pekerjaan Persiapan 1 Pembersihan Lahan 2496 m2 6,236.75 15,566,928.00 2 Pembuatan Bouw plank 240 m' 70,363.84 16,887,321.60 II Pekerjaan Tanah 1 Penggalian Tanah Untuk Konstruksi 150 m3 68,401.62 10,260,243.00 2 Pengurugan Tanah Kembali Untuk 150 m3 22,800.54 3,420,081.00 konstruksi 3 Pengurugan Sirtu Dengan Pemadatan 5905.12 m3 244,720.97 1,445,106,670.75 Menggunakan Alat Berat III Pekerjaan Beton 1 Pekerjaan Pondasi Beton Bertulang 35 m3 3,255,830.38 113,954,063.20 2 Pekerjaan Dinding Beton Bertulang 47.25 m3 4,825,034.38 227,982,874.31 IV Pekerjaan Pemancangan Sheet Pile 1 Sheet Pile Type W-450 B 1000 50 m' 1,599,251.29 79,962,564.35 2 Sheet Pile Type W-325 A 1000 100 m' 1,048,251.29 104,825,128.70 V Pekerjaan Perkuatan Tanah 1 Pemasangan Geotextile 43680 m2 26,218.12 1,145,207,637.97 Total 3,163,173,512.87 PPn 10% 316,317,351.29 Gr and Total 3,479,490,864.16 Sumb er : hasil perhitungan Here comes your footer Page 27
Analisa Biaya ANALISA BIAYA DINDING SEGMENTAL (MULTIBLOCK) - GEOGRID No Item Pekerjaan Volume Satuan Harga Satuan SubTotal (Rp) (Rp) I Pekerjaan Persiapan 1 Pembersihan Lahan 2496 m2 6,236.75 15,566,928.00 2 Pembuatan Bouwplank 240 m' 70,363.84 16,887,321.60 II Pekerjaan Tanah 1 Penggalian Tanah Untuk Konstruksi (Sloof) 32 m3 68,401.62 2,188,851.84 2 Pengurugan Sirtu Dengan Pemadatan 5905.12 m3 244,720.97 1,445,106,670.75 Menggunakan Alat Berat III Pekerjaan Beton 1 Pekerjaan Sloof Beton Bertulang 24 m3 4,007,133.89 96,171,213.38 IV Pemasangan Multiblock 1 Pemasangan Multiblock 800 m2 736,218.12 588,974,498.86 V Pekerjaan Perkuatan Tanah 1 Pemasangan Geogrid 10260 m2 49,828.12 511,236,547.93 Total 2,676,132,032.36 PPn 10% 267,613,203.24 Grand Total 2,943,745,235.60 Sumb er : hasil perhitungan Here comes your footer Page 28
PENUTUP Kesimpulan Alternatif dinding penahan tanah yang dipilih untuk oprit flyover adalah dinding penahan tanah segmental (multiblock) geogrid. Dinding penahan tanah segmental (multiblock) geogrid dalam faktor angka keamanan yang dihasilkan lebih aman dibandingkan dengan alternatif sheet pile geotextile. Dinding penahan tanah segmental (multiblock) geogrid dalam pelaksanaannya membutuhkan biaya yang lebih murah dibandingkan dengan alternatif sheet pile geotextile. Dinding penahan tanah segmental (multiblock) geogrid lebih mudah dalam pelaksanaannya dilapangan karena sedikit membutuhkan alat berat dibandingkan dengan alternatif sheet pile geotextile. Here comes your footer Page 29
PENUTUP Saran Untuk melakukan analisa perencanaan, data-data yang diperlukan benar-benar akurat agar perencanaannya sesuai dengan yang diinginkan. Untuk pemilihan perkuatan tanah (geosintetik) disesuaikan dengan desain yang direncanakan dan fungsinya. Dalam proses pelaksanaan dilapangan perlu memperhatikan metode pelaksanaannya agar dapat diaplikasikan dilapangan. Jadwal pelaksanaan harus ditunjukkan agar dapat memilih alternatif dinding penahan tanah yang lebih baik. Here comes your footer Page 30