perencanaan sistem perbaikan tanah dasar untuk … perhitungan tinggi timbunan awal yang...

Perencanaan Sistem Perbaikan Tanah

Dasar Untuk Area Pembangunan Dan

Jalan Pada Proyek Onshore Receiving

Facilities Komplek Maspion - Gresik

Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik Sipil Dan Perencanaan

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Surabaya

2014

Presentasi Tugas Akhir

Dosen Pembimbing: Prof. Ir. Noor Endah

Mochtar M.sc P.hd

Zaki Faray

3107100097

I. Pendahuluan

Latar Belakang

Rumusan Masalah

Lokasi Studi

Lokasi Studi

Penjelasan Latar Belakang

Tujuan Proyek Onshore Receiving

Facilities adalah Menampung hasil tambang

dari pulau Madura yang berupa gas alam

Lokasi dekat dengan pantai

Kondisi tanah dasar berupa lempung

sangat lunak

Daya dukung tanah dasar sangat rendah

Tanah dasar tersebut sangat rawan terjadi

differential settlement

Site Plan Lokasi Studi

Rumusan Masalah

Bagaimana perhitungan tinggi timbunan

awal yang direncanakan untuk mengatasi

masalah settlement

Bagaimana perhitungan tinggi timbunan

awal untuk mengatasi settlement akibat

beban jalan dan pavement diatasnya

Perencanaan perbaikan tanah dasar apa

yang dilakukan

Bagaimana kestabilan timbunan dilapangan,

dan perkuatan apa yang direncanakan

Metodologi

Analisa Data Tanah

Lokasi Pengambilan:

Potongan F

Potongan C

Grafik Hasil Test SPT

Kedalaman Compressible Soil pada lokasi studi (N SPT < 12)

adalah sedalam 25 m

Zoning

Dikarenakan terlihat perbedaan pola pada

beberapa Bor Hole dari hasil analisa

tersebut

Dibuat 2 Zona pada Lokasi Studi

Zona Satu terdiri dari BH 2, 5, dan 6

Zona Dua terdiri dari BH 1, 3, 4, 7, 8, 9, 10,

11, 12, 13, 14

Hasil Olah Data Parameter

Tanah

Pada Zona Satu

Pada Zona Dua

Analisa Beban

Beban yang akan diterima oleh tanah dasar ada dua

macam yaitu beban bangunan dan beban perkerasan

jalan beserta beban lalu lintas

Untuk beban yang diakibatkan oleh bangunan,

dikarenekan pondasi bangunan menggunakan tiang

pancang dengan system end bearing, maka beban

bangunan hanya diperhitungkan sesuai dengan data yang

didapat dari perhitungan lapangan yaitu 10 kpa.

Sedangkan untuk beban perkerasan dan beban traffic,

diasumsikan sebersar qtraffic= 1 t/m2, jadi beban total

untuk tanah dasar adalah:

qtimbunan = 5 x 1.6 = 8 t/m2

qtraffic = 1 t/m2

qperkerasan = 0.35 x 2.4 = 0.84 t/m2

+

9.84 t/m2

Perencanaan Timbunan dan

Perkuatan Tanah Dasar

Perencanaan Tinggi

Timbunan Bangunan

Menghitung Settlement Menggunakan

Permisalan Beban q= 3 t/m2, 5 t/m2, 7 t/m2,

dan 11 t/m2

Hasil Perhitungan:

Grafik Hinitial

Hfinal timbunan direncanakan 2.5 m, maka

dari grafik tersebut Hinitial didapat

setinggi 4 m. dengan besar settlement 1.5

m.

Perencanaan Tinggi Timbunan

Dibawah Jalan

Karena terdapat beban perkerasan,

Hbongkar diperhitungkan untuk mencari

Hinitial

Digunakan rumus :

Tinggi Final = Hinitial - Pemampatan akibat

beban q – H bongkar Traffic

+ Tebal Pavement –

Pemampatan akibat perkerasan

Hasil Perhitungan didapat tabel berikut:

Grafik Hinitial untuk timbunan

dibawah jalan

Hfinal timbunan direncanakan 3.5 m, maka

dari grafik tersebut Hinitial didapat

setinggi 6 m. dengan besar settlement 2.5

m.

Perhitungan Waktu

Konsolidasi

perhitungan pemampatan dihitung pada saat tanah mencapai derajat konsolidasi 95%

Besarnya pemampatan tanah hanya mengandalkan Cv saja

Hal ini karena tidak adanya drainase vertikal (vertical drains) yang berfungsi memperpendek jarak aliran (drainage path) dari air pori

Berikut perhitungan untuk mencari waktu konsolidasi:

Tv95% = 1.129

Cv gab= 1.175 m2/tahun

Hdr = 24 m

Waktu yang dibutuhkan untuk mencapai derajat konsolidasi 95% adalah :

t = T(Hdr)2 / Cv

=1.129 x (24)2

1.175

= 553 tahun

Perencanaan PVD

pola yang diperhitungkan ada dua macam

yaitu pola segitiga dan segiempat

Dari masing masing pola akan dicari

derajat konsolidasi untuk jarak

pemasangan yang bervariasi

waktu yang telah direncanakan sesuai

dengan perencanaan di lapangan yaitu 24

minggu (untuk mencapai derajat

konsolidasi 95%)

Perhitungan Pola PVD Segitiga

dan Segiempat

Perhitungan S, dw, dan F(n) untuk pemasangan

PVD pola segiempat

Perhitungan S, dw, dan F(n) untuk pemasangan

PVD pola segitiga

Selanjutnya dilakukan perhitungan derajat

konsolidasi gabungan rata-rata (U)% pada

berbagai variasi jarak tersebut.

Dari perhitungan tersebut dibuat grafik

hubungan antara waktu dengan derajat

konsolidasi rata-rata gabungan (U)%

Dari grafik tersebut dapat ditentukan jarak

pemasangan dan pola apa yang dipilih

Grafik Waktu vs Derajat

Konsolidasi Gabungan Grafik Hubungan Waktu Vs (U)% Pada Pola Pemasangan

PVD Segiempat

Grafik Hubungan Waktu Vs (U)% Pada Pola Pemasangan

PVD Segiempat

Dari Grafik tersebut dipilih pemasangan

PVD dengan menggunakan pola segitiga

dengan jarak pemasangan 1 m

Karena pemasangan pola dan jarak

tersebut tidak melebihi batas waktu yang

direncanakan (24 minggu)

Penentuan Kedalaman PVD

Penentuan kedalaman PVD pada tanah

lempung didasarkan pada rate of settlement

≤ 1.5 cm/tahun

Hasil perhitungan kedalaman PVD dibawah

timbunan disajikan pada tabel berikut:

Dari Tabel tersebut direncanakan

pemasangan PVD dilakukan sampai

kedalaman 11 m dari muka tanah karena

rate of settlement lapisan tanah tanah dasar

adalah 1.317 cm/tahun (≤ 1.5 cm/tahun).

Hasil perhitungan kedalaman PVD dibawah

timbunan jalan disajikan pada tabel berikut:

Dari Tabel tersebut direncanakan

pemasangan PVD dilakukan sampai

kedalaman 14 m dari muka tanah karena

rate of settlement lapisan tanah tanah dasar

adalah 1.499cm/tahun (≤ 1.5 cm/tahun).

Preloading dengan kombinasi

PVD

Penggunaaan PVD yang dikombinasikan

dengan preloading dapat mempercepat

waktu konsolidasi

Pentahapan penimbunan dilakukan 50

cm/minggu

Total dilakukan 8 tahap penimbunan

Dengan adanya parameter Cu yang

berubah, belum tentu tahapan penimbunan

akan dilakukan secara terus-menerus tiap

minggu untuk mencapai Hinitial yang

dibutuhkan

Peningkatan Cu

Dari Hasil Tersebut dapat dilihat Nilai SF

Tetap Stabil diatas angka keamanan 1.2

Maka tidak perlu adanya penundaan dalam

proses pentahapan penimbunan

Perkuatan Menggunakan

Geotextile

Perkuatan direncanakan dengan

menggunakan geotextile. Dalam

perencanaan ini dipilih geotextile

STABILENKA tipe 150/45 yang

mempunyai kekuatan tarik maximal arah

memanjang = 150 kN/m

Besar Kekuatan Geotextile:

Area yang dianalisa dengan menggunakan

program DX-STABLE dengan beban beban

yang bekerja seperti yang telah dibahas,

adalah area pada Zona Dua berikut:

Dalam perhitungan DX-STABLE untuk

stabilitas yang telah dihitung pada

potongan timbunan tersebut, dihasilkan SF

yaitu 1.518

SF rencana yang digunakan yaitu 2

MR min yang didapat adalah = 1654

kNm

Mencari nilai Momen Rencana dengan

angka keamanan rencana SFrencana = 2

MRrencana = Mdorong x SFrencana

= 1089.5915 x 2

= 2179.19 kNm

Mencari nilai Tambahan Momen Penahan

(MR)

MR = MRrencana - MRmin

= 2179.19 – 1654

= 525.183 kNm

Hasil dari perhitungan yang didapat adalah:

Momen > MR

758.89 kNm > 525.183 kNm (OK)

Jadi geotextile dipasang dengan jarak 50cm sebanyak 3

lapis.

Perhitungan Panjang Geotextile yang

diperlukan adalah sebagai berikut:

Kesimpulan

Elevasi (Hfinal) yang harus dicapai untuk

timbunan adalah 2.5 m, dan 3.5m untuk

timbunan jalan.

Tinggi awal timbunan (Hinitial) yang harus

diletakkan sebelum pemampatan terjadi

adalah 4 m dan 6 m untuk timbunan jalan.

Total Settlement (Sc) yang harus

dihilangkan adalah sebesar 1,5 m. Untuk

menghilangkan 90% dari total settlement

(U% = 95%) diperlukan waktu 24 minggu.

Kesimpulan

Metode perbaikan tanah yang dilakukan untuk mempercepat pemampatan adalah dengan cara memberikan beban timbunan (preloading) dikombinasi dengan PVD; jenis PVD tipe Nylex Flodrain dengan lebar 100mm. tebal 5 mm, pola pemasangan segi-3, jarak pemasangan sejauh 1 m.

Kedalaman PVD yang ditanam ialah 11 m pada timbunan dibawah bangunan dan 14 m untuk dibawah timbunan jalan

Digunakan geotextile type stabilenka 150/45 dengan pemasangan arah memanjang dan melintang. Memanjang dengan SF paling kritis sebesar 1.514, Geotextile dipasang setiap 50 cm sebanyak 3 lapis.