PERENCANAAN PERBAIKAN TANAH DENGAN PRELOADING, PREFABRICATED VERTICAL DRAIN

DAN GEOTEXTILE PADA LAPANGAN PENUMPUKAN PETIKEMAS

DI TERMINAL PETIKEMAS TRISAKTI

(STUDI KASUS: LOKASI EKS. HENDRATNA BANJARMASIN)

Skripsi

Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang

Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik

Dalam Menyelesaikan Progam Sarjana Teknik

Disusun Oleh:

MUFIDATUL ROCHMAH

201210340311189

JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2016

i

PERENCANAAN PERBAIKAN TANAH DENGAN PRELOADING, PREFABRICATED VERTICAL DRAIN

DAN GEOTEXTILE PADA LAPANGAN PENUMPUKAN PETIKEMAS

DI TERMINAL PETIKEMAS TRISAKTI

(STUDI KASUS: LOKASI EKS. HENDRATNA BANJARMASIN)

Skripsi

Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang

Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik

Dalam Menyelesaikan Progam Sarjana Teknik

Disusun Oleh:

MUFIDATUL ROCHMAH

201210340311189

JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2016

ii

iii

iv

LEMBAR PERSEMBAHAN

Segala puji bagi Allah SWT atas karunia dan rahmat-Nya yang tak pernah

kurang sedikitpun kepada hamba-Nya. Shalawat serta salam dihaturkan kepada

junjungan kita Nabi Muhammad SAW. Dan persembahan tugas akhir ini kepada:

1. Kedua Orang Tuaku yang tercinta. Nyak (Bidadari tanpa sayap) dan babe

(my Hero) yang selalu memberikan hatinya, senyuman, cinta, dukungan dan

doanya yang tak henti-hentinya dipanjatkan kepada Sang Kuasa serta

kelembutan tutur kata yang selalu diajarkan kepadaku. Tak ada kata-kata

yang pas selain mengucapkan Terima kasih banyak yang sebesar-besarnya

sudah merawat dan membesarkan hingga detik ini.

2. Keluargaku tersayang: kakak Hendrik, mb Zeni dan suami, mb Bos, Mas

Tomen, Cici (tuwid) dan Keponakan ku tercinta Sakinnah Alma N (boneka

hidupku) serta kucing kesayanganku Nugie (Obat terapiku). Dan tak lupa

keluarga angkatku: Ibu Jaenah, mb Isna, Risma dan Galuh. Terima kasih

telah memberikan cinta, doa dan dukungannya serta nasehat-nasehat untuk

menyelesaikan Tugas Akhir ini.

3. Sahabat seperjuanganku Nsy. Oidah dan Titik Ngana, terimah kasih untuk

waktu, kebersamaan, dukungan, doa dan cinta kalian.

4. Teman-teman mahasiswa Teknik Sipil UMM 2012, terutama Kelas D yang

menjadi teman suka dan duka untuk menyelesaikan bangku kuliah.

5. Teman-teman nge-kos bareng: Cindol, Ndut Weni, Saras Hayu, dan Hasnah

serta temen-teman penghuni lainnya

v

6. Teman-teman part time UPT. Perpustakaan: Fahbii, Nina, Fatis, Fira, Adik

Ipar, Malika, Nike, Yana, Iqoh dan teman-teman lainnya, beserta Staf UPT.

Perpustakaan terima kasih atas dukungannya dalam menyelesaikan

penulisan Tugas Akhir ini.

7. Teman-teman Ikatan Alumni Pondok Pesantren Al-Ishlah (IKPI) terutama

yang di Malang dan Tulungagung, terima kasih untuk dukungan dan

bantuan kalian semua.

8. Semua pihak yang telah membantu menyelesaikan tugas akhir ini yang tidak

dapat disebutkan satu-persatu. Semoga pihak-pihak yang telah membantu

mendapatkan Pahala dari Allah SWT.

“Tanpa campur Tangan Allah dan do’a dari orang-orang yang

tulus mencintai kita, sebuah kesuksesan tidak akan pernah

bisa kita raih”

vi

KATA PENGANTAR

بسم هللا الرحمن الرحيم

السال م عليكم ورحمة هللا وبركا ته

Segala puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas Rahmat dan

Hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul

“PERENCANAAN PERBAIKAN TANAH DENGAN PRELOADING,

PREFABRICATED VERTICAL DRAIN DAN GEOTEXTILE PADA LAPANGAN

PENUMPUKAN PETIKEMAS DI TERMINAL PETIKEMAS TRISAKTI

(STUDI KASUS: LOKASI EKS. HENDRATNA BANJARMASIN)” ini dengan

baik.

Tugas akhir ini merupakan salah satu syarat yang harus ditempuh oleh

mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang sebagai salah

satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik. Penulisan Tugas Akhir ini

diharapkan dapat memberikan wacana dan manfaat secara umum bagi orang lain

dan khususnya bagi penulis sendiri.

Selama mengerjakan tugas akhir ini, penulis banyak mendapat bantuan,

petunjuk, dan arahan sehingga penulis dapat mengerjakan tugas akhir ini dengan

baik, oleh karena itu dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih

sebanyak-banyaknya kepada:

1. Segenap pimpinan dan jajaran staf Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Malang.

2. Ibu Ir. Rofikatul Karimah, MT., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil.

3. Bapak Dr. Ir. Sunarto, MT., selaku dosen pembimbing I dan Bapak Ir. HE

Meiyanto, MT. selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan arahan

dan pengetahuan materi yang bermanfaat dalam penyusunan tugas akhir ini.

vii

4. Bapak Ir. Ernawan Setyono, MT., selaku dosen pengajar yang telah

meluangkan waktu untuk memberikan arahan dan ilmu yang bermanfaat

dalam penyusunan tugas akhir ini.

5. Seluruh Dosen Pengajar dan Staf Tata Usaha di Jurusan Teknik Sipil

Universitas Muhammadiyah Malang.

6. Teman teman angkatan 2012 Teknik Sipil D UMM atas kerjasama dan

bantuannya dalam menyelesaikan penulisan Tugas Akhir ini.

7. Rekan-rekan mahasiswa teknik sipil UMM angkatan 2012 atas kerjasama

dan bantuannya dalam menyelesaikan penulisan Tugas Akhir ini.

8. Semua pihak yang tidak dapat Penulis sebutkan satu persatu yang telah

membantu dalam menyelesaikan penulisan Tugas Akhir ini.

Terima kasih atas bimbingan, saran dan petunjuk yang diberikan sehingga

tugas akhir ini dapat diselesaikan sesuai dengan waktu yang diharapkan. Akhir kata

Penyusun berharap agar tugas akhir ini dapat dijadikan bahan studi bagi siapa saja

yang memerlukan dan bermanfaat bagi pembaca semua.

حمة هللا وبركا ته والسال م عليكم

Malang, 23 Februari 2017

Penulis

viii

ABSTRAK

Perluasan perlabuhan Trisakti Banjarmasin dilakukan karena jumlah barang

yang keluar masuk melalui petikemas mengalami peningkatan terus menerus di

setiap tahunnya. Pada tahun 2012 Arus petikemas tercatat sebanyak 384.323 boks

atau 419.335 TEUs, jika dibandingkan dengan tahun 2011 terjadi kenaikan sebesar

15%. Peningkatan kapasitas pelayanan Pelabuhan Trisakti dimulai dengan

memperluas lapangan punumpukan petikemas. Total luas lapangan punumpukan

petikemas ± 2 ha. Dari hasil penyelidikan tanah yang dilakuakan PT Hutama Karya

didapatkan hasil bahwa perluasan lapangan punumpukan petikemas terletak diatas

tanah lempung lunak yang tebal. Melihat kondisi tersebut maka diperlukan

perbaikan tanah dasar. Metode yang digunakan adalah preloading atau pra-

pembebanan, PVD (Prefabricated Vertikal Drain) dan geotextile.

Dari hasil perencanaan disimpulkan bahwa: elevasi timbunan awal +2.50

mLWS dan elevasi timbunan akhir +5.50 mLWS dengan beban total timbunan

sebesar 12.924 t/m2, sedangkan PVD yang digunakan adalah PVD jenis SPB

Prefabricated Band Drain dengan diameter 100 mm, ketebalam 4 mm, panjang 31

m, jarak pemasangan antar PVD 0.75 m dan pola pemasangan menggunakan pola

segiempat. Penimbunan tanah dilakukan secara bertahap dengan kecepatan 50

cm/minggu. Untuk perkuatan timbunan digunakan geotextile jenis Stabilenka

dengan jumlah lapisan sebanyak 4 lapis, diantaranya: Internal stability sebanyak 2

lapis, Foundation stability sebanyak 1 lapis dan Overal stability sebanyak 1 lapis

Kata Kunci: perbaikan tanah, petikemas, timbunan

ix

ABSTRACT

Banjarmasin Trisakti port expansion project should be undergone because

the amount of goods coming in and out through containers has increased

continuously in each year. There was 384.323 boxes or 419.335 TUEs container

flows recorded if it was compared with the year 2011 had an increase 15% in 2012.

The increase of Trisakti Port servie capacity begins by expanding the container

yard. Total wide area was approximately ± 2 ha. By running soil research

investigated by PT Hutama Karya had obtained the result that the extension of the

container yard is located above thick soft clay soil. Therefore, it was required

ground soil refinement. The applied Methods was pre-loading, PVD (Prefabricated

Vertical Drain), geotextile.

From the planning result it concluded that initial embankment elevation was

as much +2.50 mLWS and height of last embankment was +5.50 mLWS with total

load of 12.924 t/m2, while the employed PVD is PVD with SPB Prefabricated Band

Drain type on diameter 100 mm, thickness 4 mm, length 31 m, the distance between

PVD installation of 0.75 m and a mounting pattern using rectangular pattern.

Hoarding was conducted gradually with a speed of 50 cm/week. For reinforcement

embankment employed geotextile with Stabilenka type as much 4 layers which

consist of 2 layers internal stability, 1 layer foundation stability and 1 layer overall

stability.

Keywords: Soil improvement, container, embankment

x

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ..............................................................................................i

LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................. ii

SURAT PERNYATAAN .................................................................................... iii

HALAMAN PERSEMBAHAN ...........................................................................iv

KATA PENGANTAR ..........................................................................................vi

ABSTRAKSI ..................................................................................................... viii

DAFTAR ISI .......................................................................................................... x

DAFTAR TABEL ............................................................................................. xiii

DAFTAR GAMBAR ..........................................................................................xiv

DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................xvi

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ................................................................................. 1

1.2 Rumusan Masalah ............................................................................ 7

1.3 Tujuan .............................................................................................. 8

1.4 Batasan Masalah .............................................................................. 8

1.5 Manfaat ............................................................................................ 9

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Petikemas ....................................................................................... 10

2.2 Terminal Petikemas ....................................................................... 12

2.2.1 Dermaga ............................................................................. 13

2.2.2 Apron ................................................................................. 13

2.2.3 Container Yard (Lapangan Penumpukan) ........................ 13

2.2.4 Marshaling Yard (Lapangan Penumpukan Sementara) .... 13

2.2.5 Container Freight Station (CFS) ...................................... 13

xi

2.2.6 Menara Pengawas .............................................................. 13

2.2.7 Bengkel Pemeliharaan ....................................................... 14

2.2.8 Fasilitas Lain ...................................................................... 14

2.3 Definisi Lapangan Penumpukan (Container Yard) ...................... 14

2.4 Konsolidasi .................................................................................... 15

2.4.1 Konsolidasi ........................................................................ 15

2.4.2 Distribusi Tegangan akibat Beban Timbunan .................... 17

2.4.3 Indeks Pemampatan (Conpression Index Cc) ................... 19

2.4.4 Index Pemuaian (Sweel Index, CS) ..................................... 20

2.4.5 Konsolidasi Sekunder ........................................................ 20

2.4.6 Waktu Penurunan ............................................................... 21

2.5 Daya Dukung Tanah Dasar ............................................................ 24

2.6 Pembebanan Awal (Preoloding) ................................................... 25

2.6.1 Penentuan Tinggi Timbunan Awal-Akhir ......................... 26

2.7 Vertikal Drain ................................................................................ 26

2.7.1 Menentukan Waktu Konsolidasi Dengan Vertical Drain .. 28

2.8 Kenaikan Daya Dukung Tanah ...................................................... 31

2.9 Geotekstil ....................................................................................... 32

2.9.1 Geotekstile untuk perkuatan timbunan .............................. 33

BAB III METODE PERENCANAAN

3.1 Lokasi Perencanaan........................................................................ 42

3.2 Tahapan Studi ................................................................................ 43

3.3 Pengumpulan Data ......................................................................... 44

3.4 Analisa Penurunan Konsolidasi ..................................................... 44

3.5 Perencanaan Preloading (Pra-pembebanan) ................................. 45

3.6 Perencanaan PVD (Prefabricated Brand Drain) ........................... 45

3.7 Perhitungan Kenaikan Daya Dukung Tanah .................................. 45

3.8 Perencanaan Perkuatan Geotextile ................................................. 45

xii

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN

4.1 Pengumpulan Data ......................................................................... 47

4.1.1 Data Tanah Dasar ............................................................... 47

4.1.2 Data Tanah Timbunan ........................................................ 48

4.1.3 Data Spesifikasi Bahan ...................................................... 49

4.2 Perencanaan Beban Timbunan ....................................................... 52

4.2.1 Beban petikemas ................................................................ 52

4.2.2 Beban Timbunan ................................................................ 52

4.3 Analisa Penurunan Tanah (Sc) ...................................................... 53

4.3.1 Perhitungan Daya Dukung Tanah Dasar ............................ 53

4.3.2 Perhitungan Penurunan (Sc) .............................................. 53

4.3.3 Lama Pemampatan Akibat Beban Rencana ....................... 59

4.3.4 Perhitungan Kecepatan Penurunan Pada Tahun ke-1 ........ 60

4.4 Perencanaan Preloading ................................................................. 61

4.5 Perencanaan Prefabricated Vertical Drain (PVD) ....................... 62

4.5.1 Perhitungan Waktu Konsolidasi Sebelum Pemasangan PVD

............................................................................................ 63

4.5.2 Hubungan Jarak Antar Pemasangan PVD Dengan Waktu

Konsolidasi Perhitungan Derajat Konsolidasi ................... 66

4.5.3 Perhitungan Kenaikan Daya Dukung Tanah Dasar Akibat

Beban Preloading .............................................................. 70

4.6 Perencanaan Geotextile sebagai Perkuatan Timbunan................... 85

4.6.1 Internal Stability ................................................................ 85

4.6.2 Foundation Stability ........................................................... 88

4.6.3 Overall Stability ................................................................. 88

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan .................................................................................. 109

5.2 Saran ............................................................................................ 109

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 110

LAMPIRAN

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Ukuran pokok petikemas ............................................................... 11

Table 2.2 Variasi Faktor Waktu terhadap Derajat Konsolidasi ..................... 22

Tabel 2.3 Nilai-nilai faktor daya ukung tanah Terzaghi ................................ 25

Tabel 2.4 Tipe drainase vertikal dan cara pemasangan.................................. 27

Tabel 2.5 Perubahan tegangan di Tiap Lapisan Tanah Dasar pada Derajat

Konsolidasi, U < 100% .................................................................. 32

Tabel 2.6 Faktor reduksi kekuatan bahan ...................................................... 37

Tabel 4.1 Data hasil perhitungan dan pengolahan data tanah ........................ 47

Tabel 4.2 Spesifikasi SPB Prefabricated Band Drain ................................... 49

Tabel 4.3 Spesifikasi Stabilenka .................................................................... 50

Tabel 4.4 Ukuran Petikemas .......................................................................... 51

Tabel 4.5 Perhitungan Penurunan (Sc) Akibat Timbunan (q = 12.924 t/m2) 58

Tabel 4.6 Data Tanah Compressible .............................................................. 64

Tabel 4.7 Perhitungan Faktor Hambatan oleh PVD untuk Pola Pemasangan

Bujur Sangkar ................................................................................ 67

Tabel 4.8 Perhitungan Derajat Konsolidasi untuk Pola Pemasangan PVD

Bujur Sangkar dengan Spasi 0.75 meter ........................................ 69

Tabel 4.9 Tahapan penimbunan ..................................................................... 71

Tabel 4.10 Tegangan Overburden pada tiap lapisan tanah dasar..................... 73

Tabel 4.11 Perubahan Tegangan di Tiap Lapisan Tanah dasar pada Derajat

Konsolidasi, U = 100% .................................................................. 76

Tabel 4.12 Perubahan Tegangan di tiap Lapisan Tanah pada Derajat

Konsolidasi, U < 100% .................................................................. 80

Tabel 4.13 Perubahan Nilai Cu pada minggu ke-15 ........................................ 84

Tabel 4.14 Perhitungan FS dengan Metode Irisan (D = 7.20 meter) .............. 94

Tabel 4.15 Perhitungan FS dengan Metode Irisan (D = 12.00 meter) ............ 98

xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Petikemas dengan dimensi ............................................................ 10

Gambar 2.2 Fasilitas terminal peti kemas ......................................................... 12

Gambar 2.3 Fase-fase konsolidasi .................................................................... 15

Gambar 2.4 Faktor pengaruh akibat beban timbunan ........................................ 18

Gambar 2.5 Grafik Coefficient of consolidation vs Liquid limit ....................... 23

Gambar 2.6 Dua kondisi tanah lunak yang mengalami konsolidasi ................. 28

Gambar 2.7 Susunan pola pemasangan drainase vertical .................................. 29

Gambar 2.8 Macam-macam cara perletakan geotekstil pada timbunan diatas

tanah lunak (Gourc, 1993) ............................................................. 34

Gambar 2.9 Grafik xo dan yo ............................................................................. 39

Gambar 2.10a Analisa Stabilitas dengan metode Irisan yang biasa ...................... 40

Gambar 2.10b Gaya yang bekerja pada irisan nomor n ......................................... 40

Gambar 3.1 Perencanaan perbaikan tanah pada lapangan penumpukan petikemas

di Terminal petikemas Trisakti kota Banjarmasin ......................... 42

Gambar 3.2 Diagram alir tahapan studi ............................................................. 43

Gambar 4.1 Profil tanah dasar ........................................................................... 48

Gambar 4.2a Sketsa penentuan nilai z pada kedalaman tanah 1.00 m ............... 55

Gambar 4.2b Sketsa penentuan nilai z pada kedalaman tanah 4.00 m ................ 56

Gambar 4.3 Sketsa perencanaan PVD pada perluasan lapangan penumpukan

petikemas (Tanpa Skala) ............................................................... 62

Gambar 4.4 Perencanaan PVD Potongan A-A (Tanpa Skala) .......................... 63

Gambar 4.5 Sketsa perubahan tegangan akibat beban bertahap untuk 1 lapisan

................................................................................................................................ 72

Gambar 4.6 Timbunan tanah ............................................................................. 85

Gambar 4.7a Bidang Gelincir Timbunan D = 70 meter, (tanpa Skala) .............. 90

Gambar 4.7b Bidang Gelincir Timbunan D = 70 meter, (tanpa Skala) .............. 91

Gambar 4.8a Pias W5 (tanpa Skala) ................................................................... 92

xv

Gambar 4.8b Pias W8 (tanpa Skala) ................................................................... 96

Gambar 4.9a Bidang Gelincir Timbunan (D = 12.00 meter) (tanpa skala) ...... 101

Gambar 4.9b Bidang Gelincir Timbunan (D = 12.00 m) (tanpa skala) ............ 102

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran I Data Tanah

Lampiran II Gambar Hasil Perencanaan Perbaikan Tanah

110

DAFTAR PUSTAKA

Das, Braja M. (1985), Mekanika Tanah I (Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknis),

Penerbit Erlangga, Jakarta.

Das, Braja M. (1985), Mekanika Tanah II (Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknis),

Penerbit Erlangga, Jakarta.

Hardiyatmo, Hary C. (2013), Geosintetik untuk Rekayasa Jalan Raya Perancangan

dan Aplikasi, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.

Hardiyatmo, Hary C. (2007), Mekanika Tanah II, Gadjah Mada University Press,

Yogyakarta.

Kramadibrata, Soedjono. (2002), Perencanaan Pelabuhan, Penerbit ITB, Bandung

Mochtar, Noor Endah. (2012), Modul Ajar Metode Perbaikan Tanah, ITS Press,

Surabaya.

NAVFAC DM-7. (1971), Design Manual Soil Mechanics, Foundation, and Earth

Structures, Dept. of the Navy Naval Facilities Engineering Command,

Virginia USA.

Pujilestari, Putri Nobella. (2009), Rehabilitasi subgrade dengan metode preloading

dikombinasikan vertical drain dan perkuatan geotextile pada ruas jalan

Palangkaraya-Buntok Kalteng (Sta. 17+000 – 22+000), Malang:

Universitas Muhammadiyah Malang. (Belum dipublikasikan)

Sutra, Nila (2014), Perencanaan perbaikan tanah dasar dan analisa stabilitas

tanggul pada area reklamasi proyek pengembangan pelabuhan peti kemas

Belawan, Medan (Tahap II). Surabaya: Institut Teknologi Sepuluh

November. (Belum dipublikasikan).

Triatmojdo, Bambang. (1996), Pelabuhan, Beta Offset, Yogyakarta.