perencanaan tebal perkerasan dan...

PERENCANAAN TEBAL PERKERASAN DAN PERBAIKAN TANAH DASAR PADA OPRIT KRIAN INTERCHANGE, JALAN TOL SURABAYA-

MOJOKERTO

Nama Mahasiswa : Dodi Angga Kusuma NRP : 3106 100 109 Jurusan : Teknik Sipil FTSP – ITS Dosen Pembimbing : Ir. Soewarno MEng.

Catur Arif Prastyanto, ST, M.Eng.

Abstrak

Oprit adalah akses penghubung antara jembatan dengan jalan yang ada. Ele-

vasi jalan pendekat yang ada lebih rendah apabila dibandingkan dengan elevasi jem-batannya. Pada beberapa kasus terdapat keadaan dimana terjadi kerusakan pada bagian oprit jembatan. Diantaranya yaitu penurunan elevasi oprit yang menyebabkan patahnya pelat injak pada jembatan.

Agar konstruksi oprit dapat melayani arus lalu lintas sesuai dengan umur rencana, maka perlu diadakan perencanaan perkerasan yang baik, karena dengan perencanaan perkerasan yang baik diharapkan konstruksi perkerasan jalan mampu memikul beban kendaraan yang melintas dan menyebarkan beban tersebut kelapisan-lapisan di bawahnya dan tanpa menimbulkan kerusakan yang berarti pada konstruksi jalan itu sendiri. Dengan demikian akan memberikan kenyamanan kepada pengguna jalan selama masa pelayanan jalan/umur rencana. Mengingat hal tersebut di atas sangat penting maka perlu dirancang suatu jenis perkerasan yang tepat untuk oprit Krian Interchange. Ada dua jenis konstruksi perkerasan jalan yang umum kita kenal saat ini; Konstruksi perkerasan Lentur (flexible pavement) dan konstruksi perkerasan kaku (rigid pavement).

Perencanaan perkerasan yang digunakan pada proyek tersebut menggunakan perkerasan kaku (rigid pavement) dan atas alasan itulah pada penulisan Tugas Akhir ini dilakukan perencanaan perkerasan yang berbeda, yaitu perkerasan lentur (flexible pavement). Untuk kontruksi oprit itu sendiri menggunakan konstruksi timbunan. Yang akan dibahas dalam tugas Akhir ini adalah mengenai volume pekerjaan yang diperlu-kan dalam perencanaan tebal perkerasan lentur (flexible pavement) dan konstruksi tim-bunan yang ditambah dengan perbaikan pada tanah dasarnya. Oprit yang dijadikan bahan studi dalam Tugas Akhir ini adalah oprit Krian Interchange pada proyek jalan tol Surabaya-Mojokerto (sta. 0+675 s/d 0+875).

Konstruksi Perkerasan yang digunakan dalam Tugas Akhir ini adalah konstruk-si perkerasan lentur, untuk perkerasan lentur dengan umur rencana 10 tahun dida-patkan tebal lapisan permukaan setebal 20 cm (Laston),lapisan pondasi atas setebal 20 cm (batu pecah kelas A) dan lapisan pondasi bawah 20 cm (sirtu kelas A). Untuk per-baikan tanah dasarnya digunakan kombinasi preloading dan Prefabricated Vertical Drain (PVD) agar waktu settlement bisa lebih singkat untuk mencapai derajat konsoli-dasi yang ditetapkan. Dan juga geotextile sebagai alternatif perkuatan tanah timbunan, untuk menjaga agar daya dukung pada timbunan meningkat dan lebih stabil.

PVD yang digunakan berupa jenis PVD “NYLEX FLODRAIN” dengan Spesifi-kasi Lebar : 100 mm dan dengan ketebalan : 5 mm. Pola pemasangan digunakan pola segitiga dengan jarak 0,8 m. Sedangkan geotextile menggunakan produk stabilenka 800/100. Geotextile dipasang sejarak 25 cm sebanyak 2 lapis.

Kata kunci : oprit Krian Interchange, perkerasan lentur, timbunan, preloading, PVD, geotextile.

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Pembangunan fisik yang dilakukan oleh Pemerintah bertujuan untuk mengembangkan suatu wilayah. Yang dimaksud dengan pem-bangunan fisik disini adalah pembangunan pe-rumahan, gedung, perkantoran, sekolah, sarana hiburan, dan fasilitas – fasilitas lainnya yang dapat menunjang kehidupan masyarakat di sua-tu wilayah. Seiring dengan pembangunan fisik yang dilakukan, diperlukan juga sarana penun-jang yang diantaranya berupa jalan raya bebas hambatan yang dapat menghubungkan satu tempat ke tempat lain dengan lancar.

Jawa Timur sebagai propinsi yang mengalami perkembangan lalu lintas yang sangat pesat sehingga dapat menimbulkan dampak yang luas terhadap kondisi jaringan, sebagai contohnya dapat kita lihat kondisi lalu lintas transportasi darat di wilayah GERBANG KERTOSUSILO (Gresik, Bangkalan, Mojokerto, Surabaya, Sidoarjo, dan Lamongan) di Jawa Timur. Oleh karena itu perlu ada sebuah solusi untuk pemecahan masalah tersebut, salah satunya adalah dengan cara menambah prasarana jalan. Pemerintah Republik Indonesia dalam hal ini Badan Pengatur Jalan Tol/BPJT selaku Regulator Infrastruktur Transportasi memutuskan untuk segera membangun jalan tol yang menghubungkan Kota Surabaya dengan Kabupaten Mojokerto sebagai alternatif jalan nasional.

Dalam pembangunannya jalan tol ini membentang dari Surabaya melewati Sidoarjo dan berakhir di Mojokerto dan dibagi dalam 5 seksi, yaitu:

• Seksi IA antara Waru s/d Sepanjang : 2,3 km

• Seksi IB antara Waru s/d Western Ring Road : 4,3 km

• Seksi II antara Western Ring Road s/d Driyorejo : 5,1 km

• Seksi III antara Driyorejo s/d Krian : 6,3 km

• Seksi IV antara Krian s/d Mojokerto : 18,47 km

Pada perencanaan konstruksi ini diharapkan dapat melayani arus lalu lintas sesuai dengan umur rencana. Disamping itu

besar kecilnya biaya untuk pembangunan jalan tol ini juga perlu diperhatikan. Maka perlu diadakan perencanaan yang baik, karena dengan perencanaan yang baik diharapkan konstruksi mampu memikul beban kendaraan yang melintas dan menyebarkan beban tersebut kelapisan-lapisan di bawahnya dan tanpa menimbulkan kerusakan yang berarti pada konstruksi itu sendiri. Dengan demikian akan memberikan kenyamanan kepada pengguna selama masa pelayanan jalan/umur rencana.

Dalam perencanaan jalan tol ini banyak terdapat konstruksi oprit. Yang di-mana pada beberapa kasus terdapat kerusa-kan pada bagian oprit jembatan. Dianta-ranya yaitu penurunan elevasi oprit yang menyebabkan patahnya pelat injak pada jembatan. Dilihat dari kondisi tanah dasar yang sangat lunak tersebut adalah sangat tidak menguntungkan apabila didirikan sua-tu konstruksi jalan maupun oprit. Kon-struksi yang ideal direncanakan tidak boleh mengalami differential settlement. Oleh se-bab itu, perencanaan nya memerlukan sua-tu metode perbaikan tanah yang mampu untuk menghilangkan pemampatan dan meningkatkan daya dukung pada tanah da-sar. Oprit adalah akses penghubung antara jembatan dengan jalan yang ada. Elevasi jalan pendekat yang ada lebih rendah apa-bila dibandingkan dengan elevasi jem-batannya.

Yang akan dibahas dalam tugas Ak-hir ini adalah mengenai analisa biaya yang diperlukan dalam perencanaan konstruksi timbunan yang ditambah dengan perbaikan pada tanah dasarnya dan juga metode pe-laksanaannya. Oprit yang dijadikan bahan studi dalam Tugas Akhir ini adalah oprit Krian Interchange pada proyek jalan tol Su-rabaya-Mojokerto. Kondisi tanah dasar pada daerah oprit ini merupakan tanah lu-nak.

1.2. Perumusan Masalah Dari uraian diatas, masalah yang akan dibahas dalam Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:

1. Berapa tebal perkerasan lentur yang se-suai dengan kondisi lalu lintas dan umur rencana yang direncanakan?

2. Berapakah Hinitial yang diperlukan untuk mendapatkan tinggi timbunan yang diinginkan?

3. Bagaimana perhitungan stabilitas embankment setelah adanya perbai-kan tanah dengan menggunakan PVD?

4. Bagaimana merencanakan perkuatan geotextile pada embankment badan jalan bila stabilitas tanah yang dilakukan belum memenuhi syarat?

5. Berapa volume pekerjaan yang diperlukan untuk desain konstruksi tersebut?

1.3. Tujuan

Adapun tujuan yang ingin dicapai da-lam Tugas Akhir ini adalah dapat merencana-kan konstruksi oprit yang stabil ( tidak me-mampat dan tidak longsor ) beserta tebal perke-rasan lentur yang sesuai dengan umur rencana dan menghitung volume pekerjaan. 1.4. Batasan Masalah

Adapun batasan masalah dalam pe-nyusunan tugas akhir ini adalah sebagai be-rikut:

1. Tidak membahas alignment dari jalan. 2. Konstruksi jalan direncanakan meng-

gunakan perkerasan lentur. 3. Umur rencana perkerasan adalah 10

tahun. 4. Tidak membahas perhitungan

upperstructure jembatan. 5. Tidak membahas perhitungan

abutment jembatan. 6. Hanya direncanakan pada salah satu

sisi oprit saja. 7. Tidak merencanakan drainase jalan.

1.5. Metodologi

Metodologi penyusunan tugas akhir ini adalah sebagai berikut :

Mulai

Pengumpulan Data Sekunder 1.Data LHR 2.Data Timbunan dan CBR 3.Data Tanah Dasar 4.Data Spesifikasi Bahan geotex-

tile dan PVD

Studi Literatur

Penentuan Hinisial

Data Tanah Data Lalu Lin-taS

A

Tinggi Timbunan Perencanaan Tebal Perkerasaan

BAB II PENGUMPULAN DAN ANALISA DA-

TA 2.1 Data Lalu Lintas

Pada perencanaan Tugas Akhir ini, data lalu lintas harian (LHR) sesuai dengan kriteria beban sumbunya. Penggolongan jenis kendaraan didasarkan pada klasifikasi kendaraan Bina Marga.

Lalu lintas yang akan melewati Krian interchange, jalan tol Surabaya-Mojokerto ada-lah 2arah, yaitu : Mojokerto-Krian (off to Krian) dan Krian-Surabaya (on to Krian). Dika-renakan data LHR rencana tersebut tidak dapat

diambil maka saya mengasumsikan data LHR untuk off to Krian menggunakan data LHR dari Mojokerto ke arah Legundi dan Krian, untuk on to Krian menggunakan data LHR dari Legundi dan Krian ke arah Surabaya. Sedangkan data tersebut tidak ada maka saya melakukan pende-katan dengan mengambil persentase dari data LHR Krian By Pass. Data LHR Krian By Pass didapat dari PU Bina Marga Jawa Timur dan untuk persentase itu sendiri didapat dengan cara survey lalu lintas selama 1 jam. Lokasi survey dapat dilihat pada Gambar 2.1 dan hasil survey dapat dilihat pada Tabel 2.1.

Gambar 2.1 Lokasi Survey Lalu Lintas

Tabel 2.1 Data Lalu Lintas 1 Jam. 1 2 3 4 5

0 2 0 0 0

0 29 0 0 0

LALU LINTAS 1 JAMGOLONGAN

32

Truk/Box, Truk Tangki 2 Sumbu 3/4 berat 6 ton (1.2L).Truk/Box, Truk Tangki 2 Sumbu berat 14 ton (1.2H). Truk/Box, Truk Tangki 3 Sumbu berat 20 ton (1.22 ). Truk/Truk Tangki Gandeng berat 25 ton (1.2+2.2 ). Truk/Semi Trailer dan Truk Trailer berat 32 ton (1.2-2.2).

Sedan, Jeep,station dan taxi berat 2 ton (1.1).Opelet Pich-up, Suburban,Combi,Mini Bus (MPU

Pich-up, Micro Truk, Mobil Hantaran, dan Truk Ban Belakang berat 6 ton (1.2L).

Bus Kecil berat 6 ton (1.2 L).

30

201

7

3

0

Bus Besar berat 9 ton (1.2).

38 39

4

6

150

16

30

148

0

19

0

28

33

24

35

1

0

0

0

0

29

29

13

1

4

1

0

25

51

6

5

4

50

Data lalu lintas truk gandeng dan truk trailer pada jalan Krian By Pass dijadi-kan satu, sedangkan pada waktu survey data tersebut dipisah. Jadi diperlukan persentase agar data tersebut dapat dipisahkan, nilai persentase dapat di lihat di Tabel 2.2

A

Cek daya dukung

Kesimpulan Perencanaan

Selele-

Y

Metode Perbaikan Tanah Kombinasi PVD& Geotextile

Perhitungan Vo-lume Pekerjaan

Ti

Stabilitas Timbu-

nan

Y

Ti

Tabel 2.2 Data Persentase Truk Gandeng dan Truk Trailer

Truk/Semi Trailer dan Truk Trailer berat 32 ton (1.2-2.2).

GOLONGANMOJOKERTO-KRIAN

PERSENTASE

57 59

KRIAN-SURABAYA

43 41 Truk/Truk Tangki Gandeng berat 25 ton (1.2+2.2 ).

Berdasarkan dari hasil survey dida-pat persentase LHR pada ruas jalan Mojo-kerto-Krian dan Krian-Surabaya. Untuk le-bih lengkapnya dapat di lihat di Tabel 2.3 dan Tabel 2.4. Tabel 2.3 Data Persentase Mojokerto-Krian

1 2 3

0 100 0

0 100 0

Opelet Pich-up, Suburban,Combi,Mini Bus (MPU

0 100 0

GOLONGAN

Sedan, Jeep,station dan taxi berat 2 ton (1.1). 14 85 1


38 60 2



Truk/Box, Truk Tangki 2 Sumbu 3/4 berat 6 ton (1.2L). 50 50 0

Truk/Box, Truk Tangki 2 Sumbu berat 14 ton (1.2H). 36 3 0

Truk/Box, Truk Tangki 3 Sumbu berat 20 ton (1.22 ). 48 52 0

10 90 0

Truk/Truk Tangki Gandeng berat 25 ton (1.2+2.2 ). 20 80 0

PERSENTASE


Tabel 2.4 Data Persentase Krian-Surabaya

2 4 5

100 0 0

100 0 0

35 30

GOLONGANPERSENTASE

Sedan, Jeep,station dan taxi berat 2 ton (1.1). 72 14 14

Truk/Box, Truk Tangki 2 Sumbu 3/4 berat 6 ton (1.2L). 70 6 24

Opelet Pich-up, Suburban,Combi,Mini Bus (MPU

78 22 0


36

Truk/Semi Trailer dan Truk Trailer berat 32 ton (1.2-2.2). 85 2 12

Truk/Box, Truk Tangki 2 Sumbu berat 14 ton (1.2H). 80 3 17

Truk/Box, Truk Tangki 3 Sumbu berat 20 ton (1.22 ). 79

Truk/Truk Tangki Gandeng berat 25 ton (1.2+2.2 ). 83 3 14

10 12



Dari persentase tersebut dapat diten-tukan LHR rencana, dimana LHR rencana didapat dari nilai persentase dikali dengan LHR Krian By Pass, sedangkan data LHR Krian By Pass sendiri didapat dari PU Bina Marga Jawa Timur disajikan pada lampiran. Dari data tersebut ditentukan jumlah LHR rencana untuk penentuan tebal perkerasan yang disajikan pada Tabel 2.5. Tabel 2.5 Data Lalu Lintas (LHR).

Untuk mempermudah perhitungan saya mengelompokan data LHR rencana berdasarkan sumbu kendaraannya. Data LHR tersebut dapat dilihat pada Tabel 4.6 Tabel 4.6 Data Lalu Lintas (LHR) Ber-

dasarkan Sumbu Kendaraan GOLONGAN

1.11.21.2L1.2H1.22

1.2+2.21.2-2.2 107

8488423350114

TOTAL LHR RENCANA4199

0



Truk/Box, Truk Tangki 2 Sumbu 3/4 berat 6 ton (1.2L).

Truk/Box, Truk Tangki 2 Sumbu berat 14 ton (1.2H).

Truk/Box, Truk Tangki 3 Sumbu berat 20 ton (1.22 ).

Truk/Truk Tangki Gandeng berat 25 ton (1.2+2.2 ).

TOTAL LHR RENCANAGOLONGAN

Sedan, Jeep,station dan taxi berat 2 ton (1.1).

Opelet Pich-up, Suburban,Combi,Mini Bus (MPU dan Angkot) berat 2 ton (1.1).



350

114

107

0

0

3339

860

6864

1624

423

2.2 ANALISA DATA TANAH DASAR

Data tanah dasar yang didapatkan berupa Bore log, SPT dari konsultan. Tabel 2.6 Data Tanah

Gambar 2.2 Profil Tanah

2.3 ANALISA DATA TANAH TIMBUNAN

Data tentang timbunan di lapangan yang didapat meliputi sifat fisik timbunan, dan dimensi timbunan. 1. Sifat fisik timbunan meliputi: γt = 1.90 t/m2,

φ = 300, Cu = 0. 2. Dimensi timbunan

Timbunan direncanakan dengan tinggi final sesuai dengan elevasi pada oprit fly over.

Pada perencanaan ini, direncanakan kemiringan talud 1:2. Dimensi rinci timbunan rencana pada Gambar 2.3 :

Gambar 2.3 Potongan melintang embankment 2.4 DATA SPESIFIKASI BAHAN PREFABRI-CATED VERTICAL DRAIN (PVD)

PVD yang digunakan berupa jenis PVD “NYLEX FLODRAIN” dengan Spe-sifikasi Lebar : 100 mm dan dengan keteba-lan : 5 mm. 2.5 DATA SPESIFIKASI BAHAN GEOTEXTILE

Geotextile yang digunakan sebagai perkuatan adalah geotextile dengan jenis woven dari STABILENKA.

Gambar 2.4 Spesifikasi Geotextile

1 :2 a

L a

H γt= 1,90t/m3

BAB III PERENCANAAN TEBAL

PERKERASAN DAN PERBAIKAN TANAH DASAR

3.1. Perencanaan Tebal Perkerasan

Seperti yang sudah dijelaskan pada ana-lisa data bahwa perencanaan untuk tebal perke-rasan menggunakan perkerasan lentur (flexible pavement) metode Bina Marga, 1987. Sebelum melakukan design terhadap perkerasan, peren-canaan jalan ini direncanakan 4 lajur 2 arah (4/2D), dengan rincian sebagai berikut:

1. Perkerasan jalan tol ini direncanakan den-gan umur jalan (n)10 tahun dan masa per-tumbuhan volume kendaraan (i) sebesar 2 %. Untuk perhitungan selengkapnya di-tunjukkan pada Tabel 3.1 :

Tabel 3.1 Perhitungan LHR Umur Rencana. GOLONGAN i

1.1 0.021.2 0.021.2L 0.021.2H 0.021.22 0.02

1.2+2.2 0.021.2-2.2 0.02

114107

TOTAL LHR RENCANA4199

08488423350

UMUR RENCANA LHR UMUR RENCANA10 511810 0

10346516427139130

1010101010

2. Menghitung nilai angka ekivalen beban

sumbu kendaraan yang disesuaikan den-gan konfigurasi sumbu dan pembagian beban sesuai dengan konfigurasi sumbu Bina Marga. Sedangkan dalam perhitun-gan persentase distribusi beban pada mas-ing-masing jenis kendaraan dapat dilihat di Tabel 3.2 :

Tabel 3.2 Distribusi Beban Pada Roda Ken-daraan

% Distribusi Beban Pada Roda Kendaraan

Golongan

Ro-da De-pan

Roda Bela-kang

(1.1) 50%

50%

(1.2) 34%

66%

(1.2L) 34%

66%

(1.2H) 34%

66%

(1.22) 25%

75%

(1.2+2.2) 16%

36%

24%

24%

(1.2-22) 18%

28%

54%

Hasil rekapitulasi total EAL pada tiap jenis kendaraan ditunjukkan pada Tabel 3.3 : Tabel 3.3 Perhitungan EAL Tiap Kendraan.

GOLONGAN EAL1.1 0.0021.2 0.3841.2L 0.2781.2H 6.4201.22 5.242

1.2+2.2 5.8871.2-2.2 15.536

1. Menghitung LEP perlu diketahui koefi-

sien lajur jalan (Cj). Dengan lebar jalan 7 meter dan 4/2 D didapat Cj dengan meli-hat Tabel 2.2. Harga Koef. Lajur Rencana C . Untuk perhitungan selengkapnya di-tunjukkan pada Tabel 3.4 :

Tabel 3.4 Perhitungan Lintas Ekivalen Per-mulaan (LEP).

C LEP0.3 2.96

0.45 00.45 1060.680.45 1222.060.45 825.650.45 3020.45 748.07

∑ LEP 4161.41

114107

GOLONGAN1.11.21.2L1.2H1.22

LHR AWAL4199

08488423350

E0.0020.3840.2786.4205.2425.887

15.5361.2+2.21.2-2.2

2∑∑ +

=LEALEP

LET

−++

+

++−

+= 3

2,1372,01log

154,2

109440,02,01

54,2log36,918log

19,5

DDTFR

ITP

GtITPWt

496.46162

5071.584161.41=

+=LET

2. Menghitung LEA hampir sama dengan LEP hanya berbeda di LHR. Untuk perhi-tungan selengkapnya ditunjukkan pada Tabel 3.5 :

Tabel 3.5 Perhitungan Lintas Ekivalen Akhir (LEA).

C LEA0.3 3.61

0.45 00.45 1292.860.45 1490.740.45 1007.290.45 368.220.45 908.87

∑ LEA 5071.58

GOLONGAN LHR AKHIR E1.1 5118 0.0021.2 0 0.3841.2L 10346 0.2781.2H 516 6.4201.22 427 5.242

1.2+2.2 139 5.8871.2-2.2 130 15.536

1. Lintas ekivalen tengah (LET) adalah

adalah jumlah lintas harian rata-rata sumbu tunggal 8,16 ton pada jalur rencana ditengah umur rencana. Rumusnya sebagai berikut:

2. Lintas ekivalen rencana (LER) adalah besaran yang dalam penetapan tebal perkerasan untuk menyatakan jumlah lintas ekivalen sumbu tunggal seberat 8,16 ton (18000 lb) pada jalur rencana. Rumusnya sebagai berikut:

LER = LET x FP Perhitungan nilai LER disajikan diba-wah ini:. LER = 4616.496 X 1 ~ FP =10/10 = 1 = 4616.496

Maka didapat tebal perkerasan pada umur rencana adalah: D1 = 20 cm. D2 = 20 cm. D3 = 20 cm. 3.2 PENENTUAN TINGGI TIMBUNAN AWAL (Hinitial) dan SETTLEMENT

Dari hasil perhitungan didapatkan grafik

Gambar 3.1 Grafik Hfinal VS Hinisial

Gambar 3.2 Grafik Hfinal VS Sc

Tabel 3.6 Pemberian Timbunan yang Harus Dibe-

rikan pada Masing-masing Hrencana pada Oprit

No. q (t/m²) Sc (m)H

initial (m)

H final (m)

1 9 0.761 5.138 4.3762 11 0.859 6.241 5.3833 13 0.942 7.338 6.3964 15 1.015 8.429 7.4145 17 1.080 9.516 8.436

y = -0.005x2 + 1.147x + 0.221R² = 1

0.0001.0002.0003.0004.0005.0006.0007.0008.0009.000

10.000

0.000 2.000 4.000 6.000 8.000 10.000

H in

itial

(m

)

H final (m)

H final vs H initial

y = -0.005x2 + 0.147x + 0.221R² = 0.999

0.000

0.200

0.400

0.600

0.800

1.000

1.200

0.000 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 8.000 9.000

SC (m

)

H final (m)

SC vs H final

D1=20cm

D2=20cm

D3=20cm

S S S

S

S

S

D

Jarak PVD D a b dw n F(n)S (m) mm mm mm mm0.8 904 100 5 66.84508 13.52381 1.8632731 1130 100 5 66.84508 16.90476 2.084013

1.2 1356 100 5 66.84508 20.28571 2.2648131.5 1695 100 5 66.84508 25.35714 2.486539

0102030405060708090100

110

05

1015

2025

3035

4045

5055

D

W

-(minggu ke-)

G

Prefabricated Vertical Drain

(PVD

)

S

S

S

S

S

S

S

S

Keterangan:

Pola Segitiga :

Pola Segiempat :

3.3 PERHITUNGAN DERAJAT KONSOLIDASI TOTAL

Perhitungan waktu konsolidasi didapat dengan menggunakan persamaan 5.20, Hansbo, 1979 :

𝑡𝑡 = �𝐷𝐷2

8.𝐶𝐶ℎ� �2.𝐹𝐹(𝑛𝑛)�𝐿𝐿𝑛𝑛 �

11 − 𝑈𝑈ℎ��

�

dimana : t = lama waktu konsolidasi D = diameter equivalent dari ligkaran

tanah yang merupakan pengaruh PVD

Ch = koefisien konsolidasi arah radi-al/horizontal, Ch berkisar 2 sampai 5 kali Cv, dipakai Ch = 3 x Cv F(n) = faktor tahanan akibat jarak antar PVD 𝑈𝑈ℎ�� = derajat konsolidasi arah horizontal 1. Perhitungan Diameter Equivalent

Diameter equivalent untuk PVD

𝑑𝑑𝑑𝑑 = 2(𝑎𝑎 + 𝑏𝑏)

𝜋𝜋

Diameter equivalent (D) dari lingkaran ta-nah pengaruh dari PVD. Harga D = 1,05 S, untuk pola susunan Segitiga D = 1,13 S, untuk pola susunan Segiempat

Gambar 3.3 Pola Susunan Segiempat D = 1,13 S

Gambar 3.4 Pola Susunan Segitiga D = 1,05 S

2. Perhitungan Fungsi Hambatan yang

Diakibatkan Jarak Antar PVD (F(n)) Dapat dicari dengan persamaan di bawah ini :

𝐹𝐹(𝑛𝑛) = �𝑛𝑛2

𝑛𝑛2 − 1� �ln(𝑛𝑛) −

34− �

14𝑛𝑛2��

Dimana : n = D/dw dw= diameter equivalent dari vertical

drain (equivalent terhadap bentuk lingkaran)

Tabel 3.7 Perhitungan Fungsi Hambatan Aki-bat Jarak Antar PVD untuk Pola Pemasangan Segitiga

Tabel 3.8 Perhitungan Fungsi Hambatan Aki-bat Jarak Antar PVD untuk Pola Pemasangan Segiempat

Dari perhitungan tersebut dibuat grafik hu-bungan antara waktu dengan derajat kon-solidasi gabungan (U)% yang diberikan pada Gambar 3.5.

S S SSS S S

S

0,866s

0,866s

0,866s

0,866s

0,866s

Jarak PVD D a b dw n F(n)S (m) mm mm mm mm

0.8 840 100 5 66.84508 12.56637 1.7907811 1050 100 5 66.84508 15.70796 2.011306

1.2 1260 100 5 66.84508 18.84956 2.1919551.5 1575 100 5 66.84508 23.56194 2.41353

3.1 PRELOADING DENGAN KOMBI-NASI PVD

Pada pelaksanaan di lapangan, tinggi timbunan yang dibutuhkan (Hinitial) tidak lang-sung diurug di atas tanah dasar, sehingga pada pelaksanaannya dilakukan penimbunan secara bertahap (Preloading). Dalam perencanaan Tugas Akhir ini penimbunan secara bertahap direncanakan memiliki kecepatan penimbunan 50 cm/minggu. Jumlah tahapan penimbunan yang dilakukan untuk Hfinal = 4 m adalah : • Hinitial = 6,869 m • Kecepatan penimbunan = 0,5/minggu • Jumlah pentahapan = 6,869 / 0.5

= 13,8 ≈ 14 Tinggi penimbunan juga harus memperhatikan tinggi timbunan kritis (Hcr) yang masih mampu dipikul oleh tanah dasar. Dengan bantuan program XSTABL didapatkan Hcr untuk SF = 1,2 (hasil perhitungan XSTABL, SF = 1.267) adalah Hcr = 0,8 meter. Karena tinggi timbunan kritis yang mampu diterima tanah (Hcr) adalah 0,8 meter maka pentahapan penimbunan hanya bisa dila-kukan pada pentahapan pertama. Untuk tahap berikutnya, daya dukung tanah dasar harus cukup kuat menumpu penimbunan berikutnya, untuk itu harus dilakukan pengecekan daya dukung tanah terlebih dahulu.

Dari Cu baru didapatkan safety factor un-tuk tanah dasar SF = 1,433 > 1,2 (perhitungan menggunakan DXSTABLE), maka penimbunan tahap kedua bisa langsung dilakukan pada minggu kedua.

Untuk penimbunan tahap ketiga dengan H = 1,5 meter diperlukan penundaan selama 3 minggu untuk mencapai SF > 1,2 yaitu SF = 1,205.

Pada tahap keempat dengan H = 2 meter, pada penundaan 5 minggu didapat SF = 1,065 < 1,2.

Karena waktu penundaan yang terlalu la-ma, maka diperlukan perkuatan. Perkuatan di-rencanakan dengan menggunakan geotextile.

Karena telah dipasang perkuatan tanah, maka daya dukung tanah dasar tidaklah menjadi masalah lagi sehingga penimbunan dapat terus menerus dilakukan tanpa adanya penundaan pentahapan. Grafik konsolidasi tanah dasar yang terjadi akibat pentahapan penimbunan da-pat dilihat pada Gambar 3.6 , sedangkan per-hitungan lengkapnya dapat dilihat pada lampi-ran 6.

00

.20

.40

.60

.81

1.2

1.4

1.6

1.8 2

2.2

2.4

2.6

2.8 3

3.2

3.4

3.6

3.8 4

4.2

4.4

4.6

4.8 5

5.2

5.4

5.6

5.8

05

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

Se

W

-(M

inggu

ke

-)

G

S

ettlemen

t

ta

1

ta

2

ta

3

ta

ta

5

ta

ta

7

3.2 PERENCANAAN GEOTEXTILE

Dalam perencanaan kali ini dipilih geotextile STABILENKA tipe 800/100 yang mempunyai kekuatan tarik maximal arah memanjang = 800 kN/m’

bdcdcriballow xFSxFSxFSFS

TT =

dimana : Tallow = Kekuatan geotextile yang ter-sedia T = Kekuatan tarik max geotex-tile yang digunakan FSid =Faktor keamanan akibat keru-

sakan saat pemasangan (untuk timbunan = 1.1-2.0)

diambil = 1.3 FScr =Faktor keamanan terhadap ke-

rusakan akibat rangkak (untuk timbunan = 2.0-3.0)

diambil = 2.5 FScd = Faktor keamanan terhadap

kerusakan akibat bahan- bahan kimia (untuk timbunan = 1.1-1.5)

diambil = 1.25 FSbd =Faktor keamanan terhadap ke-

rusakan akibat aktifitas biologi dalam tanah (untuk timbunan = 1.1-1.3)

diambil = 1.2

2.125.15.23.1800

xxxTallow =

= 164 kN/m 1. Internal Stability

Kondisi internal stability tercapai bila

tidak terjadi longsor pada lereng AC.

Gambar 3.7 Gaya-gaya Pada Timbunan

dengan Perkuatan Geotextile

1. Syarat Tidak Terjadi Failure di Lereng AC

𝑷𝑷𝒂𝒂𝟏𝟏 ≤ (𝑩𝑩𝑩𝑩𝑩𝑩𝒂𝒂𝑩𝑩 𝑩𝑩𝒆𝒆𝑩𝑩𝒆𝒆𝑩𝑩𝒆𝒆𝒆𝒆 𝑨𝑨𝑩𝑩𝑨𝑨)𝒙𝒙 𝑩𝑩𝒂𝒂𝒕𝒕𝒕𝒕

𝑺𝑺𝑺𝑺

Dimana : δ = sudut geser antara tanah timbunan

dan material geotextile ≈ Ø = 30° SF = 1,35 untuk jalan sementara = 2,00 untuk jalan permanen

Ka = tan(45 −∅2

)

Pa1 = 12

γH2Ka + γH2Ka

≤ �γsat − γw�AB�� x BC�� x tan 30

2

= 12

. 1,961. 6,92. tan(45 −302

)

+ 1,961 . 6,92 . tan(45 −302

)

≤ (1,961 − 1)6,9 x 6,9 x tan 30

2

Pa1 = 120,3 t/m’ > 17,61 t/m’ ..................Not OK

2. Syarat Kekuatan Bahan

𝐏𝐏𝐚𝐚𝟏𝟏 ≤ 𝐒𝐒𝟏𝟏 Dimana : S1 = kekuatan tarik material geotextile

yang diijinkan (Tallowable)

𝐏𝐏𝐚𝐚𝟏𝟏 ≤ 𝐒𝐒𝟏𝟏 120,3 t/m′ > 16,4 t/m′ ..........................Not OK

Maka diperlukan beberapa lapis

geotextile.

2. Foundation Stability

Gambar 3.8 Gaya-gaya Pada Timbunan

dengan Perkuatan Geotextile

1. 𝐏𝐏𝐚𝐚𝐚𝐚 ≤ 𝐏𝐏𝐏𝐏+𝐚𝐚𝐒𝐒𝟐𝟐 𝐱𝐱 𝐋𝐋 𝐒𝐒𝐒𝐒

Dimana : Su = Undrained Shear Strength dari tanah lunak SF = 1,35 untuk jalan sementara

= 2,00 untuk jalan permanen

Ka = tan(45 −∅2

)

Kp = tan(45 +∅2

) Pa2 = (½ (γsat2 – γw)h2.Ka – 2Su.h.√Ka) + q.Ka.h = (½ (1,585 – 1)42.0,577 – 2.0,6.4.√0,577) + 1.0,577.4 Pa2 = 2,308 t/m’ Pp = (½ (γsat2 – γw)h2.Kp – 2Su.h.√Kp

= (½ (1,585 – 1)42.1,732 – 2.0,6.4.√1,732)

Pp = 1,793 t/m’ Jadi,

Pa2 ≤ Pp + 2Su x L

SF

2,308 ≤ 1,798 + 2.0,6.6,9

2

2,308 < 5,039 ...................................OK

2. 𝐒𝐒𝐚𝐚 ≥ (𝐒𝐒𝟐𝟐 𝐱𝐱 𝐋𝐋)𝐱𝐱 𝐒𝐒𝐒𝐒

16,4 t/m’ > (0,6 . 6,9).2 16,4 t/m’ > 8,28 ................................OK

3. Overall Stability

Syarat Overall Stability Momen Penahan (Mr) = R . Στi . li + Ti . Si

= Mr + ΔMr Kebutuhan Geotextile ditentukan dari ΣMomen akibat pemasangan geotextile lebih besar dari momen tambahan nyang dibutuhkan, ΣMomen > ∆MR

.

Tabel 3.9 Tabel Hasil Perhitungan Momen Penahan oleh Geotextile dan Panjang Geotextile di Belakang Bidang Longsor

Tabel 3.10 Tabel Hasil Perhitungan Panjang Geo-textile di depan Bidang Longsor

Tabel 3.11 Tabel Hasil Perhitungan Panjang Total Geotextile

Jadi digunakan geotextile type stabilenka 800/100 dengan pemasangan arah memanjang. Kebutuhan geotextile sebesar 187,2 per meter panjang.

BAB IV VOLUME PEKERJAAN

4.1 Volume Pekerjaan Dalam bab ini akan membahas menge-nai volume pekerjaan yang diperlukan untuk pelaksanaan pekerjaan oprit Krian Interchange (0+675 s/d 0+875) dengan menggunakan kon-struksi timbunan.

1. Volume perkerasan AC/WC (Laston) =14x0.20x200 m3

= 560 m3

Batu Pecah (Klas A) = 14x0.2x200 m3

=560 m3

Sirtu (Klas A) = 14x0.2x200 m3

=560 m3

Jumlah Hi Ti τ1 τ2 Mgeotextile ΣMgeotextile Le(buah) (m) (m) (kN/m

3) (kN/m

3) (kN.m) (kN.m) (m)

1 6,9 7,68 78,12069 6 1260,307692 1260,307692 3,662 6,65 7,43 75,29023 75,29023 1219,282051 2479,589744 2,043 6,4 7,18 72,45977 72,45977 1178,25641 3657,846154 2,124 6,15 6,93 69,62931 69,62931 1137,230769 4795,076923 2,215 5,9 6,68 66,79885 66,79885 1096,205128 5891,282051 2,306 5,65 6,43 63,96839 63,96839 1055,179487 6946,461538 2,417 5,4 6,18 61,13793 61,13793 1014,153846 7960,615385 2,528 5,15 5,93 58,30747 58,30747 973,1282051 8933,74359 2,649 4,9 5,68 55,47701 55,47701 932,1025641 9865,846154 2,77

Ldx y (m)

1 30 22,12 30 10 12,122 30,25 24,97 36,9 9,75 15,223 30,5 23,85 36,9 9,5 14,354 30,75 23,85 36,9 9,25 14,65 31 23,85 36,9 9 14,856 31,25 23,85 36,9 8,75 15,17 31,5 23,85 36,9 8,5 15,358 31,75 23,85 36,9 8,25 15,69 32 23,85 36,9 8 15,85

Jumlah Koordinat Y

koordinat pakai koordinat X tepi

Le Ld Ltotal1 3,66 12,12 15,78 11,4 11,40 22,82 2,04 15,22 17,26 11,15 11,15 22,33 2,12 14,35 16,47 10,9 10,90 21,84 2,21 14,6 16,81 10,65 10,65 21,35 2,30 14,85 17,15 10,4 10,40 20,86 2,41 15,1 17,51 10,15 10,15 20,37 2,52 15,35 17,87 9,9 9,90 19,88 2,64 15,6 18,24 9,65 9,65 19,39 2,77 15,85 18,62 9,4 9,40 18,8

187,2

Jumlah 1 sisi 1/2 lebar timbunan panjang pakai 2 sisi

2. Volume timbunan

Tanah Uru = 31027.5 m3

3. Volume PVD PVD =16875 m

4. Volume Geotextile

Geotextile = 98,5 m2

BAB V KESIMPULAN

Dalam perencanaan Tugas Akhir ini dapat diperoleh kesimpulan yaitu:

1. Tebal lapisan perkerasan Surface (AC/WC Laston) = 20 cm

Base Course (Batu Pecah Klas A) = 20 cm

Sub Base Course (Sirtu Klas A) = 20 cm

2. Tinggi awal timbunan (Hinitial ) yang ha-rus diletakkan sebelum pemampatan terjadi adalah

Tabel 8.1 Tabel Hfinal, Hinisial, dan Set-tlement

H final (m) H initial (m) SC (m)1.52 1.952888 0.43293.283 3.932710555 0.64975.169 6.016250195 0.84737.155 8.171814875 1.01688.773 9.898803355 1.1258

3. Total Settlement (Sc) yang harus dihi-

langkan adalah sebesar 1,126 m. Untuk menghilangkan 90% dari total settle-ment (U% = 90%) diperlukan waktu 6 minggu untuk pentahapan penimbunan 50 cm/minggu. Metode perbaikan tanah yang digunakan untuk mempercepat pemampatan adalah dengan cara mem-berikan beban timbunan (preloading) dikombinasi PVD; jenis PVD tipe Ny-lex Flodrain dengan lebar 100 mm, teb-al 5 mm, pola pemasangan segi-3, jarak pemasangan 0.8 m. PVD dipasang se-dalam 20 m.

4. Digunakan geotextile type stabilenka

800/100 dengan pemasangan arah me-manjang. Kebutuhan geotextile sebesar 187,2 meter per meter lari. Geotextile dipasang setiap 25 cm sebanyak 2 lapis. Geotextile dipasang sepanjang 450 me-ter.

D1=20cm

D3=20cm

D2=20cm

D1=20cm D2=20cm D3=20cm

perencanaan tebal perkerasan dan...

Documents